omidvarshoei
عضو جدید
يكي از مهمترين ويژگي هاي استفاده از سيستم PLC، عدم نياز به ايجاد شبکه جديد براي تبادل اطلاعات و استفاده از شبکه الکتريکي موجود مي باشد. اين تكنولوژي به خاطر برخورداري از مزايايي همچون عدم اتلاف هزينه و زمان براي ساخت كانال مخابراتي جديد، مي تواند انتخابي مناسب در بازار سرويس هاي با پهناي باند وسيع باشد. از طرفي با توجه به اينکه بخش بزرگي از يك شبکه الکتريکي را قسمت فشار ضعيف تشکيل مي دهد، اين فناوري يكي از بهترين روش ها از لحاظ پوشش جغرافيايي مي باشد.
در اين فصل با توجه به مطالب فصل يک، ابتدا به ذكر برخي از پارامترهايي كه ميتواند معيارهايي براي بررسي مزايا و معايب يك سيستم مخابراتي باشد، پرداخته شده و سپس بر اساس آنها مزاياي و معايب مهم سيستم PLC ذكر مي شود. در ادامه نيز كاربردهاي متنوع فناوري PLC در سطوح مختلف شبكه برق بيان مي گردد.
2-2- بررسي مزايا و معايب سيستم مخابراتي PLC
براي بررسي محيط‌هاي مخابراتي سيستم اتوماسيون توزيع، پارامترهاي متعددي درنظر گرفته ميشود كه هر يك از لحاظ فني، اقتصادي، كاربردي و مديريتي حائز اهميت مي باشند. اين معيارها عبارتند از:
- مستقل بودن از شبكه و تغييرات آن
- عدم تأثيرپذيري از شرائط جغرافيائي
- نرخ خطا در ارسال داده‌ها
- سرعت كانال در ارسال داده‌ها
- قابليت ارتباط با فواصل دور
- امكانات توسعه با توجه به گسترش شبكه MV
- هزينه‌هاي نصب اوليه
- هزينه‌هاي بهره برداري و نگهداري
- هزينه هاي توسعه
- مديريت و كنترل مستقل
- محدوديتهاي اعمال شده از طرف ساير سازمانها
- سهولت تعمير و نگهداري
- ايمني اطلاعات
2-2-1- مزاياي سيستم PLC
مزاياي سيستم PLC به عنوان يك روش ارسال اطلاعات در شبكه برق با توجه به معيارهاي ذكر شده در بند قبل شامل موارد زير مي باشد[1].
- به دليل استفاده از خطوط برق، نياز به نصب مسير ارتباطي نبوده كه اين به معناي عدم اتلاف هزينه و زمان براي ساخت كانال ارتباطي جديد مي باشد.
- سيستم PLC از جمله محيط‌هاي مخابراتي در صنعت برق ميباشد كه كاملاً مستقل بوده و مديريت و كنترل آن در دست شركتهاي برق ميباشد.
- محيط مخابراتي PLC از نوع كابلي يا سيم هوايي بوده و در صورت بروز خطا محل آن براحتي قابل رديابي و شناسايي است.
- دسترسي به هر نقطه شبكه توزيع در هر زمان ميسر بوده و شبكه مخابراتي به موازات آن قابل گسترش است. بنابراين توسعه شبكه PLC داراي پيچيدگي نمي باشد.
- سيستم PLC سرعت قابل قبولي در بخش ولتاژ ضعيف و سيستم خانگي دارد (با توجه به انتخاب پهناي باند زياد در اين سطوح). در كاربردهايي كه از PLC در بخش ولتاژ ضعيف استفاده مي شود، با توجه به اينكه فواصل ارسال سيگنال كم مي باشد، مي توان به سرعت بالايي براي تبادل اطلاعات دست يافت.
- هزينه تعمير و نگهداري PLC نسبتاً پايين بوده، به گونه اي كه معمولاً پس از نصب آنها نيازي به سرويس هاي دوره اي خاصي نمي باشد.
