[信息与通信]配电自动化3-通信系统.ppt

无缝链接 GPRS的核心网络层采用IP技术，完全支持TCP/IP协议。可无缝的与INTERNET相链接。 建立连接迅速 从呼叫到应答，GPRS建立一个可靠的TCP连接只需要1S，完全满足实时性的要求。 信号好，覆盖面广 中国移动的网络覆盖面广，可保证绝大多数的变电站在联网的范围之内。 * GPRS的通讯需要固定IP的支持，因此采用一台拥有固定IP的主机作为服务器，结构上采用C/S模式，对监测站点通过GPRS网络实现集中管理、控制和数据采集，GPRS通信网络拓扑图如下图所示： 为了较经济的满足配电自动化的要求，通常根据配电网的具体情，在 不同层次上采用不同的通信方式，从而构成混合通信系统。 3.8 混合通信系统 通信系统的建设是配电自动化系统的关键之一。从目前的技术水平看，没有任何一种单一的通讯手段能够全面满足各种规模的配电自动化的需要，因此多种通讯方式在配电网中的混合使用就难于避免，下表列出配电网可能用到的各种通讯方式。 配电自动化的多种通讯方式 4 通信系统应用实例分析 与DTU、FTU互联 与DTU、FTU互联 光端机 与其它设备通信 变电站 RTU 保护子站 高速光纤网络到主站 监控子站 路由器 光端设备 通信前置装置 配电自动化的通讯系统 主站与子站的通讯 子站与终端之间的通讯 （2）载波通信的组成应用 图 “相一地”制高频通道的构成 1一输电线；2 高频阻波器；3—耦合电容器；4 结合滤波器 5 放电间隙；6—接地隔离开关；7 高频电缆；8 高频收发信机  （3）在设计配电线载波通信系统方案时，应明确以下技术问题： 随着线路结构的变动（分段开关、联络开关和分支开关的动作），载波信号的衰减情况也要发生变化，在设计时应考虑最坏的情况。 随着线路的用电负荷变动，载波信号的衰减情况也要发生变化，一般负荷越重，衰减越严重，在设计时应考虑最坏的情况。 不同的用电设备对载波信号的干扰也不同，直接整流环节和高频激励的气体放电灯对载波信号的干扰较大。 地埋电缆的线-线、线-地之间的分布电容较大，因此对载波信号的衰减较大，并且频率越高，衰减越大，因此要求在有地埋电缆的线路上，使用较低的载波频率。 配电线载波频率越低，线路衰减越小，受50Hz工频的谐波干扰越强；其频率越高，线路衰减越大，受50Hz工频的谐波干扰越弱。故综合考虑，配电线载波信号的频率范围应为5~40kHz, 在衰减可以接受的情况下，使用20~40kHz最佳。 因使用的频率较低，耦合滤波器必须在10000pF以上，阻波器和结合滤波器也与PLC不同。 因线路分支较多，为降低成本，一般不在各分支上加阻波器，为此必须采取以下措施：载波机采用FSK方式提高抗干扰能力；增大输出功率以提高信噪比和适应范围；具备一定的输出功率裕量，以保证在最不利的情况下满足使用要求。 对一些非常复杂且信号衰减大的线路，或对一些能产生强干扰的分支，应适当加设阻波器以降低信号衰减和减少干扰信号进入载波通道。 对于一些在通信距离上满足不了的环网配电线路，可以在其当中适当位置加设阻波器，并将其两侧的线路上的设备信息分别上报给两侧相应的主变电所，如下图所示为较长馈线载波通信系统的组成。 （4）电力线载波通信的优缺点 综合上述，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： 配电线载波通信系统的数据传输速率较低，容易受到干扰、非线性失真和信道间交叉调制的影响； 配电线载波通信系统采用的电容器和电感器的体积较大、价格也较高； （1）光纤的结构与尺寸 3.2 光纤通信 光纤是一种适合光波传输、损耗小、可弯曲的玻璃丝SiO2材料； 其结构包括纤芯、缓冲层和包层，它们都是玻璃的，外面还有由涂复材料和塑料制成的涂层和保护层。纤芯和包层决定了光特性，所以纤芯采用高纯度材料，以避免杂质引起损耗；包层采用纯度稍差的材料，其折射率稍高于缓冲层，但低于纤芯。包层的作用是加大外直径，使光纤结实，能抵抗弯曲。  光纤的结构 光纤的尺寸 描述光纤尺寸的参数有两个： 内芯直径和反射层直径，其度量单位都为 微米(μm, 1μm=1×10-6m)。 最细的光纤其内芯直径通常只有5~10μm， 粗一些的光纤其内芯直径为50~100μm。 局域网中最常用的光纤是62.5μm/125μm的 光纤，其中62.5μm是内芯直径，而125μm 是反射层的直径。 （2）光纤的类型 多模光纤(Multimode Fiber, MMF) 光信号不止一种波长，典型的多模光纤尺寸为62.5μm/125μm 单模光纤(Si