[发明专利]一种具有高抗干扰性的中压配电网地埋电力线宽带通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于智能中压配电网地埋电缆的电力线宽带通信的方法，属于通信技术领域。

背景技术

在智能中压配电网中，需要建设一个与电网同覆盖的双向、实时、互动的通信网络。若采用以光纤为主干的通信网络，需要随线路同期敷设光缆，当配电网变动频繁时，还需要经常改变或扩展覆盖。因此，只单纯地依靠以太无源光网络（EPON）无法解决“最后一公里”问题。利用电力线自身的资源实现宽带电力线通信是一种有效的通信方式。

配电网的主要配电设施包括柱上开关、开闭所、环网柜、箱式变压器、配电变压器，配电线路等。安装在电线杆上的开关称作柱上开关，为提高供电可靠性，配电线路采用多段多连接方式，当线路中发生故障时，通过柱上开关的闭合与断开，可以将故障区域隔离，而非故障区域恢复送电。开闭所是将高压电力分别向周围的几个用电单位供电的电力设施，位于电力系统中变电站的下一级。其特征是电源进线侧和出线侧的电压相同。开闭所一般有两条进线和多条出线，多条出线在电气上相互连接，在配电线路同时作为通信资源使用时，设备间的通信会相互干扰。

传统电力线载波通信使用的频段为40～500kHz，每4kHz划分为一个通道，作为数据通道使用时，其传输速率一般为几kB/s，也称为窄带电力线通信。为了充分利用该频段，并防止通信时相互干扰，需要对通信频率的使用进行划分。一些文献给出了高压输电线路载波频率的划分原则，即对重要的用户优先、以高一级电压优先、高频段的频率安排在近距离的通道原则、对同一变电所不同电压等级的通道上频率不能重复使用原则等。这些方法和原则对于窄带电力线通信非常有效，而宽带电力线通信使用的频段高于500kHz，数据传输速率达到几MB/s到几十MB/s，而且是把整个可用的通信频段一起使用，不进行频率划分。

IEEEP1901标准对宽带电力线通信进行了规范，使电力线宽带通信实现了标准化，IEEEP1901标准是将电力线的整个可用的频段一起考虑的，不利于通信资源的充分利用。而在实际应用中，配电自动化信息的传输需要高的可靠性，但需求带宽不是很大，而且各类设备使用相同通道传输信息会造成相互干扰，影响信息传输的可靠性。因此，如何合理使用电力线宽带通信的资源，提高数据的传输效率和可靠性，就成为有关技术人员面临的课题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种具有高抗干扰性的中压配电网地埋电力线宽带通信方法，它能充分使用电力线宽带通信的资源，提高数据的传输效率和可靠性。

本发明所述问题是以下述技术方案解决的：

一种具有高抗干扰性的中压配电网地埋电力线宽带通信方法，所述方法首先根据中压地埋电力线的传输特性，确定中压配电网地埋电缆电力线宽带通信的频率范围，并根据信道衰减情况将宽带通信的整个频率范围划分成几个频段，然后根据各个频段的信道衰减情况和每个通道的传输速率，分别确定各个频段的调制方式和通道带宽，从而完成整个频率范围内宽带通信频率的分配。

上述具有高抗干扰性的中压配电网地埋电力线宽带通信方法，所述方法按以下步骤进行处理：

a.频段的划分：

选定中压配电网地埋电缆电力线宽带通信的频率范围为2MHz～20MHz，将其分成两个频段，第一个频段对应的频率范围为2MHz～12.8MHz，第二个频段对应频率范围12.8MHz～20MHz；

b.确定各个频段的调制方式和通道带宽：

每个通道的传输速率为2Mb/s时，第一个频段的调制方式为QPSK、QAM、16QAM或64QAM，通道带宽为0.464MHz，即第一个频段划分为24个通道；第二个频段的调制方式为BPSK或QPSK，通道带宽为1.88MHz，即第二个频段划分为4个通道。

上述具有高抗干扰性的中压配电网地埋电力线宽带通信方法，如果传输速率超过2Mb/s，可以采用合并相邻频道的方法增加带宽，提高传输速率。

本发明通过合理设计中压配电网地埋电缆宽带通信的工作频段和调制方式，两者相互配合，很好地解决了多个通道传送不同信息时容易产生相互干扰的问题，通过合理分配电力线宽带通信资源，提高了数据的传输效率和可靠性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详述。

图1为中压地埋电力线传输特性；

图2为中压地埋电力线误码率仿真特性；

图3为传输速率的测试结果。