浅谈智能电网中低压电力线高速数据通信

未来的智能电网是电力和通信架构的集合。首先介绍了智能电网中电力线高速数据通信模式,然后在对电力线高速数据通信调制方案进行了对比和分析,研究如何采用正交频分复用调制方式通过低压电力线接入网络的可行性,最后针对低压电力线通信中存在的严重符号间干扰ISI,提出采用加入保护间隔、加入循环前缀、循环前缀和自适应均衡相结合的三种解决方案。     

一种适用于电力线通信系统的抗窄带噪声方法

针对现有的电力线通信方案在抗窄带噪声能力方面的不足,设计了一种基于OFDM技术实现的抗窄带噪声的方法.该方法通过对信道特性的分析,将有效子载波动态地划分成若干子带,形成独立的子带系统,将数据在子带间进行重复,并在子带间独立编码校验,从而增强了系统抗窄带噪声性能,降低了系统误码率,且编码方案简单有效,不需要接收端反馈和MAC层参与.仿真分析证明,该方法在抗窄带噪声方面明显优于现有系统.     

电力通信的发展与智能电网

电力通信专业要全面提升人员素质,安全意识管理,制定行之有效的电力通信标准与执行,定期开展设备风险评估来适应智能电网的发展。     

Overview of power quality analysis and control technology for smart grid

With the wide application of non-linear loads and the large-scale access of distributed energy generations based on power electronics equipments, power quality problems in the distribution network are increasingly serious with new characteristics. Further in-depth research is of great significance in theory and practice. This paper provides an overview of power quality analysis, compensators, and control technologies under the new situation of smart grid. It focuses on the topologies and control methods for power quality conditioners, especially new characteristics of power quality and applicable control technologies in microgrids and distributed power plants.Finally, trends and prospects of power quality control technology are introduced, which is important to achieve security and efficient operation of smart grid.     

低压电力线载波通信传输线参数测试与分析

为给低压配电网电力线载波通信信道估算提供参考依据,有必要对电力线通信传输线的阻抗特性参数进行理论分析和实际测试研究。在简述配电网电力线载波通信传输线理论和传输线方程的基础上,总结了理想均匀传输线理论下和考虑集肤效应的电力线参数模型。使用HP4194阻抗相位增益分析仪对3 1芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装电力电缆线进行实际测试,并根据测试结果使用Matlab计算出单位长度导线的电阻、电感以及两导线间的电容和电导,验证了电力线物理参数模型公式的准确性和其实际可使用性。同时,这些实测参数也为电力线通信信道特性分析和估算提供了一定的参考依据。     

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.     

Real-time voltage control algorithm with switched capacitors in smart distribution system in presence of renewable generations

One of the most important responsibilities of Distribution System Operator (DSO) is to maintain the customer voltage within specified ranges. Capacitor banks have long been used to provide voltage support and to correct displacement power factor on distribution network. This paper presents a new approach for real time voltage control of distribution networks that has improvements over the conventional voltage control models. This approach will be active in emergency conditions where, in real time, the voltages in some nodes leave their permissible ranges. In the proposed model, it is assumed that renewable distributed generations are integrated in the distribution system, and the communication infrastructure of smart grid has already been implemented. Also, all the capacitors are fitted with Remote Terminal Unit (RTU) and are completely accessible and controllable. Unlike previous voltage control methods, the proposed approach does not need the load and renewable generation forecast data to regulate voltage. Moreover, the calculation time of the proposed approach is considerably reduced. The proposed voltage control algorithm is applied on two different models, and each presented model has a substantial improvement over previous models. DSO can choose one of them based on a trade-off between cost and power quality index. To verify the effectiveness and robustness of the proposed control scheme, the developed voltage control scheme is tested on a typical distribution network. The simulation results show that the proposed real time voltage control has the capability to maintain distribution voltage in specified ranges.     

家庭自动化中电力线载波通信系统的设计

随着电力线通信技术标准规范的日益完善及其芯片研发的不断深入，电力线载波通信技术在家庭自动化控制中的应用正成为关注和研究的热点。文中介绍了一种以SC1128扩频芯片为基础的电力线载波通信系统的设计。实验表明该系统在家庭自动化控制中有可靠性高、易组网、易扩展等优点。     

基于OFDM技术的电力线通信系统建模与仿真

正交频分复用(OFDM)技术是电力线通信常用的调制技术之一;电力线通信的信道条件复杂,信道特征是电力线通信的重点模块,两者都是电力线通信研究的重要组成部分。在深入研究OFDM基本原理和电力线信道特性的基础上,在OFDM原有的发射与接收模型中,加入了电力线的信道特性,从而建立了相对完整的电力线通信系统模型,并利用MATLAB对该模型进行仿真,仿真结果体现了电力线信道特性以及OFDM技术应用于电力线通信的优越性。     

