способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети

Классы МПК:H04B3/54 системы передачи информации по линиям энергоснабжения
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Общество с ограниченной ответственностью Научно- коммерческая фирма "СЕВКО"
Приоритеты:
подача заявки:
1999-03-31
публикация патента:

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение при организации каналов связи с использованием линий без обработки ее высокочастотными заградителями. Достигаемый технический результат - повышение скорости передачи сигналов. В предложенном способе передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети используется синхронное детектирование сигналов с фазовой обработкой, что позволяет повысить скорость передачи сигналов. 1 ил.
Рисунок 1

Формула изобретения

Способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, в соответствии с которым в пункте передачи преобразуют питающее напряжение U(t) промышленной частоты F в трехфазные токи сигнала обратной последовательности способ передачи и приема сигналов в трехфазной   электрической сети, патент № 2161370 на частоте f1 и токи сигнала прямой последовательности способ передачи и приема сигналов в трехфазной   электрической сети, патент № 2161370 на частоте f2, передают эти токи по сети в пункт приема, где преобразуют их соответственно в трехфазные напряжения обратной последовательности способ передачи и приема сигналов в трехфазной   электрической сети, патент № 2161370 на частоте f1 и прямой последовательности способ передачи и приема сигналов в трехфазной   электрической сети, патент № 2161370 на частоте f2, отличающийся тем, что преобразуют способ передачи и приема сигналов в трехфазной   электрической сети, патент № 2161370 и способ передачи и приема сигналов в трехфазной   электрической сети, патент № 2161370 соответственно в напряжения U1(t) = Um1cosW1t и U2(t) = Um2cosW2t, перемножают U1(t) и U2(t), выделяют путем фильтрации напряжение U0(t) = Um0cosW0t, W0 = 2П(f1+f2); f2-f1 = 2F; перемножают напряжения U0(t) на U0(t), выделяют путем фильтрации постоянную составляющую Un, которая является огибающей информационных радиосигналов, где Um1, Um2, Um0 - амплитуды напряжения, П = способ передачи и приема сигналов в трехфазной   электрической сети, патент № 2161370 = 3,14, W1 = 2способ передачи и приема сигналов в трехфазной   электрической сети, патент № 2161370f1, W2 = 2способ передачи и приема сигналов в трехфазной   электрической сети, патент № 2161370f2, W0 = 2Wc, Wc = 2способ передачи и приема сигналов в трехфазной   электрической сети, патент № 2161370fc частота запуска передатчика.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электротехники и может найти применение при организации каналов связи с использованием трехфазной электрической сети (0,38-10-35-110) кВ без ее обработки высокочастотными заградителями, при этом передачу и прием сигналов производят на стороне 0,38 кВ.

Известен способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, который реализован в устройстве по а.с. СССР N 1737481, 1992 г. Недостатками известного способа является низкая помехозащитность при приеме сигналов и низкая, не более 10 Бод, скорость передачи сигналов.

Наиболее близким к заявленному способу является способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, который реализован в патенте на изобретение N 2061256 1996 г. (прототип). Данному способу присущи те же недостатки.

Заявленный способ решает задачу повышения скорости передачи сигналов.

В заявленном способе в пункте передачи преобразуют питающее напряжение U(t) промышленной частоты F соответственно в трехфазные токи обратной последовательности способ передачи и приема сигналов в трехфазной   электрической сети, патент № 2161370 на частоте f1 и прямой последовательности способ передачи и приема сигналов в трехфазной   электрической сети, патент № 2161370 на частоте f2, передают эти токи по сети в пункт приема, где преобразуют их соответственно в трехфазные напряжения обратной последовательности способ передачи и приема сигналов в трехфазной   электрической сети, патент № 2161370 на частоте f1 и прямой последовательности способ передачи и приема сигналов в трехфазной   электрической сети, патент № 2161370 на частоте f2, преобразуют способ передачи и приема сигналов в трехфазной   электрической сети, патент № 2161370 и способ передачи и приема сигналов в трехфазной   электрической сети, патент № 2161370 соответственно в напряжения U1(t)=Um1cos W1t и U2(t)=Um2cos W2t, перемножают U1(t) и U2(t), выделяют путем фильтрации напряжение U0(t)= Um0cos W0t, W0=2П(f1+f2); f2-f1=2F; перемножают напряжения U0(t) на U0(t), выделяют путем фильтрации постоянную составляющую Un, где Um1, Um2, Um0 - амплитуды напряжений, П= способ передачи и приема сигналов в трехфазной   электрической сети, патент № 2161370=3,14. Которая является огибающей информационных радиосигналов.

Система (фиг. 1), реализующая заявленный способ, содержит в пункте передачи передатчик 1, соединенный через фазные провода АВС линии электропередачи 2 с приемником 3, включающим фильтр напряжения симметричных составляющих (ФСС)прямой последовательности 4 и ФСС обратной последовательности 5, входные клеммы каждого из которых соответственно подключены к фазным проводам АСВ и АВС линии электропередачи 2, при этом выходы ФСС прямой 4 и обратной 5 последовательностей соответственно подключены к входам первого 6 и второго 7 узкополосных фильтров (УПФ), выходы которых подключены к входам первого умножителя 8, выход которого подключен к входу третьего УПФ-9, выход которого подключен к объединенным входам второго умножителя 10, выход которого подключен к входу фильтра нижних частот 11 (ФНЧ).

Система работает следующим образом.

