电力系统通信(全面)

电力系统通信NCEPU21.1电力线载波通信1.2电力光纤与光缆1.3无线数字微波中继通信第一部分：电力系统常用的通信介质NCEPU31.1电力线载波通信电力线载波通信概述电力线载波通信系统组成电力线载波通信在电力系统中的应用NCEPU4电力线载波（PowerLineCarrier-PLC）通信是利用高压电力线（在电力载波领域通常指35kV及以上电压等级）、中压电力线（指10kV电压等级）或低压配电线（380/220V用户线）作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式电力线载波通信NCEPU5电力线是电力系统独有的通信资源NCEPU6电力线载波通信是电力系统通信专网特有的一种通信方式。它以电力线为信道，以变电站、发电厂为终端，特别适合于电力调度通信的需要，而且，电力线载波通信系统具有投资少、施工期短、设备简单、通信安全、实时性好、无中继距离长等一系列优点，输电线架设到哪里，通信线路就可以延伸到哪里，在不少工期比较紧张的输变电工程中，往往只有电力线载波通信才能够和输变电工程同期完成建设。目前，我国110kV以上电力线载波电路己超过65万话路公里，还有大量的电力载波机在110kV以下的农电网上运行。庞大的电力线载波通信网担负着电网内调度电话、继电保护和远动信息的重要传输任务，对于电网的安全稳定经济运行发挥着重要的作用。高压电力线载波通信网NCEPU7在10kV电力线作为配电网自动化系统的数据传输通道在380/220V用户电网作为集中远方自动抄表系统的数据传输通道目（采用的载波通信方式有扩频、窄带调频或调相。10kV电网或380/220V用户配电网中，以窄带调制类型的设备为多数，因为成本低廉）正在开发并取得阶段性成果的电力线上网高速MODEM的应用（要求的速率至少需要达到512kbit/s～10Mbit/s，由于采用正交频分多路复用技术OFDM调制具有突发模式的多信道传输、较高的传输速率、更有效的频谱利用率和较强的抗突发干扰噪声的能力，再加上前向纠错、交叉纠错、自动重发和信道编码等技术来保证信息传输的稳定可靠，因而成为电力线上网应用的主导通信方式）中低压电力线载波NCEPU8电力线载波通信系统的组成NCEPU9电力线载波在电力系统中的应用电力线通信(PowerLineCommunication)技术简称PLC，是指利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。电力线通信并不是新技术，已经有几十年的发展历史，在中高压输电网(35kV以上)上通过电力载波机利用较低的频率(9～490kHz)以较低速率传送远动数据或话音，就是电力线通信技术应用的主要形式之一。在低压(220V)领域，PLC技术首先用于负荷控制、远程抄表和家居自动化，其传输速率一般为1200bps或更低，称为低速PLC。近几年国内外开展的利用低压电力线传输速率在1Mbps以上的电力线通信技术称之为高速PLC。NCEPU10低压宽带电力线载波的应用近年来，随着Internet技术的飞速发展，登录上网的人数成倍增长。然而，采用何种通信方式使用户终端连接到最近的宽带网络连接设备，成为长期困扰人们的难点之一，也是Internet普及的瓶颈之一，被业内人士称为宽带网络接入的“最后一公里”问题。利用四通八达、遍布城乡、直达用户的220V低压电力线传输高速数据的PLC技术以其不用布线、覆盖范围广、连接方便的显著特点，被业内人士认为是提供“最后三百米”解决方案最具竞争力的技术之一。目前高速PLC已可传输高达45Mbps的数据，而且能同时传输数据、语音、视频和电力，有可能带来“四网合一”的新趋势。NCEPU11中高压电力线载波的发展历程NCEPU12中高压电力线载波的发展历程NCEPU131.2电力光纤与光缆NCEPU14光纤概述光纤即为光导纤维的简称；光纤通信是以光波作为载频，以光导纤维作为传输媒质的通信方式；光波是一种电磁波，波长在微米级，频率在1014数量级；目前光通信使用的波长范围在0.7～1.8m；光纤通信是信息传输的最重要方式之一；光纤通信满足了在信息传输中对于带宽和容量的需要；通信主干传输网的最主要通信方式；世界上有60％-80％的通信业务是经光纤传输的。