低压电力线载波在电能抄表系统中的研究与应用

发布时间：2020-10-23 07:07

　　 低压电力线载波通信是利用现有的配电线路传输通信信号,无需投资建设专门的通信通道,具有机械强度高、可靠性好、免维护等优点。随着国家电网“三集五大”战略体系的建设和“一户一表,抄表到户”制度的推广,以电力线载波为主要通信载体的智能抄表技术得到了广泛的应用,大大提高了电力公司服务质量,降低了线损,产生了巨大的社会效益和经济效益。不过电力线本身是按照实现低损耗传输50Hz或60Hz交流电来设计的,并不具备满足理想通信信道的对称性和均匀性等必要条件,同时电力线信道作为开放信道,各种电气设备的随机接入、断开所产生的接收端阻抗失配、噪声干扰、电磁干扰问题非常严重,造成信号衰减幅度比较大。在电力线上,不同频率信号的传输,衰减程度也不同,信道呈现出明显的频率选择特性。随着负荷情况的不同,电力线信道呈现明显的时变性,增加了通信环境的复杂度。为此,深入分析和研究低压配电线路的信道特性,是提高低压电力线通信质量的关键。本文的主要研究了高频(1MHz~30MHz)电力线信道的输入阻抗特性、信道衰减特性、噪声特性三方面。(1)介绍了影响低压配电网结构的影响因素和电路元器件高频阻抗变化特性,分析了线路阻抗和输入阻抗,并根据传输线理论建立低压配电网输入阻抗特性模型,然后选取实验室和居民小区进行了输入阻抗的实际测量,模拟不同的配电线路结合MATLAB进行仿真,通过配电线路参数的实测数据和理论模拟数据对比分析输入阻抗特性。(2)通过传输线理论分析高频信号下的电流行波、电压行波的空间变化,以此理论基础建立了配电网高频信号的时域模型和频域模型,选取具有代表性的不同配电网环境测量信号衰减程度,并对测量结果进行实验室模拟验证分析。(3)按照噪声的来源分类归纳并介绍其特点,根据噪声的循环特性分类建模,通过对配电线路噪声的实际测量,现场环境下的复杂噪声可以利用多种基本噪声叠加模拟实现,利用计算机仿真分析低压电力线上的噪声对通信系统的影响。最后介绍了电力线载波抄表系统的组织结构与功能拓展,并简单分析其系统优势和特点。
【学位单位】：齐鲁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TM933.4
【部分图文】：

电能抄表系统示意图

电阻会呈现出非理想的特性[11]。其等效电路如图2.1 所示。0L 为串联电感，0C 为并联电容，R 为理想电阻。在 50Hz 工频时电阻值恒定，频率升高并超过一定值时，电容影响明显，等效电路总阻抗减小。电阻在超过 30MHz 高频信号时的变化这里不作分析。图 2.1 电阻高频等效电路(2) 在高频电路中，由于电容的介质不同，当通过不同频率信号时会产生不同程度的损耗，电容的等效电路如图 2.2 所示。C 是元件理想电容，RC 是损耗电阻，nR 是引线电阻，nL 是引线电感。电容一定时

图 2.2 电容高频等效电路电路中，电感元件可以看成是导线以一定匝数绕电路如图 2.3 所示。电感 L，损耗导线电阻 RL，感一定时，阻抗随交流频率升高而减小，显示通直
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘志宏;胡冰;刘辉;廖向华;马晓东;邢新超;;低压电力线载波模块测试研究[J];中小企业管理与科技(上旬刊);2014年06期

2 赵俊红;张合强;;低压电力线载波通讯技术研究[J];自动化应用;2016年12期

3 赵东亚;张建华;;低压电力线载波通讯技术在中国智能电网中的应用现状及发展方向[J];数字技术与应用;2012年03期

4 肖韵;汪道辉;石银安;;低压电力线载波集中抄表系统集中器设计[J];微计算机信息;2007年13期

5 詹圣红;;基于低压电力线载波的测控系统设计设想[J];电脑知识与技术;2006年32期

6 王绍平;;低压电力线载波技术在用电信息采集系统建设中的应用[J];低碳世界;2017年33期

7 邱凡;王建明;;低压电力线载波局域网系统的设计与实现[J];北京师范大学学报(自然科学版);2006年04期

8 李丰;韩向东;谷守臣;田海亭;袁瑞铭;;低压电力线载波通信信道衰减特性的建模研究[J];电力系统通信;2012年04期

9 柏灵巧,吴晓铁,程君侠;基于扩频技术的低压电力线载波通讯系统[J];电路与系统学报;2004年04期

10 杜川;付会凯;;基于OFDM的低压电力线载波抄表通信技术的研究[J];河南机电高等专科学校学报;2011年01期

相关硕士学位论文 前10条

1 庞法雨;低压电力线载波在电能抄表系统中的研究与应用[D];齐鲁工业大学;2018年

2 吕博云;低压电力线载波时间同步信道编码技术研究[D];中国科学院研究生院（国家授时中心）;2014年

3 陶国彬;基于低压电力线载波的智能家居网络的研究[D];大庆石油学院;2005年

4 林丛;低压电力线载波自动抄表系统[D];福州大学;2003年

5 黄德刚;基于低压电力线载波的自动集抄系统[D];复旦大学;2010年

6 钟雄光;低压电力线载波自动抄表系统[D];长春理工大学;2002年

7 文志连;基于低压电力线载波和GPRS的电能自动抄表系统的研究[D];中南大学;2007年

8 黄华明;基于低压电力线载波的远程抄表系统终端的设计[D];太原理工大学;2005年

9 许增辉;低压电力线载波通信对电网及用电电器影响分析[D];华北电力大学;2014年

10 吕玄兵;低压电力线载波通信组网的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

本文编号：2852703