光纤差动保护技术研讨ppt

1、许继电气股份有限公司许继电气股份有限公司XJEC Protection & Automation Business DEPT汇报人汇报人XJEC Protection & Automation Business DEPTn第一天第一天AM 8:3010:00电流差动保护原理与判据电流差动保护原理与判据AM 10:1511:45 光纤通道基础知识光纤通道基础知识PM 14:0015:30 光纤通道基础知识光纤通道基础知识PM 15:4517:15 光纤通道基础知识光纤通道基础知识n第二天第二天AM 8:3010:00光差动保护装置间的通信光差动保护装置间的通信AM 10:1511

2、:45差动保护光纤通道检测差动保护光纤通道检测PM 14:0015:30 差动保护通信接口常见问答差动保护通信接口常见问答PM 15:4517:15现场异常情况处理现场异常情况处理课程安排课程安排XJEC Protection & Automation Business DEPT主要内容主要内容n1 输电线路电流差动保护输电线路电流差动保护 n2 光纤通道基础知识光纤通道基础知识n3光纤电流差动保护及通讯光纤电流差动保护及通讯 n4差动保护光纤通道检测差动保护光纤通道检测 n5光纤差动保护装置性能指标光纤差动保护装置性能指标 n6光纤差动保护通信接口常见问答光纤差动保护通信接口常见问答

3、 n7 现场异常情况处理现场异常情况处理n8 常用缩略语及词汇释义常用缩略语及词汇释义XJEC Protection & Automation Business DEPT输电线路电流差动保护输电线路电流差动保护 n保护与电压量无关。保护与电压量无关。n选择性好、灵敏度高。选择性好、灵敏度高。n系统振荡不误动。系统振荡不误动。n有天然选相能力。有天然选相能力。n可用于同杆并架线路。可用于同杆并架线路。n可用于串补线路。可用于串补线路。n解决了高阻接地问题解决了高阻接地问题n解决了短线路问题。解决了短线路问题。n解决了弱电源故障问题。解决了弱电源故障问题。 XJEC Protection

4、& Automation Business DEPT1.1 TA极性与电流方向极性与电流方向n1）TA极性端的由正极性端流出时为正极性端的由正极性端流出时为正n2）TA的正极性端大多数位于母线侧的正极性端大多数位于母线侧XJEC Protection & Automation Business DEPT1.2 纵联差动保护基本原理纵联差动保护基本原理 0nmIIFIIInm 在内部故障时有： XJEC Protection & Automation Business DEPT1.3 输电线路电流差动保护判据输电线路电流差动保护判据 n差动电流判据作为差动启动元件，比率差

5、动电流判据作为差动启动元件，比率制动判据作为差动动作元件。制动判据作为差动动作元件。 XJEC Protection & Automation Business DEPT1.3 比率制动电流差动判据比率制动电流差动判据为制动系数KI*KIIIrdcdd其中：nmdIIInmrIII判据一：判据一：XJEC Protection & Automation Business DEPT1.3 比率制动电流差动判据比率制动电流差动判据0rrII cdII rdk1I0rrII cdrIIkkI0)21(rdk2InmdIII|nmrIII判据二判据二XJEC Protection &a

6、mp; Automation Business DEPT1.3 比率制动电流差动判据比率制动电流差动判据n动作制动特性动作制动特性 XJEC Protection & Automation Business DEPT1.3 比率制动电流差动判据比率制动电流差动判据复平面动作特性复平面动作特性 XJEC Protection & Automation Business DEPT1.3 比率制动电流差动判据比率制动电流差动判据n差动判据电流流入流出特性差动判据电流流入流出特性 XJEC Protection & Automation Business DEPT1.3 比率制

7、动电流差动判据比率制动电流差动判据n差动判据差动判据TA误差特性误差特性 k2XJEC Protection & Automation Business DEPT1.3 比率制动电流差动判据比率制动电流差动判据n变特性、反时限特性变特性、反时限特性 nA区为严重故障快速区为严重故障快速动作区，取动作区，取1.1，差，差动门槛取动门槛取1.2In，B区区为弱故障区，追求灵为弱故障区，追求灵敏度取敏度取0.6，差动门，差动门槛取槛取Icd，XJEC Protection & Automation Business DEPT1.3 比率制动电流差动判据比率制动电流差动判据n稳态量差动

8、nmnfhmfhIIIIIIIIInmdnmfhnfhmfhr2IIIIIIIIIInmXJEC Protection & Automation Business DEPT1.3 比率制动电流差动判据比率制动电流差动判据n故障分量差动故障分量差动 nmIIIdnmrIIIXJEC Protection & Automation Business DEPT1.3 比率制动电流差动判据比率制动电流差动判据n零序电流差动零序电流差动 n0m0IIIdn0m0rIIIXJEC Protection & Automation Business DEPTn内部故障时的故障电流流出内

