电力系统通信

1、电力系统通信概论湖北超高压输变电公司孟应平一、电力系统通信通信：完成信息的收集、传输、交换的过程。终端设备、传输设备、交换设备。电力系统通信：利用电力系统资源和其他公共通信手段，解决电力系统生产特殊要求，为电力系统生产服务的独立通信系统(专网)，总称电力系统通信。二、通信的几个有关概念电平(功率)：表示信号功率的大小。单位：分贝，dBm=10lg(po/1mw)频率：表示信号变化的快慢。单位：hz=(1/s),周波/秒。带宽：表示频率的间隔(厶f)。单位：Hz,f=f2一f1通信容量-速率：每秒传输比特(位)数量的多少。单位：bit/s=(bit/s)频带利用率：每赫滋带宽传输的通信容量。单位

2、：bit/s/Hz,=(bit/s/Hz,)误码率：一定传输时间内，传输错误的比特数与总比特数的比。单位：EBR（ErrorBitRate）=（错误比特/总比特数）码型：用以表示二进制代码的信号的波形。AMI,CMI,BCD（二十进制编码）RZ（归零码），NRZ（不归零码）HDB3（三阶高密度双极性码）编码：通过数码变换，将原始二进制代码变换成适合信道传输的另一种数玛的过程，叫编码。编码的目的是：1）便于提出时钟；2）提高信号抗干扰能力；3）便于检测误码和纠错；4）压缩码率，提高线路传输速率；调制：利用待传输信号（数字、模拟）去改变载频（波）信号的某一参数（量），便于信道传输，这一过程就叫调制

3、。1）调幅2）调频3）调相复用：在一个传输煤质中，同时传输多个信号，就叫复用。1）频分复用2）时分复用3）码分复用4）波分复用时钟：设备固有的(或外部输入)频率和波形都固定的信号源。(hz,bit/s)同步：同一网络上的网元设备，通过同一时钟信号源的指挥，达到同节拍的信号输入、输出，此时的状态叫同步；反之，叫失步。PCM:(PulseCodedModulation&Demudulation)脉冲编码调制解调机(终端机)功能：将30路模拟信号或低速数据信号复接成一路2M数据信号；反之，将一路2M数据信号分解成30路模拟信号或低速数据信号。PCM的帧结构如下：TS0:帧同步时隙偶帧保留给国际用，暂

4、定为110011011rhrk奇帧11A111111保留给国内用打，暂定为1帧失步，对告TS16:复帧同步及信令时隙F0帧00001A211复帧同步码复帧对告码F1帧abcdabcdCH1信令码CH16信令码F15帧abcdabcd|CH15信令码CH30信令码Ts1-Ts15Ts17-Ts31:话路时隙+1字节=8比特=3.9卩s-4abcdefghPDH（准同步数字系列）SDH（同步数字系列）PDH:北美速率标准:1.5Mbit/s6.3Mbit/s45Mbit/sNx45Mbit/s日本速率标准:1.5Mbit/s6.3Mbit/s32Mbit/s欧洲速率标准：2Mbit/s100Mbi

5、t/s-400Mbit/s8Mbit/s34Mbit/s140Mbit/sSDH:STM1;155.52Mbit/sSTM4:622.08Mbit/sSTM16:2488.32Mbit/sSTM64:9953.28Mbit/sSTM256:39813.12Mbit/s三、电力系统通信的几种方式1、电力载波：利用电力线或地线作为传输介质，传输频率在40KHZ-500KHZ，利用调幅方式，将话音、远动、保护信号在变电站之间传输。传输容量通常为4KHZ。2、微波通信：利用自由空间传输介质，传输频率在300MHz-300GHz，利用数字调相方式，将话音、远动、数据信号在变电站与调度中心之间(或长途)传

