Особенности передачи технологическом информации по силовым высоковольтным линиям

В настоящее время актуальна проблема получения технологической информации (данных учета электропотребления, токовых загрузок, уровней напряжений и т.д.) от потребителей электроэнергии в распределительных сетях. Для решения данной задачи предлагается использовать линии электропередачи напряжением до 35 кВ для передачи, как электроэнергии, так и информационной составляющей.

Сложность организации связи по линиям электропитания заключается в том, что они характеризуются высоким уровнем шумов и быстрым затуханием высокочастотного сигнала, а также тем, что коммуникационные параметры линии, постоянные для традиционных физических сред, существенно меняются во времени в зависимости от текущей нагрузки. Следует также отметить, что при организации связи должны быть обеспечены электромагнитная совместимость и экранирование процессов передачи данных от собственного электропотребления.

Распространение электромагнитных волн тока и напряжения вдоль проводов длинной линии характеризуется соотношениями, полученными путем решения дифференциально­го уравнения, описывающего электрическое состояние цепи с распределенными параметрами при приложении к ней синусоидально изменяющегося напряжения.

С помощью среды MATLAB определим затухание передаваемого по силовой линии сигнала в широком частотном диапазоне. Для этого построим амплитудно-частотную характеристику затухания сигнала в указанной сети.

Для построения частотной характеристики, использовано определенное выражение. Частотная характеристика построена в диапазоне от 20 кГц до 25 МГц с шагом 20 кГц, при следующих параметрах: активная мощность 50 кВт, реактивная 30 кВар, марка провода АС-35, длина линии 1000 м.

Разработанная в среде MATLAB математическая модель показала практическую возможность широкополосной организации передачи технологической информации по линиям электропитания. Параметры линии электропитания, а также величина нагрузки, соответствуют параметрам моделирования, по результатам которого видно, что амплитуда сигнала затухает пропорционально частоте.

Выводы:

• в связи со значительным затуханием амплитуды высокочастотного сигнала предельное расстояние, на которое может быть достоверно передана информация по линии электропитания, составляет около 20 км;
• наблюдается значительное подавление сигнала (более 40 дБ) в широкой полосе частот;
• неоднородность частотной характеристики в рабочем диапазоне частот очень высока;
• подавление сигнала тем больше, чем больше фактическая величина нагрузки;
• использование современных широкополосных модемов и модулей сопряжения с сетью позволяет передавать данные со скоростью до 100 Кб/с.

Дата публикации: 13.12.2011

Похожие записи:

• Диагностика электроэнергетического оборудования с помощью анализа регистрируемого электромагнитного излучения
• О влиянии солнечных бурь на надежность энергосистем
• Надзор за качеством выполнения работ (оказания услуг), включая изготовление оборудования, поставляемого на объекты энергетики — эффективный способ повышения уровня безопасности объектов энергетики
• Макродиагностика как средство планирования оптимальных объемов ремонтов и модернизации оборудования энергопредприятия
• Определение оптимальной компенсации реактивной мощности в системах распределения электрической энергии
• Инновационное развитие энергетики в россии на базе концепции smart grid: оценка возможностей