中压配电网电力线载波通信信道建模

电力线载波通信是智能配电网通信技术的重要选择之一。而中压配电网结构复杂,分支众多,存在电缆-架空线混合型线路,使得载波信号在其上的传输特性难以预估。结合中压配电网结构特点,提出一种载波信号在混合型配电网络中的信道建模方法。首先,在中压配电网的实际拓扑结构及线路类型基础上,定义了载波信号的传输线管道。然后,结合多导体传输线理论和行波理论,推导各传输线管道的传播矩阵及各节点的散射矩阵,并根据网络拓扑关系列写整个网络的电压方程。最后,由电压方程可求得在信源节点激励下全网任意节点的电压响应。该建模方法不受网络拓扑结构及线路类型限制,具有很强的适应性及可移植性。计算及电路仿真结果表明了方法的正确性及有效性。     

中压配电物联网架空线-电缆混合线路电力线载波信道建模

针对中压配电网架空线与电缆线路混合连接的实际情况,提出了一种基于输入阻抗矩阵的混合型配电物联网电力线载波信道建模方法。首先,分析中压配电网架空线路和电缆线路的结构参数,在多导体传输线理论基础上,推导2类线路的相模变换矩阵,列写传输线的链参数方程;其次,重点分析了各类型配电线路节点连接处的阻抗矩阵关系;然后,根据配电网实际拓扑结构,将配电网划分为不同类型网络分支,给出各类分支输入阻抗矩阵的计算方法,依次求得网络中各节点及信源节点的输入阻抗;最后,由信源节点的输入阻抗与边界条件,结合各传输线的链参数矩阵及各节点的输入阻抗矩阵,求得网络中任意节点的电压向量,实现混合型配电物联网电力线载波信道的建模。理论分析与仿真验证表明了所提建模方法的正确性与有效性。     

传输线电气参数测试方法研究与应用

为了研究电力线载波信道的衰减特性,需要建立高频传输线模型,而理论模型需要实测验证。基于传输线理论,通过理论计算,得出一具体长度的传输线在不同频率的电气参数值,并与实际模型测试值进行比较,验证了理论计算的准确性。此外,为进一步模拟实际电力线网络,提出了基于网络级联思想的信道建模方法,即将一段均匀电力线视为一个二端口网络,整条线路可以用多个二端口网络的级联表示。通过对实际线路模拟模型的测量,验证了该思想的正确性,为配电网电力线电气参数研究提供了理论基础。     

基于信息节点的智能配电网中压电力线载波通信信道建模方法

电力线载波(power-line carrier,PLC)技术是智能配电网重要的通信手段。为适应智能配电网可能出现的新的网络拓扑结构,提出一种基于信息节点的中压电力线信道建模方法。首先在网络关键位置设置信息节点,然后根据电路基本理论和均匀传输线理论推导出各信息节点间的电流电压关系式,最后利用传输矩阵方法得到信息接收点与发射点之间的电压传输特性。通过实验验证了该方法的正确性和普遍适用性。该方法可适用于树形、环网以及网格化等各种网络拓扑结构,为在智能配电网中压电力线采用载波通信技术提供了较好的分析方法。     

基于多导体传输线的中压电力线通信信道建模

信道特性是制约中压电力线通信技术应用的重要因素。为了实现高速和可靠的电力线通信,必须对电力线信道模型有充分的理解。根据自底向上建模方法的需要,首先求解了钢芯铝绞线的交流内阻抗和三相架空电力线路的单位长度参数矩阵。基于多导体传输线理论推导了均匀架空线路的传输矩阵,针对电力线通信中常用的耦合方式,计算了端口的电压、电流和阻抗。测量了配电变压器高压端口的阻抗,得到其阻抗矩阵和传输矩阵。基于网络级联建立了信道的总体模型,现场测试数据验证了信道模型的正确性。结合测试结果,分析了中压架空线路信道的阻抗和衰减规律,提出了电力线通信系统设计的建议。     

