面向宽带载波的全自动低压配电网信道模拟系统*王毅1,2,田富公1,2,叶君2,侯兴哲2,孙洪亮2,龙方家2(1.重庆邮电大学,重庆400065;2.国网重庆市电力公司电力科学研究院,重庆401123)摘要:宽带电力线载波通信系统是当前智能电网通信研究热点,其产品标准和检验技术规范正在制定中。目前缺乏针对复杂电力线信道进行模拟的测试装置和相应标准。文章以智能配电网全自动载波信道模拟试验系统为背景,分析了宽带电力线载波测试装置的系统架构、设计原理及功能,并实测该系统在不同配电参数下的信道特性,验证了该系统模拟场外通信环境的可行性和灵活性。在信道模拟基础上,提出宽带电力线载波产品通信性能测试项目、测试方法及评价方式,为实验室载波通信模拟技术提供整套集成方案,为系统化解决产品检测和验收提供一种便捷、有效的途径。关键词:宽带电力线载波;信道模拟;信道特性;系统性能检测:TM93文献标识码:B:1001-1390(2017)00-0000-00AutomaticlowvoltagedistributionnetworkchannelsimulationsystemforbroadbandpowerlinecommunicationWangYi1,2,TianFugong1,2,YeJun2,HouXingzhe2,SunHongliang2,LongFang激a2(1.ChongQingUniversityofPostsandTelecommunications,Chongqing400065.,China.2.ChongqingElectricPowerResearchInstitute,Chongqing401123,China))Abstract:Broadbandpowerlinecarriercommunicationsystemisahotresearchtopicinthecurrentsmartgridcommunicationsystem.Thesystemperformancetestequipmentandcorrespondingstandardsforbroadbandpowerlinecarriercommunicationunderlaboratoryenvironmenthavestillnotbeensolved.Thispaperproposedthearchitecture,designprincipleandfunctionofautomaticcarrierchannelsimulationtestsystemforintelligentdistributionnetwork.Inordertoverifythefeasibilityandflexibilityofourproposedsystem,thesimulatedchannelcharacteristicsunderdifferentdistributionparametersaremeasuredverifiedandanalyzed.Thetestitemsandcorrespondingevaluationmethodsareproposedunderthesimulatedchannel.Fromtheimplementationresults,ithasbeenprovedthatourproposedsystemcanprovideaconvenientandeffectivesolutionforsystemperformancetestinbroadbandpowerlinecarriercommunicationcommunicationsystemperformancetest.Keywords::broadbandpowerlinecarriercommunication;,channelsimulation;,channelcharacteristics;,root-mean-squaredelayspread;systemperformancetest0引言随着“十一五”窄带电力线载波通信技术(NPLC)过渡到“十二五”宽带电力线载波通信技术(BPLC),*基金项目:中国博士后科学基金资助项目(2015T80961);重庆市自然科学基金项目(cstc2016jcyjA0214);重庆市教委科学技术研究项目(KJ120531)电力线载波通信技术在国内已取得长足发展并已广泛应用于智能电表的用电信息采集系统中。宽带电力线载波通信通常采用OFDM技术,占用2MHz~30MHz间的频段,相对于窄带电力线载波通信具有更高的数据传输速率与更加可靠的通信质量,最大通信速率可达2Mbps以上。宽度载波产品从开发到商用通常需要经历规范定制、产品研发、实验室测试、外场测试、实验网测试及商用网测试六个阶段,目前由于条件所限,实验室测试阶段往往只能开展仿真测试,无法开展基于实物的产品级应用测试,这为系统化验证宽带载波产品性能带来不便。解决这一问题需要建立相应测试系统以开展宽带产品通讯与控制等方面的研究。目前主流电力线信道模拟技术包括三大类,第一类是基于MATLAB或ATP-EMTP等计算机软件仿真平台[1-4],第二类是基于SPICE(SimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis)或FPGA的数字化模拟装置[5-7],第三类是搭建外场配电测试网[8-9]。基于软件仿真平台的模拟技术是目前大多数相关领域研究人员所热衷的信道模拟技术,其平台搭建简便、开发周期短且无需工程实测,但这种信道模拟技术倚重理论推导与模型导入,无法对电力线拓扑结构的复杂性、负载随机接入的多变性和噪声干扰的多样性进行切合外场实际环境的...