[发明专利]一种低压电力线窄带载波接入阻抗的测试方法及测试装置

说明书

技术领域

本发明属于电力系统领域，具体涉及一种低压电力线窄带载波接入阻抗的测试方法及测试装置。

背景技术

电力线载波通信指利用电力线传输数据、话音等信号的一种通信方式。利用已有的电力线资源进行通信，既能满足通信需求，又可解决布线困难，且基础建设投资和日常维护费用低廉，因此电力线载波通信技术具有很高的经济性、便捷性和实用性。但是电力线路设计的初衷是为了完成电能配送而非数据的传输，因而对于数据通信而言，其信道特性非常不理想。影响电力线可靠通信的一个主要因素就是电力线路的接入阻抗特性。电力线载波通信信道的接入阻抗是指在信号发送装置和信号接收装置驱动点处低压电力线的等效阻抗。电力线载波通信通道的阻抗特性随着时间、频率和信号的接入位置的变化而变化，尤其是30-500kHz窄带载波频段，变化剧烈，受电网结构、线路、用户电器等影响明显，是一个非稳定性参数，它直接影响到载波信号耦合效率和信号的传输性能，是电力线通信信道的一个重要参数。因此研究和实际现场测试电力线载波接入阻抗对提高和改进电力线载波通信系统性能具有重要的意义。另一方面，相对于弱电通信线缆，电力线路属于非对称线路和高压强电网络，实际测试电力线路阻抗有一定的难度，国内外现有的接入阻抗的测试方法主要有双电流探头法，比值法，谐振法，伏安法几种。比值法只能测出阻抗的模值，不能得到阻抗的相位信息；谐振法只能测出单个频点的阻抗的值，不能得到连续频谱的阻抗特性；伏安法的电路结构复杂，需要的测试仪器较多，实际现场测量难度大，所需要仪器昂贵，适合于实验室测量；双电流探头法虽然能测出低压电力线阻抗的模值和相位信息，但是由于所用网络分析仪的频率分辨率低，所测得的结果准确性并不是很高，现场测试也不方便。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种低压电力线窄带载波接入阻抗的测试方法及测试装置，既能够测试出电力线窄带载波接入阻抗的模值，又能得到阻抗的相位信息，同时测量结果比较准确，又能很方便应用于现场测量的测试阻抗的方法对于电力线通信进一步发展研究具有重要的意义。

本发明提供的一种低压电力线窄带载波接入阻抗的测试方法，其改进之处在于，所述测试方法包括如下步骤：

（1）在电力线上设置测试装置；

（2）对所述测试装置和导线进行校准；

（3）所述测试装置发送信号至电力线上；

（4）所述测试装置接收从电力线上耦合回来的接入阻抗的数据，根据所述数据拟合成接入阻抗的频率曲线，并显示。

其中，步骤（2）中所述导线是指连接在测试装置和电力线之间的导线；

对所述测试装置和导线进行校准，其步骤包括；

①将所述测试装置连接在电力线上的两端或导线两端短路，得到阻抗Z₁两端的电压U_m1、阻抗Z₂两端的电压U_n1，由欧姆定律可得到阻抗Z₂与由电容和定值电阻组成的阻抗Z₁的表达式：

Um1Un1Z2=Z1;]]>

②在所述测试装置连接在电力线上的两端接入一个固定电阻Z_D，得到阻抗Z₁两端的电压U_m2和阻抗Z₂两端的电压U_n2，并得到：