母线分流效应对中压电力线载波通信网络架构的影响

基于中压配电母线典型拓扑结构,分析推导母线分流效应对电力线载波通信(PLC)信道特性的影响,在此基础上提出一种自适应频点选择算法及2种中压配电网PLC网络架构。基于输入电抗的频点选择算法,可在保证信道质量的前提下提高选频速度,结合中压配电网实际结构,建议以近母线侧节点作为频点测试发起者。PLC子网主节点设置于配电线路出口处的网络架构与设置于线路中部的网络架构相比较,后者可减弱母线分流效应带来的不利影响,提高PLC网络的经济性与可靠性。仿真结果与现场测试验证了理论分析及所提第2种网络架构的合理性。     

基于OS-ELM的宽带电力线通信解映射优化算法

针对传统信道估计技术会降低通信系统有效性的缺陷,提出了一种基于在线序贯极限学习机(OS-ELM)的宽带PLC解映射优化算法,用以提高宽带电力线通信系统的通信质量。以我国广东省某小区用户电能表的实际采集数据作为原始数据,搭建了宽带电力线通信系统仿真模型,在实测的500 m四径信道下进行仿真测试并与BP神经网络以及传统的ELM进行性能对比和比较分析。试验结果表明,在各种不同信噪比的通信环境下,引入OS-ELM均表现出更快的训练速度和更好的抗干扰特性。除去信噪比过低的极端恶劣的通信环境以外,该算法均可以有效提高通信质量,降低误码率。     

平稳信道的非迭代比特分配算法及其在电力线正交频分通信中的应用

正交频分（OFDM）传输以它很高的频谱利用率和抗多径的能力成为电力线通信的优选方案。针对电力线信道时域平稳的特点，该文提出一种新的比特分配算法，利用上次比特分配结果和当前信道特性进行OFDM子信道非迭代比特分配。连续实测的电力线信道的比特分配计算机仿真表明所提出的算法快速有效。该算法的计算复杂度优于典型的比特分配算法。     

用于电力线通信系统的OFDM定时同步算法

为了提高电力线通信在恶劣的电力线信道下通信的可靠性,提出了一种新的正交频分复用(OFDM)定时同步算法。该算法在本地相关法的基础上,对Schmidl算法和Park算法的定时函数的计算过程进行改进,实现信号的定时同步。基于MATLAB软件的仿真结果表明,与Park算法相比,所提算法在低信噪比的加性高斯白噪声信道和电力线信道下,都能获得更加精确的定时同步结果,并且所提算法的计算量更小。并在实验室220 V交流电力线的环境下,验证了所提算法的可行性。     

基于直接序列扩频的WSN通信信道均衡算法

对无线传感器网络（WSN）通信信道进行均衡设计,抑制无线传感器节点之间的码间干扰,改善通信质量。提出一种基于直接序列扩频的WSN通信信道均衡算法。进行了WSN的信道模型设计,为了降低信道输出的稳态误差,采用时间反转镜为匹配滤波方法,进行多径信道的码间干扰滤波,设计自相关匹配滤波器,通过直接序列扩频方法实现WSN通信的信道均衡。仿真结果表明,采用该算法进行WSN的通信信道均衡设计,发射信号沿各个路径到达接收机的信号分量得到准确分离,信号的多径分量得到无误码接收,通信信道均衡效果较好,通信误比特率低于传统方法,改善了WSN通信质量,展示了较好的应用价值。     

OFDM系统中基于导频信道估计插值算法分析

导频辅助信道估计法是OFDM系统中的主要信道估计方法，使用LS方法估计导频点处的信道．使用插值法可以获得信道的全响应。文章详细地介绍了各种插值算法，包括多项式插值算法、时域插值算法、低通插值算法和基于FFT的插值算法，并在不同信道因素影响下，对各种算法进行了对比分析，然后进行了时域滤波改进，达到了对信道估计值进一步去噪的效果。     

三电平有源滤波器在电压源型负载系统中的仿真和应用

为了解决有源滤波器用于电压源型负载系统时出现的谐波放大问题,本文提出在电压源型负载输入侧增加输入电抗的方法.结合某化工厂实际应用系统,先从理论上分析增加输入电抗对谐波放大系数的影响;然后借助PSIM仿真软件搭建三电平有源滤波器在该系统的应用仿真模型,分别对不同电感下的谐波放大系数进行仿真.最终结合现场实际情况确定了最优的输入电抗参数,有效抑制了谐波放大现象,实现了三电平有源滤波器在该电压源型负载系统中的合理应用.     