2-2-2- معايب سيستم PLC
با وجود مزيت هاي ذكر شده براي سيستم PLC، اين روش داراي معايبي است كه مي تواند باعث محدود كردن كاربرد اين فناوري شود. بر اساس بخشهاي قبلي، كه در آنها مشكلات مهم اين سيستم توضيح داده شد، برخي از مهمترين معايب استفاده از اين روش شامل موارد زير مي باشد[2]:
- تغييرات امپدانس
- تضعيف زياد در مسير ارتباطي و ايجاد امواج ساكن در طول مسير
- وجود نويز ايمپالس تصادفي و يكنواخت
- تداخل از منابع خارجي مجاور خطوط فشارقوي
- وجود كليدهاي مجزا كننده
- تعداد شاخه‌هاي زياد
- سرعت كم انتقال اطلاعات در سطح ولتاژ متوسط (با توجه به انتخاب پهناي باند کم در آن سطح)
- هزينه بالاي مبدل و مودم هاي PLC
2-3- کاربردهاي مختلف سيستم PLC
با توجه به توضيحاتي که در مورد مسائل فني، اجزاي تشکيل دهنده، مزايا و معايب سيستم PLC در بخشهاي قبلي ارائه شد، در اين بخش کاربردهاي مختلف اين سيستم در سطوح مختلف شبکه برق بيان ميشود[3].
2-3-1- كنترل تجهيزات خانگي[1]
در اين روش کانال مخابراتي PLC ، همان سيم کشي برق داخل خانه است. اين تکنيک در اتوماسيون سيستم هاي خانگي به منظور کنترل از راه دور لوازم منزل و نيز روشنايي بدون نياز به نصب هيچگونه سيم هاي کنترلي اضافي به کار مي رود.
به طور کلي اين دستگاه ها با يک موج حامل با فرکانسي بين 20 تا 200 کيلوهرتز کار ميکنند، موج حامل به وسيله سيگنال هاي ديجيتال مدوله مي شود. هر گيرنده در اين سيستم يک آدرس دارد که مي توان به وسيله سيگنالهاي منتقل شده روي سيم کشي خانه به طور مشخص به آن فرمان داد و در گيرنده اين سيگنال ها را کد گشايي[2] کرد. از آن جا که سيگنال حامل ممکن است براي خانههاي مجاور و يا آپارتمانهايي با يک سيستم توزيع مشابه استفاده شود، نقشه هاي کنترلي آنها يک آدرس خانه نيز خواهند داشت.
2-3- 2- شبكه سازي خانگي[3]
كاربرد ديگر تكنولوژي ارتباطات از طريق خطوط برق، استفاده از آن براي وصل كردن كامپيوترهاي خانگي و دستگاه‌هاي جانبي است. در حال حاضر هيچ استاندارد جهاني براي ارتباطات از طريق خطوط برق وجود ندارد. با اين حال استانداردهايي[4] براي شبكه کردن لوازم خانگي، بوسيله تعدادي از شركت‌ها و كارخانجات در اين زمينه گسترش يافته است و تحقيقات بر روي اين زمينه همچنان ادامه دارد[4].
2-3-3- دسترسي به اينترنت
همان طور که قبلاً گفته شد، كاربرد تكنولوژي PLC، اينترنت پر سرعت از طريق خطوط برق(BPL[5]) ميباشد که دسترسي به اينترنت با پهناي باند وسيع روي خطوط معمولي برق را مهيا ميکند. كاربر لازم است تنها يك كامپيوتر و يا هر وسيله ديگري كه يك مودم BPL دارد را در پريز برق وارد كند تا اينترنت پر سرعت بدست آورد.
BPL مزاياي زيادي نسبت به ارتباط از طريق كابل معمولي يا DSL دارد. زيرساخت گسترش يافته موجود اجازه دسترسي به اينترنت به مردم در جاهاي بيشتري مي‌دهد با اين وجود گوناگوني در مشخصه فيزيكي شبكه الكتريكي و نبود استاندارد IEEE[6] نمايانگر اين است كه از مهيا شدن تکنولوژي تا استاندارد و فراگير شدن آن فاصله زيادي وجود دارد و مقدار پهناي باندي كه يك سيستم BPL در مقايسه با ارتباط از طريق كابل و ارتباط بي سيم ميتواند مهيا كند مورد سؤال است. انتقال سريع اطلاعات نيازمند سيگنالهائي با فركانس بالا و پهناي باند وسيع است. مودمهاي PLC اطلاعات را در محدوده فرکانس هاي متوسط و بالا (6/1 تا 30 مگاهرتز ) انتقال مي دهند، به طور کلي سرعت اين مودم ها از 256 کيلوبايت بر ثانيه تا 7/2 مگابايت بر ثانيه متغير است. توسط تکرار کننده واقع در اتاق اندازه گيري اين سرعت تا بالاي 45 مگابايت بر ثانيه مي رسد و مي تواند به 256 مودم PLC متصل شود. در ايستگاههاي ولتاژ متوسط سرعت اينترنت تا 135 مگابايت بر ثانيه افزايش مي يابد (اخيراً سرعت 200 مگابايت بر ثانيه نيز ايجاد شده است). براي اتصال به اينترنت مي توان از ارتباطات بي سيم و يا مسير (شبکه) هاي فيبر نوري استفاده کرد.
