基于图论生成树的低压电力线通信路由方法

电力线信道的阻抗特性、信号衰减特性及噪声特性导致电力线通信的可靠性成为制约其广泛应用的重要因素。分析了低压配电网的物理拓扑结构和逻辑拓扑结构,结合我国低压集中抄表系统应用的工程特点,提出了一种基于图论生成树的电力线通信自动路由方法。该方法能够有效地建立起电力线通信网络路由,并根据信道变化动态地维护路由,保证了电力线网络的可靠性。实验测试表明了该路由方法的有效性、可靠性和实用性。     

基于机载点云的电力线提取方法研究

为了提高电力线走廊巡检的有效性,提出一种基于机载点云的电力线提取方法。首先利用渐进三角网滤波剔除地面点,并计算距地高差,得到含电力线点集,为了克服传统二维密度分割方法无法有效识别电力线下方存在地物点的不足,通过三维格网划分密度分割方法,实现电力线点粗提取;然后通过 ＲＡＮＳＡＣ方法直线检测与点云高差并判断剔除残留电塔点与绝缘子点,实现电力线点云精提取;此外,借助 ＲＡＮＳＡＣ方法曲线检测对同一垂直面上的电力线分股,最后利用 Ｋ-Ｍｅａｎｓ算法完成分裂导线束间归类。实验表明,该电力线点云提取方法正确率达 97％以上,非电力线点云误判率低至 1％左右,完全满足实际工程需求。     

负载对低压电力线载波信道阻抗影响的特性分析

低压电力线载波通信直接面向用户,不可避免地接入了一些用电器负载.多数电力线负载前端设计有电源滤波器,其作用主要是滤除50 Hz以上的噪声信号,保证干净的设备供电环境.但这些滤波器对电力线载波通信提出了极大的挑战,它们对电力线载波通信信号具有很强的吸收作用,在接收灵敏度一定的条件下,降低了通信的传输距离.基于Matlab环境建立低压电力线的通信仿真,探讨用电器负载的电源滤波电容对低压电力线通信时的影响.     

室内低压电力线1～30MHz频段信道特性

国外电力线信道模型参数不适配于我国工程环境。实验测试了室内常用的截面积为2.5mm2硬铜线在1~30 MHz频带内的信道特性。固定频率时,考察导线长度变化对信道特性影响;固定长度时,考察频率变化对信道特性的影响。此外还观测了PVC材料、导线间距和导线距地面高度对信道特性的影响。根据实测数据,计算出了适用于我国环境的信道模型参数。通过与实测数据对比验证了仿真方法与所得参数的正确性。     

低压电力线载波通信信道特性仿真研究

针对低压配电网电力线载波通信信道存在频率选择性衰减,建立了电力线信道模型,并对频率为50 Hz~20 MHz的信道频率响应进行了分析。由于电力线信道存在多径效应,考虑到信道路径对信号衰减的影响,建立了多径信道衰减模型,并对多径信道下的信号频率特性进行仿真,得出的试验结果与预期一致。对电力线载波通信信道进行了改进,在OFDM子载波信道中插入导频符号,改进后系统的仿真误码率较改进前降低了10%。     

功率/信号复合调制的光伏优化器设计

在配置光伏优化器的分布式光伏系统中,通信功能与最大功率点跟踪(MPPT)功能同样重要.此处提出了一种利用功率/信号复合调制进行电力线载波通信(PLC)的光伏优化器设计方法,通过将调制信号叠加于光伏优化器的功率控制环上,实现数据信号发射.该方法无需额外的信号发射电路,节省了硬件成本.通过建立系统模型,分析了优化器在直通模式下通信和功率传输之间的相互影响.最后,通过搭建一个包含12块光伏组件的2.2 kW的系统,实现了 3.75 kbit·s-1的通信速率,验证了该设计方法在光伏系统中的可行性.     

基于电力线载波通信的环境监测与电器控制网络

设计以单片机为核心的室内环境数据采集与电器控制装置,运用现有单相电力线载波调制解调器实现PC机与该装置之间的数据通信,构成基于电力线载波通信的计算机环境监测与电器控制网络,用户可实时监测温湿度等环境数据,以PC机远程控制电器的运行,管理车间、仓库的照明、设备、空调等,在有效控制室内温湿度等的同时节能降耗,可广泛应用于智能车间、智能仓库等领域。     

窄带电力噪声干扰下的G3标准分组检测算法的研究

G3标准OFDM(正交频分复用)多载波PLC(电力线通信)技术应用于智能电网时,必须解决恶劣电力环境下的数据同步问题。当电力信道存在电力背景噪声及随机脉冲噪声时,经典的延时相关分组检测算法对数据起点检测存在较大误差。针对电力噪声的特点,为提高检测的准确度,将微分算法应用于延迟相关算法,提出新的分组检测算法。在电力噪声模型下,通过对经典算法及新的算法进行性能评测比较,验证了新算法对恶劣环境的适应性。     

煤矿井下低压电力线信道传输衰减特性研究

针对煤矿井下低压电力线网络拓扑结构复杂,多径传输模型难以适用于煤矿井下低压电力线信道建模的问题,对煤矿井下低压电力线信道传输特性进行了测试,指出煤矿井下信号的衰减随着传输距离的增加而增加,随着频率的改变而改变,并伴随着一定的选择性衰落;把选择性衰落看作是谐振频率点,采用串联谐振电路模型对煤矿井下低压电力线信道衰减特性进行建模仿真,结果表明,串联谐振电路模型可以很好地反映煤矿井下低压电力线信道传输特性。