论文部分内容阅读
摘要：伴随社会需求的不断增加，宽带载波通信智能电网的需求也随之加大，并广泛地用于智能电网中。本文先阐述智能电网和宽带载波通信，与OFDM概念，然后分析噪声与衰减及宽带载波中、低压;最后与OFDM的技术特征结合起来，提出OFDM技术在智能电网中的合理运用，以此将通信通道在电网中受到的干扰进行处理，从而保障智能电网中宽带载波的有效运用。
关键词：宽带载波;智能电网;具体应用
我国智能电网具体建设于物理电网的基础下，集成信息技术、通信技术、传感测量技术、控制技术、计算机技术、物理电网成为全新的电网。新的电网意在对用户不断增加的电力需求给予满足，以此来优化电力资源配置，确保企业安全、经济、稳定的供电，同时降低对环境的污染，发挥良好的环保作用，保证提高电能质量，并逐渐顺应电力市场的发展变化，在为用户正常供电的基础下，符合其对于增值服务的需求。
一、宽带载波在智能电网中的概述
（一）宽带载波的优势
宽带载波通常使用的通信方式具体依靠电力线，也就是通过PLC及时传递信息。使用此种技术的原理就是将信息量较大的高频信号加载成电流，而后通过电线来传输信息，通过解调器调制信息后再在电流中分离高频，再将其传送至服务器或计算机终端，即时传输信息。若通过分析数据的传输速率，可将其分成PLC宽带（BBPLC）与PLC窄带（NBPLC）。
（二）宽带载波的特点
由于宽带PLC通信体系应用性能的好坏需依靠其网络拓扑结构和网络特点的影响。相关研究者再研究PLC时，面临最大的问题就是信息传输特性问题。电力信道和传统有线通信信道差别较大，因其具备高频噪声特征，相较无线信道的噪声特点差别较大。通过相关研究者的验证结果显示，中压及低压电网之中蕴含了诸多噪声网络特点。
二、分析宽带载波通信信道模型
（一）噪声模型的概述
在信道传输性质中，造成特性属于重要的参数描述方法之一，PLC信道噪声的构成部分为背景噪声、周期性噪声、突发性噪声。参考有关测量结果研究获得，中压电力线噪声的形成原因在于窄带和有色背景造成出现叠加。其中时域中有色背景噪声表现的非常缓慢，并具备随机性。
（二）减模型的概述
通过分析衰减特征的过程中，正在运用FIR滤波器分析，信道作用等同于FIR滤波器，信道冲击响应h（t），相应的数字FIR滤波器h（k），信道频率响应h（f）相应的数字FIR频率响应H（k），信道频率响应h（f）。由于在具体实验中，应景掌握中压线路的频率响应特点，所以可运用频率取样的方式求取FIR参数值。在实践求值中，可以先收取理想的频率响应Hd（ejw）样本，以此来求取H（k）采样值，而后通过插值公式获得最终系统的函数H（z）。
三、PLC调制技术的概述
（一）简述正交频分复用技术
正交频分复用技术通常使用多路窄带正交子载波，同时可以传输诸多数据，不论哪路码元时间，都需耗费大量时间，这样才能避免码元间相互干扰。通过对可用子载波的动态选择，该技术可以实现窄带干扰率的有效降低，包括谷点频率影响。正交频分复用技术可提升电力线网络的传输水平，使电网受客观因素的不利影响，并受到严重的侵扰，OFDM也可供应高宽带，同时还能保证宽带传输时的效率。使用纠错技术可确保数据稳定的传输，各子信道于OFDM系统中的载波互相正交，所以可促进频谱应用率有效提升，针对避免等幅波侵扰具有明显作用。
OFDM技术发送的信号有一组正交信号为副载波，码元周期T，不归零方波是基帶码型调制成功的。接受机解调器也是其正交信号与（O，T）内发送和分别信号实现运算解调的。调制解调基础原理如图1所示。
考虑到一个周期内传送符号的序列{do，d1，…，dN-1}，每个符号di都通过了基带调制后的复信号di=ai+jbi，串行符号的序列间隔Δt=1/fi，其中fi作为系统符号的传输速率。在转换串行后，其分别对诸多子载波进行调制，如{ fo，f1，…，fN-1}，在这些子载波频复用整体信道宽带临近子载波间频率之间的间隔为1/T，符号周期T由Δt增加至NΔt。合成传输信号D（t）可运用其低通复包络D（t）进行展示：
