《自动化配电载波通信解决方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自动化配电载波通信解决方案（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、全数字电力载波通信解决方案,提纲目录,载波通信技术,-技术综述 -技术优势 -发展历程 -应用领域,技术综述,中压载波技术是20世纪90年代开始兴起的一种新技术，主要运用现代数字通信、微电子等相关领域的最新研究成果，根据配电网结构特点和电力线数字信号在配电网上运行传输的特点而研制的，是将模拟信号或数字信号经合适的调制方式，调制到一定的频段，通过交流或直流输电线路传送信号的通信方式。 中压配网数据通信业务网由于中压配网现场情况和需求不同，通信方式主要包括载波、光纤、无线三种方式。从实际运用规划来看，国家电网未来将载波、光纤技术作为主要通信方式。 目前，中压电力线载波通信技术已在智能电网建设试点工
2、程中大规模应用，在配电自动化各类通信方式中约占20%。,技术优势,发展历程,我公司自研发出第一代DLC-2100系列电力线载波机以来，不断进行载波通信的关键技术研究和应用探索，迄今为止共推出四代载波机型： 第一代载波机（2008年前） 信号收、发滤波器都采用固定带通频率范围的无源陶瓷滤波器、通信速率慢、频点隔离度差误码多、无网络管理功能。 第二代载波机（2008年） 采用数字滤波技术，同时对调制解调、纠错编解码、功率放大电路多进行了技术升级。增加了可嵌入规约板、液晶显示、设置功能、误码统计功能。,发展历程,第三代载波机（2011-2012年） 采用全数字滤波，频点隔离度提高，减少了误码。引入简
3、单网络管理概念。其中3.5代载波机采用linux硬件平台，内部处理速度和可配置性加强，传输速度快，并进一步提高了频点隔离度，误码率优于10-5，接近10-6。 第四代载波机（2012年） 四代载波机是一发多收的全双工网络型载波，在信道建立速度、通信速率、带宽、体积、功耗等方面指标取得了极大进步。具备自适应网络、节点自动组网、动态路由功能；支持端口到端口的数据传输模式。,预研产品,4.5代载波机（2013-2014年） 标准的软件平台和统一的硬件平台；使未来响应速度和生产成本大幅降低； 设备系列化开发工作，满足低端（两遥）、高端（全双工）的应用; 信道建立时间缩短，缩小到约5ms，中继时间不超过
4、10ms;载波机之间通信时间小于500ms; 频点追踪功能和干扰信道的自动切换功能； 支持SNMP标准网络管理功能； 支持灵活的路由，应对供电线路短线和倒供电带来的线路拓扑变换； 耦合器和电源、功放的改进，进一步降低功耗，提高耦合效率，减小设备体积和重量； 功耗15w以内，体积A4纸大小或导轨式ONU大小。支持加密功能、防火墙、QOS等基于网络模式的应用功能； 支持IPV4协议栈，并支持端口数据交互功能；,预研产品,五代载波机（2014-2015年） 改进耦合器、功放，提高频率的使用上限制，达到350khz以上； 增加支持16QAM、64QAM调制方式，将单一频带增加到16K或32K，使单一信
5、道带宽达到32kbps-150kbps； 支持6-10个准高速通信信道； 支持数据压缩功能，可以传输语音和Qvga的实时图像； 支持software radio 功能,通道带宽和调制方式的自适应.根据线路信号噪声和传输距离,选择每个信道带宽2-4-8-16-32,调制方式选择bpsk-qpsk-QAM16-QAM64-QAM256。,应用领域,可适用于变电站、开关站、配电站、低压变电站内，为配电终端设备与主站系统之间提供数据通信通道； 可应用于空线、地埋电缆及混合线路的载波通信建设； 主载波适用于多种通信接入方式：串行通信、以太网通信等。,变电站,配电所,解决方案,-载波典型配置 -纯架空线应
