配電自動(dòng)化3-通信系統(tǒng)課件

配電自動(dòng)化的通信系統(tǒng)第三講1配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)2配電自動(dòng)化的通信系統(tǒng)的組成及作用3配電自動(dòng)化的通信方式及特點(diǎn)

4通信系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例分析配電自動(dòng)化的通信系統(tǒng)1配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)的層主站子站子站子站遠(yuǎn)方終端遠(yuǎn)方終端遠(yuǎn)方終端遠(yuǎn)方終端。。。。。。。。。。。同級(jí)管理信息系統(tǒng)同級(jí)負(fù)荷管理系統(tǒng)同級(jí)用電管理系統(tǒng)同級(jí)其它系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)大中型配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)--三層結(jié)構(gòu)1配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)1.1配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)主站子站子站子站遠(yuǎn)方終端遠(yuǎn)方終端遠(yuǎn)方主站調(diào)動(dòng)自動(dòng)化主站子站遠(yuǎn)方終端遠(yuǎn)方終端遠(yuǎn)方終端遠(yuǎn)方終端。。。。。。。。。同級(jí)管理信息系統(tǒng)同級(jí)負(fù)荷管理系統(tǒng)同級(jí)用電管理系統(tǒng)同級(jí)其它系統(tǒng)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中小型配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)。。。主站調(diào)動(dòng)自動(dòng)化主站子站遠(yuǎn)方終端遠(yuǎn)方終端配電自動(dòng)化系統(tǒng)三層結(jié)構(gòu)站端設(shè)備FTU--各類柱上開關(guān)及環(huán)網(wǎng)柜控制器FTU的組成：模塊遠(yuǎn)方終端控制器，充電器、蓄電池、機(jī)箱外殼及各種附件組成模塊遠(yuǎn)方終端控制器必須包括：交流量采集回路，數(shù)字量采集回路，數(shù)字量輸出（開關(guān)量輸出回路），通訊接口和RAM,ROM等核心芯片。有時(shí)加入DSP芯片追求高性能的濾波和數(shù)字信號(hào)處理能力。配電自動(dòng)化系統(tǒng)三層結(jié)構(gòu)站端設(shè)備泰安配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)硬件配置示意圖泰安配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)硬件配置示意圖鄭州配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)硬件配置示意圖調(diào)度工作站

GPS網(wǎng)絡(luò)

II網(wǎng)絡(luò)ITCM專用通信服務(wù)器數(shù)據(jù)和圖形服務(wù)器鏡像及WEB系統(tǒng)維護(hù)工作站2ME1V.35ATM交換機(jī)子站1調(diào)度工作站其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配調(diào)中心調(diào)度SCADA/EMSMIS系統(tǒng)ARN路由器SDH通訊網(wǎng)絡(luò)子站NARN路由器BLN路由器2ME1V.35GPS搶修車調(diào)度工作站高級(jí)應(yīng)用工作站磁盤陣列Catalyst5500培訓(xùn)服務(wù)器數(shù)據(jù)處理工作站學(xué)員席工作站鄭州配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)硬件配置示意圖調(diào)度工作站GPS網(wǎng)絡(luò)1.2配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)的層次

一個(gè)完整的配電自動(dòng)化系統(tǒng)包括配電自動(dòng)化主站、配電自動(dòng)化子站、遠(yuǎn)方監(jiān)控單元三個(gè)部分。主站和子站間的通信、子站和現(xiàn)場監(jiān)控單元間的通信有一個(gè)共同的特點(diǎn)，其中一方必為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，另一方為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或其它監(jiān)控單元。另一個(gè)特點(diǎn)是通信距離比較遠(yuǎn)，可能為幾公里，甚至幾十公里。（1）主站級(jí)通信包括：主站——調(diào)度主站——子站主站——變電站1.2配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)的層次

一個(gè)完整的（2）子站級(jí)通信

主站——子站子站——調(diào)度子站——變電站子站——遠(yuǎn)方終端（RTU/DTU/TTU）子站起到承上啟下的作用?。?）子站級(jí)通信

主站——子站（3）終端設(shè)備通信

主FTU——從1(RTU/DTU/TTU)從2(RTU/DTU/TTU)從3(RTU/DTU/TTU)…..a)級(jí)連方式b)總線方式通常采用RS－232接口通常采用RS－485接口主FTU從FTU1從FTU2主FTU從FTU1從FTU2（3）終端設(shè)備通信

主FTU——從1(RTU/DTU/TTU（3）終端設(shè)備通信

主FTU——從1(RTU/DTU/TTU)從2(RTU/DTU/TTU)從3(RTU/DTU/TTU)…..子站——主FTU——遠(yuǎn)方終端（RTU/DTU/TTU）主站——主FTU——遠(yuǎn)方終端（RTU/DTU/TTU）終端設(shè)備通信主要是主從模式！（3）終端設(shè)備通信

主FTU——從1(RTU/DTU/TTU1.3配電自動(dòng)化對(duì)通訊系統(tǒng)的要求1）通信的可靠性配電自動(dòng)化的通訊系統(tǒng)必須設(shè)計(jì)成為能夠通過常規(guī)維護(hù)就可以在惡劣狀況下工作的系統(tǒng)。能夠跨過故障區(qū)和停電區(qū)域保持通訊，是對(duì)通訊系統(tǒng)可靠性的另一要求。

2）通信系統(tǒng)的費(fèi)用由于配電自動(dòng)化的通訊系統(tǒng)的造價(jià)是很可觀的，因此通過恰當(dāng)?shù)剡x取合適的通訊方式，可以節(jié)省大筆的建設(shè)費(fèi)用。1.3配電自動(dòng)化對(duì)通訊系統(tǒng)的要求3）通信速率的要求從功能的角度，在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，進(jìn)線監(jiān)視、10kV開閉所和配電變電站監(jiān)控和饋線自動(dòng)化（FA）對(duì)于通訊的速率要求最高，其次是公用配變的巡檢和負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)，遠(yuǎn)方抄表和計(jì)費(fèi)自動(dòng)化對(duì)于通訊的速率的要求較低。從配電自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的角度，集結(jié)了大量數(shù)據(jù)的主干線對(duì)通信速率的要求要遠(yuǎn)高于分支線對(duì)通信速率的要求。4）雙向通信能力配電自動(dòng)化的大多數(shù)功能要求雙向通信，如對(duì)于故障區(qū)段隔離和恢復(fù)正常區(qū)域供電的功能，則必須要求有雙向通訊能力的信道。3）通信速率的要求5）通信不受停電的影響配電網(wǎng)的調(diào)度自動(dòng)化功能和故障區(qū)段隔離，及恢復(fù)正常區(qū)域供電的功能要求，即使在停電的地區(qū)通信仍能正常進(jìn)行。6）通信系統(tǒng)的使用與維護(hù)方便性配電自動(dòng)化的通信系統(tǒng)構(gòu)成規(guī)模往往較大，而且通常采用多種通信方式相結(jié)合，因此在設(shè)計(jì)上，應(yīng)考慮盡可能地簡化這一復(fù)雜的通信系統(tǒng)的使用與維護(hù)。配電自動(dòng)化3-通信系統(tǒng)課件2配電自動(dòng)化的通信系統(tǒng)的組成及作用2.1數(shù)字通信技術(shù)中的幾個(gè)基本概念2.2數(shù)據(jù)通信傳輸方式2.3通信規(guī)約2.4調(diào)制解調(diào)器的作用及原理2配電自動(dòng)化的通信系統(tǒng)的組成及作用2.1數(shù)字通信技術(shù)中的2.1數(shù)字通信技術(shù)中的幾個(gè)基本概念

（1）碼元。遠(yuǎn)動(dòng)通訊系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是用碼元序列表示的。若數(shù)據(jù)用一串有具體定義的脈沖表示，則稱每個(gè)信號(hào)脈沖為碼元，即攜帶信息的信號(hào)單元叫碼元。在短距離傳送中，邏輯高電平用“1”表示，低電平用“0”表示（稱為單極脈沖）。在較長距離傳輸中可用正負(fù)電平表示（稱為單雙極脈沖）。（2）碼元傳輸速率（傳碼率）。單位為波特（band），它定義為單位時(shí)間（秒）內(nèi)通過系統(tǒng)所傳送的碼元數(shù)（脈沖數(shù)），也稱傳碼率。碼元傳輸速率Nb可用下式表示為

Nb

＝1/Ts假設(shè)有一個(gè)碼元（“1”

或“0”）信號(hào)波形的脈沖寬度為Ts，顯然Ts越小，脈沖寬度越窄，單位時(shí)間內(nèi)傳送的碼元數(shù)越多，傳送的數(shù)據(jù)、符號(hào)數(shù)目也就越多，即效率越高。例如，在一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，如果傳送的信號(hào)波形的脈沖寬度為1.67ms，則信號(hào)傳輸速率約為600（band），即每秒可傳送600個(gè)脈沖。2.1數(shù)字通信技術(shù)中的幾個(gè)基本概念

