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凌津滩水力发电厂电力系统通信部分（内部培训资料）凌津滩水力发电厂一九九九年八月目录第一部分电力系统通信……………………………….1第一节国内外电力系统通信网的状况………………………1第二节电力通信网的组成……………………………………2一、网络结构及编号方式………………………………………….2二、通信网的传输质量…………………………………………….3三、程控交换机…………………………………………………….3四、信号系统……………………………………………………….4第二部分电力通信在我厂的应用………………………5第一节HARRIS20—20MAP型程控交换机…………………………5一、用户交换机的特点…………………………………………….5二、各插件板名称及数量………………………………………….6三、各插件板简介………………………………………………….6四、外围设备……………………………………………………….6第二节XTD—180S型智能高频开关电源系统……………………7一、系统特点……………………………………………………….7二、技术指标……………………………………………………….7第三节ZBD—3B型单边带电力线载波机……………………………7一、技术说明……………………………………………………….7二、整机使用与维修……………………………………………….8第四节微波通信系统………………………………………………9一、通信工程规模………………………………………………….9二、微波信道机…………………………………………………….9三、数字复接设备………………………………………………….10四、基群设备……………………………………………………….10第一部分电力系统通信前言：此讲义为针对我厂通信而做的对电力通信的简单介绍，其中包含一些自己的不成熟的见解和认识，希望在共同学习的基础上，批评指正。电力系统通信在通信原理和交换功能方面与公用系统通信没有根本区别，都是为两点或多点提供电路，建立电信联络，差别是电力系统通信网的结构取决于电力网的结构、运行方式及管理层次；公用通信网的结构取决于国家行政管理区域。电力系统通信网把经济性放在第二位，把电网的管理需要放在第一位。它的干线及支线容量、信息交换容量和话务量都较公用通信网小，但中继局向多、功能强，可靠性要求高。它可划分为三类：电力系统调度通信网、电力系统业务管理通信网（也称行政管理通信网）、数据通信网。第一节国内外电力系统通信网的状况国外许多国家的电力系统一般都有自己独立的通信网，即使在公用通信网很发达的美国也建有电力系统专用通信网，而以租用电路为辅。日本的电力系统通信网是目前世界上最发达的国家，拥有专用微波电路5762KM，各种载波电路约13万话路千米，光纤传输电路约3000KM。英国和法国由于国土面积不大，公用通信网很发达，多年来以租用电路为主，但近几年也开始建设自己独立的通信网，以适用电力系统发展的需要。德国、比利时、芬兰、沙特阿拉伯等国家也都有自己独立的通信网。我国是一个发展中的国家，公用事业通信网还不发达，加之电力系统很分散，对通信的要求又很高，因此不能依靠公用通信网。我国电力系统通信的发展已有50多年的历史，它随着电力工业的发展而发展，传输容量不断扩大；随着电力系统电网调度及管理自动化的发展，通信所要传输和交换的信息内容也在发展变化。在现代化电力系统通信中，通信网由过去只为电力调度和行政管理提供电话通信，发展到提供非电话通信。目前电力系统通信网中非电话通信业务有：⑴电网调度自动化中的监测监控数据通信业务；⑵计算机数据通信业务⑶继电保护信号通信业务⑷水电厂水情测报数据通信业务；图文传真、用户电报通信业务。第二节电力通信网的组成通信网由用户终端设备、交换系统和传输系统构成，实现电话或数据通信的网络的基本组成形式，如下图所示。