一种用于载波通信的调制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于载波通信的调制系统及其控制方法。该控制方法包括以单相交流电流型整流桥电路为基础，基于直流侧续流电感电流的测量和反馈控制，获得等效电导；依据等效电导与交流侧电压的正弦交变形式的乘积，获得交流侧等效电流瞬时值；在每个调制周期，依据交流侧等效电流瞬时值，转化得到以调制周期1/4为中心的正向电流脉冲宽度和以调制周期3/4时刻为中心的反向电流脉冲宽度，形成PWM控制信号；在该信号的控制下使全控整流桥直流侧续流电感保持设定的电流的同时，在交流侧输出调制电流信号。在本发明专利技术中，能够有效解决现有技术调制信号稳定性有待提高的问题。调制信号稳定性有待提高的问题。调制信号稳定性有待提高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于载波通信的调制系统及其控制方法


[0001]本专利技术属于电力线通信
，具体涉及一种用于载波通信的调制系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]随着电力系统的不断发展，为了保证电力系统的安全稳定运行，电力通信网应运而生。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。它更是电网调度自动化、网络运营市场化和管理现代化的基础；是确保电网安全稳定、经济正常运行的重要手段；是电力系统的重要基础设施。而依托电力通信网的电力线载波通信技术更是受到众多电力部门的喜爱，特别是随着电力线载波通信技术的推进，其低成本、高稳定，经济效益与场景适应力强的特点正愈发彰显。然而现有的电力线载波通信在利用调制信号进行通信时，用于传输的调制信号还不够稳定。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种用于载波通信的调制系统及其控制方法，用以解决现有技术的通信过程中用于传输的调制信号稳定有待提高的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于载波通信的调制系统的控制方法，其包括：
[0005]1)基于电流型整流桥电路形成调制系统，所述电流型整流桥电路直流侧设置有续流电感，获取续流电感的电流，基于所述续流电感的电流确定对应的等效电导；
[0006]2)获得电流型整流桥电路交流侧的有效电压，基于所述有效电压的正弦交变形式和等效电导的乘积确定交流侧等效电流瞬时值；
[0007]3)基于所述交流侧等效电流瞬时值和调制信号，获得以每个调制周期的1/4和3/4时刻为中心的正向电流脉冲宽度和反向电流脉冲宽度形成的PWM控制信号；
[0008]4)利用PWM控制信号控制整流桥中各开关的通断，以使续流电感的电流保持稳定，以及控制电流型整流桥电路交流侧形成调制电流信号。
[0009]上述技术方案的有益效果为：以交流电流型整流桥电路为基础，在基于直流侧续流电感电流的测量和反馈控制，获得等效电导；依据等效电导与交流侧电压的乘积，获得交流侧等效电流瞬时值；在每个调制周期，依据交流侧等效电流瞬时值获得为以调制周期1/4为中心的正向电流脉冲宽度和以调制周期3/4时刻为中心的反向电流脉冲宽度，以形成PWM控制信号；在该信号的控制下使全控整流桥直流侧续流电感保持设定的电流，且在交流侧输出调制电流信号，从而实现电力线上调制电流信号的发送。本专利技术利用整流桥电路的续流电感输出的电流得到的等效电导以及交流侧的有效电压等，将调制单元生成的调制信号转换为调制电流信号，转换得到的调制电流信号相对于调制单元生成的调制信号更加稳定，从而提高了回路电力线中信号传输的可靠性。
[0010]进一步地，为了更好的获得等效电导，本专利技术提供了一种用于载波通信的调制系
统的控制方法，还包括在步骤1)中，等效电导为有功部分等效电导，有功部分等效电导包括充电等效电导和系统损耗电导，所述系统损耗电导满足：
[0011][0012]其中，m为工频周期计数，工频周期为交流侧电源的周期，为第m
‑
1个工频周期的电流，为第m个工频周期中滤除调制噪声的电流，L
d
为续流电感中滤除调制噪声的电感值，T0表示工频周期，V
rms
表示交流侧电源的电压有效值。
[0013]进一步地，为了更好的获得等效电导，本专利技术提供了一种用于载波通信的调制系统的控制方法，还包括对所述有功部分等效电导进行比例积分调控，调控后的电导满足：
[0014]G
L
(m)＝max(min(G
L
(m
‑
1)+(K
p
+K
i
)d(m)+(K
i
‑
K
p
)d(m
‑
1)，G
Lmax
)，G
Lmin
)
[0015]其中，G
L
(m
‑
1)表示第m
‑
1个工频周期的有功部分等效电导，K
p
为等效电抗控制的比例系数，K
i
为等效电抗控制的积分系数，d(m)为第m个工频周期的中间参数，d(m
‑
1)为第m
‑
1个工频周期的中间参数，G
Lmax
为G
L
