低壓電力線寬帶載波通信信道建模及誤差補償
發(fā)布時間：2021-01-09 04:26
低壓電力線寬帶載波通信信道特性研究是實現(xiàn)用電信息高速采集和泛在電力物聯(lián)接入的首要任務。為準確反映寬帶載波信號在配電網(wǎng)低壓電力線環(huán)境中的傳輸特性,該文提出基于誤差反饋算法的低壓電力線寬帶載波信道模型,采用導行波理論改進傳統(tǒng)傳輸線模型,提出平均誤差反饋算法來修正實測模型參數(shù)。測量和仿真結果驗證修正后的信道模型能準確描述低壓配電網(wǎng)下寬帶載波信道的傳輸特性,具有廣泛適應性。
【文章來源】：中國電機工程學報. 2020,40(09)北大核心
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
導行波模型EJ
反射現(xiàn)象。因此，導線中任意一點x的電壓可由正負2個方向流動的電壓波在該點的幅值疊加得到。xxx+VVV(10)若定義x點的導線衰減系數(shù)為d(x)，電壓波向量為V(x)[V(x),V(x)]，由于信號在導線中傳輸時的衰減大小與傳輸方向無關，正負兩個方向衰減系數(shù)矩陣為D(x)[d(x),d1(x)]T，則有1(x)(0)(x)(0)d(x)(0)d(x)+VVDVV(11)()(0)e(0)exxxVVV(12)以導線與負載交接節(jié)點處為坐標原點，向負載的方向為參考的負方向，理想的單回路模型如圖4所示。圖4單回路模型Fig.4Signalcircuitmodel圖4中x為信號始端到負載阻抗不連續(xù)節(jié)點的距離，在邊界處負載阻抗符合ZLVI，且入射電壓波和反射電壓波滿足式(13)。reflectionLCinLCVZZVZZ(13)式中ZL為終端負載阻抗。信號在導線上傳播時，表示其衰減程度的傳遞函數(shù)可以由兩點的點電壓之比得到：
分是在未接入市電的情況下連接實驗負載對信號的傳輸模型以及分布參數(shù)的準確性進行驗證；在此基礎上，第二部分進行了室內(nèi)復雜電器網(wǎng)絡的載波信號信道測試，包含單個電器、單種類型電器以及整體室內(nèi)環(huán)境等各類情況下載波信號的衰減特性測量。最后根據(jù)測量數(shù)據(jù)與模型仿真的適應程度評價信道模型。其中，第二部分測試過程由于市電接入，使得信道網(wǎng)絡結構中增加了結構參數(shù)無法直接測量的供電側(cè)支路，因此，在實際低壓配電信道測試前，需要采用平均誤差反饋算法依據(jù)預測量數(shù)據(jù)獲取供電側(cè)支路結構參數(shù)。整體測試流程圖如圖7所示。圖7整體測試流程圖Fig.7Flowchartofthewholemeasureprocess3.1實驗條件下的信道模型測試為了驗證模型在各種不同情況下的適用性，選用了典型的單節(jié)點多分支、多節(jié)點單分支模型拓撲結構，實驗在不通電的情況下，按照節(jié)點個數(shù)和分支個數(shù)的不同進行了多次測試，并將各段導線長度以及終端連接負載數(shù)據(jù)帶入模型進行驗證，測量原理圖和測量拓撲結構圖如圖8、9所示。圖中各分支末端負載在實驗過程中均選用阻抗值為50的標準負載。1~30MHz的通信頻段內(nèi)的單節(jié)點多分支、多節(jié)點單分支的測量數(shù)據(jù)和仿矢量網(wǎng)絡分析儀(VNA)耦合器圖8測量原理圖Fig.8Measuredschematic
【參考文獻】：
期刊論文
[1]多輸入多輸出寬帶電力線載波通信信道模型研究[J]. 曹旺斌,尹成群,謝志遠,梁曉林,李雪彩. 中國電機工程學報. 2017(04)
[2]低壓電力線傳輸衰減模型的建模與仿真[J]. 邵天宇,王立欣,白瑾珺,張剛. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2014(22)
[3]基于多導體傳輸線的中壓電力線通信信道建模[J]. 郭以賀,謝志遠,石新春. 中國電機工程學報. 2014(07)
[4]用于多用戶寬帶電力線通信的同步信號的設計與實現(xiàn)[J]. 梁棟,張保會,牛東文,付科源. 中國電機工程學報. 2014(01)
[5]電力線載波通信信道特性的影響因素分析[J]. 羅漢武,蔡偉,樂健. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2013(07)
[6]低壓電力線載波通信信道特性研究[J]. 肖勇,房瑩,張捷,黨三磊. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2012(20)
[7]基于信息節(jié)點的智能配電網(wǎng)中壓電力線載波通信信道建模方法[J]. 蔡偉,樂健,劉開培,黃楚鴻,鄭雪,高鵬. 中國電機工程學報. 2012(28)
[8]電力線載波通信信道建模技術綜述[J]. 蔡偉,樂健,靳超,黃楚鴻,鄭雪. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2012(10)
[9]基于改進粒子群優(yōu)化算法的電力線通信多徑傳輸模型參數(shù)辨識[J]. 張旭輝,張禮勇,梁宵. 電網(wǎng)技術. 2009(01)
