2. 配电自动化的通信系统

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CTGU 2.配电自动化的通信系统本讲要点 2.1 配电自动化的多种通信方式 2.2 调制解调器和复接分接器 2.3 配电自动化对通信系统的要求 2.4 配电自动化采用的通信方式 2.5 配电自动化通信系统的层次 2.6 配电自动化系统通信方案

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CTGU2.1 配电自动化的多种通信方式

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配电自动化通信系统的组成； 1 ）数据终端设备（ DTE ）： RTU 、 FTU 、 TTU ； 2 ）数据传输设备（ DCE ）： modem 、光端机、载波机、复接分接器等； 3 ）数据传输信道（ DCC ）：按传输信道分为：模拟和数字信道 ; 按传输媒介分为：有线和无线信道。

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配电自动化通信系统的分类 1 ）按传送的信号是否要调制：基带传输和调制传输 2 ）按所使用的载波不同：各种调制方式可分为连续

波调制和脉冲调制两类。

2.1 配电自动化的多种通信方式

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3 ）按传送信号形式：模拟通信系统和数字通信系统。 4 ）按多路复用的方式：频分复用（ FDM ）；时分复用（ TDM ）；码分复用（ CDM ）； 5 ）按传输的方向单工通信系统；半双工通信系统；全双工通信系统。

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CTGU 2.2 调制解调器和复接分接器调制解调器和复接分接器 1 ）调制（ Modulate ）：在发送端，将需发送的

数字脉冲信号变换成适合于传输的模拟信号（通常是在音频范围）的过程。

2 ）解调（ Demodulate ）：在接收端，将接收的模拟信号还原成数字脉冲信号的过程。

3 ）调制解调器（ Modem) ：在配电自动化系统中，往往即要发送信息又要接收信息，因此调制器和解调器通常是制作在一起的，称为调制解调器（ Modem) 。

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CTGU 2.2 调制解调器和复接分接器调制解调器的作用 1 ）将基带信号的频谱搬移到载频附近，以适应信

道频带的要求，便于发送和接收。 2 ）实现信道的多路复用。 3 ）压缩信号带宽，以便于利用话带传输设备进行数据传输。

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CTGU 2.2 调制解调器和复接分接器复接分接器 1 ）复接器 : 在发送端，将两个或两个以上的数字

信号按时分复用原理合并为一个数字信号的设备； 2 ）分接器 : 在接收端，将一个合路的数字信号分

解成若干个数字信号的设备。 3 ）复接方式：有按位复接、按路复接和按桢复接

三类。

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CTGU 2.3 配电自动化对通信系统的要求

配电自动化对通信系统的要求 1 ）通讯可靠性； 2 ）建设费用； 3 ）满足目前和将来数据传输速率的要求； 4 ）双向通讯的要求 ( 个别情况时不需要 ) ； 5 ）通讯不受停电的影响； 6 ）易操作与维护。

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CTGU2.4 配电自动化采用的通信方式

配电线载波通信 1 ）配电线载波通信自从上世纪 20 年代电力线载波通讯（简称为 PLC ）推出

以来， PLC 已经成熟而有效地应用于电力系统，主要服务于用电力传输线、传输继电保护、 SCADA 和语音通讯所需的信息。

2 ） PLC 的分类（ Power Line Carrier ）（ 1 ）按电力线载波通信所采用的通信线： ☆ 输电线载波通信（简称为 TLC ），载波频率一般为 10 ～ 300kHz ； ☆ 配电线载波通信（简称为 DLC ），载波频率一般为 5 ～ 40kHz ； ☆ 低压配电线载波通信（又称为入户线载波通信），载波频率一般为 50 ～ 150kHz 。

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配电线载波通信设备的组成

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配电线载波工作方式的选择 1 ）配电线载波工作方式（ 1 ） FDM

优点：互不影响、可同时传输、实事性好缺点：频带站用宽、设备多。（ 2 ） TDM

优点：频带利用率高、设备少。缺点：实时性差。

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2 ）配电线载波系统工作方式的选择（ 1 ）当一条馈线上的测控对象较少且实时性能

