尔梯形电路实现的输入阻抗，对比得到所述 巴特沃思型低通滤波器中的电感参数和电容参数；
[0122] S332:根据所述电感参数和电容参数实现所述巴特沃思型低通滤波器。
[0123] 本发明实施例中，通过对比得到滤波器中的电感参数和电容参数，再根据该电感 参数和电容参数最终实现模拟电路的巴特沃思型低通滤波器，无需如同数字滤波器进行数 字采样及运算，使得安装调试方便。
[0124] 本发明的抑制用电信息采集系统干扰信号的方法，通过用电设备、连接电路、合理 的滤波器阶数及考尔梯形电路，预先生成用于专门抑制电力载波通信中干扰信号的巴特沃 思型低通滤波器，再将实现的巴特沃思型低通滤波器安装于电网和易产生高频干扰信号的 用电设备之间，可以有效抑制用电设备中高频谐波对电力线载波通信产生的干扰，提高用 电信息的采集成功率。本发明直接用电感、电容元件构成的考尔梯形电路实现巴特沃思型 系统函数的滤波功能，巴特沃思型低通滤波器使用了模拟电路，相对于数字滤波器而言，该 滤波器无需对信号进行数字采样及运算，安装调试方便。
[0125] 以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详 细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保 护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本 发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种抑制用电信息采集系统干扰信号的方法，其特征在于，所述方法包括： 获取谐波干扰信号对电力线载波通信的干扰频段，根据一设定阶数及所述干扰频段， 生成巴特沃思型低通滤波器的系统函数； 根据所述系统函数、产生所述谐波干扰信号的用电设备及所述用电设备与电网连接的 电路，生成所述巴特沃思型低通滤波器的输入端阻抗； 根据考尔梯形电路及所述输入端阻抗实现所述巴特沃思型低通滤波器； 将所述巴特沃思型低通滤波器设置于所述用电设备与电网之间，以抑制所述用电设备 中高频谐波对电力线载波通信信号产生的干扰。2. 如权利要求1所述的抑制用电信息采集系统干扰信号的方法，其特征在于，获取谐 波干扰信号对电力线载波通信的干扰频段，根据一设定阶数及所述干扰频段，生成巴特沃 思型低通滤波器的系统函数，包括： 根据所述干扰频段设定所述巴特沃思型低通滤波器的截止角频率； 根据所述截止角频率生成所述系统函数的模方函数； 对所述系统函数的模方函数进行复数延拓，并计算得到复数延拓后的所述模方函数的 极点； 根据分布在复平面左半平面的所述模方函数的极点，计算得到所述巴特沃思型低通滤 波器的系统函数。3. 如权利要求1或2所述的抑制用电信息采集系统干扰信号的方法，其特征在于，根据 所述系统函数、产生所述谐波干扰信号的用电设备及所述用电设备与电网连接的电路，生 成所述巴特沃思型低通滤波器的输入端阻抗，包括： 根据产生所述谐波干扰信号的用电设备及所述用电设备与电网连接的电路，设定谐波 干扰信号源的内阻值及负载电阻值； 根据所述系统函数、所述内阻值及所述负载电阻值，计算得到所述巴特沃思型低通滤 波器的输入端的电压反射系数模方的零点和极点； 根据所述零点和在左半部分复平面上的所述电压反射系数模方的极点，构建得到巴特 沃思型低通滤波器的输入端的电压反射系数； 根据所述电压反射系数和所述内阻值，计算得到巴特沃思型低通滤波器的输入端的输 入阻抗。4. 如权利要求1所述的抑制用电信息采集系统干扰信号的方法，其特征在于，根据考 尔梯形电路及所述输入端阻抗实现所述巴特沃思型低通滤波器，包括： 根据所述输入端阻抗及所述考尔梯形电路实现的输入阻抗，对比得到所述巴特沃思型 低通滤波器中的电感参数和电容参数； 根据所述电感参数和电容参数实现所述巴特沃思型低通滤波器。5. 