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中压配电网静动态中继结合的分级分层电力线载波通信路由算法

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电力自动化设备 2017年第12期37卷 8-15页

作者：王艳薛晨焦彦军华北电力大学电气与电子工程学院河北保定071003

为了满足中压配电网配电自动化系统高可靠性、高实时性的数据传输需求,电力线载波通信(PLC)技术需要灵活可靠的路由组网算法。在分析中压配电网结构特点的基础上,提出了一种静动态中继相结合的分级分层PLC路由算法。根据中压配电网的拓... 详细信息

为了满足中压配电网配电自动化系统高可靠性、高实时性的数据传输需求,电力线载波通信(PLC)技术需要灵活可靠的路由组网算法。在分析中压配电网结构特点的基础上,提出了一种静动态中继相结合的分级分层PLC路由算法。根据中压配电网的拓扑结构,采用静态中继法将PLC网络分为3个级次,保证网络整体逻辑结构与配电网的物理结构大致相符,加快PLC网络的组网速度;每一级次内使用改进分层搜索算法进行动态中继自组网,保证组网的灵活性与可靠性。仿真结果表明所提算法能够根据配电网的结构及信道环境自适应地组网,路由优化过程兼顾了链路质量与中继负载均衡性;所提算法计算量小、组网速度快,通过调整算法中的权重参数可以灵活满足组网对可靠性与实时性的不同要求。

关键词：智能电网中压配电网电力线载波通信路由算法信道质量负载均衡

基于支路追加法的配电网混联线路电力线载波通信信道建模

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电力系统自动化 2016年第23期40卷 56-60,85页

作者：王艳王东赵洪山华北电力大学电气与电子工程学院河北省保定市071003

提出了一种基于支路追加法的中压配电网混联线路的电力线载波通信信道建模方法。根据配电网拓扑结构,利用支路追加法,逐一追加网络各条支路,列写该支路的伏安特性独立方程和基尔霍夫定律电流方程,生成一组具有唯一解的网络矩阵方程。通... 详细信息

提出了一种基于支路追加法的中压配电网混联线路的电力线载波通信信道建模方法。根据配电网拓扑结构,利用支路追加法,逐一追加网络各条支路,列写该支路的伏安特性独立方程和基尔霍夫定律电流方程,生成一组具有唯一解的网络矩阵方程。通过该矩阵方程中各未知变量的比值关系,求解信号的传输函数,分析信道的传输特性。当配电网网络结构发生改变时,只需在原代数矩阵方程基础上,增减矩阵中的相关行与列即可得修改后的新矩阵方程。该建模方法原理清晰,运算量小,适用于树形网络、手拉手网络及环网等各种拓扑结构。仿真及实验测试验证了所提方法的正确性。

关键词：配电网电力线载波通信混联线路支路追加法信道建模

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中压配电网电力线载波通信信道建模

电力系统保护与控制 2021年第8期49卷 50-57页

作者：王艳王阳赵洪山陈子璇李永亮华北电力大学电气与电子工程学院河北保定071003

电力线载波通信是智能配电网通信技术的重要选择之一。而中压配电网结构复杂,分支众多,存在电缆-架空线混合型线路,使得载波信号在其上的传输特性难以预估。结合中压配电网结构特点,提出一种载波信号在混合型配电网络中的信道建模方法... 详细信息

电力线载波通信是智能配电网通信技术的重要选择之一。而中压配电网结构复杂,分支众多,存在电缆-架空线混合型线路,使得载波信号在其上的传输特性难以预估。结合中压配电网结构特点,提出一种载波信号在混合型配电网络中的信道建模方法。首先,在中压配电网的实际拓扑结构及线路类型基础上,定义了载波信号的传输线管道。然后,结合多导体传输线理论和行波理论,推导各传输线管道的传播矩阵及各节点的散射矩阵,并根据网络拓扑关系列写整个网络的电压方程。最后,由电压方程可求得在信源节点激励下全网任意节点的电压响应。该建模方法不受网络拓扑结构及线路类型限制,具有很强的适应性及可移植性。计算及电路仿真结果表明了方法的正确性及有效性。