NCEPU15光纤概述’光纤通信技术是近30年迅猛发展起来的高新技术，发展历程如下:1966年，英籍华人高锟(C·K·Kao)预见利用玻璃可以制成衰减为20dB／km的通信光导纤维(简称光纤)。1970年，美国康宁公司首先研制成衰减为20dB／km的光纤，同时出现连续室温工作的激光器。1976年，人们设法降低OH含量后发现低衰减的长波长窗口有：1.31μm、1.55μm，短波主要是0.85μm；1977年，第一次实现光纤系统通信，进入商用化，2.5～3dB/km，8～10km，第一代；1980年，光纤衰减已降低到2dB/km(1310nm),20~50km,色散最低，第二代；1983年，1310nm，0.3～0.5dB/km,50~100km,实现干线和越洋通信，第三代；80年代后期，1550nm、0.2dB/km，120km，第四代；1995年后，密集波分得到实用化，向全光智能光网络发展，第五代；2002年，DWDM系统容量达160×10Gb/s;NCEPU16光纤的结构纤芯包层一次涂敷:硅酮树脂二次涂敷:外层套塑聚乙烯\聚丙稀等塑料NCEPU17光缆层绞式大束管式骨架式带状式NCEPU18全介质自承式光缆ADSS1、以其特有的结构，在众多光缆品种（普缆、附挂式光缆、8字形自承式光缆等）中脱颖而出；成为电力通信主选产品之一。2、ADSS在“双网”光纤通信改造工程中，干线、支线等多电压等级线路组网灵活，并可带电施工，社会效益意义重大。3、在110KV以下单根地线或无地线的线路上比OPGW有优势；没有被雷击损坏的危险。4、综合造价适中，安装和维护方便；应急抢修时，通过ADSS光缆恢复更快捷。NCEPU19全介质自承式光缆ADSS•AllDielectricSelf-SupportingOpticalFiberCable(简称ADSS光缆）是一种用于高压输电系统通信线路的新型结构的光缆。ADSS光缆主要用于架空高压输电系统的通信线路，也可用于雷电多发地带、大跨度等架空敷设环境下的通信线路。•层绞式1—外护套2—芳纶纱3—内垫层4—松套管5—填充复合物6—中心加强件7—光纤1234567NCEPU20光纤复合架空地线OPGW•Opticalfibercompositeoverheadgroundwires（简称OPGW）是用于高压输电系统通信线路的新型结构的地线，具有普通架空地线和通信光缆的双重功能。铝合金线中心加强件铝包钢线铝管光单元铝管+层绞塑管的OPGW结构图铝管+中心塑管的OPGW结构NCEPU21光纤复合架空地线OPGWNCEPU22OPGW光缆现场施工NCEPU231.3无线数字微波中继通信微波中继通信NCEPU24电力微波通信塔NCEPU25数字微波概述数字微波中继系统通信的概念:通信方式以媒介的分类：1）有线通信2）无线通信数字微波通信：利用微波携带数字信息，通过电波空间，同时传递相互信息，并进行再生中继的通信方式。微波频率范围：300M----300GHZNCEPU26数字微波通信发展的现状数字微波通信的研究开始于60年代，70年代以后逐步进入实用化阶段。世界各国发展状况：-日本：1988年时，数字微波系统已占全部微波系统的30％左右，并在20世纪末基本实现微波系统的数字化。-加拿大：1983年已建成横贯北美大陆的全长为6400公里的微波干线。-中国：新建的微波线路大多是数字微波系统。在电力系统，数字微波在80年末和90年代初是主要的通信方式。NCEPU27数字微波中继通信的特点主要是模拟微波相比较-模拟微波通信基带的信号是连续的，不可数的模拟信号。-数字微波通信基带的信号是离散的，可数的脉冲形式。数字微波的主要优点：1：抗干扰性强，线路噪声。2：保密性强。