البته اين سيستم مشكلاتي نيز دارد. مشكل اصلي اين است كه خطوط برق ذاتاً محيطي بسيار نويزدار است. هر زمان كه وسيله‌اي روشن يا خاموش شود، سيگنال ضربه‌اي در خطوط برق القا ميشود. اين وسايل نويزهاي هارمونيك‌داري را در خطوط برق القا مي‌كنند و در نتيجه سيستم بايد طوري طراحي شود كه با اين مشكل واقعي كنار بيايد و بتواند در اين محيط كار كند. پهناي باند وسيع روي خطوط برق در اروپا نسبت به آمريكا با سرعت بيشتري گسترش يافته است و پياده سازي اين تکنولوژي در اروپا با موفقيت به انجام رسيده است چون ولتاژ اصلي ترانسفورماتورها براي مناطق مسکوني در آنجا بين 220 تا 300 ولت مي باشد. از آنجا که ترانسفورماتورهاي 110 ولت در آمريکاي شمالي به کار گرفته شده اند، در نتيجه استفاده از تکنولوژي پهناي باند روي خطوط قدرت به شکل کندتر و تنها براي تعداد معدودي از مصرف کنندگان در حال شکل گيري است.
تقريباً همه شبكه‌هاي بزرگ قدرت، برق را در ولتاژ بالا منتقل مي‌كنند تا اتلاف توان انتقالي كم شود سپس نزديك مصرف‌كننده از ترانسفورماتورهاي كاهنده استفاده مي‌كنند. از آنجايي كه سيگنالهاي BPL نمي‌تواند به آساني از ترانسفورماتور رد شود (به دليل ماهيت سلفي و ايجاد ***** پائين گذر در برابر سيگنال)، مؤلفه‌هاي فركانس بالاي آن حذف ميشود و جبران‌كننده[7] يا تكرار كننده در ترانسفورماتورها مورد نياز است. تفاوت سيستم هاي برق‌رساني، در آمريکاي شمالي و اروپا در به کارگيري موثر BPL است. در آمريکاي شمالي تعداد کمي از مشترکين به يک ترانسفورماتور توزيع متصل شده اند در حالي که در اروپا ممکن است ده ها تا صدها خانه به يک ايستگاه جزء متصل شده باشند . از آنجا که سيگنال هاي BPL از طريق ترانسفورماتورهاي توزيع قابل انتشار نيستند به تكرار كننده هاي بيشتري در آمريکاي شمالي نياز است. از طرفي چون تعداد خانههاي كمتري از يك خط استفاده مي‌كنند و پهناي باند ثابت است سرعت وصل شدن خانه‌ها به اينترنت در آمريكا نسبت به اروپا بيشتر است.
مشكل عمده ديگر قدرت سيگنال و فركانس عملياتي آن است. معمولاً سيستم از فركانس 10 تا 30 مگاهرتز استفاده مي‌كند كه بوسيله اپراتورهاي راديويي، فرستنده‌هاي موج كوتاه بين‌المللي و بسياري از سيستم‌هاي ارتباطي (مانند نظامي، هوايي و ...) استفاده ميشود. از آنجا كه خطوط قدرت بدون محافظ الكتريكي مي باشند مي توانند باعث انتشار امواج و در نتيجه تداخل با ساير سيگنال هاي بي سيم در اتمسفر ( سيگنال هاي راديويي پليس و آمبولانس ها) شود. اين مساله در صورت نزديك بودن آنتن هاي مخابراتي به خطوط قدرت شدت مي يابد. در شکل (2-1)، نحوه ايجاد تداخل توسط خطوط قدرت نشان داده شده است.
سيستم‌هاي BPL جديد از مدلاسيون OFDM استفاده مي‌كنند كه با حذف كردن فركانس‌هايي مشخص، موجب ميشود كمتر با سرويسهاي راديويي تداخل كنند.
