[发明专利]一种低压配电网电力线载波通信性能定量测试系统

说明书

本发明涉及一种低压配电网电力线载波通信性能定量测试系统，包括物理层透明接入设备、主节点屏蔽箱、子节点屏蔽箱、主节点载波通信单元、子节点载波通信单元、信号发生单元、信号分析单元、开关控制单元，所述信号分析单元包括频谱仪、示波器和输出端分别与频谱仪和示波器连接的第一功分器；所述开关控制单元包括可调衰减器和与可调衰减器并联的射频开关；所述电力线载波通信性能定量测试系统还包括路由器和工控机，所述路由器受工控机控制，分别无线控制测试系统其它单元。与现有技术相比，本发明测试结果更全面、准确度更高、测试时设备反应速度更快、搭建系统无需布线且为载波通信单元提供了相对纯净的电磁环境。

技术领域

本发明涉及电信息采集领域，尤其是涉及一种低压配电网电力线载波通信性能定量测试系统。

背景技术

我国的中低压配电网环境具有城市人口集中、农村人口相对分散的特征，物理拓扑结构主要为星型和树型结构。城市配电网结构存在单一台区用户数量大、环境复杂、分支多、衰减大等特点，低压配电网连接着众多的用电设备、家用电器和工商业设备，基本采用开关电源方式供电，传导骚扰和辐射频段集中在30MHz频率以下，与宽带载波通信频段重合。大功率设备和变频设备在启动和停止时产生大量的谐波和脉冲噪声，严重污染宽带载波通信信道。低压配电网供电采用架空线、地埋线、管道线等，线路阻抗不一致；各用电时段由于接入负载的变化阻抗差异大，信号衰减变化随机，信道质量瞬变。现实使用场景中的噪声和阻抗变化随机，使用真实配电网对宽带载波技术进行测试不具备可行性。

为了更好的适应现场实际环境，可以在实验室环境下模拟实际使用场景，对载波通信的实际性能进行有效评价，作为标准试验方法外的有益补充，有利于提升实验室的检测能力，使设备更适用于现场使用环境。

目前，电力线载波通信性能的试验方法主要依据国家电网公司技术标准Q/GDW1374.3-2013《电力用户用电信息采集系统技术规范第3部分：通信单元技术规范》和Q/GDW1379.4-2013《电力用户用电信息采集系统检验技术规范第4部分：通信单元检验技术规范》，对电力线载波的输出性能、发射性能、接收性能和传输性能等技术指标做出规定并提出测试方案，保证了载波通信的基本性能。但是，标准试验方法仅在确定的环境下对载波通信性能进行测试，而现场实际使用时，载波受台区拓扑、噪声、衰减等因素影响，通信性能往往急剧下降，实验室检测合格的产品安装到现场后经常受各种因素影响导致采集失败或通信不稳定，对采集深化应用工作的开展造成很大的影响。

文献“智能电网电力线宽带载波通信测试系统关键技术研究”(王学良,李蕊,羡慧竹,et al.电力信息与通信技术,2018,v.16；No.177(05):86-92.)提出了一种宽带载波测试系统，由主节点载波通信单元、子节点载波通信单元、信号分析仪、信号源、物理层透明接入设备、开关矩阵组成，且主节点载波通信单元和子节点载波通信单元均接入相应的屏蔽箱内。

该宽带载波测试系统存在测试结果准确度不高、测试反应速度不快和搭建较复杂等缺点。

公开号为CN107294563A的发明专利公开了一种屏蔽箱体，包括：网络信号接口、工频输入接口和电源接口；所述屏蔽箱体的内部包括网口串口转换模块，虚拟设备控制装置；所述虚拟设备控制装置，包括：虚拟电能表、虚拟集中器、终端的通信模块接口、电源控制单元等功能。所述虚拟电能表，用于模拟产生通信行为和业务行为；所述虚拟集中器，用于测试所述宽带载波单元和应用信道的互操作性。

该屏蔽箱体中宽带载波单元设置在屏蔽箱体，没有给宽带载波单元提供相对纯净的电磁环境。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种低压配电网电力线载波通信性能定量测试系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：