用于電機(jī)群遠(yuǎn)程監(jiān)控的電力線(xiàn)通信關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電機(jī)群遠(yuǎn)程監(jiān)控的重要環(huán)節(jié),以電力線(xiàn)為媒介傳輸電機(jī)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)具有設(shè)備成本低、安裝方便、沒(méi)有通信服務(wù)費(fèi)用等優(yōu)勢(shì),但電力線(xiàn)不是專(zhuān)門(mén)的通信線(xiàn)路,配電網(wǎng)中的各種負(fù)載運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生各種干擾噪聲,對(duì)電力線(xiàn)通信信號(hào)的解調(diào)非常不利。
　　 本文根據(jù)電機(jī)監(jiān)控管理的地域范圍,采用跨越變壓器臺(tái)區(qū)的工頻電力通信和低壓電力線(xiàn)載波通信方式來(lái)傳輸電機(jī)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),在研究這兩種電力線(xiàn)通信關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上,研制了能夠適應(yīng)工業(yè)配電網(wǎng)信道環(huán)境的電力線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸

2、系統(tǒng)為電機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控提供信息通道,并進(jìn)行了規(guī)?；默F(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)運(yùn)行。
　　 論文的主要工作及成果如下:
　　 1)針對(duì)地域分布較廣的電機(jī)設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)需求,設(shè)計(jì)了基于電力線(xiàn)工頻通信方式的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),通過(guò)低頻畸變信號(hào)穿越變壓器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信,無(wú)須在高壓線(xiàn)路加裝耦合設(shè)備,并且根據(jù)工業(yè)配電網(wǎng)信道環(huán)境結(jié)合電機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)特點(diǎn),設(shè)計(jì)了信號(hào)檢測(cè)方案。
　　 2)提出了基于偽隨機(jī)編碼和時(shí)頻分析來(lái)實(shí)現(xiàn)的工頻通信系統(tǒng)同步檢測(cè)方法,通過(guò)偽隨機(jī)

3、編碼進(jìn)行前導(dǎo)信息的調(diào)制與接收合成,然后根據(jù)工頻通信信號(hào)的頻域特征,基于多窗口短時(shí)傅里葉變換分析合成信號(hào)的幅頻參數(shù)確定編碼起始工頻周期,基于短時(shí)傅里葉變換結(jié)合魏格納分布分析同步合成信號(hào)的幅頻參數(shù)隨時(shí)間分布情況來(lái)確定信號(hào)的調(diào)制時(shí)域。
　　 3)在工頻通信信號(hào)的調(diào)制時(shí)域得到確定的基礎(chǔ)上,采用自適應(yīng)干擾抵消技術(shù)等方法來(lái)抑制調(diào)制時(shí)域的電網(wǎng)干擾,然后基于互相關(guān)或小波分析等技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)解調(diào),這樣能夠通過(guò)克服收發(fā)端電壓相位差的影響而提高通信性能

4、。
　　 4)采用多載波擴(kuò)頻方式來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)監(jiān)測(cè)信息在低壓電力線(xiàn)傳輸,針對(duì)低壓電力線(xiàn)信道時(shí)變性大且存在隨機(jī)強(qiáng)窄帶干擾的特點(diǎn),通過(guò)信號(hào)解調(diào)中所獲得的信道狀況來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)載波通信的頻率及速度,同時(shí)信道狀況參數(shù)還為載波中繼接力通信的路徑優(yōu)化提供關(guān)鍵依據(jù)。
　　 在上述研究基礎(chǔ)上,研制了基于電力線(xiàn)通信的電機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸系統(tǒng);@跨變壓器臺(tái)區(qū)工頻通信信號(hào)的檢測(cè)以MCU和16位A/D轉(zhuǎn)換器為核心進(jìn)行,低壓電力線(xiàn)載波信號(hào)的調(diào)制解調(diào)以AV