基于PRIME标准的低压电力线载波通信组网方案

在阐述低压配电网电力线载波通信网络拓扑和特征的基础上,结合PRIME标准中媒体访问控制(MAC)层的帧结构、类型,深入归纳、分析和总结了PRIME标准中的电力线载波通信组网初始化算法、网络维护与重构算法。通过采用电力线载波芯片ST7590T,应用PRIME标准协议,在某一厂区搭建96节点的现场测试环境,实例分析该组网方案的初始化和网络重构过程,并针对现场可能出现的状况,验证了该组网方案的灵活性、抗毁性和现场可应用性。     

基于受限和洪泛的电力线载波通信组网算法

组网技术是低压电力线载波通信（LPLC）网络的重要基础之一。当前基于LPLC的用电信息采集系统通信所使用的组网技术主要为洪泛。但是洪泛以系统资源利用率为代价,因为缺乏有效抑制,网络中将产生大量的冗余数据并造成严重冲突。针对该问题,文章提出了一种基于受限洪泛和分级的LPLC组网算法。该机制采用限定洪泛次数及分级广播的方式以有效抑制节点问的信道冲突和通信冗余。应用分析表明,所提出的组网算法能有效地降低节点间通信冲突并提高通信效率。     

基于蚁群算法的低压配电网电力线通信组网方法

低压配电网通信可靠性严重限制了电力线通信实际应用规模。解决这一问题的一个关键技术在于在现有的电磁兼容(electromagnetic compatibility,EMC)、信噪比、编解码方式等条件下,寻找有效的低压配电网电力线通信自动组网和快速网络恢复以及提高其抗毁性的方法。该文详细地分析了典型低压配电网物理拓扑结构和特点,给出了低压配电网通信仿真拓扑模型,提出了一种适用于未知建筑物电力线拓扑结构条件下的蚁群电力线组网方法;在此基础上,通过仿真试验验证了该组网路由算法的有效性和抗毁性。该研究工作为低压配电网环境下的窄带电力线通信组网提供了一种通用而有效的方法。     

低压电力线载波信道特性分析

分别从时变性,衰减特性,干扰噪声,相移特性等四个方面论述了低压电力线的传输特性,并给出了相应的参考数据。     

低压电力线通信的信道特性分析及模型研究

利用低压电力线高速、可靠地传输通信数据具有十分重要的意义，但是低压电力线路网络结构和负载特性复杂，需要对信道有深入的了解。文中分析了电力线信道的阻抗、噪声、衰减特性，据此给出了电力线信道模型，有助于深入理解低压电力线通信的特点。     

低压电力线载波通信信道传输特性分析

深入研究和分析了低压电力线的信道特性，解释了应用中遇到的问题，提出了相应的宏观解决方案。     

低压电力线通信分簇路由算法及网络重构

低压配电网具有物理拓扑未知和电力线信道时变性特征。为提高低压配电网窄带电力线载波通信系统可靠性,提出并讨论一种基于非交叠分簇算法的电力线通信组网及路由重构方法。该算法可以根据信道质量的变化动态地建立、维护、优化电力线通信网络路由,保证通信网络的有效性。在此基础上,进一步提出并比较两种组网时间序列分配算法,完善了该路由算法。仿真试验表明,该路由算法具有很大的灵活性、实用性和有效性。     

基于蛛网的新型电力线通信组网算法及通信协议

针对低压电力线载波通信可靠性低的问题,提出了人工蛛网通信网络模型,并建立了相应的数学模型。将三相配电网的MAC层转化成由多个人工蛛网组成的逻辑拓扑。详细叙述了组网过程,提出了中心节点选取算法,制定了自动路由协议。以两状态马尔科夫模型表征用户终端的工作状态,模拟实际中由于信道变化产生的终端节点通信失效。针对数据冲突率、通信流量、链路利用率等方面进行建模仿真对比实验,仿真结果表明新的组网方式及路由协议在提高电力线载波通信可靠性方面具有较大优势。     

10kV电力线载波通信自动组网算法

为了实现远距离传输,获取更高通信质量,提高通信的可靠性和抗毁性,提出了一种适合lOkV电力线载波通信的改进动态路由自动组网算法,其以通信质量最优化理论和非交叠分簇路由算法为基础,并结合相应通信协议实现自动组网的目的。该算法以10kV电力通信网中的主站和子站终端为网络节点,按照通信方式进行逻辑分层,建立初始路由表,并对路由表进行基于通信质量的优化、更新及重构策略设定。在MATLAB环境下对该算法进行了模拟仿真,分析了通信质量和耗时。仿真实验证明,该算法能够实现中压电力线载波通信的自动组网,有效提高网络的可靠性和抗毁性。     

