浅谈低压电力线信道特性分析

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1、第47卷第7A期电测与仪表Vo1．47NO。7A2010年7月ElectricalMeasurement＆InstrumentationJu1．2010低压电力线信道特性分析王翥，孙嘉宁(哈尔滨工业大学(威海)信息科学与工程学院，山东威海264209)摘要：本文针对低压电力线分析归纳了信道的阻抗、衰减和噪声三大传输特性，并以此为基础建立了简化的电力线信道模型。利用计算机软件搭建仿真平台，对常见的DSSS、FSK和BPSK~．种调制技术做了抗干扰对比仿真实验，仿真结果表明低压电力线通信系统比较适合采用DSSS和BPSK这两种调制技术。

2、关键词：电力线载波；传输特性；抗干扰性能；中图分类号：TP84文献标识码：A文章编号：1001—1390(2010)7A一0032—04AnalyzesofLowVoltagePowerLineChannelCharacteristicsWANGZhu，SUNJia-ning(SchoolofInformationScienceandEngineering，HarbinInstituteofTechnologyatWeihai，Weihai264209，Shandong，China)Abstract：ThispaperanalyZe

3、Stheimpedance，a~enuafionandnoisecharacteristicsoflowpowerlinechanne1．Accordingtothecharacteristics，thepaperhasgivenasimplifiedchannelmodel，andhasdonetheanti-jammingsimulationexperimentforDSSS，FSKandBPSKmodulationtechnologyonthecomputerandsoftwareplatform．Accordingtothe

4、resultofexperiment，bothDSSSandBPSKwereappropriateforthelowvoltagepowerlinecarriercommunicationsystem．Keywords：powerlinecaer，transmissioncharacteristics，anti-jammingcapability0引言本文针对低压电力网分析归纳了电力线信道的电力网是一个人户率第一的物理网络。利用电力阻抗、衰减和噪声三大传输特性，并以此为基础建立网资源实现数据通信已经成为近些年研究的热点，研了一个简化

5、的电力线信道模型。．以DSSS方式为例，利究表明实现电力线通信较好的手段是采用电力线载用仿真软件分析了电力线信道对载波通信的影响和波(简称PLC)通信技术。电力网通常分三类：高压输调制解调的全过程，最后通过抗干扰对比仿真实验说电网(35kV)、中压配电网(1OkV)和低压用户网明电力线上比较适合采用DSSS和BPSK调制技术。(220V／380V)。其中高压和中压电力线载波通信的研1电力线信道传输特性分析与建模究起步早、时间长、技术成熟；而低压电力线载波通信1．1阻抗特性的研究起步则要晚得多。目前PLC通信研究形成了两电力线输人阻抗

6、特性直接关系到通信效率，研究个方向：一个是面向高压和中压输电配电网自动化表明输入阻抗与传输信号的频率有关。理想情况下，的，称为配电线路载波；另一个是面向低压用户网的，电力线可以看作一条各项特性均匀分布的传输线，其称为线路通信【1。输入阻抗应该随着频率的增大而减小。而在实际接入PLC通信应用广泛，主要应用在远程抄表、照明负载的情况下，输入阻抗的变化并不一定符合这一变控制、楼宇家居自动化和互联网宽带接人等领域。但化规律。各种复杂负载与电力线本身组成许多共振电是PLC通信也有其自身缺陷，电力线本身并不是按传路，在共振频率及其附近频率上输入

7、阻抗的幅值会有输通信数据要求设计的，因此它的各项特性与常用传较大变化，形成阻抗低谷区。这种振荡变化规律使得输介质(如光纤和同轴电缆)有很大不同，这使得电力载波发送的输出阻抗和接收的输入阻抗都难以匹配，线信道的传输特性相当复杂，加上我国电网设备电磁所以在具体应用时要考虑实际情况，做相应调整来消兼容标准低，造成电力线通信环境十分恶劣。除这种影响。32。第47卷第7A期电测与仪表Vo1．47No．7A201O年7月EleetriealMeasurement＆InstrumentationJll1．2O101．2衰减特性(5)突发性噪声由于

8、电力线并不是一条各项特性均匀分布的传主要由用电设备突然启动和关闭造成，出现的时输线，所以上面传输的高频信号必然存在衰减。这种间是不确定的；但是持续时间很短，能量很集中，时域衰减主要是由线路衰减引起的。显然，电力线衰减的幅值非常大。特性