10kV电力线载波通信的抗干扰性研究

讨论了影响10 kV配电网电力线载波通信的主要因素,分析了电力系统中几种典型干扰源产生的机理和干扰途径,对通信设备的硬件、软件增加相应的抗干扰设计,为10 kV电力线载波通信系统的后续研究提供参考。     

电力线宽带载波通信的干扰过滤技术

电力线宽带载波间存在大量干扰信号,采用传统方法构建的干扰模型,只能在高信噪比的情况下完成通信过程中的干扰过滤,有效信号被淹没于干扰信号中,导致干扰效果差。提出一种基于改进时频峰值滤波算法的电力线宽带载波通信干扰过滤方法,利用频率调制将电力线宽带载波通信中的干扰信号编码成解析信号的瞬时频率,通过瞬时频率估计对干扰信号进行识别;采用时频峰值干扰过滤技术,对电力线宽带载波通信干扰信号中的原始信号进行恢复;在信号处理前,对时频峰值滤波算法进行改进,获取基本模式分量,依据干扰信号与有效信号的主导模态,利用不同窗长进行处理,将得到的电力线宽带载波通信信号应用于时频峰值滤波技术中,实现干扰过滤。实验结果表明,该方法干扰过滤效果好、过滤性能高、运行时间短,具有良好的实用性。     

基于载波和工频混合组网技术的集中抄表系统

低压电力线载波信道的衰减、干扰以及随机时变性使得载波通信方式无法满足集中抄表系统全采集、全覆盖的建设要求.工频通信也是通过电力线传输信号,并使用50Hz工频信号作为载波,与3～500kHz的载波通信频率范围互不冲突.本文利用工频通信传输距离远、可靠性高、成本低廉的特点,在不增加额外设备的条件下,实现了载波与工频两种通信...     

低压电力集抄上行通信信号盲区解决方案研究

为解决用电信息采集设备因安装在移动信号盲区,而导致GPRS/CDMA模块通信无法上线的问题,文中介绍了一种基于宽带载波通信技术的无线信号中继器设备——宽带电力线载波无线信号中继器。宽带电力线载波无线信号中继器由数据转换单元、本地单元和远程单元组成,本地单元与远程单元间通过宽带电力线载波通信技术进行通信。在使用原有终端与GPRS/CDMA远程通信模块的条件下,加装宽带电力线载波无线信号中继器,可使信号不良区域的终端实现与主站实时数据交互。通过试验测试表明,宽带电力线载波无线信号中继器具有良好的通信实时性和可靠性,能够较好地满足低压电力集抄系统上行通信对于通信技术的需求。     

电力线载波通信中减小PAPR的预编码方法

为了提高电力线载波通信的可靠性和有效性,提出一种在发送设备端进行的信号处理方法,即相位调整预编码方法。利用了发送多个载波信号相位改变的不同,可以改变多个载波信号叠加功率和,从而减少电力线载波通信的峰均比。分析了峰均比形成的原因,提出了以最小化发送功率为目标函数,求解每个载波发送相位的优化问题。仿真结果表明,该预编码方法能够有效抑制电力线载波通信中过高的峰均比问题,在不增加复杂度的前提下,有效提高了通信的可靠性,证明了该方法的正确性和有效性。     

非均匀传输特性的低压电力线载波传输模型

在传统电力线均匀传输电路模型的基础上,结合电力线的非均匀传输特性,提出一种新的电力线载波通信的通信传输模型,该模型充分考虑了低压电力线阻抗特性、噪声干扰、衰减特性等因素对低压电力线载波通信的影响,从而为信号信道模型的建立提供了较好的理论依据.     

