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。     

低压电力线载波通信载波信号衰减特性研究

低压电网载波通信信号在电力线上传输时存在衰减。通过实践研究和分析发现,我国低压电网的载波信号衰减具有一定的变化规律;在频率为80~500 k Hz载波信号中,频率为250 k Hz左右的载波信号衰减最大,交流电电压过零时刻与非过零时刻载波信号衰减差异不大。结合噪声特性,载波通信应采用较高的载波频率,在电压过零点附近分时通信。     

载波通信分布式仿真系统的试验研究

本文阐述电力线载波技术应用的重要性和复杂性,提出以分布式低压电力线载波通信方法建立载波通信仿真试验系统,突破了现有的集中式试验的理念,真实反映了现场实际运行状态,对低压电力线载波通信特性进行全面测试。仿真系统的特点是采用分布式的测试系统,即可检测载波通信参数性能指标,又可检测电力线载波通信系统的路由拓扑以及通信产品的接收信号能力。文中建立了载波仿真环境实验室,通过载波阻抗匹配调节,真实模仿现场各种运行工况下的电力线载波通信环境,了解和掌握载波通信的路由和信号品质变化规律,为电网应用载波通信产品的质量验收提供科学依据。     

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。     

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.     

用电信息采集系统中压载波通信技术探讨

正电力线载波通信是利用电力线作为传输通道来实现数据传送的一种通信方式。根据传输线路的电压等级,可以将电力线载波通信分为高压电力线载波(35k V及以上)、中压电力线载波(10k V)和低压电力线载波(380/220V)。其中,中压电力线载波通信是利用10k V中压配电线作为传输通道的一种通信方式。中压电力线载波通     

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。     

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。     

低压电力线宽带载波通信信道建模及误差补偿

低压电力线宽带载波通信信道特性研究是实现用电信息高速采集和泛在电力物联接入的首要任务。为准确反映宽带载波信号在配电网低压电力线环境中的传输特性,该文提出基于误差反馈算法的低压电力线宽带载波信道模型,采用导行波理论改进传统传输线模型,提出平均误差反馈算法来修正实测模型参数。测量和仿真结果验证修正后的信道模型能准确描述低压配电网下宽带载波信道的传输特性,具有广泛适应性。     

基于NS-3的PLC多频通信协议仿真平台设计与实现

针对缺乏电力线载波通信协议评估、验证环境的问题,提出并实现了一种基于网络仿真器NS-3的电力线载波多频通信协议仿真平台。基于NS-3仿真平台,研发了电力线载波通信模块,实现了物理层、媒体接入控制层及逻辑链路控制层功能,采用基于前导信号的三次握手机制实现工作频率认知,进而实现多频组网及多频通信。仿真平台不仅支持典型电力线载波通信网络拓扑配置,也支持实测信道衰减/噪声数据的导入。测试结果表明,仿真平台可实现不同场景下不同协议功能、关键算法及关键参数的仿真和验证,支持节点接入率、吞吐量等网络性能的统计,为电力线载波多频通信协议的研究提供了有力的工具。