通訊講稿-通訊信息班

通訊系統(tǒng)介紹

國網(wǎng)運行有限公司宜昌超高壓管理處2007年9月各位領導，同事：

大家好。

我是宜昌超高壓管理處變電檢修部通訊信息班劉勇，今天我和大家共同學習一下高壓直流輸電通訊系統(tǒng)的組成、工作的基本原理和在直流輸電中的應用，有不正確的地方請各位及時提出，以便我們共同改進，共同提高。相信我所講的內容會對大家有所幫助。

一、直流輸電通信系統(tǒng)的基本原理

二、通信方式介紹三、通信電源系統(tǒng)介紹四、三峽地區(qū)通信系統(tǒng)的組成五、通信系統(tǒng)傳輸業(yè)務的基本構成六、電力通信未來的發(fā)展方向基本內容概述

通信就是將所要傳輸?shù)脑捯簟D像、數(shù)據(jù)等信號通過傳輸介質傳輸?shù)侥康奈恢?，以實現(xiàn)雙方信息的傳輸。計算機通信中，為了實現(xiàn)信息的共享，人們將多種計算機終端的硬件連接起來。電力通信的原理與計算機通信的原理是一致的。人們通過調制解調設備實現(xiàn)了不同設備間通過不同介質的互聯(lián)。一、直流輸電通信系統(tǒng)的基本原理

話音數(shù)據(jù)遠方保護話音數(shù)據(jù)遠方保護通信收發(fā)信機RadioSystems(微波系統(tǒng))PowerLineCarrie(電力線載波)ElectricalTelecomCablesFiberopticCables電力系統(tǒng)的通信方式(光纖電纜)(電力通信電纜)通信收發(fā)信機二、通信方式介紹

任何的電信號既可以在時域上用時間和幅度兩個物理量來描述。也可以從頻域上用其頻域特征表示。也可以說是數(shù)字信號和模擬信號。根據(jù)以上的兩種信號人們將通信也分成了兩種：模擬通信（載波、模擬微波、電纜、其他）數(shù)字通信（光纖通信、網(wǎng)絡通信、數(shù)字微波、衛(wèi)星）電力系統(tǒng)應用：載波系統(tǒng)（經(jīng)濟性）光纖系統(tǒng)（安全可靠性，傳輸?shù)膸挘?、載波通信CDLTLTETL500CDCCCC此系統(tǒng)采用A、B相相耦合方式開設復用通道，分別傳送1個話音信號，第二套主保護命令信號并預留2個安全自動裝置信號或開關失靈保護信號。設備主要實現(xiàn)話音、遠動、電報、遠方保護和數(shù)據(jù)信號在高壓、中壓架空電力線和電纜上的傳送。載波機將接收到的話音和遠動信號通過頻率變換，經(jīng)過高頻電纜，結合濾波器和耦合電容器將信號送到電力線路上，經(jīng)過線路的傳輸、信號到達收信端。在收信端，信號經(jīng)過耦合電容器，結合濾波器，高頻電纜進入載波機，在載波機中進行頻率反變換，這樣被還原的信號經(jīng)音頻電纜送到話音和遠動信號的接收裝置，實現(xiàn)了信息的傳輸。優(yōu)點：1、它用高壓輸電線作傳輸介質，線路非常堅固。所以它是電路穩(wěn)定運行的可靠保證。2、不論距離遠近，所需投資較少。尤其是距離較長時，更顯出它的優(yōu)越性。不像其他通信方式，需要許多中繼站。世界上最長的無中繼電力線載波電路長達800多公里。在我國，葛洲壩到上海的直流載波電路長達1050公里，也只在安慶設立了一個中繼站。3、電力線的走向與變電站和遠方保護通道的走向完全一致，所以，電力線載波通信是散布站之間的最為經(jīng)濟的通信方式4、用電力線載波傳輸電力系統(tǒng)的各種信息如遠方保護信號的技術已經(jīng)非常成熟，并被實踐證明是非常有效和可信賴的。5、當前的電力線載波機已經(jīng)大量采用數(shù)字化技術，性能更先進、更靈活、更可靠，如我們應用的ABB公司的ETL500系列載波機。如果ETL500再接上AMX500數(shù)字接口，即可直接與各種數(shù)字終端連接。缺點：1、電力線載波通信對電力線的各種噪音干擾比較敏感。為了提高通信質量，必須提高載波機的發(fā)信功率，所以電力線載波機的發(fā)信功率一般都在5W至100W之間。2、使用的頻譜受到限制。比如我國規(guī)定電力線載波的頻譜為40kHz至500kHz，在全部可用的頻帶內最多只能安排115條電路。當鄰近區(qū)域中運行的電路較多時，頻譜安排就顯得比較困難。目前的載波頻譜最低可達24kHz。3、傳輸電路的容量比較小。一臺單路載波機只能傳輸一路信息。4、傳輸遠方保護命令信號與系統(tǒng)故障幾乎同時發(fā)生，而此時通道比較容易受到不利因素的影響(噪音干擾或通道衰耗增大甚至通道中斷)，為此對設備有一些特殊的要求。載波系統(tǒng)工作的基本原理：通過乘法器將0-4KHz的信號搬移到較高頻率點上，調制成便于線路傳輸?shù)闹?、高頻信號，有用的信號利用帶通濾波器提取。

