1、第2章 配電自動(dòng)化的通信系統(tǒng)2.1 配電自動(dòng)化的多種通信方式2.2 配電自動(dòng)化采用的通信方式2.3 配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)的若干問(wèn)題研究性教學(xué)題目： 查找資料，針對(duì)一種配電系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)（比如有線通信或無(wú)線通信方式中的一種），繪出完整的系統(tǒng)方框圖，分析系統(tǒng)的工作原理，給出說(shuō)明書(shū)，并指出系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)2.1 配電自動(dòng)化的多種通信方式通信系統(tǒng)是配電自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)鍵之一；配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)的特點(diǎn)：多種通信方式 目前沒(méi)有任何一種單一方式能夠滿足需要。通信方式：18種配電線載波低壓配電線載波工頻控制脈動(dòng)控制電話專線撥號(hào)電話CATV通道現(xiàn)場(chǎng)總線RS-485多模光纜單模光纜無(wú)線擴(kuò)頻VHF電臺(tái)UHF電臺(tái)多址微波調(diào)幅

2、廣播調(diào)頻廣播衛(wèi)星配電自動(dòng)化各種通信方式典型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成DTE： Data Terminal Equipment SCADA、RTU、FTU、TTU、區(qū)域工作站、抄表終端等DCE： Data Carry Equipment Modem、復(fù)接分接器、數(shù)傳電臺(tái)、載波機(jī)、光端機(jī)等數(shù)據(jù)傳輸信道：有線信道和無(wú)線信道；模擬信道和數(shù)字信道數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備DCE數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備DCE數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE數(shù)據(jù)傳輸信道RS-232RS-232RTUSCADA(RS-485)(RS-485)通信系統(tǒng)分類傳輸?shù)男盘?hào)是否要調(diào)制直接傳送信號(hào)的基帶傳輸調(diào)制傳輸信道中傳輸信號(hào)的形式模擬通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)多路復(fù)用

3、方式頻分復(fù)用（FDM：Frequency Division Multiplex）時(shí)分復(fù)用（TDM：Time Division Multiplex）碼分復(fù)用（CDM：Code Division Multiplex）傳輸?shù)姆较騿喂ねㄐ畔到y(tǒng)（Simplex）半雙工通信系統(tǒng)（Half Duplex）全雙工通信系統(tǒng)（Full Duplex）配電自動(dòng)化對(duì)通信系統(tǒng)的要求通信可靠性：環(huán)境、干擾通信系統(tǒng)的費(fèi)用：造價(jià)、維護(hù)通信速率的要求：功能要求決定 監(jiān)控、FA-通信速率要求高 配變巡檢、負(fù)控、抄表計(jì)費(fèi)-通信速率要求低雙向通信能力：多數(shù)功能要求雙向通信通信不受停電影響通信系統(tǒng)的使用與維護(hù)方便性調(diào)制解調(diào)器和復(fù)接分接

4、器調(diào)制(Modulate)：在發(fā)送端，將數(shù)字脈沖信號(hào)變換成適合于傳輸?shù)哪M信號(hào)的過(guò)程。解調(diào)(Demodulate)：在接收端，將模擬信號(hào)還原成數(shù)字脈沖信號(hào)的過(guò)程。調(diào)制器(Modulator)：實(shí)現(xiàn)調(diào)制功能的設(shè)備解調(diào)器(Demodulator)：實(shí)現(xiàn)解調(diào)功能的設(shè)備調(diào)制解調(diào)器（Modem）+復(fù)接器：在發(fā)送端，將兩個(gè)或兩個(gè)以上的數(shù)字信號(hào)合并成為一個(gè)數(shù)字信號(hào)的設(shè)備分接器：在接收端，將一個(gè)合路數(shù)字信號(hào)分解成若干個(gè)數(shù)字信號(hào)的設(shè)備復(fù)接分接器+同步分接器：同源信號(hào)異步分接器：非同源信號(hào)2.2 配電自動(dòng)化采用的通信方式高頻阻波器：防止高頻信號(hào)向不需要的方向傳輸耦合電容器：隔離、耦合高頻信號(hào)到配電線結(jié)合濾波器：（

5、+耦合電容器）耦合、阻抗匹配電力線載波通信（PLC：Power Line Carrier）10300kHz輸電線載波通信（TLC：Transmission Line Carrier ）540kHz配電線載波通信（DLC：Distribution Line Carrier ）50150kHz低壓配電線載波通信（入戶線載波通信）載波設(shè)備：多路載波機(jī)（主站設(shè)備）：DCE配電線載波機(jī)（從站設(shè)備）：DCE高頻通道配電線載波通信（1/10）典型配電線載波通信系統(tǒng)的組成配電自動(dòng)化采用的通信方式信息載體：光波傳輸介質(zhì)：光導(dǎo)纖維優(yōu)點(diǎn)：傳輸頻帶寬、通信容量大；傳輸衰耗小、適于長(zhǎng)距離；體積小、重量輕、可饒性強(qiáng)、敷設(shè)

