双向工频通信信号在配电网中的传输特性与性能分析.pdf

第25卷第6期 电 力 科 学 与 工 程 Vo1．25，No．6 24 2009年 6月 ElectricPowerScienceandEngineering Jun．，2009 双向工频通信信号在配电网中的传输特性与性能分析 刘 盼 ，曹 宇 (1．武汉大学 电气工程学院，湖北武汉430072：2．中广核工程有限公司设备成套部，广东深圳518124) 摘要：介绍了双向工频通信的基本原理，建立了工频信号调制模型。分析了配电网结构、变压器连接方式， 以及负荷变化对工频信号的影响，证明了双向工频通信方式具有抗干扰能力强、不受线路状况和负荷变化 制约的特点． 关键词：双向工频自动通信；传输特性；调制 中图分类号：TN915．835；TN911~254 文献标识码：A 号调制是子站端在 电压过零点处叠加一个脉冲信号 0 引 言 到工频电压波上，利用相邻的两个电压正波调制信 号有无的组合来实现信号传输。而入站信号主要是 双向工频通信技术 (TWACS，TwoWayAu- 在用户端电压过零点处叠加一个脉冲信号到工频电 tomaticCommunicationSystem)是近年来在北美 流波上，利用相邻4个电流波调制信号的有无来实 地区已应用的基于配电网的通信技术。该技术是以 现信号传输。信号等效调制电路如图l所示。图1 配电线路 (10kV／220V)为通信信号的载体，在 中，e为子站电压；变压器 为调制变压器； 。， 电压过零点附近把信号叠加在基波 (50Hz)电压 上n等效了主变二次侧漏阻抗；R， 等效了调制 或电流上。其独特的通信原理决定了其具有成本低 回路阻抗。对于子站端，材 是出站信号；对于用 廉、实现简单、抗干扰能力强等优点 [1-31。虽然双 户端，f 是入站信号。 向工频通信技术在国外已经得到了成熟的应用，却 未必适用于我国配 电网，主要原因是电网结构的差 Rl 厶 异。国外配电网是中性点直接接地系统，各相之间 相互独立，因此工频通信主要采用相电压、相 电流 通道，实现三相独立通信。而我国中低压配电网各 相之间的不独立，这使得信号存在耦合的情况，使 信号的传输变得复杂。本文从工频通信技术的基本 图1 工频通信信号等效调制电路 原理出发，结合我国配电网的实际情况，讨论了配 电网结构、变压器连接方式以及负荷变化对工频信 设电压过零前 30。(=150。)时晶闸管触发 号的影响，以便寻求该技术适合于我国配 电网的通 导通，电路方程为： 信方案。 也訾=sin(co) (1) 1 TWACS的基本原理 式中 为变压器二次侧相电压最大值，解方程可 得： 双向工频通信的工作原理：利用工频电压基波 过零调制的方法，实现信号的调制和解调。出站信 =sin(o~t+a-争ino(oe 2) 收稿 日期：2009—03-01． 作者简介：刘盼 (1985一)，女，武汉大学电气工程学院研究生 第6期 刘 盼，等 双向工频通信信号在配电网中的传输特性与性能分析 25 ^／馨 以出站信号调制在AB线电压上为例来分析其 式中=、 ，卿普 ，嗉 。