基于工頻畸變技術(shù)的抄表系統

摘要：隨著(zhù)抄表系統和低壓電力線(xiàn)通信技術(shù)的日益發(fā)展，利用低壓電力線(xiàn)作為媒介的抄表方式得到了廣泛關(guān)注。但由于我國低壓配電網(wǎng)的干擾強，該方式的應用效果并不理想。為使抄表系統既節約成本，又滿(mǎn)足通信距離的需求，設計了以雙向工頻通信技術(shù)作為通信手段的抄表系統。用二進(jìn)制小波變換進(jìn)行信號檢測，實(shí)驗結果證實(shí)該方法有效。根據DL／T645-1997規約，設計出有中繼功能的通信協(xié)議。
關(guān)鍵詞：抄表系統；工頻畸變；小波變換；通信協(xié)議

O 引言
目前國內已經(jīng)將擴頻、超窄帶通信、多載波調制、自適應跳頻、正交頻分復用(OFDM)等技術(shù)應用于自動(dòng)抄表系統。但由于我國低壓電網(wǎng)環(huán)境惡劣，以上技術(shù)的應用效果始終不理想。工頻畸變是雙向工頻自動(dòng)通信(Two Way Automatic Communication，TWAC)的簡(jiǎn)稱(chēng)，與載波通信相比具有有效傳輸距離長(cháng)，通信可靠，信號可通過(guò)變壓器等優(yōu)勢。

1 系統組成
自動(dòng)抄表系統一般由采集用戶(hù)電能表信息的采集終端、集中器、主站系統組成。采集器和集中器位于每個(gè)變壓器下，對采集器上傳數據進(jìn)行管理，同時(shí)作為聯(lián)系采集器與主站的橋梁(主站是位于最上層的計算機管理系統)?；陔p向工頻自動(dòng)通信的自動(dòng)抄表系統，其畸變信號可進(jìn)行跨變壓器臺區的傳輸，位于電表附近的采集器與主站之間無(wú)需另加集中器作為連接橋梁，系統組成如圖1所示。


雙向工頻自動(dòng)通信系統由中央控制單元、子站端調制解調設備和用戶(hù)端調制解調設備組成，其原理就是利用工頻電壓基波過(guò)零調制方式實(shí)現通信。出站信號調制，在電壓過(guò)零點(diǎn)前△T／2(過(guò)零點(diǎn)前30度)時(shí)刻，打開(kāi)調制電路圖2(a)中晶閘管，產(chǎn)生的瞬時(shí)電流耦合進(jìn)工頻電壓的電流ic，引起一個(gè)電壓降emod，在 10 kV電壓E過(guò)零點(diǎn)處發(fā)生畸變，如圖2(b)所示。電壓畸變信號的編碼是利用相鄰兩個(gè)周期電壓波形來(lái)攜帶一位信息，利用調制位置的不同來(lái)表示“1”或 “O”。入站信號調制方法與出站信號類(lèi)似，只是入站信號調制是將畸變信號加于電壓過(guò)零點(diǎn)時(shí)刻的電流上。