在闡述低壓配電網(wǎng)電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)拓撲和特征的基礎(chǔ)上,結(jié)合PRIME標(biāo)準(zhǔn)中媒體訪問控制（MAC）層的幀結(jié)構(gòu)、類型,深入歸納、分析和總結(jié)了PRIME標(biāo)準(zhǔn)中的電力線載波通信組網(wǎng)初始化算法、網(wǎng)絡(luò)維護與重構(gòu)算法。通過采用電力線載波芯片ST7590T,應(yīng)用PRIME標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,在某一廠區(qū)搭建96節(jié)點的現(xiàn)場測試環(huán)境,實例分析該組網(wǎng)方案的初始化和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)過程,并針對現(xiàn)場可能出現(xiàn)的狀況,驗證了該組網(wǎng)方案的靈活性、抗毀性和現(xiàn)場可應(yīng)用性。 

【文章來源】：電力系統(tǒng)自動化. 2014,38(24)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖１ＰＲＩＭＥ標(biāo)準(zhǔn)采用的樹形邏輯拓撲圖Ｆｉｇ．１Ｔｒｅｅ?ｔｏｐｏｌｏｇｙｎｅｔｗｏｒｋｓｉｎＰＲＩＭＥ

錚簦椋錚?過程升級為中繼節(jié)點Ｓｗｉｔｃｈ，位于樹形結(jié)構(gòu)的分支節(jié)點處；除了末端的電表節(jié)點，其他電表節(jié)點均為Ｓｗｉｔｃｈ，保存其下游所有ＳＮ的地址信息（ＬＳＩＤ）組成的路由表，具有中繼轉(zhuǎn)發(fā)載波信號的功能。直接與ＢＮ相連的ＳＮ可直接接收到ＢＮ發(fā)射的載波信號，而其他的ＳＮ可通過一個或多個Ｓｗｉｔｃｈ與ＢＮ交互。具體過程可參考文獻［１５］。圖１ＰＲＩＭＥ標(biāo)準(zhǔn)采用的樹形邏輯拓撲圖Ｆｉｇ．１Ｔｒｅｅ?ｔｏｐｏｌｏｇｙｎｅｔｗｏｒｋｓｉｎＰＲＩＭＥ圖２ＳＮ狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖Ｆｉｇ．２ＳｔａｔｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｄｉａｇｒａｍｏｆＳＮ為了能夠接收來自Ａ，Ｂ，Ｃ三相的電表（包括單相和三相電表）發(fā)出的載波信號，也讓集中器發(fā)射的載波信號能夠被各相線上的電表所探知，集中器采用三相載波模塊，其發(fā)射和接收模塊同時耦合到Ａ，Ｂ，Ｃ三相。而單相電表只需采用單相載波模塊即可。１．２低壓電力線通信網(wǎng)絡(luò)的特點由于低壓電力線原本是用來傳遞工頻電能量，而不是專用的通信介質(zhì)，其上存在嚴(yán)重的噪聲、干擾、衰減，并且易受到負載特性的影響而造成信道環(huán)境的時變性。要克服這些嚴(yán)峻的問題，在設(shè)計組網(wǎng)方案的時候就應(yīng)該充分考慮低壓電力線通信網(wǎng)絡(luò)的下列特點。１）在一個配電臺區(qū)的供電范圍內(nèi)，節(jié)點之間的鏈接強度會隨著低壓配電網(wǎng)的負載和干擾而具有時變性。比如：當(dāng)前時刻，某一ＳＮ可通過其直接中繼Ｓｗｉｔｃｈ而與ＢＮ通信，但下一時刻，同樣的Ｓｗｉｔｃｈ可能就接收不到來自相同ＳＮ的載波信號。２）在現(xiàn)場應(yīng)用中，會出現(xiàn)增減電表的情況，再加上信道的時變性，造成路由的可變性，甚至可能出現(xiàn)因程序升級而造

其升級為Ｓｗｉｔｃｈ時分配的（在本文中Ｓｗｉｔｃｈ發(fā)射Ｂｅａｃｏｎ的頻率均為每３２個ＭＡＣ幀發(fā)射一次）。每個ＭＡＣ幀在電力線上的持續(xù)時間為定值６１８ｍｓ，即ＢＮ每隔６１８ｍｓ在Ｂｅａｃｏｎ０時隙處發(fā)射一個Ｂｅａｃｏｎ；Ｓｗｉｔｃｈ每隔３０９０ｍｓ在ＢＮ分配的時隙處發(fā)射Ｂｅａｃｏｎ。Ｂｅａｃｏｎ中含有該Ｓｗｉｔｃｈ與ＢＮ之間鏈路的質(zhì)量參數(shù)（ＢＣＮ．ＱＬＴＹ）以及所在樹形結(jié)構(gòu)的層次深度參數(shù)（ＢＣＮ．ＬＥＶＥＬ）。圖３ＭＡＣ幀結(jié)構(gòu)Ｆｉｇ．３ＳｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａＭＡＣｆｒａｍｅ在ＰＲＩＭＥ標(biāo)準(zhǔn)的ＭＡＣ層中，共有３種幀類型：通用ＭＡＣ幀，又可分為數(shù)據(jù)包和控制包（以下列出的ＲＥＧ，ＰＲＯ，ＡＬＶ屬于控制包），在ＳＣＰ或ＣＦＰ時期發(fā)送；ＰｒｏｍｏｔｉｏｎＮｅｅｄｅｄＰＤＵ（ＰＮＰＤＵ）在ＭＡＣ幀結(jié)構(gòu)的任一時期可發(fā)送；Ｂｅａｃｏｎ可在Ｂｅａｃｏｎ０至Ｂｅａｃｏｎ５時期發(fā)送。在組網(wǎng)過程中使用到的幀類型及其部分功能說明如下。１）ＰＮＰＤＵ：處于Ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｅｄ狀態(tài)的ＳＮ，在超過ｍａｃＭｉｎＳｗｉｔｃｈＳｅａｒｃｈＴｉｍｅ（１６～３２ｓ）時間內(nèi)，未接收到任何Ｓｗｉｔｃｈ發(fā)射的Ｂｅａｃｏｎ時，由其發(fā)出用以主動搜尋可直接通信范圍內(nèi)的Ｔｅｒｍｉｎａｌ，并觸發(fā)該Ｔｅｒｍｉｎａｌ升級。２）ＲＥＧ：由處于Ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｅｄ狀態(tài)的ＳＮ在接收到來自可直接通信范圍內(nèi)的Ｓｗｉｔｃｈ或ＢＮ發(fā)出的Ｂｅａｃｏｎ時發(fā)起，實現(xiàn)注冊管理的功能，并由ＢＮ給其分配

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3444575