面向10kV配電網(wǎng)運行監(jiān)測的電力線通信關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、通信技術(shù)在配電網(wǎng)運行監(jiān)測領域起著非常重要的作用。基于電力線通信技術(shù)實現(xiàn)對配電網(wǎng)的運行監(jiān)測與控制，具有一定的優(yōu)勢，它可以充分利用配電網(wǎng)現(xiàn)成的物理網(wǎng)絡進行通信和數(shù)據(jù)傳輸。然而，由于配電網(wǎng)線路存在嚴重的電磁干擾、信道衰減等問題，影響了電力線通信的可靠性。本文針對電力線通信的關(guān)鍵技術(shù)在理論上進行了深入研究，并結(jié)合我國10kV配電網(wǎng)特點，研制了適合于我國配電網(wǎng)應用的電力線通信系統(tǒng)，并實現(xiàn)了對配電網(wǎng)運行的監(jiān)測。論文的主要工作及成果如下： 通

2、過對10kV配電網(wǎng)線路進行實際測量，詳細分析了10kV配電網(wǎng)電力線信道的衰減特性和噪聲特性，以及對電力線通信的影響；在此基礎上，提出了采用窄帶多載波正交頻分復用技術(shù)，作為10kV配電網(wǎng)電力線通信調(diào)制技術(shù)的方法。在分析了該技術(shù)原理、特點和實現(xiàn)方法的基礎上，設計了基于ARM和FPGA的專用OFDM調(diào)制解調(diào)器單元。 根據(jù)電力線信道的特點，提出了基于判決反饋的信道估計方法，這種方法使用前一個OFDM符號計算得到的信道估計值去均衡下一個接

3、收符號，形成一個集判決，反饋，信道估計為一體的回路。該方法能夠較好地跟蹤信道的變化，計算量小、實時性高、容易實現(xiàn)。它不需要加入導頻符號，能夠進行連續(xù)信道估計，大大提高了系統(tǒng)傳輸效率。將該信道估計方法用于電力線通信系統(tǒng)中，取得了較好的效果。此外，針對PLC信道存在強突發(fā)性干擾和衰落，本文還提出了有效對抗信道頻率衰落的自適應信道估計方法，通過采取信道估計，提高了OFDM通信解調(diào)的可靠性。 針對實際10kV配電網(wǎng)電力線信道噪聲的特點，

4、以及對電力線通信性能的影響，提出了一種適合10kV配電網(wǎng)電力線通信的信道編碼方法，通過將改進的BCH碼與改進的隨機分組交織編碼相結(jié)合，有效地降低了電力線通信的誤碼率，采用該方法可以連續(xù)糾錯64bit突發(fā)錯誤?；贏RM微處理器，用軟件方法實現(xiàn)了包括糾錯編碼、交織編碼在內(nèi)的信道編碼。 在深入研究了10kV配電網(wǎng)電力線通信的若干關(guān)鍵技術(shù)的基礎上，研制了適用于10kV配電網(wǎng)運行監(jiān)測的電力線通信系統(tǒng)。以此為通信平臺構(gòu)建了10kV配電網(wǎng)運

5、行監(jiān)測系統(tǒng)。本論文所研制的“電力線通信測控系統(tǒng)”和“一體化載波通信智能開關(guān)”已經(jīng)申請國家發(fā)明專利。 在深入分析10kV配電網(wǎng)線路的典型干擾及其對監(jiān)測設備影響的基礎上，采取了行之有效的硬件和軟件抗干擾措施，提高了整個系統(tǒng)的運行可靠性。 對所研制的10kV配電網(wǎng)運行監(jiān)測系統(tǒng)，依據(jù)《中華人民共和國電力行業(yè)標準》DL/T790和DL/T721的要求，進行了測試和現(xiàn)場試驗。設計的系統(tǒng)經(jīng)過1年來的現(xiàn)場實際運行，證明通信可靠，監(jiān)測準確