6、输。传输容量通常为34.368Mbit/s-155.52(4801920CH)1标准话路=4Khz=64Kbit/s3、光纤通信：利用光导纤维作传输介质，传输波长在,利用激光直接调制方式，将数字信号沿光缆传输，传输容量通常为2.5Gbit/s-10Gbit/s.(30240-120960CH)X=C/f尢波长，C:光速3X108m/s,f:频率4、卫星通信。5、移动通信。6、短波电台、特高频等无线电通信。四、电力系统通信的几种接口方式二线方式接口：二线用户（话机）接口：2WFXS二线交换机接口：2WFXO二线用户E/M接口：2WE/M四线方式接口：四线方式：4W四线E/M方式：4WE/M低速数

7、据接口：A.G.70364Kbit/s同向接口数据B.G.70364Kbit/s反向接口数据C.V.35Nx64Kbit/s数据D.10BaseT网络数据接口2Mbit/sE1数据接口155.52Mbit/sSTM-1数据接口（电口/光口）622.08Mbit/sSTM-4数据接口（电口/光口）五、电力系统通信网的组成（一）、电力系统通信网的组成1、传输网；2、行政交换网3、500KV调度交换网（二）、电力通信网主要承载的信息:1、语音信息2、远动信息3、保护信息4、计算机数据信息5、图像信息6、网管信息7、时钟信息&综合数据网信息9、其它数据信息电力系统光纤通信.光纤通信光纤通信的定义光纤通

8、信是以光波为载体，以光导纤维为传输媒质，将信号从一处传输到另一处的一种通信手段。光纤通信的特点A、传输容量大：单路载波4KHZ的带宽一一一个话路微波（2M155.52Mbit/s/入）301890CH光纤容量10Gbit/s/入120960CHB传输距离远：单摸光纤在1.3卩山窗口的衰耗0.3dB/km,1.55“窗口的衰耗0.2dB/km,中继段距离可达150km,实现长距离通信。C不受电磁干扰，抗电磁干扰及雷电干扰能力强。D线径细，重量轻。单芯光纤直径只有0.1mm便于敷设。E、资源丰富：光纤材料SiO2自然界大量存在，取之不尽，耗之不竭。频率资源丰富，在同一缆中，频率（波长）可重复使用。

9、光纤通讯的分类：按波长分：短波长（0.85向长波长：按传输模式分：多模光纤通信单模光纤通信按信号方式分：模拟光纤通信数字光纤通信按同步方式分：准同步PDH光纤通信同步SDH光纤通信光纤通信在电力系统中的应用随着电力网的扩大，电网由省网发展到跨省，跨区，要求信息量急剧增加；电力载波和微波出现许多问题，诸如电力系统发生线路故障，电磁干扰，衰落，误码等，通信容量难以满足现代大容量高速数字网的要求。因此，光纤通信网的应用便应运而生光纤通信的一般组成OPGWVDF音频配线架PCM:数字终端机DDF:数字配线架SDH:同步数字系列光传输设备ODF:光纤分配架OPGW:复合地线光缆ADSS:全介质自承式光缆

10、光纤及光缆1、光纤结构包层纤芯包层纤芯涂覆层2、光纤类型及谱特性：多模光纤：指光纤中传输模式是多个单模光纤：光纤中只能传输一个模式的光纤光纤谱特性：2、光纤类型及谱特性：多模光纤：指光纤中传输模式是多个单模光纤：光纤中只能传输一个模式的光纤光纤谱特性：波长3、光纤的种类ITUT已经在建议G.652;G.653;G.654;G.655中分别定义了四种不同设计的单模光纤。G652光纤是目前已广泛使用的单模光纤，称为1310nm性能最佳的单模光纤，又称色散未移位的光纤。G653光纤称为色散移位光纤或1550nm性能最佳的光纤G654光纤称为截止波长移位的单模光纤。(海底光缆)G655光纤称为非零色散

11、移位单模光纤。*G652适用工作窗口：1310nm(0.30.4dB/KM)1550nm(0.170.25dB/KM)截止波长1260nm*G655适用工作窗口：1550nm(0.190.25dB/KM)截止波长1480nm4、电力系统常用的光缆OPGWoptical-GroundWire架空地线复合光缆ADSSAll-DielectricSelf-supporting全介质自承式光缆光缆的几种结构：骨架式，(玉凤线，凤络线)OPGW层绞式，(斗一白线)W,普缆中心束管式OPGW叠带式普缆5、尾纤：G.652,G.655用以连接光纤配线架与光传输设备、光终端转换设备之间的单根光纤，称之为尾纤或