交换系统通信网的组成示意图图2-1中的用户终端设备把符号、文字、图像或声音等信息变换成便于传输的电信号及把输入的电信号还原成符号、文字、图像或声音等信息。在通信网中，用户终端设备直接由用户操作和控制，并为用户服务。用户终端设备包括电话机、传真机、交换机、远端交换模块、用户集中器、复接器等。传输系统是把由用户终端提供的电信号从一点传送到另一点或多点的设备。传输设备包括PCM数字微波机、模拟微波机、电力线载波机、光纤通信设备等（我厂的传输设备含PCM数字微波机、电力线载波机）。交换系统指在电路之间交换话音、数据或数字信号的设备，其中包括步进制交换机、纵横制交换机（马迹塘电厂95年以前用此交换机）、模拟空分程控交换机、数字时分程控交换机（我厂交换机属此类）。一、网络结构及编号方式1．通信网的结构含星形网、环形网、复合网及网形网四种。其结构及特点在此暂不作介绍。2．编号方式通信网不仅要有合理的网络结构，而且还要有合理的编号方式。为了建立呼叫接续，需要给每个局分配一个号码，这个号码称为交换局的局号。除此以外，还要给每个用户分配一个号码，这个号码称为用户号码。例：对于933552222，我们可以这样认为：“93355”对于省局交换机来说，为一用户号码，对于我厂交换系统来说，为本端局号，此时我厂交换机为省局交换机的一个用户终端。“2222”则为我交换机的一个用户号码。本系统其它局拨打“933552223”的简单流程：拨打933552223至省局交换机启动对应93355的用户终端（即我厂交换机）通过软件编程自动去掉前5位（即93355）数，启动2223用户这时如果2223为一数字用户（如数字话机），而省局交换机在启动93355用户时，同时送一网络管理信号（后面详细说明网络管理信号），把主叫用户的代码（可译成汉字如益阳局）送给93355终端（即我厂交换机），而我厂交换机同时把该代码送给2223，则2223用户在接听电话前可预先知道主叫用户局号（此过程为省局交换机同终端交换机共同完成的过程，我省局交换中心正在开发此项目）。二、通信网的传输质量如前所述，通信网主要包括传输系统和交换系统。交换机在通信网中是传输电路的汇接点，它担负着电路交换和疏通话务量的任务。传输电路担负着传输交换机之间的长途电话和其它信息的任务。交换机和传输电路构成一个整体，共同完成信息的传输和交换。通信网的质量包括通信质量、传输质量和接续质量，其中通信质量和传输质量是表示设备完好程度的质量指标，接续质量则表示通信网中电话的好用程度（此三项质量省局每年均根据指标进行考核）。传输系统传输系统用户终端设备用户终端设备我厂采用的为PCM（脉冲编码调制）数字传输方式，传输和交换的全是“1”、“0”信号序列，其通信质量和传输质量为最好（目前最好的传输方式），它具有以下特点：⑴PCM数字信号在传输和交换时，以再生方式进行，抗干扰能力强，噪声和衰减—频率特性畸形不相叠加。⑵影响传输质量的传输特性主要为误码率。噪声（包括量化噪声）在PCM数字传输及交换中出现时，会使接收器中的判决电路发生错误，如将“1”判为“0”，而“0”又可能被判为“1”，形成误码。结果在话音信号中出现噪声，如电话中出现的喀呖声等。此种噪声是累积的（含主叫到被叫的传输和交换系统）。传输质量中关键的还有信噪比、群时延、传输效率等，这里就不一一说明。三、程控交换机程控交换机（StorredProgramcontroledExchange）就是利用信息处理机，根据不同要求以预先编制好的程序来实现呼叫接续动作的设备。由于采用了软件技术和集成电路，因此交换机的体积小、安装维护方便、噪声低、服务功能多、使用灵活方便、节约金属。程控交换机一般由控制系统、接续网络和外围电路等部分组成。⑴控制系统程控交换机控制系统的作用相当于布线逻辑控制中的公共控制设备（如马迹塘电厂以前纵横制交换机的标志器和记发器）。但在程控交换机的控制系统中，除了具有中央处理器等硬件设备外。还有大量的软件。也就是说根据不同用途和要求编制了相应的程序（根据本厂通信情况编制、修改、增加子程序，是我厂通信工作人员的一项主要工作），将这些程序及设备的忙闲状态信息存入存储器中，才能完成自动交换。