工频通信装置的研制

1配电网双向工频通信装置的研制电力网是规模庞大的能源供应有线网络，利用现有的电力网作为信道，通过电力线对连接在电网上的设备设施进行监测、控制和抄录传输数据，实现数据传递、信息交换和自动控制，已经成为电网自动化的迫切需要。由于电力线的主要功能是传送 50Hz 工频电能波形,有别于光纤、同轴电缆、双绞线等专用的通信媒质，不能兼顾数据通信的技术要求。特别是低压电力线,其环境是一种恶劣的信道环境,线上存在大量噪声,负载多,配置情况复杂,信号衰减特性和干扰特性异常复杂,而且随机性、时变性大。因此通过电力线来可靠地传输数据,遥控监测远端设备,技术难度很大。目前,电力线载波通信由于电网特性参数的随机多变性、噪声干扰和负载衰减等因素,效果并不理想,特别是在电网用电高峰期,负荷较大的时候,有效通信信号完全被噪音信号所淹没,被负载吸收殆尽,无法进行正常的通信。因此如何克服电力线的特性参数随机多变性、噪声干扰和负荷衰减等因素的影响,实现高可靠性远距离的数据通信,为配电网自动化提供可靠的通信手段,成为一项具有十分挑战性的课题。双向工频自动通信(TwoWayAutomaticCommunicationSystem,简称TWACS)，是近年来为了克服上述问题而提出来的一种基于电力配电网络的新型通信技术。TWACS 的信号调制原理是采用工频电压基波过零调制的方法实现信号的调制和解调,其核心思想是利用电网电压和电流波形的微小畸变来携带信息。由于双向工频自动通信调制信号频率范围一般在 200hz~600hz 之间。因此能够直接跨变压器台区实现双方的直接通信而不需要中继环节,没有驻波和盲区现象。通信信号在远距离传输过程中,不会因线路阻抗的影响而产生太大的衰减,这是载波方法所无法比拟的°TWACS 通信不需要改造现有的电力配电网络,无需增加中继环节,可以直接进行跨变压器台区通信,这种通信方式具有低成本、信号调制功率小、抗干扰能力强、信号衰减小、传输距离远、所需设备少的特点。适合于传输速率要求不高的远距离监测控制、自动抄录传输数据和配电网自动化等场合，可应用于集中抄表、无功补偿投切自动控制、远程负荷控制管理、电力设备监测管理等方面。具有广泛的应用前景和很高2的实用价值。二、项目研究的材料与方法双向工频电力通信系统主要以配电网络(220V 和 380V 线路)为通信介质，使用 50Hz 作为输人输出信号的载波频率通道，利用工频电压基波过零调制的方法，形成过零点附近电网电压和电流波形的微弱畸变来携带信息，实现数字...