Characterization of grid impedance variations and their influence on NB-PLC in the frequency range 10-500 kHz

Abstract

[EN]PLC (Power Line Communications) is a technology that uses the electrical grid as a means of communication. Although it has many advantages, as that the electrical grid is already deployed, the noises introduced by the different equipment connected to the network and the changing impedance of the grid can affect the communications. For that reason, in this work, the grid impedance is characterized and its influence on PLC is analyzed. The study is based on the calculation of two parameters: the attenuation suffered by the PLC signal and the FER-SNR curves that set the quality of communications. The objective of the project is achieved considering two kind of loads. On the one hand, static loads, that show resonances in some frequencies, but a constant impedance frequency responses over time and, on the other hand, dynamic loads, that present short-term impedance variations within the mains cycle.

[ES]PLC (Power Line Communications) es una tecnología que utiliza la red eléctrica como medio de transmisión. Aunque tiene muchas ventajas, como que la red eléctrica ya está desplegada, los ruidos introducidos por los diferentes equipos conectados a la red y la impedancia cambiante de la misma pueden afectar a las comunicaciones. Por ello, este trabajo se centra en la caracterización de la impedancia de la red y en el análisis de su influencia en PLC. El estudio se basa en el cálculo de dos parámetros: la atenuación sufrida por la señal y las curvas FER-SNR que fijan la calidad de las comunicaciones. El objetivo del proyecto se consigue considerando dos tipos de cargas. Por un lado, las cargas estáticas, que presentan resonancias en algunas frecuencias, pero una respuesta frecuencial en impedancia constante en el tiempo y, por otro lado, las cargas dinámicas, que presentan variaciones de impedancia a corto plazo dentro del ciclo de la red.

[EU]PLC (Power Line Communications) sare elektrikoa transmisio-bide gisa erabiltzen duen teknologia bat da. Nahiz eta abantaila asko eduki, hala nola sare elektrikoa dagoeneko zabalduta egotea, sarera konektatutako ekipoek sortutako zarata-elektromagnetikoek eta sarearen inpedantzia aldakorrak komunikazioei eragin diezaiekete. Horregatik, lan hau sarearen inpedantziaren karakterizazioan eta honek PLCn duen eraginan oinarritzen da. Azterlana bi parametroren kalkuluan oinarritzen da, seinaleak jasandako atenuazioan eta komunikazioen kalitatea ezartzen duten FER-SNR kurbetan, hain zuzen. Proiektuaren helburua bi karga elektriko mota kontuan hartuta lortzen da. Alde batetik, karga estatikoak, maiztasun batzuetan erresonantziak dituztenak, baina inpedantziaren maiztasun-erantzun konstantea dutenak denboran zehar, eta, bestetik, karga dinamikoak, epe laburrean inpedantzia-aldaketak dituztenak sarearen zikloaren barruan.