基于中压电力线载波的通信技术研究

中压配电网通信具有广泛的实用性,利用其巨大的网络资源,实现高质量的数据传输已成为一个世界性的热点问题。在目前提出的若干种实现电力线远程通信的方案中,电力线载波通信是最有前景的一种。不过由于中压电力线具有噪声大、信号衰减快、线路阻抗变化大等不利因素,在很大程度上影响了通信的可靠性。所以,如何克服以上问题,提高信号传输的稳定性和抗干扰性是实现电力线载波通信技术的关键。 本文首先通过对中压电力线传输特性的研究,利用从下往上的频域研究模式,即通过理论计算获得特征参数,建立了中压电力线传输信道特性模型,推出了符合中压电力线传输函数变化的参数,可以有效地抑制信号衰减。并通过实验验证了模型的正确性。 而后对电网的典型噪声进行双谱分析,并通过双相干函数提取其波形特征,利用自组织特征映射神经网络进行类聚分析,从而对特定中压配电网的各种电网噪声干扰进行分类识别。为中压配电网通信噪声抑制提供参考。 根据理论参数及噪声分类识别分析,以直接序列扩频通信为理论基础,采用BPSK调制解调,设计了基于中压电力线的远程抄表系统。该系统有效地克服了电力线噪声和阻抗变化等干扰因素,提高了抗干扰能力和通信成功率,同时提出软件中继的思想和算法并加以实现,进一步抑制了线路衰减快的问题,使载波通信的距离增加,满足了远程抄表系统的要求。 完成了远程抄表系统主站与从站的通信功能设计。它以单片机为核心,通过RS485串口和主站管理计算机进行相连,实现用户用电量的自动采集、计量、分析处理和查询储存等功能。同时,通过对主站管理软件的模块化设计,进一步增强了系统管理与运行的可靠性,提高了用电管理的自动化水平。