用于电机群远程监控的电力线通信关键技术研究

更新时间：2020-04-01 01:11:47 大小：8M 上传用户：zhengdai 查看TA发布的资源 标签：电力线通信 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

数据传输系统是实现电机群远程监控的重要环节,以电力线为媒介传输电机监控数据具有设备成本低、安装方便、没有通信服务费用等优势,但电力线不是专门的通信线路,配电网中的各种负载运行时会产生各种干扰噪声,对电力线通信信号的解调非常不利。

本文根据电机监控管理的地域范围,采用跨越变压器台区的工频电力通信和低压电力线载波通信方式来传输电机监控数据,在研究这两种电力线通信关键技术的基础上,研制了能够适应工业配电网信道环境的电力线数据传输系统为电机远程监控提供信息通道,并进行了规模化的现场实验运行。

论文的主要工作及成果如下:

1)针对地域分布较广的电机设备远程监测需求,设计了基于电力线工频通信方式的数据传输系统,通过低频畸变信号穿越变压器实现远距离通信,无须在高压线路加装耦合设备,并且根据工业配电网信道环境结合电机远程监测特点,设计了信号检测方案。

2)提出了基于伪随机编码和时频分析来实现的工频通信系统同步检测方法,通过伪随机编码进行前导信息的调制与接收合成,然后根据工频通信信号的频域特征,基于多窗口短时傅里叶变换分析合成信号的幅频参数确定编码起始工频周期,基于短时傅里叶变换结合魏格纳分布分析同步合成信号的幅频参数随时间分布情况来确定信号的调制时域。

3)在工频通信信号的调制时域得到确定的基础上,采用自适应干扰抵消技术等方法来抑制调制时域的电网干扰,然后基于互相关或小波分析等技术进行数据解调,这样能够通过克服收发端电压相位差的影响而提高通信性能。

4)采用多载波扩频方式来实现电机监测信息在低压电力线传输,针对低压电力线信道时变性大且存在随机强窄带干扰的特点,通过信号解调中所获得的信道状况来自动调节载波通信的频率及速度,同时信道状况参数还为载波中继接力通信的路径优化提供关键依据。

在上述研究基础上,研制了基于电力线通信的电机远程监控数据传输系统;@跨变压器台区工频通信信号的检测以MCU和16位A/D转换器为核心进行,低压电力线载波信号的调制解调以AVR单片机和模拟比较器为平台实现。通过工业配电网的现场规模化实验运行证明,该系统能够可靠地跨变压器远距离传输电机远程监测数据,并且能够在低压电力线可靠传输监控数据。