一种电力线通信系统技术方案

本申请涉及电力线通信领域，公开了一种电力线通信系统。电力线通信系统可包括功率变换设备、信号隔离电路、信号调整电路、变压器以及运算电路。其中，功率变换设备的输出端通过信号隔离电路与电力线连接，该信号隔离电路可用于将电力线的输入信号隔离后获得功率变换设备的第一噪声信号。信号调整电路的第一输入端与功率变换设备的输出端连接，信号调整电路可用于对第一噪声信号的相位进行反相，并输出第二噪声信号。变压器的输入端与电力线连接，变压器可用于将电力线的输入信号中的功率信号滤除后输出第一信号。运算电路可用于根据第一信号与第二噪声信号输出第一通信信号。信号与第二噪声信号输出第一通信信号。信号与第二噪声信号输出第一通信信号。

【技术实现步骤摘要】
一种电力线通信系统


[0001]本申请涉及电力线通信
，尤其涉及到一种电力线通信系统。

技术介绍

[0002]电力线通信(power line communication，PLC)是指利用电力线作为通信媒介，通过载波方式传输信号的一种通信技术。PLC可应用于多种领域，如在光伏发电系统中，逆变器与主机之间即通过电力线进行通信，主机可通过电力线向逆变器发送控制信号，以调度各个逆变器，逆变器则通过电力线向主机发送业务信号，以上报自身的设备状态。
[0003]随着光伏发电系统的功率演进，逆变器的功率不断增大，由于通信信号集成在电力线上，逆变器功率增加必然会带来PLC通信频段上的噪声恶化，PLC通信性能也随之恶化。为了解决噪声问题，当前逆变器通常在逆变器输出级采用模拟电路对电源噪声进行抑制。然而，由于光伏子阵越来越大，PLC系统的通信距离也不断增加，在长距离通信的场景，PLC系统的通信频段相对较低，低频时模拟电路本身体积较大，因此通常会占用较大的布板面积，不利于实现设备的小型化设计。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种功率变换设备及电力线通信系统，该功率变换设备可以在实现小尺寸设计的前提下，有效降低电源噪声对通信信号的影响，提升通信信号的可靠性。
[0005]第一方面，本申请提供了一种电力线通信系统，该电力线通信系统可包括功率变换设备、信号隔离电路、信号调整电路、变压器以及运算电路。其中，功率变换设备的输出端通过信号隔离电路与电力线连接，该信号隔离电路可用于将电力线的输入信号隔离后获得功率变换设备的第一噪声信号。信号调整电路的第一输入端与功率变换设备的输出端连接，信号调整电路可用于对第一噪声信号的相位进行反相，并输出第二噪声信号。变压器的输入端与电力线连接，变压器可用于将电力线的输入信号中的功率信号滤除后输出第一信号。运算电路可用于根据第一信号与第二噪声信号输出第一通信信号。
[0006]上述方案中，通过将第一通信信号与第一噪声信号分离并采集出第一噪声信号，然后利用信号调整电路对第一噪声信号的相位反相后向运算电路输出第二噪声信号，这样，运算电路即可根据第二噪声信号与变压器输出的第一信号输出第一通信信号，如此即实现可对功率变换设备电源噪声的抑制作用，从而可有效降低其对第一通信信号的影响，提升通信信号的可靠性。并且，相较于现有技术，本申请中的信号隔离电路的占用空间相对较小，因此有助于使系统实现小型化设计。
[0007]在一些可能的实施方案中，第一信号具体可包括第一噪声信号和第一通信信号，这样，运算电路在将第一信号与第二噪声信号叠加后，第二噪声信号可与第一信号中的第一噪声信号相互抵消，从而输出第一通信信号。
[0008]在一些可能的实施方案中，信号隔离电路包括但不限于为隔离电容或者隔离电感。
[0009]示例性地，信号隔离电路具体可以为差模电容或者差模电感。
[0010]在一些可能的实施方案中，信号隔离电路可以集成于功率变换设备内部，这样可以节省其在功率变换设备内的占板空间，从而有助于减小功率变换设备的体积。
[0011]在一些可能的实施方案中，信号调整电路还可用于对第一噪声信号的幅度进行调整，从而使其输出的第二噪声信号的幅度能够更加接近第一噪声信号的幅度，进一步可以使得第二噪声信号能够更加有效地抵消掉第一信号中的第一噪声信号。
[0012]在一些可能的实施方案中，信号调整电路还可以包括第二输入端，信号调整电路的第二输入端可与运算电路的输出端连接，信号调整电路具体可用于根据第一通信信号的目标值，对第一噪声信号的幅度进行自适应调整。这种设计可以有效提升对噪声的滤除效果，从而使运算电路输出的第一通信信号的精确度更高，进一步提升系统的通信可靠性。
