[发明专利]一种中压配电网的信道净衰减频率特性建模分析方法

说明书

本发明公开了一种中压配电网的信道净衰减频率特性建模分析方法。包括以下步骤：1）根据电力线传输理论及局部反射理论，建立传输线端接负载的PLC通路净衰减数学模型；2）在步骤1的基础上，增加一条特性参数不同的传输线，建立两不同特性参数传输线相连的PLC通路净衰减数学模型；3）针对中压配电网主干线上经常跨接分支线路的情况，在步骤2的基础上建立带分支（带负荷配变）传输线的PLC通路净衰减数学模型；4）根据中压配电网拓扑结构，将各数学模型级联，得到整个配电网络的PLC通路净衰减模型，进行配电网各节点间的通路净衰减的频率特性规律的分析。当配电网拓扑结构改变时，只需对改变部分地模型进行增减，可移植性强。

技术领域

本发明属于电力系统通信领域，特别是一种中压配电网的信道净衰减频率特性建模分析方法。

背景技术

中压配电网大多是架空线和电缆的混联线路，拓扑结构复杂多变，且沿线跨接多台配变及分支线路，使得载波信号在电力线传输过程中产生一定的功率损耗，且会出现频率的选择性衰落。近年来，国内外的众多学者对配电网的信号衰减、输入阻抗等进行了大量的测试和研究。研究结果表明阻抗变化大，高传输衰减是影响电力线载波通信发展的主要因素,给中压配电网新一代载波通信技术的应用带来了一定困难。因此，精准、有效地建立中压配电网电力载波通信(PLC)信道功率传输模型，分析PLC通路净衰减频率特性，进而确定载波信号的最佳传输频率，是新一代PLC技术实用化研究的关键技术之一。

目前，电力线通路衰减特性的建模方法分为自顶向下和自底向上2种，这两种方法都是基于电压水平的通路衰减特性建模分析方法，而在实际通信网络测量中，大多是利用功率电平进行网络衰减特性分析的。在载波机电平测试过程中，当被测电路测试点的阻抗与基准阻抗相等时，测试点功率电平和电压电平可以直接换算，但当两阻抗不相等时，两电平不再相等，这就为通路衰耗分析带来一定的困扰。目前为止，对基于功率电平建模分析链路衰耗的研究较少。

发明内容

本发明的目的是提供一种中压配电网的信道净衰减频率特性建模分析方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种中压配电网的信道净衰减频率特性建模分析方法，包括以下步骤：

步骤一、根据电力线传输理论及局部反射理论，建立传输线端接负载的PLC通路净衰减数学模型；当传输线端接负载时，由局部反射理论可以得到传输线端接负载的通路净衰减值的数学表达式，结合电力线传输理论，可以推导出传输线端接负载的PLC通路净衰减数学模型。

步骤二、在步骤一的基础上，增加一条特性参数不同的传输线，建立两不同特性参数传输线相连的PLC通路净衰减数学模型；

步骤三、针对中压配电网主干线上经常跨接分支线路的情况，在步骤2的基础上建立带分支(带负荷配变)传输线的PLC通路净衰减数学模型；针对中压配电网主干线上经常跨接分支线路的情况，在步骤二的特性参数不同的两段传输线相连的PLC通路净衰减数学模型上增加一条分支线路，由局部反射定律求得带分支传输线的电压折射、反射系数，结合电力传输线定律，推导出带分支(带负荷配变)传输线的PLC通路净衰减数学模型。

步骤四、根据中压配电网拓扑结构，将各数学模型级联，得到整个配电网络的PLC通路净衰减模型,在此基础上，可以进行配电网各节点间的通路净衰减的频率特性规律的分析。根据中压配电网拓扑结构，将各数学模型级联，得到n段特性参数不同且含有多条分支线路的传输线级联线路，据此推导出整个配电网络的PLC通路净衰减模型，在此基础上可以进行配电网各节点间的的通路净衰减的频率特性规律的分析。