电能量信息

电能计量系统是以计量业务一体化设计、双向高速通信网络为基础，以先进计量通信技术、信息共享、智能决策响应、互动及网关为主要手段，具有计量系统性能优化、用户侧能源高效利用运营能力的系统。电能量信息系统的成功实施应该标志着电能计量领域已经告别人工抄表，进入智能信息化采集时代。

针对实现DC-DC变换器之间的信息交互较为复杂的问题，提出了一种基于功率控制环扰动实现其能量信息一体化的方法。通过在DC-DC变换器的传统功率控制环中叠加二进制频移键控(binary frequency shift keying, 2FSK)信号作为扰动，将数据信息叠加到传统脉冲宽度调制(pulse-width modulation, PWM)信号中，使得该PWM信号同时包含数据信息，实现能量信息一体化。首先，给出基于2FSK的功率/数据双载波调制以及实时的滑动离散傅里叶变换(sliding discrete Fourier transform, SDFT)解调方案。然后，通过对Buck变换器的能量信息一体化模型进行小信号建模与分析可知，降低输入阻抗可提升通信的信噪比。最后搭建一个由两个Buck变换器并联的实验装置进行验证。实验结果表明在稳态和负载突变的工况下均可实现3 kb/s的稳定通信，验证了所提方法的可行性。该方法使得DC-DC变换器能同时进行功率变换和数据传输，提升数字化和智能化水平。