Modelado de cables para calibración de medidas y simulación PLC

Abstract

La tecnología PLC se destaca como una solución que aprovecha la infraestructura de la red eléctrica para la transmisión de datos. Sin embargo, el diseño original de la misma no tuvo en cuenta la transmisión de información, lo que genera problemas de propagación e interferencias. Por esta razón, es necesario realizar medidas de campo con el fin de caracterizar la red eléctrica en aspectos como la impedancia de acceso a la red, las emisiones no deseadas presentes en la red y la atenuación en propagación por medio de la misma. Para realizar estas medidas es importante disponer de un equipamiento correctamente calibrado capaz de medir con precisión el comportamiento real de la red eléctrica. En este documento se presenta cómo al usar un sistema de adquisición de medidas, se utilizaron una serie de cables para conectarse a la red y adquirir éstas. Tras unas pruebas realizadas, se ve que dichos cables modifican notablemente las medidas adquiridas, sobre todo en frecuencias del orden de MHz. Por esta razón, surge la necesidad de diseñar un método de modelización de cables que caracterice el comportamiento de los mismos en todo el espectro de interés, con el fin de corregir dichas medidas y futuras. En este trabajo, se analizan dos métodos diferentes y se comparan las particularidades intrínsecas de cada uno.

PLC technology stands out as a solution that takes advantage of the power grid infrastructure for data transmission. However, its original design did not take into account the transmission of information, which generates propagation and interference problems. For this reason, it is necessary to perform field measurements in order to characterize the electrical network in aspects such as network access impedance, unwanted emissions present in the network and propagation attenuation through the network. To perform these measurements, it is important to have properly calibrated equipment capable of accurately measuring the real behaviour of the power grid. This paper presents how, using a measurement acquisition system, a series of cables were used to connect to the grid and acquire measurements. After some tests, it is seen that these cables significantly modify the acquired measurements, especially at frequencies of the order of MHz. For this reason, the need arises to design a cable modelling method that characterizes the behaviour of the cables in the entire spectrum of interest, in order to correct these and future measurements. In this work, two different methods are analysed and the intrinsic peculiarities of each one is compared.

PLC teknologia sare elektrikoaren azpiegitura datuak transmititzeko baliatzen duen irtenbide gisa nabarmentzen da. Hala ere, haren jatorrizko diseinuak ez zuen kontuan hartu informazioaren transmisioa eta horrek, hedapen-arazoak eta interferentziak sortzen ditu. Hori dela eta, beharrezkoa da eremuko neurketak egitea sare elektrikoa ezaugarritzeko hainbat alderditan hala nola sarera sartzeko inpedantzian, sarean dauden nahi gabeko emisioetan eta sare horren bidez hedatzean gertatzen den indargabetzean. Neurri horiek hartzeko, garrantzitsua da behar bezala kalibratutako ekipamendu bat edukitzea, sare elektrikoaren benetako portaera zehaztasunez neurtzeko gai dena. Dokumentu honetan, neurriak eskuratzeko sistema bat erabiltzean, sarera konektatzeko eta horiek eskuratzeko hainbat kable erabili zirela aurkezten da. Proba batzuk egin ondoren, ikusi da kable horiek nabarmen aldatzen dituztela hartutako neurriak, batez ere MHz ordenako maiztasunetan. Hori dela eta, kableak modelizatzeko metodo bat diseinatzeko beharra sortu da kableek intereseko espektro osoan duten portaera ezaugarritzeko, neurri horiek eta etorkizunekoak zuzentzeko. Lan honetan, bi metodo desberdin aztertzen dira eta bakoitzaren berezitasun intrintsekoak alderatzen dira.