低压电力线载波通信的无源耦合电路设计
2011-08-13刘述钢刘宏立
电子技术应用 2011年4期
刘述钢,刘宏立
(湖南大学 电气与信息工程学院,湖南 长沙 410082)
低压电力线载波PLC(Power Line Carrier)通信因低压配电网具有的丰富的用户资源和经济效益而成为电力系统通信网的首选通信方式。为此,美国和欧洲国家都制定了电力线载波通信标准,同时,我国国家电网也制定了低压载波信号3 kHz~500 kHz的电力用电用户信息采集系统通信单元技术规范[1],这些标准促进了低压电力线载波通信技术快速发展。然而低压电力线是一个输入阻抗变化大、衰减特性复杂、多种噪声并存且噪声时变性强的有线信道[2-3],由于低压电力线的这一固有特点,导致不管是低压宽带PLC还是低压窄带PLC的发展都不尽如人意。目前,国内低压宽带PLC基本上还只停留在研究和实验阶段[4-5],窄带PLC也只在集中自动抄表系统中取得了一定程度的应用。但是由于PLC终端的信号传输距离和抗干扰能力较差,尽管采用了自动路由技术,仍然存在部分盲区抄不到表的现象。因此改善PLC的信号耦合技术是提高点对点通信能力至关重要的一步。
低压电力线主要是给用电设备传送220 V/50 Hz的电能,耦合电路就是不仅把电网中50 Hz的工频强电隔离开,而且把带外的干扰信号滤掉,将载波信号从工频信号中高效提取出来[6-9]。参考文献[6-8]采用了变压器与电容串联的耦合方法,电力线信道阻抗是动态变化的,必然会引起耦合滤波器带宽的变化。为了能把载波信号提取出来,滤波器的带宽就要远大于载波信号的带宽,带外干扰就会增加。……
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