电力系统常用通信方式培训课件.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 电力系统惯用通信方式,电力线载波通信,光纤通信,微波与卫星通信,移动通信,电力系统常用通信方式培训课件,第1页,第,3.1,节 电力线载波通信,概述,电力线载波通信系统,数字电力线载波机,电力线载波通信新技术,电力系统常用通信方式培训课件,第2页,S1,概述,电力线载波通信,(,也称,PLC-Power Line Carrier),是利用高压输电线作为传输通路载波通信方式，用于电力系统调度通信、远动、保护、生产指挥、行政业务通信及各种信息传输。电力线路是为输送,50Hz,强电设计，线路衰减小，机械强度高，传输可靠，,电力线载波通信复用电力线路进行通信,不需要通信线路建设基建投资和日常维护费用，在电力系统中占有主要地位。,电力线载波通信是,电力系统特有,通信方式。,电力系统常用通信方式培训课件,第3页,S1.1,电力线载波通信特点,1.,独特耦合设备,电力线路上有工频大电流经过，载波通信设备必须经过高效、安全耦合设备才能与电力线路相连。这些耦合设备既要使载波信号有效传送，又要不影响工频电流传输，还要能方便地分离载波信号与工频电流。另外，耦合设备还必须预防工频电压、大电流对载波通信设备损坏，确保安全。,电力系统常用通信方式培训课件,第4页,2.,线路频谱安排特殊性,电力线载波通信能使用频谱由三个原因决定：,（,1,）电力线路本身高频特征。,（,2,）防止,50Hz,工频干扰。,（,3,）考虑载波信号辐射对无线电广播及无线通 信影响。,我国统一要求电力线载波通信使用频率范围为,40,500KHz,。,电力系统常用通信方式培训课件,第5页,3.,以单路载波为主,电力系统从调度通信需要出发，往往要依靠发电厂、变电所同母线上不一样走向电力线开设载波来组织各方向通信。因为能使用频谱限制、通信方向分散以及组网灵活性考虑，电力线通信大量采取单路载波设备。,电力系统常用通信方式培训课件,第6页,4.,线路存在强大电磁干扰,因为电力线路上存在强大电晕等干扰噪声，,要求电力线载波设备含有较高发信功率,，以取得必需输出信噪比。,另外，因为,50Hz,谐波强烈干扰，使得,0.3-3.4KHz,话音信号不能直接在电力线上传输，只能将信号频谱搬移到,40KHz,以上，进行载波通信。,电力系统常用通信方式培训课件,第7页,S1.2,我国电力线载波通信现实状况,在以数字微波通信、卫星通信为主干线覆盖全国电力通信网络已初步形成、各种通信伎俩竟相发展今天，电力线载波通信依然是地域网、省网乃至网局网通信伎俩之一，仍是电力系统应用区域最广泛通信方式，仍是电力通信网主要基本通信伎俩；从理论研究，到运行实践，都取得了可喜成效。,电力系统常用通信方式培训课件,第8页,(1),电力线载波不论是在所含有规模范围、装机数量还是在从事人员数量上，都是空前。,(2),电力线载波通信综合业务能力有了很大发展。,(3),载波技术装备水平有了很大提升。,(4),理论研究结果卓著。,电力系统常用通信方式培训课件,第9页,S2,电力线载波通信系统,S2.1,电力线载波通信系统组成,电力线载波通信系统主要由电力线载波机、电力线路和耦合设备组成，如图,3-1,。其中耦合装置包含线路阻波器,GZ,、耦合电容器,C,、结合滤波器,JL,（又称结合设备）和高频电缆,HFC,，与电力线路一起组成电力线高频通道。,G,G,C,C,JL,JL,载,波,机,A,载,波,机,B,GZ,GZ,耦合装置,耦合装置,电力线路,HFC,HFC,变压器,变压器,发电机,发电机,电力系统常用通信方式培训课件,第10页,各组成部分作用,:,电力载波机：是电力线载波通信系统主要组成部分，,主要实现调制和解调,，即在发端将音频搬移到高频段电力线载波通信频率，完成频率搬移，载波机性能好坏直接影响电力线载波通信系统质量。