RU2160961C2

RU2160961C2 - Device for transmission and reception of signals in three- phase electrical network

Info

Publication number: RU2160961C2
Application number: RU98111177A
Authority: RU
Inventors: С.А. Хватынец
Original assignee: Хватынец Сергей Алексеевич
Priority date: 1998-06-04
Filing date: 1998-06-04
Publication date: 2000-12-20

Abstract

FIELD: radio electronics, organization of communication channels over power lines without processing of information by high- frequency rejecters. SUBSTANCE: device includes three-phase electric network 1, first, second and third filters 2, 3, 12 of symmetric components, first, second and third narrow-band filters 4, 5, 14, first and second multipliers 6, 15, mixer 7, low- pass filter 8, heterodyne 9, adder 11, inverter 16, first and second transmitters 10, 17. EFFECT: decreased required frequency resource to three frequencies with corresponding simplification of design and keeping of noise immunity of device. 1 dwg

Description

Изобретение относится к радиоэлектронике и связи и может быть использовано при организации каналов связи по линиям электропередач без обработки их высокочастотными заградителями. The invention relates to electronics and communications and can be used to organize communication channels on power lines without processing them with high-frequency chokes.

Известен канал связи на тональных частотах (Гутин К.И., Цигарейшвили С. А. Канал связи на тональных частотах по линии 10 кВ. -Научно-технический бюллетень по электрификации сельского хозяйства. Вып. 2(54). - М.: ВИЭСХ, 1985, с. 11-17), содержащий диспетчерский пункт, состоящий из трансформатора собственных нужд, трансформатора измерительного, передатчика и приемника, линию электропередачи 10 кВ, N контролируемых пунктов, каждый из которых состоит из трансформатора, передатчика и приемника. Недостатками известного канала связи являются ограниченная помехозащищенность и завышенная сложность конструкции. A well-known communication channel at tonal frequencies (Gutin K.I., Tsigareishvili S. A. A communication channel at tonal frequencies along the 10 kV line. Scientific-technical bulletin on the electrification of agriculture. Issue 2 (54). - M .: VIESH , 1985, pp. 11-17), containing a control room consisting of an auxiliary transformer, a measuring transformer, a transmitter and a receiver, a 10 kV power line, N controlled points, each of which consists of a transformer, transmitter, and receiver. The disadvantages of the known communication channel are the limited noise immunity and the overestimated design complexity.

Наиболее близким по технической сущности является способ передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети и устройство для его осуществления (патент РФ 2071178, МПК6 H 04 B 3/54, 1997 г.) с устройством, содержащим трехфазную сеть, два передатчика активно-пассивного типа, гетеродин, четыре фильтра напряжения симметричных составляющих, четыре узкополосных фильтра, два умножителя, два смесителя, инвертор, два фильтра нижних частот. Недостатком известного канала связи является расширенный частотный ресурс и завышенная сложность конструкции. The closest in technical essence is the method of transmitting and receiving signals in a three-phase electric network and a device for its implementation (RF patent 2071178, IPC6 H 04 B 3/54, 1997) with a device containing a three-phase network, two transmitters of active-passive type , local oscillator, four voltage filters of symmetrical components, four narrow-band filters, two multipliers, two mixers, an inverter, two low-pass filters. A disadvantage of the known communication channel is the extended frequency resource and the overestimated design complexity.

Задачей изобретения является сокращение требуемого частотного ресурса и уменьшение сложности конструкции без ухудшения помехозащищенности устройства. The objective of the invention is to reduce the required frequency resource and reduce the complexity of the design without compromising the noise immunity of the device.

Решение задачи достигается тем, что в устройство для передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети, содержащее первый передатчик, вход которого является входом информационных символов верхнего уровня, второй передатчик, вход которого является входом информационных символов нижнего уровня, гетеродин, первый, второй и третий фильтры симметрических составляющих, причем к трехфазной электрической сети подключены выходы передатчиков и входы гетеродина и фильтров симметричных составляющих, выходы которых соединены с соответствующими входами первого, второго и третьего узкополосных фильтров, первый умножитель, входы которого соединены с соответствующими выходами первого и второго узкополосных фильтров, второй умножитель, входы которого соединены с соответствующими выходами второго и третьего узкополосных фильтров, инвертор, вход которого соединен с выходом второго умножителя, последовательно соединенные смеситель, вход которого соединен с выходом гетеродина, и фильтр низких частот, выход которого является выходом последовательности информационных символов верхнего и нижнего уровней, введен сумматор, вход которого соединен с выходом первого умножителя, другой вход соединен с выходом инвертора, а выход соединен с другим входом смесителя. The solution to the problem is achieved in that a device for transmitting and receiving signals in a three-phase electric network containing a first transmitter, the input of which is the input of information symbols of the upper level, a second transmitter, the input of which is the input of information symbols of the lower level, local oscillator, first, second and third filters of symmetrical components, and the outputs of the transmitters and inputs of the local oscillator and filters of symmetric components, the outputs of which are connected to the corresponding the input inputs of the first, second and third narrow-band filters, the first multiplier, the inputs of which are connected to the corresponding outputs of the first and second narrow-band filters, the second multiplier, the inputs of which are connected to the corresponding outputs of the second and third narrow-band filters, the inverter, the input of which is connected to the output of the second multiplier, a series-connected mixer, the input of which is connected to the local oscillator output, and a low-pass filter, the output of which is the output of a sequence of information symbols tins of upper and lower levels, an adder is introduced, the input of which is connected to the output of the first multiplier, the other input is connected to the output of the inverter, and the output is connected to another input of the mixer.

