低壓電力線載波通信是利用現(xiàn)有的配電線路傳輸通信信號,無需投資建設專門的通信通道,具有機械強度高、可靠性好、免維護等優(yōu)點。隨著國家電網“三集五大”戰(zhàn)略體系的建設和“一戶一表,抄表到戶”制度的推廣,以電力線載波為主要通信載體的智能抄表技術得到了廣泛的應用,大大提高了電力公司服務質量,降低了線損,產生了巨大的社會效益和經濟效益。不過電力線本身是按照實現(xiàn)低損耗傳輸50Hz或60Hz交流電來設計的,并不具備滿足理想通信信道的對稱性和均勻性等必要條件,同時電力線信道作為開放信道,各種電氣設備的隨機接入、斷開所產生的接收端阻抗失配、噪聲干擾、電磁干擾問題非常嚴重,造成信號衰減幅度比較大。在電力線上,不同頻率信號的傳輸,衰減程度也不同,信道呈現(xiàn)出明顯的頻率選擇特性。隨著負荷情況的不同,電力線信道呈現(xiàn)明顯的時變性,增加了通信環(huán)境的復雜度。為此,深入分析和研究低壓配電線路的信道特性,是提高低壓電力線通信質量的關鍵。本文的主要研究了高頻(1MHz~30MHz)電力線信道的輸入阻抗特性、信道衰減特性、噪聲特性三方面。(1)介紹了影響低壓配電網結構的影響因素和電路元器件高頻阻抗變化特性,分析了線路阻抗和輸入阻抗,并根據傳輸線理論建立低壓配電網輸入阻抗特性模型,然后選取實驗室和居民小區(qū)進行了輸入阻抗的實際測量,模擬不同的配電線路結合MATLAB進行仿真,通過配電線路參數的實測數據和理論模擬數據對比分析輸入阻抗特性。(2)通過傳輸線理論分析高頻信號下的電流行波、電壓行波的空間變化,以此理論基礎建立了配電網高頻信號的時域模型和頻域模型,選取具有代表性的不同配電網環(huán)境測量信號衰減程度,并對測量結果進行實驗室模擬驗證分析。(3)按照噪聲的來源分類歸納并介紹其特點,根據噪聲的循環(huán)特性分類建模,通過對配電線路噪聲的實際測量,現(xiàn)場環(huán)境下的復雜噪聲可以利用多種基本噪聲疊加模擬實現(xiàn),利用計算機仿真分析低壓電力線上的噪聲對通信系統(tǒng)的影響。最后介紹了電力線載波抄表系統(tǒng)的組織結構與功能拓展,并簡單分析其系統(tǒng)優(yōu)勢和特點。
【學位單位】：齊魯工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TM933.4
【部分圖文】：

電能抄表系統(tǒng)示意圖

電阻會呈現(xiàn)出非理想的特性[11]。其等效電路如圖2.1 所示。0L 為串聯(lián)電感，0C 為并聯(lián)電容，R 為理想電阻。在 50Hz 工頻時電阻值恒定，頻率升高并超過一定值時，電容影響明顯，等效電路總阻抗減小。電阻在超過 30MHz 高頻信號時的變化這里不作分析。圖 2.1 電阻高頻等效電路(2) 在高頻電路中，由于電容的介質不同，當通過不同頻率信號時會產生不同程度的損耗，電容的等效電路如圖 2.2 所示。C 是元件理想電容，RC 是損耗電阻，nR 是引線電阻，nL 是引線電感。電容一定時

圖 2.2 電容高頻等效電路電路中，電感元件可以看成是導線以一定匝數繞電路如圖 2.3 所示。電感 L，損耗導線電阻 RL，感一定時，阻抗隨交流頻率升高而減小，顯示通直
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本文編號：2852703