,耦合电容,C,和结合滤波器,JL,组成一个,带通滤波器,，其作用是经过高频载波信号，并阻止电力线上工频高压和工频电流进入载波设备，确保人身、设备安全。,电力系统常用通信方式培训课件,第11页,线路阻波器,GZ,串接在电力线路和母线之间，是对电力系统一次设备,“,加工,”,，故又称,“,加工设备,”,，加工设备作用是经过电力电流、阻止高频载波信号漏到变压器和电力线分支线路等电力设备，以减小变电站和分支线路对高频信号介入损耗及同一母线不一样电力线路上高频通道。,结合设备连接载波机与输电线，它包含高频电缆，作用是提供高频信号通路。,输电线既传输电能又传输高频信号。,电力系统常用通信方式培训课件,第12页,S2.2,电力线载波机,（一）电力线载波机特点,（,1,）电力线上噪声电平很高，为确保接收端信噪比符合要求，载波机,发送功率较大,(,约为,1,100w),。,（,2,）为集中利用发送功率，一台载波机路数较少，普通为,单路机,。,（,3,）电力线上载波信号传输衰减受电力系统运行方式及自然情况影响，接收机应含有很好自动电平调整系统，在接收信号电平改变较大情况下，仍使音频输出电平变动很小。,（,4,）主要用来传送电力调度及安全运行所需电话、远动、远方保护信号。能够复合传送这些信号，称为复用机，而专门传送其中一个信号，称为专用机。,电力系统常用通信方式培训课件,第13页,为了满足不一样电压等级线路上开设电力线载波通信需求，当前国产电力线载波机已形成系列机，经过对系列机选择和组合，能够实现调度所、发电厂和变电站之间各种通信。,电力系统常用通信方式培训课件,第14页,（二）调制方式,电力线载波机采取调制方式主要有双边带幅度调制、单边带幅度调制和频率调制三种，其中,单边带幅度调制方式应用最为普遍,，本节主要介绍这种调制方式。,单边带幅度调制,(SSB),也称单边带调幅，普通采取两次调制及滤波方法，将双边带调幅产生两个边带除去一个，载频也被抑制。它有以下优点：,（,1,）接收频带减为二分之一，噪声及干扰影响减小。,（,2,）提升了电力线载波频谱利用率。,（,3,）发送功率集中在一个边带中，利用率高。,电力系统常用通信方式培训课件,第15页,（三）经典电力线载波机组成,单边带电力线载波机原理简化框图见图,3-2,，它由音频汇接电路、发信支路、收信支路、自动电平调整系统、呼叫系统等部分组成。,电力系统常用通信方式培训课件,第16页,经典电力线载波机组成框图,图,3-2,电力系统常用通信方式培训课件,第17页,1,音频汇接电路,电力线载波机为实现电话通信，不但要传输,话音信号,，同时还应传输,呼叫信号,，尤其是为电力系统专用通信网服务电力线载波机，除电话通信外，还同时要传输,远动信号和远方保护信号,。这些信号均在（,0-4,）,kHz,音频段中传输，通常话音信号采取,0.3-2.0kHz,或,0.3-2.4kHz,窄带传输，其,2.4kHz,或,2.6kHz,以上音频段用于传输远动信号。呼叫信号插在其中，如,2.220kHz30Hz,，或插在二者之上,3.660kHz30Hz,。远方保护信号普通采取与话音、远动信号在时间上交替传输方法。全部这些信号均在音频部分聚集后再送入发信支路，对应地在收信支路要将其分离后分别输出。电力线载波机音频汇接电路就是,实现聚集,/,分离接口电路,。,电力系统常用通信方式培训课件,第18页,远动信号,是,脉冲序列,。