[0013]在一些可能的实施方案中，电力线通信系统还可以包括采样电路，该采样电路的输入端可与功率变换设备的输出端连接，输出端可与信号调整电路的第一输入端连接。采样电路具体可用于采集由信号隔离电路隔离后的第一噪声信号，并向信号隔离电路输出。
[0014]在具体的实现中，采样电路可包括自动增益控制器以及与该自动增益控制器连接的模数转换器，自动增益控制器可与功率变换设备的输出端连接，模数转换器可与信号调整电路的输出端连接。自动增益控制器可以通过改变输入输出压缩比自动控制第一噪声信号的幅度，从而为模数转换器在最佳线性区采样提供了条件，实现噪声信号采集的高保真设计。
[0015]在一些可能的实施方案中，信号调整电路包括但不限于为数字滤波器。信号调整电路可以根据功率变换设备的电路结构设计对第一噪声信号的相位和幅度自适应调整，补偿由于电路结构造成的系统差异，使调整后的第二噪声信号的相位能够更加接近于第一噪声信号的反相位，以及使第二噪声信号的幅度更加接近第一噪声信号的幅度。这样，后续在进入运算电路后，第二噪声信号可以更加有效地抵消掉第一信号中的第一噪声信号。
[0016]在一些可能的实施方案中，运算电路包括但不限于为乘法器。
[0017]在一些可能的实施方案中，功率变换设备包括但不限于为逆变器、储能电池等等。
附图说明
[0018]图1为本申请实施例提供的一种电力线通信系统的示意图；
[0019]图2为一种光伏发电系统的结构示意图；
[0020]图3为本申请实施例提供的电力线通信系统的局部架构图；
[0021]图4为本申请实施例提供的电力线通信系统的局部结构示意图。
具体实施方式
[0022]为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例作进一步地详细描述。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。本申请实施例中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本申请保护范围内。本申请实施例的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。
[0023]需要说明的是，在以下描述中阐述了具体细节以便于理解本申请。但是本申请实施例能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请实施例内涵的情况下做类似推广。因此本申请不受下面公开的具体实施方式的限制。
[0024]PLC是指利用电力线作为通信媒介，通过载波方式传输信号的一种通信技术。PLC相比其它通信技术的一个主要优势为PLC可以利用现有的电力线作为传输媒介，不需要架设新线路，从而极大地降低前期部署成本，并且也不需要单独维护线路，进一步降低后期的维护成本。
[0025]在国网低压电力线宽带载波通信互联互通技术规范的基础上，电气和电子工程师协会(institute of electrical and electronics engineers，IEEE)1901.1标准正式发布实施。该标准将PLC协议栈分成了如下几个层次：应用层、传输层、网络层、数据链路层以及物理层。其中，数据链路层包括网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力线通信系统，其特征在于，所述电力线通信系统包括：功率变换设备、信号隔离电路、信号调整电路、变压器以及运算电路，其中，所述功率变换设备的输出端通过信号隔离电路与电力线连接，所述信号隔离电路用于将所述电力线的输入信号隔离后获得所述功率变换设备的第一噪声信号；所述信号调整电路的第一输入端与所述功率变换设备的输出端连接，所述信号调整电路用于对所述第一噪声信号的相位进行反相，并输出第二噪声信号；所述变压器的输入端与所述电力线连接，所述变压器用于将所述电力线的输入信号中的功率信号滤除后输出第一信号；所述运算电路根据所述第一信号与所述第二噪声信号输出第一通信信号。2.如权利要求1所述的电力线通信系统，其特征在于，所述第一信号包括所述第一噪声信号和所述第一通信信号。3.如权利要求1或2所述的电力线通信系统，其特征在于，所述信号隔离电路包括隔离电容或者隔离电感。4.如权利要求1至3任一项所述的电力线通信系统，其特征在于，所述信号隔离电路集成于所述功率变换设备内部。5.如权利要求1至4任一项所述的电力线通信系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦海俊，水伟，姚园林，吴建，肖华峰，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：