智能化电力线高频载波通道测试装置的研究与开发

智能化电力线高频载波通道测试装置的研究与开发

江玉蓉[1]2002年在《智能化电力线高频载波通道测试装置的研究与开发》文中进行了进一步梳理电力线高频载波技术在电力行业和其它相关领域得到了广泛应用,具有十分重要的地位,但现有的载波通道测试设备却比较落后,急待改进。基于这一点,本文对电力线高频载波通道测试装置进行了研究开发。 论文分析了目前所用的测试设备的特点和不足,介绍了DSP技术的发展及特点,提出了基于DSP技术的智能化的电力线载波通道测试装置的新方案。在装置硬件电路设计上,大量采用了数字电路技术,如DSP技术、DDS技术、数字电位器技术等。在软件方面与硬件电路相一致,采用了数字滤波器实现信号滤波,实现了滤波参数的数字式动态可调,输入信号的频率值和电平值由DSP经过数字信号处理计算得到。在功能上,装置集电平振荡器、高频频率计和选频电平表等多台仪器的功能于一体,且装置的所有试验操作、测量及数据处理由安装于通用计算机上的应用软件完成。在此基础上,研制开发出了一套智能化电力线高频载波通道测试装置。对测试装置的检测结果表明,其各项指标均达到预定要求。 本文所设计的测试装置,较以往的电力线载波通道测试设备有很大的改进和创新,在2002年1月湖南省电力公司组织的技术鉴定中,其总体技术被评定为国际先进水平。

赵永生[2]2003年在《智能化电力线高频载波通道测试装置的研究》文中认为阐述了新开发的智能化电力线高频载波通道测试装置的组成、原理和作用 ,介绍了该测试装置采用的新技术和运用软件。

詹志飞[3]2012年在《中高压电力线载波通信的相关研究》文中指出随着经济的不断发展,电网规模不断升级,复杂度也相应增加,当中涉及的技术和管理问题也逐渐突出。而解决这些问题的关键,则在于实现电网的智能化。而电网智能化的实现,则必须建立在高效可靠的电力通信网基础之上。在目前应用的多种电力通信技术之中,电力线载波通信技术因为它独有的特点,成为目前中高压电网中主要采用的通信手段。中高压电力线载波通信涉及很多方面,其中主要包括电力线载波通道和电力线载波设备的相关运行。而中高压电网的运行环境具有一定的复杂性,这对电力线载波通信的正常运行造成很大干扰。如何更好的了解和改善当前电网的整个载波通信状况,对电网的安全稳定运行有着重要的意义。为了达到这个目的,从而展开了本文的工作。论文的主要研究工作和创新性涵盖以下几个方面:1、阐述了中高压电力载波通信作为本课题研究的背景、目的和意义。重点分析了当前智能电网的发展状况和中高压电力线载波通信相关的技术和应用,同时分析了对电力线载波通道的运行状况进行检测和改善的重要性,分析了当前已有的工作,并在其基础上提出了本课题所要达到的目标。2、针对传统载波通道测试的弊端,设计并实现了自动应答式混合载波通道测试系统,通过模拟和实地测试表明,该系统可以很好的提高载波通道测试的效率和准确性。3、为更好的了解当前电网中电力线载波设备的安装情况,在自动应答式混合载波通道测试系统的基础上,对其功能进行拓展,实现了多协议下对电网载波设备的安装情况的检测。通过模拟和实地测试表明,该功能达到了很好的检测效果。4、针对电力线载波设备通信状况较差的现象,提出了一种提高设备自适应运行能力的方案,同时针对电力载波设备通信的特点,提出了一种载波设备间组网的方案。

刘中芳[4]2012年在《电力线载波通信技术在光伏发电系统中的应用》文中提出随着中国在新能源发电技术领域日新月异的发展,光伏发电因为其可靠稳定、维护方便等特有优势得到了广泛应用。为了监测光伏发电系统的运行状态,在光伏电池板的输出端安装了光伏智能防雷汇流箱,它把池板子阵的电流、电压、温度、以及故障状态等信息通过有线、无线等方式实时上传至监控中心,以便于电站智能化运维管理。本文研究的电力线载波通信技术,可以实现汇流箱和集中器之间的通信。原理是将汇流箱监测的信息调制到电力线上,通过电力线传导,在线路另一端通过集中器采集信号,还原信息数据,送至监控中心。电力线载波通信技术性能的优劣和通信信道的特点直接关系到通信的可靠性。本文主要对电力载波通信技术在光伏发电系统变流器直流侧的应用进行了分析。重点研究了直流电力线信息通道的结构和特征,仿真分析了高频谐波和噪声的干扰。对DCSK调制原理及其在并网光伏发电系统中的实现进行了MATLAB仿真验证。通过对比选择了合适的PLC专用芯片,针对其工作原理设计了滤波电路和耦合电路。为了优化PLC技术方案,进行了大量的实验测试。并且针对工程应用中出现的问题,找到了有效的解决方案。实验证明,电力线载波通信技术能够可靠应用于光伏发电系统中。