为使它能和话音信号同时传输，需经过调制解调器将脉冲信号调制在远动信号频段内音频上，然后才能送入载波机远动入口。所以，对电力线载波机而言，远动信号是指已调音频信号，通常采取频移键控（,FSK,）方式传输，,2.220kHz30Hz,或,3.660kHz30Hz,等呼叫信号也是采取,FSK,方式传输。,远方保护信号,也是音频信号。远方保护装置在发生电力事故时，需要可靠地将信号传送到远方。普通这种信号传输时间极短，所以经常在传输远方保护信号时，先停送话音、远动、呼叫信号，等远方保护信号传完后，再继续传送其它信号。这是一个,时间交替传输复用方法,，因为时间极短，并不影响其它信号传输，同时能够全功率传输远方保护信号，确保保护信号可靠性。,电力系统常用通信方式培训课件,第19页,2,发信支路,发信支路将要传输音频信号用载波进行调制，实现变频后放大，送到高频通道。普通采取,二次调制,，第一次调制将音频信号搬移到中频，故第一次变频称为中频调制，中频载波普通取,12kHz,，调制后取上边带。第二次调制深入将中频信号频谱搬移到线路频带,（,40-500,）,kHz,，称之为高频调制，高频调制后取下边带。,电力系统常用通信方式培训课件,第20页,3,收信支路,收信支路从高频通道上选出对方送来高频信号进行解调，恢复出对方发送音频信号,.,解调方法选取相干解调，这就要求收信端高频与中频载频与发送端完全相等，为了确保载频稳定度，普通采取图,3-3,所表示,最终同时法控制载频偏差,。,电力系统常用通信方式培训课件,第21页,4,自动电平调整系统,电力线载波所用高频通道传输特征非常不稳定，它线路衰减随气候条件、电力设备操作和线路故障有很大改变。为确保通信质量，在收信端设有自动电平调整系统，用于赔偿高频通道在运行过程中衰减改变，确保收信端传输电平稳定。,自动电平调整过程是，在发送端发送一个导频信号（为了简单，采取中频载波作为导频信号）。在对方收信支路，用窄带滤波器滤出导频信号，经放大、整流后作为控制信号，控制收信支路中可调放大器增益或可调衰减器衰减，实现自动调整。,电力系统常用通信方式培训课件,第22页,5,呼叫系统、自动交换系统,电力线载波机在传输语音信号之前，首先应呼出对方用户。所以在发信支路中要发送一个称为呼叫信号音频。在对方收信支路中接入呼叫接收电路（即收铃器）这么才能沟通双方用户。电力线载波机采取自动呼叫方式，通常机内附设有,自动交换系统,（国产载波机普通设四门用户交换系统，实现经过自动拨号选叫所需用户，但几个用户分时占用同一条载波通路。进口载波机普通不设交换系统，而是连接小交换机），以提升通路利用率和实现组网功效。如在图,3-2,中，主叫用户,摘机、拨号，呼叫对方用户,，则本侧自动交换系统控制呼叫系统，发出对应音频脉冲。对方收信支路收铃器选出呼叫信号，取出音频脉冲，去控制其自动交换系统工作，选中用户,并对其振铃，沟通双方用户，实现通话。,电力系统常用通信方式培训课件,第23页,（,四）设备类型,为满足电力系统载波通信方式不一样需要，电力线载波机能够分成不一样机架，普通有,载波架、音频架、高频架、人工呼叫台和增音机,。其中音频架、人工呼叫台和增音机三种机架不分电压等级，对各种机型都一样。,载波架是按单架设计电力线载波机，它适合于调度所与变电所较近场所。载波架安装在变电所载波室，然后用音频电缆连接调度所电话用户和远动通路。假如调度所与变电所距离较远，为了确保通信质量，普通在调度所侧安装音频架，而在变电所侧安装高频架，两架之间用音频电缆连接。,人工呼叫台主要安装在变电所载波室，用于集中控制全部载波机维护电话。当变电所载波室高频架要进行维护通话时，就能够用人工呼叫台来实现。,增音机完成长距离通信,增音放大,作用。