配电自动化系统2.ppt

1、2020/7/27，第二章配电自动化通信系统、通信系统是构建配电自动化系统的关键技术，通信系统的好坏在很大程度上决定了自动化系统的优劣。配电自动化系统必须通过可靠有效的通信手段将控制中心命令准确地传送到每个远程终端(FTU、DTU、RTU、TTU等)，并将从远程设备收集的生产数据信息上传到控制中心。2020/7/27，2.1配电自动化的多种通信方式，电网通信特征：电网终端节点数量有限，通信距离长，对通信速度和可靠性要求高。对于微波或电力线载波通信，使用专用信道点之间或共线通信，很少使用广播通信方法。2020/7/27，配电网络通信功能，配电网络终端节点数，百万位寻址，通道距离相对较短，速度要求

2、低。沿着空间广播的无线通讯方式和沿着配电线路广播的载波通信方式被广泛采用。配电自动化系统包括多种功能(自动读数表、负载控制、馈线开关变电站综合自动化)，通信要求各不相同。终端数量多。2020/7/27，1。配电自动化系统通信网络是典型的数据通信系统。数据终端设备：配电SCADA系统、RTU、FTU、TTU、集中抄表终端等资料传输设备：调制解调器、多路复用器、数字电台、载波、光终端。资料传输通道：有线和无线通道(特定于传输介质)、模拟和数字通道(特定于传输格式)。2020/7/27，2。配电自动化中可用的通信方法，有线通信方法：电力线：高压、低压载波通信。电话线：电话专线、拨号连线等。CATV频

3、道：有线网络。光纤通信：多模式光纤电缆，2Mbps，5km，单模光缆，2Mbps，50km双绞线：现场巴士，RS-485，2020/7/27，配电自动化中可用的通信方法继续，无线通讯方法：接收时的模拟信号数字信号(解调)。二进制信息通过调制添加到交流高频信号中进行传输。接收方调整包含信息的交流信号以恢复信息。2)Modem角色：实现数据信息的发送和接收。2020/7/27，3)根据传输方向(全双工调制解调器，半双工调制解调器)对调制解调器进行分类。工作单：单向传输双：双向传输半双工：同时可以上下双向传输。双：可以同时上下双向传输。按工作频率：低速调制解调器(9600bps)。调制方式：频移键控

4、制(FSK)、相位移动键控制(PSK)、相对相位移动键控制(DPSK)、移动键控制(ASK)。配电自动化数据通信中，FSK方法最常用。2020/7/27，2。多选项卡，在传输时将2个或多个数字信号按时多路传输的原理合并到一个数字信号(多路复用器)中。接收时将一个数字信号分解成多个数字信号(分离器)。倍频器分类：同步倍频器(产生每个信号使用相同时钟信号的定时)、异步倍频器。多选项卡角色：将高速资料传输通道转换为低速资料传输通道。2020/7/27，2.3配电自动化确保了通信系统要求，通信可靠性：恶劣的气候条件，强的电磁干扰，停电和电网故障时的通信能力。通信系统成本：选择成本、功能和技术先进性的最

5、佳组合，实现最佳性能成本比例。通信速度要求：通信系统带宽越小，通信速度越低(通常为300bps)。必须满足实时要求。双向通信功能：确保数据上传、控制命令发布、半双工或全双工功能。不受停电影响：必须通过通信系统将备份电源供应设备(电池等)置于停电区域开关操作、停电区域FTU等。易于使用和维护：选择通用性高、标准化程度高的通信设备。2020/7/27，2.4用于配电自动化的通信方法，1 .电力载波通信(DLC)电力线载波通信：载波TLC、接线载波DLC、低压接线(配电线路载波通信设备：安装在主变电站中的多路、安装在线路测量对象中的配电线路载波机、高频通道(由电阻器、耦合滤波器、组合滤波器组成)电阻

6、器：高频电流信号流控制；耦合滤波器：防止高压进入通信设备，结合高频信号。组合过滤器：将载波信号组合到馈电线。特点：由电力公司控制，易于管理，可与任何测量点通信。资料传输速度低，容易受到干扰、非线性失真和信道间交叉调制的影响。2020/7/27，典型的配线载波通信系统组件，2020/7/27，长馈线载波通信系统组件，通信距离长(例如环形网络)，可以在适当的位置安装电阻器，将两个电路上的设备信息分布报告给两侧相应的主变电站。2020/7/27，原理：将高频信号注入电力线，通过有无脉动信号实现通信。分类：高频电压脉动控制、高频电流脉动控制特征：主要适用于负荷控制等单向通信情况。不受无线电管理委员会管

7、辖。通信速度低。停电时通信中断。2 .脉动控制技术，2020/7/27，3。工频控制技术，原理特点：可以实现双向通信，主要用于分布式负荷控制。停电时通信中断。2020/7/27，4。电话线可实现高波特率和双向通信，适用于配电自动化系统。电话专线租赁费用高，电力公司不能完全掌握电话线路通信的维护。电话线不能复盖所有地区，为此额外安装的专线费用很高。利用电话线传输数据分为电话线和公用电话网拨号连线电话两种茄子方法。缺点：传输错误率高，传输距离有限。2020/7/27，5。光纤通信，特点：通信容量、衰减、闪电、防止外部电磁干扰、防腐蚀、保密、容易部署，但投资高，强度不如金属线，连接困难。光纤通信系统

