电力线通信系统初探

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时间:2017-09-21

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1、电力线通信系统初探南京培西克电子科技有限公司2008/01/1623电力线通信系统初探1.概述电力行业的通信系统是为本行业行政管理、调度指挥、继电保护、自动化实施指令、信息正确不间断传输的保障系统。电力行业的主要通信系统,随着科学技术的发展已從传统电力线载波通信,跨越式的发展为数字微波通信,光通信。但电力线载波通信由于不需要重建传输媒体,并能对电力线本身实施复用远方保护,故仍在电力行业得到应用。电力线载波通信本身也已由模拟实现了向数字的转移。当然,电力行业的通信系统,还包含有:数字行政交换机、数字调度交换机、网络交换机…等等。随着配电

2、网自动化的发展,低压数字电力线载波机、光猫、电力猫等设备在行业中也得到了广泛的应用。本文所要讲述的是电力线载波通信,以及与之紧密相关的户外设备:线路阻波器、耦合电容器、结合滤波器、高频电缆、分频滤波器、高频差接网络等。2.主要理论依据2.1GB/T14430—1993(IEC663)单边带电力线载波系统设计导则2.2GB/T7255—1998(IEC495)单边带电力线载波机2.3GB/T7330(IEC353)交流电力系统线路阻波器2.4GB/T4705(IEC358)耦合电容器及电容分压器2.5GB/T7329(IEC481)电力

3、线载波结合设备2.6国际大电网会议(CIGRE)电力线载波系统导则2.7电气及电子工程师学会(IEEE)电力线载波应用导则2.8美国通用电气公司(GE)电力线载波通信应用导则第1卷电力线载波系统及音频通道第2卷继电保护通道2.7国际电话电报咨询委员会(CCITT)有关建议2.8电力线载波通信系统指南赵伟编著3.电力线载波通信系统的构成图1给出了电力线载波系统组成示意图(单端)。下表是具体的分列:但未包含终端设备。电架空线路力电高传输线路电力线电缆线路电线路频绝缘架空地线力载通线路阻波器线波道耦合装置耦合电容器、电容分压器载电力线载波结

4、合设备波高频电缆系相传输设备电力线载波机统关远方保护设备系交换系统统电源系统23图1电力线载波系统示意图(单端)3.1基本概念1)电力线和电力设备在运行和操作中存在电晕、电弧和火花放电等现象,使电力线载波通道的噪声较高。为保证传输信号的信噪比,电力线载波机的发信功率较大。一般来说,电力线载波机的发信功率为:5W/+37dbm、10W/+40dbm、20W/+43dbm、40W/+46dbm、80W/+49dbm.2)电力线路故障时,载波通道的衰减可能会发生较大的变化,为保证电力系统通信不中断,电力线载波机应具有较好的自动电平调节特性。

5、一般来说,电力线载波机的自动电平调节范围为40db,有一些好的设备能做到60db.3)由于电力线载波信号的传输通过电力线,所以电力线载波通道的组织与电网的结构密切相关。电力线载波机一般安装在发电厂、变电所或开关站内。4)电力线载波通信是电力部门特有的一种通信方式,特别适用于以电力系统各发电厂、变电所和开关站为对象的电力系统调度电话、远动,及在被保护的电力线路两端间传送保护信号的远方保护系统。电力系统中的电力线在发电厂和变电所内是连接在公共母线上的,在电力线上开设的电力线载波通道之间有较大的相互干扰。这种通道间的串扰,限制了电力线载波通

6、道开设的数量,对电力线载波通信的质量也很不利。可以采用合理的安排电力线载波通道的频率和安装阻塞效果较好的阻波器或频率分隔装置等方法解决。5)电力系统调度通信要求迅速、正确、可靠。电力线载波机一般设有自动交换系统(自动盘)与用户直接连接,或二线、四线接口,与系统中的交换设备连接。6)电力线载波传输频率范围,最低频率由结合设备的传输性能及其费用确定,最高频率由传输衰减确定,并考虑无线电信号干扰等因素。我国规定为40~500kHz。237)电力线载波机除传输电话信号外,还需传输远动、数据及远方保护等非电话信号,因此有专用机和复用机之分。电话

7、信号与非电话信号的复用有交替复用和同时复用两种方式。对复用机而言,一般将电话的上限频率降低到2000Hz或2400Hz,而将上音频频带供非电话信号传输复用,也有将有效传输频带扩展到3400Hz以上的方式,以便安排更多的非电话信号通路。(如:3480Hz,3850Hz等)非电话信号:电报、传真、远动、远方保护、数据等模拟或数字信息,采用移频键控(FSK)或移相键控(PSK)调制以音频方式传送。在数字电力线载波机中可通过RS—232口直接传输数字信息。电话、电报和传真通路的性能应符合国际电报电话咨询委员会(CCITT)的有关标准。远动信号

8、一般采用检错校验编码方式,以达到高度的安全性,避免错误动作或丢失信号。其传输速率从50bit/s到2400bit/s或以上,目前多数采用300、600、1200bit/s。远方保护:为保护电力设备安全,防止事故扩大,保证

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