6、用 -纯电缆应用 -混合线路应用 -组网方式 -系统接入方式 -数据传输模式,典型配置,纯架空线应用,架空线路上有10kV高压，载波信号要注入到线路中，信号耦合装置必须具备隔离高压左右，我们这里要采用一种电容式耦合器，耦合电容的作用就是隔离工频高压，对于50KHZ以上的载波信号而言，就相当于一根直导线。,纯电缆线路应用,利用电缆屏蔽层作为载波信号媒介，通过电感耦合器将载波信号注入到电缆屏蔽层与大地之间构成的电路回路中，进行电缆端到端信号传输。,地埋电缆-卡接式耦合器,地埋电缆-注入式电感耦合器,混合线路应用,常见的10kV线路结构主要是纯电缆、纯架空线路以及电缆和架空线混合型线路。而对于电缆和
7、架空混合型线路载波信号可通过电缆屏蔽层与电缆芯线之间的分布电容感应到架空线上，再从芯线上感应到另一条电缆的屏蔽层上，无需在电缆登杆处做电感耦合器与电容耦合器的信号搭桥处理。,设计混合线路载波通信方案时，线路必须满足一些条件： 架空线路超过1000米后，线路中架空线路的段数不宜超过2段； 采用注入式耦合器，在利用电缆屏蔽层耦合信号的线路中，出线电缆的长度必须超过75米； 架空线的总长度不超过2000米（架空线的长度与线路上的负荷电流的大小有关：负荷电流小，架空线路可允许长一点；负荷电流大，要求线路长度短一点）； 线路分支和负荷的大小也会有一定的影响，是作为线路载波通道设计工作的重要参考内容（根据
8、我们的经验，在主、从之间的用户负荷达到10000千瓦时，需要加装中继设备）。,组网方式,中压载波通信设备是沿电力配电一次线路铺设，信号在电力线路中广播发送，不同于光纤数据传输模式。中压载波通信设备组网模式结合配电一次线路结构和载波信号传输距离。,B,K1,K2,K3,K4,方便系统按照和维护，中压载波采用自适应组网模式，在关键节点维护不能投运时，网络拓扑自动维护和切换。,系统接入方式,终端,终端,终端,载波通信系统,数据传输模式,终端,终端,上传端口,主站,中压载波通信网络采用主从通信网络结构；,在传输距离不够时，可以通过中继载波设备进行数据中继；,中压载波通信网络，通过多通道频分复用模式进行
9、通道扩充和隔离,中压载波通信可以支持广播、组播和点到点的数据传输模式,CH1,CH2,CH3,终端,载波产品,-产品目录 -产品简介 -产品荣誉 -产品功能 -技术特色 -技术参数 -应用指标,产品目录,产品介绍,DLC-210全数字电力载波通信产品是采用先进技术，运用现代数字通信、计算机、微电子等相关领域的最新研究成果，根据配电网结构特点及电力线上载波信号在运行传输的特点使用电力一次线路作为传输通道，具有通信可靠性高、接入方便等特点，适用于电力电缆线路、架空线路和混合线路等多种复杂电力现场，为配电网实现自动化运行遥信、遥测、遥控、遥调等管理功能提供安全、可靠、稳定、经济的信息传输通道 。 根
10、据现场应用环境和安装条件，主要以下三款机型： 壁挂式载波机 1U标准机架式载波机 2U标准机架式载波机,产品荣誉, 国家火炬计划项目 上海市高新成果转化产品 上海市重点新产品,产品功能,数据通信功能 数据通信功能为电力线数字载波机的基本功能，连接主站到终端的数据桥梁。 综合网管 用户可以本系统查看载波网络中各条链路的信号和噪音情况，各个载波机设备的运行时间、通信数据量和通信误码率等参数，为用户提供了当前载波网络整体运行情况参数 规约转换服务 为了适应不同现场对规约的需求情况，在配网自动化主站系统和配电终端规约不一致或在载波链路不能满足通信规要求的情况下，提供两种标准规约的转换服务。 集中管理服
11、务 通过本系统用户可以在配网自动化主站机房内配置各个载波节点的通信参数，可以降低系统维护成本和维护时间。 数据交换服务 通过提供各种标准的OSI数据交互平台，载波通信系统可以与光纤通信、无线通信等多个通信平台进行数据的无缝交换，可提高载波通信系统的接入耦合度。,产品功能,VLAN功能 VLAN数据虚拟数据通道服务的简称，为扩展DLC-210载波通信机的服务对象，在载波通信数据的协议内部扩展了多业务的通道复用服务，保证了多种业务数据的传输在滋生的虚拟通道内，不对其他业务通道产生影响，保证了数据的安全性和可靠性。 QOS功能 QOS是通道质量等级定义和划分，通过QOS服务，将虚拟数据通道的传输等级
