双向工频通信信号的影响因素分析.pdf

第 25卷第 7期 电 力 科 学 与 工 程 Vo1．25，No．7 2009年 7月 ElectricPowerScienceandEngineering Ju1．，2009 双向工频通信信号的影响因素分析 赵 洁，刘涤尘，王 静 (武汉大学 电气工程学院，湖北武汉430072) 摘要：双向工频通信技术 (TWACS)是一种基于电力系统配 电网的新型数字通信技术。本文根据双向工频 通信的基本原理，建立了双向工频通信信号产生和在配电网中传输的仿真模型，提 出了影响双向工频通信 信号大小的诸多因素，并进行了理论分析和仿真实验。结果表明，调制阻抗对 TWACS调制信号影响最大， 配电变压器型号影响TWACS信号的传输效果，负荷和无功补偿容量对TWACS信号的幅值和波形也有较 大影响。 关键词：双向工频通信；配电网；调制；影响因素 中图分类号：TN915．853 文章标识码：A 子站传输数据，利用电流波形变化携带信息，其调 0 引 言 制信号称为上行信号瞄】。因调制信号的频率在 200 Hz到600Hz之间，等效波长远远大于馈线长度， 随着我国电力配 电网络的发展，在不改变现有 波的反射、折射可以忽略，不存在载波通信所遇到 网络的基础上加以高效的利用，如传输数据并进行 的驻波和盲区问题，故可以采用集总参数模型来研 自动控制成为 日渐重视的课题 。双 向工频通信系统 究信号在线路中的传输特性 。 (TwoWayAutomaticCommunication System ， 图1是下行信号单相调制 电路 】。图中e为子 TWACS)是一种基于配 电网络的新型数字通信技 站 电压，厶表示变压器漏感 。当在 电压波形正过零 术。它利用在 电压过零处加入微弱的畸变来实现信 点前 30。处闭合晶闸管s，产生的瞬间电流f在调制 号的调制，具有通信距离远，抗干扰性能强，设备 变压器原端引起电流i，f在子站变压器漏 。上引 简单投资小等特点，与传统的电力载波通信相比有 起电压降‰。。当电流 过零时，晶闸管S反向偏置 巨大的优势n。利用这一技术可实现远程抄表、状 截止，完成一次调制。当电流fc到达零点时晶闸管 态监测、负荷控制等功能，将极大地提高我 国的配 自动断开，此时的调制电压‰。a叠加于 电网电压波 电自动化水平。 形过零点处，从而完成一次调制过程，‰。a即为下 本文根据双 向工频通信的调制原理，指出了影 行信号。 响双向工频通信信号大小的诸多因素，建立 了双向 工频通信信号产生和在配 电网中传输的模型，并在 此基础上进行了理论分析和仿真实验 。 1 双向工频通信信号的调制 双向工频通信信号传输数据有两种方式：由配 电子站向用户传输数据，它利用电压波形的微弱畸 图1 工频通信下行信号等效调制电路 变携带信息，其调制信号称为下行信号；由用户向 若不考虑负荷和无功补偿电容器等因素的影 收稿 日期：2009—04—11． 作者简介：赵洁 (1986一)，男，武汉大学电气工程学院博士研究生 第 7期 赵 洁，等 双向工频通信信号的影响因素分析 35 响，晶闸管触发导通后调制回路产生电流i由公式 Rm=O，则 =90。， ∞，于是有 (1)可得。 = (一) f，一 sin(tot+a- si 刊 eI÷ 由式 (7)可以看出减小 可以增大上行信号幅值。 式中=畸 ，嗜 。