考虑时延与流量均衡性的广域保护通信迂回路径重构算法

电力系统光纤线路进行检修、改造或因极端情况导致光纤中断时,会使电力系统通信业务中断。基于剩余完好网络快速构建一条迂回路径可保证广域网通信业务正常进行。以通信总时延最短和流量均衡为最优目标,寻找广域通信迂回路径。着重考虑需转移的数据流入备选信道后,对备选信道内数据排队时延的影响。将信道带宽倒数、信道长度和信道利用率三者的加权和作为信道权重指标。在可用预迂回路径表下,以路径总权重最小为寻优目标,执行改进Dijkstra算法选择最优迂回路径。最后通过OPNET通信仿真软件对所选最优迂回路径的实时性和流量均衡性进行验证。     

变压器绕组变形在线监测方法的改进

提出一种无需空载调零而是在不同负荷电流下测量两次的在线监测变压器短路电抗的方法并给出了仿真计算结果 ,还根据变压器后备保护与短路电抗在线监测所需的交流输入量相同的特点 ,设计了在微机型变压器后备保护装置中实现短路电抗在线监测的软件流程     

利用马尔可夫链建模PLC系统中的信道噪声

分析了PLC信道的特点,提出了利用马尔可夫模型对低压电力线通信信道建模。同时讨论了适用于马尔可夫模型参数估算的Baum_Welch算法,提出了消除其上、下溢问题的一种改进方法。在应用Baum_Welch算法对提出的马尔可夫模型进行参数估计和仿真后,文章还对电力线通信系统的2种典型应用环境实测了4种典型调制方式下信道的无误串分布,分析了4种典型调制方式下低压电力线通信信道的特性,所得到的结论与其他研究者的结论相一致,验证了文章提出的观点以及方法理论是切实可行的,其符合实际低压电力线通信信道情况。     

基于多节点的低压宽带电力线信道建模方法研究

随着宽带载波通信在用电信息采集系统中的规模运用,如何搭建实验室数字化综合测试环境,是亟需解决的问题。目前的点对点测试理论依据来源于传统的点对点电力线信道建模方法。电力线载波通信是工作在多级中继路由下,电力线载波通信技术链路级与系统级性能测试需要构造多个节点之间的信道衰落模型。在二端口模型基础上,提出了多节点的宽带电力线信道建模方法。以分支节点为中心对网络进行划分,简化公式描述,并结合典型T型网络分析不同信道相关性产生机制。通过实测信道响应与理论仿真结果进行对比,证明该方法能够准确描述多节点电力线信道以及信道间相关特性,为未来新型高速宽带电力线载波通信技术和系统级测试方法提供理论支撑。     

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。     

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。     

基于阻抗分压原理的牵引网谐波谐振研究

为了研究牵引网谐波谐振特性,建立了基于戴维南谐波电压源模型的牵引供电系统车网互联谐波电路模型,采用阻抗分压原理分析了牵引网谐振过电压的产生机理。利用Matlab/Simulink仿真软件研究了牵引网谐波谐振特性及谐振过电压现象。仿真结果表明:当机车变流器交流侧电压谐波含量较大的频率与牵引网谐振点频率重合时,将导致车顶网压谐波含量较大从而造成牵引网谐振过电压的出现,通过改变机车变流器斩波频率或供电臂长度可以抑制牵引网谐振过电压。     