[10]低壓載波通信信道模型的遺傳算法多參數(shù)辨識[J]. 舒輝,張有兵,文勁宇,曹一家,程時杰. 繼電器. 2005(06)
本文編號：2965968
【文章來源】：中國電機工程學報. 2020,40(09)北大核心
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
導行波模型EJ
反射現(xiàn)象。因此，導線中任意一點x的電壓可由正負2個方向流動的電壓波在該點的幅值疊加得到。xxx+VVV(10)若定義x點的導線衰減系數(shù)為d(x)，電壓波向量為V(x)[V(x),V(x)]，由于信號在導線中傳輸時的衰減大小與傳輸方向無關，正負兩個方向衰減系數(shù)矩陣為D(x)[d(x),d1(x)]T，則有1(x)(0)(x)(0)d(x)(0)d(x)+VVDVV(11)()(0)e(0)exxxVVV(12)以導線與負載交接節(jié)點處為坐標原點，向負載的方向為參考的負方向，理想的單回路模型如圖4所示。圖4單回路模型Fig.4Signalcircuitmodel圖4中x為信號始端到負載阻抗不連續(xù)節(jié)點的距離，在邊界處負載阻抗符合ZLVI，且入射電壓波和反射電壓波滿足式(13)。reflectionLCinLCVZZVZZ(13)式中ZL為終端負載阻抗。信號在導線上傳播時，表示其衰減程度的傳遞函數(shù)可以由兩點的點電壓之比得到：
分是在未接入市電的情況下連接實驗負載對信號的傳輸模型以及分布參數(shù)的準確性進行驗證；在此基礎上，第二部分進行了室內(nèi)復雜電器網(wǎng)絡的載波信號信道測試，包含單個電器、單種類型電器以及整體室內(nèi)環(huán)境等各類情況下載波信號的衰減特性測量。最后根據(jù)測量數(shù)據(jù)與模型仿真的適應程度評價信道模型。其中，第二部分測試過程由于市電接入，使得信道網(wǎng)絡結構中增加了結構參數(shù)無法直接測量的供電側(cè)支路，因此，在實際低壓配電信道測試前，需要采用平均誤差反饋算法依據(jù)預測量數(shù)據(jù)獲取供電側(cè)支路結構參數(shù)。整體測試流程圖如圖7所示。圖7整體測試流程圖Fig.7Flowchartofthewholemeasureprocess3.1實驗條件下的信道模型測試為了驗證模型在各種不同情況下的適用性，選用了典型的單節(jié)點多分支、多節(jié)點單分支模型拓撲結構，實驗在不通電的情況下，按照節(jié)點個數(shù)和分支個數(shù)的不同進行了多次測試，并將各段導線長度以及終端連接負載數(shù)據(jù)帶入模型進行驗證，測量原理圖和測量拓撲結構圖如圖8、9所示。圖中各分支末端負載在實驗過程中均選用阻抗值為50的標準負載。1~30MHz的通信頻段內(nèi)的單節(jié)點多分支、多節(jié)點單分支的測量數(shù)據(jù)和仿矢量網(wǎng)絡分析儀(VNA)耦合器圖8測量原理圖Fig.8Measuredschematic
【參考文獻】：
期刊論文
[1]多輸入多輸出寬帶電力線載波通信信道模型研究[J]. 曹旺斌,尹成群,謝志遠,梁曉林,李雪彩. 中國電機工程學報. 2017(04)
[2]低壓電力線傳輸衰減模型的建模與仿真[J]. 邵天宇,王立欣,白瑾珺,張剛. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2014(22)
[3]基于多導體傳輸線的中壓電力線通信信道建模[J]. 郭以賀,謝志遠,石新春. 中國電機工程學報. 2014(07)
[4]用于多用戶寬帶電力線通信的同步信號的設計與實現(xiàn)[J]. 梁棟,張保會,牛東文,付科源. 中國電機工程學報. 2014(01)
[5]電力線載波通信信道特性的影響因素分析[J]. 羅漢武,蔡偉,樂健. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2013(07)
[6]低壓電力線載波通信信道特性研究[J]. 肖勇,房瑩,張捷,黨三磊. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2012(20)
[7]基于信息節(jié)點的智能配電網(wǎng)中壓電力線載波通信信道建模方法[J]. 蔡偉,樂健,劉開培,黃楚鴻,鄭雪,高鵬. 中國電機工程學報. 2012(28)
[8]電力線載波通信信道建模技術綜述[J]. 蔡偉,樂健,靳超,黃楚鴻,鄭雪. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2012(10)
[9]基于改進粒子群優(yōu)化算法的電力線通信多徑傳輸模型參數(shù)辨識[J]. 張旭輝,張禮勇,梁宵. 電網(wǎng)技術. 2009(01)
[10]低壓載波通信信道模型的遺傳算法多參數(shù)辨識[J]. 舒輝,張有兵,文勁宇,曹一家,程時杰. 繼電器. 2005(06)
本文編號：2965968
本文鏈接：http://www.sikaile.net/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/2965968.html
最近更新
教材專著
