低压电力线通信网络特性模型与组网算法

由于低压电力线载波通信网络具有物理拓扑复杂和电力线信道时变的特征，在实际应用中存在着通信可靠性较低的问题。为了提高低压配电网电力线载波通信系统可靠性，在总结前人提高电力线通信可靠性的研究基础上，分析电力线通信网络的拓扑结构和组网模型，并提出组网的优化目标函数；进而提出一种基于信道状态和服务需求的电力线通信组网算法。分析了网络拓扑结构，信道特性和通信误码率、传输延时之间的关系，并提出估算方法。仿真试验结果表明，所提算法可根据信道和通信链路的动态变化以及不同的服务需求而动态地建立并优化电力线通信网络路由，保证通信网络的有效性，为后续的工程应用提供参考。     

低压电力线载波通信技术在用电信息采集系统中的应用

在智能电网的用电信息采集系统建设中,将应用多种通信技术.其中采集设备的下行通信主要采用低压电力线载波方式,它利用电力线进行数据传输,实现方便,覆盖范围广,没有铺设线路和运行的成本.本文介绍了低压电力线载波的通信原理和技术发展状况,以及如何在采集系统中组网等.低压电力线载波通信技术将在用电信息采集系统中发挥重要作用,具有广阔的应用前景.     

低压电力线载波通信技术研究

在概述低压电力线通信技术主要研究方向的基础上,总结了输入阻抗特性、信号衰减特性、噪声特性及信道模型方面的最新研究成果和相应策略。分析了当前热点研究的低压电力线通信调制解调技术(正交频分复用技术OFDM)。通信组网技术则研究了考虑网络有效性和服务需求的蚁群优化路由算法。最后,对低压电力线通信技术的未来研究方向和发展潜力进行了展望。     

低压电力用户用电信息采集本地通信方式比较

文章对低压电力用户用电信息采集三种常用的本地通信方式——低压宽带电力线载波、低压窄带电力线载波、微功率无线通信进行了分析比较,主要从通信技术原理、信道特点、组网技术和方案、适用对象和范围等方面进行了阐述,为低压电力用户用电信息采集本地通信方式的比较选择提供了参考。     

基于蚁群算法的低压配电网电力线通信组网方法

低压配电网通信可靠性严重限制了电力线通信实际应用规模。解决这一问题的一个关键技术在于在现有的电磁兼容(electromagnetic compatibility，EMC)、信噪比、编解码方式等条件下，寻找有效的低压配电网电力线通信自动组网和快速网络恢复以及提高其抗毁性的方法。该文详细地分析了典型低压配电网物理拓扑结构和特点，给出了低压配电网通信仿真拓扑模型，提出了一种适用于未知建筑物电力线拓扑结构条件下的蚁群电力线组网方法；在此基础上，通过仿真试验验证了该组网路由算法的有效性和抗毁性。该研究工作为低压配电网环境下的窄带电力线通信组网提供了一种通用而有效的方法。     

一种低压电力线通信改进分级蚁群路由算法

提出了一种应用于低压电力线通信的改进分级蚁群路由算法。首先采用人工蛛网方法对低压电力线通信网络进行组网,将低压配电网分割成由多个人工蛛网子网组成的分级网络;在此基础上,应用改进分级蚁群路由算法进行路径寻优,建立基站与网络内任意节点通信的最优路由。此算法解决了低压电力线通信的路由优化问题,为通过建立路由提高低压电力线通信可靠性提供了新的思路。仿真研究表明,该算法能有效延长低压电力线通信距离,提高算法效率,具有一定的实际指导意义。     