专芯发展、用芯服务、创芯未来

青岛鼎信通讯有限公司致力于电力线载波通信芯片、总线通信芯片的研发及智能电网等方面的产品应用推广，在扩频通信、信号处理、通信技术、自动控制、计算机应用及机电一体化等领域具有较强的科研、生产能力，是电力线载波通信和总线通信领域的专业技术公司，拥有多项自主产权的国家专利。     

实验室环境下的智能电表载波模块通信测试

随着智能电网的建设,智能电表在国内居民用户大批量推广并已开始全面挂网运行,而作为智能电表最主要的通信模块之一的低压电力线载波模块的通信性能将直接影响使用效果。本文在实验室内模拟居民用户用电情况搭建了一个低压电力线载波测试环境,采集了6种居民用户常用的用电设备电力线噪声,并在此环境下对国内6种载波模块进行了通信成功率测试,得到了载波信号在线路衰减和用电设备噪声干扰情况下的通信数据。通过测试有助于深入了解低压电力线载波通信的特点以及为现场通信方案的选择实施与故障分析提供了参考依据。     

低压电力线载波通信测试系统的研制

电力线载波通信技术是低压集中抄表技术实现的重要通信手段,在实际应用中,由于衰减、噪声干扰、阻抗变化等问题,容易造成电力线载波通信失败.目前,针对低压电力线载波通信能力进行测试的系统还较少.本文所介绍的测试系统在实验室对现场各种主要影响电力线载波通信的因素进行模拟,测试各种载波通信产品的通信性能.     

电力线传输特性和噪声干扰对通信性能的相对影响

电力线载波通信技术是支撑智能电网信息传输的重要技术之一,但是电力线作为信息传输通道时具有复杂的传输特性和较多的噪声干扰。为分析电力线信道的频率选择性对通信性能的影响及其和信道噪声的相对作用,设计滤波器模拟具有不同频率选择性的电力线信道,用米德尔顿A类噪声模拟信道中不同强度的噪声,采用基于OFDM技术的G3-PLC标准建立窄带电力线载波通信系统模型进行仿真分析。结果表明：电力线载波通信中,低速率传输数据或信号带宽较小时噪声干扰比频率选择性对系统性能影响大。随着数据传输速率或信号带宽增加,信道的频率选择性对系统性能的影响逐步增大。该结论为设计和研究电力线载波通信系统提供了理论分析基础。     

L-C带通滤波器在低压电力线载波通信中的应用

由于低压电力线路存在的高的噪声和干扰，为了提高载波电路的通信性能，设计了一种实用化的L-C带通滤波器，并将其用于低压电力线载波通信电路中，有效地抑制了噪声和干扰，取得了预期的效果。     

用户负荷对载波通信输出信号的影响试验及分析

低压电力线载波通信输出效率优劣是通信能否成功的重要环节,本文通过低压电力网用户运行不同负荷的试验数据,论述了用户负荷对电力线载波通信输出信号的实际影响。采用了控制低压电网载波输出阻抗稳定的试验方法,逐一更换用户不同负荷的运行状态,通过频谱分析装置扑捉载波通信的输出信号。经过比较分析,评估用户负荷对低压电力线载波通信输出信号的影响程度。该试验真实的还原了低压电力线载波通信的实际运行状况,充分反映了电力线载波通信的输出能力受用户使用负荷约束,对有效提高和改进电力线载波通信产品性能具有指导意义。     

低压电力线载波通信宽带耦合技术及其装置

电力线耦合装置是电力线载波通信系统中关键环节之一，一个安全、高效、简易的高频载波信号耦合装置是实现电力线通信的基础。文中首先从低压配电网网络结构和传输信号特性的角度，分析了耦合装置的结构和频带要求，并研究了配电网高频阻抗特性，提出了设计耦合装置的主要原则。最后介绍了常用的两种宽带耦合技术及其装置的具体实现。     

低压电力线载波通信中变压器问题的解决方案

针对低压电力线载波通信中诸如智能家电、电力线互联网接入等高速数据传输应用中存在的高频载波信号难以通过变压器的问题，提出了一个在一定范围内可以奏效的简单实用的方法，即在连接家庭用户的低压配电变压器处安装1个数字中继器，将该变压器一侧所连接范围内的用户数据进行解调集中．再将数据通过载波调制转发至变压器另一侧的中压线路上进行传输，使信号顺利通过变压器。这种方法可以在一定程度上克服电力线载波通信中的变压器问题，增加电力线载波通信的范围，并且兼容于现有的比较成熟的电力线载波通信技术。     