如权利要求2所述的抑制用电信息采集系统干扰信号的方法，其特征在于，所述系 统函数为：其中，N为所述设定阶数，co。是所述截止角频率，s是复数频率，sp是在左半部分复平 面上的系统函数模方的极点，6. 如权利要求3所述的抑制用电信息采集系统干扰信号的方法，其特征在于，所述电 压反射系数模方为：其中，Pi(s)是电压反射系数，Pi(-s)是电压反射系数的复数共辄，s是复数频率，Rs 是所述内阻值，&是所述负载电阻值，H(s)是所述系统函数，H(-s)是所述系统函数的复数 共辄。7. 如权利要求3所述的抑制用电信息采集系统干扰信号的方法，其特征在于，所述输 入端的输入阻抗为：其中，s是复数频率，Pds)是电压反射系数，&是所述内阻值。8. 如权利要求1所述的抑制用电信息采集系统干扰信号的方法，其特征在于，将所述 巴特沃思型低通滤波器设置于所述用电设备与电网之间，包括： 在所述用电设备与电网连接的电路中的每个相线和中性线之间均连接所述巴特沃思 型低通滤波器。9. 一种抑制用电信息采集系统干扰信号的系统，其特征在于，所述系统包括：用电设 备、电网、所述用电设备与所述电网连接的电路及至少一个巴特沃思型低通滤波器； 其中，所述用电设备与所述电网连接的电路的三个相线中的至少一个相线和其中性线 之间连接有所述巴特沃思型低通滤波器，以抑制所述用电设备中高频谐波对电力线载波通 信信号产生的干扰。10. 如权利要求9所述的抑制用电信息采集系统干扰信号的系统，其特征在于，所述巴 特沃思型低通滤波器包括根据谐波干扰信号的干扰频段、产生所述谐波干扰信号的所述用 电设备、所述用电设备与所述电网连接的电路、设定阶数及考尔梯形电路实现的输入端阻 抗选取的电感和电容。11. 如权利要求10所述的抑制用电信息采集系统干扰信号的系统，其特征在于， 所述巴特沃思型低通滤波器包括：第一端钮、第二端钮、第一电感、第一电容、第二电 感、第二电容、第三电感及负载电阻；所述用电设备与所述电网连接的电路包括相线和中性 线； 所述第一端钮的一端连接所述相线，另一端依次通过所述第一电感、第二电感、第三电 感及负载电阻连接至所述第二端钮的一端，所述第二端钮的另一端连接所述中性线；所述 第一电容一端连接在所述第一电感与第二电感之间，另一端连接在所述第二端钮与所述负 载电阻之间；所述第二电容一端连接在所述第二电感与第三电感之间，另一端连接在所述 第一电容与所述负载电阻之间； 其中，所述第一电感、第一电容、第二电感、第二电容及第三电感的参数值根据谐波干 扰信号的干扰频段、产生所述谐波干扰信号的所述用电设备、所述用电设备与所述电网连 接的电路、设定阶数及考尔梯形电路实现的输入端阻抗确定；所述负载电阻的参数值根据 所述用电设备与所述电网连接的电路确定。
【专利摘要】本发明提供了一种抑制用电信息采集系统干扰信号的方法及其系统，所述方法包括：获取谐波干扰信号对电力线载波通信的干扰频段，根据一设定阶数及所述干扰频段，生成巴特沃思型低通滤波器的系统函数；根据所述系统函数、产生所述谐波干扰信号的用电设备及所述用电设备与电网连接的电路，生成所述巴特沃思型低通滤波器的输入端阻抗；根据考尔梯形电路及所述输入端阻抗实现所述巴特沃思型低通滤波器；将所述巴特沃思型低通滤波器设置于所述用电设备与电网之间，以抑制所述用电设备中高频谐波对电力线载波通信信号产生的干扰。本发明的方法及其系统通过专门设计的巴特沃思型低通滤波器可有效消除电力载波通信电路中的干扰信号。
【IPC分类】H04B3/56, H04L25/03, H04B3/54
【公开号】CN105024734
【申请号】CN201510482867
【发明人】王鹏伍, 傅军, 孙志杰, 张艳丽
【申请人】国家电网公司, 国网冀北电力有限公司电力科学研究院, 华北电力科学研究院有限责任公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年8月7日