电力线载波通信中的自适应阻抗匹配系统模型

提出了一种自适应阻抗匹配系统.该系统给出了新的阻抗测量算法,并通过选择补偿电感值和变压器变比的方式使电力线阻抗维持在恒定的值上.实验表明,阻抗测量算法准确性很高,匹配方法可行,从而解决了因电力线载波通信中电力线阻抗实时变化带来的各种问题.     

基于深度强化学习的Π型阻抗匹配网络多参数最优求解方法

针对电力线信道阻抗变化复杂、负载阻抗不匹配造成通信质量差等问题,提出一种基于深度强化学习的Π型阻抗匹配网络多参数最优求解方法,并验证分析了深度强化学习对于寻找最优匹配参数的可行性。首先,建立Π型网络结构,推导窄带匹配和宽带匹配场景下的最优匹配目标函数。其次,采用深度强化学习,利用智能体的移动模拟实际匹配网络的元件参数变化,设置含有理论值与最优匹配值参数的公式作为奖励,构建寻优匹配模型。然后,分别仿真验证了窄带匹配和宽带匹配两种应用场景并优化模型的网络参数。最后,仿真结果证明,经过训练后的最优模型运行时间较短且准确度较高,能够较好地自动匹配电力线载波通信负载阻抗变化,改善和提高电力线载波通信质量。     

一种电力线载波通信自适应阻抗匹配方案

分析了电力线载波通道阻抗不匹配的原因和危害,指出了实现阻抗匹配的重要性。提出了一种电力线载波通信自适应阻抗匹配的方案。本方案利用实时检测载波通信设备的发送电平与额定发送电平是否一致来判断是否阻抗匹配,并通过单片微处理器实现遗传算法优化策略,调整变容二极管,使得改进的L型匹配网络对载波通信设备的阻抗匹配。对系统可行性及参数调整进行了分析,并用Matlab的遗传算法工具箱进行了计算机仿真。最后编制出了相应的电容调整优化策略程序并在AduC812单片机上运行,在SF960高频保护收发信机上进行实验,证实了此方案     

一种电力线载波通信自适应阻抗匹配方案

分析了电力线载波通道阻抗不匹配的原因和危害,指出了实现阻抗匹配的重要性.提出了一种电力线载波通信自适应阻抗匹配的方案.本方案利用实时检测载波通信设备的发送电平与额定发送电平是否一致来判断是否阻抗匹配,并通过单片微处理器实现遗传算法优化策略,调整变容二极管,使得改进的L型匹配网络对载波通信设备的阻抗匹配.对系统可行性及参数调整进行了分析,并用Matlab的遗传算法工具箱进行了计算机仿真.最后编制出了相应的电容调整优化策略程序并在AduC812单片机上运行,在SF960高频保护收发信机上进行实验,证实了此方案的有效性.     

磁耦合谐振式无线能量传输的阻抗匹配特性

针对无线电能传输过程中传输效率随匹配阻抗大小变化的特点,提出两种阻抗匹配的方法:一种是基于步进电动机通过检测网络反馈信号,控制网络通过GA神经网络算法控制步进电动机,改变电容实现阻抗匹配;另一种是基于直直变换器中Cuk电路的占空比大小来匹配阻抗的方法.在负载和线圈之间嵌入单相桥式整流电路和Cuk升降压变压器实现匹配.根据最大传输功率理论,定量分析了改变电路的阻抗值大小,使系统的传输功率及效率最大.在MATLAB/Simulink平台验证了两种阻抗匹配设计方案的有效性.结果 表明,利用基于步进电动机和Cuk电路的阻抗匹配方法可以实现最佳阻抗值匹配,使无线电能传输效率最大化.     

一种中压电力线通信阻抗匹配电路设计

中压电力线信道特性复杂,其中阻抗失配会对通信质量产生重要的影响。分析了电容型相地耦合装置中耦合电容器和耦合变量器非理想参数引起的插入损耗。建立了匹配电路的模型,采用转移功率增益描述阻抗匹配的效果。以经典无源带通滤波器的结构为基础,保留耦合装置中非理想元件,基于非线性优化算法调整匹配网络的元件值,使得在50~500 kHz范围转移功率增益的平均值达到最大。相关算例表明,该方法有效提高了整个频带的转移功率增益,达到了较好的匹配效果。所设计匹配电路结构简单,易于实现。     