载波数字脉冲间隔调制电力线通信技术与收发器

提出了一种扩频载波或窄带载波数字脉冲间隔调制(C—DPIM)电力线载波通信系统。采用线性扫频扩频载波对DPIM符号进行编码，引入脉冲前导码作为传输数据块的同步信号以防止差错传播，井采用单片机实现了该系统。研制了电力线载波通信接口收发控制器，使其在至时变、高信号衰减特性并存在复杂干扰的电力线网络上实现理想的数字通信，巳成功地用于基于列车380V电力线载波通信的列车信息集中监控系统。     

一种低压电力线载波通信路由方法

低压电力线载波通信信道常常表现出噪声干扰强、信号衰减大、时变性强,直接影响电力线载波通信的范围,降低电力线载波通信的可靠性.文中通过分析低压电力线网络拓扑结构,提出了一种基于Q学习和改进蚁群系统融合的电力线载波通信路由方法.首先采用Q学习算法对电力线网络进行全局搜索得到各路径上信息素初始值;然后利用蚁群算法正反馈收敛机制以及改进后自适应调整搜索策略得到最优路由.将文中算法与两种蚂蚁系统算法进行仿真对比,结果表明,文中算法能更快地建立起网络中主节点到各从节点的路由,并能根据通信信道的变化动态的维护路由,具有很强的抗毁性和自愈性,提高了低压电力线载波通信的可靠性.     

低压直流电力线载波通信系统设计

在采用电力线进行供电的工业环境中,通信布线以及通信距离的限制越发显现,但直流电力线载波通信的方式以布线方便、通信稳定、传输距离远等优势逐渐成为人们的选择。所设计的低压直流电力线载波通信系统采用PWBS751和PWBS331分别作为整个低压直流电力线载波通信的主机、从机模块,配合外围直接耦合电力传输线的载波电路,实现载波信号在低压直流电力线上的全幅DC电压脉冲半双工通信。最后还对搭建好的低压直流电力线载波通信系统进行最高传输速率和稳定性测试,测试结果验证了该载波系统设计的可行性和可靠性。     

基于小波分析的PLC信号处理

电力线载波通信系统中,对接收信号的处理是非常重要的。文章介绍了基于小波和小波包变换这样2种信号处理方式,它们均能有效地克服通信环境中的干扰,提高信噪比。文章通过试验和理论分析,对这2种信号处理后的效果进行了比较,得出结论:由于小波包具有更高的频率分辨率,因此更加适合于对被噪声严重污染的电力线信号的分析处理。     

宽带电力线载波点对点通信性能测试平台设计

在Q/GDW 1379.4-2013通信单元检验技术规范的要求下,为测试低压宽带电力线载波通信单元的工作频段、载波信号发射功率谱密度、抗衰减能力、抗噪声干扰和抗阻抗变化等基本通信性能,给电网公司建设宽带电力载波远程集抄系统提供数据参考和方案依据。根据宽带电力线载波技术的特点搭建了点对点通信性能测试平台。该平台采用三级级联双SMA电源滤波组合,可有效隔离电网谐波、脉冲信号及电力线背景噪声对宽带载波通信单元性能的影响,使测试平台能够充分模拟低压电力线通道,还原现场集抄台区的运行状况,评估载波通信单元的实际可用性。试验数据证明:所建点对点通信性能测试平台试验环境纯净,对2MHz~30MHz通带内的信号衰减达93 d B,可确保宽带载波通信产品测试结果的稳定可靠。     

安全自动装置(保护)信号在电力线载波通道中的传输

对电力线载波通信调制方式、其固有的信噪比、传输数字信号时的误码率指标以及抗电力线特有干扰的性能等进行分析，指出现采用的ASK或FSK方式不能满足安全自动装置(保护)信号对传输误码率要求的原因。提出在电力线载波通道中传输安自(保护)信号降低误码率的可能方式。