龙志军[5]2002年在《高频保护通道测试仪及其数字信号处理算法研究》文中研究指明高频保护通道测试仪是一种用于测试电力线故障信息并实现电路主保护的测试仪器。该装置通过高频发讯机与相应外围加工设备合成并传送发端测试信号,于收讯机端接收此信号并分析传输通道故障信息。 本文针对当前市场该产品设计上的某些缺陷从总体上提出了一种全新的设计思路:采用DSP(数字信号处理器)进行信号处理以及通用计算机用于人机交互。本文介绍了装置硬件核心数字信号处理器TMS320C5409在软硬件设计上的特点并提出了作者在设计中的若干心得体会。此外本文还集中分析了应用于本设计的数字信号处理算法并对其中某些经典算法提出了改进意见。 本项目来自于湖南省电力试验研究所科研项目“智能化电力线载波通道测试装置”。该装置现已通过权威部门鉴定,各项测试结果达到或超过预期指标。

董振刚[6]2009年在《潜油电泵机组状态监测与辨识方法研究》文中研究说明随着全球对石油需求的不断增长以及易采原油的日益减少,潜油电泵作为一种重要的采油设备,在二次及叁次采油中发挥不可替代的作用。潜油电泵机组一般工作在1km或更深的油井中,高温、高压、振动等恶劣工作环境严重影响着机组的安全与高效运行。研究潜油电泵井下状态监测技术对提高潜油电泵采油技术水平,形成具有自主知识产权的潜油电泵技术和产品具有重要的研究意义和实用价值。本文以大庆石油管理局技术合作项目为依托,以大庆力神泵业有限公司生产的潜油电泵机组为研究对象,开展潜油电泵井下多参数测试关键技术及工程化研究工作。本文围绕潜油电泵机组运行时的压力、温度、振动、泄漏电流等多参数实时监测系统的信号提取、传输、调制与解调技术以及泵排量辨识、井下多参数测试系统可靠性等关键技术,根据科研项目的要求和工程类课题的特点,进行了较为系统的理论和实验研究工作。通过国内外井下多参数测试技术的研究现状及潜油电泵机组特殊的工作环境分析,研究基于电力线载波技术进行信号传输方法与实现技术。确定了温度、压力、振动以及泄漏电流等潜油电泵井下状态信号的提取与处理方法以及井下多参数测试系统的电源供给方案。对空载、带载情况下变频器产生的不平衡电压和高次谐波的含量进行了测试与分析。研究了基于电力线载波技术将井下状态信号传输到地面井口的调制解调技术及滤波等后处理方法。研究在井下环境中工作的传感器自身状态监测与故障诊断方法。基于RBF网络时序预测状态监测方法,建立传感器的RBF时序预测模型,引入最近聚类算法的思想,研究初始聚类中心自动调整问题。研究基于状态参数变化对传感器故障进行分类和辨识的方法,通过井下温度传感器实验数据,进行了实验研究和验证。进行了传感器受温度变化影响分析,通过软件补偿方法进行了压力传感器输出特性的温度校正。潜油电泵排量是描述潜油电泵机组运行状态的重要参数,受到井下环境以及流量计自身结构特性的限制,实现排量直接测量的技术还不成熟。依据井下压力参数、泵出口压力参数以及潜油电机运行电流,研究排量与井下压力、泵出口压力、电机运行电流之间的关系,基于神经网络技术研究潜油电泵的排量辨识。研究基于递归神经网络的潜油电泵排量辨识方法,设计了隐层反馈、输出层反馈及自反馈的递归神经网络结构。针对具体问题,改进了网络学习算法,给出了放大倍数和动量系数的取值范围。通过实验数据对潜油电泵排量辨识的可行性进行验证。研究井下多参数测试系统的可靠性问题。在分析潜油电泵机组可靠性的基础上,采取模糊可靠性分析方法,通过反向干涉模型分析了井下多参数测试系统的可靠性,研究了井下多参数测试系统的寿命分布规律并对故障发生概率较高的基本事件提出了具体改进措施。根据课题要求和本文所研究的工程问题的需要,对所研制的潜油电泵井下多参数测试系统进行了实验室环境和现场试验井环境的实验研究和运行性能考核。进行了温度传感器的标定试验及压力、振动及泄漏电流传感器随温度变化产生漂移的性能分析。基于监测数据,对潜油电泵的故障诊断与运行状态进行了简要分析,对潜油电泵运行参数调节方法进行初步探讨。现场试验结果表明,所完成的井下多参数测试系统可实时地监测井下潜油电泵机组的运行状态。潜油电泵井下多参数测试系统关键技术及工程化研究为形成具有自主知识产权的技术和产品打下了较好的技术基础。

