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。     

低压电力线通信网络特性模型与组网算法

由于低压电力线载波通信网络具有物理拓扑复杂和电力线信道时变的特征,在实际应用中存在着通信可靠性较低的问题。为了提高低压配电网电力线载波通信系统可靠性,在总结前人提高电力线通信可靠性的研究基础上,分析电力线通信网络的拓扑结构和组网模型,并提出组网的优化目标函数;进而提出一种基于信道状态和服务需求的电力线通信组网算法。分析了网络拓扑结构,信道特性和通信误码率、传输延时之间的关系,并提出估算方法。仿真试验结果表明,所提算法可根据信道和通信链路的动态变化以及不同的服务需求而动态地建立并优化电力线通信网络路由,保证通信网络的有效性,为后续的工程应用提供参考。     

低压电力线载波通信组网方法

低压电力线载波网络复杂,具有未知性与时变性等特点,难以像中压电力线载波一样根据线路物理拓扑结构组建载波网络。文章提出了一种基于＂逻辑拓扑结构＂组网的低压电力线载波通信组网方法,描述了建立该结构的算法,并进行了实验室仿真。结果表明,该算法能可靠地实现低压电力线载波的组网,虽需消耗一定的时间,但能满足目前低压电力线载波通信的实时性要求。     

电力线载波通信的自动路由方法研究

电力线载波通信可靠性是制约其广泛应用最重要的一个因素。该文从通信可靠性的角度,论述了电力线载波通信组网的特点和方法,分析了自动组网的必要性,提出适用于低压配电网电力线载波通信的类蚁群算法(like-antcolonyalgorithm),给出自动路由协议框架,并建立了自动路由模型。通过该模型,可以动态识别低压配电网信道质量,并根据信道质量变化,动态维护电力线载波通信网络路由,保证通信网络的有效性,为建立控制类网络提供一种简单有效的组网方法。仿真和试验研究表明,该方法可以有效延长电力载波通信距离和提供系统通信的可靠性。     

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。     

西安地区智能电网通信传输网架建设规划

分析了西安地区主、配网通信网络现状,结合智能电网需求,提出采用智能光设备组建MESH网络的主网架优化方案。分析了配用电网对通信系统的要求,对配用电网通信方式、电力线通信、无源光网络(EPON)技术原理及组网特点进行探讨,结合地区配电网接入需求,提出面向用户侧的通信采用电力线载波宽带和窄带技术融合的一体化方案,配电网接入层采用基于EPON技术的分层组网方案,满足了智能电网对通信传输的需求。     

基于混沌跳频的电力线交织编码技术

可靠性是制约低压电力线载波通信广泛应用的一个重要因素。作为公用网络,低压配电网通信的安全性也日益受到关注。从提高通信可靠性和安全性出发,论述了正交频分复用（OFDM）技术和混沌跳频（CFH）技术在电力线通信上应用的优缺点,分析了2种技术结合的可行性,提出并设计一种适合高速电力线载波通信的CFH-OFDM系统。该系统将混沌跳频技术引入正交频分复用的编码中,提高了系统抗信道噪声的能力,并改进了通信系统的安全性。仿真实验表明,该方法可以提高系统通信的纠错能力,保证通信的可靠性,并为提高低压电力线载波通信系统的信息安全提供一种值得借鉴的方法。     

低压电力线通信的现状与展望

简短回顾了国内外低压电力线通信发展的历史及现状,介绍了低压电力线传输与调制技术,重点针对电力线通信网络问题,提出了低压电力线通信的3种组网技术模式新概念:即家庭组网、专用组网和接入组网,并分别就各网的前途、组网设计、拓扑结构和技术支持进行了讨论;对电力线通信网的未来发展和面临的主要问题,提出了一些建议。     

低压电力线通信人工蛛网结构的可靠性分析

为证明人工蛛网结构在提高低压电力线通信网络可靠性方面具有的优势,应用结合马尔科夫概率论模型的因子分解法,对应用于低压电力线通信的单层人工蛛网结构进行全端可靠性的理论分析,与传统的树形、星形、环状网络进行对比,证明了单层人工蛛网网络结构的高可靠性。在此基础上对以单层人工蛛网为子网的组网结构进行全端可靠性分析,并与总线型、树形网络结构对比,进一步证明基于人工蛛网的组网方法的可行性。依据人工蛛网的特殊结构,制定了局部路由重构方法,并进行仿真实验,仿真结果证明了人工蛛网结构在提高低压配电网电力线通信网络的连通性、抗毁性和提高通信可靠性方面具有优势。     