（1）碼元。遠(yuǎn)動(dòng)通訊系統(tǒng)（3）

信息傳輸速（傳信率）。單位是比特/秒（bit/s），它定義為單位時(shí)間（秒）內(nèi)通過系統(tǒng)所傳輸?shù)男畔⒘浚址Q作數(shù)據(jù)傳輸速率，可用下式表示為:Rb=Nblog2N式中：N為一個(gè)脈沖所表示的有效狀態(tài)，即調(diào)制電平數(shù)（為2的整數(shù)倍）；Nb為每秒傳送的脈沖數(shù),如果數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳送的是二進(jìn)制碼元，則N＝2，那么碼元傳輸速率Nb和信息傳輸速率Rb是一樣的。從式可以看出，在碼元傳輸率Nb不變的情況下，傳輸碼元的進(jìn)制越高，即N 值越大的話，則Rb越大，也就是所傳輸?shù)男畔⒘吭酱?；但?duì)應(yīng)的系統(tǒng)進(jìn)制數(shù)越大，其技術(shù)問題越復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)越困難。另外，傳輸信道的頻帶也給傳輸速率帶來一定的限制。（4）

消息傳輸速率（消息率）。單位是比特/秒（bit/s），它定義為單位時(shí)間（秒）內(nèi)通過系統(tǒng)傳輸?shù)膹男畔⒃窗l(fā)出的信息量，記做Rm。傳碼率、傳信率和消息率三者定義（3）

信息傳輸速（傳信率）。單位是比特/秒（bit/s）

5）誤碼率。在莫一數(shù)據(jù)傳輸過程中，發(fā)生錯(cuò)誤的碼元數(shù)與總傳輸碼元數(shù)之比稱為誤碼率。電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)通信中要求誤碼率小于10－5誤碼率與通信的質(zhì)量以及各種干擾的大小等因素有關(guān).（6）帶寬（BandWindth）。它是指傳輸模擬信號(hào)的頻帶寬度，模擬信號(hào)帶寬由較高頻率減去較低頻率得到，但為了表達(dá)方便，通常利用頻率范圍來描述帶寬。例如，音頻信號(hào)的帶寬是300～3400Hz。（7）基帶和基帶傳輸。在實(shí)際工作中人們所需要傳輸?shù)脑夹盘?hào)（信息信號(hào)），無論是模擬信號(hào)（如語音信號(hào)、圖象信號(hào)等），還是數(shù)字信號(hào)（如計(jì)算機(jī)和各種數(shù)字終端輸出的信號(hào)），通常其頻率都較低，它們所占據(jù)的這部分頻帶，通常成為基本頻帶（簡稱為基帶），基帶也就是指信號(hào)本身的基本頻帶。基帶信號(hào)中的每個(gè)基帶脈沖實(shí)際上就是一個(gè)可傳輸?shù)拇a元。如果將基帶信號(hào)直接在信道（以傳輸媒質(zhì)為基礎(chǔ)的信號(hào)通道）中傳輸，就稱為基帶傳輸。

5）誤碼率。在莫一數(shù)據(jù)傳輸過程中，發(fā)生錯(cuò)誤的碼元數(shù)與總（8）調(diào)制與頻帶傳輸。由于基帶傳輸?shù)男诺劳ǔＪ怯芯€信道，如明線、對(duì)稱電纜、同軸電纜等，所以不能遠(yuǎn)距離傳輸。為了遠(yuǎn)距離傳輸，一般要利用無線通道或載波通道，如利用載波通道，這時(shí)就須借助于正弦載波，通過頻譜變換和搬移后，在進(jìn)行傳輸。所謂調(diào)制就是在調(diào)制器中，將數(shù)字基帶信號(hào)調(diào)制到載波上，變?yōu)閿?shù)字載波信號(hào)。這種用載波運(yùn)載基帶信號(hào)的過程稱為調(diào)制。反之，從已調(diào)制過的載波信號(hào)中，將作為調(diào)制信號(hào)的原基帶信號(hào)分離出來的過程稱為解調(diào)。(9)報(bào)文及報(bào)文分組。報(bào)文是一組包含數(shù)據(jù)和呼叫控制信號(hào)（例如地址）的二進(jìn)制數(shù)，是在數(shù)據(jù)傳輸中具有多種特定含義的信息內(nèi)容。（10）以太網(wǎng)（ETHERNET）。它是一種局部通信網(wǎng)，通常在線路半徑1～10km中等規(guī)模的范圍內(nèi)使用，為單一組織或單位的非公用網(wǎng)，網(wǎng)中的傳輸介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光纖等。它的特點(diǎn)是：信道帶寬較寬；傳輸速率可達(dá)10Mbit/s;誤碼率很低（一般為10－8～10－11）.

（8）調(diào)制與頻帶傳輸。由于基帶傳輸?shù)男诺劳ǔＪ怯芯€信道，如明2.2數(shù)據(jù)通信的傳輸方式（1）通信系統(tǒng)的傳輸方式按照信息傳輸?shù)姆较蚝蜁r(shí)間可分為：單工通信、半雙工通信和全雙工通信三種方式單工通信：按單一方向傳送的工作方式2.2數(shù)據(jù)通信的傳輸方式（1）通信系統(tǒng)的傳輸方式按照信息傳輸半雙工通信：是指信息可以雙方向傳送，只能分時(shí)交替進(jìn)行全雙工通信：可以同時(shí)進(jìn)行雙方向的傳送信息半雙工通信：是指信息可以雙方向傳送，只能分時(shí)交替進(jìn)行2）典型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備（DCE）的主要作用是將數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）送來的基帶數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變成使用與遠(yuǎn)距離傳送的數(shù)字載波信號(hào)。常見數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備有：調(diào)制解調(diào)器（modem）、復(fù)接分接器、數(shù)傳電臺(tái)、載波機(jī)和光端機(jī)。數(shù)據(jù)傳輸信道：按載體傳輸形式：有線傳輸和無線傳輸按數(shù)據(jù)傳輸形式：模擬信道和數(shù)字信道2）典型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成（3）典型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的接口數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的主要作用是講數(shù)據(jù)終端設(shè)備送來的基帶數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變成適用于遠(yuǎn)距離傳送的數(shù)字載波信號(hào)。常見數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備（DCE）與數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）之間的接口：RS-232或RS-485接口。RS-232接口：美國電子工程學(xué)會(huì)1973年制訂的串行接口幾百米。邏輯電平。RS-485接口：改進(jìn)的串行接口采用雙線傳輸信號(hào)幾千米

差分方式的電位差，轉(zhuǎn)換成邏輯電平。（3）典型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的接口2.3通信規(guī)約（Protocol）所謂通信規(guī)約是指調(diào)度端和執(zhí)行端通信時(shí)共同使用的人工語言的語法規(guī)則及應(yīng)答關(guān)系。規(guī)約規(guī)定怎樣開始/結(jié)束通信、誰管理通信、怎樣傳輸信息、數(shù)據(jù)是怎樣表示和保護(hù)的、工作機(jī)理、支持的數(shù)據(jù)類、支持的命令以及怎樣檢測/糾錯(cuò)等內(nèi)容。調(diào)度端和執(zhí)行端只有使用相同的通信規(guī)約，彼此才能明白對(duì)方所發(fā)信息的意義，通信才能正常進(jìn)行。

OSI標(biāo)準(zhǔn)制訂通信規(guī)約是發(fā)展趨勢

國際化標(biāo)準(zhǔn)組織ISO定義了一個(gè)開放式系統(tǒng)互聯(lián)模型標(biāo)準(zhǔn)OSI，該模型包含了七層協(xié)議，即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層，每一層都強(qiáng)調(diào)特殊的網(wǎng)絡(luò)功能。任何一層只向它的上一層提供服務(wù)，并接受下一層的服務(wù)申請，每一層只與它的對(duì)應(yīng)層進(jìn)行通信。

2.3通信規(guī)約（Protocol）（1）

物理層物理層提供兩個(gè)通信實(shí)體之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑，它負(fù)責(zé)在連接兩個(gè)相鄰的節(jié)點(diǎn)之間的各種媒介上透明地傳輸任意位流。該層定義物理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、所使用的媒介的機(jī)械和電氣特性以及傳輸編碼和計(jì)時(shí)時(shí)間等。（2）數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層是將物理層的“位”組成“幀”，定義網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、媒介訪問策略、物理地址、尋址方式，并提供連接服務(wù)。（3）網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層的作用是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到一個(gè)特定的網(wǎng)絡(luò)位置，并且確保正確數(shù)據(jù)經(jīng)過路由選擇發(fā)送到由不同網(wǎng)絡(luò)組成的網(wǎng)際網(wǎng)，即提供連接服務(wù)。（4）傳輸層傳輸層提供端到端的數(shù)據(jù)報(bào)文傳輸，它將下層的信息組成段，并將這些段提交給回話層，或者更上層的協(xié)議處理；它使用網(wǎng)絡(luò)層的路由服務(wù)，并提供數(shù)據(jù)連接服務(wù)。

