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1、第2章 配电自动化的通信系统,2.1 配电自动化的多种通信方式 2.2 配电自动化采用的通信方式 2.3 配电自动化通信系统的若干问题 研究性教学题目： 查找资料，针对一种配电系统自动化系统（比如有线通信或无线通信方式中的一种），绘出完整的系统方框图，分析系统的工作原理，给出说明书，并指出系统的优缺点,2.1 配电自动化的多种通信方式,通信系统是配电自动化系统的关键之一； 配电自动化通信系统的特点：多种通信方式 目前没有任何一种单一方式能够满足需要。,通信方式：18种,配电线载波 低压配电线载波 工频控制 脉动控制 电话专线 拨号电话,CATV通道 现场总线 RS-485 多模光缆 单模光缆
2、无线扩频,VHF电台 UHF电台 多址微波 调幅广播 调频广播 卫星,配电自动化各种通信方式,典型数据通信系统的组成,DTE： Data Terminal Equipment SCADA、RTU、FTU、TTU、区域工作站、抄表终端等 DCE： Data Carry Equipment Modem、复接分接器、数传电台、载波机、光端机等 数据传输信道：有线信道和无线信道；模拟信道和数字信道,通信系统分类,传输的信号是否要调制 直接传送信号的基带传输 调制传输,信道中传输信号的形式 模拟通信系统 数字通信系统,多路复用方式 频分复用（FDM：Frequency Division Multiple
3、x） 时分复用（TDM：Time Division Multiplex） 码分复用（CDM：Code Division Multiplex）,传输的方向 单工通信系统（Simplex） 半双工通信系统（Half Duplex） 全双工通信系统（Full Duplex）,配电自动化对通信系统的要求,通信可靠性：环境、干扰 通信系统的费用：造价、维护 通信速率的要求：功能要求决定 监控、FA-通信速率要求高 配变巡检、负控、抄表计费-通信速率要求低 双向通信能力：多数功能要求双向通信 通信不受停电影响 通信系统的使用与维护方便性,调制解调器和复接分接器,调制(Modulate)：在发送端，将数字脉
4、冲信号变换成适合于传输的模拟信号的过程。 解调(Demodulate)：在接收端，将模拟信号还原成数字脉冲信号的过程。,调制器(Modulator)：实现调制功能的设备 解调器(Demodulator)：实现解调功能的设备,复接器：在发送端，将两个或两个以上的数字信号合并成为一个数字信号的设备 分接器：在接收端，将一个合路数字信号分解成若干个数字信号的设备,同步分接器：同源信号 异步分接器：非同源信号,2.2 配电自动化采用的通信方式,高频阻波器：防止高频信号向不需要的方向传输 耦合电容器：隔离、耦合高频信号到配电线 结合滤波器：（+耦合电容器）耦合、阻抗匹配,电力线载波通信（PLC：Powe
5、r Line Carrier）10300kHz 输电线载波通信（TLC：Transmission Line Carrier ）540kHz 配电线载波通信（DLC：Distribution Line Carrier ）50150kHz 低压配电线载波通信（入户线载波通信）,载波设备： 多路载波机（主站设备）：DCE 配电线载波机（从站设备）：DCE 高频通道,配电线载波通信（1/10）,典型配电线载波通信系统的组成,配电自动化采用的通信方式,信息载体：光波 传输介质：光导纤维,优点： 传输频带宽、通信容量大； 传输衰耗小、适于长距离； 体积小、重量轻、可饶性强、敷设方便； 输入输出电隔离、不怕
6、电磁干扰； 保密性好、无漏信号和串音干扰； 抗腐蚀、抗酸碱、可底下直埋。,光纤通信（5/10）,缺点： 强度不如金属； 连接比较困难； 分路和耦合不方便； 弯曲半径不宜太小。,光纤通信原理（配电自动化通信方式-光纤通信）,电端机：完成对信息源处理，如多路复用、复接分接 光端机： 发送端-有光源、电信号转换成光信号； 接收端-有光检测器、光信号还原成电信号。 中继器：长距离传输的整形、功放。,光缆的种类（配电自动化通信方式-光纤通信）,电力系统特种光纤 地线复合光缆：OPGW OPtical fiber Ground Wire 架空地线内含光缆 特点：使用可靠、不需维护 一次投资大 适用于新建线
7、路或旧线路更换地线时,光缆的种类（配电自动化通信方式-光纤通信）,电力系统特种光纤 地线缠绕光缆：GWWOP Ground Wire Wrapped OPtical fiber 光缆缠绕在架空地线上 特点：经济简易、可靠性较高、芯数少、易折断。,光缆的种类（配电自动化通信方式-光纤通信）,电力系统特种光纤 无金属自承式光缆：ADSS All Dielectric Self-Support 特点：芯数多（大量）、 安装费用较低（不需停电）、 避免雷击、重量轻、 价格适中、安装维护方便， 易产生电腐蚀。,配电自动化采用的通信方式,有线电视（CATV）通道（6/10）,现场总线和RS-485 （7/
8、10） 现场总线：适于满足FTU和附近区域工作站间的通信、变电站内自动化智能模块间的通信。 RS-485：适于实时性要求不高的场合，如抄表。,传统无线通信系统 （8/10）,调幅（AM）广播 调频（FM）广播 无线寻呼网 甚高频通信（30300MHz） 特高频通信（3001000MHz） 微波通信（1GHz） 卫星通信,配电自动化采用的通信方式,无线扩频通信（9/10） 通过编码及调制,将传送的信息频谱展宽1001000倍.,调制方法：3次调制及解调 信息调制、扩频调制、射频调制。,特点 抗干扰性强：需扩频码解扩； 隐蔽性强、干扰小：扩频后频带宽、功率谱密度小； 易于实现码分多址：不同码型的扩
9、频编码之间有不相关性； 抗多径干扰：接收端把多路径来的同一码序列波形相加使之得到加强。,配电自动化采用的通信方式,混合通信系统（10/10） 根据配电网的具体情况，在不同层次上采用不同的通信方式。,2.3 配电自动化通信系统的若干问题（1/3）,电磁波频带与传输行为的关系,2.3 配电自动化通信系统的若干问题（2/3）,有效性和可靠性的关系,数据通信系统在一定的带宽和噪声条件下： 达到较高的传输速率系统的有效性高； 达到较低的误码率系统的可靠性高。,备用通信通道,光纤通信自愈网 热备份双通道系统,2.3 配电自动化通信系统的若干问题（3/3）,通信系统的防过电压和防雷,配电自动化控制中心的防雷 有线通信电缆的防雷保护 无线通信天馈系统的防雷保护 载波通信系统的防雷保护 光纤通信系统的强电防护 通信系统接口设备的防雷保护,