[发明专利]一种海底直流输电电缆的信号耦合系统及方法

说明书

本发明公开了一种海底直流输电电缆的信号耦合系统及方法，该系统包括：直流输电系统电路、信号调制耦合电路和信号解调电路；所述信号调制耦合电路，用于对系统基带信号进行处理调制，产生高频载波信号，并将所述高频载波信号加载到所述直流输电系统电路的直流输电导线，以通过所述直流输电导线传输给所述信号解调电路；所述信号解调电路，用于对所述直流输电导线所传输的高频载波信号进行分频滤波，得到滤波信号，并对所述滤波信号进行还原处理，得到还原后的基带信号，以及输出所述还原后的基带信号。本发明采用直流输电导线直接传输高频载波信号，从而免去了重复建设信号传输通道的成本，降低了通信信道构建成本。

技术领域

本发明涉及电能传输技术领域，尤其涉及一种海底直流输电电缆的信号耦合系统及方法。

背景技术

随着大功率高压直流电力电子输电技术的进步，大功率高效率高压直流输电系统极大地促进了电能传输领域的发展。其中，高压直流输电系统应用于海底系统设备的供电，极大的促进了其海底资源探测及研究的发展。

目前，远距离高压直流输电系统中，铜导线电缆长度长达数百千米，特别是需要构建光纤等信道的光纤铜导线，其成本极其昂贵。具体而言，现有远距离高压直流输电系统通常采用光通信设备，通过光纤复合铜电缆进行信号传输，其传输信号数据量大、抗干扰性强以及传输距离远，但需要单独建立通信传输回路，通信信道构建成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种海底直流输电电缆的信号耦合系统及方法，以解决现有技术中远距离海底直流输电线路传输成本高昂的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种海底直流输电电缆的信号耦合系统，包括：直流输电系统电路、信号调制耦合电路和信号解调电路；

所述信号调制耦合电路，用于对系统基带信号进行处理调制，产生高频载波信号，并将所述高频载波信号加载到所述直流输电系统电路的直流输电导线，以通过所述直流输电导线传输给所述信号解调电路；

所述信号解调电路，用于对所述直流输电导线所传输的高频载波信号进行分频滤波，得到滤波信号，并对所述滤波信号进行还原处理，得到还原后的基带信号，以及输出所述还原后的基带信号。

可选地，所述直流输电系统电路包括：岸基电源、水下直流电源以及直流输电导线；所述直流输电导线的一端连接所述岸基电源和所述信号调制耦合电路，所述直流输电导线的另一端连接水下直流电源和所述信号调解电路；所述直流输电导线，用于将所述岸基电源提供的高压直流电传输给所述水下直流电源；所述水下直流电源，用于对所述高压直流电进行降压处理，产生低压直流电，其中，所述高压直流电的电压高于所述低压直流电的电压。

可选地，所述信号调制耦合电路包括信号调制驱动电路、载波发生电路以及谐振耦合电路；所述载波发生电路的一端连接所述信号调制驱动电路，所述载波发生电路的另一端连接所述谐振耦合电路；所述信号调制驱动电路，用于对接收到的系统基带信号进行调制，产生脉冲宽度调制信号，并依据脉冲宽度调制信号向所述载波发生电路输出驱动信号；所述载波发生电路，用于依据所述驱动信号产生载波信号，并将所述载波信号传输给所述谐振耦合电路；所述谐振耦合电路，用于对所述载波信号进行功率放大，生成高频载波信号，并将所述高频载波信号加载到所述直流输电导线。

可选地，所述载波发生电路包括晶体管单元，所述晶体管单元的控制端连接所述信号调制驱动电路，且所述晶体管单元的输出端连接所述谐振耦合电路；所述谐振耦合电路包括隔离变压器，所述谐振耦合电路通过所述隔离变压器与所述直流输电导线连接。