（1）物理層（5）會(huì)話層會(huì)話層實(shí)現(xiàn)服務(wù)請求者和提供者之間的通信。通信會(huì)話被用來建立、維護(hù)、同步并且管理通信實(shí)體之間的對(duì)話機(jī)制所制約。通常，本層協(xié)議也幫助較高層協(xié)議識(shí)別和連接到網(wǎng)絡(luò)上提供的各種服務(wù)。（6）表示層表示層能把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一種能被各個(gè)計(jì)算機(jī)以及允許的應(yīng)用程序相互理解的約定格式（傳輸語法）。表示層的主要作用是翻譯和加密。（7）應(yīng)用層應(yīng)用層包含了針對(duì)每一項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的所有問題和功能。換句話說，上面6層協(xié)議包含了通常支持網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的任務(wù)和技術(shù)，而應(yīng)用層則提供了完成指定網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能所需的協(xié)議。（5）會(huì)話層2.4調(diào)制解調(diào)器的作用和原理所謂調(diào)制解調(diào)器是講數(shù)字基帶信號(hào)調(diào)制在載波上，變?yōu)閿?shù)字載波信號(hào)，這種過程叫調(diào)制（modulate)調(diào)制器。從已調(diào)制過的載波信號(hào)中，講作為調(diào)制信號(hào)的原基帶信號(hào)分離出來的過程稱為解調(diào)過程（demodulator)解調(diào)器。調(diào)制解調(diào)器的作用a)講基帶信號(hào)的頻譜移到載頻附近，以適應(yīng)信道頻帶的要求，便于發(fā)送和接收。b)實(shí)現(xiàn)信道的多路復(fù)用。c)壓縮信號(hào)帶寬，以便于利用話帶傳輸設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸2.4調(diào)制解調(diào)器的作用和原理調(diào)制的基本原理有一個(gè)正弦電壓信號(hào)

u=UMaxSin(wt+Ψ)

我們可以讓正弦波電壓的幅值，角頻率和初相角隨源碼信號(hào)變化。1）數(shù)字調(diào)幅ASK（amplitudeshiftkeying）2)數(shù)字調(diào)頻FSK(frequencyshiftkeying)3)數(shù)字調(diào)相PSK(phaseshiftkeying)

調(diào)制的基本原理調(diào)制的幾個(gè)基本的脈沖波形圖a)碼元波形b)調(diào)幅波形c)調(diào)頻波形d)二元絕對(duì)調(diào)相波形e)二元相對(duì)調(diào)相波形調(diào)制的幾個(gè)基本的脈沖波形圖3配電系統(tǒng)自動(dòng)化的通信方式及特點(diǎn)3配電系統(tǒng)自動(dòng)化的通信方式及特點(diǎn)（1）電力線載波通信的特點(diǎn)

傳統(tǒng)的高壓線路載波技術(shù)是以實(shí)現(xiàn)長距離的兩點(diǎn)通信為目標(biāo)是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸方式，因此在線路兩側(cè)裝有阻波器以防止區(qū)內(nèi)信號(hào)泄露，同時(shí)也避免區(qū)外信號(hào)及噪聲進(jìn)入本區(qū)段。對(duì)于無斷點(diǎn)的線路，例如變電站與變電站之間，采用載波通信，效果較好。對(duì)于配電網(wǎng)線路，由于線路多臺(tái)配電變壓器以及線路由于柱上開關(guān)的斷點(diǎn)，還有配電線路本身存在的高噪聲、阻抗變化大和衰耗大等因素，使載波通信在配電線路中使用受到了較大的影響。3.1電力線載波通信（1）電力線載波通信的特點(diǎn)3.1電力線載波通信

（2）載波通信的組成應(yīng)用配電自動(dòng)化3-通信系統(tǒng)課件

圖“相一地”制高頻通道的構(gòu)成1一輸電線；2高頻阻波器；3—耦合電容器；4結(jié)合濾波器5放電間隙；6—接地隔離開關(guān)；7高頻電纜；8高頻收發(fā)信機(jī)

圖“相一地”制高頻通道的構(gòu)成（3）在設(shè)計(jì)配電線載波通信系統(tǒng)方案時(shí)，應(yīng)明確以下技術(shù)問題：隨著線路結(jié)構(gòu)的變動(dòng)（分段開關(guān)、聯(lián)絡(luò)開關(guān)和分支開關(guān)的動(dòng)作），載波信號(hào)的衰減情況也要發(fā)生變化，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮最壞的情況。隨著線路的用電負(fù)荷變動(dòng)，載波信號(hào)的衰減情況也要發(fā)生變化，一般負(fù)荷越重，衰減越嚴(yán)重，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮最壞的情況。不同的用電設(shè)備對(duì)載波信號(hào)的干擾也不同，直接整流環(huán)節(jié)和高頻激勵(lì)的氣體放電燈對(duì)載波信號(hào)的干擾較大。地埋電纜的線-線、線-地之間的分布電容較大，因此對(duì)載波信號(hào)的衰減較大，并且頻率越高，衰減越大，因此要求在有地埋電纜的線路上，使用較低的載波頻率。配電自動(dòng)化3-通信系統(tǒng)課件配電線載波頻率越低，線路衰減越小，受50Hz工頻的諧波干擾越強(qiáng)；其頻率越高，線路衰減越大，受50Hz工頻的諧波干擾越弱。故綜合考慮，配電線載波信號(hào)的頻率范圍應(yīng)為5~40kHz,在衰減可以接受的情況下，使用20~40kHz最佳。因使用的頻率較低，耦合濾波器必須在10000pF以上，阻波器和結(jié)合濾波器也與PLC不同。因線路分支較多，為降低成本，一般不在各分支上加阻波器，為此必須采取以下措施：載波機(jī)采用FSK方式提高抗干擾能力；增大輸出功率以提高信噪比和適應(yīng)范圍；具備一定的輸出功率裕量，以保證在最不利的情況下滿足使用要求。配電線載波頻率越低，線路衰減越小，受50Hz工頻的諧波干擾越對(duì)一些非常復(fù)雜且信號(hào)衰減大的線路，或?qū)σ恍┠墚a(chǎn)生強(qiáng)干擾的分支，應(yīng)適當(dāng)加設(shè)阻波器以降低信號(hào)衰減和減少干擾信號(hào)進(jìn)入載波通道。對(duì)于一些在通信距離上滿足不了的環(huán)網(wǎng)配電線路，可以在其當(dāng)中適當(dāng)位置加設(shè)阻波器，并將其兩側(cè)的線路上的設(shè)備信息分別上報(bào)給兩側(cè)相應(yīng)的主變電所，如下圖所示為較長饋線載波通信系統(tǒng)的組成。對(duì)一些非常復(fù)雜且信號(hào)衰減大的線路，或?qū)σ恍┠墚a(chǎn)生強(qiáng)干擾的分支（4）電力線載波通信的優(yōu)缺點(diǎn)綜合上述，配電線載波通信有如下優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：可以完全為電力公司所控制，因而便于管理；可以溝通電力公司所關(guān)心的任何測控點(diǎn)；不需要得到無線電管理委員會(huì)(FCC)的許可等。缺點(diǎn)：配電線載波通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率較低，容易受到干擾、非線性失真和信道間交叉調(diào)制的影響；配電線載波通信系統(tǒng)采用的電容器和電感器的體積較大、價(jià)格也較高；（4）電力線載波通信的優(yōu)缺點(diǎn)（1）光纖的結(jié)構(gòu)與尺寸3.2光纖通信（1）光纖的結(jié)構(gòu)與尺寸3.2光纖通信光纖是一種適合光波傳輸、損耗小、可彎曲的玻璃絲SiO2材料；其結(jié)構(gòu)包括纖芯、緩沖層和包層，它們都是玻璃的，外面還有由涂復(fù)材料和塑料制成的涂層和保護(hù)層。纖芯和包層決定了光特性，所以纖芯采用高純度材料，以避免雜質(zhì)引起損耗；包層采用純度稍差的材料，其折射率稍高于緩沖層，但低于纖芯。包層的作用是加大外直徑，使光纖結(jié)實(shí)，能抵抗彎曲。

光纖的結(jié)構(gòu)光纖的結(jié)構(gòu)光纖的尺寸描述光纖尺寸的參數(shù)有兩個(gè)：內(nèi)芯直徑和反射層直徑，其度量單位都為微米(μm,1μm=1×10-6m)。最細(xì)的光纖其內(nèi)芯直徑通常只有5~10μm，粗一些的光纖其內(nèi)芯直徑為50~100μm。局域網(wǎng)中最常用的光纖是62.5μm/125μm的光纖，其中62.5μm是內(nèi)芯直徑，而125μm是反射層的直徑。光纖的尺寸描述光纖尺寸的參數(shù)有兩個(gè)：（2）光纖的類型多模光纖(MultimodeFiber,MMF)光信號(hào)不止一種波長，典型的多模光纖尺寸為62.5μm/125μm單模光纖(SinglemodeFiber,SMF)光信息只有一種波長，典型的單模光纖尺寸為8μm/125μm（2）光纖的類型多模光纖(MultimodeFiber,配電自動(dòng)化3-通信系統(tǒng)課件（3）光纖通信系統(tǒng)（3）光纖通信系統(tǒng)（4）光纖通信的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：(1)傳輸頻帶很寬，通信容量大。(2)傳輸衰耗小，適合于長距離傳輸。(3)體積小，重量輕，可繞性強(qiáng)，敷設(shè)方便。(4)輸入與輸出間電隔離，不怕電磁干擾。(5)保密性好，無漏信號(hào)和串音干擾。(6)抗腐蝕，抗酸堿，且光纜可直埋地下。缺點(diǎn)：（1)強(qiáng)度不如金屬線。(2)連接比較困難。(3)分路和耦合不方便。(4)彎曲半徑不宜太小。

