Breedband communicatie over laagspanningslijnen voor betrouwbare intelligente netwerken

Name: Linyu Wang

•   Prof. dr. ir. Emmanuel Van Lil (promotor)
•   Prof. dr. ir. Geert Deconinck (mede-promotor)

Met de evolutie van het traditionele elektriciteitsnet naar het nieuwe intelligent netwerk wordt men met veel uitdagingen geconfronteerd. Een van de belangrijkste obstakels is de nood aan een betrouwbaar communicatienetwerk om informatie uit te wisselen en om de belasting van elke eindgebruiker ogenblikkelijk te kunnen regelen. De meest aantrekkelijke oplossing is het gebruik van Power Line Communications (PLC) technologie die het netwerk als transmissiemedium gebruikt. De toegang PLC-systemen bestrijken het deel van de transformator tot aan eindgebruikers in hetzelfdenetwerk, dat bestaat uit verbonden stroomvoerende multigeleider kabels.Een goed ontworpen PLC-systeem in het toegangsnetwerk kan het transmissienet en de klanten vloeiend overbruggen, en kan een belangrijke rol spelen in de realisatie van het slim netwerk.
Dit proefschrift begint met het ontwikkelen van een nauwkeurig stroomkabel kanaal simulatiemodel op basis van de transmissielijntheorie voor multigeleiders. Dit model kande volledige transferfunctie voorspellen voor elke gebruiker met elk paar geleiders in het netwerk, op basis van de structuur van de stroomkabels en de vorm van het netwerk. Daarnaast kan dit model de overspraak tussen paren van lijnen eenvoudig berekenen wanneer er in parallel transmissies gebeuren via de kabel. Vermits de aansluitingen van de gebruikers allesbehalve aangepast zijn aan de karakteristieke impedantie van de lijnen en op vele plaatsen vertakkingen voorkomen zullen de gevonden transferfuncties sterk frequentieafhankelijk zijn. Dit leidt tot belastingsalgoritmes als een bijkomend onderzoeksgebied.
Met in de literatuur gevonden ruisdichtheden wordt de capaciteit van het PLC kanaal geanalyseerd. Berekeningen van de capaciteit zijn belovend voor het gebruik van PLC als toegangsnetwerk. Naast de bestaande methoden om impulsieve ruis te elimineren in een PLC, onderzoeken we of aanpassingen van de frame lengte invloed heeft op het minimaliseren van impulsieve ruis.
Met een volledige kennis van het PLC kanaal, werd het probleem van de resourceallocatie in een frequentieselectief kanaal bekeken in het licht de opvultheorie. De algoritmen hebben tot doel het bit foutenpercentage te minimaliseren voor een gegeven vermogen en bitsnelheid. Ons doel is de betrouwbaarheid van het PLC systeem te verbeteren. Het verbeterde Fischer-Huber algoritme en verbeterde H-H algoritme bleken veel flexibeler te zijn en gemakkelijker te implementeren, omdat ze de grote variatie in de verzwakking van het kanaal binnen de interessante bandbreedte, een eigenschap specifiek voor PLC netwerken, in rekening brengen.
In het vierde en laatstedeel wordt de hogere MAC laag bekeken. Na het vergelijken van drie verschillende en populaire MAC protocollen, wordt het meest geschikte protocol voor betrouwbare toepassingen zoals stroomnet bewaking en controle voorgesteld. Een snelle reetransmissie procedure werd voorgesteld om de prestatie verder te verbeteren.

https://lirias.kuleuven.be/handle/123456789/358124

•   Prof. dr. ir. Emmanuel Van Lil (promotor)
•   Prof. dr. ir. Geert Deconinck (mede-promotor)
•   Prof. dr. ir. Hendrik Van Brussel (voorzitter/chairman)
•   Prof. dr. ir. Johan Driesen (secretaris/secretary)
•   Prof. dr. em. Antoine Van de Capelle
•   Prof. dr. ir. Bart Nauwelaers
•   Prof. dr. Virginie Dégardin , Université de Lille 1