双向工频通信信号在配电网中的传输特性

    图7为支线上配电变压器220V侧获取的电压暂态成分。分别在距离1km、容量100kVA和距离4km、容量为315kVA的配电变压器220V侧获取的下行信号的暂态成分，其波形基本相同，折算后信号的能量损失了1/3，这是由于信号经过用户变压器的缘故(见附录1)。

    （2）上行信号
    在支线上容量为315kVA的配电变压器220V侧调制出峰值为50A的上行电流信号。图8为在支线出口处获取的电流暂态成分。经折算后可知，上行信号同样衰减很小，而且在信号检测时通过处理后所得信号的幅值为2倍原信号的幅值（见附录2）。

    通过以上分析可知，TWACS信号在电网不同状况下传输时，暂态波形虽会有一些差异，但并不影响通信信号的检测，即不会因为线路结构的差异或者负荷的变化而出现通信信号的盲点。
    （3）与谐波的关系
    双向工频通信信号的检测主要是通过相邻周期相减的方法得到的。这一独特的原理决定了信号的传输不会受稳定谐波的影响。只有那些突发较大的干扰，（比如大型设备的投切），才会对通信系统造成干扰。一些小负荷的变化（例如空调、加热器等的投切）对该通信系统几乎没有影响。
    该通信信号的调制是向系统叠加了一微弱的畸变信号，这会向系统注入一定的谐波。经测试，下行信号对系统电压和电流的畸变率不大于0.2%。
5  结束语
    本文针对双向工频通信（TMACS）的特点，建立了双向工频通信信号的传输模型。在实际测试数据的基础上，分析了信号作为一种暂态方式在配电网中的传输特性。这一独特的原理决定了这种通信方式的高可靠性，而且不受线路结构负荷变化的影响，也不会对系统的电压和电流造成影响，所以TWACS在我国很有推广价值。

参考文献

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[5]   Mak S T．Application of a differential technique for characterization of waveform distortions[A]. Power Engineering Society Winter Meeting[C]，2000，(2)：975-980．

附录1
    下行信号通过如附图1所示的三角形对星形用户变压器时，信号能量将会损失1/3。

    上式表明，下行信号经过三角形对星形结构的变压器时，信号的能量将减小1/3。
附录2
    在变压器的低压侧a相绕组调制一电流信号iS，该电流信号经过变压器耦合到高压侧的AB绕组（即线电流iAB中）时，在相电流iA和iB中也分别耦合出iS和-iS。检测时将A相和B相电流相减，所得信号幅值即为iS幅值的2倍。

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