配電自動(dòng)化3-通信系統(tǒng)課件(5)光纖通信系統(tǒng)的組成

通信容量大，中繼距離長（在多模光纖中光信號(hào)可傳輸6km左右，在單模光纖中可傳輸30km左右）。特點(diǎn)是可靠性高，傳輸速率高，不受雷電、開關(guān)操作的影響，抗電磁等干擾的能力強(qiáng)，可作為語言、數(shù)據(jù)和圖象的傳輸。因此光纖通信已經(jīng)成為城市配電網(wǎng)通信的主要方式，也是當(dāng)前較好的通信手段。(5)光纖通信系統(tǒng)的組成光纖自愈環(huán)網(wǎng)光端機(jī)光端機(jī)光端機(jī)光端機(jī)FTUFTUFTU配電主站A環(huán)B環(huán)F光纖自愈環(huán)網(wǎng)光端機(jī)光端機(jī)光端機(jī)光端機(jī)FTUFTUFTU配電主光纖自愈環(huán)網(wǎng)光端機(jī)光端機(jī)光端機(jī)光端機(jī)FTUFTUFTU配電主站A環(huán)B環(huán)FA環(huán)光纖自愈環(huán)網(wǎng)光端機(jī)光端機(jī)光端機(jī)光端機(jī)FTUFTUFTU配電主多通道光端機(jī)COM1COM2COM3COM4COM5網(wǎng)管A進(jìn)B出B進(jìn)A出多通道光端機(jī)示意圖多通道光端機(jī)COM1COM2COM3COM4COM5網(wǎng)管A進(jìn)配電自動(dòng)化3-通信系統(tǒng)課件配電自動(dòng)化3-通信系統(tǒng)課件現(xiàn)場配置模式實(shí)例（架空系統(tǒng)）數(shù)據(jù)子站現(xiàn)場配置模式實(shí)例（架空系統(tǒng)）數(shù)據(jù)子站513.3高頻電壓脈動(dòng)控制系統(tǒng)513.3高頻電壓脈動(dòng)控制系統(tǒng)信號(hào)傳送范圍可以從高壓配電線經(jīng)柱上變壓器或箱式變壓器至低壓用戶端。信號(hào)傳送特性受諧波和負(fù)載端裝設(shè)的并聯(lián)電容器影響，頻率選擇要恰當(dāng)(50Hz系統(tǒng)多用283.3Hz，60Hz系統(tǒng)多用260Hz)。調(diào)制方式與傳送速度的關(guān)系用移幅鍵控(ASK)方式時(shí)低于10bps,用移頻鍵控(FSK)方式時(shí)為50~60bps。高頻電壓脈動(dòng)控制技術(shù)特點(diǎn)：高頻電壓脈動(dòng)控制技術(shù)特點(diǎn)：3.4工頻控制技術(shù)工頻控制技術(shù)的特點(diǎn)：信號(hào)發(fā)生原理是在工頻電源電壓過零點(diǎn)附近用晶閘管控制電容放電或通過電感吸收電流產(chǎn)生脈沖波。傳送速度是通過在過零點(diǎn)同時(shí)傳送多個(gè)通道脈沖，可以實(shí)現(xiàn)很高的傳送速度。傳送可靠性受負(fù)荷阻抗變化的影響，并要注意利用控制相位原理的其他設(shè)備所發(fā)出的脈沖的干擾。是一種雙向通信方式，它也是利用電力傳輸線作為信號(hào)傳輸途徑，并利用電壓過零的時(shí)機(jī)進(jìn)行信號(hào)調(diào)制。是一種雙向通信方式，它也是利用電力傳輸線作為信工頻控制技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：工頻控制技術(shù)與脈動(dòng)控制技術(shù)相比，設(shè)備更簡單，投資更節(jié)省；與配電線載波系統(tǒng)相比，工頻控制技術(shù)不存在由于駐波而帶來的盲點(diǎn)問題。同脈動(dòng)控制技術(shù)類似，工頻控制技術(shù)存在的突出問題是當(dāng)停電時(shí)通信將中斷，這妨礙了其應(yīng)用于配電自動(dòng)化系統(tǒng)的其它功能中，但是對(duì)于自動(dòng)抄表和負(fù)荷控制卻不會(huì)受到影響。配電自動(dòng)化3-通信系統(tǒng)課件

電話線已被電力公司廣泛應(yīng)用于SCADA和繼電保護(hù)中，長期的實(shí)踐證明它是一種成熟的通信方式。單從技術(shù)角度看，利用電話線通信是很適合于配電自動(dòng)化系統(tǒng)的，利用電話線通信可以達(dá)到較高的波特率，而且容易實(shí)現(xiàn)雙向通信。但是電話專線的租用費(fèi)用往往較高，并且電力公司無法完全掌握電話線通信的維護(hù)以確保其可靠運(yùn)行。3.5電話線通信專線電話：能傳輸高達(dá)2400bps的數(shù)據(jù),但必須支付較高的租金。這種方式適用于對(duì)通信速率有較高要求的場合，如FTU、TTU與區(qū)域工作站之間以及區(qū)域工作站或RTU與配電自動(dòng)化主站間的通信等。公用電話網(wǎng)的撥號(hào)電話：代替租用專線可以大大降低使用費(fèi)用,并且在接通后也能傳輸達(dá)到2400bps的傳輸速率,但是聯(lián)通的時(shí)間(包括撥號(hào)、振鈴檢測和摘機(jī))較長，尤其是遇上通道忙，一時(shí)接不通的情形，因此僅適用于對(duì)通信速率要求不高的場合，如遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表等。電話線已被電力公司廣泛應(yīng)用于SCADA和繼電保護(hù)采用電話線的優(yōu)點(diǎn)和不足：a)優(yōu)點(diǎn)：采用電話線傳輸數(shù)據(jù)利用了電話網(wǎng)的現(xiàn)有資源，因此具有簡單、投資少和使用方便等優(yōu)點(diǎn)。b)不足：傳輸速率受限，一般在2400bps以內(nèi)。有的街區(qū)從市容角度考慮不允許架線橫跨馬路，這使得架設(shè)電話線困難重重。電力公司無法完全掌握電話線的維護(hù)以確保其可靠運(yùn)行。電話線難以覆蓋到許多區(qū)域。傳輸差錯(cuò)率高，誤碼率往往高達(dá)10-3~10-5。傳輸距離受限制，因?yàn)閷?duì)于長距離傳輸，由于經(jīng)多段轉(zhuǎn)接，群延時(shí)大，信號(hào)畸變嚴(yán)重，為此必須對(duì)線路采取均衡措施。撥號(hào)電話的接續(xù)時(shí)間長且有時(shí)接不通。采用電話線的優(yōu)點(diǎn)和不足：現(xiàn)場總線(FieldBus)是近二十年來發(fā)展起來的新技術(shù)，它是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)場總線的特點(diǎn)：全數(shù)字化的雙向數(shù)據(jù)傳輸。智能程度高，可以完成差錯(cuò)控制和一些采集與控制算法，可以具有一定的報(bào)文處理能力。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活，可構(gòu)成總線型、環(huán)形、星形等各種結(jié)構(gòu)。開放式結(jié)構(gòu)，便于設(shè)備間互連。3.6現(xiàn)場總線和RS485配電自動(dòng)化3-通信系統(tǒng)課件現(xiàn)場總線的一對(duì)傳輸線上可以共線聯(lián)接多臺(tái)設(shè)備，使現(xiàn)場設(shè)備的通信簡單化?，F(xiàn)場總線采用經(jīng)打包后的數(shù)字信息傳輸，并具有檢錯(cuò)和糾錯(cuò)手段，因而抗干擾能力強(qiáng)?，F(xiàn)場總線是開放式系統(tǒng)，它是根據(jù)開放互連系統(tǒng)協(xié)議(OSI)的七層協(xié)議制訂的，可根據(jù)需要將不同廠商的設(shè)備互換互連,還可以共享數(shù)據(jù)庫。采用現(xiàn)場總線的所有廠商都采用統(tǒng)一的組態(tài)方法，因而設(shè)備便于掌握。(2)現(xiàn)場總線的優(yōu)越性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：常用的現(xiàn)場總線：有CANBUS(ControllerAreaNetwork)、LONWORKS(LocalOperatingNetworks)和PROFIBUS(ProcessFieldBus)等?，F(xiàn)場總線的一對(duì)傳輸線上可以共線聯(lián)接多臺(tái)設(shè)備，使現(xiàn)場設(shè)備的通它是一種改進(jìn)的串行接口標(biāo)準(zhǔn)，其接口環(huán)節(jié)簡單且不含CPU。與RS-232C不同，RS-485采用雙線傳輸信號(hào)，在發(fā)送時(shí)采用差分的方式將邏輯電平轉(zhuǎn)換為電位差來傳送，在接收時(shí)將電位差還原為邏輯電平。RS-485最多可支持64~256個(gè)發(fā)送/接收器對(duì)，最遠(yuǎn)傳輸距離為2.5km(<9600bps)，最高傳輸速率為2.4Mbps。(3)RS-485：(3)RS-485：3.7無線通信系統(tǒng)