信號到達對站后依然采用乘法器，反調制成0-4KHz的信號，同樣經(jīng)過帶通濾波器。

二次調制NSD570數(shù)字終端設備ETL500系列載波機ETL500系列載波機載波系統(tǒng)戶外設備載波阻波器載波戶外結合濾波器載波戶外結合濾波器載波機與保護的接口載

波

機

與

音

頻

業(yè)

務

的

接

口1、光纖通信隨著技術的日新月異，光纖通信技術越來越成熟，因其傳輸容量大，可靠性相對較高，在高壓直流輸電工程中相繼得到了較好的應用。具體實例：1、葛南直流采用載波+光纖的方式實現(xiàn)通信通道互備（其中光纖通道大部分通過龍政OPGW光纜傳輸），傳輸容量2.5G。2、龍政直流與宜華直流采用互備方式傳輸，傳輸容量2.5G。3、江城直流采用直流線路OPGW和迂回的南延光纖電路進行互備，傳輸容量2.5G。光纖傳輸系統(tǒng)的優(yōu)點：1、組網(wǎng)方便。2、上下業(yè)務方便。3、節(jié)約機房空間。4、傳輸容量大。5、抗干擾能力強。光纖通信的缺點1、工程成本較高。2、系統(tǒng)故障時，故障影響面大。3、設備檢修困難。SDH同步數(shù)字序列 Synchronous

Digital

Hierarchy

STM-N幀結構9rowsx270columnsx8bits/bytex8000frames/sec.=155.52Mbit/sAUPtr管理單元指針RSOH中繼段開銷MSOH復用段開銷STM-N凈負荷270xNColumns(Bytes)261xN9xN13459網(wǎng)絡管理NetworkManagementSite2Site3Site4SDH網(wǎng)絡ManagementStation網(wǎng)管Site1Ethernet以太網(wǎng)Gateway網(wǎng)關復用結構（單一復用）C 容器VC 虛容器TU 支路單元AU 管理單元C-4140Mbit/sC-345Mbit/s34Mbit/sC-122Mbit/sVC-12TU-12VC-3TU-3AU-4STM-NxNAU-4STM-NxNAU-4STM-NxNx3VC-4VC-4x1x63VC-4OPGW光纜的簡介：OPGW光纜，OpticalFiberCompositeOverheadGroundWire（也稱光纖復合架空地線）。

把光纖放置在架空高壓輸電線的地線中，用以構成輸電線路上的光纖通信網(wǎng)，這種結構形式兼具地線與通信雙重功能，一般稱作OPGW光纜。

由于光纖具有抗電磁干擾、自重輕等特點，它可以安裝在輸電線路桿塔頂部而不必考慮最佳架掛位置和電磁腐蝕等問題。因而，OPGW具有較高的可靠性、優(yōu)越的機械性能、成本也較低等顯著特點。這種技術在新敷設或更換現(xiàn)有地線時尤其合適和經(jīng)濟。

光纖通信的幾個概念108..109

VA(1GVA)10-8

Watt(-50dBm)OPGW光纜結構示意圖：PCM（pulsecodemodulation）的簡介PCM可以向用戶提供多種業(yè)務，既可以提供從2M到155M速率的數(shù)字數(shù)據(jù)專線業(yè)務，也可以提供話音、圖象傳送、遠程教學等其他業(yè)務。特別適用于對數(shù)據(jù)傳輸速率要求較高，需要更高帶寬的用戶使用。

PCM線路的特點：

?PCM線路可以提供很高的帶寬，滿足用戶的大數(shù)據(jù)量的傳輸。

?支持從

2M開始的各種速率,最高可達155M的速率。

?通過SDH設備進行網(wǎng)絡傳輸，線路協(xié)議簡單。

與傳統(tǒng)的DDN技術相比,PCM具有以下特點：

?線路使用費用相對便宜。

?能夠提供較大的帶寬。

?接口豐富便于用戶連接內部網(wǎng)絡。

?可以承載更多的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務。FOX515PCMFOX515PCMFOX515PCM主控板FOX515PCM電源板FOX515PCM2M接口板FOX515PCM數(shù)據(jù)接口板ECI2.5G光端機HLXC-LHLXC-RMECPxMCPIO1IO2IO3IO4IO5IO6IO7IO8IO9IO10IO11IO12Cardcage1Cardcage2MIO1MIO2MIO3MIO4MIO5MIO6MIO7MIO8MIO9MIO10MIO11xMCPXDM?1000子架視圖XDM1000Shelf11CCP槽位-電