9、部故障时的故障电流流出 T型单回线型单回线 ABCJF单回线路的故障电流流出问题单回线路的故障电流流出问题 1.4 差动保护中的特殊问题差动保护中的特殊问题 XJEC Protection & Automation Business DEPTABFCJD L双回线路的故障电流流出问题双回线路的故障电流流出问题 1.4差动保护中的特殊问题差动保护中的特殊问题n内部故障时的故障电流流出内部故障时的故障电流流出T型双回线型双回线 XJEC Protection & Automation Business DEPTn内部故障时的故障电流流出内部故障时的故障电流流出3/2接线接线 A端F

10、B端3/2接线的故障电流流出问题 1.4差动保护中的特殊问题差动保护中的特殊问题XJEC Protection & Automation Business DEPT1.4差动保护中的特殊问题差动保护中的特殊问题n负荷电流的影响负荷电流的影响 内部故障伴有负荷送出内部故障伴有负荷送出 XJEC Protection & Automation Business DEPT1.4差动保护中的特殊问题差动保护中的特殊问题n负荷电流的影响负荷电流的影响 三端负荷电流与故障电流的重叠现象三端负荷电流与故障电流的重叠现象 FI LIAI BB端A端C端-ILILIFIFIBIAXJEC Pro

11、tection & Automation Business DEPT1.4差动保护中的特殊问题差动保护中的特殊问题n外部故障的外部故障的TA饱和问题饱和问题 三端系统三端系统B端C端XJEC Protection & Automation Business DEPT1.4差动保护中的特殊问题差动保护中的特殊问题n外部故障的外部故障的TA饱和问题饱和问题 3/2接线系统接线系统A端FB端XJEC Protection & Automation Business DEPT1.4差动保护中的特殊问题差动保护中的特殊问题n 短引线故障问题短引线故障问题 XJEC Protect

12、ion & Automation Business DEPT2 光纤通信基础知识光纤通信基础知识n光纤通信系统是以光波为载体，光纤通信系统是以光波为载体，光导纤维为传输媒介的通信方式，光导纤维为传输媒介的通信方式，其基本组成部分是数据源、光发其基本组成部分是数据源、光发送机、光纤通道和光接收机。送机、光纤通道和光接收机。XJEC Protection & Automation Business DEPT2.1 光纤通信系统简介光纤通信系统简介数据源光发射机和调制器光学通道光接收机光通信系统基本图XJEC Protection & Automation Business

13、DEPT2.1 光纤通信系统简介光纤通信系统简介n光纤通信系统的主要优点有：光纤通信系统的主要优点有：n传输频带宽，通信容量大；传输频带宽，通信容量大；n线路损耗低，传输距离远；线路损耗低，传输距离远；n抗干扰能力强，应用范围广；抗干扰能力强，应用范围广；n线直径细，重量轻；线直径细，重量轻；n抗化学腐蚀能力强；抗化学腐蚀能力强；n光纤制造资源丰富。光纤制造资源丰富。XJEC Protection & Automation Business DEPT2.2光源与光发射器光源与光发射器n合适的发光波长；合适的发光波长；n足够的输出功率；足够的输出功率；n可靠性高、寿命长；可靠性高、寿命长

14、；n输出效率高；输出效率高；n光谱宽度狭窄；光谱宽度狭窄；n聚光性好；聚光性好；n调制方便；调制方便；n价格低廉；价格低廉；XJEC Protection & Automation Business DEPT2.2.1 激光光源激光光源 na）激光的特性）激光的特性 ：单色性好：单色性好 、相干性好、相干性好 nb）激光器的分类：）激光器的分类：气体、液体、固体和半导体激光器。气体、液体、固体和半导体激光器。 原子、离子、分子和自由电子激光器原子、离子、分子和自由电子激光器nc）光纤通信中的激光器：）光纤通信中的激光器：半导体激光器（半导体激光器（LD）半导体发光二极管（半导体发光二极

15、管（LED）非半导体激光器。非半导体激光器。 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.2.1 激光光源激光光源nLD、 LED光发射器的调制特性光发射器的调制特性 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.2.2光发射器na）光发射器的组成）光发射器的组成 电接口数据线路编码驱动电路温度控制功率控制LD调制器光隔离器XJEC Protection & Automation Business DEPT2.2.2光发射器n电发射端机电发射端机 ：电发射端机的主要任务是电发射端机的主

