常用远动通道.pptx

4.1 4.1 电力线载波信道电力线载波信道 4.2 4.2 微波信道微波信道 4.3 4.3 光纤通信光纤通信4.4 4.4 卫星通信卫星通信 第四章第四章 常用远动通道常用远动通道第1页/共25页当前电力系统正在向大电网、大电厂、大机组、超高压、综合自动化的方向发展，为了确保电网安全、经济、可靠地运行，为了确保远动、继电保护、语言信号、各种画面准确无误地传输，开发高质量、高效率的电力传输系统已是事所必然。第2页/共25页数据传输网是远动系统中最关键和最根本的一环，它的可靠性对整个调度自动化系统影响很大。统计指出：信道故障占通调自动化系统故障的50.6050.60。其原因是信道抗干扰能力薄弱。第3页/共25页4.1 4.1 电力载波通信 一、载波通信原理 1、通常话音信号占用的频率是0.32.3KHZ，而远动信号占用的频率为2.43.4KHz，如果将这些信号在输配电线路中直接传送会发生下述问题：1)话音和远动信号与50Hz的工频交流频差较小，难以用滤波方法区分。2)由于话音和远动信号频率低，传送的距离小。为此，可将话音和远动的信号寄载于频率为40500kHz的高频波上，以克服上述缺点。承载的高频波称为载波，因此，这种通信方式称为载波通信。第4页/共25页 2、信号寄载高频信号的方法 所谓话音和远动信号寄载于高频信号的方法，就是话音和远动信号如何依附上高频信号，其办法有三：1)调幅：即使高频信号幅值随话音和远动信号而变化。2)调频：即使高频信号的频率随话音和远动信号而变化。3)调相：即用话音和远动信号来改变高频信号的相位。第5页/共25页二、载波通信系统的组成 载波通信系统由载波机、电力线路和耦合装置组成。1 1、载波机 载波机系为高频振荡发生器。用户甲的话音和远动信号，送入载波机A A，调制载波的幅值、频率或相位，调制后的有用信号沿高压输电线路传送至乙方。乙方收到信号后，经耦合装置送入载波机召，载波机B B应将依附在高频载波上的话输电线路音和远动信号取出来，取出话音和远动信号的操作称为解调。解调后的信号方是户乙所需自信号，送给用户乙等待处理。第6页/共25页第7页/共25页微波通信的中继方式微波通信的中继方式 第8页/共25页2 2、高频通道 高频通道是高频信号所要走行的部分，其组成部件有：(1)(1)电力线路其输送50HZ50HZ工频交流，也传输高频信号。(2)(2)耦合电容耦合电容器是高压架空电力线路和载波通信设备的耦合元件，其电容通常为1000100010000pF10000pF。如此数量的电容值，使高频电流甚易通过。而对50Ha50Ha的工频交流将产生很大的阻抗，以阻碍低频电流的通过。第9页/共25页 3 3、阻波器阻波器是串接在高压电力线路中的电感线圈，阻波器的作用是：1)1)对50&50&的工频交流，其阻抗很小，将不会影响工频交流沿电力线路的正常传递。2)2)对高频载波，其阻抗很大，通常阻抗值在80008000以上，以便高频电流在阻波器上形成高频电压，经耦合电容器传送给载波器。如此，可降低高频电流的损耗，改善传输稳定性。第10页/共25页4 4、结合设备其接在耦合电容和高频电缆之间，其作用是：与耦合电容联合形成高通滤波器，以使载波机的高频信号耦合到高压电力线路上去；而把通过耦合电容的50Hz50Hz的工频交流导人大地，以确保人身和设备的安全。5 5、高频电缆其接在载波机和结合设备之间，作为高频电流的传输通道。第11页/共25页4.2 4.2 微波通信微波通信 1 1、微波通信的频率和波长 1)1)微波通信与电力载波通信的不同点是：电力载波是靠电力线路传输信息的有线通信，微波是靠无线电波传送信息的无线通信方式。