电力线多模式融合通信接入层技术研究

发布时间：2017-07-19 07:12

  本文关键词：电力线多模式融合通信接入层技术研究

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【摘要】：目前,在诸多电力线通信方式中,应用最多的是电力线载波通信(PLC)和电力线工频通信(TWACS), PLC具有速率较快、抗干扰性能差、随距离衰减严重等特点,TWACS正好与PLC性能互补。能源互联网中存在大量分布式电源、储能设备,这会使PLC通信环境更加恶劣,在此情况下,PLC的中继组网性能更加重要。针对此,本文分析了电力线通信的基本原理、网络拓扑结构与现有路由中继算法,设计了电力线多模式融合通信方案,通过仿真和实验室电路测试对配电变压器低压侧工频通信信号的调制、传输、检测进行研究,并设计了基于自适应调制的电压畸变信号解调方法,证明在台区内TWACS信号具有良好的抗衰减能力。同时,本文提出了融合工频通信的PLC路径搜索算法,将TWACS作为PLC下行通信的路径搜索信令,仿真结果表明此算法在提高有效性和可靠性等方面拥有很大的优势,能够更好的满足配电网中电力线中继传输需求为电力线通信成为能源互联网可靠、廉价的信息传输手段创造有利条件。最后,根据上述路径搜索算法的优势设计了基于电力线多模式融合通信的分布式电源远程监测系统方案,该方案能够满足分布式电源较为分散、地处偏远的特点,能够较好的实现监测数据的实时、可靠传输,为分布式电源的推广应用创造了有利条件。
【关键词】：电力线载波通信 工频通信 路径搜索算法 远程监测
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN913.6;TM73
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状及存在问题10-13
• 1.2.1 PLC研究现状与存在问题10-12
• 1.2.2 TWACS研究现状与存在问题12-13
• 1.3 本文主要研究内容13-14
• 第2章 PLC和TWACS通信原理与路由算法理论14-24
• 2.1 低压PLC结构分析与信道特性14-17
• 2.1.1 低压PLC网络拓扑结构分析14-15
• 2.1.2 低压PLC信道特性分析15-17
• 2.2 TWACS基本原理17-20
• 2.2.1 TWACS系统的信号调制18-19
• 2.2.2 TWACS系统的调制编码19-20
• 2.3 电力线载波路由中继算法分析20-23
• 2.3.1 洪泛算法20-21
• 2.3.2 分簇算法21-22
• 2.3.3 蚁群算法22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 台区内TWACS信号的特性研究24-34
• 3.1 基于多模式通信方案的研究思路与可行性分析24-25
• 3.2 台区内TWACS的传输特性与调制仿真25-29
• 3.2.1 台区内TWACS调制电路25-27
• 3.2.2 台区内TWACS信号调制的仿真27-29
• 3.3 台区内下行工频信号的传输特性与信号检测研究29-32
• 3.3.1 系统电压相位差及信号传输的时延、衰减特性29-30
• 3.3.2 时延与衰减特性的仿真与实测分析30-32
• 3.4 基于自适应调制的电压畸变信号解调方案研究与实现32-33
• 3.5 本章小结33-34
• 第4章 融合工频通信的PLC路径搜索算法研究34-46
• 4.1 低压电力线载波通信拓扑模型34-35
• 4.2 PLC组网的必要性及工频通信特点35-36
• 4.2.1 网络特性及组网的必要性35
• 4.2.2 基于下行工频通信的路径搜索指令传输的可靠性保证35-36
• 4.3 融合工频通信的载波路径寻优算法原理36-39
• 4.3.1 算法的基本原理36
• 4.3.2 融合工频通信的PLC组网初始化36-38
• 4.3.3 初始路由表的通信质量优化38-39
• 4.4 仿真结果分析39-45
• 4.4.1 仿真环境与参数39
• 4.4.2 仿真结果与分析39-44
• 4.4.3 组网路由算法的抗毁性44-45
• 4.5 本章小结45-46
• 第5章 基于多模式融合通信的远程监测系统应用方案设计46-54
• 5.1 电力线多模式融合通信优势分析46-47
• 5.2 基于电力线多模式融合通信的远程监测系统设计47-48
• 5.3 分布式电源远程监测系统应用方案设计48-53
• 5.3.1 分布式风力发电远程监测系统应用方案设计48-51
• 5.3.2 光伏发电远程监测系统应用方案设计51-53
• 5.4 本章小结53-54
• 第6章 结论与展望54-56
• 6.1 结论54
• 6.2 展望54-56
• 参考文献56-60
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果60-61
• 致谢61

【参考文献】

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1 Naveen Jain;S.N.Singh;文福拴;;分布式发电当前趋势与将来挑战(英文)[J];电力科学与技术学报;2008年04期

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本文编号：561688