16、要任务是PCM编码和信号编码和信号的多路复用。的多路复用。XJEC Protection & Automation Business DEPT2.2.2光发射器nc）输入接口与线路编码：）输入接口与线路编码： 又称信道编码，其作用是消除或减少数又称信道编码，其作用是消除或减少数字电信号中的直流和低频分量，以便于字电信号中的直流和低频分量，以便于在光纤中传输、接收及监测。在光纤中传输、接收及监测。 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.2.2光发射器nd）光源的调制：）光源的调制： 信息的处理都是在电的领域内完成的，信息的处理都是

17、在电的领域内完成的，在光纤通信中，我们必须把电信号转变在光纤通信中，我们必须把电信号转变成光信号，这样才能在光纤上传播。在成光信号，这样才能在光纤上传播。在光纤通信系统中，信息由光纤通信系统中，信息由LED或或LD发出发出的光波所携带，光波就是载波，把信息的光波所携带，光波就是载波，把信息加载到光波上的过程就是调制。加载到光波上的过程就是调制。 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.2.2光发射器ne）光源的控制电路）光源的控制电路 ：1）波长稳定性要求）波长稳定性要求 ；2）功率稳定性要求）功率稳定性要求 ；XJEC Protecti

18、on & Automation Business DEPT2.2.2光发射器nf）光发射器参数）光发射器参数: 1） 发送光功率（发送光功率（dBm）；）；光功率光功率Lt(dBm) 与与 Pt (uW)关系：关系：Lt=10log(10-3xPt)2) 光谱特性光谱特性 ；3）最大均方根宽度）最大均方根宽度 ；4）最大）最大20dB跌落宽度跌落宽度 ；5）最小边模抑制比（）最小边模抑制比（SMSR）。）。XJEC Protection & Automation Business DEPT2.2.3 常见光源n常见光源常见光源 XJEC Protection & Aut

19、omation Business DEPT2.3 光纤与光缆n光纤与光缆的优点是频带宽、电磁绝缘光纤与光缆的优点是频带宽、电磁绝缘性好、衰减较小、中继器间隔大。目前性好、衰减较小、中继器间隔大。目前在通讯系统中广泛采用。在通讯系统中广泛采用。XJEC Protection & Automation Business DEPT2.3.1 光纤的结构n光纤是由纤芯和包层两部分组成的光纤是由纤芯和包层两部分组成的 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.3.2 光纤的参数na）光纤的数值孔径）光纤的数值孔径 ： 入射到光纤端面的光并不能

20、全部被光纤入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输，只是在某个角度范围内的入射所传输，只是在某个角度范围内的入射光才可以，这个角度就称为光纤的数值光才可以，这个角度就称为光纤的数值孔径。孔径。 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.3.2 光纤的参数nb）光纤的传播模式）光纤的传播模式 ： 在光纤的受光角内，以某一角度射入光在光纤的受光角内，以某一角度射入光纤端面，并能在光纤的纤芯纤端面，并能在光纤的纤芯-包层交界面包层交界面上产生全反射的传播光线，就可称之为上产生全反射的传播光线，就可称之为光的一个传输模式。光的一个传输模式。 XJE

21、C Protection & Automation Business DEPT2.3.2 光纤的参数nc）光纤的衰减）光纤的衰减 ：造成光纤衰减的因素有很多，但是主要因造成光纤衰减的因素有很多，但是主要因素有：本征，弯曲，挤压，杂质，不均素有：本征，弯曲，挤压，杂质，不均匀和对接等。匀和对接等。 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.3.2 光纤的参数nd）光纤的三个传输窗口：）光纤的三个传输窗口：短波长传输窗口：短波长传输窗口：0.85m长波长传输窗口：长波长传输窗口：1.31m、1.55mXJEC Protection &a

22、mp; Automation Business DEPT2.3.2 光纤的参数ne）色散与带宽：）色散与带宽： 色散越小，带宽就越大，所产生的脉冲色散越小，带宽就越大，所产生的脉冲展宽就越小；在光纤通信中，色散和带展宽就越小；在光纤通信中，色散和带宽是一对矛盾体。宽是一对矛盾体。 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.3.3 光纤的种类n光纤的种类XJEC Protection & Automation Business DEPT2.3.4 常用光纤规格n单模：单模： 8/125m， 9/125m， 10/125mn多模：多模：

23、 50/125m 欧洲标准；欧洲标准；62.5/125m 美国标准美国标准n工业、医疗和低速网络：工业、医疗和低速网络： 100/140m， 200/230mn塑料光纤：塑料光纤： 98/1000m 用于汽车控制。用于汽车控制。XJEC Protection & Automation Business DEPT2.3.4 常用光纤规格nG.652光纤的主要规范光纤的主要规范 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.3.5 光缆介绍n光缆的结构光缆的结构 ：XJEC Protection & Automation Busin