2-3-4- پخش برنامه‌هاي راديويي
گاهي PLC براي انتقال برنامه‌هاي راديو بوسيله خطوط برق يا تلفن بكار ميرود. اين كاربرد در آلمان و سوئيس آزمايش شده است. در اين موارد برنامه‌هاي راديو بوسيله ترانسفورماتورهاي مخصوصي روي خطوط برق سوار مي‌شوند و براي جلوگيري از تداخل‌هاي غيرقابل كنترل، *****هايي براي فركانس‌هاي حامل سيستم‌هاي داراي PLC در ايستگاههاي توزيع نصب شده اند.
2-3-5- تلفن
با فراهم شدن سرويسهاي تلفن از طريق VOIP (پروتکل H.323 و SP)، موقعيت PLC به عنوان شبکه ارتباطي جايگزين براي مکمل کردن شبکه دسترسي اپراتورهاي ارتباطي، پررنگتر شده است.
تکنولوژي VOIP در حال رسيدن به کيفيت سرويسهاي سنتي سوئيچ تلفن ميباشد. انتظار ميرود که VOIP جايگزين سرويسهاي معمول تلفن گردد. و هم اکنون نيز در اروپا و امريکا بعضي از اپراتورها سرويسهاي تجاري VOIP ارائه مي دهند و مقبوليت خوبي نيز بين مشترکين پيدا کرده است.
يکي از فوايد PLC اين است که براي تماس هاي تلفني بين مصرف کننده هاي نهايي که در شبکه محلي توزيع يکساني قرار گرفته اند نياز به سوئيچ به اپراتورهاي شبکه ارتباطي PSTN نمي باشد.
به طور مشابه براي اينكه از خطوط تلفن موجود بتوان استفاده هايي به جز كاربرد عادي تلفن (POTS[8]) داشت، بايد به نوعي از تداخل سيگنال هاي متفاوت ارسالي در خط تلفن جلوگيري شود. بدين منظور از روش FDM[9] استفاده مي شود (همانند PLC خطوط قدرت). در اين روش براي هر كاربرد يك فركانس مشخص در نظر گرفته مي شود. در شكل (2-2) اين مطلب براي سه كاربرد POTS، xDSL (براي دسترسي به اينترنت) و شبكه كردن تجهيزات خانگي (شكل 2-3) و اداري نشان داده شده است.
- کاربردهاي ديگر PLC
علاوه بر موارد ذکر شده اين فناوري کاربردهاي ديگري نيز دارد که در ادامه بصورت فهرست وار بيان شدهاند:
اندازه گيري خودکار[10]:
تعريف چند تعرفه براي مصرف برق، اندازه گيري توان راکتيو مصرفي، شناسايي دقيق مدل مصرف و امکان پياده سازي فرايندهاي مديريت مصرف و مديريت بار، تشخيص سوء استفاده از برق (برق دزدي) از جمله کاربردهاي آن مي باشد[5].
مديريت تقاضا[11]:
امروزه با به وجود آمدن بازارهاي رقابتي برق، لزوم مشارکت مصرف کننده در بازار برق (از قبيل کنترل مصرف، مديريت مصرف يا DSM ، اندازه گيري مصرف به صورت Real Time براي اهدافي مانند پيش بيني بار و ... ) احساس شده است. لازمه مشارکت مصرف کننده در اين بازار وجود تجهيزات مخابراتي موثر بين مصرف کننده هاي صنعتي، تجاري و حتي مسکوني در شبکه هاي توزيع برق است. PLC يکي از گزينه هاي موجود است که امکان پياده سازي آن نسبتا ساده است و دليل اين امر آن است که حداقل يکي از اجزاي آن (هاديهاي الکتريکي) بدون نياز به نصب مجدد، از قبل در دسترس است.
- پيشبيني و مديريت بار
- کنترل از راه دور ايستگاههاي مبدلهاي توزيع
- تحليل اضافه بار[12] مبدلهاي توزيع
- سنجش از راه دور (پارامترهاي الکتريکي مختلفي همچون؛ ولتاژ، جريان، توان و ...)
