低压电力载波通信与加热类电器的电磁兼容性研究

发布时间：2017-09-27 06:06

  本文关键词：低压电力载波通信与加热类电器的电磁兼容性研究

  更多相关文章： 低压电力载波通信 解释结构模型 家用电器 电磁兼容性 双向抑制法

【摘要】：在电力行业内,低压电力载波通信以其独特的优势、稳定的使用条件与巨大的市场吸引了人们的广泛关注,并成为世界各大科研单位和公司的研究热点。与此同时,低压电力线载波通信技术凭借其优势,广泛应用于用电信息采集系统和高级量测体系中,已成为我国智能电网建设进程中最为核心的研究技术。由于低压电力线是为了传输电能设计的,并没有考虑通信需求,在低压电力线载波通信技术的应用过程中,信道特性非常恶劣。低压配电网上接入了大量的家用电器,使得该信道的信号传输特性和电磁环境变得极为复杂。所以,针对低压电力载波通信与家用电器的电磁兼容性研究十分必要。本文研究了低压电力载波通信与加热类家用电器的电磁兼容性,具体工作如下：(1)介绍了低压电力线载波通信技术、通信系统建模、低压电力线载波通信与家用电器电磁兼容性的研究现状,分析了智能电网中低压电力线载波通信技术目前存在问题和发展趋势。(2)运用机理建模方法,建立了新型分层次的低压线载波通信系统的解释结构模型,在此基础上,分析了载波信号的多径传输路径,建立了多端口时变拓扑结构模型。接着,建立了低压线载波通信系统负荷节点的载波传输模型,理论分析了载波信号在家用电器中的传输方式。最后,研究建立了负荷节点的阻抗模型。(3)通过理论分析与电路仿真分析,得出了低压电力载波通信与加热类家用电器相互影响的结论,包括：低压电力载波通信对家用电器的影响和家用电器对低压电力载波通信的影响。明确了易受载波影响的电路单元,并针对该单元建立了载波通信对家用电器影响的等效电路。(4)针对国内外电磁兼容相关标准不能解决低压电力载波与家用电器电磁兼容性测试的问题,设计了低压电力载波通信与家用电器的电磁兼容性试验系统,基于此系统,提出了相应的试验方法,并对相关EMC标准提出修改建议。(5)针对本文提出的试验方法,在设计和搭建的试验系统上,进行了低压电力载波通信与家用电器的电磁兼容性试验,收集了大量测试数据,并分析得出试验结论。研究分析了载波信道中的载波阻抗分布特性,提出采用双向抑制的方法解决低压电力线载波通信与家用电器之间的相互影响问题,并试验验证了该方法的有效性。
【关键词】：低压电力载波通信 解释结构模型 家用电器 电磁兼容性 双向抑制法
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN913.6;TN03;TM925
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-16
• 第一章 绪论16-26
• 1.1 课题研究背景与意义16-17
• 1.2 低压电力线载波通信技术概述17-20
• 1.2.1 智能电网概述17-19
• 1.2.2 低压电力线载波通信技术的概述19-20
• 1.3 低压电力线载波通信研究现状与趋势20-23
• 1.3.1 低压电力线载波通信技术研究现状20-21
• 1.3.2 低压电力线载波通信系统建模研究现状21-22
• 1.3.3 低压电力线载波通信与家用电器的电磁兼容性研究现状22-23
• 1.4 本文的研究内容23-24
• 1.5 本文的创新点24-26
• 第二章 低压电力线载波通信系统的建模26-36
• 2.1 引言26
• 2.2 低压电力线载波通信系统的构成26-27
• 2.2.1 系统的构成26-27
• 2.2.2 系统的功能分析27
• 2.3 低压电力线载波通信系统的建模27-32
• 2.3.1 低压电力线载波通信系统解释结构模型28-29
• 2.3.2 载波信号多径传输模型29-31
• 2.3.3 低压电力线载波通信系统多端口时变拓扑结构模型31-32
• 2.4 负荷节点的载波传输模型32-35
• 2.4.1 电力线的传输线理论分析32-33
• 2.4.2 负荷节点载波传输模型的建立33-34
• 2.4.3 负荷节点的载波阻抗特性建模34-35
• 2.5 本章小结35-36
• 第三章 低压线载波通信与加热类家用电器的理论分析与仿真36-60
• 3.1 引言36
• 3.2 加热类家用电器市场研究36-37
• 3.3 典型加热类家用电器工作原理和电路分析37-43
• 3.3.1 电饭煲的工作原理和电路分析37-38
• 3.3.2 电磁炉的工作原理和电路分析38-40
• 3.3.3 电热水器的工作原理和电路分析40-41
• 3.3.4 电水壶的工作原理和电路分析41-42
• 3.3.5 低压电力载波通信对加热类家用电器影响定性分析42-43
• 3.4 低压电力载波通信对加热类家用电器影响理论分析及仿真分析43-56
• 3.4.1 低压电力载波通信对加热类家用电器的影响分析43-47
• 3.4.2 低压电力载波通信对加热类家用电器的影响仿真分析47-56
• 3.4.3 低压电力载波通信对加热类家用电器影响的分析小结56
• 3.5 家用电器对低压电力载波通信影响分析56-58
• 3.5.1 家用电器载波阻抗影响分析57
• 3.5.2 家用电器噪声影响分析57-58
• 3.5.3 家用电器对低压电力载波通信影响的分析小结58
• 3.6 本章小结58-60
• 第四章 低压电力载波通信与加热类电器的电磁兼容性试验系统的设计与试验方法的研究60-72
• 4.1 引言60
• 4.2 国内外相关EMC标准的研究与分析60-62
• 4.2.1 国内外相关EMC标准研究60-61
• 4.2.2 EMC标准分析61-62
• 4.3 低压电力载波通信与家用电器的电磁兼容性试验系统的设计62-66
• 4.3.1 低压电力线载波通信对家用电器影响的试验系统设计62-64
• 4.3.2 家用电器对低压电力线载波通信影响的试验系统设计64-66
• 4.3.3 试验设备66
• 4.4 低压电力载波通信与家用电器的电磁兼容性试验方法66-69
• 4.4.1 低压电力载波通信对家用电器影响的试验方法66-69
• 4.4.2 家用电器对低压电力载波通信影响的试验方法69
• 4.5 相关EMC标准的修改建议69-70
• 4.6 本章小结70-72
• 第五章 低压电力载波通信与家用电器的电磁兼容性测试72-90
• 5.1 引言72
• 5.2 测试说明72-75
• 5.2.1 受试设备72
• 5.2.2 共模注入测试和差模注入测试研究72-74
• 5.2.3 性能判据74-75
• 5.3 低压电力载波通信对家用电器的影响测试与分析75-78
• 5.3.1 低压电力载波通信对加热类家用电器影响的测试与分析75-77
• 5.3.2 低压电力载波通信对开关电源类家用电器影响的测试与分析77
• 5.3.3 测试结论77-78
• 5.4 家用电器对低压电力载波通信的影响测试与分析78-85
• 5.4.1 家用电器载波阻抗测试的建模与分析78-83
• 5.4.2 家用电器噪声测试与结果分析83-85
• 5.4.3 测试结论85
• 5.5 双向抑制方法研究85-89
• 5.5.1 低压线载波通信阻抗匹配终端86
• 5.5.2 低压线载波通信阻抗匹配终端电路的改进86-88
• 5.5.3 双向抑制方法88-89
• 5.6 本章小结89-90
• 第六章 结论与展望90-92
• 6.1 结论90
• 6.2 展望90-92
• 参考文献92-96
• 致谢96-98
• 研究成果及发表的学术论文98-100
• 作者与导师简介100-102
• 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书102-103

