基于低压电力线载波的台区及相位识别

《基于低压电力线载波的台区及相位识别》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、基于低压电力线载波的台区及相位识别摘要：该文设计了一种利用载波和编码技术，在不中断台变对用户供电的情况下，自动识别计量装置所在相别及台区的仪器，为台区的精细化管理和线损考核提供了保证。关键词：低压电力线载波通信技术；台区；相位仪器中图分类号：TB971文献标志码：B文章编号：1003-0867(2008)10-0057-03在日常用电管理工作中，常常为了安装低压集抄系统和统计台变线损，而需要准确判断某计量装置是属于哪个配变台区；常常为了提高配变利用率，而需要将负载较重相的一些用电户移到较轻的另外一相进行供电，以平衡

2、三相的负载，这就需要准确判断这些用电户所在的相位。一般情况下都是分台区、分线停电，逐个检查来区分，这样费时费力且给用户造成不方便。本文述及的一种采用工频同步编码调制的低压电力线载波通信技术，可以方便准确地同时进行用户所在台区及相位的识别。1技术原理低压电力线载波通信，主要应用在220/380V的低压电力网，以台区变压器为单位进行低压侧的组网。考虑到低压电力线载波通信在跨变压器台区的情况下，因为存在两个变压器的信号隔离衰减，载波通信效果将大大降低，在正常变压器负载运行的一般情况下，往往是不能通信成功的，而在同一变压器

3、下就比较容易通信成功，所以，可以根据检测终端是否能够成功接收到测试主机发送的数据帧，来判别该计量装置是否属于该台区。采用低压电力线载波进行点对点通信，在台变低压侧三相出线母线接入测试主机并按照A、B、C三相顺序分别发送包含各自相位信息在内的电力线载波通信数据帧(三相接入，三相载波，分相发送)，在计量装置所在位置接入检测终端，以接收测试主机发送的通信数据帧(单相接入，单相载波接收)。通信数据帧格式举例，如表1所示。表1通信数据帧格式说明：通信数据帧里的数据组信息，以8个字节为一组，可以为空、1组或多组，每组数据可以固

4、定为01H，23H，45H，67H，89H，ABH，CDH，EFH。2现有技术的局限性在白天(夜间负载较轻，通信效果较好)，某些负载较重或台区线路特别复杂的线路环境，因为线路干扰强，信号衰减大，会存在在同一台区下低压母线出线与用户之间无法达到点对点成功进行电力线载波通信的情况，造成该计量装置不在该台区下的假相。在某些新小区，因入住不多，负载较轻，电网布线规范，线径粗，阻抗相对较小等情况下，尤其是采用的电力线载波通信能力较强，可能会存在测试主机跨台区(即使存在两个变压器的信号隔离衰减)也能与检测终端进行成功通信，造成

5、该计量装置处在该台区下的假相。因为低压载波信号在不同相位之间也能够部分耦合，尤其是现在大部分新台区，都采用地下电缆，距离短，线径粗、低压三相四线一束出线，信号耦合就更容易了，所以，无论是FSK(移频键控)还是扩频通信等传统载波调制解调技术，就能够容易发生跨相耦合通信(跨相耦合通信本身在此并无多大实用价值)，比如，B相的检测终端能够成功抄到A相测试主机发送的数据，从A相抄到B相的效果与从A相抄到A相的效果接近，就无法进行相位的正确识别。要解决以上几个问题，就需要在载波调制和同步方式以及软硬件设计处理上进行改进。3改进

6、方案3.1改进措施在固定的点与点之间(台变低压母线与计量装置之间，即测试主机与检测终端之间)进行通信，通信数据帧短的，总是较数据帧长的容易通信成功，所以，可以通过改变通信数据帧的长度，来调节点对点之间通信效果的好坏。这时在软件数据处理上，可以通过逐级加大下行通信数据帧的(数据组)长度，来达到同一台区下能够正常通信，而跨台区由于信号隔离与衰减不能通信，以此来达到台区的正确识别，因为跨台区存在两台变压器的隔离衰减，其通信效果要比同一台区下要差些；如果测试主机与检测终端之间，在本台区和跨台区都不能成功通信，这时可采用逐级

7、减小下行通信帧(数据组为空)长度来达到正常通信。在硬件上，采用多路载波发射回路的办法来改变发射功率以改变载波通信信号强度，多路发射的多路信号，是起到信号叠加的效果，而不会相互干扰。将测试主机的发射部分共设计成三个回路，可以由主CPU控制是采用1个、2个还是全部3个回路进行发射。也可以采用适当降低载波发射功率(减少载波发射回路数)的办法。对于利用低压载波通信实现相位识别，本文所采用的是一种独特的基于工频同步的载波编码调制解调方案，利用50Hz的工频信号作为载波通信的同步参考信号(同步信号之一)，因A、B、C三相工频信

8、号各相差120°，所以，能够主动避免跨相耦合通信而方便地实现相位识别。基于以上分析，本方案将测试主机设计成按照不同的相位、不同的发射功率(启用不同的发射回路数)、不同的数据帧长度，不停地循环发射数据，而检测终端通过对接收到的数据的分析来判断。在一个小区有多台变压器的情况下，可以接入多台测试主机，每台主机都有编号用来识别不同的台变，通信数据帧里也包含了主机编号