(m)的上限阈值，G
Lmin
为G
L
(m)的下限阈值。
[0016]进一步地，本专利技术提供了一种用于载波通信的调制系统的控制方法，还包括在续流电感的电流稳定后，充电等效电导等于零，有功部分等效电导等于系统损耗电导。
[0017]进一步地，为了更好的获得等效电导，本专利技术提供了一种用于载波通信的调制系统的控制方法，还包括在步骤2)中，交流侧等效电流瞬时值还包括由有效电压的余弦交变形式和等效电纳的乘积构成的无功部分，等效电纳满足：Q
C
表示设定无功功率，V
rms
表示交流侧电源的电压有效值。
[0018]进一步地，为了更好的维持直流侧的电流的稳定，本专利技术提供了一种用于载波通信的调制系统的控制方法，还包括在步骤3)中，利用正脉冲宽度和负脉冲宽度的宽度差，使得直流侧的电流值保持稳定，第k个调制周期的正负脉冲宽度差满足：其中，i
p
(k)＝k
p
·
Δi(k)和i
i
(k)＝k
i
·
Δi(k)+i
i
(k
‑
1)，Δi(k)＝(i
d1
(k)+i
d2
(k))/2
‑
I
d
，ΔT(k)为第k个调制周期的正负脉冲宽度差，v
s
(k)表示电源电压值，L
d
为续流电感的电感值，k
p
为等效电抗控制的比例系数，k
i
为等效电抗控制的积分系数，i
d1
(k)表示第k个调制周期的T
m
/4时刻的整流桥直流侧的电流值，i
d2
(k)表示第k个调制周期的3T
m
/4时刻的整流桥直流侧的电流值，I
d
表示调制电流，T
m
表示调制周期。
[0019]进一步地，为了更好的维持直流侧的电流的稳定，本专利技术提供了一种用于载波通信的调制系统的控制方法，还包括在步骤3)中，利用正脉冲宽度和负脉冲宽度的宽度差，使得直流侧的电流值保持稳定，第k个调制周期的正负脉冲宽度差满足：其中，i
s
((k+0.5)
·
T
m
)表示第k个调制周期对应的整流桥的交流侧的单相交流电源电流，T
m
为调制周期，i
d1
(k)表示第k个调制周期的T
m
/4时刻的整流桥直流侧的电流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于载波通信的调制系统的控制方法，其特征在于，包括：1)基于电流型整流桥电路形成调制系统，所述电流型整流桥电路直流侧设置有续流电感，获取续流电感的电流，基于所述续流电感的电流确定对应的等效电导；2)获得电流型整流桥电路交流侧的有效电压，基于所述有效电压的正弦交变形式和等效电导的乘积确定交流侧等效电流瞬时值；3)基于所述交流侧等效电流瞬时值和调制信号，获得以每个调制周期的1/4和3/4时刻为中心的正向电流脉冲宽度和反向电流脉冲宽度形成的PWM控制信号；4)利用PWM控制信号控制整流桥中各开关的通断，以使续流电感的电流保持稳定，以及控制电流型整流桥电路交流侧形成调制电流信号。2.根据权利要求1所述的用于载波通信的调制系统的控制方法，其特征在于，在步骤1)中，等效电导为有功部分等效电导，有功部分等效电导包括充电等效电导和系统损耗电导，所述系统损耗电导满足：其中，m为工频周期计数，工频周期为交流侧电源的周期，为第m
‑
1个工频周期中滤除调制噪声的电流，为第m个工频周期中滤除调制噪声的电流，L
d
为续流电感的电感值，T0表示工频周期，V
rms
表示交流侧电源的电压有效值。3.根据权利要求2所述的用于载波通信的调制系统的控制方法，其特征在于，对所述有功部分等效电导进行比例积分调控，调控后的电导满足：G
L
(m)＝max(min(G
L
(m
‑
1)+(K
p
+K
i
)d(m)+(K
i
‑
K
p
)d(m
‑
1)，G
Lmax
)，G
Lmin
)其中，G
L
(m
‑
1)表示第m
‑
1个工频周期的有功部分等效电导，K
p
为等效电抗控制的比例系数，K
i
为等效电抗控制的积分系数，d(m)为第m个工频周期的中间参数，d(m
‑
1)为第m
‑
1个工频周期的中间参数，G
Lmax
为G
L
(m)的上限阈值，G
Lmin
为G
L
(m)的下限阈值。4.根据权利要求2所述的用于载波通信的调制系统的控制方法，其特征在于，在续流电感的电流稳定后，充电等效电导等于零，有功部分等效电导等于系统损耗电导。5.根据权利要求1所述的用于载波通信的调制系统的控制方法，其特征在于，在步骤2)中，交流侧等效电流瞬时值还包括由有效电压的余弦交变形式和等效电纳的乘积构成的无功部分，等效电纳满足：Q
C
表示设定无功功率，V
rms
表示交流侧电源的电压有效值。6.根据权利要求1所述的用于载波通信的调制系统的控制方法，其特征在于，在步骤3)中，利用正脉冲宽度和负脉冲宽度的宽度差，使得直流侧的电流值保持稳定，第k个调制周期的正负脉冲宽度差满足：其中，i
p
(k)＝k
p
·
Δi(k)和i
...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞浩，
申请(专利权)人：深圳智微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：