载波通信解决方案

1、全数字电力载波通信全数字电力载波通信 解决方案解决方案 提纲目录提纲目录 载波通信技术载波通信技术载波通信技术载波通信技术载波通信技术载波通信技术载波通信技术载波通信技术 解决方案解决方案解决方案解决方案 载波产品载波产品载波产品载波产品 配套设备配套设备配套设备配套设备 典型案例典型案例典型案例典型案例典型案例典型案例典型案例典型案例 载波通信技术载波通信技术 技术综述 / 技术优势 / 发展历程 / 应用领域技术综述 / 技术优势 / 发展历程 / 应用领域 技术综述技术综述 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

2、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%。 技术优势技术优势 性能性能光纤通信光纤通信无线通信无线通信载波通信载波通信性能性能光纤通

3、信光纤通信无线通信无线通信载波通信载波通信 通信速率 通信速率高 （兆量级） 速率适中 （k量级） 速率适中 （k量级）（兆量级）（ 量级）（ 量级） 设备成本较高较低 较低 （光纤通信成本1/4） 使用成本较低较高无 可靠性较高较低较高可靠性较高较低较高 距离较远较近较远 安装较难便捷便捷 适应性一般较低较高 发展历程发展历程 我公司自研发出第代dlc 2100系列电力线载波机以来不断进行载波通信的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）第一代载波机（2008年前） 信号收

4、、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。 第代波第代波年年 第第二二代代载载波波机（2008机（2008年年） 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。 发展历程发展历程 第三代载波机（2011-2012年第三代载波机（2011-2012年） 采用全数字滤波，频点隔离度提高，减少了误码。引入简单网络管理概念。其 中3 5代载波机采用li硬件平台内部处理速度和可配置性加强传输速度快中3.5代载波机

5、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）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。 预研产品预研产品 4.5代载波机（2013-2014年）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

6、建立时间缩短缩小到约5ms中继时间不超过10ms;载波机之间通信信道建立时间缩短，缩小到约5ms，中继时间不超过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；频功和干扰信自动切换功； 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

7、数据交互功能； 预研产品预研产品 五代载波机（2014-2015年）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16qam64qam调制方式将单一频带增加到16k或32k使单一增加支持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

8、bpsk-qpsk-qam16- qam64-qam256。 应用领域应用领域 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；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 案案解决方解决方案案 载波典型配置 / 纯架空线应用 / 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 载波典型配置 / 纯架空线应用 / 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 典型配置典型配置 纯架空线应用纯架空

9、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种电容式耦合器耦合电容的作用就是隔离工频隔离高压左右，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 混合线路应用混合线路应用 常见的10kv线路结构主要是纯电缆

10、、纯架空线路以及电缆和架空线混合型线路。而对于 电缆和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些条件：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

11、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次线路结构和载波信号传输距离纤数据传输模式。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。 bk2k4 k1 k3 k2 k3 k3 方便系统按照和维护，中压载波采 b k2 k4 bk1 k4 k

12、3 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 k1 k4 和切换。 系统接入方式系统接入方式 载波通 信系统 终端终端终端 数据传输模式数据传输模式 端 终端终端 上传端口 ch1 终端终端 主站主站 ch2 ch3 终端终端 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 载波产品载波产品 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 / 产品简介 /

13、 产品荣誉 / 产品功能 技术特色 / 技术参数 / 应用指标 产品目录产品目录 产品介绍产品介绍 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 。 根据现场应用环境和安装条件主要以下三款机型根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 1

14、u标准机架式载波机 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 产品功能产品功能 数据通信功能数据通信功能 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。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为了适应不

15、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。 集中管理服务集中管理服务集中管理服务集中管理服务 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。 产品功能产品功能 vlan功能vlan功能 vlan数据虚拟数据通道服务的简称

16、，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，

17、保证网络安全。 数据加密服务数据加密服务 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 数据安全可靠数据安全可靠。 技术特色技术特色 噪声平衡处理技术噪声平衡处理技术 连续声离散声的特行分并定技术解方案连续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。 矩阵式纠错技术矩阵式纠错技术 系统采用交错式矩阵纠错法，良好的阻抗匹配、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