关键词：智能配电网电力线载波通信混合线路行波理论信道建模

基于PRIME标准的低压电力线载波通信组网方案

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电力系统自动化 2014年第24期38卷 73-79页

作者：李腾朱金大蒋媛媛潘正成孙楠南瑞集团公司(国网电力科学研究院) 江苏省南京市211106 河海大学能源与电气学院江苏省南京市210098

在阐述低压配电网电力线载波通信网络拓扑和特征的基础上,结合PRIME标准中媒体访问控制(MAC)层的帧结构、类型,深入归纳、分析和总结了PRIME标准中的电力线载波通信组网初始化算法、网络维护与重构算法。通过采用电力线载波芯片ST7590T... 详细信息

在阐述低压配电网电力线载波通信网络拓扑和特征的基础上,结合PRIME标准中媒体访问控制(MAC)层的帧结构、类型,深入归纳、分析和总结了PRIME标准中的电力线载波通信组网初始化算法、网络维护与重构算法。通过采用电力线载波芯片ST7590T,应用PRIME标准协议,在某一厂区搭建96节点的现场测试环境,实例分析该组网方案的初始化和网络重构过程,并针对现场可能出现的状况,验证了该组网方案的灵活性、抗毁性和现场可应用性。

关键词：低压配电网电力线载波通信动态组网技术网络重构

全双工电力线载波通信双人工噪声安全传输机制

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电力系统自动化 2023年第13期47卷 190-199页

作者：张佳瑞刘晓胜徐殿国哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江省哈尔滨市150001

由于信道的广播特性,电力线载波通信(PLC)极易受到窃听攻击。传统基于全双工(FD)的安全传输方案中只有接收端发射人工噪声(AN),在窃听方更靠近发射端时安全性能衰退。为了保障安全性,文中针对具有信道相关性的单入单出PLC系统提出了一... 详细信息

由于信道的广播特性,电力线载波通信(PLC)极易受到窃听攻击。传统基于全双工(FD)的安全传输方案中只有接收端发射人工噪声(AN),在窃听方更靠近发射端时安全性能衰退。为了保障安全性,文中针对具有信道相关性的单入单出PLC系统提出了一种基于FD的双AN安全传输机制,该机制分为两阶段:第1阶段,合法收发端利用FD技术同时发射独立AN;第2阶段为机密信号传输阶段,发射端利用第1阶段的AN信号加密机密信号,接收端利用FD技术在接收信号的同时发射AN。在非独立同分布的对数正态衰落信道下对系统平均安全容量、安全中断概率、安全吞吐量进行理论分析,确定功率分配系数,并进行仿真验证。结果表明,所提方案对主信道时变性、主信道与窃听信道间的相关性具有鲁棒性。与传统基于FD的安全传输方案相比,所提方案在窃听方更靠近发射端时仍能提供较高的安全吞吐量。

关键词：电力线载波通信物理层安全全双工人工噪声

载波侦听/冲突检测机制应用于低压电力线载波通信的适应性分析

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电网技术 2012年第8期36卷 233-238页

作者：殷树刚张成文田海亭王文强中国电力科学研究院北京市海淀区100192 大连供电公司辽宁省大连市116001 华北电网有限公司北京市宣武区100053 荣成市电业总公司山东省荣成市264300

目前低压电力线载波通信的自组网方案普遍采用载波侦听/冲突检测(carrier sense multiple access/collision detect,CSMA/CD)机制实现电能表号的自动上报,但是实际应用中却出现多起载波通信导致漏电保护器动作的现象。针对此问题,通过... 详细信息

目前低压电力线载波通信的自组网方案普遍采用载波侦听/冲突检测(carrier sense multiple access/collision detect,CSMA/CD)机制实现电能表号的自动上报,但是实际应用中却出现多起载波通信导致漏电保护器动作的现象。针对此问题,通过对大地耦合电容的测试以及对漏电保护器工作机理的分析,发现高频电力线载波信号在强度高于一定阈值时可能会引起漏电保护器动作,其根本原因在于:采用CSMA/CD机制的自组网技术应用于低压电力线载波通信网络时,由于无法控制并发的载波模块数量,也就无法控制高频电力线载波信号的强度,从而可能造成用户的漏电保护器动作。因此得出结论:1)低压电力线载波通信系统不适合采用CSMA/CD机制,从路由的有效性、通信的经济性、产品的稳定性等方面综合考虑,建议采用集中控制路由技术;2)用电信息采集系统的建设中,可以选择用户数据档案下发的装载方式来规避采用CSMA/CD机制可能带来的风险。

