[发明专利]一种基于HPLC通信的自适应阻抗匹配方法和系统

说明书

一种基于HPLC通信的自适应阻抗匹配方法和系统，该方法包括根据网络松散度将配网划分为若干个阻抗匹配区间；对每个阻抗匹配区间进行阻抗匹配协调，优化阻抗匹配区间内各从载波机的阻抗匹配参数，使各从载波机的等效内阻与对应线路的接电阻抗一致。该系统用于执行所述方法。本发明的自适应阻抗匹配方法和系统，在保证其接收功率电平大于最低可识别门限值的前提下，可使下游从载波机接收功率电平显著提升，该方法和系统自适应地解决了宽带电力线载波通信过程中的阻抗失配问题。

技术领域

本发明涉及电力线通信技术领域，尤其涉及一种基于HPLC通信的自适应阻抗匹配方法和系统。

背景技术

现有技术中的高速电力线载波(High-speed Power Line Carrier，HPLC)也称为宽带电力线载波，是在低压电力线上进行数据传输的宽带电力线载波技术，宽带电力线载波通信网络则是以电力线作为通信媒介，实现低压电力用户用电信息汇聚、传输、交互的通信网络，宽带电力线载波主要采用了正交频分复用(OFDM)技术，频段使用2MHz-12MHz。宽带电力线载波通信技术将加载信息的高频信号耦合到电力线路上，通过电力线路进行数据的传输，利用专用的电力线载波通信调制/解调设备将高频信号从电力线上耦合下来，传送到终端接收设备。该设备不需要专设通信通道，运行费用和维护成本相对较低。

但由于宽带电力线载波通信系统是将电力线路作为通信信道，而电力线的结构复杂，信道衰减、电磁兼容以及噪声干扰等多个方面的影响，电力线载波通信是在载有工频电力信号的通路上高速地传输数据信息，因而具有工作环境恶劣、时变性大、干扰严重等劣势，而低中压配网结构复杂，通常沿线跨接多条分支以及配变，信号很容易产生折反射、谐振、驻波等现象，使信号出现较强的频率选择性衰落问题，严重影响通信质量。上述问题造成使用低中压配网作为数据通道存在很多困难，主要是信号传输衰减严重，噪声电平高，耦合阻抗具有时变性等。因此，如何解决这些难题，提高信号传输的可靠性和稳定性是实现低中压配电网宽带电力线载波通信技术的关键，而阻抗匹配则是关键技术之一。

阻抗匹配是HPLC通信技术中常要考虑的一种工作状态，反映着输出电路和输入电路间的功率传输关系。当电路满足阻抗匹配时，会收到最大的传输功率；阻抗失配时，负载接收到的功率降低，输出的功率电平降低，负载端接收的信号电平也降低，使得信号噪声比下降、接收端收信质量差，导致通信质量下降，甚至无法识别信号。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于HPLC通信的自适应阻抗匹配方法和系统，以提高电力线载波通信信号传输的可靠性和稳定性。

为达到上述目的，本发明的第一方面提供了一种基于HPLC通信的自适应阻抗匹配方法，包括如下步骤：

步骤S100、根据网络松散度将配网划分为若干个阻抗匹配区间；

步骤S200、对每个阻抗匹配区间进行阻抗匹配协调，优化阻抗匹配区间内各从载波机的阻抗匹配参数，使各从载波机的等效内阻与对应线路的接电阻抗一致。

进一步的，所述根据网络松散度将配网划分为若干个阻抗匹配区间的步骤包括：

步骤S110，从配网上游第二个主干节点开始，求取节点处的网络松散度；

步骤S120，判断该主干节点的网络松散度与中继节点处网络松散度的差是否大于标准值，大于则进行第S130步，小于则对下一个主干节点继续进行判断，直至节点判断完毕；

步骤S130，将该主干节点设为中继节点，并作为下一阻抗匹配区间的信源节点，节点判断完毕则结束，否则回到步骤S120继续判断。

进一步的，所述网络松散度WS_i由下式进行计算：

其中，JS为相邻节点的松散度，i表示节点的序号，n为配网的总节点数。