8、配置，传记机器：信息处理完成(多路复用，多路复用)。光短期：接收时将传记信号转换为光信号，输入光纤远距离传输。发送时将狂热转换为传记信号。中继器：放大、整形衰减和失真的光信号。2020/7/27、根据光纤通信系统分类和网络格式、传输光波长(短波长、长波长、长波长光纤通信系统)进行划分。(影响传输距离)传输信号格式：光纤数字通信系统、光纤模拟通信系统。(影响抗干扰能力)按光纤种类：多模式光纤通信系统，单模光纤通信系统。(影响传输容量)网络格式：点对点光纤通信系统、T型光纤通信系统、环形光纤通信系统、星形光纤通信系统。应用节目：在配电自动化系统中，光纤通信主要应用于主干网和馈线终端层的通信。202

9、0/7/27，通过光纤调制解调器实现馈线终端和区域电脑工作站之间的通信。根据传输信息类型和介面格式，可以选择各种光终端、传记终端或光集成设备，以满足配电自动化系统信息传输要求。接收时的传记信号，2020/7/27，6。有线电视(CATV)通道、CATV系统的带宽较大，配电自动化只需要其中的一小部分。CATV系统是单向通信，许多用户不使用CATV系统，因此在配电自动化方面存在困难。电力公司无法控制CATV电缆的维护，租金高。通信距离远的话，需要添加中继放大链路。2020/7/27，7。现场巴士和RS-485，现场巴士类别：CAN BUS、LON WORKS、PROFI BUS、foundatio

10、n field现场总线非常适合于FTU和附近区域电脑工作站之间的通信，以及变电站内智能模块之间的通信。现场总线是开发式系统，方便设备之间的互连。RS-485是标准串行通信接口，支持多达64256对收发器。如果实时要求不高(例如远程抄表等)，则可以使用RS-485通信，这比较简单。2020/7/27，8。无线通讯系统，类型：振幅调制(AM)广播、调频广播、无线寻呼、1GHz、30-300MHz) AM、FM、无线寻呼是单向通信方式。根据我国无线管理委员会规定的无线通信频段，800MHz的无线数据传输系统是配电自动化系统的合适选择之一。2020/7/27，通过800MHz无线电台的馈线自动化图表，

11、2020/7/27，通过中继站的800MHz无线资料传输系统的馈线自动化系统，2020/7/27，使用卫星通信，通信卫星作为中继站传输延迟使用GPS全局定位系统(GPS)实现系统时钟的统一，并提高SOE工作站之间的分辨率。2020/7/27，9。用于信息传输的带宽远远大于信息本身的带宽。也就是说，高速速度扩散频谱代码扩展了要传输的数字信息带宽，带宽比普通通信大几百到几千倍。抗噪音干扰能力强。用于配电自动化的无线扩散频谱系统通常使用2.42.483GHz操作频带。本来用于军事通信，不需要无线电通信管理委员会的许可。适合通信主线。工作方式：点对点、点对点。对于分布式测量和控制点，成本高，应用不多。

12、2020/7/27，COMLINK的点对点无线扩散频谱通信系统，2020/7/27，COMLINK的点对点无线扩散频谱通信系统，2020/7/27，10。混合通信，单个通信不能满足需要在通信性能和成本之间权衡。根据配电网的具体情况，徐璐在不同级别徐璐采用不同的通信方式，构成混合通信系统。在选择混合通信方式时，应考虑现有通信基础设施，减少投资。2020/7/27，配电自动化混合通信方法1，2020/7/27，配电自动化混合通信方法2，2020/7/27，2.5配电自动化通信系统的问题1，但容易引起阻塞和反射等问题。2.效率与可靠性的关系有效性：有特定带宽和噪音时传输速率高。可靠性：表示传输的比特

13、率。在一定带宽和噪音条件下，效率和可靠性是矛盾的。波特率和传输距离也会影响效率和可靠性。2020/7/27，3。大气通信系统、主干通信线路信息很多，需要提高可靠性。措施：1)对于光纤通信主干通道，可以使用同步数字光纤通信自愈网络。2)使用热备份双通道通信系统。双通道自动交换设备，2020/7/27，4。配电自动化通信系统的过电压和防雷、过电压、雷击严重影响配电自动化通信系统。1)配电自动化控制中心的防雷：避雷器、屏蔽、接地、过滤容量、防雷装置安装2)有线通信电缆的防雷：屏蔽双绞线(屏蔽层多点接地)、非屏蔽线通过铁管埋下。3)无线通讯天线供应系统的防雷：配备离线多点接地和管避雷器。4)载波通信系统的防雷：在高频引射台的入口安装间隙放电避雷器。5)光纤通信系统的强传记保护：优先选择无金属结构光缆，考虑金属光缆的铁电和防雷。6)通信系统介面设备的防雷：RS-232、RS-485、调制解调器等通信设备使用瞬时过电压半导体保护装置。，2020/7/27，2.6在配电自动化过程中，应仔细考虑通信系统约定、配电自动化通