为Ue,信号接收端系统电压为阳。
[0093] 阳和Ue的关系如式(7)所示：
[0095] 变换成Iif =&仪+W)的形式，其中a和0分别如式(8)和(9)。
[009引设复数a+巧的福角为目，那么目即为阳和Ue的相位差，其值如式（10)所示：
[0100]由于下行调制一般在电压过零前30°进行，为了分析方便，将下行调制信号等效为 300化的正弦信号，其频率大约为工频频率6倍，按照同样的分析方法，可W得到崎变信号的 传输相位差如式(11):
[010引因此，可知P<0。
[0103]同时，根据式(1)可W得到信号收发断的系统电压比值为：
[0105]根据上式可W得出，信号收发端的系统电压比值近似为1，从而可知信号的衰减很 小。另外，对于崎变电压，还可W利用维格纳分布和短时傅里叶变换的时频联合分析证明， 在跨变压器的情况下，衰减和相位差都很小。
[0106]利用Matlab/Simulink平台仿真，首末端电压在同一个示波器中显示，两条曲线几 乎完全重合，观察不到相位差。如图7所示，（Ue-阳)得到一个幅值很小的正弦波，因此，利用 相量图可求相位差。
[0107]令Ue = a、阳=b、I Ue-阳 I = C,则可求COS目如式（13):
[0109] 根据仿真结果，通过示波器观察可知：a = 310.63，b = 310.33, C = 0.31，可计算的 COS目* 1，则COS目* 0。又由于,所化《，由0。
[0110] 为了观察崎变电压的衰减情况，将收发端崎变电压相减得到的波形如8所示。可W 计算出崎变电压衰减率为0.73%〇。
[0111] 通过仿真证明了收发端系统电压几乎没有相位差。崎变电压信号的传输时延接近 于零，而且几乎不衰减。
[011引应用前景
[0113] 本发明台区内变压器低压侧通信方法与系统通过仿真和试验研究电力线工频通 信信号在台区内的信号调制与传播特性，仿真结果及实测数据表明台区内电力线工频通信 信号的传输时延、衰减、收发节点系统电压相位差均可忽略;在此基础上，根据台区内的信 道状况提出了基于自适应调制的工频信号解调方法。运样在附加很低成本前提下，可W给 PLC提供高可靠性的路径传输信令从而大大提升电力线通信性能，使融合PLC与电力线工频 通信的电力线通信成为能源互联网可行的信息传输手段。
[0114] W上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来 说，在不脱离本发明构思的前提下，还可W做出若干变形和改进，运些都属于本发明的保护 范围。因此，本发明专利的保护范围应W所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种台区内变压器低压侧通信方法，其特征在于，包括步骤： 获取跨台区电力线工频通信数据； 根据所述跨台区电力线工频通信数据，依据电力线工频通信技术机理，构建台区内电 力线工频通信信号传输模型； 根据所述台区内电力线工频通信信号传输模型，通过仿真平台仿真台区内电力线工频 通信信号的调制过程，获得所述台区内电力线工频通信信号的调制波形； 根据所述台区内电力线工频通信信号的调制波形，分别查找台区内电力线工频通信发 送信号和接收信号与台区内变压器低压侧电压变化对应的时间点； 构建所述台区内变压器低压侧的电力线工频通信。2. 根据权利要求1所述的台区内变压器低压侧通信方法，其特征在于，所述根据所述台 区内电力线工频通信信号的调制波形，分别查找台区内电力线工频通信发送信号和接收信 号与台区内变压器低压侧电压变化对应的时间点的步骤具体包括： 获取所述台区内变压器低压侧的电压波形； 根据所述台区内变压器低压侧的电压波形和所述台区内电力线工频通信信号的调制 波形，调节台区内电力线工频通信发送信号的时间点，以使所述台区内变压器低压侧电压 发生畸变的时间点为所述台区内变压器低压侧电压零点对应的时间点，确定该发送信号的 时间点为所述台区内电力线工频通信发送信号的时间点； 设定所述台区内变压器低压侧电压零点对应的时间点为台区内电力线工频通信接收 信号的时间点。3. 根据权利要求2所述的台区内变压器低压侧通信方法，其特征在于，所述台区内电力 线工频通信发送信号的时间点为所述台区内变压器低压侧电压零点前30度对应的时间点。