實(shí)踐證明無線通信系統(tǒng)在配電自動(dòng)化中是具有生命力的。無線通信系統(tǒng)是一種覆蓋面廣的通信方式，它不需要傳輸線，而且可以構(gòu)成雙向通信系統(tǒng)。所有的無線通信系統(tǒng)都能夠和停電區(qū)域通訊。傳統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)包括以下幾種：（1）傳統(tǒng)無線通信系統(tǒng)調(diào)幅(AM)廣播。調(diào)頻(FM)廣播。無線尋呼網(wǎng)。甚高頻(VHF)通信。特高頻(UHF)通信。微波通信。衛(wèi)星通信。3.7無線通信系統(tǒng)目前，專門用于輸電網(wǎng)和配電自動(dòng)化的無線擴(kuò)頻通信設(shè)備已經(jīng)產(chǎn)品化，它既可以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式工作，又可以點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的方式工作，可滿足CDT和POLLING等遠(yuǎn)程通信規(guī)約的需要。無線擴(kuò)頻通信系統(tǒng)比較適合于構(gòu)成10kV開閉所、小區(qū)變或用于集結(jié)分散測控對(duì)象的區(qū)域工作站對(duì)配電自動(dòng)化SCADA控制中心間的數(shù)據(jù)通信。由于存在成本方面的原因，在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，不便于采用無線擴(kuò)頻通信方式和為數(shù)眾多的分散測控點(diǎn)（如FTU）通信。（2）無線擴(kuò)頻通信系統(tǒng)（2）無線擴(kuò)頻通信系統(tǒng)GPRS是通用分組無線業(yè)務(wù)(GeneralPacketRadioService)的英文簡稱，它具有以下特點(diǎn)：永久在線

接入設(shè)備一直保持在線狀態(tài)，數(shù)據(jù)中心服務(wù)器和監(jiān)測裝置可以隨時(shí)通信。按量收費(fèi)設(shè)備雖然一直在線，但是只有在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)才按照數(shù)據(jù)流量收費(fèi)。高速傳輸GPRS的數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到170Kbit/S。是普通有線MODEM的理論最大速率56Kbit/S的2倍還多。完全可支持本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸量。（3）GPRS通信系統(tǒng)GPRS是通用分組無線業(yè)務(wù)(GeneralPacket無縫鏈接GPRS的核心網(wǎng)絡(luò)層采用IP技術(shù)，完全支持TCP/IP協(xié)議。可無縫的與INTERNET相鏈接。建立連接迅速從呼叫到應(yīng)答，GPRS建立一個(gè)可靠的TCP連接只需要1S，完全滿足實(shí)時(shí)性的要求。信號(hào)好，覆蓋面廣中國移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣，可保證絕大多數(shù)的變電站在聯(lián)網(wǎng)的范圍之內(nèi)。無縫鏈接64GPRS的通訊需要固定IP的支持，因此采用一臺(tái)擁有固定IP的主機(jī)作為服務(wù)器，結(jié)構(gòu)上采用C/S模式，對(duì)監(jiān)測站點(diǎn)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)集中管理、控制和數(shù)據(jù)采集，GPRS通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下圖所示：64GPRS的通訊需要固定IP的支持，因此采用為了較經(jīng)濟(jì)的滿足配電自動(dòng)化的要求，通常根據(jù)配電網(wǎng)的具體情，在不同層次上采用不同的通信方式，從而構(gòu)成混合通信系統(tǒng)。3.8混合通信系統(tǒng)為了較經(jīng)濟(jì)的滿足配電自動(dòng)化的要求，通常根據(jù)配電網(wǎng)的具體情，在

通信系統(tǒng)的建設(shè)是配電自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)鍵之一。從目前的技術(shù)水平看，沒有任何一種單一的通訊手段能夠全面滿足各種規(guī)模的配電自動(dòng)化的需要，因此多種通訊方式在配電網(wǎng)中的混合使用就難于避免，下表列出配電網(wǎng)可能用到的各種通訊方式。配電自動(dòng)化的多種通訊方式4通信系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例分析配電自動(dòng)化的多種通訊方式4通信系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例分析配電自動(dòng)化3-通信系統(tǒng)課件配電自動(dòng)化3-通信系統(tǒng)課件與DTU、FTU互聯(lián)與DTU、FTU互聯(lián)光端機(jī)與其它設(shè)備通信變電站

RTU保護(hù)子站高速光纖網(wǎng)絡(luò)到主站監(jiān)控子站路由器光端設(shè)備通信前置裝置配電自動(dòng)化的通訊系統(tǒng)與DTU、FTU互聯(lián)與DTU、FTU互聯(lián)光端機(jī)與其它設(shè)備通信主站與子站的通訊主站與子站的通訊子站與終端之間的通訊子站與終端之間的通訊配電自動(dòng)化3-通信系統(tǒng)課件配電自動(dòng)化3-通信系統(tǒng)課件配電自動(dòng)化3-通信系統(tǒng)課件配電自動(dòng)化的通信系統(tǒng)第三講1配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)2配電自動(dòng)化的通信系統(tǒng)的組成及作用3配電自動(dòng)化的通信方式及特點(diǎn)

4通信系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例分析配電自動(dòng)化的通信系統(tǒng)1配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)的層主站子站子站子站遠(yuǎn)方終端遠(yuǎn)方終端遠(yuǎn)方終端遠(yuǎn)方終端。。。。。。。。。。。同級(jí)管理信息系統(tǒng)同級(jí)負(fù)荷管理系統(tǒng)同級(jí)用電管理系統(tǒng)同級(jí)其它系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)大中型配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)--三層結(jié)構(gòu)1配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)1.1配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)主站子站子站子站遠(yuǎn)方終端遠(yuǎn)方終端遠(yuǎn)方主站調(diào)動(dòng)自動(dòng)化主站子站遠(yuǎn)方終端遠(yuǎn)方終端遠(yuǎn)方終端遠(yuǎn)方終端。。。。。。。。。同級(jí)管理信息系統(tǒng)同級(jí)負(fù)荷管理系統(tǒng)同級(jí)用電管理系統(tǒng)同級(jí)其它系統(tǒng)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中小型配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)。。。主站調(diào)動(dòng)自動(dòng)化主站子站遠(yuǎn)方終端遠(yuǎn)方終端配電自動(dòng)化系統(tǒng)三層結(jié)構(gòu)站端設(shè)備FTU--各類柱上開關(guān)及環(huán)網(wǎng)柜控制器FTU的組成：模塊遠(yuǎn)方終端控制器，充電器、蓄電池、機(jī)箱外殼及各種附件組成模塊遠(yuǎn)方終端控制器必須包括：交流量采集回路，數(shù)字量采集回路，數(shù)字量輸出（開關(guān)量輸出回路），通訊接口和RAM,ROM等核心芯片。有時(shí)加入DSP芯片追求高性能的濾波和數(shù)字信號(hào)處理能力。配電自動(dòng)化系統(tǒng)三層結(jié)構(gòu)站端設(shè)備泰安配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)硬件配置示意圖泰安配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)硬件配置示意圖鄭州配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)硬件配置示意圖調(diào)度工作站

GPS網(wǎng)絡(luò)

II網(wǎng)絡(luò)ITCM專用通信服務(wù)器數(shù)據(jù)和圖形服務(wù)器鏡像及WEB系統(tǒng)維護(hù)工作站2ME1V.35ATM交換機(jī)子站1調(diào)度工作站其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配調(diào)中心調(diào)度SCADA/EMSMIS系統(tǒng)ARN路由器SDH通訊網(wǎng)絡(luò)子站NARN路由器BLN路由器2ME1V.35GPS搶修車調(diào)度工作站高級(jí)應(yīng)用工作站磁盤陣列Catalyst5500培訓(xùn)服務(wù)器數(shù)據(jù)處理工作站學(xué)員席工作站鄭州配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)硬件配置示意圖調(diào)度工作站GPS網(wǎng)絡(luò)1.2配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)的層次

一個(gè)完整的配電自動(dòng)化系統(tǒng)包括配電自動(dòng)化主站、配電自動(dòng)化子站、遠(yuǎn)方監(jiān)控單元三個(gè)部分。主站和子站間的通信、子站和現(xiàn)場監(jiān)控單元間的通信有一個(gè)共同的特點(diǎn)，其中一方必為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，另一方為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或其它監(jiān)控單元。另一個(gè)特點(diǎn)是通信距離比較遠(yuǎn)，可能為幾公里，甚至幾十公里。（1）主站級(jí)通信包括：主站——調(diào)度主站——子站主站——變電站1.2配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)的層次

一個(gè)完整的（2）子站級(jí)通信

主站——子站子站——調(diào)度子站——變電站子站——遠(yuǎn)方終端（RTU/DTU/TTU）子站起到承上啟下的作用?。?）子站級(jí)通信

主站——子站（3）終端設(shè)備通信

主FTU——從1(RTU/DTU/TTU)從2(RTU/DTU/TTU)從3(RTU/DTU/TTU)…..a)級(jí)連方式b)總線方式通常采用RS－232接口通常采用RS－485接口主FTU從FTU1從FTU2主FTU從FTU1從FTU2（3）終端設(shè)備通信

主FTU——從1(RTU/DTU/TTU（3）終端設(shè)備通信

主FTU——從1(RTU/DTU/TTU)從2(RTU/DTU/TTU)從3(RTU/DTU/TTU)…..子站——主FTU——遠(yuǎn)方終端（RTU/DTU/TTU）主站——主FTU——遠(yuǎn)方終端（RTU/DTU/TTU）終端設(shè)備通信主要是主從模式?。?）終端設(shè)備通信

主FTU——從1(RTU/DTU/TTU1.3配電自動(dòng)化對(duì)通訊系統(tǒng)的要求1）通信的可靠性配電自動(dòng)化的通訊系統(tǒng)必須設(shè)計(jì)成為能夠通過常規(guī)維護(hù)就可以在惡劣狀況下工作的系統(tǒng)。能夠跨過故障區(qū)和停電區(qū)域保持通訊，是對(duì)通訊系統(tǒng)可靠性的另一要求。