配电网载波通信信道的分析和建模

为实现可靠和高速的10kV电力线载波通信,有必要对配电网载波信道的传输特性进行研究。基于二端口网络和传输线理论,建立了配电网载波信道的转移矩阵模型。该模型的参数容易计算和测量,能够分析网络中任意2个节点之间的信号传播规律。基于该模型给出了线路整体工作衰减的计算方法,揭示了线路产生频率选择性衰落的原因。针对配电网中大量存在的阻抗不匹配环节,分析了配电网中部分线路的工作衰减。结果表明,该衰减值与线路其他部分有关,传统简单估算的结果误差较大。基于PSpice建立了一个10kV线路的信道模型,验证了理论方法的正确性,并据此提出了对通信系统设计的建议。     

电力线载波通信信道特性的影响因素分析

电力线信道模型的建立和信道特性影响因素分析是电力线上实现高速数据传输的理论基础。利用基于信息节点的建模方法建立了电力线载波通信信道传输特性的数学模型,在此基础上分析了信号源到接收源之间主干线长度、分支线路长度、支路负载阻抗和分支数量等因素对信道传输特性的影响规律,重点分析了这些影响因素对信号衰减幅值的影响。分析发现在信号衰减峰处,线路输入阻抗均基本保持为一个固定值。得出的结论为设计电力线载波通信的调制方法提供了必要的基础和依据。     

电力线载波通信信道特性的影响因素分析

电力线信道模型的建立和信道特性影响因素分析是电力线上实现高速数据传输的理论基础。利用基于信息节点的建模方法建立了电力线载波通信信道传输特性的数学模型,在此基础上分析了信号源到接收源之间主干线长度、分支线路长度、支路负载阻抗和分支数量等因素对信道传输特性的影响规律,重点分析了这些影响因素对信号衰减幅值的影响。分析发现在信号衰减峰处,线路输入阻抗均基本保持为一个固定值。得出的结论为设计电力线载波通信的调制方法提供了必要的基础和依据。     

基于传输线理论的中压电力线信道建模和分析

从传输线的理论出发,建立了山西某535线路的一段仿真模型,基于该模型研究了10 kV电力线信道的衰减特性,并将仿真所得的衰减频点与实际线路中可以通信的频点相对比,验证了模型的正确性.分析了在分支线路上增加电缆对信道的影响以及载波通道间的串音衰减.增加电缆后由于存在了波阻抗的不连续点,行波在传输过程中发生反射和折射,产生了较大的衰耗.变电站内电气设备间和导线间的电磁耦合的存在,使得载波通道间产生串音衰减.     

中压配电网载波通信的多径反射模型研究

为了利用中压配电网作为自动化的载波通信媒介，必须测量、研究中压配电网的传输特性，尤其是多径反射问题。由于中压配电网载波通信不能加装波器，因此，分支点所产生的多径反射衰耗是实现中压配电网宽带数字载波通信的主要问题之一。论文针对中压配电网的网络结构及由此产生的阻抗不匹配及传输衰减等问题，提出了一种多径反射模型。该模型仅用很少的参数就可以描述电力线信道的传输特性。实际测量中测量值与模拟值的良好吻合，表明提出的模型对中压配电网宽带数字载渡通信机的设计具有一定的指导意义。     

中压配电网电力线载波通信组网优化方法*

为进一步完善中压配电网电力线载波通信(PLC)组网的灵活性和可靠性,在结合中压配电网的实际拓扑结构和信道环境的基础上,提出了一种基于遗传算法的PLC组网方法。该方法综合考虑了节点间实际距离、节点间链路衰耗、连接节点衰耗、节点自身价值及链路价值等因素,利用遗传算法计算网络的最大价值函数,确定网络的最佳链路集。在最佳链路集基础上,求取各通信节点的节点度,将节点度数值较大者作为网络的中继节点,进而完成配电网PLC的优化组网。与蚁群路由算法相比,文中算法考虑了配电网的实际拓扑结构与信道特性,中继节点和链路分配更为合理,使PLC网络具有更高的网络价值和网络传输效率。     