24、ess DEPT2.3.5 光缆介绍n常用的光缆有：常用的光缆有：n8.3m 芯、芯、 125m外层、单模。外层、单模。n62.5m 芯、芯、125m外层、多模。外层、多模。n50m芯、芯、 125m外层、多模。外层、多模。n100m芯、芯、 140m外层、多模。外层、多模。XJEC Protection & Automation Business DEPT2.3.6 光纤复合架空地线光纤复合架空地线 n500kV主干线用主干线用OPGW结构结构 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.3.6 光纤复合架空地线光纤复合架空地线n主

25、要技术参数主要技术参数 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.3.6 光纤复合架空地线光纤复合架空地线n环境因素环境因素OPGW（OPGW-48B1-130）影响影响 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.4.1 光检测器n光检测器光检测器 ：灵敏度高、响应速度快、噪：灵敏度高、响应速度快、噪声小、稳定可靠声小、稳定可靠 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.4.2 光接收器的组成 n光接收器的组成：光接收器的组成：光接收

26、器可以分为前端、线性通道、时钟光接收器可以分为前端、线性通道、时钟提取与数据再生几个部分提取与数据再生几个部分 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.4.2 光接收器的组成 n数据和时钟数据和时钟 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.4.3 光接收器的性能参数光接收器的性能参数 na）光接收器灵敏度）光接收器灵敏度影响接收器灵敏度的主影响接收器灵敏度的主要因素是噪声要因素是噪声 3min10log10PPRXJEC Protection & Automation Bus

27、iness DEPT2.4.3 光接收器的性能参数光接收器的性能参数nb）接收器的动态范围：）接收器的动态范围：光接收器的动态范围：光接收器的动态范围：D10lgPmax/Pmin，式中，式中Pmax指满足指满足误码率指标下，接收器的最大输入光功误码率指标下，接收器的最大输入光功率，率，Pmin即为接收器的灵敏度。即为接收器的灵敏度。实际中一般为实际中一般为1620dB。 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.5 光纤连接器n光纤连接器的结构光纤连接器的结构 XJEC Protection & Automation Busine

28、ss DEPT2.5.1 FC型光纤连接器型光纤连接器 n FC型光纤连接器型光纤连接器 ：Ferrule Connector的缩写，表明其外部加强方式是采用金的缩写，表明其外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣属套，紧固方式为螺丝扣 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.5.1 FC型光纤连接器型光纤连接器nFC型光纤连接器结构型光纤连接器结构 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.5.2 SC型光纤连接器型光纤连接器nSC型光纤连接器型光纤连接器 XJEC Protect

29、ion & Automation Business DEPT2.5.3 ST型光纤连接器型光纤连接器 nST型光纤连接器型光纤连接器 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.6 调制、编码和复用n调制： 调制是用数字或模拟信号改变载波波形的幅值、频率或相位的过程，分为模拟调整和数字调整。 数字调制是光纤通信的主要调制方式，将模拟信号抽样量化后，以二进制数字信号“1”或“0”对光载波进行通断调制，并进行脉冲编码（PCM）。 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.6.2 编码编

30、码 n编码是通过一些方式，把数码进行变换，编码是通过一些方式，把数码进行变换，得到另外一组适于传输的数码得到另外一组适于传输的数码 n常见编码常见编码 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.6.3 复用n信道复用是为了便于在光纤传输把多个信道复用是为了便于在光纤传输把多个低容量信道以及开销信息，复用到一个低容量信道以及开销信息，复用到一个大容量传输信道的过程。采用不同的复大容量传输信道的过程。采用不同的复用方式对接收信噪比将产生不同的影响，用方式对接收信噪比将产生不同的影响，对光功率的要求也不相同。对光功率的要求也不相同。 XJEC P

31、rotection & Automation Business DEPT2.6.3 复用na）波分复用：）波分复用：波分复用波分复用WDM（Wavelength Division Multiplexing）是将信道分割成若干个）是将信道分割成若干个子信道，每个子信道用来传输一路信号，子信道，每个子信道用来传输一路信号，是频分复用在光纤信道的变例；或者说是频分复用在光纤信道的变例；或者说是将波长划分成不同的波长段，不同路是将波长划分成不同的波长段，不同路的信号在不同的波长段里传送，各个波的信号在不同的波长段里传送，各个波段之间不会相互影响，所以不同路的信段之间不会相互影响，所以不同路的信

32、号可以同时传送号可以同时传送 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.6.3 复用na）波分复用：目前唯一成熟且付诸实用）波分复用：目前唯一成熟且付诸实用的超大容量光传输技术的超大容量光传输技术 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.6.3 复用nb）时分复用）时分复用 ：时分复用：时分复用OTDM(Optical Time Division Multiplexing)的实现方的实现方法与法与WDM完全不同，是将使用信道的时完全不同，是将使用信道的时间分成一个个的时间片（时隙），按