网络模式下配电物联网载波通信匹配组网方法

为进一步完善电力线载波通信技术在配电网中组网的灵活性及可靠性,结合拓扑实例,提出网络模式下配电物联网载波通信系统自适应匹配组网方法.构建配电网络链路通信质量矩阵,根据矩阵元素对网络中各通信节点进行区域网的划分及中继节点的选取,完成网络各通信节点的初步组网;在网络模式下采用混沌粒子群优化算法,依次对各区域网内部节点进行节点间的自适应阻抗匹配优化,根据匹配优化结果调整相应节点的阻抗匹配单元参数,以改善信道衰减特性,增大信道传输容量;在网络匹配完成后更新网络链路通信质量矩阵,对初步组网结果进行修正,在保证通信可靠性的同时减小传输延时,进而实现坚强可靠的组网.与传统蚁群路由算法相比,所提算法考虑了配电网的实际拓扑结构与信道特性,在组网的同时完成了网络中各通信节点间的匹配协调,使得中继节点的选取和链路的分配更合理,其通信容量大,传输延时小,通信更可靠.     

低压电力线载波通信的动态路由算法

针对已投入使用的电力线载波中继路由算法存在的可靠性低、自适应能力性和负载均衡性差等缺点,提出了一种新的负载均衡算法-蚁群动态路由算法.该算法结合了信道质量和负载均衡等特性来构造优化目标函数,同时,根据电力线载波网络拓扑结构,改进了蚁群算法(ACS)的转移规则、信息素、禁忌表更新规则.仿真实验表明,采用该算法能够找到有效通信路由线路,并收敛于最优路由线路,大大改善网络中的负载均衡情况,提高了低压电力线载波通信可靠性.     

舰船电力载波通信的阻抗匹配设计

舰船电网是具有各类负载和变电装置的移动式独立电网。首先提出在舰船照明电网中应用电力线载波通信技术(Power Line Communication),具有信道谐波干扰少、负载简单、脉冲噪声可评估,分布广的优势。而后在考虑趋肤效应的影响下分析计算出包括交流电阻、交流电感和相间电容在内的照明电缆参数,根据传输线理论得出舰船照明电网电力线信道特性阻抗、输入阻抗与频率的关系,实现电力载波调制解调器耦合电路与舰船照明电缆线的两种匹配:一是发射端的共轭匹配,使发射功率最大;二是负载端的阻抗匹配,使接收功率最大。同时给出了适用于舰船电网的电力载波耦合电器的阻抗设计参数。     

基于改进粒子群优化算法的电力线通信多径传输模型参数辨识

基于已有的电力线多径传输模型结构,以0.5~20 MHz范围内的实际低压载波通信信道测量数据为样本,将改进粒子群优化算法应用于低压载波通信信道模型的多参数辨识,通过自适应改变惯性权重提高搜索效率,同时采用模拟退火算法并自适应调整退火温度,克服了基本粒子群算法容易发生早熟收敛的缺点。对路径数为4和18的信道模型进行参数辨识的结果表明：与遗传算法相比,改进的粒子群算法可加速收敛,缩短辨识时间,同时提高了拟合精度,克服了参数的分散性,所取路径数越多,拟合效果越好。     

用户负荷对载波通信输出信号的影响试验及分析

低压电力线载波通信输出效率优劣是通信能否成功的重要环节,本文通过低压电力网用户运行不同负荷的试验数据,论述了用户负荷对电力线载波通信输出信号的实际影响。采用了控制低压电网载波输出阻抗稳定的试验方法,逐一更换用户不同负荷的运行状态,通过频谱分析装置扑捉载波通信的输出信号。经过比较分析,评估用户负荷对低压电力线载波通信输出信号的影响程度。该试验真实的还原了低压电力线载波通信的实际运行状况,充分反映了电力线载波通信的输出能力受用户使用负荷约束,对有效提高和改进电力线载波通信产品性能具有指导意义。     

磁耦合谐振式无线电能传输系统阻抗分析与匹配电路设计方法

针对无线电能传输系统中阻抗失配引起的效率低和烧毁射频功放等问题,综合考虑耦合因数、电源和线圈内阻,利用互感耦合理论对四线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输系统中射频功放的负载阻抗进行等效分析;并针对通过改变系统互感系数来调整阻抗难以达到理想效果的缺陷,提出和设计阻抗匹配电路方法来调整阻抗。根据阻抗特性设计了π型结构的阻抗匹配电路,给出了系统器件参数的计算方法和结果。最后设计了基于磁耦合谐振技术的无线电能传输装置,并进行了阻抗匹配实验,实验结果与理论分析具有较好的一致性,证明了理论分析的正确性。也为进一步研究自适应阻抗匹配,提高无线电能传输功率和效率提供了有益的参考。     

