[发明专利]低压电力载波通信设备的测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统，具体地，涉及一种低压电力载波通信设备的测试系统。

背景技术

电力线载波通信是电力部门特有的一种通信方式，该通信方式比较适用于电力系统的调度、电能终端的数据采集以及电力系统的运营。低压电力线载波通信使用电力线作为传输媒介，由于电力线的结构坚固，因此将电力线作为通信媒介使用可靠性较高。

由于电力线主要是为用电设备传送电能，因此其特性在很多方面难以直接满足载波通信的要求。由于电力线连接有众多未知的用电负载，低压配电网的电气特性显得非常复杂。相比于输电网络和中压配电网，低压配电网具有更加多变的拓扑结构和负载变化，阻抗匹配性能更差，噪声环境更加恶劣，信号在其上传输的衰减也更加剧烈。这些不利因素对依赖低压配电网作为通信介质的低压电力线载波通信技术提出了挑战，也给电力线载波通信产品的性能提出了很高的要求。

为了能够评判低压载波通信产品的通信性能，为其在真实条件下的可靠应用提供指导，现阶段迫切需要一种低压载波设备的通信性能测试系统，以实现对载波设备的有效测试和评估，加强对载波通信设备的质量控制，而这一测试系统的关键就是如何进行低压配电网特征的模拟。

现有的低压载波通信模拟系统主要由计算机通信系统、程控衰减器、信号发生器、离散阻抗切换装置、频谱仪、示波器、隔离变压器、净化电源、工控机以及测控软件构成，由于该系统是基于分离式的模拟设备，因此该系统的造价高昂、体积庞大、并且操作复杂。另外，由于各类仪器并非专门为载波通信设计，因此功能指标浪费较为严重，组合以后也只能对载波通信的部分性能进行简单的模拟，模拟过程中也无法有效模拟信道的频率响应特性，无法反映现实的动态变化特性，与真实情况差别很大，效果并不理想。

综上所述，现有的低压电力载波通信模拟技术存在实现复杂、造价高、以及无法准确全面的模拟低压电力线载波通信信道的各项基本特征、从而无法全面测试低压电力载波通信设备的缺陷。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种低压电力载波通信设备的测试系统，以解决现有技术中的低压电力载波通信模拟技术存在的实现复杂、造价高、以及无法准确全面的模拟低压电力线载波通信信道的各项基本特征、从而无法全面测试低压电力载波通信设备的缺陷。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种低压电力载波通信设备的测试系统，该系统包括：净化电源装置、低压配电网信道特征模拟装置、集中器载波模块接口卡装置、电能表载波模块接口卡装置、以及集中控制计算机，其中：所述的净化电源装置，用于为系统内部提供电能和匹配阻抗、隔离干扰噪声、以及隔离所述集中器载波模块接口卡装置和所述电能表载波模块接口卡装置之间的载波信号；所述的低压配电网信道特征模拟装置，与所述的净化电源装置连接，用于对所述净化电源装置输出的信号进行包括噪声特征、传输阻抗特征、损耗衰减特征、多径传输干扰特征、以及负载阻抗特征的低压配电网信道特征的模拟；所述的集中器载波模块接口卡装置，与所述的净化电源装置和低压配电网信道特征模拟装置连接，用于为与所述集中器载波模块接口卡装置连接的通信设备提供电能以及提供通信连接；所述的电能表载波模块接口卡装置，与所述的净化电源装置和低压配电网信道特征模拟装置连接，用于为与所述电能表载波模块接口卡装置连接的电能表提供电能以及提供通信连接；所述的集中控制计算机，与所述的低压配电网信道特征模拟装置、集中器载波模块接口卡装置以及电能表载波模块接口卡装置连接，用于与所述的集中器载波模块接口卡装置进行通信以测试所述的通信设备、与所述的电能表载波模块接口卡装置进行通信以测试所述的电能表、以及对所述低压配电网信道特征模拟装置进行低压配电网信道特征模拟的控制。

具体地，上述的净化电源装置包括：第一级电源净化电路，用于为系统内部提供电能和第一预定匹配阻抗、以及隔离外部电源的干扰噪声；第二级电源净化电路，用于隔离所述系统内部的杂波和串扰、以及为所述集中器载波模块接口卡装置提供电能；第三级隔离供电电路，用于隔离所述集中器载波模块接口卡装置和所述电能表载波模块接口卡装置之间的载波信号。

其中，第三级隔离供电电路包括：隔离变压器，用于接收来自所述第二级电源净化电路的信号，并对该信号进行低通滤波，以过滤高频杂波和噪声；标准功率源，用于隔离所述集中器载波模块接口卡装置和所述电能表载波模块接口卡装置之间的载波信号；线性阻抗稳定模块，用于为所述的电能表载波模块接口卡装置提供第二预定匹配阻抗。