如果以符号传出速度人为采样速度对D（t）实施采样，在相应周期内，统计有诸多采样值。令t=mΔt，采样序列D（t）能通过符号序列{do，d1，…，dN-1}的离散付氏逆变换进行表示。
所以，OFDM系统调制与调解流程等效于离散付氏逆变换与离散付氏变换进行处理。图1当中的（a）与（b）区别为获取OFDM系统为实现接收机与发射机的框图，通过图1可见，其核心在于离散付氏变换，如果使用数据信号（DSP）技术与快速算法（FFT）进行处理，实现起来非常简单。
（三）OFDM技术的实践运用
如何实现智能电网，电力行业需构建双向、实时、高速通信系统，若缺乏类似稳定的系统为保障，智能遗忘的那些特征无难以在现实中全部实现，由于智能电网在获取数据、保护数据、控制数据时都需以通信系统为支撑，因此，建设通信系统与完善作为智能电网得以实现的关键步骤。但中压和低压电网通讯通常会遭受信道的不利侵扰，通过和OFDM技术技术特征相结合，每个子信道载波都在系统中互相正交，其频谱处在互相重叠状态，这种情况既能实现小子载波影响力与彼此干扰逐渐减少，还能让子载波间彼此干扰有效降低，并提升频谱应用概率。因此，OFDM技术适合在智能电网中运用，针对处理那些中压、低压电网通道的干扰问题作用巨大。
结束语：
总之，电力线宽带载波OFDM技术适合在智能电网中运用，对处理中压、低压电网通道干扰问题发挥着主要作用。电力企业在应用宽带载波的过程中，需要对通信系统建设速度给予重视，建设智能电网成为电力交换互动性强、实时信息、动态信息的关键设备，从而在智能电网中实现宽带载波技术的有效运用。
参考文献：
[1]韩熙媛， 朱杰. 电力线宽带载波通信在智能电网中的应用[C]// 2012年云南电力技术论坛论文集（文摘部分）. CNKI， 2012：25-27.
[2]路鑫. 电力线宽带载波通信在智能电网中的应用[J]. 工业b， 2015（49）：129-129.
[3]张科， 罗建， 李纯坚. 宽带载波技术在智能用电小区用电信息交互中的应用探究[J]. 电子测试， 2013（10X）：162-163.
关键词：宽带载波;智能电网;具体应用
我国智能电网具体建设于物理电网的基础下，集成信息技术、通信技术、传感测量技术、控制技术、计算机技术、物理电网成为全新的电网。新的电网意在对用户不断增加的电力需求给予满足，以此来优化电力资源配置，确保企业安全、经济、稳定的供电，同时降低对环境的污染，发挥良好的环保作用，保证提高电能质量，并逐渐顺应电力市场的发展变化，在为用户正常供电的基础下，符合其对于增值服务的需求。
一、宽带载波在智能电网中的概述
（一）宽带载波的优势
宽带载波通常使用的通信方式具体依靠电力线，也就是通过PLC及时传递信息。使用此种技术的原理就是将信息量较大的高频信号加载成电流，而后通过电线来传输信息，通过解调器调制信息后再在电流中分离高频，再将其传送至服务器或计算机终端，即时传输信息。若通过分析数据的传输速率，可将其分成PLC宽带（BBPLC）与PLC窄带（NBPLC）。
（二）宽带载波的特点
由于宽带PLC通信体系应用性能的好坏需依靠其网络拓扑结构和网络特点的影响。相关研究者再研究PLC时，面临最大的问题就是信息传输特性问题。电力信道和传统有线通信信道差别较大，因其具备高频噪声特征，相较无线信道的噪声特点差别较大。通过相关研究者的验证结果显示，中压及低压电网之中蕴含了诸多噪声网络特点。
二、分析宽带载波通信信道模型
（一）噪声模型的概述
在信道传输性质中，造成特性属于重要的参数描述方法之一，PLC信道噪声的构成部分为背景噪声、周期性噪声、突发性噪声。参考有关测量结果研究获得，中压电力线噪声的形成原因在于窄带和有色背景造成出现叠加。其中时域中有色背景噪声表现的非常缓慢，并具备随机性。
（二）减模型的概述