,电力系统常用通信方式培训课件,第24页,（五）电力线载波机主要技术指标,载波通路传输质量好坏直接影响用户对通信满意程度，为了评价载波通路传输质量好坏，提出电力线载波机以下电气特征来衡量，即传输信号电平、通路净衰耗频率特征、通路振幅特征、通路稳定度、通路杂音、通路串音、载波同时、回音与群时延和振铃边际等，作为电力线载波机主要技术指标，这些电气指标是载波通信系统设计、安装和维护运行依据。,电力线载波机技术指标满足国家和国际相关标准或提议，即国家标准,GB/T7255-95,单边带电力线载波终端机,、,IEC495,单边带电力线载波终端机,及,ITU-T,相关提议。,电力系统常用通信方式培训课件,第25页,S2.3,电力线高频通道,电力线高频通道由结合滤波器,JL,（又称结合设备）、耦合电容器,C,、阻波器,GZ,（又称加工设备）和电力线路组成。,电力系统常用通信方式培训课件,第26页,（一）耦合装置与耦合方式,1,耦合装置,耦合装置包含结合设备、加工设备及耦合电容器。结合设备,JL,连接在耦合电容器,C,低压端和载波机高频电缆,HFC,之间；耦合电容,C,连接在结合设备,JL,和高压电力线路之间，其作用是传输高频信号，阻隔工频电流，并在电气上与结合设备中调谐元件配合，形成高通滤波器或带通滤波器，耦合电容器容量普通为,3000-10000pF,；线路阻波器,GZ,与电力线路串联，接于耦合电容器在电力线路上连接点和变电所之间。线路阻波器,GZ,主要由强流线圈、保护元件及电感、电容与电阻等调谐元件组成，线路阻波器电感量普通为,0.1-2mH,；在结合设备,JL,输出端子和载波机之间普通用高频电缆,HFC,连接,.,电力系统常用通信方式培训课件,第27页,2,耦合方式,当前电力线载波耦合方式有三种：,相,地耦合、相,相耦合和相,地、相,相混合耦合方式,。,（,1,）相,地耦合方式。相,地耦合方式如图,3-4,所表示，这种方式将载波设备连接在一根相导线和大地之间，其特点是只需一个耦合电容器和一个阻波器，在设备使用上比较,经济,，因而得到了广泛应用。但这种方式引发衰减比相,相耦合方式大，而且在相导线发生接地故障时高频衰减增加很多。,图,3-4,电力系统常用通信方式培训课件,第28页,（,2,）相,相耦合方式,相,相耦合方式如图,3-5,所表示，这种耦合方式需要两个耦合电容器和两个阻波器，耦合设备费用约为相,地耦合方式两倍，但相,相耦合方式优点是,高频衰减小,，而且当电力线路故障时，因为,80%,故障属于单相故障，所以含有较高安全性，当前国内外在一些可靠性要求较高电力线高频通道中已采取了相,相耦合方式。,图,3-5,电力系统常用通信方式培训课件,第29页,（二）电力线载波通路上杂音干扰,1,杂音类型,电力线载波通信利用电力线传输高频信号，但同时不可防止地引入干扰。电力线载波通路上干扰有,杂音和串音,，杂音对语音较弱部分掩盖，使人耳对有用信号听觉灵敏度降低，从而降低了语音清楚度。串音有可懂串音和不可懂串音，不可懂串音对于通路影响与杂音相同，所以将不可懂串音也视为杂音。,电力系统常用通信方式培训课件,第30页,通路上杂音大致上包含线路杂音、设备内固有杂音、制际串音形成杂音和路际串音形成杂音。,线路杂音,主要是指在高压电力线上，由导线发生电晕和绝缘子表面局部放电所造成杂音，这种分布性干扰杂音电平很高，是电力线载波通路中主要杂音起源。不一样电压等级电力线路杂音电平数值如表,3-1,所表示。,电力系统常用通信方式培训课件,第31页,设备内固有杂音包含导体电阻热噪音、晶体管热噪音和电源滤波不良产生纹波电压所引发杂音等。,制际串音形成杂音是指其它通信设备传输信号时串入设备不可懂杂音,。