低压电力线通信组网性能优化方法

低压电力线载波通信介质访问控制(MAC)接入协议是影响组网性能的重要因素之一。针对低压电力线通信信道非对称性导致组网性能相对较低的问题,提出面向低压电力线通信改进人工蛛网荷载受限的改进型自适应p-坚持载波侦听多路访问(CSMA)优化方法。详叙了低压配电网物理拓扑映射为改进人工蛛网逻辑拓扑的组网过程;运用所提方法对改进人工蛛网的吞吐量、分组传输时延进行优化,即根据已知参与信道竞争的活跃节点数,动态调整接入概率,控制节点发送数据分组行为,使信道处于最佳传输状态,保证了组网性能。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

电力线载波通信的自动路由方法研究

电力线载波通信可靠性是制约其广泛应用最重要的一个因素。该文从通信可靠性的角度,论述了电力线载波通信组网的特点和方法,分析了自动组网的必要性,提出适用于低压配电网电力线载波通信的类蚁群算法(like-antcolonyalgorithm),给出自动路由协议框架,并建立了自动路由模型。通过该模型,可以动态识别低压配电网信道质量,并根据信道质量变化,动态维护电力线载波通信网络路由,保证通信网络的有效性,为建立控制类网络提供一种简单有效的组网方法。仿真和试验研究表明,该方法可以有效延长电力载波通信距离和提供系统通信的可靠性。     

基于受限和洪泛的电力线载波通信组网算法

组网技术是低压电力线载波通信（LPLC）网络的重要基础之一。当前基于LPLC的用电信息采集系统通信所使用的组网技术主要为洪泛。但是洪泛以系统资源利用率为代价,因为缺乏有效抑制,网络中将产生大量的冗余数据并造成严重冲突。针对该问题,文章提出了一种基于受限洪泛和分级的LPLC组网算法。该机制采用限定洪泛次数及分级广播的方式以有效抑制节点问的信道冲突和通信冗余。应用分析表明,所提出的组网算法能有效地降低节点间通信冲突并提高通信效率。     

低压电力线通信分簇路由算法及网络重构

低压配电网具有物理拓扑未知和电力线信道时变性特征。为提高低压配电网窄带电力线载波通信系统可靠性，提出并讨论一种基于非交叠分簇算法的电力线通信组网及路由重构方法。该算法可以根据信道质量的变化动态地建立、维护、优化电力线通信网络路由，保证通信网络的有效性。在此基础上，进一步提出并比较两种组网时间序列分配算法，完善了该路由算法。仿真试验表明，该路由算法具有很大的灵活性、实用性和有效性。     

低压载波通信信道模型的遗传算法多参数辨识

低压载波通信的发展要求有适合于信道仿真性能分析的传输模型。在已有传输模型结构的基础上,以实测数据为样本,将遗传算法应用于低压载波通信信道模型的多参数辨识,实现了较好的多参数辨识效果,为低压载波通信电力网的研究和设计打下了较好的基础。     

低压电力线通信的信道特性分析及模型研究

利用低压电力线高速、可靠地传输通信数据具有十分重要的意义，但是低压电力线路网络结构和负载特性复杂，需要对信道有深入的了解。文中分析了电力线信道的阻抗、噪声、衰减特性，据此给出了电力线信道模型，有助于深入理解低压电力线通信的特点。     

窄带OFDM低压电力线载波技术及标准化发展趋势分析

针对低压电力线载波通信及电力用户用电信息采集应用,分析了窄带OFDM低压电力线载波技术的发展现状以及国际标准化情况。首先分析了低压配电网电力线信道的特点,揭示了新一代低压电力线载波通信均采用窄带OFDM调制技术的原因;然后针对我国电力用户用电信息采集电力线载波本地网络,提出了一种协议栈模型,目的是为标准化建立一个分层协议框架,实现不同厂家载波终端的互联互通和互操作。最后分析了物理层工频过零点传输的必要性,并对几个主要的窄带OFDM物理层标准进行了比较。     