4. 根据权利要求1或2或3所述的台区内变压器低压侧通信方法，其特征在于，所述根据 所述台区内电力线工频通信信号传输模型，通过仿真平台仿真台区内电力线工频通信信号 的调制过程，获得所述台区内电力线工频通信信号的调制波形的步骤具体包括： 忽略所述台区内电力线工频通信信号传输模型中台区内电力线工频通信信号的传输 时延、传输衰减以及收发节点电压相位差，以优化所述台区内电力线工频通信信号传输模 型； 根据优化的所述台区内电力线工频通信信号传输模型，通过仿真平台仿真台区内电力 线工频通信信号的调制过程，获得所述台区内电力线工频通信信号的调制波形。5. 根据权利要求1或2或3所述的台区内变压器低压侧通信方法，其特征在于，所述仿真 平台为Mat lab平台。6. -种台区内变压器低压侧通信系统，其特征在于，包括： 数据获取模块，用于获取跨台区电力线工频通信数据； 模型构建模块，用于根据所述跨台区电力线工频通信数据，依据电力线工频通信技术 机理，构建台区内电力线工频通信信号传输模型； 调制波形获取模块，用于根据所述台区内电力线工频通信信号传输模型，通过仿真平 台仿真台区内电力线工频通信信号的调制过程，获得所述台区内电力线工频通信信号的调 制波形； 时间点查找模块，用于根据所述台区内电力线工频通信信号的调制波形，分别查找台 区内电力线工频通信发送信号和接收信号与台区内变压器低压侧电压变化对应的时间点； 通信构建模块，用于构建所述台区内变压器低压侧的电力线工频通信。7. 根据权利要求6所述的台区内变压器低压侧通信系统，其特征在于，所述时间点查找 模块具体包括： 电压波形获取单元，用于获取所述台区内变压器低压侧的电压波形； 查找单元，根据所述台区内变压器低压侧的电压波形和所述台区内电力线工频通信信 号的调制波形，调节台区内电力线工频通信发送信号的时间点，以使所述台区内变压器低 压侧电压发生畸变的时间点为所述台区内变压器低压侧电压零点对应的时间点，确定该发 送信号的时间点为所述台区内电力线工频通信发送信号的时间点； 设定单元，用于设定所述台区内变压器低压侧电压零点对应的时间点为台区内电力线 工频通信接收信号的时间点。8. 根据权利要求7所述的台区内变压器低压侧通信系统，其特征在于，所述台区内电力 线工频通信发送信号的时间点为所述台区内变压器低压侧电压零点前30度对应的时间点。9. 根据权利要求6或7或8所述的台区内变压器低压侧通信系统，其特征在于，所述调制 波形获取模块具体包括： 模型优化单元，用于忽略所述台区内电力线工频通信信号传输模型中台区内电力线工 频通信信号的传输时延、传输衰减以及收发节点电压相位差，以优化所述台区内电力线工 频通信信号传输模型； 调制波形获取单元，用于根据优化的所述台区内电力线工频通信信号传输模型，通过 仿真平台仿真台区内电力线工频通信信号的调制过程，获得所述台区内电力线工频通信信 号的调制波形。10. 根据权利要求6或7或8所述的台区内变压器低压侧通信系统，其特征在于，所述仿 真平台为Matlab平台。
【专利摘要】本发明提供一种台区内变压器低压侧通信方法与系统，获取跨台区电力线工频通信数据，构建台区内电力线工频通信信号传输模型，通过仿真平台仿真台区内电力线工频通信信号的调制过程，获得所述台区内电力线工频通信信号的调制波形，分别查找台区内电力线工频通信发送信号和接收信号与台区内变压器低压侧电压变化对应的时间点，构建所述台区内变压器低压侧的电力线工频通信。整个过程中，采用模型构建和仿真处理，准确查找台区内电力线工频通信发送信号和接收信号时间，在台区内变压器低压侧构建电力线工频通信，由于电力线工频通信具有抗衰减和抗干扰能力强的特点，构建的台区内变压器低压侧的电力线工频通信可靠性高。
【IPC分类】H04B3/54
【公开号】CN105553515
【申请号】CN201510923862
【发明人】陈宏辉, 王清玲, 朱广名, 胡铁斌, 朱子坤, 赵必游, 贺臣, 曾建鑫, 周聪, 马文静, 袁博
【申请人】广东电网有限责任公司茂名供电局
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月11日