전력선통신


전력선통신

전력선 통신이란 전력선을 매개체로 음성과 데이터를 수백[kHz]~수십[MHz] 이상의 고주파 신호에 실어 통신하는 기술을 말한다

기존의 전력공급선을 통신망으로 활용하여 각 가정의 정보 가전기기 등을 연결하는 데 활용한다.

전력선 통신 원리

  • 전력주파수는 60Hz의 교류주파수로 가전제품을 전력변환기를 통해 직류로 바꿔이용
  • 통신신호를 고주파 신호로 바꿔 보내고 고주파 필터를 이용해 따로 분리한 신호 수신
  • 전력선을 타고 온 통신신호는 변압기 주변에 설치된 라우터와 집안 모뎀을 통해 전력과 통신신호가 분리
  • 전력선 통신원리는 전력주파수 이외의 주파수대역에 통신신호를 실어 송수신

전력선 통신 구성

1)장치

  • 모뎀
    전력선에서 통신 신호만 골라내어 PC또는 통신기깅 주거나 보낼 데이터를 고주파신로로 만들어 전력선에 실어주는 역할을 함
  • 커플러
    옥내의 분전반 전력량계를 바이패스하여 통신신호를 배분하는 장비
  • 라우터
    인터넷망 연결 위해 전주에 설치된 장비로 상용라우터 활용 가능

2)통신방식

  • 협대역방식
    FM, FSK, QPSK등
  • 스펙트럼확산 통신방식
    DS-SS, FH, OFDM등

PLC분류

1)적용망에 따른 분류

  • AccessNetwork : 22.9[kV] 고속통신
  • HomeNetwork : 220[V] 저속 중속 고속통신

2)사용전압에 따른 분류

  • 저압 PLC
    고속 인터넷, 홈 네트워크, 통합원격검침, 조명제어, 신호제어 등 단거리용
  • 고압(22.9[kV])PLC
    배전자동화, 부하감시, 부하제어 등 장거리용

3)통신속도에 따른 분류

구분주파수 대역통신속도주요 용도
저속PLC10~450[kHz]1[kbps]음성통신, 전기기기제어
홈네트워크 등
고속PLC450[kHz]1[Mbps]멀티미디어, 통신, 제어 등

PLC장단점(기존ADSL과 비교)

PLC기술상 문제점

1)신호레벨 유지 어려움

부하/임피던스 전원품질을 위해 Ripple레벨제한으로 S/N확보가 어렵다

2)전기, 전자 기기에 의한 잡음이 최소인 최적주파수 대역 선정이 어렵다

  • 변압기 등 전기기기의 광버위한 사용으로 잡음 유입원이 다수 존재
  • 저주파 대역에서는 감쇄는 작으나 잡음이 크고 고주파 대역에서는 잡은은 작으나 감쇄가 크다

3)통신매체 공뷰방식 및 배선문제

  • 전기저항과 전력용량은 규정되어 있지만, 특성임피던스 및 전파 정수와 같은 통신선로 내 긴요한 선로 정수는 규정되어 있지 않음
  • 특정주파수의 반송파가 항상 양호한 전송특성을 보장하지 않는다.

4)전력 통신선의 법적규제

  • 반송주파수 : 10~450[kHz]
  • 송신출력 : 10[W]이하
  • 전력선 통신의 상용화를 위해서는 법적으로 규제하는 해결이 필요하다

PLC응용분야

1)저속 PLC

  • 홈 오토메이션의 조명제어, 가스밸브제어, 전원차단등 단순제어

2)고속 PLC

  • 원격검침
    전기, 가스, 수도등 유틸리티에 해당하는 미터 자료를 plc통신기술을 활용하여 자동으로 읽어 집산 처리하는 시스템
  • 직접부하제어
    전력사가 미리 계약해둔 고객의 부하를 직접 제어
  • 배전자동화
    약 20~30[km]떨어진 곳에 설치된 자동화 개폐기, 리클로저의 원격 제어, 감시 및 계측
  • 고속 홈 네트워크
  • 전력선을 이용한 전화통화
  • 공장 자동화 시스템

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