维持局部孤网稳定切换的网源荷分布式协调控制方法

由于土地、发电资源等条件的限制,现代大型城市主要由外部电网进行负荷供电,形成大型受端城市电网。大型受端城市电网与主系统解列后,功率不平衡会导致频率下降,甚至可能引发网络崩溃,维持其稳定切换以形成局部孤网供电具有重要的理论和现实意义。网源荷协调控制是维持局部孤网稳定切换的关键,然而,对于局部孤网,尤其是非计划形成的局部孤网,是较难实现集中式协调调控的。鉴于此,引入分布式多代理系统,提出一种无需集中控制器的网源荷分布式协调控制方法。有别于依赖集中控制器、且通信结构复杂的传统集中式控制方法,分布式协调控制在仅依靠相邻节点通信的状况下,通过改进的平均一致性算法获取电网运行全局参数,实现网源荷全局协调控制。该控制方法能够较好地适应网络结构变化,挖掘网源荷协调潜能。同时,提出的改进平均一致性算法具有更好的收敛性能,为局部孤网切换时的频率和电压控制提供快速全局数据支撑。基于PSCAD/EMTDC和Matlab仿真平台,在典型工况下对网源荷协调控制策略进行分析和验证,结果表明所提出的改进平均一致性算法和分布式网源荷协调控制方法能够维持局部孤网稳定切换。     

电网不对称条件下基于频数分布理论的谐振接地系统故障相辨识

不对称电网发生单相接地故障后,其故障相与非故障相电压数据分布的统计特征存在显著差异,据此提出了基于频数分布理论的故障选相方法。首先取故障后各相电压首个1/2工频周期的数据,采用扩展Prony算法提取各相电压的工频分量,确定组距范围。再应用频数分布理论对各相电压的采样数据进行处理,利用贝塞尔公式求取各相电压的频数分布值。最后,通过比较三相电压间频数分布值的大小选出故障相。Matlab仿真验证与适应性分析表明,所提出的选相方法准确率高,适应性强。     

单相级联准Z源逆变器有限集模型预测控制

以单相级联准Z源逆变器(quasi-Z-Source Cascaded Multilevel Inverter,qZS-CMI)为研究对象,以提高动态响应速度和降低开关频率为研究目标,提出一种优化有限集模型预测控制策略。首先,在分析不同工作状态对qZS-CMI状态变量的影响后,建立其离散时间模型。其次,以MPPT作为输入电流参考,根据所建立的离散时间模型,对准Z源网络的输入电流、输出电容电压、负载电流进行预测,并引入评价函数中,实现qZS-CMI系统的多变量综合协同控制。然后,将平均开关切换次数引入评价函数,优化系统的开关损耗。通过所提模型预测控制方法,无需输出电流控制环和直流侧电压控制环,降低了控制参数的调节难度,提高了系统的动态响应速度。最后,通过建立仿真模型验证了所提算法的有效性和正确性。     

基于Zigbee通信网络的低压微电网分布式功率控制

针对低压微电网中传统下垂控制难以实现多个分布式电源(Distributed Generations, DGs)按照下垂系数合理分配有功输出的问题,提出了一种基于通信网络的分布式控制策略。采用并构建了Zigbee无线通信网络拓扑结构以实现DG间的信息交互。设计了基于一致性算法的分布式PI控制器以实现多个DG的有功输出按额定比分配。最后通过仿真验证了所提方法的可行性,并表明网络延时和网络拓扑结构的变化会影响微电网系统的稳定性。     

基于无线传感器网络的应急保护通道可靠性及通信性能研究

论述利用无线传感器网络构建线路纵联差动保护应急通信通道的技术方案,在考虑节点数量及其灾变损毁率情况下,提出了基于全网络通信可靠性及成本最优的节点冗余布置方法。并研究AODV路由方式下,节点通信距离、架空线路杆塔档距及转跳次数对通信延时的影响并分析了延时抖动。通过纵联差动保护数字仿真试验表明,基于无线传感器网络构建的保护通道采用节点冗余布置方法进行网络规划,在极端灾变情况下可获得较高的生存性,基本满足纵联差动保护的信息传输需求。