科学合理地安排载波设备线路频谱以及提升载波设备收信支路选择性能有效地减小制际串音。,路际串音形成杂音是指在同一设备中，各通路间不可懂串音。它主要是由线路放大器等部件非线性所造成。提升部件非线性衰耗，增加滤波器防卫度，选择适当工作状态都能够减小这种杂音。,电力系统常用通信方式培训课件,第32页,2,对电力线载波通路杂音要求,杂音对通信质量影响很大，假如话音信号一定，杂音信号电平越大，通信质量就越差；若杂音电平一定，话音信号越大，则通信质量越好。所以衡量杂音对通信质量影响，不但要考虑杂音电平大小，还要考虑信号电平大小以及信号电平与杂音电平差值。,信号与杂音电平差值称为信杂比，又称为杂音防卫度，用,SNR,表示。不一样信杂比时话音质量如表,3-2,所表示。,电力系统常用通信方式培训课件,第33页,由表,3-2,可知，当信杂比为,30 dB,时，话音质量有少许杂音，对通话无影响，当信杂比为,20 dB,时，话音质量有较大杂音，尚可维持通话。现行要求，电力线载波通信中话音通路信杂比为,26dB,，载波通路二线端杂音电平小于,-60 dB,。,电力系统常用通信方式培训课件,第34页,（三）电力线载波通道频率分配,1,必要性,在电力线载波系统规划设计中，需要对电力线载波通道使用频率进行安排。这种安排预防通道间相互干扰，确保通信系统正常运行。,电力系统常用通信方式培训课件,第35页,电力线载波通道产生干扰,图,3-6,中，电力线载波机,A(,通道,A),频率为,f,A,，电力线载波机,B(,通道,B),频率为,f,B,，因为电力线相互连接，各相线之间有电磁耦合，,f,A,信号可由,C,相耦合至,A,相经线路传输至载波机,B,，对,f,B,信号产生干扰。一样，,f,B,信号也可经相同路径干扰,f,A,。,电力系统常用通信方式培训课件,第36页,电力线载波通道干扰计算,:,P,S/I,P,B,一,(P,A,一,b,T,一,b,I,一,b,S,),式中：,P,A,为干扰载波机发送电平；,b,T,为干扰信号路径中跨越衰减；,b,I,为干扰信号路径传输衰减；,b,S,为干扰载波机选择性衰减；,P,B,为被干扰载波机接收信号电平；,P,S/I,为信号干扰比。,按式,3-1,计算出信号干扰比值,P,S/I,，要求对可懂串音防卫度大于,55dB,，对不可懂串音防卫度大于,47dB,，表示通道间干扰在允许范围内可正常运行。,电力系统常用通信方式培训课件,第37页,影响载波通道间干扰有以下原因,:,（,1,）电力线载波机发送功率越大，则对其它载波通道干扰信号越强。,（,2,）干扰信号在传输过程中总会有衰减，包含线路传输衰减，相间跨越衰耗和阻波器或载波频率分隔设施跨越衰减等。这些衰减总和使干扰减小，衰减越大，产生干扰越小。,（,3,）被干扰信号越强，则受干扰影响越小。,（,4,）干扰载波机收信选择性愈高，对干扰信号和被干扰信号分辨能力愈强，则被干扰载波机所受干扰越小。,为了提升通道间跨越衰减，减小通道干扰，能够采取在电厂电力线出线,A,、,B,、,C,三相用阻波器阻塞；在电厂电力线出线,A,、,B,、,C,三相加装电力线载波频率分隔设施。,电力系统常用通信方式培训课件,第38页,2,频率分配方法,电力线载波系统使用频率范围为,40,一,500 kHz,，一条电力线载波电路占用频带宽度为,24kHz,，共有,57,组载波电路频带可供安排，经过频率分配应做到使通道间相互干扰满足指标要求，而且在指定范围内尽可能安排较多电路，提升频谱利用率。,频率分配方法有,频率插空法、频率实测法,及频率分组重复法,等。,电力系统常用通信方式培训课件,第39页,频率组划分标准,:,1,）相同频率组用于一条电力线上，同组内各频点间无相互干扰，载波 机可并联使用。