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。     

低压电力线载波通信信号对家用电器阻抗影响分析

低压电力线载波通信技术是电力用电信息采集系统建设主要通信方式,载波信号作为一种能量信号是否对家用电器产生影响,国内外还没有深入的研究。从低压电力线载波信号引起电器阻抗变化这方面进行研究和试验论证,首先分析低压电力线载波信号特征,理论分析高频电路元器件阻抗特性和主流家用电器内部构造,经过试验验证定量的得到了家用电器在低压电力线载波通信时下的阻抗变化特性。     

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。     

基于S参数的空气开关高频模型研究

空气开关是低压配电网中重要的电器设备。然而由于其内部的特殊结构,导致对电力线通信信号某些频段产生深度衰减。为了深入研究空气开关对通信信号的衰减规律,准确建立空气开关的高频电路模型是非常必要的。文章基于二端口网络散射参数与阻抗、传输参数间的转换关系以及串并联谐振电路特性建立了空气开关的高频电路模型,通过MATLAB仿真与实际测量结果的对比分析,验证了空气开关高频等效电路模型的可行性。该空气开关的高频电路模型能够较为准确地表达空气开关的阻抗及传输特性,建模方法简单适用,为低压电器建模提供了参考。     

基于复合耦合技术的低压电力线载波通信接口电路设计

采用＂电磁耦合＂与＂阻容耦合＂相结合的＂复合耦合技术＂,建立了接口电路模型。分析并设计了基于ST7538的低压电力线载波通信的接口电路,对接口电路进行仿真试验及结果分析。最后,对接口电路的主要性能：载波信号加载效率、幅频特性、通频带、隔离电力网220 V/50 Hz的工频信号能力进行分析。     

高频桥路衰减及变电站母线阻抗的影响

本文导出了不考虑邻相影响和考虑相邻影响条件下的相地耦合高频桥路衰减公式。对来自邻相同频寄生信号的相移影响和变电站母线高频阻抗的分流作用进行了分析和实例计算。分析和计算表明,桥路衰减的数值不能简单地看作两个终端衰减之和,而与阻波器阻抗、线路阻抗、变电站母线阻抗和邻相同频寄生信号的相位角等参数有关。     

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.     

低压电力线载波通信的仿真软件开发

针对低压电力线载波通信的复杂环境,本文提出并实现了一种计算机仿真系统,给出了动态模型和噪声的仿真算法,以及具体应用的示例.通过改变传输线、负载模拟电路的拓扑结构和参数,可以观察载波通信信号在不同信道阻抗特性、衰减特性和噪声特性下的工作情况,了解不同调制方式所引起的底层信号波形畸变和上层数据传输的可靠性.从而为电力线载波通信的产品设计提供依据.     

中压电力线宽带载波通信耦合技术研究

中压电力线宽带载波是解决配网自动化瓶颈问题的最佳通信方式,高效、可靠的耦合技术是电力线通信高速宽带化发展的基础,它要求信号在很宽的频带上线性传输,传统的窄带耦合已不能满足要求。作者从网络结构和传输特性的角度,分析中压电力线宽带载波对耦合器的要求,指出10 kV配电网阻抗随频率呈不规则变化。进而采用"电磁耦合"与"阻容耦合"相结合的"复合耦合技术",设计了减小阻抗影响的高效宽带低输出阻抗的耦合电路。最后对耦合电路的频率特性及载波信号加载效率进行分析,结果表明该耦合电路能满足高速宽带的通信需求。     

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.     

考虑频率耦合效应的虚拟同步发电机序阻抗建模

中低压配电网的线路阻抗呈现时变特征,使得基于虚拟同步发电机VSG (virtual synchronous generator)算法的分布式发电单元和电网阻抗产生交互作用,出现系统失稳。阻抗模型是一种基于外特性的建模方法,是研究分布式发电系统稳定性的有效手段之一。考虑到VSG系统存在着频率耦合特性,首先阐述了VSG系统的频率耦合原因,采用谐波线性化的方法建立包含功率外环和频率耦合效应的完整VSG序阻抗模型。再从阻抗测量和并网交互两个角度分析了频率耦合效应对VSG输出阻抗特性的影响。仿真结果验证了模型的准确性和适应性,表明所建立的阻抗模型能准确反映VSG的二倍频频率耦合特征。     

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。     

低压电力线通信信道特性研究综述

低压电力线通信的可靠性是影响其普遍应用的最大问题.文章阐述了国内外学者在频率选择、输入阻抗、噪声干扰及信号衰减特性等方面的研究成果.其中,噪声干扰特性对低压电力线通信可靠性影响最大.文章重点介绍了噪声干扰特性分类、特点及建模等方面的研究成果.通过分析各特性现有数学模型,建立精确模型是提高低压电力线通信可靠性的基础,也是今后电力线通信领域发展的重要方向.     