12、划分，保证实时性要求较高的数据优先到达，大数据量且数据品质要求不高的数据延时传送，合理分配通道资源。 防火墙功能 为了防止入侵者对网络的恶意入侵和攻击，制定好防火墙的数据隔离功能，隔离与网络中通信业务不相关的所有数据，保证网络安全。 数据加密服务 对重要安全等级非常高，例如配网中的遥控数据，采用数据加密服务，保证用户的数据安全可靠。,技术特色,噪声平衡处理技术 对连续噪声和离散噪声的特性进行了分析并制定了技术解决方案：对于连续噪声，认为在两个足够近的频点上具有最为接近的噪声能量；对于主要是由负荷瞬变引起的离散噪声，采用共生辅助频点来提取信号。 矩阵式纠错技术 系统采用交错式矩阵纠错法，良好的阻
13、抗匹配、前导同步、码型优选、均衡通带分离等都经过了精心创造和设计，纠错效果非常好。 回波抵消 对于电磁反射的干扰，采用与中心频率很接近的一个副频率在接收端来消除噪声干扰，提取正确的调制信号。,技术特色,自适应均衡 采用了先进的数字电路设计，载波机的输入输出阻抗随着线路的变化而调整，增益自适应性强，其速度和灵敏度得到了保证。 自组织网络 根据不同现场情况自动组织载波网络，实现载波系统以最便捷的路径将数据传送到目标位置。 集中式管理平台 为客户提供载波网络实时状态信息和维护接口的集中管理，为设备使用和监控提供了便利。,技术参数,数据通信接口： RS232、RS485、以太网口 数据传输速率: 下行
14、6.25 kbps，上行37,5kpbs 通道模式： 全双工工作模式 适用电压等级： 110kV、35kV、10kV、380V、220V等 传输误码率： 10-6 工作频率范围： 50kHz 210kHz 载波通信带宽： 单个通道带宽8kHz. 共支持20个8kHz 不同频道间隔离度： 70dB 数字带通滤波器阻带衰减: 96100dB, 过渡带:150Hz,技术参数,载波频点准确度： 频率偏差不超过10Hz 接收灵敏度： 100V 接收信噪比： 优于 -3dB 最大载波发送功率： 15W 动态范围： 90dB 通信频道建立时间： 10ms 调制方式： DPSK （差分移相键控） 通道复用模式
15、： 频分复用（FDMA） 编码效率： 81.3% 输出标称阻抗： 75 供电方式： AC220V，DC110V，DC48V，DC24V可选,技术参数,传输距离： 10kV/35kV中压线路信号的有效距离:20千米； 220V/380V低压线路信号的有效距离:1.2千米； 地埋电力电缆：5km； 信号耦合方式： 架空线路电容耦合方式， 电缆线路电感耦合方式，注入式和卡接式两种电感型耦合器 架空线与电缆的混合线路电容和电感结合的耦合方式 通信组网方式：采用频分多址多通道技术，主从通信组网 工作温度： 普通型：-25-+75 低温型：-40-+75 抗雷击：多重防雷措施,应用指标,配套设备,-产品目
16、录 -电容耦合器 -卡接式电缆耦合器 -注入式电缆耦合器,产品目录,载波通信配套设备： 架空线路-电容式耦合器 电缆线路-注入式耦合器 电缆线路-卡接式耦合器,一体化电容耦合器,一体化电容耦合器是将耦合电容器与结合滤波器结合为一体，高压端直接连接在高压输电线上，用于实现载波信号传输和工频电流的隔断。 产品特点 采用标准为IEC481-1974、GB7329-1998 适用于10kV电力线载波系统 耦合电容器容量3500pF 整机峰值包络功率为100W 耦合方式分为相地 标准条件：CSG-10-R1适用户外使用,卡接式耦合器,CSG-800-KJ1型卡接式电感耦合器利用电磁感应原理，将高频载波信号耦合到电力电缆屏蔽层和3相芯线，实现载波信号的传输。与注入式电感耦合器相比，在现场安装卡接式电感耦合器具有不改变电力电缆原来接