I/Os接口或光模塊12xI/O槽位-PDH,SDH,DATA

orDWDM卡2槽位-

xMCP控制卡2槽位-

XC交叉矩陣卡或

DWDM模塊ECI2.5G光端機

用于連接STM-1/16/64光連接模塊光纖連接頭

用于連接STM-4/16的光連接模塊按照現(xiàn)行的通信規(guī)程和行業(yè)標準通信電源采用-48V電壓，按照雙充電機、雙蓄電池、雙直流母線、雙負荷分配屏的方式配置實現(xiàn)通信設備的可靠供電。三、通信電源系統(tǒng)介紹通信電源采用直流是為了避免信號的相互干擾。在高頻通信中，就是直流，也存在信噪的問題。交流在使用中由于頻率的變化，產生大量的電波干擾，對電信號，特別是微電路，這是致命的影響。為什么通信采用-48V電源？使用48V，24V等是為了便于用蓄電池做后備電源（防止停電），因為蓄電池的基本電壓是12V（或6V），24、48都是12（或6）的倍數(shù)。

電源系統(tǒng)正極接地可以減少蓄電池正極的腐蝕現(xiàn)象

降低系統(tǒng)雜音，減少干擾。

早期通信可用大地作回路，節(jié)約線材

為保護線纜，使其不會由于電池反應而被腐蝕，線纜必須為負極。

電壓比-24V高，有利于電量傳輸，減少損耗

YAMS開關電源系統(tǒng)48V/2800W-6主要系統(tǒng)型號48V/1900W-648V/7000W-448V/7000W-648V/1900W-948V/1900W-1248V/2800W-9智能電源系統(tǒng)控制器多種型號PSC1000PSC4000YPSC-98電源系統(tǒng)工作原理

系統(tǒng)控制器交流配電整流器市電直流配電DC/DC變換器或逆變器蓄電池組交流負載直流負載通信設備操作人員繼電器MODEMYPSC-98電源系統(tǒng)控制器YPSC-98控制器工作菜單結構歡迎使用YPSC-98電源控制器初始化過程中，請稍候...7.電池升壓強充8.電池測試9.電池均衡充電10.輔助控制11.RS232/調制解調器6.電池溫補浮充設定1.狀態(tài)顯示2.工作記錄3.一般項設定操作4.系統(tǒng)設置5.報警門限設置聲光語音告警提高系統(tǒng)可靠性和無人值守站維護水平四、三峽光纖系統(tǒng)的組成三峽光纖系統(tǒng)基本上是由2.5G光纖設備構成，其中直流工程中應用最多廣州西門子公司、杭州ECI公司、上海馬可尼公司的的系列產品。

華中電網(wǎng)公司的光纖環(huán)網(wǎng)工程主要采用的是上海馬可尼和北電公司的系列產品。

湖北省電力公司多采用化為公司和中興公司的系列產品。

以上設備基本上構成了三峽光纖系統(tǒng)的骨架。三滬直流系統(tǒng)光纖系統(tǒng)圖五、通信系統(tǒng)傳輸業(yè)務的基本構成1、直流控制保護信號。2、交流保護信號（光纖差動和縱聯(lián)距離）。3、自動化數(shù)據(jù)信號（上傳調度）。4、調度交換系統(tǒng)中繼信號。5、辦公網(wǎng)絡聯(lián)網(wǎng)。6、行政電話系統(tǒng)（與系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)、與電信聯(lián)網(wǎng)）。7、音視頻會議系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。

六、電力通信未來的發(fā)展方向隨著電力系統(tǒng)的跨越式發(fā)展和新技術的不斷出現(xiàn)，未來的電力系統(tǒng)的管理模式和人員構成也將發(fā)生很大的變化。

伴隨電力自動化系統(tǒng)技術和設備的日趨成熟，最終的發(fā)展方向將向著集中監(jiān)控、調度，場站無人值守的方向發(fā)展。在提出信息高速公路以來，光技術開始滲透于整個通信網(wǎng)，光纖通信有向全光網(wǎng)（AON）推進的趨勢。

一、全光網(wǎng)的提出

光纖通信的優(yōu)勢之一是其近30THZ的巨大潛在帶寬容量。貝爾實驗室于去年推出了一項突破性的技術，就是允許在單報光纖上傳輸相當于整個Interent上每秒傳輸總量的光網(wǎng)絡技術。目前在單報光纖上可以實現(xiàn)400千兆字節(jié)的傳輸；通信