宽带电力线载波工程建设初探论文_丁佳

宽带电力线载波工程建设初探论文_丁佳

摘要:在电力线上进行信息传输是电力系统传统的窄带电力线通信技术(下称“NPLC”),而宽带电力线载波通信技术(下称“BPLC”)则是近年从海外发展起来,并作为中低压电力业务的通信有效解决方案而被引入国内。本文以实际工程项目为例,从其工程设计的角度出发,分析BPLC在我国配电网的工程设计难点,提出可行的BPLC工程设计方法供参考。

关键字:配电自动化、宽带电力线载波、通信工程设计

一、引言

伴随我国全面的城市化建设,光纤通信技术开始在配电网逐步推广应用。在满足对可靠性、安全性、实时性等高要求的同时,光纤的大量建设也带了高昂的建设成本与门槛,于是在很多的实际项目中,GPRS这样的无线电信公共网络作为备用方案得到了广泛使用。在初期的建设热潮过后,业内开始再次正视与思索配电通信网络的建设如何更好地兼顾实用性与前瞻性,而作为电力系统传统的电力线载通信技术也被科研机构与电力客户重新提出。

二、BPLC基本特性

BPLC是在传统的的NPLC的基础上发展起来,保留电力系统独有的匹配性与便利性基础,我们可以通过下表来对下两者的主要性能。

由以上基本特征对比可以看出,和NPLC相比,受限于电磁环境兼容性要求,BPLC降低了发信功率,从而传输距离大为缩短,但带宽和实时性性能指标却大幅领先,需要注意的是更高效率调制技术也对线路提出了更高的要求,这就要求我们的工程应用中应更为关注线路条件。

三、BPLC工程应用

3.1 项目描述

所上图可见,本次项目的主要范围是由一个10kV的中压开关站的两条10kV出线,均为架空线路,总长度为1.15公里。其中线路一有2台柱上开关和5个分支点;线路二有2台柱上开关和8个分支点。

本次项目涉及到的10kV线路存在虽然距离都在500米以内,但存在较多的分支线路,而且该地区在宽带频率范围内的信道特性也无经验数据,这些都成为BPLC 本次工程应用最主要的难点。

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3.2 线路工勘

通过线路工勘来掌握项线路特性,从而设计合理的网络结构是解决本次BPLC项目中的工程难点的核心要素。通过这些信息,我们就可以建立出初步的组网模型,如图1-1所示,我们先将线路划分成了4条信道,每条信道都是一个点对点的链状结构。

下面我们需要通过以下的测试来完善和验证BPLC组网模型:

线路噪声测试

路径损耗测试

通道速率测试

线路噪声是影响BPLC工作的关键要素,过高的噪声会导致低信噪比,从而无法建立起有效的高速连接。线路噪声测试的基本方法是在信道两侧分别安装电感式耦合器,并通过示波器来读取线路上的噪声水平。以下是本次项目我们在4条信道两侧做的噪声测试。

由上测试可知,通过设立中继点,原先无法建立通信的路线也已经可以正常

工作,至此,本项目的5段线路都已经验证能够建立起正常的BPLC信道。

四、问题与展望

从本次项目可以看出,在宽带电力线通信领域,如何判断该线路能否建立有效信道以及中继点的选取等问题缺乏相应的数据与经验支撑,因此合理的线路工勘及规划设计,成为BPLC成功在网运行的重要基础与条件,只有通过更多BPLC的实际项目来积累经验,才能总结出适合中国配电网结构的BPLC技术原则与建设方法。

参考文献:

[1] 《统一坚强智能电网综合研究报告》国家电网公司 2009年5月.

[2] 杨晓宪, 郑 涛. 10kV中压电力线信道传输特性测量与研究一—信道传输的一般特性[J]. 电力自动化设备. 2006(11):1-7.

[3] 焦邵华,刘万顺,郑卫文,等. 配电网载波通信的衰耗分析[J]. 电力系统自动化, 2000,24(8):35-40.

[4] 李伯中, 罗雪军, 郭凯. 中亚电力线通信网络的设计[J]. 电力系统通信. 2005.

论文作者:丁佳

论文发表刊物:《中国电气工程学报》2018年第10期

论文发表时间:2019/1/2

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