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智能無(wú)線(xiàn)核相儀電網(wǎng)與電力線(xiàn)通信技術(shù)的概況，在傳統電網(wǎng)向型智能電網(wǎng)的轉變，以及其中將面臨的個(gè)主要挑戰是，需要個(gè)很好的通信網(wǎng)絡(luò )來(lái)實(shí)時(shí)接收所有用戶(hù)信息和控制其負載。要解決問(wèn)題，目前被認可且可靠的方案是以電網(wǎng)為通信媒介的PLC(電力線(xiàn)載波)技術(shù)。

本文介紹了PLC技術(shù)及其發(fā)展歷程，并將傳統的窄帶單載波FSK調制方案與基于OFDM的PRIME和G3兩種方案進(jìn)行了對比。

傳統的電網(wǎng)正在發(fā)生變革。在過(guò)去的個(gè)世紀，電網(wǎng)是個(gè)用來(lái)將由定數量的發(fā)電站發(fā)出的電能傳輸到大量不同別的用戶(hù)的系統。設計和運行電網(wǎng)的標準，就是要將電能以種有效的方式從數百個(gè)發(fā)電站傳輸到數百萬(wàn)的用戶(hù)中。

個(gè)系統儲存電能的功能是很有限的，所以如何預測用戶(hù)的用電量就變得至關(guān)重要。電網(wǎng)的控制是基于每日的預測來(lái)進(jìn)行，而電能是由發(fā)電站通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò )輸送到配電網(wǎng)絡(luò )。大部分發(fā)電都需要由調節器來(lái)控制。

而現在在某些，以及將來(lái)的更多，綠色能源對于電網(wǎng)的貢獻將會(huì )越來(lái)越大。它在電網(wǎng)中所占的比率，由原來(lái)5%的水力發(fā)電，上升到了有40%是太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電。在大部分綠色電能中，調節器要進(jìn)行的控制很少。

此外，電動(dòng)交通工具也加入了變革的隊伍。電動(dòng)交通工具的大規模推廣，將使電網(wǎng)的用電量加倍，并大規模地帶來(lái)了超大儲電能力。用電量的上升、綠色電能的推廣和不受控制的發(fā)電、電動(dòng)交通工具的儲電能力被認為是電網(wǎng)的風(fēng)暴。個(gè)方案就被稱(chēng)為智能電網(wǎng)。

它結合了嵌入式智能技術(shù)和實(shí)時(shí)通信與控制功能，能夠隨時(shí)與任何用戶(hù)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信并控制其負載。要實(shí)現樣的通信功能，就需要采用以電網(wǎng)作為主要通信媒介的PLC技術(shù)。

PLC技術(shù)早在20多年前就被用于中壓域來(lái)控制電網(wǎng)。但在低壓側大規模使用PLC則是更近才開(kāi)始。PLC技術(shù)的個(gè)典型成功案例，是意大利ENEL供電公司采用個(gè)基于FSK和BPSK調制的窄帶PLC系統為3500萬(wàn)用戶(hù)構建個(gè)AMM(自動(dòng)電表管理)系統。此系統可每2個(gè)月自動(dòng)抄讀次3500萬(wàn)臺電表。但是它的平均波特率不夠，無(wú)法支持更多的實(shí)時(shí)通信和控制，以及未來(lái)基于IPv6等通信協(xié)議的應用。

要進(jìn)行更多的實(shí)時(shí)通信和控制，以及未來(lái)基于IPv6等通信協(xié)議的應用，就需要種基于OFDM調制的代PLC技術(shù)。其中兩種主要的OFDM方案，就是現在的G3和PRIME技術(shù)。G3是個(gè)由法EDF電力公司發(fā)起，MAXIM和SAGEMCOM開(kāi)發(fā)的方案。個(gè)方案在2009年被公布，EDF計劃將在2013年試用2000臺采用G3技術(shù)的電表。

PRIME是個(gè)由PRIME聯(lián)盟推出的個(gè)開(kāi)放式多供應商解決方案，該聯(lián)盟包含了30多個(gè)由供電公司、表計廠(chǎng)和ADD半導體、FUJITSU、STM和TI等晶片供應商組成的成員。其中的表廠(chǎng)包括SAGEMCOM、ITRON、LANDIS+GYR、ISKRA-MECO、ZIV和SOGECAM。IBERDROLA是推廣此方案的供電公司，但現在EDP、CEZMERENI和ITRI也加入個(gè)陣營(yíng)。

IBERDROLA在2010年開(kāi)始安裝10萬(wàn)臺采用PRIME技術(shù)的電表。該供電公司還計劃在2010年年底發(fā)布個(gè)需量為100萬(wàn)臺電表的標，并于未來(lái)3-5年在西班牙完成1000萬(wàn)臺電表的安裝。其它些供電公司也開(kāi)始采用PRIME技術(shù)。G3和PRIME都是OFDM方案，但發(fā)展歷史有所不同。G3初是采用了塊由MAXIM設計的芯片，此芯片可提供適用于PHY層和某些現有軟件層的IEEE802.15.42006通信、適用于MAC層的6LowPAN和適用于網(wǎng)絡(luò )層的IPv6通信。

總之，傳統電網(wǎng)在向需要更通信能力的智能電網(wǎng)發(fā)展。PLC技術(shù)是實(shí)現必需功能和穩定性的更便利的技術(shù)。PLC技術(shù)也在朝著(zhù)OFDM方案變革，而G3和PRIME則是主要的2個(gè)方案。