基于PLC的TTU通信模塊的設計
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電力線載波通信技術出現于20世紀20年代初期，它以電力線路為傳輸通道，具有可靠性高、投資少、見效快、與電網建設同步等得天獨厚的優點。電力線載波又分為高壓電力線載波(電力線載波中通常指35 kV及以上電壓等級）、中壓電力線載波(10 kV電壓等級)和低壓電力線載波(380/220 V電壓等級)[2]。
1 配變監測終端通信模塊的硬件設計
1.1配電自動化對TTU通信的要求[1]
根據配電自動化系統的要求,配變監測終端TTU對上應能與配電子站或主站進行通信,將終端采集的實時信息上報,同時接收子站/主站下達的各種控制命令，對下要求可與附近的配變監測終端(TTU)或其他智能設備進行通信。因此,對配變監測終端通信功能的要求比較嚴格,無論通信方式、通信協議、通信接口都要滿足配網自動化系統的要求,主要包括:
(1)通信的可靠性：配變監測終端的通信應能抵制惡劣的氣候條件，如雨、雪、冰雹和雷陣雨，還有長期的紫外線照射、強電磁干擾等。
(2)較高的性價比：考慮通信系統的費用，選擇費用和功能及技術先進性的最佳組合，追求最佳性價比。
(3)配電通信的實時性：電網故障時TTU快速及時地傳送大量故障數據，配變監測終端的通信系統必須具有雙向通信的能力,具有半雙工或全雙工的能力。
(4)通信方式的標準化及通用性：配變監測終端的通信系統包括發送器、接收器。使用中常常需要與其他配電設備進行通信,因此應盡量選擇具有通用性、標準化程度高的通信方式及設備,便于使用和維護。
1.2 TTU通信模塊的構成
1.2.1 通信模塊的整體框圖
TTU的通信模塊整體框圖[3]如圖1所示。
接口通過電力線接收來自主站的命令信息，經過濾波放大后，命令經過解調送到控制器，然后控制器通過串口將主站命令發送給數據采集與處理模塊。數據采集與處理模塊根據接收到的主站命令對配電變壓器的數據進行采集，經過分析處理后，將數據信息通過串口發送給通信模塊的控制器，再經過調制，最后經由接口發送到電力線上，等待主站接收。
1.2.2 電力線載波芯片的選擇
在電力線載波通信中，電力線載波芯片起著至關重要的作用，它直接影響到信息的準確傳送，因此電力線載波芯片的選擇是十分重要的。
XR2210/XR2206套片或LM1893是比較早的電力線載波芯片。XR2210/XR2206是一組FSK方式的調制解調芯片，并不是專門針對電力線載波通信設計的。LM1893是美國國家半導體公司生產的modem芯片，采用FSK調制解調方式，它只是對一般FSK調制解調芯片稍作改進，目前，這兩款modem芯片在國內基本沒有采用。SSC P300是Intellon公司采用現代最新通信技術設計的電力線載波modem芯片。它采用了擴頻(Chirp方式)調制解調技術、現代DSP技術、CSMA技術以及標準的CEBus協議，可稱為智能modem芯片，體現了modem芯片的發展趨勢。但它是Intellon公司按北美地區頻率標準、電網特性，特別針對家庭自動化而設計的。頻率范圍100 kHz~400 kHz，電網電壓480 Y/277 Vac、208 Y/120 Vac、60 Hz，不適合我國50 Hz電網頻率。ST75xx芯片是SGS-THOMSON公司專為電力線載波通信而設計的modem芯片。由于它是專用modem芯片，所以除有一般modem芯片的信號調制解調功能外，還針對電力線應用加入了許多特別的信號處理手段，目前，在國內電力線載波抄表領域應用廣泛。
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