一种低压配电网电力线载波通信网络中继算法

建立了低压配电网电力线载波通信网络的一般路由模型,提出并讨论一种基于蚁群优化的电力线通信中继算法,该算法可以根据信道和通信链路的动态变化而动态地建立、维护、优化电力线通信网络路由,保证通信网络的有效性。在此基础上,进一步分析了所提出的中继算法在节点发生故障和信道质量明显下降时的可用性。仿真试验初步验证了该中继算法的有效性。     

多导体电力电缆载波通信中的频谱优化方法

使用多导体电力电缆的高速数据传输面临严重的信号串扰问题。该文通过测量实际的电力电缆的串扰参数，分析了多导体电缆的串扰规律。为了提高数据传输速率，深入研究了多导体电缆数据传输的频谱优化问题。首先，讨论了采用拉格朗日乘子求解带串扰项的频谱优化方法。然后，针对该方法的局限性，提出通过对传输信号进行线性变换，实现信道解耦，进而将复杂的优化问题分解为多个简单的优化问题。在信号功率限制的条件下，对算法的应用范围进行了推广。仿真分析表明，结合信道解耦的频谱优化方法显著提高了多导体电缆的数据传输率，有效地克服了信号串扰对高速电力线通信系统的影响。     

影响低压电力线载波通信的主要因素分析

对低压电力线载波通信技术方案的决策,要依据有可比性的测试数据。通过选取某一典型的抄表台区,对多个载波抄表厂家产品在同一环境下,影响载波通信效果的信号调试方法、载波频率、组网算法等主要因素进行测试分析,介绍了测试系统结构以及测试结果。测试结果的分析可供低压电力线载波通信方案选择时参考。     

一种正交频分复用低压电力线通信系统的信道估计与迭代均衡策略

正交频分复用(orthogonal frequency division multi- plexing,OFDM)技术在低压电力线高速通信研究和应用领域获得了广泛重视。传统的OFDM系统通过对每个符号添加大于信道响应长度的循环前缀(cyclic-prefix,CP)来消除符号间干扰,使传输效率降低。提出一种低压电力线信息符号无循环前缀的OFDM通信系统的信道估计与迭代均衡策略,该策略采用m序列作为训练序列,利用其特殊的自相关特性,在系统接收端获得信道的时域响应,进而对无循环前缀的OFDM信息符号进行迭代均衡,以消除符号间干扰。仿真实验表明,该策略可提高传输效率、增强系统的抗噪性能、获得比传统OFDM系统更低的信道估计均方误差和误码率,且具有较低的计算复杂度。     

直流微电网的电能路由算法

为了减少化石燃料的使用,越来越多的可再生分布式电源被应用到电网中。微电网是分布式电源的有效利用方式,但是在微电网的并网运行中,分布式电源的频率和电压波动会对主电网产生很大的影响,而直流微电网可以抑制这些波动的干扰。同时,用户终端的直流负荷日益增长,直流电网将是未来电网的发展趋势。基于此,构建了一个使用直流电的局域网络,并利用电能信息进行直流电能的分配和路由。在直流局域网中,首先将直流电源进行数字化分组,然后通过电能路由器传输分组电能及其信息,实现分布式电源和负载之间的电能供需平衡。最后给出了基于连续最短路径的电能路由算法,并对算法进行了仿真和分析。     

面向多服务质量参数约束的电力线通信路由搜索算法

提出了一种面向多服务质量(QoS)参数约束的电力线通信路由搜索算法。该算法的实现需在每个节点存储目的路由表、源路由表和逆向搜索空间路由表3个路由表。逆向搜索空间路由表不仅使算法可适用于非对称电力线信道网络,而且可避免启发式算法中局部最优和环路路由的产生。路由搜索过程中遇到不满足约束条件的链路时,立即终止搜索包含该链路的整条路由,提高了搜索效率。针对节点数量增多时带来搜索空间增大的问题,采用跳数限制方法有效降低了搜索空间。当存在多条满足约束条件的路由时,采用最优函数选择标准可实现最优路由的选择。基于MATLAB软件建立了算法模型,仿真结果表明所提算法可以在多QoS参数约束条件下实现最优路径的选择。     

无线传感器网络路由技术研究与应用

无线传感器网络综合传感器、嵌入式计算、现代网络、无线通信、分布式信息处理等技术,可以在长期无人值守的状态下工作,在许多领域有极其广泛的研究和应用价值.文章对无线传感器网络路由技术进行了研究,提出基于聚类的网络结构以及SCESR路由算法,并将其应用于电力系统监控.     

基于分层模型的输电线路选线算法设计

传统的电力选线方法耗时费力,而利用计算机来选择输电线路则可以解决此问题。设计了分层模型,提出了基于分层模型的输电线路选线算法。根据实例利用此算法选出了2条线路,与中标路径进行了比较,验证了该算法的可行性,并与Dijkstra算法进行了比较,验证了该算法在选线速度方面的优势。