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2. 配电自动化的通信系统
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CTGU 2.配电自动化的通信系统 本讲要点 2.1 配电自动化的多种通信方式 2.2 调制解调器和复接分接器 2.3 配电自动化对通信系统的要求 2.4 配电自动化采用的通信方式 2.5 配电自动化通信系统的层次 2.6 配电自动化系统通信方案
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CTGU2.1 配电自动化的多种通信方式
配电自动化通信系统的组成; 1 )数据终端设备( DTE ): RTU 、 FTU 、 TTU ; 2 )数据传输设备( DCE ): modem 、光端机、载 波机、复接分接器等; 3 )数据传输信道( DCC ): 按传输信道分为:模拟和数字信道 ; 按传输媒介分为:有线和无线信道。
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配电自动化通信系统的分类 1 )按传送的信号是否要调制:基带传输和调制传输 2 )按所使用的载波不同:各种调制方式可分为连续
波调制和脉冲调制两类。
2.1 配电自动化的多种通信方式
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CTGU2.1 配电自动化的多种通信方式
3 )按传送信号形式:模拟通信系统和数字通信系统。 4 )按多路复用的方式: 频分复用( FDM ); 时分复用( TDM ); 码分复用( CDM ); 5 )按传输的方向 单工通信系统;半双工通信系统;全双工通信系统。
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CTGU 2.2 调制解调器和复接分接器 调制解调器和复接分接器 1 )调制( Modulate ):在发送端,将需发送的
数字脉冲信号变换成适合于传输的模拟信号(通常是在音频范围)的过程。
2 )解调( Demodulate ):在接收端,将接收的模拟信号还原成数字脉冲信号的过程。
3 )调制解调器( Modem) :在配电自动化系统中,往往即要发送信息又要接收信息,因此调制器和解调器通常是制作在一起的,称为调制解调器( Modem) 。
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CTGU 2.2 调制解调器和复接分接器 调制解调器的作用 1 )将基带信号的频谱搬移到载频附近,以适应信
道频带的要求,便于发送和接收。 2 )实现信道的多路复用。 3 )压缩信号带宽,以便于利用话带传输设备进行 数据传输。
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CTGU 2.2 调制解调器和复接分接器 复接分接器 1 )复接器 : 在发送端,将两个或两个以上的数字
信号按时分复用原理合并为一个数字信号的设备; 2 )分接器 : 在接收端,将一个合路的数字信号分
解成若干个数字信号的设备。 3 )复接方式:有按位复接、按路复接和按桢复接
三类。
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CTGU 2.3 配电自动化对通信系统的要求
配电自动化对通信系统的要求 1 )通讯可靠性; 2 )建设费用; 3 )满足目前和将来数据传输速率的要求; 4 )双向通讯的要求 ( 个别情况时不需要 ) ; 5 )通讯不受停电的影响; 6 )易操作与维护。
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CTGU2.4 配电自动化采用的通信方式
配电线载波通信 1 )配电线载波通信 自从上世纪 20 年代电力线载波通讯(简称为 PLC )推出
以来, PLC 已经成熟而有效地应用于电力系统,主要服务于用电力传输线、传输继电保护、 SCADA 和语音通讯所需的信息。
2 ) PLC 的分类( Power Line Carrier ) ( 1 )按电力线载波通信所采用的通信线: ☆ 输电线载波通信(简称为 TLC ), 载波频率一般为 10 ~ 300kHz ; ☆ 配电线载波通信(简称为 DLC ), 载波频率一般为 5 ~ 40kHz ; ☆ 低压配电线载波通信(又称为入户线载波通信), 载波频率一般为 50 ~ 150kHz 。
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CTGU2.4 配电自动化采用的通信方式
配电线载波通信设备的组成
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CTGU2.4 配电自动化采用的通信方式
配电线载波工作方式的选择 1 )配电线载波工作方式 ( 1 ) FDM
优点:互不影响、可同时传输、实事性好 缺点:频带站用宽、设备多。 ( 2 ) TDM
优点:频带利用率高、设备少。 缺点:实时性差。
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CTGU2.4 配电自动化采用的通信方式