OFDM编码在宽带电力线通信中的应用及其改进

基于正交频分复用(OFDM)的概念,给出了在宽带电力线通信(PLC)中应用OFDM编码方法及其实现模型,并分析了常用编码OFDM技术应用于宽带电力线通信中存在的优点及不足。针对无效频谱现象,提出使用前置编码OFDM来改进常用编码OFDM技术的方案,并在模拟的低压电力载波通道模型上对这两种技术进行了宽带PLC模拟仿真,结果表明应用前置编码OFDM技术可以大幅度减小传输信号误码率,并且简化了常用编码OFDM通信系统实现的复杂性。     

基于DSP的电力线通信调制解调器的设计

用电力线上网进行高速数据传输,是通信技术发展的一个方向,也是通信技术多样化的要求。文章对电力线通信调制解调器进行整体设计:以OFDM作为支撑技术,选择TMS320VC5409作为核心处理器,以TLC5510、AC101LKQT作为外围芯片,共同构造低压配电网的宽带电力线通信Modem。在总体设计方案基础上,对OFDM参数设计进行了讨论。     

基于电力线载波的低压配电网拓扑结构检错模型

由于低电压配电网受到电力线载波差异性特征量影响,导致检错稳定性以及可靠性降低,提出基于电力线载波的低压配电网拓扑结构检错模型。构建电力线载波信号模型,通过信号检波分析电力线载波信号特征;结合信号增强算法增强载波信号滤波,分析电导频率分布特征;结合频谱分量检测方法,融合电力线载波信息,通过配电网拓扑结构特征分析进行检错处理;结合电力线载波的差异性特征量,诊断电网拓扑结构的故障,建立低压配电网拓扑结构的检错分析和故障诊断模型,通过谐振电感和谐振电容的输出特征分布,实现低压配电网拓扑结构的检错分析。仿真结果表明,低压配电网拓扑结构检错处理的稳定性和可靠性较高,提高了低压配电网拓扑结构的安全稳定运行和运维管理能力。     

低压电力线载波通信路由算法研究

低压配电网拓扑结构复杂未知,电力线载波通信信道干扰与时变造成通信不可靠,影响通信范围。本文对低压配电网拓扑结构进行分析,探讨了自动路由的必要性。在传统的蚁群算法基础上,提出了基于蚁群算法、遗传算法和粒子群算法相结合的混合路由算法。仿真研究表明,该方法能提高收敛速度和保证全局最优。     

基于混沌跳频的电力线交织编码技术

可靠性是制约低压电力线载波通信广泛应用的一个重要因素。作为公用网络，低压配电网通信的安全性也日益受到关注。从提高通信可靠性和安全性出发，论述了正交频分复用（OFDM）技术和混沌跳频（CFH）技术在电力线通信上应用的优缺点，分析了2种技术结合的可行性，提出并设计一种适合高速电力线载波通信的CFH-OFDM系统。该系统将混沌跳频技术引入正交频分复用的编码中，提高了系统抗信道噪声的能力，并改进了通信系统的安全性。仿真实验表明，该方法可以提高系统通信的纠错能力，保证通信的可靠性，并为提高低压电力线载波通信系统的信息安全提供一种值得借鉴的方法。     

基于双模调频分解的低压配电网同期线损率预测模型

为了高精度评价电力系统运行方式合理性以及电力企业运营状况,研究基于双模调频分解的低压配电网同期线损率预测模型,利用高精度的线损率预测结果提升电网运营管理性能。采集低压配电网电能传输信号,通过双模调频分解方法利用双模调频基函数分解信号,去除无用信号;利用分层式节点识别策略在分解后的配电信号中划分低压配电网的负荷节点,获取各负荷节点的注入电流;利用支持向量机方法建立同期线损率预测模型,将所获取的注入电流输入到模型中,输出线损率预测优化结果。试验结果表明,该预测模型的预测结果与实际结果极为吻合,平均绝对误差和均方根误差均不超过0.09%,证明该模型可有效预测低压配电网同期线损率,预测精度高,可为智能配电网运营管理提供有效依据。