满足要求时，可采用 TDM 方式；（ 2 ）当一条馈线上的测控对象较少但要求实时

性较高时，可采用 FDM 方式；（ 3 ）当一条馈线上的测控对象较多时，则必须

采用 FDM 和 TDM 相结合的方式。

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配电线载波通信有如下优点和缺点：优点： ☆ 可以完全为电力公司所控制，因而便于管理； ☆ 可以沟通电力公司所关心的任何测控点； ☆ 不需要得到无线电管理委员会 (FCC) 的许可等。缺点： ☆ 数据传输速率较低，容易受到干扰、非线性失真和

信道间交叉调制的影响； ☆ 通信设备体积大、价格高；通信系统采用的电容器

和电感器的体积较大、价格也较高； ☆安放于户外开关处的配电线载波设备的接地不便于处理。

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脉动控制技术 (Ripple Control) 工频控制技术电话线 1 ）电话线传输数据方式 :

租用电话专线和公用电话网拨号电话。 2 ）采用电话线的优点和不足： (1) 优点：采用电话线传输数据利用了电话网的现有资源，因此具有简单、投资少和使用方便等优点。

(2) 不足： ☆ 传输速率受限，一般在 2400bps 以内；

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☆ 电力公司无法完全掌握电话线的维护以确保其可靠运行；

☆ 电话线难以覆盖到许多区域；☆ 传输差错率高，误码率往往高达 10-3 ～ 10-5 。☆ 传输距离受限制，因为对于长距离传输，由于经多段转接，群延时大，信号畸变严重，为此必须对线路采取均衡措施。

☆拨号电话的接续时间长且有时接不通。

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光纤通信 1 ）光纤通信是以光波作为信息载体，以光导纤维作

为传输介质的先进的通信手段。优点：（ 1 ）传输频带很宽，通信容量大；（ 2 ）传输衰耗小，适合于长距离传输；（ 3 ）体积小，重量轻，可绕性强，敷设方便；（ 4 ）输入与输出间电隔离，不怕电磁干扰；（ 5 ）保密性好，无漏信号和串音干扰；（ 6 ）抗腐蚀，抗酸碱，且光缆可直埋地下；缺点：（ 1 ）强度不如金属线；（ 2 ）连接比较困难；（ 3 ）分路和耦合不方便；（ 4 ）弯曲半径不宜太小。

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光纤通信的原理图

光缆的种类 1 ）按结构分：（ 1 ）地线复合光缆（ OPGW ）；（ 2 ）地线缠绕光缆（ GWWOP ）；（ 3 ）无金属自承式光缆（ ADSS ）。 2 ）传输点模数分 : （ 1 ）单模光线和多模光纤。

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无线通信系统 1 ）无线通信系统的种类：（ 1 ）调幅 (AM)广播；（ 2 ）调频 (FM)广播；（ 3 ）无线寻呼网；（ 4 ）甚高频 (VHF) 通信；（ 5 ）特高频 (UHF) 通信；（ 6 ）微波通信；（ 7)卫星通信 2 ）配电系统常用的无线通信（ 1 ） GSM ：系统是泛欧数字蜂窝移动通信网的简

称，现重新命名为“ Global System for Mobile Communication” ，即“全球移动通信系统”。

（ 2 ） GPRS 是 Gerneral Packer Radio Service ，通用无线分组业务。

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CTGU 2.5 配电通信系统的层次配电通信的三个层级 1 ）用户级； 2 ）主站级； 3 ）现场设备级；1 ）用户级通信配电控制中心或配电子站内计算机间的通信，

一般以局域网互联。2 ）主站级通信 a ）配电自动化主站与子站间通信； b ）配电子站与现场监控单元间的通信； c ）配电主站或子站与其它自动化系统通信

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CTGU 2.5 配电通信系统的层次3 ）现场设备级通信远方监控单元之间相互的通信。包括： a ） FTU间的通信；（ 1 ）主从式；（ 2 ）对等式 b ） TTU间的通信； c ） FTU 与 TTU间通信（ 1 ）主站式（ 2 ）转发式

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CTGU 2.6 配电自动化系统通信方案1 ）主站——电力自动化系统光纤以太网 a ）光纤收发器； b ） E1口（ 2M口）2 ）主站——子站光纤以太网（单模）3 ）子站—— FTU 以光猫形成光纤自愈环网（单模或多模） 4 ） FTU——TTU 485总线5 ）抄表 a ）低压载波； b ） GPRS

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