2）通信系統(tǒng)的費(fèi)用由于配電自動(dòng)化的通訊系統(tǒng)的造價(jià)是很可觀的，因此通過恰當(dāng)?shù)剡x取合適的通訊方式，可以節(jié)省大筆的建設(shè)費(fèi)用。1.3配電自動(dòng)化對(duì)通訊系統(tǒng)的要求3）通信速率的要求從功能的角度，在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，進(jìn)線監(jiān)視、10kV開閉所和配電變電站監(jiān)控和饋線自動(dòng)化（FA）對(duì)于通訊的速率要求最高，其次是公用配變的巡檢和負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)，遠(yuǎn)方抄表和計(jì)費(fèi)自動(dòng)化對(duì)于通訊的速率的要求較低。從配電自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的角度，集結(jié)了大量數(shù)據(jù)的主干線對(duì)通信速率的要求要遠(yuǎn)高于分支線對(duì)通信速率的要求。4）雙向通信能力配電自動(dòng)化的大多數(shù)功能要求雙向通信，如對(duì)于故障區(qū)段隔離和恢復(fù)正常區(qū)域供電的功能，則必須要求有雙向通訊能力的信道。3）通信速率的要求5）通信不受停電的影響配電網(wǎng)的調(diào)度自動(dòng)化功能和故障區(qū)段隔離，及恢復(fù)正常區(qū)域供電的功能要求，即使在停電的地區(qū)通信仍能正常進(jìn)行。6）通信系統(tǒng)的使用與維護(hù)方便性配電自動(dòng)化的通信系統(tǒng)構(gòu)成規(guī)模往往較大，而且通常采用多種通信方式相結(jié)合，因此在設(shè)計(jì)上，應(yīng)考慮盡可能地簡化這一復(fù)雜的通信系統(tǒng)的使用與維護(hù)。配電自動(dòng)化3-通信系統(tǒng)課件2配電自動(dòng)化的通信系統(tǒng)的組成及作用2.1數(shù)字通信技術(shù)中的幾個(gè)基本概念2.2數(shù)據(jù)通信傳輸方式2.3通信規(guī)約2.4調(diào)制解調(diào)器的作用及原理2配電自動(dòng)化的通信系統(tǒng)的組成及作用2.1數(shù)字通信技術(shù)中的2.1數(shù)字通信技術(shù)中的幾個(gè)基本概念

（1）碼元。遠(yuǎn)動(dòng)通訊系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是用碼元序列表示的。若數(shù)據(jù)用一串有具體定義的脈沖表示，則稱每個(gè)信號(hào)脈沖為碼元，即攜帶信息的信號(hào)單元叫碼元。在短距離傳送中，邏輯高電平用“1”表示，低電平用“0”表示（稱為單極脈沖）。在較長距離傳輸中可用正負(fù)電平表示（稱為單雙極脈沖）。（2）碼元傳輸速率（傳碼率）。單位為波特（band），它定義為單位時(shí)間（秒）內(nèi)通過系統(tǒng)所傳送的碼元數(shù)（脈沖數(shù)），也稱傳碼率。碼元傳輸速率Nb可用下式表示為

Nb

＝1/Ts假設(shè)有一個(gè)碼元（“1”

或“0”）信號(hào)波形的脈沖寬度為Ts，顯然Ts越小，脈沖寬度越窄，單位時(shí)間內(nèi)傳送的碼元數(shù)越多，傳送的數(shù)據(jù)、符號(hào)數(shù)目也就越多，即效率越高。例如，在一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，如果傳送的信號(hào)波形的脈沖寬度為1.67ms，則信號(hào)傳輸速率約為600（band），即每秒可傳送600個(gè)脈沖。2.1數(shù)字通信技術(shù)中的幾個(gè)基本概念

（1）碼元。遠(yuǎn)動(dòng)通訊系統(tǒng)（3）

信息傳輸速（傳信率）。單位是比特/秒（bit/s），它定義為單位時(shí)間（秒）內(nèi)通過系統(tǒng)所傳輸?shù)男畔⒘?，又稱作數(shù)據(jù)傳輸速率，可用下式表示為:Rb=Nblog2N式中：N為一個(gè)脈沖所表示的有效狀態(tài)，即調(diào)制電平數(shù)（為2的整數(shù)倍）；Nb為每秒傳送的脈沖數(shù),如果數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳送的是二進(jìn)制碼元，則N＝2，那么碼元傳輸速率Nb和信息傳輸速率Rb是一樣的。從式可以看出，在碼元傳輸率Nb不變的情況下，傳輸碼元的進(jìn)制越高，即N 值越大的話，則Rb越大，也就是所傳輸?shù)男畔⒘吭酱?；但?duì)應(yīng)的系統(tǒng)進(jìn)制數(shù)越大，其技術(shù)問題越復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)越困難。另外，傳輸信道的頻帶也給傳輸速率帶來一定的限制。（4）

消息傳輸速率（消息率）。單位是比特/秒（bit/s），它定義為單位時(shí)間（秒）內(nèi)通過系統(tǒng)傳輸?shù)膹男畔⒃窗l(fā)出的信息量，記做Rm。傳碼率、傳信率和消息率三者定義（3）

信息傳輸速（傳信率）。單位是比特/秒（bit/s）

5）誤碼率。在莫一數(shù)據(jù)傳輸過程中，發(fā)生錯(cuò)誤的碼元數(shù)與總傳輸碼元數(shù)之比稱為誤碼率。電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)通信中要求誤碼率小于10－5誤碼率與通信的質(zhì)量以及各種干擾的大小等因素有關(guān).（6）帶寬（BandWindth）。它是指傳輸模擬信號(hào)的頻帶寬度，模擬信號(hào)帶寬由較高頻率減去較低頻率得到，但為了表達(dá)方便，通常利用頻率范圍來描述帶寬。例如，音頻信號(hào)的帶寬是300～3400Hz。（7）基帶和基帶傳輸。在實(shí)際工作中人們所需要傳輸?shù)脑夹盘?hào)（信息信號(hào)），無論是模擬信號(hào)（如語音信號(hào)、圖象信號(hào)等），還是數(shù)字信號(hào)（如計(jì)算機(jī)和各種數(shù)字終端輸出的信號(hào)），通常其頻率都較低，它們所占據(jù)的這部分頻帶，通常成為基本頻帶（簡稱為基帶），基帶也就是指信號(hào)本身的基本頻帶?；鶐盘?hào)中的每個(gè)基帶脈沖實(shí)際上就是一個(gè)可傳輸?shù)拇a元。如果將基帶信號(hào)直接在信道（以傳輸媒質(zhì)為基礎(chǔ)的信號(hào)通道）中傳輸，就稱為基帶傳輸。

5）誤碼率。在莫一數(shù)據(jù)傳輸過程中，發(fā)生錯(cuò)誤的碼元數(shù)與總（8）調(diào)制與頻帶傳輸。由于基帶傳輸?shù)男诺劳ǔＪ怯芯€信道，如明線、對(duì)稱電纜、同軸電纜等，所以不能遠(yuǎn)距離傳輸。為了遠(yuǎn)距離傳輸，一般要利用無線通道或載波通道，如利用載波通道，這時(shí)就須借助于正弦載波，通過頻譜變換和搬移后，在進(jìn)行傳輸。所謂調(diào)制就是在調(diào)制器中，將數(shù)字基帶信號(hào)調(diào)制到載波上，變?yōu)閿?shù)字載波信號(hào)。這種用載波運(yùn)載基帶信號(hào)的過程稱為調(diào)制。反之，從已調(diào)制過的載波信號(hào)中，將作為調(diào)制信號(hào)的原基帶信號(hào)分離出來的過程稱為解調(diào)。(9)報(bào)文及報(bào)文分組。報(bào)文是一組包含數(shù)據(jù)和呼叫控制信號(hào)（例如地址）的二進(jìn)制數(shù)，是在數(shù)據(jù)傳輸中具有多種特定含義的信息內(nèi)容。（10）以太網(wǎng)（ETHERNET）。它是一種局部通信網(wǎng)，通常在線路半徑1～10km中等規(guī)模的范圍內(nèi)使用，為單一組織或單位的非公用網(wǎng)，網(wǎng)中的傳輸介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光纖等。它的特點(diǎn)是：信道帶寬較寬；傳輸速率可達(dá)10Mbit/s;誤碼率很低（一般為10－8～10－11）.

