一种低压配电网载波通信信号分析的新方法

低压电力网的噪声成分复杂,随负荷变化在,且具有很强的非平稳特性。因此,如何有效地对接收的载波信号进行处理是个十分困难的问题。该文通过分析小波及小波包的特性,提出了一种可以解决这一困难的方法。小波分析是一种一维时频分析方法,它同时具有时域和频域的良好局部化特性及自动调节的时频窗,可以聚焦到信号的任意细节,但对高频信号的频域分辨率较低。小波包分析能够为信号提供一种更加精细的分析方法,它对小波分析中没有细分的高频部分进一步分解,并能够根据信号的特征,自适应地选择相应的频带,使之与信号频谱相匹配,从而提高了频率分辨率。该文对二者进行了分析比较,并将其应用于处理实际低压配电网中采集到的通信信号,得出了满意的结果。     

配电网载波通信信道的分析和建模

为实现可靠和高速的10kV电力线载波通信,有必要对配电网载波信道的传输特性进行研究。基于二端口网络和传输线理论,建立了配电网载波信道的转移矩阵模型。该模型的参数容易计算和测量,能够分析网络中任意2个节点之间的信号传播规律。基于该模型给出了线路整体工作衰减的计算方法,揭示了线路产生频率选择性衰落的原因。针对配电网中大量存在的阻抗不匹配环节,分析了配电网中部分线路的工作衰减。结果表明,该衰减值与线路其他部分有关,传统简单估算的结果误差较大。基于PSpice建立了一个10kV线路的信道模型,验证了理论方法的正确性,并据此提出了对通信系统设计的建议。     

配电网载波通信耦合方式的探讨

耦合装置对载波信号在配电网中的传输至关重要,一种安全?高效?经济的耦合方式是实现电力线通信的关键。由于中低压配电网结构和信道特性不同于高压输电线路,因此传统的高压输电线路载波通信的耦合技术和耦合方式并不完全适用于中低压配电网。文章在简要介绍配电网网络结构和信道特性的基础上,重点对电容、电感2种耦合技术的信号注入方式做了深入分析,并对这2种耦合方式在配电网载波通信中不同的应用环境和实际效果做了分析对比。     

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。     

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.     

低压载波通信信道阻抗测量与信号建模(英文)

在低压电力线上,阻抗随时间和频率的变化会造成电力载波通信信号的衰减、反射和多径传播,严重影响低压电力线载波通信产品的性能,但由于低压电力线上的阻抗受拓扑结构和所连接的电气负载的影响,具有复杂多变的特征,因此很有必要测量并总结阻抗随时间和频率的变化规律。通过现场测量,采集了部分低压配电网中不同通信节点在100~500-kHz频率之间的阻抗特征数据,并基于这些测量数据,利用阻抗推导法建立了信号衰减模型和基于二端口网络的信号传输模型。仿真结果表明,所建立的信号衰减和传输模型能够有效逼近实际测量结果。     

中压配电网载波通信的多径反射模型研究

为了利用中压配电网作为自动化的载波通信媒介，必须测量、研究中压配电网的传输特性，尤其是多径反射问题。由于中压配电网载波通信不能加装波器，因此，分支点所产生的多径反射衰耗是实现中压配电网宽带数字载波通信的主要问题之一。论文针对中压配电网的网络结构及由此产生的阻抗不匹配及传输衰减等问题，提出了一种多径反射模型。该模型仅用很少的参数就可以描述电力线信道的传输特性。实际测量中测量值与模拟值的良好吻合，表明提出的模型对中压配电网宽带数字载渡通信机的设计具有一定的指导意义。     

中压配电网载波通信卡式电感耦合器耦合模型

为满足载波信号在中压配网电缆线路的耦合通信要求,需要高耦合效率的卡式电感耦合器。提出一种中压配网载波通信卡式电感耦合器耦合模型,并对其耦合效率进行了分析。首先在卡式电感耦合器结构型式及电缆线路结构特征基础上,分析卡式电感耦合器的耦合机理。然后结合罗氏线圈与松耦合变压器模型,推导卡式电感耦合器的耦合数学模型,修正卡式电感耦合器互感系数。并利用ansoft电磁软件搭建仿真模型,验证所推导的卡式电感耦合器耦合数学模型的正确性。最后利用耦合器数学模型及仿真模型,分析卡式电感耦合器不同影响因子:耦合器磁环气隙、磁环相对磁导率、绕组匝数以及耦合器骨架尺寸对电缆侧电压耦合效率的影响。仿真结果与计算结果均表明,所提耦合器数学模型能够准确地反映耦合器的耦合情况,为电力线载波技术在智能配电网中的实用化提供了较好的分析方法和理论依据。     

注入探测信号的直流配电网接地故障识别方法

为准确可靠识别直流配电网接地故障,解决现有基于故障暂态信息识别方法可靠性和灵敏度不足的问题,提出基于探测信号注入的接地故障识别方案。提出一种利用模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)注入正弦探测信号的附加控制策略;并进一步结合MMC响应速度、电网安全运行准则和测量设备精度等约束确定了探测信号参数的选择依据;在此基础上,分析了故障网络对探测信号的响应特征,得出从馈线首端看入的线路零模阻抗在故障下显感性,而非故障下显容性的结论;据此设计了接地故障识别方法,方法兼具永久性故障判别能力。仿真结果表明:所提接地故障识别方法能在500Ω过渡电阻下可靠识别发生在母线或各条馈线任意位置的单极接地故障,整体性能优于现有的接地故障识别原理。     

