針對電力線載波通信過程中,出現阻抗失配,而影響整個線路的傳輸效率和通信質量問題,本文設計了自適應阻抗匹配系統(tǒng),能夠動態(tài)的解決電力線通信過程中阻抗失配的問題。課題在分析電力線中阻抗特性之后,設計了一套高精度改進型阻抗測量模塊。該模塊通過采集電力線回路中電流信號和負載端電壓信號,經過一系列硬件運算電路,測出負載端阻抗值。設計中采用24位高精度模數轉換芯片進行信號采集,經過測試發(fā)現,采集的電壓誤差控制在1%以內,電流誤差在3%以內,阻抗值誤差控制在5%以內。針對L型阻抗匹配網絡結構簡單,易于操作的特點,本文設計了一種L型網絡自適應阻抗匹配結構,可以通過改進型阻抗測量模塊測得的阻抗值,依據L型阻抗匹配分析法來動態(tài)選擇接入到電路中的匹配網絡結構。匹配網絡中的電容電感均采用可變電容電感,在經過理論分析和實驗測試后,可變電容可通過繼電器控制電路接入電容數量的方式實現,可變電感采用固定電感與可變電容并聯等效為電感的方法實現。經過整個系統(tǒng)聯調后發(fā)現,加上課題設計的自適應匹配網絡后,負載輸出功率提高將近15%,因此本文設計的阻抗匹配系統(tǒng)在一定程度上解決了電力線載波通信過程中阻抗失配問題。
【學位單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TN913.6
【部分圖文】：

京郵電大學專業(yè)學位碩士研究生學位論文 第一章 緒光伏發(fā)電是指將多個光伏組件通過串并聯連接在電力線上，并通過匯流箱進行電量匯一種發(fā)電方式。隨著科技的發(fā)展，人們對能源的需求與日俱增，然而由于化石能源具有再生性，能源危機問題逐漸凸顯，因此開發(fā)可再生能源如太陽能是未來的發(fā)展方向。光電是一種利用太陽能發(fā)電的方案，由于其具有用之不竭和無污染的特性，光伏產業(yè)發(fā)展，光伏發(fā)電站的維護也受到越來越多的關注。光伏發(fā)電站由光伏陣列、蓄電池組（儲存太陽能光伏組件受到光照時產生的電能）、匯（將多個光伏組件串聯起來組成光伏陣列，再并聯接入到匯流箱）、逆變器（將直流電轉交流電）、直流配電柜（應用于大型光伏電站，用來連接匯流箱與逆變器，并能監(jiān)測光伏的電壓、電流等狀態(tài)）等構成，其具體分布結構如下圖 1.1 所示。太陽能光伏發(fā)電是將太光伏組件產生的電能經過匯流箱控制器，由控制器決定產生的電能傳輸給蓄電池還是經變器將直流電轉換成交流電并網。由于光伏陣列和蓄電池均是直流電源，所以光伏監(jiān)測的環(huán)境為直流環(huán)境，因此可以將它看作一種特殊的直流電力線載波通信系統(tǒng)[12]。

圖 2.17 Smith 實部圓圖 圖 2.18 Smith 實部圓圖mith 圓圖的阻抗圓就是將以上實部、虛部圓圖進行疊加的結果，如下圖 2.19一化后阻抗已知，假設為0 0r jx，則分別找出對應實部0r 和虛部0x 的曲線，可根據復坐標系讀出相應的反射系數L 。阻抗圓主要用來處理串聯元件，當載會沿著等阻抗圓順時針方向移動至相應數值，串聯電容時，負載沿著等阻。對于并聯元件電路來說，需要使用導納圓表示，通過導納公式 Y 1/Z看出數，將阻抗圓以原點為中心旋轉180 便可得到導納圓。

圖 2.17 Smith 實部圓圖 圖 2.18 Smith 實部圓圖mith 圓圖的阻抗圓就是將以上實部、虛部圓圖進行疊加的結果，如下圖 2.19一化后阻抗已知，假設為0 0r jx，則分別找出對應實部0r 和虛部0x 的曲線，可根據復坐標系讀出相應的反射系數L 。阻抗圓主要用來處理串聯元件，當載會沿著等阻抗圓順時針方向移動至相應數值，串聯電容時，負載沿著等阻。對于并聯元件電路來說，需要使用導納圓表示，通過導納公式 Y 1/Z看出數，將阻抗圓以原點為中心旋轉180 便可得到導納圓。
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本文編號：2873748