33、一间分成一个个的时间片（时隙），按一定规则将这些时间片分配给各路信号，定规则将这些时间片分配给各路信号，每一路信号只能在自己的时间片内独占每一路信号只能在自己的时间片内独占信道进行传输，所以信号之间不会互相信道进行传输，所以信号之间不会互相干扰，干扰， XJEC Protection & Automation Business DEPT2.6.3 复用nb）时分复用）时分复用 ：是未来发展的一项极具：是未来发展的一项极具潜力的技术，但它远不如潜力的技术，但它远不如WDM技术成熟，技术成熟，一些关键技术还有待解决。一些关键技术还有待解决。 XJEC Protection & Au

34、tomation Business DEPT2.6.3 复用nc）码分复用：码分复用）码分复用：码分复用OCDMA(Optical Code-Division Multiple Access)采用暂时的波形（称采用暂时的波形（称作光特征码）来编码和解码，不同的信作光特征码）来编码和解码，不同的信息可共享一个时域、频域、空间域，它息可共享一个时域、频域、空间域，它根据域值从通道的所有信号中选取所需根据域值从通道的所有信号中选取所需的信号，光解码器的输出是与输人信号的信号，光解码器的输出是与输人信号和匹配的滤波器相关的。和匹配的滤波器相关的。 XJEC Protection & Autom

35、ation Business DEPT2.6.3 复用nc）码分复用：码分复用也是未来发展的）码分复用：码分复用也是未来发展的一个极具潜力的技术，只是目前技术尚一个极具潜力的技术，只是目前技术尚不是十分成熟。不是十分成熟。 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.7 PCM及数字复接技术nPCM（Pulse-Code Modulation）即脉）即脉冲编码调整，对信号抽样，分别把每个冲编码调整，对信号抽样，分别把每个样值单独予以量化后，再将所得的量化样值单独予以量化后，再将所得的量化值序列进行编码，变换为数字信号的调值序列进行编码，变换为

36、数字信号的调制过程，具有较高的抗干扰性能。制过程，具有较高的抗干扰性能。 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.7.1 PCM介绍 n PCM复用设备复用设备 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.7.1 PCM介绍介绍 nPCM数字电话复用结构数字电话复用结构 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.7.2 数字复接技术n把各个低比特率的信号源按照时分复用把各个低比特率的信号源按照时分复用的方式汇成高比特率的数字信号，称为

37、的方式汇成高比特率的数字信号，称为数字复接技术，相应的设备称为复接设数字复接技术，相应的设备称为复接设备。而在接收端，把高比特率的信号分备。而在接收端，把高比特率的信号分离成为支路的低比特率信号，称为数字离成为支路的低比特率信号，称为数字分接技术，相应的设备称为数字分接设分接技术，相应的设备称为数字分接设备。备。 nPCM复用设备加上光端机、光缆及中转复用设备加上光端机、光缆及中转站就构成了光纤数字通信系统。站就构成了光纤数字通信系统。XJEC Protection & Automation Business DEPT2.8 PDH/SDHn在数字传输网系统中，有两种数字传输在数字传输

38、网系统中，有两种数字传输体系：体系：n一种叫一种叫“准同步数字体系准同步数字体系”（Plesiochronous Digital Hierarchy），简称），简称PDH；n另一种叫另一种叫“同步数字体系同步数字体系”（Synchronous Digital Hierarchy），），简称简称SDH。 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.8.1 PDH网络网络 n采用准同步数字体系（采用准同步数字体系（PDH）的系统，）的系统，是在数字通信网的每个节点上都分别设是在数字通信网的每个节点上都分别设置高精度的时钟，这些时钟的信号都具置高精

39、度的时钟，这些时钟的信号都具有统一的标准速率。尽管每个时钟的精有统一的标准速率。尽管每个时钟的精度都很高，但总还是有一些微小的差别。度都很高，但总还是有一些微小的差别。为了保证通信的质量，要求这些时钟的为了保证通信的质量，要求这些时钟的差别不能超过规定的范围。差别不能超过规定的范围。 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.8.1 PDH网络网络nPDH设备设备 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.8.1 PDH网络网络na）接口方面：）接口方面：1）只有地区性的电接口规范，不存

40、在世）只有地区性的电接口规范，不存在世界性标准。界性标准。 2）没有世界性标准的光接口规范。）没有世界性标准的光接口规范。 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.8.1 PDH网络网络n不同系列的不同系列的PDH电接口速率等级电接口速率等级 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.8.1 PDH网络网络nb）复用方式：现在的）复用方式：现在的PDH体制中，只体制中，只有有1.5Mbit/s和和2Mbit/s速率的信号（包速率的信号（包括日本系列括日本系列6.3Mbit/s速率的信号

