论文部分内容阅读
电力线通信(Power Line Communication,PLC)是指利用电力传输网络中的电力线作为信号传输媒介,进行语音、数据信息传输的一种通信方式。电力线设计的初衷是为了传输工频交流电,与传统的有线信道如双绞线、同轴电缆、光纤等在性能上有较大差别,加上电网结构复杂,接入阻抗复杂多变使得电力线通信环境异常恶劣,如存在多种类型的噪声、多径效应、信号衰减等。因此研究电力线通信信道特性对电力线通信的设计、运行维护、提高通信质量和速度具有很大的意义。无功补偿器是电网的重要组成部分,同时作为电力线通信信道阻抗的一部分,它的投入和切出会影响电力线通信信道特性。目前的相关研究都是从电网无功补偿的经济效益、最优无功潮流、无功补偿器的改进等方面展开的,对电力线通信阻抗特性的研究也多是从整个电力负荷出发进行实验测试分析的,直接研究无功补偿器对电力线通信信道特性影响的文献未见报道。本文从无功补偿器着手,重在研究无功补偿器对电力线通信信道特性的影响。论文首先分析了电力线的两种模型以及电力线通信的信道特性,在充分了解无功补偿器的工作原理、结构及在电网中安装位置的基础上介绍了常用的无功补偿器。以常用的WBMJ(Z)型自愈式低压并联电容器为研究对象,测量了并联电容器的阻抗,并基于阻抗测量,提出了两种无功补偿器高频模型的建模方法,分别是基于集总参数电路的高频建模和基于模块化端口行为的高频建模,并借助MATLAB和1st Opt数据分析软件,建立了自愈式低压并联电容器的两种高频模型。通过对比模型计算值和测量值,证明了所用理论的正确性和方法的合理性。最后把所建的高频模型接入电力线通信信道模型中,结合仿真结果分析了无功补偿器对信道的频响特性、多径效应、衰减方面的影响,取得了一些具有一定价值的成果。本课题研究成果为建立无功补偿器的高频模型提供了两种方法,为分析电力线通信信道特性提供了一种有效的手段,是电力线通信信道建模的有效补充和完善,仿真得到的无功补偿器对电力线通信信道的频响特性、多径效应、衰减影响的规律,可为科技人员设计和维护PLC系统,提高通信质量和可靠性提供参考依据。本文成果填补了无功补偿器对PLC信道影响研究的失缺,为今后继续开展此方面的研究奠定了基础。