台区内变压器低压侧通信方法与系统的制作方法_2

文档序号:9790610阅读:来源:国知局
点对应的时间点为台区内电力线工频通信 接收信号的时间点。
[0043] 在其中一个实施例中,所述台区内电力线工频通信发送信号的时间点为所述台区 内变压器低压侧电压零点前30度对应的时间点。
[0044] 台区内电力线工频通信发送信号可W是在电压过零点前30度进行调制,工频通信 选择在电压过零点附近产生波形崎变而不是波峰或者波谷,是因为在过零点前后30度内改 变波形进行信号调制的能量最小,对于变压器都存在很高的泄露电感,而且信号崎变可W 控制在规定范围内。信号接收时,W过零点时刻作为同步,有利于信号的识别检测。因此在 电压过零点附近即可采用较小的功率实现信号叠加,提供信号数据在传输过程中在过零点 的信号检测同步。
[004引在其中一个实施例中,所述根据所述台区内电力线工频通信信号传输模型,通过 仿真平台仿真台区内电力线工频通信信号的调制过程,获得所述台区内电力线工频通信信 号的调制波形的步骤具体包括:
[0046] 忽略所述台区内电力线工频通信信号传输模型中台区内电力线工频通信信号的 传输时延、传输衰减W及收发节点电压相位差,W优化所述台区内电力线工频通信信号传 输模型;
[0047] 根据优化的所述台区内电力线工频通信信号传输模型,通过仿真平台仿真台区内 电力线工频通信信号的调制过程,获得所述台区内电力线工频通信信号的调制波形。
[0048] 经过大量的试验表明台区内电力线工频通信信号的传输时延、衰减、收发节点系 统电压相位差均可忽略。因此,忽略所述台区内电力线工频通信信号传输模型中台区内电 力线工频通信信号的传输时延、传输衰减W及收发节点电压相位差,能够有效优化台区内 电力线工频通信信号传输模型,简化后续仿真和数据计算处理过程,提高处理效率。
[0049] 在其中一个实施例中,所述仿真平台为Matlab平台。
[0050] 如图3所示,一种台区内变压器低压侧通信系统,包括:
[0051 ]数据获取模块100,用于获取跨台区电力线工频通信数据;
[0052] 模型构建模块200,用于根据所述跨台区电力线工频通信数据,依据电力线工频通 信技术机理,构建台区内电力线工频通信信号传输模型;
[0053] 调制波形获取模块300,用于根据所述台区内电力线工频通信信号传输模型,通过 仿真平台仿真台区内电力线工频通信信号的调制过程,获得所述台区内电力线工频通信信 号的调制波形;
[0054] 时间点查找模块400,用于根据所述台区内电力线工频通信信号的调制波形,分别 查找台区内电力线工频通信发送信号和接收信号与台区内变压器低压侧电压变化对应的 时间点;
[0055] 通信构建模块500,用于构建所述台区内变压器低压侧的电力线工频通信。
[0056] 本发明台区内变压器低压侧通信系统,数据获取模块100获取跨台区电力线工频 通信数据,模型构建模块200基于电力线工频通信技术机理,构建台区内电力线工频通信信 号传输模型,调制波形获取模块300根据台区内电力线工频通信信号传输模型,通过仿真平 台仿真台区内电力线工频通信信号的调制过程,获得所述台区内电力线工频通信信号的调 制波形,时间点查找模块400分别查找台区内电力线工频通信发送信号和接收信号与台区 内变压器低压侧电压变化对应的时间点,通信构建模块500构建所述台区内变压器低压侧 的电力线工频通信。整个过程中,采用模型构建和仿真处理,准确查找台区内电力线工频通 信发送信号和接收信号时间,在台区内变压器低压侧构建电力线工频通信,由于电力线工 频通信具有抗衰减和抗干扰能力强的特点,构建的台区内变压器低压侧的电力线工频通信 可靠性高。
[0057] 在其中一个实施例中,所述时间点查找模块400具体包括:
[0058] 电压波形获取单元,用于获取台区内变压器低压侧电压波形;
[0059] 查找单元,根据所述台区内变压器低压侧电压波形和所述台区内电力线工频通信 信号的调制波形,调节台区内电力线工频通信发送信号的时间点,W使所述台区内变压器 低压侧电压发生崎变的时间点为所述台区内变压器低压侧电压零点对应的时间点,确定该 发送信号的时间点为所述台区内电力线工频通信发送信号的时间点;
