第六章 厂站端与监控中心之间的信息传输.doc

第六章 厂站端与监控中心之间的监控信息传输 电力系统远动通信概述 电网调度自动化系统包括调度主站系统、厂站监控系统和通信系统三部分组成。厂站信息向主站传送，主站命令向厂站发送均依赖于通信系统提供的信息传输服务。 一、远动通信的特点 1.距离远 一个调度中心与它所控制的厂站之间的距离一般在几十公里、上百公里，甚至上千公里。 2.实时性强 通信的实时性要求一般用允许传送时间来表示，它指从发送端事件发生到接收端正确接收到该事件信息这一段时间。 国际电工委员会（IEC）建议的最大允许时延是； 命令信息为0.1-2s； 状态变化、事件信息为1-5s； 正常遥测遥信为2-10s； 存储数据为1-5min。 我国地区电网数据采集与监视系统中，最大允许时延指标要求是： 变位信息、厂站端工作状态变化信息必须在1s内送到调度中心， 厂站端遥测信息按重要程度分别在3-20s内在调度中心实现更新， 电能等存储信息允许几分钟或几十分钟传送一次。 3.可靠性高 远动信息的传送必须可靠，通常需要建立双通道，并采用不同的双通道通信介质。 二、远动数据通信信道 明线或电缆信道 这是采用架空或铺设线路实现的一种通信方式，其特点是线路铺设简单，线路衰耗大，易受干扰，主要用于近距离的变电站之间或变电站与调度中心的远动通信。常用的电缆有多芯电缆、同轴电缆等类型。 电力线载波信道 采用电力线载波方式实现电力系统内话音和数据通信是最早采用的一种通信方式。一个电话话路的频率范围为0.3－3.4KHz，为了使电话与远动数据复用，通常将0.3－2.5KHz划归电话使用，2.7－3.4KHz划归远动数据使用。远动数据采用数字脉冲信号，故在送入载波机之前应将数字脉冲信号调制成2.7－3.4KHz的信号，载波机将话音信号与该已调制的2.7－3.4KHz信号迭加成一个音频信号，再经调制、放大、结合到高压输电线路上。在接收端，载波信号先经载波机解调出音频信号，并分离出远动数据信号，经解调得远动数据的脉冲信号。 电力线载波通信技术经多年的发展，已达到了使用频率标准化、载波设备系列化、功能组合模块化、器件集成化和监测微机化的水平。 3．光纤通信 光纤信道是以光导纤维作为信道传送光信号。光纤是利用各种玻璃和塑料制成。单根光纤是有较低折射率的二氧化硅组成敷层围绕，具有高折射率的掺杂二氧化硅纤芯制成。多根光纤制成光缆，使同时传送多路信息。 光纤通信的优点是：容量大、中继距离长、抗干扰能力强、传输性能稳定、误码率低。这些优点使其在电力系统通信中的应用越来越广泛。现在光纤敷设已有架空光缆、地埋光缆和架空地线复合光缆（OPGW）等几种。光纤通信必将成为电力系统通信的首先方式。 微波中继信道 微波中断信道简称微波信道。微波是指频率为300MHz－300GHz的无线电波，它具有直线传播的特性，其绕射能力弱。由于地球是一球体，所以微波的直线传输距离受到限制，需经过中继方式完成远距离的传输。在平原地区，一个50M高的微波天线通信距离为50Km左右，因此，远距离微波通信需要多个中继站的中继才能完成。 微波信道的优点是容量大，可同时传送几百乃至几千路信号，其发射功率小，性能稳定。微波信道有模拟微波信道和数字微波信道之分。用微波传送远动信息时，对于模拟微波信道，需要经过调制、载波后上信道，接收端也需经过载波和解调才能完成。对于数字微波信号，远动数据信号需经复接设备才上或下微波信道。 近年来，适合于较小区域内的一点多址微波通信在县级电力系统通信中得到应用。由于县级电力通信范围在几十KM之内，一般使用一个中心站而不必中继，只有当通信距离在30－50KM以上时才设置中继站。 在无线信道中的卫星通信、散射通信、短波通信、扩频通信，都有其适用场合，短波通信已较少使用，而扩频通信受到广泛重视。 三、远动传输用调制解调器 1.远动信息传输环节 由监控中心或厂站自动化系统送出的原始数据信号，通常包含很低的频率分量甚至直流分量，它所占用的频带称为基本频带，该数据信号称为基带信号。对于大多数远动信道，并不能直接传输基带信号，而应将基带信号变换后才能在信道上传输，在信息的接收端应将接收信号进行反复换成基带信号。如图6－1所示。 图6-1数据信号传输的变换 远动数据传输信道可分为模拟信道和数字信道两大类。对于模拟信道，远动数据传输中需将基带信号进行调制，使之成为频带信号，将频带信号发送到信道上，信号的接收端需将频带信号进行解调成基带信号，由此才能完成信号的传输，如图6―2所示。由于远动数据通信中具有上行和下行双向通道，在监控中心和厂站综合自动化系统中均需具有调制和解调功能，它由调制解调器(Modulator Demodulator，简称MODEM)完成。 图6-2远动信号经过模拟信道的传输过程 对于数字信道，通信线路完成高速数字信号传输，相