基于电力线通信的综合信息交换系统设计与实现

与其他线缆相比,电力线具有更高的普遍性,因此,利用电力线实现通信将会具有更高的便利性、抗打击性和抗干扰性,能提高通信的对抗能力。文章提出了一种基于电力线通信的综合信息交换系统设计与实现方法,并研制了相应的综合通信系统,为增加通信对抗手段提供了技术支持。     

电力线载波通信方案设计

低压电力线载波通信既有明显的优势，又存在着强的噪声干扰，导致高的误码率，制约着它的推广应用。本文从有效提高通信成功率出发，提出了过零点通信、静态软件中继技术、通信时段选择等概念，并给出了三级系统的设计方案，可较大幅度地提高系统的性价比。文中还给出了测试数据。实践结果表明，上述措施是有效的。     

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。     

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。     

适于电能质量监测系统的IT800D电力线通信模块

提出在电能质量监测系统中以低压电力线载波通信专用芯片IT800D设计通信模块.电能质量监测系统采用ARM(S3c2410X)和DSP(TMS320C6713)双核结构的总体设计方案.IT800D通信模块主要包含外围接口电路、ROM、RAM、数据链路层、物理层、模拟前端、滤波器和耦合器.给出了通信模块的结构图;论述了该模块的通信过程.为测试通信模块的性能设计了ARM和PC机的通信测试平台,给出了主程序、IT800D初始化程序和通信处理程序的流程图.通过对不同距离、不同速率的通信检测结果表明:所设计的通信模块速率在1～3 Kbit/s的范围内.能满足电能质量监测系统的要求.     

基于INT5130芯片的电力线通信系统的设计

电力线通信(PLC)的通信方式具有独特的优势。文章详细介绍了一种基于电力线上网的通信系统硬软件设计。该系统利用电力线网传输以太网数据，速率可达到14Mbit／s，以INT5130为核心芯片。同时外围芯片采用INT1000、AT89C51和AT8989UP。它具有较高的可靠性，为家庭网络的实现提供了新的方法。     

基于低压电力线通信的门禁系统设计

通过分析门禁系统的现状,提出了一种新的基于低压电力线通信的门禁系统,并给出了系统拓扑结构;在分析低压电力线载波通信原理的基础上,提出了系统的软硬件设计过程。该系统可以解决目前门禁系统的不足之处,推进门禁系统的实用性。实际应用结果证明该门禁系统成本低、方便、灵活、可靠。     

一种基于电力线载波的红外温度监测系统的设计

本文介绍了一种用于电器设备安全控制的基于电力线载波的红外温度监测系统。该系统由主控端、测控端和载波电力线组成。主控端完成对测控端的查询和控制;测控端采用非接触式红外测温的方法,构建由热电堆组成的传感器阵列测量温度;载波电力线完成主控端和测控端的双向通信连接。此系统主控端可控制多个测控端,实现多点远程温度测控。其非接触式的测温方式、基于电力线载波的信息传输方法使其非常适合用于生活和工业现场,具有十分广阔的应用前景。     

面向电力物联网信息感知的低压电力线与微功率无线通信融合方法

为提高电力物联网信息感知层面的覆盖范围和可靠性,提出一种构建低压电力线与微功率无线通信跨层融合网络(CPW)的方法。首先建立CPW的统一介质访问控制(MAC)层模型,为实现CPW网络层的融合提供基础支持;然后提出一种结合布朗运动与局部收敛次数控制的改进蚁群算法,完成了CPW的组网过程;对CPW的子业务流进行分配,并提出业务分配中的误码率需求因子,实现了低压电力线与微功率无线通信网络的跨层融合。仿真结果表明,该跨层融合网络的通信链路服务质量优于电力线与无线双模或级联通信网络,用户可以根据不同业务设置相应的误码率需求因子,以兼顾通信链路质量与网络负载均衡,保障CPW的高效性和可靠性。     

基于OFDM电力线通信系统的同步方案设计

分析了电力线传输信道的关键特性和OFDM系统中的同步问题,参照Homeplug 1.0协议中的规定,提出一个完整的OFDM同步方案.并给出仿真结果证明该方案的可行性.     

Investigation of the behavior of a three phase grid-connected photovoltaic system to control active and reactive power

In this paper, a photovoltaic (PV) system, with maximum power point tracking (MPPT), connected to a three phase grid is presented. The connection of photovoltaic system on the grid takes place in one stage using voltage source inverter (VSI). For a better utilization of the photovoltaic system, the control strategy applied is based on p-q theory. According to this strategy during sunlight the system sends active power to the grid and at the same time compensates the reactive power of the load. In case there is no sunlight (during the night for instance), the inverter only compensates the reactive power of the load. In this paper the use of p-q theory to supply the grid with active power and compensate the reactive power of the load is investigated. The advantage of this control strategy is that the photovoltaic system is operated the whole day. Furthermore, the p-q theory uses simple algebraic calculations without demanding the use of PLL to synchronize the inverter with the grid.