基于BLT方程的中压电力线载波通信信道建模

中压电力线载波信道呈现较强的频率选择性,为分析预测这种选择性,提出了基于BLT方程的中压电力线载波通信信道模型。从常见的描述单一负载电压响应的BLT方程出发,通过分析载波信号在复杂网络中的传播特性,得出了适用于中压电力线载波通信网络的信道模型。该模型不受具体网络拓扑的限制,可以将网络中各节点处的电压响应特性表示为管道传播矩阵和节点散射矩阵的函数,具有形式简洁,通用性强,便于分析计算的特点。最后,以由架空线构成的中压配电网为例,用所提的方法计算了在窄带范围(10~500kHz)内节点电压的幅频特性和相频特性,并通过在PSpice中用集总参数元件进行模拟的方法验证了模型的可信性。     

电力线通信中传输线参数测试与应用

为了研究电力线载波通信信道的特性,有必要对电力线通信中传输线的电气参数进行实际测试和分析。本文基于耦合传输线理论,模拟实际线路分布情况,对某一具体长度的电力线进行测试,理论推导出该长度的传输线在不同频率的电气参数值。通过对实际测量数据与仿真结果的比较,验证了理论计算的正确性。此外,基于传输线模型建立了电力线通信中各分支线路的模型,Pspice仿真结果基本和测试结果一致,为电力线信道模型的建立及其特性的分析与研究奠定了基础。     

低压电力线窄带载波通信信道的衰减测量及分析

低压电力线作为通信线路,其信道特性对通信质量具有重要影响,对信道测量技术的研究非常必要。文章对传统载波衰减测量方法进行了改进,并选取典型台区,对窄带（50～500kHz）低压电力线信道的衰减进行了测量和研究。通过分析测量数据,得出在城市及城乡结合部配电台区。线缆长度不是影响窄带低压电力线载波衰减的主要因素,相对线路长度而言,线缆走势、电网节点情况、谐振效应等会对载波信号的衰减产生更大的影响。     

10kV典型线路电力线载波耦合性能分析

文章介绍了常用的中压耦合设备,包括耦合设备应用环境及衰减特-I生。并根据文献参考总结了适用于架空线路、地埋电缆线路及混合线路的中压电力线载波衰减预估计算方法。在某配网自动化中压载波组网现场测试,验证了衰减预估计算方法的可行性。文章总结的中压电力线载波衰减预估计算方式对载波工程设计、组网规划有一定的参考意义。     

低压电力线载波通信信道衰减特性的建模研究

低压电力线载波通信已成为智能电网建设中重要的本地通信手段.但低压电力线通信环境恶劣,影响通信性能,因此必须掌握其信道特征.文章针对文献中提出的各种关于低压电力线载波信道衰减特性的模型理论归纳比较,并基于二端口网络理论、传输线理论及应用矢量匹配法,提出较完整且方便应用的衰减特性模型方案.在实验室搭建用于模拟低压配电网的小型树状网络,验证衰减特性模型方案的可行性.研究成果有利于低压电力线载波信道的模拟仿真.     

中压配电网无功补偿装置对PLC信道特性的影响分析

分析中压配电网无功补偿装置对PLC信道特性影响规律,为实现PLC在中压配电网中的应用提供必要的理论基础和参考依据。通过对中压配电网现有无功补偿方式及常见补偿装置的分析,指明经配电变压器接入中压配电网的低压集中补偿和用户终端分散补偿的无功装置对中压侧PLC信道特性影响可忽略不计。故在中压配电网PLC信道模型基础上,重点分析变电站集中补偿和杆上无功分散补偿两种方式下,无功补偿装置的数量、补偿容量、补偿位置等因素对载波信号的传输特性和输入阻抗的影响规律。研究结果表明:若无功补偿装置直接接入补偿点,则电压衰减的幅度随着补偿容量、补偿点数量的增加而增大,与补偿位置基本无关;若无功补偿装置经一定长度的电缆接入补偿点,则以上各因素对电压衰落的影响可忽略不计。