功率自适应分配的孤岛直流微网控制策略研究

针对直流微网中线路阻抗分布差异对负荷功率准确分配和公共母线电压稳定造成的不利影响,提出一种基于虚拟阻抗的功率自适应分配控制策略。通过注入微小脉冲扰动和检测实现对线路阻抗的主动辨识,并将获取的阻抗信息引入基于虚拟阻抗功率自适应分配控制中,实现了负荷功率的准确分配,从而提高了DG的能源利用效率,减少了环流的产生;同时由于其弥补了线路阻抗造成的压降,较好地提升了公共母线的电压整体水平。所提控制策略在实现负荷功率准确分配的基础之上,同时母线电压一直能够维持在较高的电压水平,且无通信网络要求,经济可靠且具有热插拔功能。最后仿真和实验结果较好地验证了所提控制策略的可行性。     

Power line carrier interference from HVDC converter terminals

Power line carrier (PLC) equipment typically operates in the frequency range from 25 kHz to 300 kHz. Interference studies indicate that PLC equipment is susceptible to interference from sources of power system harmonics below the PLC frequency range. Extensive field testing and analytical studies show that each PLC circuit has a resonant frequency below the operating frequency. If excited at this resonant frequency, high voltages may exist within the PLC circuit. The resulting saturation of PLC components leads to local generation of radio frequency (RF) noise that interferes with proper operation of PLC circuits. Sources of power system harmonics in the 3-10 kHz range, such as line commutated DC power converters, are potential sources of this type of interference     

低压电力线通信网络性能的博弈分析及优化

低压电力线载波通信介质访问控制接入协议是影响网络饱和性能(带宽利用率、接入时延)的重要因素之一。针对低压电力线通信信道非对称性及噪声干扰严重影响饱和性能的问题,提出了一种适用于低压电力线载波通信荷载受限的改进型自适应p-坚持载波侦听多路访问博弈优化方法。节点采用隐马尔可夫模型对当前信道竞争的博弈节点进行动态估计;根据博弈结果自适应调整收发端的纳什均衡,控制节点发送数据包行为,降低数据包冲突概率,保证信道处于最佳传输状态,获取最佳饱和性能。仿真结果验证了所述方法的有效性。     

微网孤岛模式下负荷分配的改进控制策略

考虑到微网线路阻抗呈阻性引起有功和无功之间存在强耦合,在孤岛模式下,采用传统V/f下垂控制策略不能有效地实现分布式电源输出功率随着负荷功率变化而变化,为实现负荷功率的合理分配,提出采用坐标旋转的虚拟功率V/δ下垂控制策略。该策略由于采用正交线性旋转变换矩阵,实现了功率的解耦,并且增加了功率输出限制反馈环节修正项和微分环节修正项,有效地跟踪负荷功率的变化,确保负荷的合理分配。通过对微网孤岛运行模式下增/切负荷或退出某一分布式电源进行Matlab仿真分析,验证所提出控制策略的可行性。     

基于局部反射理论的中压配电网电力线通信信道建模法

链路衰减是衡量载波通路传输质量的一项重要指标,为实现对信道衰减特性的预测,提出一种基于局部反射理论的中压配电网电力线通信(PLC)信道建模方法。利用电力线传输理论及局部反射理论,推导端接负载的传输线、不同特性参数的传输线级联情况下的电压传输规律。在此基础上,分别搭建中压配电网无分支线路、带分支线路及带负荷配电变压器线路的PLC信道数学模型。然后根据中压配电网拓扑结构,从配电网末端将所搭模型依次级联至载波信源处,得到末端节点与信源节点间的PLC信道模型,进而分析各节点处载波信号的传输特性。该方法原理简单,计算速度快,可移植性强。仿真及RLC电路实测结果表明了所提建模方法的正确性。     

电力线载波高频通道检查方法探讨

介绍了电力线载波高频通道中的阻抗匹配模型，并结合一起高频通道缺陷处理实例，详细说明如何应用阻抗匹配原理定量分析电力线载波高频通道的运行状况，根据分析结果正确处理电力线载波高频通道出现的缺陷。这对定期维护和处理电力线载波高频通道故障具有现实意义。