关键词：电力线载波通信载波侦听/冲突检测机制适应性分析

多输入多输出宽带电力线载波通信信道模型研究

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中国电机工程学报 2017年第4期37卷 1136-1141页

作者：曹旺斌尹成群谢志远梁晓林李雪彩华北电力大学电气与电子工程学院河北省保定市071003

该文提出一种多输入多输出(multi-input multi-output,MIMO)宽带电力线载波通信(power line communications,PLC)信道混合模型。该模型结合电力线载波通信信道自上而下和自下而上两种建模方法,考虑了多输入多输出载波信道的空间相关性,... 详细信息

该文提出一种多输入多输出(multi-input multi-output,MIMO)宽带电力线载波通信(power line communications,PLC)信道混合模型。该模型结合电力线载波通信信道自上而下和自下而上两种建模方法,考虑了多输入多输出载波信道的空间相关性,提供一种不需要完整载波网络拓扑信息和测量数据的先验电力线信道建模方法。给出了低压室内电力线载波通信信道模型算例,分析了算例在2~30MHz和2~100MHz两种带宽下的信道特征和参数,并与已有模型进行了对比。结果表明,在同等条件下该文模型与已有模型仿真结果一致,但克服了需要获得大量负载阻抗信息或大量测量数据建模的困难,为多输入多输出电力线载波通信提供了一种具有实用价值的仿真分析方法,对于简化多输入多输出电力线载波信道的研究、设计和工程应用具有重要意义。

关键词：电力线载波通信多输入多输出信道模型和参数先验模型宽带

基于信息节点的智能配电网中压电力线载波通信信道建模方法

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中国电机工程学报 2012年第28期32卷 150-156,6页

作者：蔡伟乐健刘开培黄楚鸿郑雪高鹏武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072

电力线载波(power-line carrier,PLC)技术是智能配电网重要的通信手段。为适应智能配电网可能出现的新的网络拓扑结构,提出一种基于信息节点的中压电力线信道建模方法。首先在网络关键位置设置信息节点,然后根据电路基本理论和均匀传输... 详细信息

电力线载波(power-line carrier,PLC)技术是智能配电网重要的通信手段。为适应智能配电网可能出现的新的网络拓扑结构,提出一种基于信息节点的中压电力线信道建模方法。首先在网络关键位置设置信息节点,然后根据电路基本理论和均匀传输线理论推导出各信息节点间的电流电压关系式,最后利用传输矩阵方法得到信息接收点与发射点之间的电压传输特性。通过实验验证了该方法的正确性和普遍适用性。该方法可适用于树形、环网以及网格化等各种网络拓扑结构,为在智能配电网中压电力线采用载波通信技术提供了较好的分析方法。

关键词：智能配电网电力线载波通信信息节点传输矩阵信道模型

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电力线载波通信实验平台设计

实验技术与管理 2019年第1期36卷 156-161页

作者：范迪陈之坤娄猛吕常智张玉萍山东科技大学电子通信与物理学院山东青岛266590

设计了一个电力线载波通信实验平台,平台包括发送端和接收端两部分。给出了平台的电路和主程序流程。基于该实验平台,课程组设计了仿真、测试和实地实验3个层次的实验内容。该平台不仅涉及电力线载波通信的原理,还融合了电子、电路、单... 详细信息

设计了一个电力线载波通信实验平台,平台包括发送端和接收端两部分。给出了平台的电路和主程序流程。基于该实验平台,课程组设计了仿真、测试和实地实验3个层次的实验内容。该平台不仅涉及电力线载波通信的原理,还融合了电子、电路、单片机、接口、C语言等方面的技术。通过设计的实验,学生能够加深对电力线载波通信这种独特的通信方式原理的理解,学习工具软件EDA的使用。

关键词：电力线载波通信实验平台电路设计