電力線載波通信系統(tǒng)ppt課件

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1、電力系統(tǒng)通信技術(shù) 電力線載波通信系統(tǒng),1,1.概述,電力線載波通信（Power Line Carrier PLC)是利用輸電線作為傳輸通路的載波通信方式，用于電力系統(tǒng)的調(diào)度通信、遠(yuǎn)動(dòng)、保護(hù)、生產(chǎn)指揮、行政業(yè)務(wù)通信及各種信息傳輸。 一、電力線載波通信的特點(diǎn) 1、獨(dú)特的耦合設(shè)備（電力線上有工頻大電流通過(guò)，載波通信設(shè)備必須通過(guò)高效、安全的耦合設(shè)備才能與電力線相連。這些耦合設(shè)備既要使載波信號(hào)有效傳送，又要不影響工頻電流的傳輸，還要能方便地分離載波信號(hào)與工頻電流。此外，耦合設(shè)備還必須防止工頻電壓、大電流對(duì)載波通信設(shè)備的損壞，確保安全。） 2、線路頻譜安排的特色性（決定因素：電力線本身的高頻特性；避免50

2、Hz工頻的干擾；考慮載波信號(hào)的輻射對(duì)無(wú)線電廣播及無(wú)線電通信的影響。我國(guó)統(tǒng)一規(guī)定電力線載波通信使用的頻率范圍為40500kHz。 3、線路存在強(qiáng)大的電磁干擾（由于電力線上存在強(qiáng)大的電暈等干擾噪聲，因此要求電力線載波設(shè)備具有較高的發(fā)信功率，異獲得必須的輸出信噪比）,2,二、電力線載波通信方式分類 1、按照電力線電壓等級(jí)劃分 高壓電力線載波指應(yīng)用與35kV及以上電壓等級(jí)的載波設(shè)備。載波線路狀況良好。主要傳輸調(diào)度電話、遠(yuǎn)動(dòng)、高頻保護(hù)及其他監(jiān)控系統(tǒng)的信息，用于特高壓線路的電力線載波設(shè)備。 中壓電力線載波指應(yīng)用與10kV電壓等級(jí)的電力線載波通信設(shè)備。載波線路狀況較差，主要傳輸配電網(wǎng)自動(dòng)化、小水電和大用戶抄

3、表信息。 低壓電力線載波指用于380v及以下電壓等級(jí)的電力線載波通信設(shè)備。載波線路狀態(tài)極差，主要傳輸電力線上網(wǎng)、用戶抄表及家庭自動(dòng)化的信息和數(shù)據(jù)。,3,2、從使用的帶寬角度劃分 從使用的寬帶角度來(lái)說(shuō)，電力線載波通信分為寬帶電力線載波通信（Brodband Power Line Communication,BPLC）和窄帶電力線載波設(shè)備。所謂電力線寬帶通信技術(shù)就是指帶寬限定在2M30MHz之間、通信速率通常在1Mbit/s以上的電力線載波通信技術(shù)，它多采用先進(jìn)的OFDM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸。所謂窄帶電力線載波通信技術(shù)就是指帶寬限定在3200kHz、通信速率小于1Mbit/s的電力線載波通信技術(shù)

4、，它所采用普通的PSK技術(shù)。,4,2.電力線載波通信系統(tǒng) 一、電力線載波通信系統(tǒng)構(gòu)成 電力線載波通信系統(tǒng)主要由電力線載波機(jī)、電力線和耦合設(shè)備構(gòu)成，如圖3-1所示。其中耦合裝置包括線路阻波器GZ、耦合電容器C、結(jié)合錄波器JL（又稱結(jié)合設(shè)備）和高頻電纜GL，與電力線一起組成電力線高頻通道。,5,6,,7,1、各組成部分的作用 1）電力載波機(jī)是電力線載波通信系統(tǒng)的主要組成部分，主要實(shí)現(xiàn)調(diào)制和解調(diào)，即在發(fā)端將音頻搬移到高頻段電力線載波通信頻率，完成頻率搬移，載波機(jī)性能好壞直接影響電力線載波通信系統(tǒng)的質(zhì)量。 2）耦合電容器C和結(jié)合錄波器JL組成一個(gè)帶通濾波器，其作用是通過(guò)高頻載波信號(hào)，并阻止電力線上的工