一种低压电力线通信改进分级蚁群路由算法

提出了一种应用于低压电力线通信的改进分级蚁群路由算法。首先采用人工蛛网方法对低压电力线通信网络进行组网,将低压配电网分割成由多个人工蛛网子网组成的分级网络;在此基础上,应用改进分级蚁群路由算法进行路径寻优,建立基站与网络内任意节点通信的最优路由。此算法解决了低压电力线通信的路由优化问题,为通过建立路由提高低压电力线通信可靠性提供了新的思路。仿真研究表明,该算法能有效延长低压电力线通信距离,提高算法效率,具有一定的实际指导意义。     

融合工频通信的电力线载波路径搜索算法

对于配电网低压侧电力线通信网络而言,电力线信道具有未知性、时变性、多样性等特点,在实际应用中存在着通信可靠性较低的问题。而电力线双向工频通信系统(TWACS)具有抗干扰、抗衰减能力强的优势。目前路径搜索信令和数据传输都采用同样的技术传输。路径搜索信令通信可靠性低会严重制约路径接力算法的选择和中继接力的效果。对此,文中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,提出了一种融合TWACS的电力线载波路径搜索算法。对初始路由表进行优化、参数分析及对比分析,来说明该算法的有效性及优越性。同时,分析了路径搜索算法的抗毁性。从理论上深入归纳、分析和总结了该算法的建模理论。结果表明算法在提高有效性和可靠性等方面优势明显,能够更好地满足配电网中电力线中继传输需求。     

基于电力线载波的低压配电网拓扑结构检错模型

由于低电压配电网受到电力线载波差异性特征量影响,导致检错稳定性以及可靠性降低,提出基于电力线载波的低压配电网拓扑结构检错模型。构建电力线载波信号模型,通过信号检波分析电力线载波信号特征;结合信号增强算法增强载波信号滤波,分析电导频率分布特征;结合频谱分量检测方法,融合电力线载波信息,通过配电网拓扑结构特征分析进行检错处理;结合电力线载波的差异性特征量,诊断电网拓扑结构的故障,建立低压配电网拓扑结构的检错分析和故障诊断模型,通过谐振电感和谐振电容的输出特征分布,实现低压配电网拓扑结构的检错分析。仿真结果表明,低压配电网拓扑结构检错处理的稳定性和可靠性较高,提高了低压配电网拓扑结构的安全稳定运行和运维管理能力。     

低压电力线载波通信路由算法研究

低压配电网拓扑结构复杂未知,电力线载波通信信道干扰与时变造成通信不可靠,影响通信范围。本文对低压配电网拓扑结构进行分析,探讨了自动路由的必要性。在传统的蚁群算法基础上,提出了基于蚁群算法、遗传算法和粒子群算法相结合的混合路由算法。仿真研究表明,该方法能提高收敛速度和保证全局最优。     

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。     

低压电力线通信技术及性能研究

提出了低压电力线用于接入技术的网络拓扑模型,分析了既传输电能又传输数据的低压电力线系统的信道特性及电磁兼容性。对电力线通信中被广泛应用的正交频分复用(0FDM)技术的抗干扰特性和抗多径效应性能进行了分析,并对PLC接入性能进行了实验,测试结果表明PLC在恶劣的环境下能提供稳定的宽带性能。     

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。     

环网下电力线载波通信信道特性的影响因素分析

智能配电网除传统的树状拓扑结构外,还将出现环网、格状网等结构。建立具有这些特殊拓扑配电网的电力线信道模型并进行信道特性影响因素的分析是在智能配电网中应用电力线载波通信技术的必要前提和重要依据。首先提出了对不同网络拓扑具有通用性的基于信息节点的信道建模方法,在此基础上通过仿真分析了主干长度、分支长度、负载阻抗和分支个数等因素对环网拓扑下信道传输特性的影响规律,重点分析了这些影响因素对信号衰减的影响。通过实验验证了所得结果的正确性和有效性。所提出的分析方法和所得结论为设计智能配电网电力线载波通信的调制方法提供了必要的理论基础和技术手段。