基于 PLC 的 中压 (MV) 到低压 (LV) AMI 建模应用

在美国、日本和部分欧洲国家，对于与自动化计量基础设施 (AMI) 相关的电力线通信 (PLC) 来说，中压 (MV) 到低压 (LV) 穿越是一种非常重要的应用。在这样的背景之下，拥有一个可兼用于 MV/MV 和 MV/LV 链接的通道模型是十分重要的，此模型使得工程师能够模拟在不同的负载条件下信号有可能面临的衰减。然后，可以利用这样的分析来计算某种给定拓扑的信噪比 (SNR)。在本文中，ABCD 或散射 (s) 参数被用于 MV/LV 链接的通道模型特性分析，特别是针对使用窄带 PLC 系统的 10 kHz 至 490 kHz 频段。另外，如果对不同组件的参数进行了正确的建模，还可以获得一个准确的发送-接收信号。用于 MV/LV 变压器和耦合器的 s 参数的测量结果可与实验室的测量结果进行比较，并用于预测在现场进行观测的 MV/MV 和 MV/LV 链接。

 

采用 s 参数/ABCD 参数建模

散射 (S) 参数和 ABCD 参数是用于对二端口网络进行特性分析的工具（图 1）。同时，这些参数还可用于对 MV/LV 电力线通信通道中的不同组件（包括变压器、耦合器和电缆）进行特性分析，从而实现了一种端到端电压转移函数（通道）特性分析 [2]～[5]。

 

通道特性分析基本上是一种三步流程：

·    获得用于 MV/LV 线路中的各个组件的 ABCD 参数；

·    通过各个 ABCD 矩阵的级联获得净 ABCD 矩阵；和

·    根据净 ABCD 参数获得端到端电压转移函数。

 

 

 

 

图 1：采用 S / ABCD 参数的二端口建模

 

对于变压器和耦合器而言，其 S 参数使用一个网络分析仪即可容易地进行测量。然后，可以采用转换公式将 S 参数转换为 ABCD 参数 [6]。

图 2 示出了美国的典型 MV/LV (或 LV/MV) 链接。

 

 

图 2：一般的 MV-LV 通信通道