PLC信道特性分析及建模仿真

使用低压电力线作为通信信道具有很多优势,但同时又具有对高频信号衰减强、噪声干扰大、多径和时变性等特点。因此,在研究信号调制、编码、传输和解调等通信模块时,有必要对信道特性进行分析以保证系统的通信质量和提高通信速率。通过对信号传播模型、噪声模型的研究及测量结果的分析,提出了一种基于统计方法得出的低压电力线载波信道模型,并进行仿真,与测试结果进行对比分析。     

网络参数对低压宽带电力线信道的影响

在电力线载波信道的研究中,目前有关电网结构对电力线载波性能的影响研究较少,多径效应和频率选择性衰落现象难以从现有模型得到合理解释,也对电力线节点间的通信性能和路径拓扑中继理论支持不足,制约了宽带电力线载波通信性能的提升。针对此,通过使用基于传输线理论的方法对低压电力线通信信道仿真建模,分析了不同网络拓扑结构对频率为2~30MHz的低压宽带电力线信道特性的影响。仿真得到不同电力线长度、分支长度、单节点分支数、分布式分支数和负载阻抗的低压宽带电力线信道频率响应,并通过反傅里叶变换得到对应的信道时域冲激响应。结果表明,电力线信道频率响应中的峰值点和陷波频点的位置和衰减会受到上述网络参数的影响,时域冲激响应也会因此而衰减和失真。本文的研究对于宽带电力线通信技术在能源互联网中的有效应用具有重要意义。     

Probability evaluation of low-voltage distribution equipment lightning failures due to AC arc

To construct low-voltage power distribution systems, it is important to have correct information on the probability of failures by lightning to meet the requirement for high reliability of these systems. The burn-out of low-voltage distribution equipment is triggered by flashover due to lightning overvoltage followed by the arc discharge current at the commercial frequency voltage. The arc characteristics were investigated by superimposing the lightning impulse voltage across terminals of the low-voltage distribution equipment connected to the commercial frequency power supply to reproduce these events on an experimental basis. As a result, it was found that the arc characteristics were affected by a number of factors. The probability of flashover occurrence on low-voltage distribution equipment is determined based on the frequency distribution data of lightning overvoltage occurrence obtained by monitoring the surge counters on actual distribution lines. Then the probability distribution of arc currents is established by application of the forementioned experimental equation on arc characteristics. Finally, the method for evaluating damages by lightning to low-voltage distribution equipment on actual lines was investigated with the frequency of lightning strokes and the configuration of low-voltage distribution systems taken into consideration.     

OFDM系统信道估计算法研究及其在低压电力线通信上的应用

低压电力线通信以其特有的优势将在未来高速数据通信业务中发挥重要的作用，OFDM(正交频分复用)技术具有很强的抗多径能力，非常适合低压电力线通信的多径信道传输。采用相干解调的OFDM系统需要对信道进行估计，以获得信道状态信息(CSI)。文中分析比较了OFDM系统信道估计算法，并根据低压电力线信道的特点，选择了适合于电力线通信的信道估计方法。     

基于动态下垂系数的低压微电网无功控制策略

在低压微电网中,由于受到线路阻抗参数呈阻性以及阻抗值不匹配的影响,常规下垂控制方法往往存在功率耦合和稳态无功功率分配不均的问题。针对上述问题提出一种自适应系数的改进下垂控制方法。该策略通过引入基准虚拟电抗将等效输出阻抗调节为感性,削弱线路阻性成分带来的耦合问题,从而能够应用感性下垂控制;其次,引入低带宽通信,根据功率均分需求自适应调节下垂系数,消除线路阻抗不匹配问题,从而实现无功功率精确均分。相比于传统下垂控制方法,该方法适用任意线路阻抗条件下的微电网控制,具有良好的动、稳态性能。最后,通过Matlab/Simulink仿真证明了该方法的正确性与有效性。     

Research of Noise Characteristics for 10-kV Medium-Voltage Power Lines

This paper presents experimental research on the noise characteristics performed on 10-kV overhead power lines. The frequency range of interest is from 40 kHz to 2 MHz. The results show that: 1) The noise level of the 10-kV power networks depends on the power network structure, configuration, and loads. It is often higher than that of the low-voltage power networks. The noise power spectrum density usually follows the exponential distribution. However, if the power lines cross with the lines of higher voltage class power networks, the distribution is impacted by the noise from the higher voltage power network. 2) In the 10-kV power line, the noise at the power-supply side (head side) is a little higher than that at the receiving end (tail side) whereas the noise distributes uniformly. The system impedance at the busbar absorbs some noise power. 3) The noise level of phase-to-phase coupling is usually lower than or at least not greater than those of the related two single-phase-to-ground coupling, respectively     

低压电力线载波抄表系统的原理及主站软件的设计

重点介绍了由于其自身的特点而受到广泛重视的低压电力线载波抄表方式的设计原理,并叙述了一种基于Win-dows98、WindowNT4.0平台切实可行的自动抄表系统的主站软件的设计情况。