中压电力线地埋电缆宽带通信研究

摘要

配网自动化是建设智能配网的有效途径，而配网通信系统是配网自动化的关键技术，相比于骨干通信网，接入网的通信技术发展较滞后，中压电力线通信是智能配网的重要通信手段，可以作为光纤技术的有效补充帮助形成全覆盖的通信网络，因此研究10kV中压地埋电缆宽带通信有着重要的实际应用价值。
　　本文针对目前城市中配网线路电缆化程度及电力线宽带通信的特点，首次提出将中压地埋电缆相线/屏蔽层作为宽带通信信道，并对这种方式的信道特性及通信性能进行了研究。实测并分析了信道的幅频特性和相频特性，在传输线理论的基础上建立地埋电缆信道传输模型，依照测量数据设定模型参数，通过对传输线模型与新建地埋电缆信道模型的仿真传输特性与实际测试结果的对比，证明了本文新建模型在地埋电缆仿真通信系统的应用中，比传输线模型更具准确性。基于所建模型，依照IEEE P1901标准，对正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)通信系统进行了仿真研究，仿真结果表明长度为1km的地埋电缆其误码率低于-710；并利用 OFDM技术可以动态分配比特的特性，计算不同信噪比下系统可以实现的速率。通过搭建地埋电缆速率测试系统，实际测试了几种长度的电缆不同信道下的传输速率，测试结果表明长度为300 m的地埋电缆实际传输速率达到近70Mbits/s。仿真研究和实际测试都表明地埋电缆能满足配网自动化的通信要求，因此在不方便敷设光纤的线路上，可以利用地埋电缆实现宽带通信。

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第1章 绪 论

1.1 课题研究背景和意义

1.2 中压10kV电力线通信国内外研究现状

1.3 论文的主要研究内容

第2章 城市中压配电网结构及其通信

2.1城市中压配电网结构及其配网通信系统

2.2地埋电缆宽带通信

2.3本章小节

第3章 地埋电缆传输特性测试与信道建模

3.1 传输特性的测试

3.2传输特性模型

3.3 电力线噪声模型

3.4 本章小结

第4章 基于P1901的OFDM仿真通信系统

4.1 P1901协议简介

4.2基于OFDM技术的中压电力线宽带通信系统

4.3误比特率仿真结果与分析

4.4传输速率计算与分析

4.5 本章小结

第5章 中压电力线地埋电缆通信速率测试

5.1 测试环境

5.2 测试方法

5.3 测试结果

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