Date post: | 06-Apr-2016 |
Category: |
Documents |
Upload: | holger-kurzmann |
View: | 222 times |
Download: | 2 times |
Powerline
„Internet aus der Steckdose“
Agenda
• Stromversorgungssystem• Geschichte von PLC• PLC –Technik• Störungen• Probleme für PLC• PLC heute
Der Weg des StromsKraftwerk
Hoch-spannung
Umspann-werk
Mittel-spannung
Umspann-werk
Ortsnetztrafo-station
Nieder-spannung
Verbraucher
Verteiler
Geschichte1920 Energieversorger entdecken die Stromleitungen als Übertragungsweg TFH
TFH• Tonfrequenztechnik auf Hochspannungsleitungen• Bidirektionale Übertragung mit geringer
Sendeleistung 10 Watt
Dienste für die EVU• Betriebsführung• Überwachung• Störungseingrenzung und -beseitigung
Geschichte1920 Energieversorger entdecken die Stromleitungen als Übertragungsweg TFH 1930 TRT (Tonfrequenz-Rundsteuertechnik)
TRT• Tonfrequenz-Rundsteuertechnik auf Mittel- und
Niederspannungsleitungen• Unidirektionale Übertragung mit hoher Sendeleistung +
geringer Datenrate Lastverteilung
Dienste für die EVU• Ein- und Ausschaltinfos• Tarifumschaltung• Bedienung der Strassenbeleuchtung
Geschichte1920 Energieversorger entdecken die Stromleitungen als Übertragungsweg TFH 1930 TRT (Tonfrequenz-Rundsteuertechnik)1998 Auflösen der Monopolstellung der Telekommunikations- und Energiemärkte
Geschichte1920 Energieversorger entdecken die Stromleitungen als Übertragungsweg TFH 1930 TRT (Tonfrequenz-Rundsteuertechnik)1998 Auflösen der Monopolstellung der Telekommunikations- und Energiemärkte
• Ende 1998 erste Feldversuche mit PLC
Geschichte1920 Energieversorger entdecken die Stromleitungen als Übertragungsweg TFH 1930 TRT (Tonfrequenz-Rundsteuertechnik)1998 Auflösen der Monopolstellung der Telekommunikations- und Energiemärkte
• Ende 1998 erste Feldversuche mit PLC• Bis März 2001 CENELEC EN 50065
CENELEC-Norm
3 9 95 125 140 148,5
A B C B
Für EVU-Anwendungen
Kundenanlagen
kHz
CENELEC EN 50065
Regelt die Nutzung des Frequenzbereiches von 3 bis 148,5 kHz
Geschichte1920 Energieversorger entdecken die Stromleitungen als Übertragungsweg TFH 1930 TRT (Tonfrequenz-Rundsteuertechnik)1998 Auflösen der Monopolstellung der Telekommunikations- und Energiemärkte
• Ende 1998 erste Feldversuche mit PLC• Bis März 2001 CENELEC EN 50065• Ab März 2001 höhere Frequenzen nutzbar
NB 30Nutzungsbestimmung 30 zur
Frequenzbereichszuordnung
• „Mit Ausnahme von Frequenzbereichen in denen sicherheitsrelevanten Funkdienste betrieben werden, können in und längs von Leitern Frequenzen für Tk-Anlagen und Tk-Netze im Frequenzbereich von 9 kHz bis 3 GHz freizügig genutzt werden“
Störfeldstärke bei NB 30
PLC Prinzip• Der 230 V Netzspannung wird eine
Signalspannung höherer Frequenz überlagert
• Information muss geeignet moduliert werden
2 Bereiche werden unterschieden• Mittelspannungstransformator bis Haus• Innerhalb von Gebäuden
PLC Prinzip
Kanalzuteilung (1)MAC (Media Access Control)-Mechanismus
FDMA (Fequency Division Multiple Access)• Gleichzeitige Übertragung mehrerer
Frequenzbänder• Zusätzlicher Steuerkanal
TDMA (Time Division Multiple Access)• Jeder Knoten bekommt feste Anzahl Slots• Nachteil: alle Stationen müssen synchronisiert sein