При работе передатчика пассивно-активного типа 1 в его фазных проводах А, В, С образуют следующие трехфазные токи сигнала: I2(f1) и I1(f2) или в другой форме записи:

iA(t) = Im cos W1t - cos (W2t + 180)

iB(t) = Im cos (W1t + 120) - cos (W2t+60) (1)

iC(t) = Im (cos W1t + 240) - cos (W2t - 60),

где Im - амплитудное значение тока. W1 = (Wc - Л); W2 = (Wc + Л); Wc = 2Пfc; Л = 2ПF; f1 = fc - F; f2 = fc + F; fc = f1 + f2/2; П = способ передачи и приема сигналов в трехфазной   электрической сети, патент № 2161370 = 3,14. W1 = 2 способ передачи и приема сигналов в трехфазной   электрической сети, патент № 2161370 f1, W2 = 2 способ передачи и приема сигналов в трехфазной   электрической сети, патент № 2161370 f2.

Vc - частота запуска передатчика 1. F - частота напряжения сети.

Эти токи образуют на входах ФСС 5 и ФСС 4 напряжения: U2(f1) и U1(f2) или в другой форме записи:

UA(t) = Um cos W1(t) - cos(W2t + 180)

UB(t) = Um cos (W1t + 120) - cos (W2t+60) (2)

UC(t) = Um cos (W1t + 240) - cos(W2t - 60),

где Um - амплитуда напряжения.

На выходе ФСС 5 обратной последовательности, который реагирует только на первые члены (2), имеют обратное чередование фаз АСВ:

U1(t) = Um1 cos W1t, (3)

где Um1 - амплитуда напряжения.

На выходе ФСС 4 прямой последовательности, который реагирует только на вторые члены (2), имеют прямое чередование фаз АВС:

U2(t) = Um2 cos W2t, (4)

где Um2 - амплитуда напряжения.

Напряжения U2(t) и U1(t) подают соответственно на выходы первого 6 и второго 7 УПФ. Назначение УПФ - улучшить отношение сигнал/помеха на его выходе по сравнению с его входом. Напряжения с выходов УПФ 6, 7 подают на входы первого умножителя 8. Считаем, что коэффициенты передачи УПФ 6, 7 равны единице. Известно, что при подаче на вход умножителя двух напряжений с разными частотами W1 и W2 на его выходе имеют:

U8(t) = K1Um1 cos (W2-W1t + K2Um2 cos (W2 + W1)t, (5)

где K1 и K2 - коэффициенты преобразования умножителя 8. УПФ 9 выделяет второй член напряжения (5) с суммарной частотой W0.

U0(t) = U9(t) = Um0 cos W0t, (6)

где W0=W2+W1, Um0 - амплитуда напряжения.

Напряжение U0(t) подают на объединенные входы второго умножителя 10, т. е. перемножают U0(t) на U0(t).

Выходное напряжение умножителя 10 по аналогии с (5) будет иметь вид:

U10(t) = K3Um1 cos (W0-W0)t + K4Um2cos(W0+W0)t = K3Um1 + K4Um2cos2W0t, (7)

где K3 и K4 - коэффициенты преобразования умножителя 10. Первый член (7) является напряжением постоянной составляющей Un, т.к. cos(W0-W0)t = cos0 = 1.

ФНЧ - 11 выделяет напряжение:

Un = K3Um1. (8)

При передаче сигналов, которые являются последовательностью радиоимпульсов, напряжение Un будет являться огибающей информационных радиоимпульсов.

Из описания работы заявленной системы следует:

1. Все элементы приемника 3 являются линейными элементами.

2. Обработку сигналов осуществляют фазовым способом.

3. Опорным сигналом для второго умножителя 10 является передаваемый сигнал.

В Можайских электрических сетях Мосэнерго в феврале-марте были проведены линейные испытания макета системы, выполненного согласно схеме (см. чертеж). Передачу сигналов производили по кабельным электрическим линиям 10 кВ.

Технические характеристики системы:

1. Частота запуска передатчика 1 равна 1125 Гц.

2. Частоты обратной и прямой последовательностей равны:

f1 = 1075 Гц; f2 = 1175 Гц.

3. Токи, вводимые в линию 2 в месте передачи, равны:

I1(f1) = I1f2 = 7 А.

4. Полосы пропускания УПФ 6, 7, 9 равны 50 Гц.

5. Полоса среза ФНЧ 11 равна 50 Гц.

6. Отношение сигнал/помеха на выходе УПФ 6, 7 равно трем.

7. На выходе ФНЧ 11 принимали последовательность видеосигналов типа "меандр".

8. Скорость передачи равна 50 Бод.

Таким образом, мы доказали, что цель изобретения - повышение скорости передачи - достигнута.

Класс H04B3/54 системы передачи информации по линиям энергоснабжения

способ наземного приема-передачи информации в процессе бурения и устройство для его реализации -  патент 2527962 (10.09.2014)
способ связи на предприятии электроэнергетики и устройство для его осуществления -  патент 2526836 (27.08.2014)
система и способ связи через амплитудную модуляцию линий электропитания -  патент 2525854 (20.08.2014)
устройство для обеспечения напряжения питания в шинном узле шинной сети -  патент 2518908 (10.06.2014)
способ и система передачи данных -  патент 2511219 (10.04.2014)
способ передачи и приема информации по линиям электроснабжения переменного тока -  патент 2510853 (10.04.2014)
устройство приема и передачи информации по распределительным электрическим сетям -  патент 2502186 (20.12.2013)
способ обнаружения проникновения коротковолнового радиосигнала в систему передачи данных по линии электропередач и модем передачи данных по линии электропередач -  патент 2499355 (20.11.2013)
устройство и способ для передачи данных и энергии через устройства сети -  патент 2488962 (27.07.2013)
система подачи электропитания -  патент 2483442 (27.05.2013)