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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. 2. 配电自动化的通信系统. 2.1 配电自动化的多种通信方式. 2.1 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
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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 2.配电自动化的通信系统
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。 2.1 配电自动化的多种通信方式
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
3)按传送信号形式:模拟通信系统和数字通信系统。 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。 2.1 配电自动化的多种通信方式
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)。 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。 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。 2.2 调制解调器和复接分接器
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。 2.3 配电自动化对通信系统的要求
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 。 2.4 配电自动化采用的通信方式
2.4 配电自动化采用的通信方式 • 配电线载波通信设备的组成
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。 2.4 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。 2.4 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。 2.4 配电自动化采用的通信方式
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; 2.4 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。 2.4 配电自动化采用的通信方式
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。 2.4 配电自动化采用的通信方式
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。 2.4 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。 2.4 配电自动化采用的通信方式
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 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 2.5 配电通信系统的层次
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 2.6 配电自动化系统通信方案