12、跳纤。长度约5米至20米。多模尾纤为桔红色；单模尾纤为黄色。光传输设备设备类型：TM终端复接光传输设备ADM分插复接光传输设备DXC数字交叉连接光纤设备REG光中继设备设备主要模块：接口单元，STM-64光接口STM16光接口STM4光接口STM1光接口STM1电接口T3(45Mbit/s)电接口T1(1.5Mbit/s)电接口E3(34Mbit/s)电接口E1(2Mbit/s)电接口交叉矩阵单元128X128VC4级2016X2016VC12定时单元：定时单元可以从线路，支路单元，外部时钟单元（BITS）,内部时钟获取定时信号。开销处理单元：主要完成公务开销字节的处理。主控单元：通过管理口与

13、网管终端连接，负责收集传输系统的性能，告警，历史记录等信息上报网管，并下发来自网管的各种命令。通过DCCS道和不同传输网之间交换信息，来实现对其他网的管理。光放单元：BA:BOOST光放大器1020dBPA:PREAMPLIFIER预放1020dB光测试仪表光源：1310nm1550nm光功率计：850nm,1310nm,1550nmOTDR光时域反射仪平均衰耗：0.20.3dB/Km末端反射衰耗：20-40dB接头损耗：个光纤熔接机光纤通信复用保护原理及应用、光纤传保护的通道组成方式1、专用光纤传保护方式:实线代表光缆中用来传通信的光纤图一专用光纤保护方式2、数字复接（通道复用）方式:A、6

14、4K数据复接方式:连接光纤连接光纤64K数据64K数据连接光纤线路B、2M数据复接方式:SSDDH14/20H保护与通信连接光纤2M电缆线路光纤2M电缆保护与通信连接光纤线路图二光纤通道复用保护方式二、光纤传保护的优点1、传输介质可靠、稳定，通道衰耗恒定，不随天气影响。2、通道传输更快捷，传输时间短。3、从保护到通信采用全数字化通道，便于信号处理。设备更简单。4、实现网管容易，便于监控三、光纤保护传输系统图ODF：光纤配线架SDH:同步光传输设备PCM:数字终端机0/E:光电转换器PE:继电保护设备四、光纤保护应用实例1、龙斗一、二回光纤保护A、FOX515:FOX515是一种终端接入、光电转

15、换、数字复接及传输为一体的综合设备。盘位如下：龙一斗一回保护光电接口盘，REL561保护&LEP925远跳一；龙一斗二回保护光电接口盘，REL561保护&LEP925远跳一;控制盘；2M接口盘；电源盘。FOX515（龙斗一、二回）面板组装图FOX515010203040506070809101112131415161718192021OOGGCMLPTT二EOEOO二ECCBGMSR00UIIUMMDDXF4Sc66244466*KK44中央22电源光光KK处理MM模块电电数据数据器接口接口接口接口板板板板OTERM641光电转换接口板：其功能是完成64K数据的光电转换。2槽位板：龙斗一回RE

16、F561保护、LFP925远跳1光纤接口。3槽位板：龙斗二回REF561保护、LFP925远跳1光纤接口GECOD64数据电接口板：其功能是完成外部64K数据的同步。6槽位板：斗笠至龙泉安稳装置64K数据通道接口7槽位板：斗笠至左岸安稳装置64K数据通道接口11槽位板：COBUCPUK：完成配置及网管数据的储存、告警信息的收集等。13槽位板：MEGIF板：2*2M数据通道接口板，至龙泉14槽位板：LOMI4板：4*2M数据通道接口板，至左岸21槽位板：POSU板:电源板告警:1、OTERM插件：摸块告警：本盘无正常反应、模块自检不成功或模块插错槽位时，（红）灯亮;信号告警：收不到信号时告警，（红）灯亮。2、COBUX插件：正常运行时绿灯亮，模块故障时亮红灯；传输主通道无输入时亮红灯；重要告警