载波通信对智能电能表计量误差影响的研究

发布时间：2017-08-14 11:29

  本文关键词：载波通信对智能电能表计量误差影响的研究

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【摘要】：随着我国智能电网的不断发展，用户对智能电网的要求不断提高。智能电网中远程抄表系统能够解放大量人力、节约成本，大大提高电网的智能化和自动化水平。在各种远程抄表的实现方式中，低压电力线载波通信技术表现出了独特的优势：它的传输介质是目前存在的电力线网络，将载波信号叠加到电力线上来传输数据，这既让通信网络覆盖到每一个角落，又充分利用了现有的低压配电网络，节约了信道铺设的费用，具有非常广阔的应用前景。目前具有载波通信功能的智能电能表已经得到国家电网公司的大力推广，但是相关的技术标准中只是定性地规定了智能电能表在载波通信状态下能够正确计量，并且不影响表内存储的数据，在电磁兼容性方面作出了对电磁干扰的抗扰度和无线电干扰抑制的规定，都没有明确提出载波通信对智能电能表计量误差影响的具体实验方法和合理的误差范围。本文针对以上存在的问题，，展开了理论分析和实验方法的研究。 本文首先介绍了选题的背景和意义、低压电力线载波通信技术和智能电能表的发展现况，同时通过对相关标准和规范的分析，阐明了载波通信对智能电能表误差的影响是亟需明确的问题。提出了本文的主要研究内容和主要创新点。 其次，结合智能电能表的计量原理和载波信号的高频特性，理论上分析了载波信号对智能电能表采样的影响。研发了电压电流回路载波隔离衰减装置，研究工作主要包括装置总体结构的设计、主控电路板的软件硬件设计、装置程控化设计和脉冲光电隔离设计，并通过验证实验证明装置能够达到设计指标。 最后，在电压电流回路载波隔离衰减装置的基础上构建了载波通信对智能电能表计量误差影响的检测系统，完成了载波通信对智能电能表计量误差影响的实验。通过实验数据的分析，明确了载波通信造成的智能电能表误差的范围，为提高智能电能表的整体性能提出了建议。 本文的研究明确了载波信号在智能电能表的计量过程中产生的误差，并给出了试验方法，为改善低压电力线载波通信的整体性能和提高智能电能表计量的精确性提供了技术支持，有助于载波通信技术在智能电网中的运用和推广。
【关键词】：载波通信 智能电能表 计量误差 隔离衰减
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM933.4
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-9
• 目录9-11
• Contents11-14
• 第一章 绪论14-19
• 1.1 选题的背景与意义14-15
• 1.2 低压电力线载波通信技术的发展历程和现今状况15-16
• 1.3 电能计量误差概述16-17
• 1.4 本文的主要研究内容17
• 1.5 本文的创新点17-19
• 第二章 载波通信对智能电能表计量误差影响的理论分析19-26
• 2.1 电能计量原理19-21
• 2.2 载波信号影响电能表计量误差分析21-25
• 2.3 本章小结25-26
• 第三章 电压电流回路载波隔离衰减装置的硬件设计26-43
• 3.1 电压电流回路载波隔离衰减装置的总体设计26-27
• 3.2 电压电流回路载波隔离衰减装置的结构设计27-29
• 3.2.1 装置的前面板设计27-29
• 3.2.2 装置的后面板设计29
• 3.3 电压电流回路载波隔离衰减装置主控电路板硬件设计29-37
• 3.3.1 中央处理器设计30-31
• 3.3.2 系统电源设计31-33
• 3.3.3 看门狗电路设计33-34
• 3.3.4 脉冲整形电路设计34-35
• 3.3.5 液晶显示设计35-36
• 3.3.6 阻抗输出控制电路设计36
• 3.3.7 串口通信电平转换电路设计36-37
• 3.4 装置的远程控制设计37-38
• 3.5 脉冲信号的隔离传输设计38-40
• 3.6 装置的检测验收40-42
• 3.7 本章小结42-43
• 第四章 电压电流回路载波隔离衰减装置的软件设计43-53
• 4.1 电压电流回路载波隔离衰减装置软件总体设计43-44
• 4.2 系统初始化程序设计44-47
• 4.3 串口接收程序设计47-49
• 4.4 液晶显示程序设计49-50
• 4.5 阻抗输出控制程序设计50-52
• 4.6 本章小结52-53
• 第五章 载波通信对智能电能表计量误差影响检测系统53-61
• 5.1 检测系统构建53-56
• 5.2 检测实验及数据分析56-60
• 5.2.1 载波通信调制方式分析56-57
• 5.2.2 实验数据及分析57-60
• 5.3 本章小结60-61
• 第六章 结论与展望61-62
• 6.1 结论61
• 6.2 展望61-62
• 参考文献62-65
• 致谢65-66
• 研究成果及发表的学术论文66-67
• 作者与导师简介67-68
• 工程硕士研究生学位论文答辩委员会决议书68-69

【参考文献】

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本文编号：672429