2006(№1)

Энерголиния
При передаче сообщений по энерголиниям
возникает необходимость измерения
характеристик помех в используемом
диапазоне частот. Кроме того, представляет
научный и практический интерес исследование статистических свойств помех во всем
диапазоне частот, доступном для проведения измерений.
Для отечественных линий электропередач характерен высокий уровень шумов [1]. В связи
с этим особую значимость приобретает проблема обеспечения требуемой помехоустойчивости
передачи данных по линиям электропередач, а следовательно, знание помех энерголиний.
Поскольку источники помех весьма разнообразны, то и типы помех в линиях различны
[2]. В сложной помеховой обстановке, при малых значениях отношения сигнал/шум
традиционные методы передачи на основе фазовой и частотной модуляций не в
состоянии обеспечить необходимую помехоустойчивость. Хорошо зарекомендовали себя
в этом отношении широкополосные сигналы с большой базой 1 [3]. В связи с этим был
проведен ряд измерений для оценки характеристик помех в линиях электропередач напряжением
0.4 кВ с целью выяснения возможности применения таких сигналов для передачи
данных. Далее приводятся результаты измерений и их обработки.
Основным элементом измерительной установки (рис. 1), определяющим результаты измерений,
является устройство подключения (согласования с энерголинией). Для того чтобы
экспериментально полученные данные были по возможности более адекватны шумовым процессам,
происходящим в линиях электропередач, коэффициент передачи устройства подключения
выбирался исходя из диапазона частот, необходимого для передачи данных. Амплитудно-частотная
характеристика устройства подключения приведена на рис. 2. В качестве цифрового
осциллографа использовался цифровой запоминающий осциллограф фирмы Velleman
PCS 500, на базе которого была реализована обработка данных на ПК в среде MATHLAB.
В результате проведенных измерений были получены выборки шума в линии электропередач
напряжением 0.4 кВ, 4 из которых показаны на рис. 3.
На основе полученных данных был построен нормированный амплитудно-частотный
спектр помех (рис. 4, а) и проведен анализ плотности распределения помех в линии.
На рис. 5, а показаны полученная экспериментально гистограмма плотности распределения
1 и ее аппроксимация нормальным законом 2. Результаты измерений и анализа плотности
K
0.20
0.15
0.10
0.05
0
Устройство
подключения
Рис. 1
Рис. 2
Цифровой
осциллограф
8 16 24 f , МГц
распределений помех подтверждают, что с
вероятностью 90 % статистическая гипотеза о
нормальном распределении достоверна.
В частотной области видно, что спектр
шума в линии электропередач содержит множество
узкополосных помех (рис. 4, а). С целью
минимизации их влияния они были подвергнуты
режектированию. Вид полученного в
результате этого спектра приведен на рис. 4, б.
1 http://entels.ru/libdoc/1/36_1.shtml
26