[0060] 设定单元,用于设定所述台区内变压器低压侧电压零点对应的时间点为台区内电 力线工频通信接收信号的时间点。
[0061] 在其中一个实施例中,所述台区内电力线工频通信发送信号的时间点为所述台区 内变压器低压侧电压零点前30度对应的时间点。
[0062] 在其中一个实施例中,所述调制波形获取模块300具体包括:
[0063] 模型优化单元,用于忽略所述台区内电力线工频通信信号传输模型中台区内电力 线工频通信信号的传输时延、传输衰减W及收发节点电压相位差,W优化所述台区内电力 线工频通信信号传输模型;
[0064] 调制波形获取单元,用于根据优化的所述台区内电力线工频通信信号传输模型, 通过仿真平台仿真台区内电力线工频通信信号的调制过程,获得所述台区内电力线工频通 信信号的调制波形。
[0065] 在其中一个实施例中,所述仿真平台为Matlab平台。
[0066] 为更进一步详细解释本发明区内变压器低压侧通信方法与系统的技术方案及其 有益效果,下面将采用具体实例并结合试验数据和数学公式进行说明。
[0067] 一、台区内电力线工频通信信号传输模型
[0068] 如图2所示,图2为台区内电力线工频通信信号传输模型。
[0069] 根据国家标准%BT 1094.1-1996电力变压器第1部分总则",变压器短路阻抗Z可 用无量纲的相对值来表示,即表示为该对绕组中同一绕组的参考阻抗Zref的分数值Z,用百 分数表示:
[0070] Z==^xiOO (1)
[00川其中,Zre淀义:
[0072] Zr过二导 辟
[0073] 其中U为Z和Zref所在绕组的额定电压,S为额定容量。
[0074] 又根据电机学变压器短路实验结论可知变压器高低压绕组的总电阻R:
[00 巧]R = (3)
[0076 ]式中P为变压器短路损耗。
[OOW]然后,根据式可计算出变压器的等效漏感
[0078] 问2二 |r|2+| 〇l|2 (4)
[0079] 将变压器的漏阻抗换算到低压侧如式(5)和(6),其中k为变压器变比。
[0080] \=~ (5)
[008。Z,=長 (6)
[0082]变压器的相关参数是根据国家标准"GBT 6451-2008油浸式电力变压器技术参数 和要求"中的Dynll型变压器相关参数,经计算可得各个变压器的漏阻抗,如表1所示。可W 看出,变比相同时,额定容量越大,变压器漏阻抗越小;变压器容量相同时,变比越大,漏阻 抗越大。
[0083] 220V供电半径为500m,传输线模型用R、L串联电路来等效,即图2中的R3、L3和R4、 14。
[0084] 表1变压器参数表
[0086] 根据上述传输模型,在MatlaVSimulink平台上仿真信号的调制过程,W容量为 63kVA,高低压为10/0.4kV的变压器为例,可W看到电压崎变信号和已调信号如图4。电压崎 变信号放大后如图5,崎变电流如图6。
[0087] 电力线工频通信的发送信号是在电压过零点前30°进行调制的,工频通信选择在 电压过零点附近产生波形崎变而不是波峰或者波谷,是因为在过零点前后30°内改变波形 进行信号调制的能量最小,对于变压器都存在很高的泄露电感,而且信号崎变可W控制在 规定范围内。信号接收时,W过零点时刻作为同步,有利于信号的识别检测。因此在电压过 零点附近即可采用较小的功率实现信号叠加,提供信号数据在传输过程中在过零点的信号 检测同步。
[0088] 经过仿真可知,同一电压等级(高低压均相同)的变压器,容量越小,产生的电压崎 变信号越大,同样容量的变压器,变比越大,产生的电压崎变信号越大。
[0089] 下面将针对台区内电力线工频通信信号的特性进行分析与验证。
[0090] 二、台区内工频通信信号的传输特性与测试方法
[0091] 由上述内容可知,崎变电压信号传输时延完全可W忽略不计。而崎变电压调制在 系统电压过零点前某个时刻,调制的时刻不同,系统电压变化后的幅值也不同。因此,信号 收发端系统电压相位差足够小,才能实现幅值/时间转换。
[0092] 信号发送端系统电压
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1