刘恒川[7]2006年在《智能化电力线载波阻波器滤波器测试仪的研制》文中研究说明电力线载波通信作为电力系统固有的特殊通信方式,是其他通信手段所不可替代的。实际情况证明,高频载波通信中的故障主要是载波通道加工设备的不正常工作引起的。因此,定期对电力线载波通信中的结合加工设备进行性能参数测试显得尤为重要。阻波器滤波器测试仪就是在现场对电力线载波通信中的阻波器和滤波器进行检测的装置。本文研究和设计了基于ARM微处理器的阻波器滤波器测试仪。测试仪通过测量阻波器的阻抗,滤波器的回波损耗和工作衰减参数来判断结合设备的性能。本系统实现了测试结果显示,存储,测量方式自动切换等功能。文章首先根据系统的测试要求对仪器的测试原理进行了研究和分析,建立测试模型,得出对参数数据的计算方法。然后,对系统的硬件设计进行了详细的分析和介绍。其中包括:硬件的系统整体设计,控制器平台的选取,高性能任意频率发生器的构造,滤波器设计方法和性能仿真,整流电路的选择,LCD显示和键盘的设计,自校正原理分析和方法,USB接口的使用等等。软件的设计采用模块化的方法。给出了系统设计流程图和部分模块的C语言编程的子程序。最后,由于测试系统的测试环境比较恶劣,为保证测试要求的精度,提出了针对电磁兼容性和抗干扰的硬件和软件设计。文章的最后进行了总结并提出了进一步研究的建议。

邵海明[8]2013年在《载波通信对智能电能表计量误差影响的研究》文中研究指明随着我国智能电网的不断发展,用户对智能电网的要求不断提高。智能电网中远程抄表系统能够解放大量人力、节约成本,大大提高电网的智能化和自动化水平。在各种远程抄表的实现方式中,低压电力线载波通信技术表现出了独特的优势:它的传输介质是目前存在的电力线网络,将载波信号迭加到电力线上来传输数据,这既让通信网络覆盖到每一个角落,又充分利用了现有的低压配电网络,节约了信道铺设的费用,具有非常广阔的应用前景。目前具有载波通信功能的智能电能表已经得到国家电网公司的大力推广,但是相关的技术标准中只是定性地规定了智能电能表在载波通信状态下能够正确计量,并且不影响表内存储的数据,在电磁兼容性方面作出了对电磁干扰的抗扰度和无线电干扰抑制的规定,都没有明确提出载波通信对智能电能表计量误差影响的具体实验方法和合理的误差范围。本文针对以上存在的问题,展开了理论分析和实验方法的研究。本文首先介绍了选题的背景和意义、低压电力线载波通信技术和智能电能表的发展现况,同时通过对相关标准和规范的分析,阐明了载波通信对智能电能表误差的影响是亟需明确的问题。提出了本文的主要研究内容和主要创新点。其次,结合智能电能表的计量原理和载波信号的高频特性,理论上分析了载波信号对智能电能表采样的影响。研发了电压电流回路载波隔离衰减装置,研究工作主要包括装置总体结构的设计、主控电路板的软件硬件设计、装置程控化设计和脉冲光电隔离设计,并通过验证实验证明装置能够达到设计指标。最后,在电压电流回路载波隔离衰减装置的基础上构建了载波通信对智能电能表计量误差影响的检测系统,完成了载波通信对智能电能表计量误差影响的实验。通过实验数据的分析,明确了载波通信造成的智能电能表误差的范围,为提高智能电能表的整体性能提出了建议。本文的研究明确了载波信号在智能电能表的计量过程中产生的误差,并给出了试验方法,为改善低压电力线载波通信的整体性能和提高智能电能表计量的精确性提供了技术支持,有助于载波通信技术在智能电网中的运用和推广。