- برطرف کردن عدم تعادل فازهاي شبکه با فرمان مستقيم به کليدهاي مربوطه
- تشخيص خرابيها و مشکلات شبکه از راه دور
- مشخص سازي علت خرابي
- تشخيص سرقت دسترسيهاي غير مجاز به شبکه
- ارائه صورت حساب واقعي (نه تخميني) از مصرف برق مشترکان: با توجه به اين که در يک سيستم اتوماسيون اطلاعات مصرف مشترکين به صورت Real Time به شرکت هاي برق منتقل مي شود، صورت حساب مصرف انرژي آنها به صورت دقيق خواهد بود که علت آن متفاوت بودن قيمت برق مصرفي در ساعات مختلف روز است
در اين فصل با توجه به مطالب فصل يک، ابتدا به ذكر برخي از پارامترهايي كه ميتواند معيارهايي براي بررسي مزايا و معايب يك سيستم مخابراتي باشد، پرداخته شده و سپس بر اساس آنها مزاياي و معايب مهم سيستم PLC ذكر مي شود. در ادامه نيز كاربردهاي متنوع فناوري PLC در سطوح مختلف شبكه برق بيان مي گردد.
2-2- بررسي مزايا و معايب سيستم مخابراتي PLC
براي بررسي محيط‌هاي مخابراتي سيستم اتوماسيون توزيع، پارامترهاي متعددي درنظر گرفته ميشود كه هر يك از لحاظ فني، اقتصادي، كاربردي و مديريتي حائز اهميت مي باشند. اين معيارها عبارتند از:
- مستقل بودن از شبكه و تغييرات آن
- عدم تأثيرپذيري از شرائط جغرافيائي
- نرخ خطا در ارسال داده‌ها
- سرعت كانال در ارسال داده‌ها
- قابليت ارتباط با فواصل دور
- امكانات توسعه با توجه به گسترش شبكه MV
- هزينه‌هاي نصب اوليه
- هزينه‌هاي بهره برداري و نگهداري
- هزينه هاي توسعه
- مديريت و كنترل مستقل
- محدوديتهاي اعمال شده از طرف ساير سازمانها
- سهولت تعمير و نگهداري
- ايمني اطلاعات
2-2-1- مزاياي سيستم PLC
مزاياي سيستم PLC به عنوان يك روش ارسال اطلاعات در شبكه برق با توجه به معيارهاي ذكر شده در بند قبل شامل موارد زير مي باشد[1].
- به دليل استفاده از خطوط برق، نياز به نصب مسير ارتباطي نبوده كه اين به معناي عدم اتلاف هزينه و زمان براي ساخت كانال ارتباطي جديد مي باشد.
- سيستم PLC از جمله محيط‌هاي مخابراتي در صنعت برق ميباشد كه كاملاً مستقل بوده و مديريت و كنترل آن در دست شركتهاي برق ميباشد.
- محيط مخابراتي PLC از نوع كابلي يا سيم هوايي بوده و در صورت بروز خطا محل آن براحتي قابل رديابي و شناسايي است.
- دسترسي به هر نقطه شبكه توزيع در هر زمان ميسر بوده و شبكه مخابراتي به موازات آن قابل گسترش است. بنابراين توسعه شبكه PLC داراي پيچيدگي نمي باشد.
- سيستم PLC سرعت قابل قبولي در بخش ولتاژ ضعيف و سيستم خانگي دارد (با توجه به انتخاب پهناي باند زياد در اين سطوح). در كاربردهايي كه از PLC در بخش ولتاژ ضعيف استفاده مي شود، با توجه به اينكه فواصل ارسال سيگنال كم مي باشد، مي توان به سرعت بالايي براي تبادل اطلاعات دست يافت.
- هزينه تعمير و نگهداري PLC نسبتاً پايين بوده، به گونه اي كه معمولاً پس از نصب آنها نيازي به سرويس هاي دوره اي خاصي نمي باشد.
2-2-2- معايب سيستم PLC
با وجود مزيت هاي ذكر شده براي سيستم PLC، اين روش داراي معايبي است كه مي تواند باعث محدود كردن كاربرد اين فناوري شود. بر اساس بخشهاي قبلي، كه در آنها مشكلات مهم اين سيستم توضيح داده شد، برخي از مهمترين معايب استفاده از اين روش شامل موارد زير مي باشد[2]:
- تغييرات امپدانس
- تضعيف زياد در مسير ارتباطي و ايجاد امواج ساكن در طول مسير
- وجود نويز ايمپالس تصادفي و يكنواخت
- تداخل از منابع خارجي مجاور خطوط فشارقوي
- وجود كليدهاي مجزا كننده
- تعداد شاخه‌هاي زياد
- سرعت كم انتقال اطلاعات در سطح ولتاژ متوسط (با توجه به انتخاب پهناي باند کم در آن سطح)
- هزينه بالاي مبدل و مودم هاي PLC
2-3- کاربردهاي مختلف سيستم PLC
با توجه به توضيحاتي که در مورد مسائل فني، اجزاي تشکيل دهنده، مزايا و معايب سيستم PLC در بخشهاي قبلي ارائه شد، در اين بخش کاربردهاي مختلف اين سيستم در سطوح مختلف شبکه برق بيان ميشود[3].
