中压配网拓扑结构及阻抗匹配对电力线载波信号传输影响分析

结合载波通信技术在10kV配电线路上的现场通信测试情况,分析了变电站网络拓扑结构及阻抗匹配对中压配电网载波信号的影响,为智能配电网中压电力线载波通信技术实用化提供参考。     

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。     

基于局部反射理论的中压配电网电力线通信信道建模法

链路衰减是衡量载波通路传输质量的一项重要指标,为实现对信道衰减特性的预测,提出一种基于局部反射理论的中压配电网电力线通信(PLC)信道建模方法。利用电力线传输理论及局部反射理论,推导端接负载的传输线、不同特性参数的传输线级联情况下的电压传输规律。在此基础上,分别搭建中压配电网无分支线路、带分支线路及带负荷配电变压器线路的PLC信道数学模型。然后根据中压配电网拓扑结构,从配电网末端将所搭模型依次级联至载波信源处,得到末端节点与信源节点间的PLC信道模型,进而分析各节点处载波信号的传输特性。该方法原理简单,计算速度快,可移植性强。仿真及RLC电路实测结果表明了所提建模方法的正确性。     

基于OFDM的低压电力载波通讯技术及其在先进计量管理系统中的应用

着重从低压电网的干扰源、线路阻抗与衰减特性人手,结合EN50065-1标准来分析适合低压电力线路阻抗和衰减特性的载波波段、发送功率门限值、以及信号调制方式,文章介绍了OFDM(正交频分复用)及扩频通讯的技术要点与实现方式,并将它与目前常用的低压电力载波通讯方式进行了初步对比和分析;最后概要介绍了兰吉尔的AMM系统功能及其应用.     

中低压电力线路载波幅频特性

文章根据电路理论建立了中低压电力线路载波幅频特性的物理和数学模型,通过计算机计算绘出了中低压电力线路载波幅频特性曲线,得出了中低压电力线路载波幅值随频率及距离变化的一般规律,找出了中低压电力线路载波的理想频段：３８０／２２０Ｖ线路上,当用户处无阻波器时,载波信号衰减很快,而且相邻两用户间的距离越短载波信号衰减越快;当相邻两用户间的距离为１０ｍ时,信号传送距离约２００ｍ,频段为０．１￣１０ｋＨｚ;当     

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。     

基于GPRS的低压电力线载波阻抗自动测试系统设计与应用

论述了低压电力线载波通信的应用及其信道特性研究现状,指出低压电力线载波阻抗研究缺陷及其测试的重要性;其次,设计了基于GPRS的低压电力线载波阻抗自动测试系统,同时阐述了系统的构成及组网方案;最后,分析系统功能需求,开发了系统主站管理软件,并着重介绍系统功能和系统主站管理软件设计开发的关键技术。该系统在不同时间、不同地点均稳定运行,采集的阻抗测试数据为低压电力线阻抗特性研究和阻抗匹配提供了参考。     

零线-地线提高家庭网络的性能

采用零线-地线承载载波信号提高PLC家庭网络性能,让PLC载波信号与电力负载分用不同的线路,大大降低负载对载波信号的衰减与干扰,能有效地提高载波信号的信噪比,增加信号传输的速率与可靠性。     

载波信号在中压地埋电缆中的耦合原理及信道模型

载波信号在中压地埋电缆中的耦合特性及信道模型是分析其传输特性的基础。在电磁感应原理基础上,结合卡接式电感耦合器耦合方式及中压地埋电缆的结构形式,推导卡接式电感耦合器的耦合模型。然后依据实际中压配网拓扑结构及电缆接地方式,利用多导体传输线理论及支路追加法搭建载波信号在中压地埋电缆中的信道模型。最后在信道模型基础上,分析载波信号在中压地埋电缆各导电层中的传输特性及不同位置的总传输特性,并对其进行了仿真及实验室测试。结果显示:载波信号在三相缆芯中传输特性完全一致;载波信号强度在铠装层最大,屏蔽层次之,三相缆芯最小;每流经一次环网柜,载波信号强度均会出现-15 dB左右的衰减。     

