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低成本、高稳定性的低压电力线载波通信过零检测电路设计

发布时间: 2018/4/16 10:44:27    点击:   文章来源:本站原创   
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  • 电力线载波通信(PowerLineCarrier,简称PLC)于20世纪20年代推出。它的优势主要来源于电力线分布广泛,利用电力线作为通信线路可以减少投资和对线路的维护成本。换言之为了简化布线,可以采用电力线载波通信(PLC)技术传输数据。
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    • 电力线
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    电力线载波通信(PowerLineCarrier,简称PLC)于20世纪20年代推出。它的优势主要来源于电力线分布广泛,利用电力线作为通信线路可以减少投资和对线路的维护成本[1]。换言之为了简化布线,可以采用电力线载波通信(PLC)技术传输数据[2]。

    因此在很长的时间里,电力线载波在电力系统通信中占有主导地位[3-4]。但是电力线的设计初衷是为了传输电能,作为数据传输通道,其信道特性并不理想[5-6]。文献[7]对低压电力线载波通信信道特性进行了研究和分析。

    近年来,随着智能电表和低压电力线载波通信技术的不断发展和成熟,国家电网公司对于电力线载波通信的一次抄表成功率一步步提高。由于低压电力线载波通信本身存在的缺点:不同信号耦合方式对电力载波信号损失不同、电力线载波信号的衰减极具变化性、电力线存在本身应有的脉冲干扰[8];大量冲击性负载接入电网中,使得谐波增加[9],由于频带接近,该谐波直接影响到电力线载波通信的成功率。使得大量台区很难满足国网公司对于一次抄表成功率的要求。

    多年来低压电力现场的大量测量数据表明,交流电在过零点附近具有阻抗连续、谐波污染值低、周期和相位稳定等特点,非常适合做载波通信。因此过零点通信被各大载波通信方案厂商所采用,经过大量通信现场的验证也取得了很好的通信效果,一次抄表成功率超过99%,完全满足国网的相关要求。

    过零检测电路作为过零点电力线载波通信至关重要的一部分,用来精确检测交流电的过零点,载波通信根据检测到的过零点,将长帧数据分割,在连续多个过零点附近很短的时间片范围内进行数据通信。进而降低由于负载和阻抗不连续、谐波污染等原因引起的载波信号衰减,导致通信不成功。

    该过零检测电路必须具备成本低廉、检测准确性高、高稳定性、抗干扰和浪涌能力强等特点才能大量应用在实际低压电网环境中。

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