41、）是同速率的信号）是同步的，其他速率的信号都是异步的步的，其他速率的信号都是异步的 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.8.1 PDH网络网络nc）运行维护方面）运行维护方面 PDH在运行维护方面字节少，没有足够在运行维护方面字节少，没有足够的开销字节。的开销字节。 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.8.1 PDH网络网络nd）兼容性）兼容性 PDH网管接口也不统一，兼容性差。网管接口也不统一，兼容性差。 XJEC Protection & Automation B

42、usiness DEPT2.8.2 SDH网络nSDH全称叫做同步数字传输体系，全称叫做同步数字传输体系，SDH是一种传输的体系（协议），就象是一种传输的体系（协议），就象PDH准同步数字传输体系一样，准同步数字传输体系一样，SDH这种传这种传输体系规范了数字信号的帧结构、复用输体系规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级，接口码型等特性。方式、传输速率等级，接口码型等特性。 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.8.2 SDH网络n SDH设备设备 XJEC Protection & Automation Busines

43、s DEPT2.8.2 SDH网络n a）接口方面：）接口方面：SDH体制对网络节点接体制对网络节点接口（口（NNI）作了统一的规范。规范的内）作了统一的规范。规范的内容有数字信号速率等级、帧结构、复接容有数字信号速率等级、帧结构、复接方法、线路接口、监控管理等。方法、线路接口、监控管理等。1）电接口方面：有一套标准的信息结构）电接口方面：有一套标准的信息结构等级，即有一套标准的速率等级等级，即有一套标准的速率等级 2）光接口方面：线路接口（这里指光口）光接口方面：线路接口（这里指光口）采用世界性统一标准规范，采用世界性统一标准规范，SDH信号的信号的线路编码只对信号进行扰码，不再进行线路编码

44、只对信号进行扰码，不再进行冗余码的插入。冗余码的插入。 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.8.2 SDH网络nb）复用方式：）复用方式： 能从高速能从高速SDH信号，例如信号，例如2.5Gbit/s（STM-16）中直接分）中直接分/插出低速插出低速SDH信信号例如号例如155Mbit/sSTM-1），这样就简化），这样就简化了信号的复用和分接，使了信号的复用和分接，使SDH体制特别体制特别适合于高速大容量的光纤通信系统。适合于高速大容量的光纤通信系统。 XJEC Protection & Automation Busine

45、ss DEPT2.8.2 SDH网络nc）运行维护方面：）运行维护方面： 安排了丰富的用于运行维护（安排了丰富的用于运行维护（OAM）功）功能的开销字节，使网络的监控功能大大能的开销字节，使网络的监控功能大大加强，也就是说维护的自动化程度大大加强，也就是说维护的自动化程度大大加强，从而使系统的维护费用大大降低。加强，从而使系统的维护费用大大降低。 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.8.2 SDH网络nd）兼容性：）兼容性： SDH有很强的兼容性，这也就意味着当有很强的兼容性，这也就意味着当组建组建SDH传输网时，原有的传输网时，原有

46、的PDH传输网传输网不会作废，两种传输网可以共同存在。不会作废，两种传输网可以共同存在。 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.9 误码与误块n误码是指经接收、判决、再生后，数字误码是指经接收、判决、再生后，数字码流中的某些比特发生了差错，使传输码流中的某些比特发生了差错，使传输的信息质量产生损伤，从而导致接收码的信息质量产生损伤，从而导致接收码与发送码不一致。与发送码不一致。 关于通道通信误码，关于通道通信误码，ITU-T 制订了制订了G.821、G.826和和M.2100规范。规范。 XJEC Protection & Au

47、tomation Business DEPT2.9 误码与误块n821建议规范的是电路层网络的误码性建议规范的是电路层网络的误码性能指标。能指标。 nG.826建议规定了基群和更高速率国际建议规定了基群和更高速率国际通道的误码性能参数和指标通道的误码性能参数和指标 。这是一种。这是一种简单易行的在线测试方法。简单易行的在线测试方法。 nITU-TM.2100系列专门用来明确表示连系列专门用来明确表示连接质量，以便服务提供者进行长期的测接质量，以便服务提供者进行长期的测试分析。试分析。 XJEC Protection & Automation Business DEPT2.9 误码与误块

48、nBLOCK块：块： CM30在在2Mb/s测试时，每测试时，每2048bit定义为一个块。定义为一个块。 nEB误块：在一个块中，有一个或多个比误块：在一个块中，有一个或多个比特差错。特差错。 n ES误块秒：在误块秒：在1秒中有一个或多个误块。秒中有一个或多个误块。 nSES严重误块秒：在严重误块秒：在1秒中有秒中有30%的误的误块，或者至少出现一个严重扰动期时认块，或者至少出现一个严重扰动期时认为该秒为严重误块秒为该秒为严重误块秒SES 。XJEC Protection & Automation Business DEPT3 光纤电流差动保护及通讯光纤电流差动保护及通讯 n3.1

