[发明专利]抑制用电信息采集系统干扰信号的方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种抑制用电信息采集系统干扰信号的方法及其系统。

背景技术

用电信息采集系统是对电力用户的用电信息进行采集、处理和实时监控的基础，是建设统一坚强智能电网的重要组成部分。用电信息采集系统从物理上可根据部署位置分为主站、通信信道、采集设备三部分。通信信道是连接终端设备与采集系统主站的桥梁和纽带，目前低压抄表集中器所采用的通信信道主要为电力线载波。电力线载波通信是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术，这种通信方式不需要重新架设网络，只要有电力线，就能进行数据传递。但是，变压器、变频电机、电梯以及电力电子设备等会产生高频谐波，对电力线载波通信产生干扰，影响用电信息的采集成功率。

为了抑制高频谐波，现有技术中，在电源和负载间加装旁路电容器，电容器的两极分别接相线和中性线，相线中的高频谐波通过电容器流向中性线进入大地，从而降低对用电信息采集系统电力线载波通信信号的干扰。

然而，在电源和负载间加装电容器时，由于不同用电设备产生的谐波频段范围不同，需要重复加装容值不同的电容器，然后检验加装电容器后电力线载波通信信号是否还会被干扰，如果通信信号正常，则证明相应容值的电容器符合要求。这一过程较为繁琐，随机性较强，需要在现场准备容值不同的多种电容器，使工作效率降低，影响提高用电信息采集成功率的工作进程。

发明内容

本发明提供一种抑制用电信息采集系统干扰信号的方法及其系统，以解决现有技术中的一项或多项缺失。

本发明提供一种抑制用电信息采集系统干扰信号的方法，所述方法包括：获取谐波干扰信号对电力线载波通信的干扰频段，根据一设定阶数及所述干扰频段，生成巴特沃思型低通滤波器的系统函数；根据所述系统函数、产生所述谐波干扰信号的用电设备及所述用电设备与电网连接的电路，生成所述巴特沃思型低通滤波器的输入端阻抗；根据考尔梯形电路及所述输入端阻抗实现所述巴特沃思型低通滤波器；将所述巴特沃思型低通滤波器设置于所述用电设备与电网之间，以抑制所述用电设备中高频谐波对电力线载波通信信号产生的干扰。

一个实施例中，获取谐波干扰信号对电力线载波通信的干扰频段，根据一设定阶数及所述干扰频段，生成巴特沃思型低通滤波器的系统函数，包括：根据所述干扰频段设定所述巴特沃思型低通滤波器的截止角频率；根据所述截止角频率生成所述系统函数的模方函数；对所述系统函数的模方函数进行复数延拓，并计算得到复数延拓后的所述模方函数的极点；根据分布在复平面左半平面的所述模方函数的极点，计算得到所述巴特沃思型低通滤波器的系统函数。

一个实施例中，根据所述系统函数、产生所述谐波干扰信号的用电设备及所述用电设备与电网连接的电路，生成所述巴特沃思型低通滤波器的输入端阻抗，包括：根据产生所述谐波干扰信号的用电设备及所述用电设备与电网连接的电路，设定谐波干扰信号源的内阻值及负载电阻值；根据所述系统函数、所述内阻值及所述负载电阻值，计算得到所述巴特沃思型低通滤波器的输入端的电压反射系数模方的零点和极点；根据所述零点和在左半部分复平面上的所述电压反射系数模方的极点，构建得到巴特沃思型低通滤波器的输入端的电压反射系数；根据所述电压反射系数和所述内阻值，计算得到巴特沃思型低通滤波器的输入端的输入阻抗。

一个实施例中，根据考尔梯形电路及所述输入端阻抗实现所述巴特沃思型低通滤波器，包括：根据所述输入端阻抗及所述考尔梯形电路实现的输入阻抗，对比得到所述巴特沃思型低通滤波器中的电感参数和电容参数；根据所述电感参数和电容参数实现所述巴特沃思型低通滤波器。

一个实施例中，所述系统函数为：

其中，N为所述设定阶数，ω_c是所述截止角频率，s是复数频率，s_p是在左半部分复平面上的系统函数模方的极点，

一个实施例中，所述电压反射系数模方为：

其中，ρ₁(s)是电压反射系数，ρ₁(-s)是电压反射系数的复数共轭，s是复数频率，R_s是所述内阻值，R_L是所述负载电阻值，H(s)是所述系统函数，H(-s)是所述系统函数的复数共轭。

一个实施例中，所述输入端的输入阻抗为：

其中，s是复数频率，ρ₁(s)是电压反射系数，R_s是所述内阻值。