基于信息节点的智能配电网中压电力线载波通信信道建模方法

电力线载波(power-line carrier,PLC)技术是智能配电网重要的通信手段。为适应智能配电网可能出现的新的网络拓扑结构,提出一种基于信息节点的中压电力线信道建模方法。首先在网络关键位置设置信息节点,然后根据电路基本理论和均匀传输线理论推导出各信息节点间的电流电压关系式,最后利用传输矩阵方法得到信息接收点与发射点之间的电压传输特性。通过实验验证了该方法的正确性和普遍适用性。该方法可适用于树形、环网以及网格化等各种网络拓扑结构,为在智能配电网中压电力线采用载波通信技术提供了较好的分析方法。     

基于混合线路载波通信的配网遥控研究

介绍基于10kV混合线路载波通信的配网自动化中的遥控研究,在上海松江现场对两条典型混合线路进行了遥控试验,并对试验结果进行了分析.试验结果表明,基于混合线路载波的通信方式可以满足于配网自动化遥控的要求,可以作为城市配网自动化的通信解决方案.     

考虑双侧量测误差的配电网拓扑识别及参数联合估计方法

配电网参数估计和拓扑识别是配电网规划、运行分析和安全控制的基础,传统线性回归方法对量测数据误差或噪声数据具有较高要求,只有在无噪声情况下,估计才是准确的。然而实际输入测量值(如电压幅值和相位角)和输出测量值(如有功和无功功率)均存在噪声数据,对于拓扑估计,即使量测误差很小,回归方法也无法得到准确拓扑。针对上述问题,首先构建了配电网参数估计的基本模型,并定量分析了量测误差对线路参数估计和拓扑识别的影响。在此基础上,建立了考虑双侧量测误差的线路参数估计模型。针对其非凸导致的难以求解的问题,基于拉格朗日函数进行等价转化,得到易于求解的最小化瑞利熵问题。最后,基于IEEE 8节点系统进行仿真分析,并与传统线性回归、最小二乘法进行对比,证明所提方法在量测误差达到10%时,依然具有良好的估计精度。     

基于低压电力网络高速载波的通信网络的组建

高速电力通信技术的突破使基于电力线的宽带信息网络的组建成为可能。在使用AdaptiveNetworks公司电力线载波调制解调器AN10 0 0的基础上 ,使用Win32操作系统的通信API,开发串口通信协议 ,在低压电力网络中建立稳定运行的局域网 ,实现多台主机之间的数据传输。     

基于参数识别光伏接入配网永久性故障判别方法

为了解决光伏系统接入配电网前加速自动重合闸重合于永久性故障的问题,提出了适用于光伏接入配电网的三相重合闸永久性故障判别方法。该方法以线路瞬时性故障为参考模型,通过建立线路故障线模分量数学模型,采用最小二乘算法识别线路相间电容,根据相间电容识别误差大小建立了永久性故障识别判据。当线路发生瞬时性故障时,识别值与实际值接近;而当线路发生永久性故障时,识别值与真实值差异较大。通过在PSCAD下建立仿真模型,对光伏接入配电网线路发生瞬时性故障和永久性故障进行仿真。仿真结果表明,该方法能够正确识别光伏接入配电网线路的故障类型,从而验证了该方法的正确性与有效性。     

配电自动化中的光纤载波混合通信方案

针对配电自动化实施中的热点问题———配电网通信进行了讨论 ,提出了建立在光纤、电力线载波的混合应用基础上的混合通信方案。文中进一步讨论了主干网的光纤通信方案 ,包括光纤以太网和光纤环网 ,给出具体应用的组网结构 ;对于分支线路的通信系统 ,文中提出建立在网络化电力线载波基础上的辅助通信方案 ,提出网络化的实现方式和基本原则 ;认为混合通信方案将是配电网通信的趋势。     

基于支路有功功率的配电网拓扑辨识方法

针对配电网量测冗余度低且开关变化频繁、识别出正确的拓扑结构存在困难的现状,文中提出一种基于支路有功功率的配电网拓扑结构识别方法。该方法基于支路有功功率残值的大小选择可能断开的支路,得到若干种可能拓扑结构;采用相同量测值,在每个可能拓扑结构下分别进行状态估计并计算匹配目标函数值,从可能拓扑结构集中找到可能性最高的拓扑结构作为可信拓扑结构,降低配电网拓扑结构分析的解空间;并引入快速潮流直流法进行状态估计,提高了算法的计算效率,从而把此类配电网拓扑检错问题转换为以量测值匹配度高为目的的配电网重构问题。算例表明,该方法合理有效,快速简便,且在带有较大量测误差的情况下也有很好的适应性。     

配电网电缆屏蔽层宽带载波通信技术

稳定可靠且经济的通信系统是配电自动化系统实施的基础.针对城市以电缆为主供电的配电网特点,提出一种基于配电网电缆屏蔽层的宽带载波通信技术,其物理层通信速率可达30 Mbps,支持TCP/IP协议,可实现对等通信方式.通过对线路输入阻抗和载波通信频谱的测量分析,配置了相应的通信模式,在小陆家嘴地区的实际通信试验表明了该方式的有效性.