5、頻高壓和工頻電流進(jìn)入載波設(shè)備，確保人身。設(shè)備安全。 3）線路阻波器GZ串聯(lián)在電力線和母線之間，是對(duì)電力系統(tǒng)一次設(shè)備的“加工”，故又稱“加工設(shè)備”。加工設(shè)備的作用是通過(guò)電力電路，阻止高頻載波信號(hào)漏到變壓器和電力線分支線路等電力設(shè)備，以減小變電站和分支線路對(duì)高頻信號(hào)的介入損耗及同一母線不同電力線上的衰耗。 結(jié)合設(shè)備連接載波與輸電線，包括高頻電纜，作用是提供高頻信號(hào)通路。輸電線既傳輸電能又傳輸高頻信號(hào),8,1）、電力線載波機(jī)的特點(diǎn) 電力線載波機(jī)是將音頻信號(hào)調(diào)制到高頻載波上，并通過(guò)電力線傳送信息的載波通信設(shè)備。其特點(diǎn)：1、電力線上噪聲電平很高，為保證接受端信噪比符合要求，載波機(jī)發(fā)送功率較大（約為110

6、0W）2、為集中利用發(fā)送功率，一臺(tái)載波機(jī)的路數(shù)較少。3、電力線上載波信號(hào)的傳輸衰減電力系統(tǒng)運(yùn)行方式及自然狀況的影響，接收機(jī)應(yīng)具有較好的自動(dòng)電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在接受信號(hào)電平變化較大的情況下，仍使音頻輸出電平變很小。4、主要用來(lái)傳送電力調(diào)度及安全運(yùn)行所需的電話、遠(yuǎn)動(dòng)、遠(yuǎn)方保護(hù)信號(hào)?？梢詮?fù)合傳送這些信號(hào)，稱為復(fù)用機(jī)，而專門傳送其中一些信號(hào)的，稱為專用機(jī)。,2.電力線載波機(jī),9,2、調(diào)制方法 電力線載波機(jī)采用的調(diào)制方式主要有雙邊帶幅度調(diào)制、單邊帶幅度調(diào)制和頻率調(diào)制三種，其中單邊帶幅度調(diào)制方法應(yīng)用最為普通。,10,11,遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)是脈沖序列。為使它能和話音信號(hào)同時(shí)傳輸，需經(jīng)過(guò)調(diào)制解調(diào)器將脈沖信號(hào)調(diào)制在遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)

7、頻段內(nèi)的音頻上，然后才能通過(guò)送入載波機(jī)的遠(yuǎn)動(dòng)入口。所以，對(duì)電力線載波機(jī)而言，遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)是指已調(diào)的音頻信號(hào)，通常采用頻移鍵控（FSK）方式傳輸。 遠(yuǎn)動(dòng)保護(hù)信號(hào)也是音頻信號(hào)。遠(yuǎn)動(dòng)保護(hù)裝置在發(fā)生電力事故時(shí)，需要可靠的將信號(hào)傳送到遠(yuǎn)方。一般這種信號(hào)的傳輸時(shí)間極短，因此經(jīng)常在傳輸遠(yuǎn)動(dòng)保護(hù)信號(hào)時(shí)，先停送話音、遠(yuǎn)動(dòng)、呼叫信號(hào),12,等遠(yuǎn)方保護(hù)信號(hào)傳送完后，再繼續(xù)傳送其他信號(hào) 這是一種時(shí)間交替?zhèn)鬏數(shù)膹?fù)用方法，由于時(shí)間極短，并不影響其他信號(hào)的傳輸，同時(shí)可以全功率傳輸遠(yuǎn)方保護(hù)信號(hào)，確保保護(hù)信號(hào)的可靠性。 自動(dòng)電平調(diào)節(jié)系統(tǒng) 電力線載波所用的高頻通道的傳輸特性非常不穩(wěn)定，它的線路衰減隨氣候條件、電力設(shè)備的操作和線路故障

8、有很大的變化。為保證通信質(zhì)量，在收信端口設(shè)有自動(dòng)電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用于補(bǔ)償高頻通道在運(yùn)行過(guò)程中的衰減變化，保證收信段傳輸電平的穩(wěn)定。,13,電力線載波機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) 載波通道傳輸?shù)暮脡闹苯佑绊懹脩魧?duì)通信的滿 意程度，為了評(píng)價(jià)載波通路傳輸質(zhì)量的好壞， 提出傳輸信號(hào)電平、通路凈衰耗頻率特性、通 路振幅特性、通路穩(wěn)定度、通路雜音、通路串 音、載波同步、回音與群時(shí)延和振鈴邊際等， 作為電力線載波機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)，這些電氣 指標(biāo)是載波通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)運(yùn)行的 依據(jù)。 電力線載波機(jī)的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足國(guó)標(biāo)GB/T7255- 1995單邊帶電力載波終端機(jī)、IEC495單邊帶 電力線載波終端機(jī)及ITU-T有關(guān)建議。,14,診斷與故障處理 信號(hào)顯示元件：運(yùn)行期間面板上的信號(hào)LED LED“OK/BGAL,15,LED”RX-AL,16,LDC”DP”,17,LED“FSK”,18,LED“STEL”,19,