2 )配电线载波系统工作方式的选择 ( 1 )当一条馈线上的测控对象较少且实时性能
满足要求时,可采用 TDM 方式; ( 2 )当一条馈线上的测控对象较少但要求实时
性较高时,可采用 FDM 方式; ( 3 )当一条馈线上的测控对象较多时,则必须
采用 FDM 和 TDM 相结合的方式。
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CTGU2.4 配电自动化采用的通信方式
配电线载波通信有如下优点和缺点: 优点: ☆ 可以完全为电力公司所控制,因而便于管理; ☆ 可以沟通电力公司所关心的任何测控点; ☆ 不需要得到无线电管理委员会 (FCC) 的许可等。 缺点: ☆ 数据传输速率较低,容易受到干扰、非线性失真和
信道间交叉调制的影响; ☆ 通信设备体积大、价格高;通信系统采用的电容器
和电感器的体积较大、价格也较高; ☆安放于户外开关处的配电线载波设备的接地不便于处理。
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脉动控制技术 (Ripple Control) 工频控制技术 电话线 1 )电话线传输数据方式 :
租用电话专线和公用电话网拨号电话。 2 )采用电话线的优点和不足: (1) 优点:采用电话线传输数据利用了电话网的现有资源,因此具有简单、投资少和使用方便等优点。
(2) 不足: ☆ 传输速率受限,一般在 2400bps 以内;
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CTGU2.4 配电自动化采用的通信方式
☆ 电力公司无法完全掌握电话线的维护以确保其可靠运行;
☆ 电话线难以覆盖到许多区域;☆ 传输差错率高,误码率往往高达 10-3 ~ 10-5 。☆ 传输距离受限制,因为对于长距离传输,由于经多段转接,群延时大,信号畸变严重,为此必须对线路采取均衡措施。
☆拨号电话的接续时间长且有时接不通。
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光纤通信 1 )光纤通信是以光波作为信息载体,以光导纤维作
为传输介质的先进的通信手段。 优点:( 1 )传输频带很宽,通信容量大;( 2 )传输衰耗小,适合于长距离传输;( 3 )体积小,重量轻,可绕性强,敷设方便;( 4 )输入与输出间电隔离,不怕电磁干扰;( 5 )保密性好,无漏信号和串音干扰;( 6 )抗腐蚀,抗酸碱,且光缆可直埋地下; 缺点:( 1 )强度不如金属线; ( 2 )连接比较困难;( 3 )分路和耦合不方便;( 4 )弯曲半径不宜太小。
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光纤通信的原理图
光缆的种类 1 )按结构分: ( 1 )地线复合光缆( OPGW ); ( 2 )地线缠绕光缆( GWWOP ); ( 3 )无金属自承式光缆( ADSS ) 。 2 )传输点模数分 : ( 1 )单模光线和多模光纤。
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CTGU2.4 配电自动化采用的通信方式
无线通信系统 1 )无线通信系统的种类: ( 1 )调幅 (AM)广播;( 2 )调频 (FM)广播; ( 3 )无线寻呼网; ( 4 )甚高频 (VHF) 通信; ( 5 )特高频 (UHF) 通信;( 6 )微波通信; ( 7)卫星通信 2 )配电系统常用的无线通信 ( 1 ) GSM :系统是泛欧数字蜂窝移动通信网的简
称,现重新命名为“ Global System for Mobile Communication” ,即“全球移动通信系统”。
( 2 ) GPRS 是 Gerneral Packer Radio Service ,通用无线分组业务。
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CTGU 2.5 配电通信系统的层次 配电通信的三个层级 1 )用户级; 2 )主站级; 3 )现场设备级;1 )用户级通信 配电控制中心或配电子站内计算机间的通信,
一般以局域网互联。2 )主站级通信 a )配电自动化主站与子站间通信; b )配电子站与现场监控单元间的通信; c )配电主站或子站与其它自动化系统通信
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CTGU 2.5 配电通信系统的层次3 )现场设备级通信 远方监控单元之间相互的通信。包括: a ) FTU间的通信; ( 1 )主从式; ( 2 )对等式 b ) TTU间的通信; c ) FTU 与 TTU间通信 ( 1 )主站式 ( 2 )转发式
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CTGU 2.6 配电自动化系统通信方案1 )主站——电力自动化系统 光纤以太网 a )光纤收发器; b ) E1口( 2M口)2 )主站——子站 光纤以太网(单模)3 )子站—— FTU 以光猫形成光纤自愈环网(单模或多模) 4 ) FTU——TTU 485总线5 )抄表 a )低压载波; b ) GPRS
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