,2,）不一样频率组用于不一样相邻电力线上，频点间无相互干扰。,3,）在经过,2,3,个电力线路段之后，能够重复使用频率组。,频率分组完成后，能够进行频率分配。先选择系统中某一中间部位，一条线路选取一个频率组如,A,组，其相邻各方向线路段各选取相邻颇率组如,B,、,C,、,D,等，然后依次更远线路段选取频率组,E,、,F,、,G,、,H,等。以这类推，一条线路开通电路多时也可分配,2,个频率组，在经过,2,3,个线路段后，频率组能够直复使用。对于较长线路，应安排用较低频率频率组。这种方法优点是：频率分配有计划地进行，频率可重复使用，提升频谱利用率；一条线路分一组频率，做到频率预留，对发展留有余度。在中国已普遍推广使用该方法。,电力线载波频率分配属于,线性规划范围,，可用线性规划数学工具来处理，用计算机和线性规划方法进行频率分配优化设计。,电力系统常用通信方式培训课件,第40页,S2.4,电力线载波通信方式与转接方式,（一）电力线载波通信方式,电力线载波通信方式主要由电网结构、调度关系和话务量多少等原因决定，普通有,定频通信方式、中央通信方式、变频通信方式,三种。当前我国主要采取定频通信方式和中央通信方式两种。,电力系统常用通信方式培训课件,第41页,1,定频通信方式,定频通信方式如图,3-7,所表示，这种方式应用最普遍。一对一定频通信方式又是定点通信，传输稳定，电路工作比较可靠。,电力系统常用通信方式培训课件,第42页,2,中央通信方式,为实现图,3-7,中,A,站与,B,、,C,两站通话需要，也可采取中央通信方式,(,见图,3-8),。采取这种方式，在,A,、,B,、,C,三站或更多站间通信可只使用一对频率，节约了载波频谱也节约了设备数量。但这种方式只限,A,站与,B,、,C,两站或更多外围站,分别通话,。各外围站之间不能通话。所以，这种方式只宜在通话量少简单通信网中使用，如集中控制站对无人值守变电所通信。,电力系统常用通信方式培训课件,第43页,3.,变频通信方式,为克服中央通信方式不足，使各站间都能通话，仍只使用一对频率，能够采取变频通信方式,(,图,3-9),。平时,A,、,B,、,C,三机不发信号，发送频率都为,f,2,，接收频率为,f,1,。任一站拿起话机要通话时，该机就发信号并将发送频率改为,f,1,，接收频率改为,f,2,，其它站频率仍不改变，在被叫站被选择呼通后，拿起话机与主叫站通话,。,电力系统常用通信方式培训课件,第44页,（二）电力线载波通信转接方式,电力线载波通信中，为了组成以调度所为中心通信网，经常需要进行电路转接。惯用转接方式有两种：话音、远动通路同时转接和话音通路单独转接方式。当话音、远动同时转接时，可采取中频转接或低频转接；当话音通路单独转接时，应采取音频转接。各种转接原理及特点以下,:,电力系统常用通信方式培训课件,第45页,1,中频转接,指转接信号为中频信号，即不经过中频调制与解调来实现转接，如图,3-10,所表示,电力系统常用通信方式培训课件,第46页,2,低频转接,低频转接也属于话音和远动通路同时转接方式，如图,3-11,所表示，两台中转载波机在在,中频调制前,“,低转发,”,与中频解调后,“,低转收,”,端彼此相互连接,，即可实现低频转接。这种方式可实现最终同时，传输电平稳定。,电力系统常用通信方式培训课件,第47页,3,音频转接,图,3-12,给出了音频转接示意图，音频转接是对同时传输远动信号载波机为了单独转接话音信号而设置，含有低频转接全部优点，且仅转接音频信号，可组成灵活电话通信网。所以，当前电力线载波机大量采取音频转接。