控制系统有中央处理器CPU、只读存储器ROM、随机存储器RAM、输入输出设备I/O、外围电路以及沟通外围设备之间联系的通道组成。为了提高可靠性，在分层控制方式中（控制方式介绍省略），中央处理器和外围处理器一般采用热备用的方法（我厂的HARRIS20-20MAP型交换机即为采用热备用方法的冗余系统）。⑵接续网络接续网络由电子开关矩阵组成，它的作用是完成通话回路的接续。HARRIS20-20交换机的接续网络具有一定的空间位置并利用时间分割方式传送PCM数字信号。它包括T型时分接线器和S型空分接线器。T型时分接线器是在中央处理器的控制下，将一PCM数字链路中某个时隙的信息交换到另一PCM数字链路的另一时隙。S型空分接线器是在中央处理器的控制下，将不同PCM数字链路中各时隙的信息在同一时隙按空间进行交换。⑶外围电路外围电路由用户接口电路、中继接口电路、双音多频DTMF收发器、话务台接口电路、数字用户接口电路、信号发生器、电话会议电路等组成。用户接口电路用以连接用户电话机的电路，其功能包括电话机的馈电、振铃、状态监视、2/4线转换、过电压保护、测试、编解码等。中继接口电路是利用来连接其它交换机的电路，它包括二线环路启动中继电路（我厂对省局的调度专用通道接口、我厂对施工局的中继用的此板）、2W+E/M中继电路和4W+E/M中继电路（我厂对省局的微波行政通道接口用的此板）。双音多频收发器用于接收用户电话机发来的DTMF信号，或把来自用户电话机的拨号脉冲DP信号转换成DTMF信号再发送到其它交换机的电路。数字用户接口电路用以连接数字终端设备，进行电话和数据交换。信号发生器用来为交换机提供服务信号音、忙音、错号音、强插音、重拨音、保持音及转移音。话务台接口电路用来连接话务台。电话会议电路用于提供电话会议功能。下面再简单介绍打电话时用户通道所容许的最大衰减问题：由于电话机送话器的输出功率大约为1mW，而人的耳朵能听清话音信号的最低功率为1uW，因此，从发话到接收端用户之间所容许的最大衰减为bmax=10lg(10-3/10-6)=30(dB)四、信号系统在通信网中，为了完成用户间随时随地都可以建立通信的要求，除了要传送用户到用户的信息（除话音、数据）外，还要在交换局与交换局、用户与交换局之间传送用于建立和释放呼叫为主的控制信号，以便完成用户间进行通信的正常接续。下面简单介绍我厂通信设备的信号系统。一、模拟用户信号系统1、满足国家标准GB3378-822、线路信号：环路合/断3、启动信号输出启动：应答信号输入启动：拨号音4、记发器信号输出：DTMF输入：DTMF和DP二、数字用户信号系统由本系统内部数字用户信号系统决定三、环路中继信号系统1、线路信号环路和/断电源反极应答信号2、启动信号输出启动：宽带、窄带拨号音检测和定时启动输入启动：应答信号和拨号音3、记发器信号输出：DTMF、DP输入：DTMF四、数字中继信号系统1、线路信号PCM数字线路信号，满足国标GB3971.2-83。EMI至V型环线合/断用户信号2、记发器信号DP、DTMF、MFC输入/输出。五、各种启动信号，如拨号音、Wink、应答等的时间参数和频率参数可以调整。第二部分电力通信在我厂的应用凌津滩水电站位于湖南省桃源县境内，沅水干流上，上距五强溪水电站河道44KM；下距桃源县城河道44KM；我站最初通信设计为1997年7月湖南省电力勘测设计院的《凌津滩水电站工程（9×30MW）接入系统设计》，该设计方案提出了建设凌津滩至佘家坪微波电路和电站调度、行政通信、自动化信息传输通道方案。设计依据为：1、《凌津滩水电站工程（9×30MW）接入系统设计》湖南省电力勘测设计院1997年11月出版。2、《湖南电网通信“九五”规划》湖南电力调度通信局1996年。3、《凌津滩水电站和仙源山庄通信系统工程建议书审查会议纪要》1998年元月16日。（施工中做了较大改动）4、湖南电力调度高新技术开发公