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李丰;田海亭;王思彤;袁瑞铭;梁贵书;;低压电力线窄带载波通信信道阻抗与衰减特性的现场测量及分析[J];电测与仪表;2011年07期

2 陈安伟;陈晓刚;裘愉涛;蔡耀红;童凯;;智能变电站的电磁兼容性测试[J];电力系统自动化;2012年12期

3 王尧;李奎;郭志涛;牛峰;武一;;智能漏电断路器抗电快速瞬变脉冲群干扰研究[J];电力自动化设备;2012年04期

4 刘国军;侯兴哲;王楠;徐鑫;李建岐;;智能配用电通信综合网管系统研究[J];电网技术;2012年01期

5 王韦炜;王学伟;万静;韩东;陆以彪;程志华;;基于多级线索层次结构的低压电力载波通信测试系统设计与实现[J];电测与仪表;2012年12期

6 王丽;李敬有;荆涛;;灰箱建模在催化反应中的预测[J];化工自动化及仪表;2010年08期

7 郭睿;王修庞;郭珊珊;张亚娟;;基于相关辨识法的发电机励磁系统参数辨识[J];继电器;2008年05期

8 陈凤;郑文刚;申长军;周平;吴文彪;;低压电力线载波通信技术及应用[J];电力系统保护与控制;2009年22期

9 张延宇;曾鹏;臧传治;;智能电网环境下家庭能源管理系统研究综述[J];电力系统保护与控制;2014年18期

10 赵志鹏;罗映红;;电力线载波通信EMI滤波电路研究[J];现代电子技术;2008年11期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 盛洁;面向智能配电的异构融合网络无线资源管理[D];华北电力大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 杨伟丽;基于ISM有向图的求可达矩阵的简洁算法[D];厦门大学;2007年

，

本文编号：928025