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。     

电力线扩频载波通信技术及其应用

分析了配电网电力线通信信道存在的高噪声、变化的低阻抗、高衰减等一般性问题,阐述了电力线扩频载波通信的基本原理及其抗时变衰减、抗随机干扰的优越性;从应用角度总结了配电网电力线扩频载波通信技术的国内外现状以及在配电网自动化、楼宇自动化以及公用通信领域的典型应用。     

城市路灯监控中电力载波通信的可靠性研究

城市路灯监控系统采用电力线载波通信技术实现路灯单灯控制。有利于城市路灯的数字化管理,满足了社会发展的需求,响应了国家绿色照明计划。由于采用电力线作为通讯介质,其本身有着很大的局限性,低压电网是一个时变的频率选择性衰落信道,信号衰减、阻抗变化和噪声干扰是影响低压电网信道特性的最主要的因素。因此,必须采用具有很强自适应能力的路由中继方案与调制技术才能满足低压电力线载波通信网络的需要。提出了OFDM调制解调方式及采用蚁群算法的路由中继策略完成数据传输过程中的最优路径规划问题选择使用,提高电力载波通信质量。     

低压电力线载波信道阻抗测试终端的设计与应用

依据自由坐标轴阻抗测试原理,设计了低压电力线载波信道阻抗测试终端,实现了载波信道阻抗模值和阻抗相位的实时测量、数据远程传输以及主站监控计算机对信道阻抗特性的远程监控。阻抗测试终端依据主站监控计算机的控制命令,能够实现在100～500kHz频率范围内的任意5个载波频率点或单一载波频率点处,同时对A、B、C三相或某一相的循环阻抗测试,且载波频率点间的最小间隔为0.1kHz。阻抗测试范围与精度可达到(5～10Ω)±10%、(10～500Ω)±5%。本文分析了公用建筑不同季节和住宅小区冬季载波通信性能较差情况下的电力线信道阻抗测量结果,为电力线阻抗监测及改善电力线载波系统通信性能提供有力手段。     

低压电力线载波信道测试装置设计

电力线载波通信在居民抄表、路灯控制等领域广泛应用,然而由于电力线不是专用信道,且受用电设备、电力负荷、线路结构等影响较大,其传输特性在时域、频域上具有多变性,直接影响到电力载波通信产品的业务承载能力和应用效果。文中研制了一种便携化低压电力线载波通信信道测试装置,实现了电力线载波信道的阻抗、衰减和噪声三个重要信道参量的在线测量,并可通过即时分析软件实时掌握载波信道的变化特征,对电力线通信产品的技术实现和工程化应用具有重要意义。     

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。     

低压集抄载波多模多频自适应通信设计

在低压集抄系统中,低压集抄本地通信经常存在不同厂家的计量自动化终端和电能表之间电力线载波通信的不兼容的问题,导致不同的厂家的载波通信模块不能互联互通。文章基于多个厂家载波通信特性分析,设计和实现载波多模多频自适应通信器,完成低压集抄载波多模多频自适应通信机制设计,并优化相应的抄表方案和流程。开展低压集抄载波多模多频自适应通信试验,并对实验数据和结果进行分析。载波多模多频自适应通信为低压集抄推广、维护和技术升级提供了有效手段。     

Development and Field Test on a Distribution Line Carrier Communication System

A communication system through distribution lines was developed for distribution automation. This system consists of a two level hierarchy system : a zero-phase-sequence carrier communication system through ungrounded 6kV distribution lines and an earth return communication system through grounded 100V/200V lines. In each system, transmission signals are generated by switching a passive element of small capacity between a line and the ground, and the signals are circulated through the line and the ground. By using this method, the influence of load impedance change and noises generated in loads is avoided sufficiently. Field tests were carried out at Ijiri Substation of the Kyushu Electric Power Co., Inc. for one year starting in September 1983. High reliability of the system was verified in terms of endurance in a severe environment and data transmission performance.     

低压电力线高频载波通信信道的建模研究

低压电力线信道特性是设计低压电力线载波通信系统的基础。文中采用自行设计和研制的测量系统对将低压电力线用做高频通信网络时的电气特性，包括输入阻抗特性、信号衰减特性和系统的噪声特性等，进行了大量的试验研究，在此基础上，建立了一个将低压电力网用做高频载波通信信道的模型，该模型的建立提供了一个实用、有效的平台，为低压电力网载波通信系统的研究和设计打下了良好的基础。