3：便于组成综合业务数字通信网（ISDN）4：设备特点5：系统噪声数字微波的主要缺点：1：存在量化噪声2：频带利用率较低NCEPU28微波站的分类微波站的一般站距为50公里，主要分为：-终端站-中间站-再生中继站数字微波通信系统通信容量的划分-10Mb/s以下的为小型系统-10Mb/s----100Mb/s为中型系统-100Mb/s以上为大型系统NCEPU29数字微波中继通信系统的组成信源信源编码信道编码调制设备发信设备收信设备解调设备信道解码信源解码信宿发送部分接收部分NCEPU30第二部分：电力系统通信2.1我国电力系统通信的重要性2.2电力系统通信的现状2.3电力系统中网络通信技术的应用2.4我国电力系统通信发展战略NCEPU312.1我国电力系统通信的重要性电力系统要解决能量流、信息流和业务流这“三流”问题；通信系统为电力生产服务，是“坚强电网”的保障；通信系统为电力用户服务，是“优质服务”的基础；业绩优秀NCEPU322.2电力系统通信的现状生产自动化网络视频会议网电话网光纤/SDH/PDHMIS/OA/ERP网ATM网部分通道由微波补充实现传输网交换网IP网营销自动化网络业务NCEPU33电力通信网层次结构业务Services数字专线PSTNIP网宽带交换网ATM电路交换circuitswitching数据包交换Datagram虚电路Virtualcircuit分组交换Packetswitching模拟Analog/频分复用FDM时分复用和数字交叉连接TDM/DXC数字Digital/准同步和同步数字系列PDH/SDH电缆Cables光缆Optic微波Microwave卫星Satellite其它媒体Media传输信道Transmissionchannel交换技术Switchingtechnology网络NetworksRS232E&M自动化继电保护行政电话远程抄表ERP负荷控制视频监控营销自动化视频会议生产、调度通信部门行政、信息部门电力营销部门无线230M数传电台NCEPU34电力系统通信网络如下（以**县局为例）DXCADMADMADMPDH县调中心TMTMDXCADMADMADMADMADMADMADMPDHPDHADMADMADMPDHADMADMADMADMADMADMPDHADMADMADMADMPDHADMADMPDHPDHPDHSTM-4环网STM-4环网STM-1环网县光纤环网网络拓扑图网管终端ADMSTM-1STM-1STM-1STM-1ADMADMADMDXCPDHDXC交叉连接设备站所一体站站所分离站供电所NCEPU35电管所、变电站业务要求及电力通信设备组成•变电站的业务需求：行政电话若干路调度数据若干路运动数据若干路（数字通道和模拟通道）以太网通道（OA，MIS及遥视和视频会议）•电管所业务要求以太网通道（OA，收费和视频会议）电话业务•电力通信主要设备组成：光端机——PDH、SDHPCM设备配线架——DDF，ODF，VDF通信电源NCEPU36站所分离变电站配置STM-4东侧光信号STM-4西侧光信号DDF配线架2M支路信号100M以太网信号站所分离变电站配置多业务光端机PDH到电管所MIS/OA数据PCM设备8路2线电话接口4路2/4线E/M接口4路RS232接口调度及行政电话远动数据4路2线电话接口遥视系统ADM设备ADMADMSTM-1光支路信号NCEPU37站所一体变电站配置STM-4东侧光信号STM-4西侧光信号DDF配线架2M支路信号100M以太网信号站所一体变电站配置到电管所MIS/OA数据PCM设备8路2线电话接口4路2/4线E/M接口4路RS232接口调度及行政电话远动数据4路2线电话接口遥视系统ADM设备ADMADM调度及行政电话OA/视频会议STM-1光支路信号NCEPU38县调SDH及PCM配置STM-4东侧光信号STM-4西侧光信号DDF配线架2M支路信号100M以太网信号县调SDH及PCM配置MIS/OA网络PCM交叉连接设备设备2/4线E/M接口RS232接口遥视系