18、错效果非常好。 回波抵消回波抵消 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对于电磁反射的干扰，采用与中心频率很接近的个副频率在接收端来消除噪 声干扰，提取正确的调制信号。 技术特色技术特色 自适应均衡自适应均衡 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。 集中式管理平台集中式管理平台集中式管理平台集中式管理平台 为客户提供载波网络

19、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。 技术参数技术参数 数据通信接口：rs232、rs485、以太网口数据通信接口、以太网口 数据传输速率: 下行6.25 kbps，上行37.5kpbs 通道模式：全双工工作模式通道模式：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：50khz210khz 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 技术参数技术参数 载波频点准确度：频率偏差不超过10h

20、z 接收灵敏度：100v 接收信噪比：优于 -3db 最大载波发送功率 1w最大载波发送功率： 1w 动态范围： 90db 通信频道建立时间：10ms 通信频道建立时间 调制方式：dpsk （差分移相键控） 通道复用模式：频分复用（fdma） 编码效率：81.3% 输出标称阻抗：75 供电方式：ac220vdc110vdc48vdc24v可选供电方式：ac220v，dc110v，dc48v，dc24v可选 技术参数技术参数 传输距离：传输距离： 中线路信的有效离米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；

21、 信号耦合方式：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 通信组网方式通信组网方式采用频分多址多通道技术主从通信组网通信组网方式通信组网方式：采用频分多址多通道技术，主从通信组网 工作温度：工作温度： 普通型：-25-+75 低温型：-40-+75 抗雷击：抗雷击：多重防雷措施 应用指标应用指标 开关量变位由终端传到主站时间开关量变位由终端传到主站时间3秒开关量变位由终端传到主站时间开关量变位由终端传到主站时间3秒 遥控、遥调命令传送时间遥控、遥

22、调命令传送时间2秒 遥测量越限传送时间遥测量越限传送时间3秒 遥测量合格率遥测量合格率误差小于1.5% 遥信传送正确率遥信传送正确率99.9% 遥控传送正确率遥控传送正确率99.9% 厂站间事件顺序记录时间分辨率厂站间事件顺序记录时间分辨率20 ms 系统平均无故障运行时间系统平均无故障运行时间 17000小时 配套设备配套设备 产品目录 / 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 / 电容耦合器 / 卡接式电缆耦合器 / 注入式电缆耦合器 产品目录产品目录 载波通信配套设备：载波通信配套设备： 架空线路电容式耦合器架空线路-电容式耦合器 电缆线路-注入式耦合器 电缆线

23、路-卡接式耦合器电缆线路卡接式耦合器 架空线-电容式耦合器 地埋电缆-卡接式耦合器 地埋电缆-注入式电感耦合器架容式耦合缆式耦合 一体化电容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。 产品特点产品特点产品特点产品特点 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 耦合方式分为相地耦合方式分为相地 标准条件：csg-10-r1适用户外使用 架空线-

24、电容式耦合器 卡接式耦合器卡接式耦合器 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 接地方式的优点。 地埋电缆-卡接式耦合器 注入式耦合器注入式耦合器 csg-800-zr1型注入式电感型屏蔽地结合设备（简称注入式电感耦合器）技术指 标执行iec61334-3-22：2001中压相地和注入式屏蔽地结合设备标准。注入式电 感耦合器安装在无电位电力电缆的屏蔽层或接地母线的接地回路中，可以在规定条件 下保证载波信号在电力电缆的屏蔽层和配电线载波发送接收机之间有效的发送接收。 产品特点产品特点 容易安装容易安装 特别适用于城市电力电缆系统 极小的信号衰减 节省安装空间 与电压等级无关 可靠的安全保证能够容许800a故障可靠的安全保证，能够容许800a故障 可适用于20至500千赫的频率范围 可用于线状、树状、环状结构 地埋电缆-注入式电感耦合器 可用于线状、树状、环状结构 可靠的防潮处理 典型案例分享典型案例分享 基于