中压配电网电力线载波通信信道建模

电力线载波通信是智能配电网通信技术的重要选择之一.而中压配电网结构复杂,分支众多,存在电缆-架空线混合型线路,使得载波信号在其上的传输特性难以预估.结合中压配电网结构特点,提出一种载波信号在混合型配电网络中的信道建模方法.首先,在中压配电网的实际拓扑结构及线路类型基础上,定义了载波信号的传输线管道.然后,结合多导体传输...     

基于多导体传输线的中压电力线通信信道建模

信道特性是制约中压电力线通信技术应用的重要因素。为了实现高速和可靠的电力线通信,必须对电力线信道模型有充分的理解。根据自底向上建模方法的需要,首先求解了钢芯铝绞线的交流内阻抗和三相架空电力线路的单位长度参数矩阵。基于多导体传输线理论推导了均匀架空线路的传输矩阵,针对电力线通信中常用的耦合方式,计算了端口的电压、电流和阻抗。测量了配电变压器高压端口的阻抗,得到其阻抗矩阵和传输矩阵。基于网络级联建立了信道的总体模型,现场测试数据验证了信道模型的正确性。结合测试结果,分析了中压架空线路信道的阻抗和衰减规律,提出了电力线通信系统设计的建议。     

中压配电物联网架空线-电缆混合线路电力线载波信道建模

针对中压配电网架空线与电缆线路混合连接的实际情况,提出了一种基于输入阻抗矩阵的混合型配电物联网电力线载波信道建模方法。首先,分析中压配电网架空线路和电缆线路的结构参数,在多导体传输线理论基础上,推导2类线路的相模变换矩阵,列写传输线的链参数方程;其次,重点分析了各类型配电线路节点连接处的阻抗矩阵关系;然后,根据配电网实际拓扑结构,将配电网划分为不同类型网络分支,给出各类分支输入阻抗矩阵的计算方法,依次求得网络中各节点及信源节点的输入阻抗;最后,由信源节点的输入阻抗与边界条件,结合各传输线的链参数矩阵及各节点的输入阻抗矩阵,求得网络中任意节点的电压向量,实现混合型配电物联网电力线载波信道的建模。理论分析与仿真验证表明了所提建模方法的正确性与有效性。     

低压电力线高频载波通信信道的建模研究

低压电力线信道特性是设计低压电力线载波通信系统的基础。文中采用自行设计和研制的测量系统对将低压电力线用做高频通信网络时的电气特性，包括输入阻抗特性、信号衰减特性和系统的噪声特性等，进行了大量的试验研究，在此基础上，建立了一个将低压电力网用做高频载波通信信道的模型，该模型的建立提供了一个实用、有效的平台，为低压电力网载波通信系统的研究和设计打下了良好的基础。     

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。     

基于多节点的低压宽带电力线信道建模方法研究

随着宽带载波通信在用电信息采集系统中的规模运用,如何搭建实验室数字化综合测试环境,是亟需解决的问题。目前的点对点测试理论依据来源于传统的点对点电力线信道建模方法。电力线载波通信是工作在多级中继路由下,电力线载波通信技术链路级与系统级性能测试需要构造多个节点之间的信道衰落模型。在二端口模型基础上,提出了多节点的宽带电力线信道建模方法。以分支节点为中心对网络进行划分,简化公式描述,并结合典型T型网络分析不同信道相关性产生机制。通过实测信道响应与理论仿真结果进行对比,证明该方法能够准确描述多节点电力线信道以及信道间相关特性,为未来新型高速宽带电力线载波通信技术和系统级测试方法提供理论支撑。     

电力线载波通信信道建模技术综述

电力线信道模型的建立和电力线载波频率的优化是电力线上实现高速数据传输的理论基础。首先简要介绍了电力线信号传输基本理论,然后按照建模所需参数的获取方法进行分类,并对各类建模技术进行了综述：将电力线信道建模技术分为自顶向下法和自底向上法两类,介绍了这两类建模技术的发展历程,并分析了各类建模技术的优缺点。结果显示自顶向下法的精确度不高,而其他学者提出的自底向上法的拓展性太差。因此提出了一种基于图论法的自底向上电力线载波信道建模方法,该方法拓展性良好。最后分析了该方法应用于智能电网中压电力线载波通信的可行性。     

基于BLT方程的电磁干扰建模

为了解决场线耦合下传输线负载端响应问题,基于BLT方程建模思想,利用电磁拓扑概念中的管道和节点概念构建了计算的物理模型;利用场线耦合、传输线理论结合叠加原理推导了线上负载干扰的计算方法;利用辐射场空间传播、传输线散射理论结合叠加原理推导了空间场的计算方法;对节点处的电压方程进行合并、整理得到了类似BLT方程的矩阵方程。计算结果表明,该分析方法不仅可计算传输线负载响应,还可计算空间电磁场。与其它论文计算结果的比较证实其模型、推导、计算的正确性。     