2-3-1- كنترل تجهيزات خانگي[1]
در اين روش کانال مخابراتي PLC ، همان سيم کشي برق داخل خانه است. اين تکنيک در اتوماسيون سيستم هاي خانگي به منظور کنترل از راه دور لوازم منزل و نيز روشنايي بدون نياز به نصب هيچگونه سيم هاي کنترلي اضافي به کار مي رود.
به طور کلي اين دستگاه ها با يک موج حامل با فرکانسي بين 20 تا 200 کيلوهرتز کار ميکنند، موج حامل به وسيله سيگنال هاي ديجيتال مدوله مي شود. هر گيرنده در اين سيستم يک آدرس دارد که مي توان به وسيله سيگنالهاي منتقل شده روي سيم کشي خانه به طور مشخص به آن فرمان داد و در گيرنده اين سيگنال ها را کد گشايي[2] کرد. از آن جا که سيگنال حامل ممکن است براي خانههاي مجاور و يا آپارتمانهايي با يک سيستم توزيع مشابه استفاده شود، نقشه هاي کنترلي آنها يک آدرس خانه نيز خواهند داشت.
2-3- 2- شبكه سازي خانگي[3]
كاربرد ديگر تكنولوژي ارتباطات از طريق خطوط برق، استفاده از آن براي وصل كردن كامپيوترهاي خانگي و دستگاه‌هاي جانبي است. در حال حاضر هيچ استاندارد جهاني براي ارتباطات از طريق خطوط برق وجود ندارد. با اين حال استانداردهايي[4] براي شبكه کردن لوازم خانگي، بوسيله تعدادي از شركت‌ها و كارخانجات در اين زمينه گسترش يافته است و تحقيقات بر روي اين زمينه همچنان ادامه دارد[4].
2-3-3- دسترسي به اينترنت
همان طور که قبلاً گفته شد، كاربرد تكنولوژي PLC، اينترنت پر سرعت از طريق خطوط برق(BPL[5]) ميباشد که دسترسي به اينترنت با پهناي باند وسيع روي خطوط معمولي برق را مهيا ميکند. كاربر لازم است تنها يك كامپيوتر و يا هر وسيله ديگري كه يك مودم BPL دارد را در پريز برق وارد كند تا اينترنت پر سرعت بدست آورد.
BPL مزاياي زيادي نسبت به ارتباط از طريق كابل معمولي يا DSL دارد. زيرساخت گسترش يافته موجود اجازه دسترسي به اينترنت به مردم در جاهاي بيشتري مي‌دهد با اين وجود گوناگوني در مشخصه فيزيكي شبكه الكتريكي و نبود استاندارد IEEE[6] نمايانگر اين است كه از مهيا شدن تکنولوژي تا استاندارد و فراگير شدن آن فاصله زيادي وجود دارد و مقدار پهناي باندي كه يك سيستم BPL در مقايسه با ارتباط از طريق كابل و ارتباط بي سيم ميتواند مهيا كند مورد سؤال است. انتقال سريع اطلاعات نيازمند سيگنالهائي با فركانس بالا و پهناي باند وسيع است. مودمهاي PLC اطلاعات را در محدوده فرکانس هاي متوسط و بالا (6/1 تا 30 مگاهرتز ) انتقال مي دهند، به طور کلي سرعت اين مودم ها از 256 کيلوبايت بر ثانيه تا 7/2 مگابايت بر ثانيه متغير است. توسط تکرار کننده واقع در اتاق اندازه گيري اين سرعت تا بالاي 45 مگابايت بر ثانيه مي رسد و مي تواند به 256 مودم PLC متصل شود. در ايستگاههاي ولتاژ متوسط سرعت اينترنت تا 135 مگابايت بر ثانيه افزايش مي يابد (اخيراً سرعت 200 مگابايت بر ثانيه نيز ايجاد شده است). براي اتصال به اينترنت مي توان از ارتباطات بي سيم و يا مسير (شبکه) هاي فيبر نوري استفاده کرد.