Kanalzuteilung (2)CDMA (Code Division Multiple Access)• Ermöglicht mehreren Benutzern Zugriff auf einen
Übertragungskanal• 1 Übertragungskanal kann gleichzeitig für
mehrere Nutzkanäle eingesetzt werden
Reservierung von Netzkapazität
Reservierung per Verbindung• Während gesamter Verbindung freihalten fester
Kapazität• Nur für längere Verbindungen mit
kontinuierlichem Datenverkehr geeignetPer-Burst-Reservierung• Bleibt nach der Übertragung noch bestehen• Geeignet für Datenverkehr Paket-Reservierung• Fast vollständige Netzauslastung
Übertragungsverfahren (1)OFDM = (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)
D(t)
D1(t)
D2(t)
D3(t)
D4(t)
Übertragungsverfahren (2)
Orthogonale Träger
Bei den Mittenfrequenzen eines Trägers = Amplitude aller anderen Träger null
D1(t) D2(t) D3(t) D4(t)
S(f) f1 f2 f3 f4
f
Übertragungsverfahren (3)
Ausgeblendete Träger
F(MHz)
Träger
Störung
Stör
ungs
leitu
ngsd
icht
e,O
FDM
-Trä
ger
Störungsszenarien (1)Farbiges Hintergrundrauschen• Überlagerung vieler Störquellen mit geringer
Leistung• Höchstwerte nur knapp oberhalb von
NetzfrequenzSchmalbandstörer• Sinusförmige Dauersignale• Leuchtstofflampe, Fernseher, Rundfunksender
Störungsszenarien (2)Period. Impulsstörer (asynchron zur Netzfrequenz)• Kurze Spannungsspitzen mit Wdh.-Raten von
50..200 kHz• Schaltnetzteile (Monitore, Rechner)Period. Impulsstörer (synchron zur Netzfrequenz)• Phasenanschnittssteuerung (Lichtdimmer)Asynchrone Impulsstörungen• Schaltvorgänge
Probleme für PLC• Geschwindigkeit kann nicht garantiert werden• Nutzung wird nach Traffic berechnet und nicht
nach Zeit• Geringe Verfügbarkeit• Zu spät• EMV – Elektromagnetische Verträglichkeit
EMVStromnetz nicht für Powerline gedacht• Unabgeschirmte Netzleitung zu Steckdosen
je höher die Frequenzen desto höher die Emission Elektrosmog
• Frequenzbereichsüberschneidungen mit Amateurfunk und Rundfunk 2 Richtungen:PLC stört FunkFunkt (wie auch andere Geräte) stören PLC
Wo wird PLC verwendet• Datentransport über Mittelspannung• „Last-Mile“ Zugänge• Energieinfodienste• Gebäudeautomatisierung• Schnelle Digitale Inhous-Netzwerke• „Voice over IP“
Probleme PC besser geeignet für Inhouse-Vernetzung als für Internetzugang
PLC heute• Internet über PLC
Mannheim: mehrere Stadteile vernetztRWAG: Feldversuch in Herrenberg läuft nochEnBW: Feldversuch in Ellwangen
• Viel Anbieter bieten Inhouse-Vernetzung an• Stromanbieter bieten Dienste an
Internet über PLC
• MVV Energia AG in MannheimTarife variieren:
14.90 € + 3,3 Cent pro MByte24.90 € für 1 GByte + 2,5 Cent pro MByte84,90 € für 10 GByte + 1,2 Cent pro MByte
Anschlussgebühr : 119 €
Geschwindigkeit: 180 – 480 kbits/s
Rechenbeispiel (1)Seiten ansehen:Vype: 39 Euro für 1GB freien DownloadBei Durchschnitt von 40 kB pro Seite 25 000 Webseiten
Tarif mit 1,28 Cent/min Onlinezeit 44,2 Stunden für 25 000 Webseiten 9,5 mal die Minute klicken 6 sec für eine Seite
Rechenbeispiel (2)Download von 1 GByte MP3‘sVerbindungsart Dauer PreisPowerline 1,1 Std. 33,9056k-Modem 41 Std. 31,55ISDN-64 KBits/s 34 Std. 25,59T-DSL flat 2,9 Std. -
Inhouse-Vernetzung
Ende