Ez a weboldal sütiket használ, hogy a lehető legjobb felhasználói élményt nyújthassuk. A cookie-k információit tárolja a böngészőjében, és olyan funkciókat lát el, mint a felismerés, amikor visszatér a weboldalunkra, és segítjük a csapatunkat abban, hogy megértsék, hogy a weboldal mely részei érdekesek és hasznosak.
Power Line kommunikáció – a leggyengébb láncszem?
Kétségtelen, hogy a távvezetékek a kritikus infrastruktúra részét képezik. A villamosenergia-technika most van a legdrámaibb fejlődési szakaszában. Sajnos a technológiai fejlődés és a politikai döntések általában megnehezítik a fejlődést.
A 20-20-20-as uniós stratégiai terv megvalósulása után valószínűleg azzal a paradoxonnal kell szembenéznünk, hogy a megbízható energiaellátás még mindig nem biztosított. Szerencsére azonban még az olyan üres szlogenek, mint az „intelligens hálózat” is racionális megfontolásokat és döntéseket hoznak az energiaellátás stabilitásának és biztonságának területén.
A végberendezések, köztük a lakossági e-méterek vezérlésének módja nagyon egyértelmű… a fenntartások ellenére a PLC technológia fog érvényesülni. Ez az egyetlen olyan technológia, amelynek megbízhatósága megegyezik az áramellátáséval.

A fenti séma feltárja mind a modem, mind a környezet szerkezetét, amely befolyásolja az átvitt információ teljes hatékonyságát. Egy valós kommunikációs rendszer nyilvánvalóan lényegesen bonyolultabb, azonban ez az egyszerűsített modell elegendő a legfontosabb hatások azonosításához.
Az átviteli csatorna kihívásai
Ez alapján egyértelmű, hogy az átviteli kapacitás nem attól függ, hogy hogyan szeretnénk, hanem az átviteli csatorna jellemzőitől. A PLC technológia esetében ez a csatorna a távvezetékeket jelenti.
Az eloszlás általánosítható a soros-párhuzamos struktúrákra, viszonylag nagy csillapítással (a jelentős párhuzamos kapacitás és a soros induktivitás miatt). Az egyes fogyasztási helyek párhuzamos rendezése nagy dinamikájú csatlakoztatással és szétkapcsolással az impedancia erős és nagyon dinamikus változását eredményezi.

A ZG (forrásimpedancia), valamint a ZL és Z1,2,3 (terhelő impedancia) elemek a hálózat forrás- és készülékrészét írják le (az impedanciajellemzők azt határozzák meg, hogy az elemek frekvenciafüggőek).
Sajnos a végén mindig ott van az ügyfél fogyasztása. Az ügyfelek viselkedésükkel befolyásolhatják az elosztóhálózatot és ezáltal a kommunikációs csatornát.

Hogyan kezeljük a kommunikáció gyenge láncszemét?
A kommunikációs csatorna mindig a leggyengébb láncszem az átviteli láncban. Úgy tűnik, hogy e csatorna gyengeségei (zavarok, dinamikus topológiaváltozás) alapján kényelmesebb lenne elhagyni ezt a csatornát. Ennek azonban éppen az ellenkezője igaz.
Ennek oka a PLC egyedi jellemzőiben keresendő, mint például a tápellátás és a kommunikációs csatorna azonnali rendelkezésre állása. Elég, ha elfogadjuk e csatorna jellemzőit, és nem támasztunk irreális kommunikációs sebességgel kapcsolatos elvárásokat.
Mik a jelenlegi szabványok korlátai?
Az új „interoperabilitási” szabványok (pl. PRIME vagy G3-PLC) azt mutatják, hogy „hogyan ne haladjunk előre”. Ezeknek a divatos OFDM-rendszereknek a használata (PRIME, G3-PLC), amelyek más átviteli csatornákon nagy átviteli kapacitást érnek el a távvezetéki környezetben, azt jelenti, hogy egy komoly probléma magját vetjük el.
Továbbá, ha hatástalan átviteli protokollokat (DLMS) adunk hozzá, és csökkentjük a feldolgozási kapacitást, hogy lehetővé tegyük az alacsony költségű megoldást, akkor csak papíron fogunk kielégítő eredményeket elérni, a gyakorlatban nem. A kibocsátott teljesítményt a jogszabályok miatt nem tudjuk növelni. A frekvenciatartomány növelése sem jöhet szóba.
Ennek két oka van:
- (i) a hozzárendelt frekvencia korlátoz minket, és
- (ii) a magasabb frekvenciákon a csatorna jellemzői fizikailag nem teszik lehetővé a nagyobb hatótávolságot (néhány száz méternél nem több).
Figyelembe kell venni a kimeneti szakaszban felmerülő kéréseket is. A kimeneti fokozatot és a moduláció módját úgy kell megtervezni, hogy az impedancia jelentős változásai ne befolyásolják e fokozat stabilitását.
Megbízható és hatékony PLC-megoldások felé
Ezért ennek a fokozatnak alacsony belső impedanciával kell rendelkeznie, ami az OFDM-nél alig alkalmazott követelmény, amely lineáris kimeneti erősítőt igényel a torzítás kiküszöbölése érdekében, és ugyanakkor az alhordozók ortogonalitásának megzavarása. A fogadó modem bemeneti áramkörének képesnek kell lennie arra, hogy erősítését nagyon dinamikusan változtassa, hogy ne tartsa fenn a feldolgozott jel szintjét.
Manapság két lehetőség van. Az elsőt már használják a megvalósult projekteknél. Ez az átvitt adatmennyiség jelentős csökkentését feltételezi. Ezeknek a saját fejlesztésű megoldásoknak nincs szükségük a ballasztinformációk továbbítására. Így nagy megbízhatóságot érnek el az adatátvitel során, ráadásul versenyképes áron.
A második forgatókönyv figyelembe veszi a nagyobb mennyiségű valós információ továbbítására irányuló, uralkodó igényeket. Ebben az esetben jelentősen meg kell növelni mind az adó, mind a vevő modemrészek összetettségét.
A PLC-fejlesztés további útja
A szilícium chipkészletek növekvő elemintegrációja segíthet ebben. Lehetővé teszi a turbókódok megvalósítását (az átvitt információ megújítása érdekében) és a lágy döntési megközelítés (kódszavak szerinti döntés) hatékony használatát.
Ha ezeket a módszereket a moduláció megfelelő formájával együtt továbbfejlesztjük, akkor a PLC-kommunikáció fejlődésének egyetlen útját találjuk. Ez biztosítja a nagyobb adatmennyiség átvitelét, és ilyen esetben még a DLMS protokoll átvitele sem lehet beteljesületlen utópia.
Következtetés: A PLC jövőjének alakítása
Meggyőződésünk, hogy a közeljövőben a fejlődés párhuzamos folyamattal fog folytatódni. Egyrészt úgy gondoljuk, hogy lesz egy nyilvános, racionális, interoperábilis protokoll, másrészt pedig technológiai fejlődés az egységes kommunikációs csatorna teljesítménye terén – mindez a fokozott robusztusság és a meghatározott késleltetési időnek való megfelelés irányába – ami az intelligens hálózat megfelelő működésének kulcsfontosságú követelménye.