通过分析衰减特征的过程中，正在运用FIR滤波器分析，信道作用等同于FIR滤波器，信道冲击响应h（t），相应的数字FIR滤波器h（k），信道频率响应h（f）相应的数字FIR频率响应H（k），信道频率响应h（f）。由于在具体实验中，应景掌握中压线路的频率响应特点，所以可运用频率取样的方式求取FIR参数值。在实践求值中，可以先收取理想的频率响应Hd（ejw）样本，以此来求取H（k）采样值，而后通过插值公式获得最终系统的函数H（z）。
三、PLC调制技术的概述
（一）简述正交频分复用技术
正交频分复用技术通常使用多路窄带正交子载波，同时可以传输诸多数据，不论哪路码元时间，都需耗费大量时间，这样才能避免码元间相互干扰。通过对可用子载波的动态选择，该技术可以实现窄带干扰率的有效降低，包括谷点频率影响。正交频分复用技术可提升电力线网络的传输水平，使电网受客观因素的不利影响，并受到严重的侵扰，OFDM也可供应高宽带，同时还能保证宽带传输时的效率。使用纠错技术可确保数据稳定的传输，各子信道于OFDM系统中的载波互相正交，所以可促进频谱应用率有效提升，针对避免等幅波侵扰具有明显作用。
OFDM技术发送的信号有一组正交信号为副载波，码元周期T，不归零方波是基帶码型调制成功的。接受机解调器也是其正交信号与（O，T）内发送和分别信号实现运算解调的。调制解调基础原理如图1所示。
考虑到一个周期内传送符号的序列{do，d1，…，dN-1}，每个符号di都通过了基带调制后的复信号di=ai+jbi，串行符号的序列间隔Δt=1/fi，其中fi作为系统符号的传输速率。在转换串行后，其分别对诸多子载波进行调制，如{ fo，f1，…，fN-1}，在这些子载波频复用整体信道宽带临近子载波间频率之间的间隔为1/T，符号周期T由Δt增加至NΔt。合成传输信号D（t）可运用其低通复包络D（t）进行展示：
如果以符号传出速度人为采样速度对D（t）实施采样，在相应周期内，统计有诸多采样值。令t=mΔt，采样序列D（t）能通过符号序列{do，d1，…，dN-1}的离散付氏逆变换进行表示。
所以，OFDM系统调制与调解流程等效于离散付氏逆变换与离散付氏变换进行处理。图1当中的（a）与（b）区别为获取OFDM系统为实现接收机与发射机的框图，通过图1可见，其核心在于离散付氏变换，如果使用数据信号（DSP）技术与快速算法（FFT）进行处理，实现起来非常简单。
（三）OFDM技术的实践运用
如何实现智能电网，电力行业需构建双向、实时、高速通信系统，若缺乏类似稳定的系统为保障，智能遗忘的那些特征无难以在现实中全部实现，由于智能电网在获取数据、保护数据、控制数据时都需以通信系统为支撑，因此，建设通信系统与完善作为智能电网得以实现的关键步骤。但中压和低压电网通讯通常会遭受信道的不利侵扰，通过和OFDM技术技术特征相结合，每个子信道载波都在系统中互相正交，其频谱处在互相重叠状态，这种情况既能实现小子载波影响力与彼此干扰逐渐减少，还能让子载波间彼此干扰有效降低，并提升频谱应用概率。因此，OFDM技术适合在智能电网中运用，针对处理那些中压、低压电网通道的干扰问题作用巨大。
结束语：
总之，电力线宽带载波OFDM技术适合在智能电网中运用，对处理中压、低压电网通道干扰问题发挥着主要作用。电力企业在应用宽带载波的过程中，需要对通信系统建设速度给予重视，建设智能电网成为电力交换互动性强、实时信息、动态信息的关键设备，从而在智能电网中实现宽带载波技术的有效运用。
参考文献：
[1]韩熙媛， 朱杰. 电力线宽带载波通信在智能电网中的应用[C]// 2012年云南电力技术论坛论文集（文摘部分）. CNKI， 2012：25-27.
[2]路鑫. 电力线宽带载波通信在智能电网中的应用[J]. 工业b， 2015（49）：129-129.
[3]张科， 罗建， 李纯坚. 宽带载波技术在智能用电小区用电信息交互中的应用探究[J]. 电子测试， 2013（10X）：162-163.