البته اين سيستم مشكلاتي نيز دارد. مشكل اصلي اين است كه خطوط برق ذاتاً محيطي بسيار نويزدار است. هر زمان كه وسيله‌اي روشن يا خاموش شود، سيگنال ضربه‌اي در خطوط برق القا ميشود. اين وسايل نويزهاي هارمونيك‌داري را در خطوط برق القا مي‌كنند و در نتيجه سيستم بايد طوري طراحي شود كه با اين مشكل واقعي كنار بيايد و بتواند در اين محيط كار كند. پهناي باند وسيع روي خطوط برق در اروپا نسبت به آمريكا با سرعت بيشتري گسترش يافته است و پياده سازي اين تکنولوژي در اروپا با موفقيت به انجام رسيده است چون ولتاژ اصلي ترانسفورماتورها براي مناطق مسکوني در آنجا بين 220 تا 300 ولت مي باشد. از آنجا که ترانسفورماتورهاي 110 ولت در آمريکاي شمالي به کار گرفته شده اند، در نتيجه استفاده از تکنولوژي پهناي باند روي خطوط قدرت به شکل کندتر و تنها براي تعداد معدودي از مصرف کنندگان در حال شکل گيري است.
تقريباً همه شبكه‌هاي بزرگ قدرت، برق را در ولتاژ بالا منتقل مي‌كنند تا اتلاف توان انتقالي كم شود سپس نزديك مصرف‌كننده از ترانسفورماتورهاي كاهنده استفاده مي‌كنند. از آنجايي كه سيگنالهاي BPL نمي‌تواند به آساني از ترانسفورماتور رد شود (به دليل ماهيت سلفي و ايجاد ***** پائين گذر در برابر سيگنال)، مؤلفه‌هاي فركانس بالاي آن حذف ميشود و جبران‌كننده[7] يا تكرار كننده در ترانسفورماتورها مورد نياز است. تفاوت سيستم هاي برق‌رساني، در آمريکاي شمالي و اروپا در به کارگيري موثر BPL است. در آمريکاي شمالي تعداد کمي از مشترکين به يک ترانسفورماتور توزيع متصل شده اند در حالي که در اروپا ممکن است ده ها تا صدها خانه به يک ايستگاه جزء متصل شده باشند . از آنجا که سيگنال هاي BPL از طريق ترانسفورماتورهاي توزيع قابل انتشار نيستند به تكرار كننده هاي بيشتري در آمريکاي شمالي نياز است. از طرفي چون تعداد خانههاي كمتري از يك خط استفاده مي‌كنند و پهناي باند ثابت است سرعت وصل شدن خانه‌ها به اينترنت در آمريكا نسبت به اروپا بيشتر است.
مشكل عمده ديگر قدرت سيگنال و فركانس عملياتي آن است. معمولاً سيستم از فركانس 10 تا 30 مگاهرتز استفاده مي‌كند كه بوسيله اپراتورهاي راديويي، فرستنده‌هاي موج كوتاه بين‌المللي و بسياري از سيستم‌هاي ارتباطي (مانند نظامي، هوايي و ...) استفاده ميشود. از آنجا كه خطوط قدرت بدون محافظ الكتريكي مي باشند مي توانند باعث انتشار امواج و در نتيجه تداخل با ساير سيگنال هاي بي سيم در اتمسفر ( سيگنال هاي راديويي پليس و آمبولانس ها) شود. اين مساله در صورت نزديك بودن آنتن هاي مخابراتي به خطوط قدرت شدت مي يابد. در شکل (2-1)، نحوه ايجاد تداخل توسط خطوط قدرت نشان داده شده است.
سيستم‌هاي BPL جديد از مدلاسيون OFDM استفاده مي‌كنند كه با حذف كردن فركانس‌هايي مشخص، موجب ميشود كمتر با سرويسهاي راديويي تداخل كنند.
2-3-4- پخش برنامه‌هاي راديويي
گاهي PLC براي انتقال برنامه‌هاي راديو بوسيله خطوط برق يا تلفن بكار ميرود. اين كاربرد در آلمان و سوئيس آزمايش شده است. در اين موارد برنامه‌هاي راديو بوسيله ترانسفورماتورهاي مخصوصي روي خطوط برق سوار مي‌شوند و براي جلوگيري از تداخل‌هاي غيرقابل كنترل، *****هايي براي فركانس‌هاي حامل سيستم‌هاي داراي PLC در ايستگاههاي توزيع نصب شده اند.
