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试论配电网自动化中的载波通信技术

试论配电网自动化中的载波通信技术

点击数:7815 次   录入时间:03-04 11:55:23   整理:http://www.55dianzi.com   电力配电知识
误码也最小,OFDM把串行的码元转成并行的码元经正交调制后再在通道中并行传输,同SSB、FSK等单载波调制系统相比,在相同的传输速率fs下,子通道上因为传输速率只有fs/N,每个码元所占时间增大N倍,这样可以很好地抑制尖脉冲干扰。因为尖脉冲虽然幅度大,但其所占频谱宽,单位频带内所占有的能量少,相对于每个子信道f0、f1...fN-1其所具有的能量减小,这样也就减小对解调输出的影响;对窄带脉冲干扰,它只能影响f0、f1...fN-1中的几个子信道,不足以影响全部子信道,系统可以在这些受干扰的子通道上降低传输速率,或者暂时关闭这些子信道,可以克服窄带脉冲干扰的影响。

 


       同扩频调制相比,OFDM同样具有抗尖脉冲及窄带脉冲干扰的能力,并且在相同的传输速率下,OFDM所占用的带宽比扩频调制要窄,这对频带资源只有500kHz的配电网载波通道而言是十分可贵的。但是OFDM的调制解调技术比较复杂,用DSP技术实现有一定的困难, Siemens公司采用ASIC技术制成专用芯片,同时还具有通道特性测试功能,通过测试分析指出哪些频段适宜传输,这些都给技术实施带来极大的方便。

3.2网络技术

    配电网的载波通道分支较多,接入的设备也较多,阻抗不匹配严重,驻波情况明显,通道衰耗、通道衰落较大。早期的配电网载波通信设备的研制,仅注重采用新的调制原理,以降低对信噪比的要求,增大输出功率,以解决通道衰耗大的问题,但实际的应用效果并不好。配电网通信网络化,将通信技术与网络技术结合在一起,给问题的解决提出了一种新的途径。

      如图2所示,如果配电子站的通信机与开关S3的通信机距离较远,直接通信有困难,可以采用分段接力的方式,将传给S3的信息。经由S1、S2中继后,再传递给S3处的通信机,这样,既能有效地降低通信机的输出功率,又能克服通道衰耗大、通道衰落带来影响,实现数据的有效传输,这种设想可通过网络技术中令牌环局域网或令牌总线局域网技术实现。显然,使用令牌环或令牌总线技术,要求通信机应有足够高的传输速率,否则,中继环节多时,整个通信时间会加大,会超过允许的时延范围,满足不了实时性的要求。Siemens DC-3000配电网载波通信单元,在占用同样带宽的情况下,具有较高的传输速率,具备了使用令牌环或令牌总线网络协议的技术基础。




 

    前面说过,配电网载波通信设备解决的主要问题之一是,在加工相发生接地故障时,如何保证数据通道的畅通有两种方法解决这个问题:a、采用相—相耦合的方式,这样在故障发生时将相—相耦合转为相—地耦合,保证通道畅通。不足的是,在通信节点多,网络规模大时,通信成本会有所提高。b、采用令牌环的方式解决,如果发生通道故障,可通过环路的另半边路径传递信息。Siemens-DCS3000配电网载波通信单元就采用这种方式。除此之外它还具有多种组网功能,如图5~8所示,图中BU为DCS-3000配电网载波通信单元。

4结束语

      以上我们分析了配电网载波通道及配电网载波通信机的特殊性,从中可以看出采用新的调制原理,结合网络技术,是解决配电载波通信的有效途径之一。Internet技术的快速发展,对“最后一公里接入”提出了越来越迫切的要求,配电网络、低压供电网络是“最后一公里接入”的天然网络,配电载波技术的发展,不仅为配电网自动化带来了便利,最终将为“最后一公里接入”作出贡献。

 

参考文献

[1]杨奇逊. 配电网自动化及其实现[J].电力自动化设备,2001,(1).

[2]姚轶, 邵军力.利用OFDM技术在低压电力线上实现高速数据传输[J].电力系统自动化,2001,(15).[3]GB/T 14430-93.单边带电力线载波系统设计导则[S].

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