6、方便；輸入輸出電隔離、不怕電磁干擾；保密性好、無(wú)漏信號(hào)和串音干擾；抗腐蝕、抗酸堿、可底下直埋。光纖通信（5/10）缺點(diǎn)：強(qiáng)度不如金屬；連接比較困難；分路和耦合不方便；彎曲半徑不宜太小。光纖通信原理（配電自動(dòng)化通信方式-光纖通信）電端機(jī)：完成對(duì)信息源處理，如多路復(fù)用、復(fù)接分接光端機(jī)： 發(fā)送端-有光源、電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)； 接收端-有光檢測(cè)器、光信號(hào)還原成電信號(hào)。中繼器：長(zhǎng)距離傳輸?shù)恼巍⒐Ψ?。光端機(jī)中繼器電端機(jī)電端機(jī)光端機(jī)發(fā)送接收光纜光纜光纜的種類（配電自動(dòng)化通信方式-光纖通信）電力系統(tǒng)特種光纖地線復(fù)合光纜：OPGWOPtical fiber Ground Wire架空地線內(nèi)含光纜特點(diǎn)：使用可靠

7、、不需維護(hù) 一次投資大適用于新建線路或舊線路更換地線時(shí)光纜的種類（配電自動(dòng)化通信方式-光纖通信）電力系統(tǒng)特種光纖地線纏繞光纜：GWWOPGround Wire Wrapped OPtical fiber光纜纏繞在架空地線上 特點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)易、可靠性較高、芯數(shù)少、易折斷。光纜的種類（配電自動(dòng)化通信方式-光纖通信）電力系統(tǒng)特種光纖無(wú)金屬自承式光纜：ADSSAll Dielectric Self-Support 特點(diǎn)：芯數(shù)多（大量）、 安裝費(fèi)用較低（不需停電）、 避免雷擊、重量輕、 價(jià)格適中、安裝維護(hù)方便， 易產(chǎn)生電腐蝕。配電自動(dòng)化采用的通信方式有線電視（CATV）通道（6/10）現(xiàn)場(chǎng)總線和RS-48

8、5 （7/10）現(xiàn)場(chǎng)總線：適于滿足FTU和附近區(qū)域工作站間的通信、變電站內(nèi)自動(dòng)化智能模塊間的通信。RS-485：適于實(shí)時(shí)性要求不高的場(chǎng)合，如抄表。傳統(tǒng)無(wú)線通信系統(tǒng) （8/10）調(diào)幅（AM）廣播調(diào)頻（FM）廣播無(wú)線尋呼網(wǎng)甚高頻通信（30300MHz）特高頻通信（3001000MHz）微波通信（1GHz）衛(wèi)星通信配電自動(dòng)化采用的通信方式無(wú)線擴(kuò)頻通信（9/10）通過(guò)編碼及調(diào)制,將傳送的信息頻譜展寬1001000倍.調(diào)制方法：3次調(diào)制及解調(diào) 信息調(diào)制、擴(kuò)頻調(diào)制、射頻調(diào)制。特點(diǎn)抗干擾性強(qiáng)：需擴(kuò)頻碼解擴(kuò)；隱蔽性強(qiáng)、干擾?。簲U(kuò)頻后頻帶寬、功率譜密度?。灰子趯?shí)現(xiàn)碼分多址：不同碼型的擴(kuò)頻編碼之間有不相關(guān)性；抗多

9、徑干擾：接收端把多路徑來(lái)的同一碼序列波形相加使之得到加強(qiáng)。配電自動(dòng)化采用的通信方式混合通信系統(tǒng)（10/10） 根據(jù)配電網(wǎng)的具體情況，在不同層次上采用不同的通信方式。電度表10kV開(kāi)閉所配電自動(dòng)化公用電話網(wǎng)市區(qū)調(diào)度自動(dòng)化10kV開(kāi)閉所10kV主變電站10kV主變電站電度表用戶負(fù)荷用戶負(fù)荷FTUFTUFTUFTU光纖光纖光纖230Hz電臺(tái)DLCDLC光纖2.3 配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)的若干問(wèn)題（1/3）電磁波頻帶與傳輸行為的關(guān)系A(chǔ)M（1G）f(Hz) 傳輸方向性遮擋的影響反射現(xiàn)象多路經(jīng)效應(yīng)覆蓋區(qū)域視距影響傳輸容量越來(lái)越強(qiáng)越來(lái)越強(qiáng)越來(lái)越明顯越來(lái)越突出越來(lái)越小越來(lái)越明顯越來(lái)越大2.3 配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)的若干問(wèn)題（2/3）有效性和可靠性的關(guān)系數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)在一定的帶寬和噪聲條件下：達(dá)到較高的傳輸速率系統(tǒng)的有效性高；達(dá)