（8）調(diào)制與頻帶傳輸。由于基帶傳輸?shù)男诺劳ǔＪ怯芯€信道，如明2.2數(shù)據(jù)通信的傳輸方式（1）通信系統(tǒng)的傳輸方式按照信息傳輸?shù)姆较蚝蜁r(shí)間可分為：單工通信、半雙工通信和全雙工通信三種方式單工通信：按單一方向傳送的工作方式2.2數(shù)據(jù)通信的傳輸方式（1）通信系統(tǒng)的傳輸方式按照信息傳輸半雙工通信：是指信息可以雙方向傳送，只能分時(shí)交替進(jìn)行全雙工通信：可以同時(shí)進(jìn)行雙方向的傳送信息半雙工通信：是指信息可以雙方向傳送，只能分時(shí)交替進(jìn)行2）典型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備（DCE）的主要作用是將數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）送來的基帶數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變成使用與遠(yuǎn)距離傳送的數(shù)字載波信號(hào)。常見數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備有：調(diào)制解調(diào)器（modem）、復(fù)接分接器、數(shù)傳電臺(tái)、載波機(jī)和光端機(jī)。數(shù)據(jù)傳輸信道：按載體傳輸形式：有線傳輸和無線傳輸按數(shù)據(jù)傳輸形式：模擬信道和數(shù)字信道2）典型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成（3）典型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的接口數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的主要作用是講數(shù)據(jù)終端設(shè)備送來的基帶數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變成適用于遠(yuǎn)距離傳送的數(shù)字載波信號(hào)。常見數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備（DCE）與數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）之間的接口：RS-232或RS-485接口。RS-232接口：美國電子工程學(xué)會(huì)1973年制訂的串行接口幾百米。邏輯電平。RS-485接口：改進(jìn)的串行接口采用雙線傳輸信號(hào)幾千米

差分方式的電位差，轉(zhuǎn)換成邏輯電平。（3）典型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的接口2.3通信規(guī)約（Protocol）所謂通信規(guī)約是指調(diào)度端和執(zhí)行端通信時(shí)共同使用的人工語言的語法規(guī)則及應(yīng)答關(guān)系。規(guī)約規(guī)定怎樣開始/結(jié)束通信、誰管理通信、怎樣傳輸信息、數(shù)據(jù)是怎樣表示和保護(hù)的、工作機(jī)理、支持的數(shù)據(jù)類、支持的命令以及怎樣檢測/糾錯(cuò)等內(nèi)容。調(diào)度端和執(zhí)行端只有使用相同的通信規(guī)約，彼此才能明白對(duì)方所發(fā)信息的意義，通信才能正常進(jìn)行。

OSI標(biāo)準(zhǔn)制訂通信規(guī)約是發(fā)展趨勢

國際化標(biāo)準(zhǔn)組織ISO定義了一個(gè)開放式系統(tǒng)互聯(lián)模型標(biāo)準(zhǔn)OSI，該模型包含了七層協(xié)議，即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層，每一層都強(qiáng)調(diào)特殊的網(wǎng)絡(luò)功能。任何一層只向它的上一層提供服務(wù)，并接受下一層的服務(wù)申請，每一層只與它的對(duì)應(yīng)層進(jìn)行通信。

2.3通信規(guī)約（Protocol）（1）

物理層物理層提供兩個(gè)通信實(shí)體之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑，它負(fù)責(zé)在連接兩個(gè)相鄰的節(jié)點(diǎn)之間的各種媒介上透明地傳輸任意位流。該層定義物理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、所使用的媒介的機(jī)械和電氣特性以及傳輸編碼和計(jì)時(shí)時(shí)間等。（2）數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層是將物理層的“位”組成“幀”，定義網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、媒介訪問策略、物理地址、尋址方式，并提供連接服務(wù)。（3）網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層的作用是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到一個(gè)特定的網(wǎng)絡(luò)位置，并且確保正確數(shù)據(jù)經(jīng)過路由選擇發(fā)送到由不同網(wǎng)絡(luò)組成的網(wǎng)際網(wǎng)，即提供連接服務(wù)。（4）傳輸層傳輸層提供端到端的數(shù)據(jù)報(bào)文傳輸，它將下層的信息組成段，并將這些段提交給回話層，或者更上層的協(xié)議處理；它使用網(wǎng)絡(luò)層的路由服務(wù)，并提供數(shù)據(jù)連接服務(wù)。

（1）物理層（5）會(huì)話層會(huì)話層實(shí)現(xiàn)服務(wù)請求者和提供者之間的通信。通信會(huì)話被用來建立、維護(hù)、同步并且管理通信實(shí)體之間的對(duì)話機(jī)制所制約。通常，本層協(xié)議也幫助較高層協(xié)議識(shí)別和連接到網(wǎng)絡(luò)上提供的各種服務(wù)。（6）表示層表示層能把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一種能被各個(gè)計(jì)算機(jī)以及允許的應(yīng)用程序相互理解的約定格式（傳輸語法）。表示層的主要作用是翻譯和加密。（7）應(yīng)用層應(yīng)用層包含了針對(duì)每一項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的所有問題和功能。換句話說，上面6層協(xié)議包含了通常支持網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的任務(wù)和技術(shù)，而應(yīng)用層則提供了完成指定網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能所需的協(xié)議。（5）會(huì)話層2.4調(diào)制解調(diào)器的作用和原理所謂調(diào)制解調(diào)器是講數(shù)字基帶信號(hào)調(diào)制在載波上，變?yōu)閿?shù)字載波信號(hào)，這種過程叫調(diào)制（modulate)調(diào)制器。從已調(diào)制過的載波信號(hào)中，講作為調(diào)制信號(hào)的原基帶信號(hào)分離出來的過程稱為解調(diào)過程（demodulator)解調(diào)器。調(diào)制解調(diào)器的作用a)講基帶信號(hào)的頻譜移到載頻附近，以適應(yīng)信道頻帶的要求，便于發(fā)送和接收。b)實(shí)現(xiàn)信道的多路復(fù)用。c)壓縮信號(hào)帶寬，以便于利用話帶傳輸設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸2.4調(diào)制解調(diào)器的作用和原理調(diào)制的基本原理有一個(gè)正弦電壓信號(hào)

u=UMaxSin(wt+Ψ)

我們可以讓正弦波電壓的幅值，角頻率和初相角隨源碼信號(hào)變化。1）數(shù)字調(diào)幅ASK（amplitudeshiftkeying）2)數(shù)字調(diào)頻FSK(frequencyshiftkeying)3)數(shù)字調(diào)相PSK(phaseshiftkeying)

調(diào)制的基本原理調(diào)制的幾個(gè)基本的脈沖波形圖a)碼元波形b)調(diào)幅波形c)調(diào)頻波形d)二元絕對(duì)調(diào)相波形e)二元相對(duì)調(diào)相波形調(diào)制的幾個(gè)基本的脈沖波形圖3配電系統(tǒng)自動(dòng)化的通信方式及特點(diǎn)3配電系統(tǒng)自動(dòng)化的通信方式及特點(diǎn)（1）電力線載波通信的特點(diǎn)

傳統(tǒng)的高壓線路載波技術(shù)是以實(shí)現(xiàn)長距離的兩點(diǎn)通信為目標(biāo)是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸方式，因此在線路兩側(cè)裝有阻波器以防止區(qū)內(nèi)信號(hào)泄露，同時(shí)也避免區(qū)外信號(hào)及噪聲進(jìn)入本區(qū)段。對(duì)于無斷點(diǎn)的線路，例如變電站與變電站之間，采用載波通信，效果較好。對(duì)于配電網(wǎng)線路，由于線路多臺(tái)配電變壓器以及線路由于柱上開關(guān)的斷點(diǎn)，還有配電線路本身存在的高噪聲、阻抗變化大和衰耗大等因素，使載波通信在配電線路中使用受到了較大的影響。3.1電力線載波通信（1）電力線載波通信的特點(diǎn)3.1電力線載波通信

（2）載波通信的組成應(yīng)用配電自動(dòng)化3-通信系統(tǒng)課件

圖“相一地”制高頻通道的構(gòu)成1一輸電線；2高頻阻波器；3—耦合電容器；4結(jié)合濾波器5放電間隙；6—接地隔離開關(guān)；7高頻電纜；8高頻收發(fā)信機(jī)

圖“相一地”制高頻通道的構(gòu)成（3）在設(shè)計(jì)配電線載波通信系統(tǒng)方案時(shí)，應(yīng)明確以下技術(shù)問題：隨著線路結(jié)構(gòu)的變動(dòng)（分段開關(guān)、聯(lián)絡(luò)開關(guān)和分支開關(guān)的動(dòng)作），載波信號(hào)的衰減情況也要發(fā)生變化，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮最壞的情況。隨著線路的用電負(fù)荷變動(dòng)，載波信號(hào)的衰減情況也要發(fā)生變化，一般負(fù)荷越重，衰減越嚴(yán)重，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮最壞的情況。不同的用電設(shè)備對(duì)載波信號(hào)的干擾也不同，直接整流環(huán)節(jié)和高頻激勵(lì)的氣體放電燈對(duì)載波信號(hào)的干擾較大。地埋電纜的線-線、線-地之間的分布電容較大，因此對(duì)載波信號(hào)的衰減較大，并且頻率越高，衰減越大，因此要求在有地埋電纜的線路上，使用較低的載波頻率。配電自動(dòng)化3-通信系統(tǒng)課件配電線載波頻率越低，線路衰減越小，受50Hz工頻的諧波干擾越強(qiáng)；其頻率越高，線路衰減越大，受50Hz工頻的諧波干擾越弱。故綜合考慮，配電線載波信號(hào)的頻率范圍應(yīng)為5~40kHz,在衰減可以接受的情況下，使用20~40kHz最佳。因使用的頻率較低，耦合濾波器必須在10000pF以上，阻波器和結(jié)合濾波器也與PLC不同。因線路分支較多，為降低成本，一般不在各分支上加阻波器，為此必須采取以下措施：載波機(jī)采用FSK方式提高抗干擾能力；增大輸出功率以提高信噪比和適應(yīng)范圍；具備一定的輸出功率裕量，以保證在最不利的情況下滿足使用要求。配電線載波頻率越低，線路衰減越小，受50Hz工頻的諧波干擾越對(duì)一些非常復(fù)雜且信號(hào)衰減大的線路，或?qū)σ恍┠墚a(chǎn)生強(qiáng)干擾的分支，應(yīng)適當(dāng)加設(shè)阻波器以降低信號(hào)衰減和減少干擾信號(hào)進(jìn)入載波通道。對(duì)于一些在通信距離上滿足不了的環(huán)網(wǎng)配電線路，可以在其當(dāng)中適當(dāng)位置加設(shè)阻波器，并將其兩側(cè)的線路上的設(shè)備信息分別上報(bào)給兩側(cè)相應(yīng)的主變電所，如下圖所示為較長饋線載波通信系統(tǒng)的組成。對(duì)一些非常復(fù)雜且信號(hào)衰減大的線路，或?qū)σ恍┠墚a(chǎn)生強(qiáng)干擾的分支（4）電力線載波通信的優(yōu)缺點(diǎn)綜合上述，配電線載波通信有如下優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：可以完全為電力公司所控制，因而便于管理；可以溝通電力公司所關(guān)心的任何測控點(diǎn)；不需要得到無線電管理委員會(huì)(FCC)的許可等。缺點(diǎn)：配電線載波通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率較低，容易受到干擾、非線性失真和信道間交叉調(diào)制的影響；配電線載波通信系統(tǒng)采用的電容器和電感器的體積較大、價(jià)格也較高；（4）電力線載波通信的優(yōu)缺點(diǎn)（1）光纖的結(jié)構(gòu)與尺寸3.2光纖通信（1）光纖的結(jié)構(gòu)與尺寸3.2光纖通信光纖是一種適合光波傳輸、損耗小、可彎曲的玻璃絲SiO2材料；其結(jié)構(gòu)包括纖芯、緩沖層和包層，它們都是玻璃的，外面還有由涂復(fù)材料和塑料制成的涂層和保護(hù)層。纖芯和包層決定了光特性，所以纖芯采用高純度材料，以避免雜質(zhì)引起損耗；包層采用純度稍差的材料，其折射率稍高于緩沖層，但低于纖芯。包層的作用是加大外直徑，使光纖結(jié)實(shí)，能抵抗彎曲。