,电力系统常用通信方式培训课件,第48页,S3,数字电力线载波机,S3.1,数字电力载波通信优点,电力线载波通信在电力通信网中占有主要地位，而数字通信技术发展给电力线载波通信开辟了辽阔前景，伴随各种通信系统向数字化演进，电力线载波也不例外地开始了数字化进程。融累计算机技术和数字信号处理技术、采取,数字电力线载波通信,DPLC(Digital Power Line Carrier),系统对电力线载波通信网进行扩展和改进，不论在经济上还是技术上都是最正确选择方案。,电力系统常用通信方式培训课件,第49页,与,APLC,相比较，,DPLC,优点：,(1),在相同信道带宽（,24kHz,条件下，能传输电话路数增多，数据容量大，频带利用率提升。,(2),数字方式抗干扰能力强，通信质量得到提升。,(3),话音、远动和呼叫信号都变为数字形式，可无须再考虑发信功率分配，以全功率发出即可。,(4),提供数字接口能适应综合业务数字网（,ISDN,）发展趋势，便于灵活组网。,(5),便于用外部计算机实时修改设备参数及工作状态，实现自动监测与控制。,电力系统常用通信方式培训课件,第50页,S3.2,对数字电力线载波机要求,考虑到现有,APLC,应用情况及未来电力数字通信网发展，,DPLC,应满足以下要求：,（,1,）提供现有,APLC,各种业务（调度电话、远动、远方保护）及新增数据通信业务。,（,2,）通道容量应比,APLC,最少大三倍以上。,（,3,）占用与,APLC,相同带宽，且不改变原有频谱分配。,（,4,）在线路侧与,APLC,兼容，原有耦合装置不变，可与,APLC,共同组网。,（,5,）含有良好可扩充性能。,（,6,）投资少、功效强、性能价格比高。,电力系统常用通信方式培训课件,第51页,S3.3,数字电力线载波机关键技术,当前,DPLC,大致有两种类型，一个是,模拟体制,DPLC,，这种设备类似于模拟电视接收机电路数字化，在局部采取了一些先进数字技术，如数字信号处理技术（,DSP,），在音频部分和其它一些功效实现了数字化，但体制还是模拟，仍采取传统单边带（,SSB,）方式，收发频带仍各为,4kHz,，但因为数字技术采取，设备性能得以提升，接口灵活，便于计算机直接监测和控制，如德国西门子,ESB,、瑞士,ABB,ETL,；另一个则是,全数字化载波机,，它将音频信号变为数字编码，传输上采取多电平数字调制技术，如多电平正交调幅（,MQAM,）、网格编码调制（,TCM,）等，采取回波抵消（,EC,）技术实现双向通信，信息速率可到达,32kb/s,实现了体制彻底转变，容量得到很大提升，如挪威,Nera,企业,A.C.E.32,。,电力系统常用通信方式培训课件,第52页,局部采取数字技术,DPLC,包括以下工作：,（,1,）载供系统采取锁相频率合成技术实现数字化。,（,2,）音频通道复用滤波器,DSP,进行数字化。,（,3,）调制、解调部分采取,DSP,进行数字化等。,全数字化载波机是真正意义上数字载波机，它采取语音压缩编码、数字时分复用、纠错编码、数字调制、自适应均衡、回波抵消等各种数字通信技术,将数字信号,(,数据、数字化语音、传真等,),调制到电力线载波频段,(40,一,500 kHz),，经过高压电力线传送，其传输速率及系统容量取决于采取数字调制方式、占用频带宽度、线路信噪比、模拟信号数字化方法等原因，普通为,l 0,一,100 kbit/s,，可容纳几路至几十路低速数据或压缩语音信号。,电力系统常用通信方式培训课件,第53页,DPLC,所采取数字技术主要有：,1,DSP,技术,2,高效多进制数字调制技术,3,语音压缩编码技术,电力系统常用通信方式培训课件,第54页,图,3-13,数字式载波机发送和接收过程,电力系统常用通信方式培训课件,第55页,S3.4,数字电力线载波设备组成,（一）,DPLC,基本结构,DPLC,设备发送部分基本结构如图,3-14,所表示，主要由时分复用、数字调制和高频设备三个功效模块组成。