彭建军[9]2009年在《用于安保系统的电力线载波通信研究与设计》文中研究指明由于电力线通信不需要重新布线,成本低廉等许多优点,在许多领域受到了极大的关注。目前,电力线通信已经进入了高速发展时代。随着国民经济的快速发展,城市基础设施的不断完善,各企事业单位、居民小区、公共场所等有着各种各样的安全要求。由于安全设施的规定及施工、经费困难,给各单位的安保工作人员带来的相当大的工作难度,而基于载波通信技术的安保系统能解决这样的困扰。再配合一些传统的安全检测手段,如:红外检测,各种专业传感装置等,将检测到的信息存储到存储单元里,通过电力线传递到控制中枢,进行安全分析,以达到安保的效果。本文介绍了用于安保系统的电力载波通信系统电路设计方案,对耦合装置的技术要求、耦合装置的设计原则进行了较详细的介绍。阐述了电力线信道特点,硬件设计原理。并最终描述了系统组成结构与工作原理、单片机接口和电力线接口电路、集控单元接口电路、现场单元接口电路、通信程序流程,并详细介绍了载波芯片ST7538的功能。本系统具有投资相对较小,不需要架设通信电路,抗干扰能力较强等特点,在未来安保等民用行业将得到广泛应用。对于该技术在目前安保行业甚至智能控制领域还是比较新的,有广阔的应用市场。

李伟波[10]2002年在《基于现场总线的智能阀及其信号提取与二线传输模式研究》文中研究说明各种电液阀作为一类重要的执行器件,保证其安全稳定的运行意义重大,因此需要对阀的运行状态信息进行有效提取和实时监控,以及在出现故障时报警并做出相应的应急处理。随着整个控制系统规模的扩大及网络结构的复杂化,监控网络还需满足系统对简化网络拓扑、提高控制智能以及系统的开放性和控制功能的分散化的要求。正是基于这样一种背景,在综合国内外公开文献的基础上,我们提出了基于电力线载波传输和CEBUS现场总线的智能二线阀系统的概念,并对其相关关键技术进行了基础研究。 所研制的智能二线阀之关键技术可分为阀信息提取、二线阀研制、二线信息双向传输等几个方面。 论文首先对液压阀卡涩、卡紧这一类重要故障现象进行了机理分析和建模,提出了基于电反射的无传感器检测新方法,并通过仿真和具体实验对其有效性进行了验证。实验结果表明该方法对卡涩、卡紧故障有较好的识别能力,有良好的工程应用前景。 随后,论文对基于MCU的智能二线阀单元模块的设计进行了深入研究,提出了MCU、CEBUS现场总线、电力线载波通讯模块相结合的智能二线阀单元模块系统构架,并对一些具体的技术难题作了实践性研究,给出了解决方案。其中,我们提出的一种无变压器方式的电力叁通,给电力线耦合方式提供了一条新的思路。对该智能二线阀单元模块的实验测试表明该二线阀单元模块其性能令人满意。 在实验中我们发现电力线信道特性的变化对智能二线阀系统的性能有着比较明显的影响,从研究的系统性出发,同时,也是作为从物理实践到理论研究的一个重要步骤,我们在第四章中对电力线信道建模和电力线载波通讯进行了仿真研究。文中我们参考传输线理论和无线传输信道建模中的相关技术,建立了电力线阻抗模型和电力线多线瑞利衰落模型。并对叁种主要载波技术在电力线上的传输性能进行了仿真研究,给出了仿真结果,该基础研究对国内同行有较大的参考价值。

参考文献:

[1]. 智能化电力线高频载波通道测试装置的研究与开发[D]. 江玉蓉. 湖南大学. 2002

[2]. 智能化电力线高频载波通道测试装置的研究[J]. 赵永生. 湖南电力. 2003

[3]. 中高压电力线载波通信的相关研究[D]. 詹志飞. 复旦大学. 2012

[4]. 电力线载波通信技术在光伏发电系统中的应用[D]. 刘中芳. 北京交通大学. 2012

[5]. 高频保护通道测试仪及其数字信号处理算法研究[D]. 龙志军. 湖南大学. 2002

[6]. 潜油电泵机组状态监测与辨识方法研究[D]. 董振刚. 哈尔滨工程大学. 2009

[7]. 智能化电力线载波阻波器滤波器测试仪的研制[D]. 刘恒川. 东南大学. 2006

[8]. 载波通信对智能电能表计量误差影响的研究[D]. 邵海明. 北京化工大学. 2013

[9]. 用于安保系统的电力线载波通信研究与设计[D]. 彭建军. 苏州大学. 2009

[10]. 基于现场总线的智能阀及其信号提取与二线传输模式研究[D]. 李伟波. 浙江大学. 2002

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