49、 参考端、同步端确定n3.2 同步调整方法同步调整方法 n3.3 差动保护的通信方式及接口n3.4 误码及校验机制n3.5 通道延时及对保护影响n3.6 装置自环装置自环 n3.7 装置交叉接线n3.8 双通道方式双通道方式 n3.9接口与通信终端设备的连接要求XJEC Protection & Automation Business DEPT3.1 参考端、同步端确定n同步调整之前首先需知道参考端（主端同步调整之前首先需知道参考端（主端Master）、同步端（从端）、同步端（从端Slave）。国）。国内外常规的方法是：内外常规的方法是：1）采用硬压板；）采用硬压板；2）采用软压板或控

50、制字；）采用软压板或控制字；3）采用自适应方法。）采用自适应方法。XJEC Protection & Automation Business DEPT3.1.1 硬压板主从确定n采用硬压板是通过在装置上设置一开关采用硬压板是通过在装置上设置一开关量量:1)依赖于保护读的开入量状态依赖于保护读的开入量状态 2)检修试验时，需通过设置硬压板或跳针检修试验时，需通过设置硬压板或跳针为参考端（主端）做单端试验，试验完为参考端（主端）做单端试验，试验完毕注意恢复。毕注意恢复。 3)不方便运行管理。不方便运行管理。 XJEC Protection & Automation Business

51、 DEPT3.1.2 软压板或控制字主从确定软压板或控制字主从确定 n设置软压板或控制字状态，通过读入软设置软压板或控制字状态，通过读入软压板或控制字状态，确定参考端（主端压板或控制字状态，确定参考端（主端Master）、同步端（从端）、同步端（从端Slave）。）。 n试验完毕改变软压板或控制字投入运行，试验完毕改变软压板或控制字投入运行，试验状态与投入运行不一致，容易造成试验状态与投入运行不一致，容易造成设置不一致；也给管理部门带来不便利。设置不一致；也给管理部门带来不便利。 XJEC Protection & Automation Business DEPT3.1.3 自适应主从

52、确定n该方法提供一个完整的逻辑供保护装置该方法提供一个完整的逻辑供保护装置自适应的区分双端运行和自环状态，并自适应的区分双端运行和自环状态，并在双端运行时自动确定参考端与同步端；在双端运行时自动确定参考端与同步端；作自环试验时自动切换到自环状态，试作自环试验时自动切换到自环状态，试验结束后自适应随接线的改变而切换。验结束后自适应随接线的改变而切换。使现场运行人员不再关心装置的状态，使现场运行人员不再关心装置的状态，而且也不需要现场整定，完全摆脱了人而且也不需要现场整定，完全摆脱了人为因素对保护状态的影响。为因素对保护状态的影响。 XJEC Protection & Automation

53、 Business DEPT3.2 同步调整方法n1）采样数据修正法；）采样数据修正法；n2）采样时刻调整法；）采样时刻调整法；n3）时钟校正法；）时钟校正法；n4）采样序号调整法；）采样序号调整法；n5）GPS同步法；同步法；n6）参考相量同步法。）参考相量同步法。XJEC Protection & Automation Business DEPT3.2.1 采样数据修正法n两侧保护对每一帧接收数据都要进行两侧保护对每一帧接收数据都要进行“梯形算法梯形算法”，求出两侧采样偏差角并，求出两侧采样偏差角并根据计算结果对接收数据进行扭转，以根据计算结果对接收数据进行扭转，以达到两侧数据的达

54、到两侧数据的“同时同时”的目的。的目的。n优点：是两侧装置各自独立，自由采样；优点：是两侧装置各自独立，自由采样；采样间隔均匀采样间隔均匀 n缺点：仅适用于稳态量电流差动判据缺点：仅适用于稳态量电流差动判据 ，电网频率变化会影响修正精度电网频率变化会影响修正精度 。XJEC Protection & Automation Business DEPT3.2.2 采样时刻调整法n线路两侧一主一从，主端为参考端，自由采样；线路两侧一主一从，主端为参考端，自由采样；从端为同步端，通过从端为同步端，通过“梯形算法梯形算法”可计算出主可计算出主端的采样时刻，并按主端的采样时刻调整自己端的采样时刻，