Технический результат состоит в сокращении требуемого частотного ресурса до трех частот и соответствующем упрощении конструкции при сохранении помехозащищенности устройства. The technical result consists in reducing the required frequency resource to three frequencies and the corresponding simplification of the design while maintaining the noise immunity of the device.

На чертеже изображена структурная схема устройства для передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети. The drawing shows a structural diagram of a device for transmitting and receiving signals in a three-phase electrical network.

Устройство для передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети содержит трехфазную электрическую сеть 1, первый 2, второй 3 и третий 12 фильтры симметричных составляющих, первый 4, второй 5 и третий 14 узкополосные фильтры, первый 6 и второй 15 умножители, смеситель 7, фильтр 8 нижних частот, гетеродин 9, сумматор 11, инвертор 16, первый 10 и второй 17 передатчики. A device for transmitting and receiving signals in a three-phase electric network contains a three-phase electric network 1, first 2, second 3 and third 12 filters of symmetrical components, the first 4, second 5 and third 14 narrow-band filters, the first 6 and second 15 multipliers, mixer 7, filter 8 low frequencies, local oscillator 9, adder 11, inverter 16, first 10 and second 17 transmitters.

Устройство для передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети работает следующим образом. Передаваемая информация представляет собой последовательность информационных символов верхнего и нижнего уровней, предварительно разделенных на последовательность информационных символов верхнего уровня и последовательность информационных символов нижнего уровня, попеременно поступающие на соответствующие входы первого 10 и второго 17 передатчиков. При этом первый передатчик 10 вводит в трехфазную электрическую сеть 1 ток обратной последовательности на частоте f1 и ток прямой последовательности на частоте f2, а второй передатчик 17 вводит ток обратной последовательности на частоте f2 и ток прямой последовательности на частоте f3. На приемной стороне сигналы передатчиков обрабатываются фильтрами симметричных составляющих и узкополосными фильтрами с выделением частот f1, f2 и f2, f3, последующим попарным перемножением в первом 6 и втором 15 умножителях, сложением в сумматоре 11 первого произведения с инвертированным в инверторе 16 вторым произведением и получением на выходе смесителя 7 компонент, из которых фильтром 8 низких частот выделяются видеоимпульсы, соответствующие передаваемой неразделенной последовательности информационных символов верхнего и нижнего уровней. A device for transmitting and receiving signals in a three-phase electrical network operates as follows. The transmitted information is a sequence of information symbols of the upper and lower levels, previously divided into a sequence of information symbols of the upper level and a sequence of information symbols of the lower level, alternately fed to the corresponding inputs of the first 10 and second 17 transmitters. In this case, the first transmitter 10 introduces the negative sequence current at the frequency f1 and the forward sequence current at the frequency f2 into the three-phase electric network 1, and the second transmitter 17 introduces the negative sequence current at the frequency f2 and the direct sequence current at the frequency f3. On the receiving side, the transmitter signals are processed by filters of symmetric components and narrow-band filters with the allocation of frequencies f1, f2 and f2, f3, followed by pairwise multiplication in the first 6 and second 15 multipliers, adding the first product in the adder 11 with the second product inverted in inverter 16 and obtaining the output of the mixer 7 components, of which video pulses are allocated by the low-pass filter 8, corresponding to the transmitted undivided sequence of information symbols of the upper and lower levels th.

Устройство для передачи и приема сигналов в трехфазной электрической сети может быть выполнено из типовых модулей и на элементной базе, соответствующей используемому частотному диапазону. Например, конструктивное выполнение блоков может совпадать с конструкцией блоков того же функционального назначения прототипа. A device for transmitting and receiving signals in a three-phase electric network can be made of standard modules and on an element base corresponding to the frequency range used. For example, the constructive execution of blocks may coincide with the design of blocks of the same functional purpose of the prototype.

Claims

A device for transmitting and receiving signals in a three-phase electric network containing a first transmitter, the input of which is the input of information symbols of the upper level, a second transmitter, the input of which is the input of information symbols of the lower level, local oscillator, first, second and third filters of symmetrical components, moreover, to the three-phase the electric network is connected to the outputs of the transmitters and the inputs of the local oscillator and filters of symmetrical components, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the first, second and three of narrow-band filters, the first multiplier, the inputs of which are connected to the corresponding outputs of the first and second narrow-band filters, the second multiplier, the inputs of which are connected to the corresponding outputs of the second and third narrow-band filters, an inverter whose input is connected to the output of the second multiplier, a series-connected mixer, the input of which connected to the local oscillator output, and a low-pass filter, the output of which is the output of a sequence of information symbols of the upper and lower levels, differs scheesya in that it introduced an adder having an input connected to the output of the first multiplier, another input connected to the output of the inverter, and an output coupled to another input of the mixer.