破局電力通信瓶頸：高壓放大器如何賦能高壓監(jiān)測技術(shù)革新

　　實驗名稱：高壓放大器在電力線載波通信及高壓監(jiān)測中的應(yīng)用

　　實驗方向：高壓監(jiān)測、電力線載波通信、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

　　實驗設(shè)備：ATA-2161高壓放大器、信號發(fā)生器、“電容器內(nèi)LED”器件、示波器、硅雪崩光電探測器、電腦

　　實驗?zāi)康模翰捎眯盘柊l(fā)生器+功率放大器輸出交流高壓，實現(xiàn)“電容器內(nèi)LED”器件的無線點亮，通過采集LED的發(fā)光特性反推高壓源的電壓參數(shù)（幅度頻率），并實現(xiàn)“電容器內(nèi)LED”器件的無線點亮，通過采集LED的發(fā)光波形實現(xiàn)電力線載波通信。

　　實驗過程：

　　1、采用信號發(fā)生器+高壓放大器輸出頻率幅度固定的交流高壓信號，該信號在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生相應(yīng)分布的電場；

　　2、將具有外金屬極板1/內(nèi)金屬極板1-LED-內(nèi)金屬極板2/外金屬極板2結(jié)構(gòu)的“電容器內(nèi)LED”器件置于導(dǎo)線下方，利用電磁感應(yīng)的方式“無線”驅(qū)動LED發(fā)光；

　　3、采用硅雪崩光電探測器接受LED的亮度信號并轉(zhuǎn)換成電壓信號并實時顯示在示波器上，電腦同步處理采集的波形，實現(xiàn)高壓源的電壓參數(shù)的檢測及電力線載波通信

　　實驗結(jié)果：

　　提出的“電容器內(nèi)LED”在不需要外部電源的情況下，可以將高壓線上的高壓轉(zhuǎn)換成光脈沖，從而實現(xiàn)自供電的高壓檢測。該方法可以靈敏地提取高壓幅值，擬合優(yōu)度高達0.99967。此外，來自器件產(chǎn)生的光脈沖波形可以精準反映高壓線上的諧波污染，從而導(dǎo)致輸出光脈沖的分裂。

　　建立了一個1D-CNN，能夠識別高壓線路上的諧波污染，正確率為94.53%。此外，由于器件對電勢變化率的高靈敏度，能夠準確地解調(diào)高壓線路上攜帶的信息，并將其應(yīng)用于電力線載波通信中。

　　實驗中用到的ATA-2161高壓放大器的參數(shù)指標：

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