2-3-5- تلفن
با فراهم شدن سرويسهاي تلفن از طريق VOIP (پروتکل H.323 و SP)، موقعيت PLC به عنوان شبکه ارتباطي جايگزين براي مکمل کردن شبکه دسترسي اپراتورهاي ارتباطي، پررنگتر شده است.
تکنولوژي VOIP در حال رسيدن به کيفيت سرويسهاي سنتي سوئيچ تلفن ميباشد. انتظار ميرود که VOIP جايگزين سرويسهاي معمول تلفن گردد. و هم اکنون نيز در اروپا و امريکا بعضي از اپراتورها سرويسهاي تجاري VOIP ارائه مي دهند و مقبوليت خوبي نيز بين مشترکين پيدا کرده است.
يکي از فوايد PLC اين است که براي تماس هاي تلفني بين مصرف کننده هاي نهايي که در شبکه محلي توزيع يکساني قرار گرفته اند نياز به سوئيچ به اپراتورهاي شبکه ارتباطي PSTN نمي باشد.
به طور مشابه براي اينكه از خطوط تلفن موجود بتوان استفاده هايي به جز كاربرد عادي تلفن (POTS[8]) داشت، بايد به نوعي از تداخل سيگنال هاي متفاوت ارسالي در خط تلفن جلوگيري شود. بدين منظور از روش FDM[9] استفاده مي شود (همانند PLC خطوط قدرت). در اين روش براي هر كاربرد يك فركانس مشخص در نظر گرفته مي شود. در شكل (2-2) اين مطلب براي سه كاربرد POTS، xDSL (براي دسترسي به اينترنت) و شبكه كردن تجهيزات خانگي (شكل 2-3) و اداري نشان داده شده است.
- کاربردهاي ديگر PLC
علاوه بر موارد ذکر شده اين فناوري کاربردهاي ديگري نيز دارد که در ادامه بصورت فهرست وار بيان شدهاند:
اندازه گيري خودکار[10]:
تعريف چند تعرفه براي مصرف برق، اندازه گيري توان راکتيو مصرفي، شناسايي دقيق مدل مصرف و امکان پياده سازي فرايندهاي مديريت مصرف و مديريت بار، تشخيص سوء استفاده از برق (برق دزدي) از جمله کاربردهاي آن مي باشد[5].
مديريت تقاضا[11]:
امروزه با به وجود آمدن بازارهاي رقابتي برق، لزوم مشارکت مصرف کننده در بازار برق (از قبيل کنترل مصرف، مديريت مصرف يا DSM ، اندازه گيري مصرف به صورت Real Time براي اهدافي مانند پيش بيني بار و ... ) احساس شده است. لازمه مشارکت مصرف کننده در اين بازار وجود تجهيزات مخابراتي موثر بين مصرف کننده هاي صنعتي، تجاري و حتي مسکوني در شبکه هاي توزيع برق است. PLC يکي از گزينه هاي موجود است که امکان پياده سازي آن نسبتا ساده است و دليل اين امر آن است که حداقل يکي از اجزاي آن (هاديهاي الکتريکي) بدون نياز به نصب مجدد، از قبل در دسترس است.
- پيشبيني و مديريت بار
- کنترل از راه دور ايستگاههاي مبدلهاي توزيع
- تحليل اضافه بار[12] مبدلهاي توزيع
- سنجش از راه دور (پارامترهاي الکتريکي مختلفي همچون؛ ولتاژ، جريان، توان و ...)
- برطرف کردن عدم تعادل فازهاي شبکه با فرمان مستقيم به کليدهاي مربوطه
- تشخيص خرابيها و مشکلات شبکه از راه دور
- مشخص سازي علت خرابي
- تشخيص سرقت دسترسيهاي غير مجاز به شبکه
- ارائه صورت حساب واقعي (نه تخميني) از مصرف برق مشترکان: با توجه به اين که در يک سيستم اتوماسيون اطلاعات مصرف مشترکين به صورت Real Time به شرکت هاي برق منتقل مي شود، صورت حساب مصرف انرژي آنها به صورت دقيق خواهد بود که علت آن متفاوت بودن قيمت برق مصرفي در ساعات مختلف روز است