55、并按主端的采样时刻调整自己的采样时刻，达到两侧数据同步的目的。的采样时刻，达到两侧数据同步的目的。n优点：不必对每帧数据进行调整；主端的采样优点：不必对每帧数据进行调整；主端的采样间隔均匀；受通道影响小，一定程度上可适用间隔均匀；受通道影响小，一定程度上可适用于自愈环网或可变光纤通道。于自愈环网或可变光纤通道。n缺点：会造成从端采样间隔的不均匀，而且要涉及硬件时钟的操作，极不方便。 XJEC Protection & Automation Business DEPT3.2.3 时钟校正法时钟校正法 n主端自由采样。从端发信息帧，主端收主端自由采样。从端发信息帧，主端收到后将命令和延时时

56、间返回给从端，从到后将命令和延时时间返回给从端，从端计算两侧时钟的相对误差端计算两侧时钟的相对误差t，从端按，从端按照一定比率对时钟进行校正直到照一定比率对时钟进行校正直到t为零。为零。n该方法要求两侧晶振时钟精度高。该方法要求两侧晶振时钟精度高。 XJEC Protection & Automation Business DEPT3.2.4 采样序号调整法n线路两侧保护装置以同频率自由采样，线路两侧保护装置以同频率自由采样，并对每一次采样标注一个采样序号；并对每一次采样标注一个采样序号； na）确定通道延时）确定通道延时 212ttttdXJEC Protection & A

57、utomation Business DEPT3.2.4 采样序号调整法nb）确定同步端采样序号）确定同步端采样序号 当小于当小于1/2采样间隔，参考端采样间隔，参考端Mi采样序采样序号与同步端号与同步端Ni采样序号为同步采样序号采样序号为同步采样序号 dtnT ttXJEC Protection & Automation Business DEPT3.2.4 采样序号调整法nc）同步校准）同步校准n大于大于1/2采样间隔时，应调整下一采样序采样间隔时，应调整下一采样序号号 t1nTXJEC Protection & Automation Business DEPT3.2.4

58、采样序号调整法nd）同步精度分析）同步精度分析 ： 采样频率达到采样频率达到4800Hz/s时，两侧同步误时，两侧同步误差最大为采样间隔的一半，差最大为采样间隔的一半，即即180/96 86. 1XJEC Protection & Automation Business DEPT3.2.4 采样序号调整法ne）同步调整后差流计算）同步调整后差流计算XJEC Protection & Automation Business DEPT3.2.5 GPS同步法nGPS同步法通过同步法通过GPS受时信息，两侧同受时信息，两侧同步采样步采样 XJEC Protection & A

59、utomation Business DEPT3.2.6 参考相量同步法参考相量同步法 n利用线路模型计算出代表同一量的两个利用线路模型计算出代表同一量的两个向量，然后利用这两个向量的相位差实向量，然后利用这两个向量的相位差实现同步采样。现同步采样。方法方法56）则是独立于光纤通道，这是他）则是独立于光纤通道，这是他们的优点。们的优点。缺点：缺点：GPS同步法依赖于同步法依赖于GPS对时，参考对时，参考相量法受输电线路参数和电气量测量误相量法受输电线路参数和电气量测量误差的影响，其精度不能得到保证。差的影响，其精度不能得到保证。XJEC Protection & Automation

60、Business DEPT3.3 差动保护的通信方式及接口差动保护的通信方式及接口 n3.3.1光纤差动保护数据传输光纤差动保护数据传输n3.3.2 专用方式n3.3.3 复用方式n3.3.4 光纤电流差动保护时钟设置光纤电流差动保护时钟设置 XJEC Protection & Automation Business DEPT3.3.1光纤差动保护数据传输光纤差动保护数据传输n采用脉冲编码调制（采用脉冲编码调制（PCM Pulse-Code Modulation）的方式传输保护模拟量、）的方式传输保护模拟量、开关量信息。开关量信息。 XJEC Protection & Auto

61、mation Business DEPT3.3.1光纤差动保护数据传输光纤差动保护数据传输n 传输通道传输通道 XJEC Protection & Automation Business DEPT3.3.1光纤差动保护数据传输光纤差动保护数据传输n数据的调制解调过程数据的调制解调过程 XJEC Protection & Automation Business DEPT3.3.1光纤差动保护数据传输光纤差动保护数据传输n数据的调制解调过程数据的调制解调过程 1）一个时钟周期分成四个单位间隔；）一个时钟周期分成四个单位间隔；2）二进制的）二进制的“1”被编成四个比特的码组被编成四个比特的码组1100；3）二进制的）二进制的“0”被编成四个比特的码组被编成四个比特的码组1010，4）通过交替变换相邻码组的极性，把二进制信）通过交替变换相邻码组的极性，把二进制信号转换成三电平信号；号转换成三电平信号；5) 每第八组破坏了码组的极性交替。破坏的组每第八组破坏了码组的极性交替。破坏的组对八比特组的最后一比