,电力系统常用通信方式培训课件,第56页,（二）数字载波机实例,A.C.E.32,分析,A.C.E.32,是挪威,Nera,企业推出数字式电力线载波机,，是当前比较先进数字载波机。它以,8kHz,频带（两个相邻,4kHz,）建立一条全双工电路，传输,32 Kb/s,数据信息（含语音和数据）及远方保护信号。电话和数据传输容量灵活可变，最多可有三条话路或,9,条数据通路，输出功率,40-80W,，适合于,220kV,以上电压等级线路上使用。,A.C.E.32,载波机结构框图如图,3-15,所表示，图中,串行数据控制器,SDC,是,A.C.E.32,关键模块，控制电话和分时数据动态复接，在,TEL/SDI,模块和,ALT,模块间传送串行数据。,TEL,电话通路及编译码器，其语音编码采取低滞后线性预测编码（,LASVQ,），最多可配置三条话路。,SDI,是串行数据输入模块,，总共可配置,9,条数据通路。,电力系统常用通信方式培训课件,第57页,ALT,是线路传输转换部分,，经,SDC,复接数字流在,ALT,中进行数字调制，将要传输信号转换到电力线载波频段，而接收载波信号则在这里被解调成基带信号，再由,SDC,分解为不一样业务信号。,远方保护输入,TPI,和远方保护模块,TPS,对远方保护命令进行处理。,ALT I/O,部分包含线路滤波、差分汇接、功率放大等，最终与高频电缆（,HFC,）相连。整个载波由微机实现,实时监督控制（,SCC,）,.,电力系统常用通信方式培训课件,第58页,S4,电力线载波通信新技术,S4.1,中,/,低压电力载波通信技术开发及应用,110kV,以上高压电力线载波技术已经进入了数字化时代，伴随电力线载波技术不停发展和社会需要，中,/,低压电力载波通信技术开发及应用亦出现了方兴未艾局面，电力线载波通信这座被国外传媒喻为,“,未被挖掘金山,”,正逐步成为一门电力通信领域乃至关系到千家万户热门专业。,中低压电力线载波应用当前主要在,10kV,电力线作为配电网自动化系统数据传输通道,，以及在,380/220V,用户电网作为集中远方自动抄表系统数据传输通道,，还有正在开发并取得阶段性结果,电力线上网（,PLC,又称电力线接入,),。在这些方面，,10kV,上应用已到达了实用化，作为自动抄表系统通道载波应用当前已能够形成组网通信，完成数据抄收功效，关于电力线上网电力载波技术应用当前已在北京等地开通了试验小区，取得了大量第一手工程资料，这是一个非常好开端，至于何时能够进入商业化生产和运行还需综合考虑技术性能、成本核实和符合国家相关环境政策等方面问题。,电力系统常用通信方式培训课件,第59页,S4.2,中,/,低压电力载波通信关键技术,我国大规模地开展用户配电网载波应用技术研究是在左右，当前在自动集抄系统中采取载波通信方式有扩频、窄带调频或调相。在使用设备中，以窄带调制类型设备为多数，其主要原因可能是其成本低廉。,电力线上网应用因为要求速率最少需要到达512kbit/s10Mbit/s，所以无一例外地采取扩频通信方式。在各种扩频调制方式中，因为采取正交频分多路复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)调制含有突发模式多信道传输、较高传输速率、更有效频谱利用率和较强抗突发干扰噪声能力，再加上前向纠错、交叉纠错、自动重发和信道编码等技术来确保信息传输稳定可靠，因而成为电力线上网应用主导通信方式。,电力系统常用通信方式培训课件,第60页,