[发明专利]基于多路工频通信技术的农村电网远程检测系统与方法

摘要

本发明公开了一种基于多路工频通信技术的农村电网远程检测系统，包括位于变电站的多个集中器和位于配电变压器低压侧的多个农网检测终端；每个集中器包括用于工频通信的上行解调单元、下行调制单元和工控机；每个农网检测终端包括传感器模块、工频通信模块和综合管理模块；本发明还公开了一种基于多路工频通信技术的农村电网远程检测方法，在农网检测终端和/或集中器中进行的同步检测方法包括：利用匹配滤波方式确定各路工频通信信号的调制时域；利用自适应干扰抵消技术进行工频通信降噪。本发明提出的基于多路电力线工频通信传输信息的农村配电网远程监控系统与方法，能够适应农网的地域条件和信道环境，为农网改造创造有利条件。

主权项

1.一种应用于基于多路工频通信技术的农村电网远程检测系统的农村电网远程检测方法，其特征在于，所述基于多路工频通信技术的农村电网远程检测系统，包括位于变电站的多个集中器和位于配电变压器低压侧的多个农网检测终端；每个集中器包括用于工频通信的上行解调单元、下行调制单元和工控机；每个农网检测终端包括传感器模块、工频通信模块和综合管理模块；其中，所述传感器模块包括电压传感器和电流传感器；工频通信模块包括第一微处理器和模数转换器；工频通信模块通过传感器模块和信号调理电路获得农网线路的电压、电流信息，通过第一微处理器进行电气参数测量和下行工频通信信号的检测，当需要回送上行工频通信信号时，第一微处理器通过触发电路驱动可控硅导通驱动调制电阻，从而进行上行畸变电流的调制；在所述农网检测终端和/或集中器中进行的同步检测方法包括：利用匹配滤波方式确定各路工频通信信号的调制时域；以及，利用自适应干扰抵消技术进行工频通信降噪；其中，所述利用匹配滤波方式确定各路工频通信信号的调制时域的步骤包括：假设配电变压器低压侧实测的电流调制信号作为参考信号，选择合适的抽样时刻，形成叠加合成信号的匹配滤波器，其匹配滤波输出为：其中，v`(t)为参考信号，t<sub>0</sub>为抽样时刻，v`(t₀‑t)为叠加合成信号的匹配滤波器；c_j(t)为工频通信信号，τ为积分变量；v`(t₀‑τ)、c_j(t‑t₀+τ)为根据卷积定理展开的形式；根据匹配滤波原理，抽样时刻的选择应使匹配滤波输出正好是电流调制信号的镜像反转，而且输出信噪比最佳，也就是匹配滤波输出最大；在理想情况下，畸变信号以电压过零为中心，其持续时间为t_a，如果没有电压过零时差存在，抽样时刻应当是比电压过零时刻偏移t_a/2后的时刻；因此，将使滤波输出达到峰值对应的抽样时刻减去t_a/2的时间即是该路工频通信信号收发端的电压过零时差；根据得到的电压过零时差即可确定该路工频通信信号的调制时域，为工频通信的数据解调提供基础。