2)2)微波的频率为300MHZ300MHZ300GHz300GHz，波长为1m1m1mm,1mm,，传播速度约等于光速，即3l06m/s3l06m/s，直线传播。第12页/共25页微波通信的中继方式微波通信的中继方式 第13页/共25页2 2、微波通信的中继方式 1)1)微波在空间传播的过程中，要不断的消耗能量，且频率越高、波长越短、能量衰减的越快。为了能使微波进行长距离的传送，必须补充微波的能量，因此，在微波传送的路程中设置许多中继，所谓中继就是“接力”。在中继站中对微波损失的能量予以补充。第14页/共25页2 2）设置中继站的另一目的是因为微波是直线传播的，经一段距离后，其将会脱离地球表面而射向天空，为保证微波能沿地球表面传播，设置中继站是必须的。第15页/共25页光纤通信是以光波作载波，光纤为传输介质的通信方式。光纤通信的原理框图见7.34。电端机输出的电信号经电光转换器件变成光信号，光信号耦合到光纤，并沿着光纤向接4.3 4.3 光纤通信第16页/共25页收端传导。在接收端经光电转换器件，把光信号恢复为电信号并妻漱端的电端机。电端机是常规的电子通信设备。电光转换是由半导体激光器或发光二极管实现电光调制，即用电端机输出的电信号驱动光源(半导体激光器或发光二极管)，使其输出强度随电信号变化的光信号。光电转换通常则由光电检波器件，如光电二极管等完成，它们把光信号转换为电信号，经放大和整形处理后送给电端机。第17页/共25页光纤数字通信系统 光纤数字通信系统一般是指以传送数字话音为主的光纤通信系统，它主要由脉冲编码调制PCM(Pulse PCM(Pulse Code Code Modulation)Modulation)终端设备、数字复用设备、光端机、光缆和光中继设备成，如图7-357-35所示。第18页/共25页第19页/共25页 PCMPCM终端的作用是将连续信号的采样值变成数字信号，也可以完成它的逆变换。数字复用设备把低次群的数字信号复接成高次群的数字信号，也可以完成它的逆过程。光端机的主要任务是实现电一光变换和光一电变换。光中继器完成来自两个方向的光一电变换和电一光变换。第20页/共25页 光纤通信也分为数字通信和模拟通信两类。光纤模拟通信是以模拟电信号对光源的光强进行调制，得到光强随模拟电信号变化的模拟光信号。光纤数字通信则是以数字脉冲电信号对光源的光强进行调制，得到数字光信号，即光脉冲信号。第21页/共25页4.4 4.4 卫星通信卫星通信 卫星通信是一种特殊的微波中继通信，是微波中继传输技术与空间技术的结合。它把中继站设在地球的同步卫星上，终端站设在地球上，称地面站，从而形成中继距离长达几千千米至几万千米的传输线路。卫星中包含了多个接收器放大器发射器部件，称作转发器各转发器的工作频率设置稍有不同。地面上的各个发射站点称作上行链路地面站，它们发射狭窄的微波信号束(频段通常在59256425MHz)到卫星。卫星则充作中继站，其上面的每个转发器接收一个发射信号，并将信号放大，然后以一个不同的频率(频段一般在37004200MHz)将信号重新发射回地面。第22页/共25页 卫星通信覆盖面积广，一个同步卫星的视角约为1200，原则上三个这样的卫星如果轨道均匀分布就可以覆盖从北纬600到南纬600的地球表面。在卫星天线波束覆盖的整个区内的任何一点，都可设置地面站，这些地面站可以共用一颗通信卫星来实现双边或多边通信，便于实现多址连接且通信距离远。第23页/共25页 地面通信线路的成本随距离的增加而提高，而卫星通信与距离无关。采用卫星通信必须租用或拥有一个星上应答器，并具有必要的上行和下行联络设备。采用卫星通信可以利用GPS全球定位系统来统一时钟，提高SOE分辨率指标。卫星通信作为光纤、微波等其他通信方式的相互补充和升级，在电力系统通信中是大有发展前途的。第24页/共25页感谢您的观看！第25页/共25页