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。     

基于支路追加法的配电网混联线路电力线载波通信信道建模

提出了一种基于支路追加法的中压配电网混联线路的电力线载波通信信道建模方法。根据配电网拓扑结构,利用支路追加法,逐一追加网络各条支路,列写该支路的伏安特性独立方程和基尔霍夫定律电流方程,生成一组具有唯一解的网络矩阵方程。通过该矩阵方程中各未知变量的比值关系,求解信号的传输函数,分析信道的传输特性。当配电网网络结构发生改变时,只需在原代数矩阵方程基础上,增减矩阵中的相关行与列即可得修改后的新矩阵方程。该建模方法原理清晰,运算量小,适用于树形网络、手拉手网络及环网等各种拓扑结构。仿真及实验测试验证了所提方法的正确性。     

低压电力线载波通信信道衰减特性的建模研究

低压电力线载波通信已成为智能电网建设中重要的本地通信手段.但低压电力线通信环境恶劣,影响通信性能,因此必须掌握其信道特征.文章针对文献中提出的各种关于低压电力线载波信道衰减特性的模型理论归纳比较,并基于二端口网络理论、传输线理论及应用矢量匹配法,提出较完整且方便应用的衰减特性模型方案.在实验室搭建用于模拟低压配电网的小型树状网络,验证衰减特性模型方案的可行性.研究成果有利于低压电力线载波信道的模拟仿真.     

基于电力线载波通信的智能照明调光控制系统

介绍了电力线载波通信的基本原理,以及国内外几款常见的电力线载波通信的接口芯片和各种照明设备的调光控制技术.设计了基于电力线载波通信的智能照明调光控制系统,从该系统的结构、控制原理等方面对系统进行了阐述.     

低压窄带电力线载波通信的半盲式信道估计

针对低压电力线信道的频率选择性传输特性,提出一种半盲式信道估计方法,该方法使用一组在频域和时域上都等振幅的正交序列对正交频分复用发送信号进行预编码,仅利用一个导频子载波就能估计出所有子载波的频率响应。在低压电力线载波信道特性的实验研究基础上进行仿真,结果表明采用该方法能有效跟踪低压电力线信道的频率选择性衰落变化,从而明显改善信道的误码率性能。     

基于局部反射理论的中压配电网电力线通信信道建模法

链路衰减是衡量载波通路传输质量的一项重要指标,为实现对信道衰减特性的预测,提出一种基于局部反射理论的中压配电网电力线通信(PLC)信道建模方法。利用电力线传输理论及局部反射理论,推导端接负载的传输线、不同特性参数的传输线级联情况下的电压传输规律。在此基础上,分别搭建中压配电网无分支线路、带分支线路及带负荷配电变压器线路的PLC信道数学模型。然后根据中压配电网拓扑结构,从配电网末端将所搭模型依次级联至载波信源处,得到末端节点与信源节点间的PLC信道模型,进而分析各节点处载波信号的传输特性。该方法原理简单,计算速度快,可移植性强。仿真及RLC电路实测结果表明了所提建模方法的正确性。     

基于正交频分复用的电力载波宽带远动通信系统

论述了基于正交频分复用（OFDM）的电力载波宽带远动通信系统,提出将OFDM调制技术运用于10kV配电网电力线载波通信中,可以达到1Mbps以上的数据通信速率,满足中压配电网宽带远动通信高可靠性需要。分析了基于OFDM的电力载波宽带远动通信系统关键技术,相比传统的电力线载波通信技术而言,它可以提供更高的频谱利用率、更快的通信速率、更好的抗信道衰落性能以及更高的可靠性。     

基于多导体传输线的电力线通信信道特性分析

宽带电力线通信系统采用现有电力电缆传送高频通信信号,其目的是为住户及商业用户提供像因特网一样的高速通信服务.论文首先介绍户外电力线通信网络结构和建立相应的通信信道模型;基于麦克斯韦方程组和多导体传输线理论来分析和阐述多导体传输线特性,推导计算相关主要参数的表达式;然后针对多导体传输线参数计算复杂问题,提出一种新型变换矩...     

电力线载波通信中电网结构参数对信道容量的影响

提出了一种基于传输线理论的信道容量简化算法,在高带宽利用率条件下将信道容量解耦成几个独立的部分,分别用于研究传输距离、单根分支线对信道容量的影响及分支线之间的耦合效果。通过对无分支结构的电力线信道容量分析,提出了信道容量的简化算法及其适用条件。将分支线对信道容量的影响,分解成了对分支线长度及所接负载影响的研究,通过对部分典型负载特征的分析,讨论信道容量对负载的敏感性。利用统计方法研究了分支之间的耦合效应,当电力网中分支相距较远时,该耦合效果可以忽略不计,则信道容量可以看作与传输距离和分支线数量呈线性关系。仿真结果表明,该简化算法与传统计算方法具有较好的一致性,可用于分析不同网络结构对电力线传输性能的影响和信道容量的快速估计。     

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。