光纖的結(jié)構(gòu)光纖的結(jié)構(gòu)光纖的尺寸描述光纖尺寸的參數(shù)有兩個(gè)：內(nèi)芯直徑和反射層直徑，其度量單位都為微米(μm,1μm=1×10-6m)。最細(xì)的光纖其內(nèi)芯直徑通常只有5~10μm，粗一些的光纖其內(nèi)芯直徑為50~100μm。局域網(wǎng)中最常用的光纖是62.5μm/125μm的光纖，其中62.5μm是內(nèi)芯直徑，而125μm是反射層的直徑。光纖的尺寸描述光纖尺寸的參數(shù)有兩個(gè)：（2）光纖的類型多模光纖(MultimodeFiber,MMF)光信號(hào)不止一種波長，典型的多模光纖尺寸為62.5μm/125μm單模光纖(SinglemodeFiber,SMF)光信息只有一種波長，典型的單模光纖尺寸為8μm/125μm（2）光纖的類型多模光纖(MultimodeFiber,配電自動(dòng)化3-通信系統(tǒng)課件（3）光纖通信系統(tǒng)（3）光纖通信系統(tǒng)（4）光纖通信的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：(1)傳輸頻帶很寬，通信容量大。(2)傳輸衰耗小，適合于長距離傳輸。(3)體積小，重量輕，可繞性強(qiáng)，敷設(shè)方便。(4)輸入與輸出間電隔離，不怕電磁干擾。(5)保密性好，無漏信號(hào)和串音干擾。(6)抗腐蝕，抗酸堿，且光纜可直埋地下。缺點(diǎn)：（1)強(qiáng)度不如金屬線。(2)連接比較困難。(3)分路和耦合不方便。(4)彎曲半徑不宜太小。

配電自動(dòng)化3-通信系統(tǒng)課件(5)光纖通信系統(tǒng)的組成

通信容量大，中繼距離長（在多模光纖中光信號(hào)可傳輸6km左右，在單模光纖中可傳輸30km左右）。特點(diǎn)是可靠性高，傳輸速率高，不受雷電、開關(guān)操作的影響，抗電磁等干擾的能力強(qiáng)，可作為語言、數(shù)據(jù)和圖象的傳輸。因此光纖通信已經(jīng)成為城市配電網(wǎng)通信的主要方式，也是當(dāng)前較好的通信手段。(5)光纖通信系統(tǒng)的組成光纖自愈環(huán)網(wǎng)光端機(jī)光端機(jī)光端機(jī)光端機(jī)FTUFTUFTU配電主站A環(huán)B環(huán)F光纖自愈環(huán)網(wǎng)光端機(jī)光端機(jī)光端機(jī)光端機(jī)FTUFTUFTU配電主光纖自愈環(huán)網(wǎng)光端機(jī)光端機(jī)光端機(jī)光端機(jī)FTUFTUFTU配電主站A環(huán)B環(huán)FA環(huán)光纖自愈環(huán)網(wǎng)光端機(jī)光端機(jī)光端機(jī)光端機(jī)FTUFTUFTU配電主多通道光端機(jī)COM1COM2COM3COM4COM5網(wǎng)管A進(jìn)B出B進(jìn)A出多通道光端機(jī)示意圖多通道光端機(jī)COM1COM2COM3COM4COM5網(wǎng)管A進(jìn)配電自動(dòng)化3-通信系統(tǒng)課件配電自動(dòng)化3-通信系統(tǒng)課件現(xiàn)場配置模式實(shí)例（架空系統(tǒng)）數(shù)據(jù)子站現(xiàn)場配置模式實(shí)例（架空系統(tǒng)）數(shù)據(jù)子站1253.3高頻電壓脈動(dòng)控制系統(tǒng)513.3高頻電壓脈動(dòng)控制系統(tǒng)信號(hào)傳送范圍可以從高壓配電線經(jīng)柱上變壓器或箱式變壓器至低壓用戶端。信號(hào)傳送特性受諧波和負(fù)載端裝設(shè)的并聯(lián)電容器影響，頻率選擇要恰當(dāng)(50Hz系統(tǒng)多用283.3Hz，60Hz系統(tǒng)多用260Hz)。調(diào)制方式與傳送速度的關(guān)系用移幅鍵控(ASK)方式時(shí)低于10bps,用移頻鍵控(FSK)方式時(shí)為50~60bps。高頻電壓脈動(dòng)控制技術(shù)特點(diǎn)：高頻電壓脈動(dòng)控制技術(shù)特點(diǎn)：3.4工頻控制技術(shù)工頻控制技術(shù)的特點(diǎn)：信號(hào)發(fā)生原理是在工頻電源電壓過零點(diǎn)附近用晶閘管控制電容放電或通過電感吸收電流產(chǎn)生脈沖波。傳送速度是通過在過零點(diǎn)同時(shí)傳送多個(gè)通道脈沖，可以實(shí)現(xiàn)很高的傳送速度。傳送可靠性受負(fù)荷阻抗變化的影響，并要注意利用控制相位原理的其他設(shè)備所發(fā)出的脈沖的干擾。是一種雙向通信方式，它也是利用電力傳輸線作為信號(hào)傳輸途徑，并利用電壓過零的時(shí)機(jī)進(jìn)行信號(hào)調(diào)制。是一種雙向通信方式，它也是利用電力傳輸線作為信工頻控制技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：工頻控制技術(shù)與脈動(dòng)控制技術(shù)相比，設(shè)備更簡單，投資更節(jié)??；與配電線載波系統(tǒng)相比，工頻控制技術(shù)不存在由于駐波而帶來的盲點(diǎn)問題。同脈動(dòng)控制技術(shù)類似，工頻控制技術(shù)存在的突出問題是當(dāng)停電時(shí)通信將中斷，這妨礙了其應(yīng)用于配電自動(dòng)化系統(tǒng)的其它功能中，但是對(duì)于自動(dòng)抄表和負(fù)荷控制卻不會(huì)受到影響。配電自動(dòng)化3-通信系統(tǒng)課件

電話線已被電力公司廣泛應(yīng)用于SCADA和繼電保護(hù)中，長期的實(shí)踐證明它是一種成熟的通信方式。單從技術(shù)角度看，利用電話線通信是很適合于配電自動(dòng)化系統(tǒng)的，利用電話線通信可以達(dá)到較高的波特率，而且容易實(shí)現(xiàn)雙向通信。但是電話專線的租用費(fèi)用往往較高，并且電力公司無法完全掌握電話線通信的維護(hù)以確保其可靠運(yùn)行。3.5電話線通信專線電話：能傳輸高達(dá)2400bps的數(shù)據(jù),但必須支付較高的租金。這種方式適用于對(duì)通信速率有較高要求的場合，如FTU、TTU與區(qū)域工作站之間以及區(qū)域工作站或RTU與配電自動(dòng)化主站間的通信等。公用電話網(wǎng)的撥號(hào)電話：代替租用專線可以大大降低使用費(fèi)用,并且在接通后也能傳輸達(dá)到2400bps的傳輸速率,但是聯(lián)通的時(shí)間(包括撥號(hào)、振鈴檢測和摘機(jī))較長，尤其是遇上通道忙，一時(shí)接不通的情形，因此僅適用于對(duì)通信速率要求不高的場合，如遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表等。電話線已被電力公司廣泛應(yīng)用于SCADA和繼電保護(hù)采用電話線的