电力系统通信技术的发展-丁仁杰.ppt

1、电力系统通信技术开发，丁仁杰清华大学电机工程科系W-I-107室英特尔3360 86 10 62795566FAX 3360 86 10 68948538电子邮件3360，主要内容1，电力系统通信的概念和任务2，电力通信和公共通信的差异3，电力电力系统通信的概念和任务基本概念电力系统通信-“电力专用通信”系统通信站通信电力系统通信的一般定义是利用有线、无线、光或其他电磁系统进行电力系统操作、操作和管理活动所需的各种符号、信号、字符、图像、声音或任何性质。电力系统通信的任务电力系统通信的任务是准确快速地完成语音、数据和图像的传输。语音服务：电力调度和行政管理数据服务：自

2、动检测监控数据电脑和传真数据通信中继保护信号传输图形和用户电报业务水电站水文和气象报告等图像业务：会议电视机和电视网等，电力通信和公共通信的差异电力通信和公共通信之间没有根本区别。主要差异包括：结构特点：电力通信分为单位区，公用通信是经济要求：公共通信是经济第一，电力通信依靠电力网运行。3、电力通信的发展历史及现状我国电力通信的发展历史经验60年的发展历史：初期技术、电力线路载波、架空明线或有线通信方式；60年代，模拟微波、特高频或同轴电缆多路复用器80年代，有数字微波、卫星通信、节目控制交换机操作和光纤通信。20世纪90年代，架空地线复合光缆(OPGW)和所有介质自轴承光缆(ADSS)电话更

3、换、分组交换、数字数据网络、ATM、会议电话和会议电视机通信网络、世界电力通信开发历史电力通信一直是通信产业开发和采用新技术的先驱。电力载波(20世纪20年代初)微波(20世纪50年代初)光焊料(20世纪80年代)从点对点发展到更换网络，我国电力通信近10年的变化：电力专用通信设备水平和服务质量牙齿有了很大提高。第二，充分利用资源优势和富余能力，参与社会电信市场竞争，已成为国际电力公司普遍趋势。数字微波电路总长度约为73，000公里，终点站数为3200个。220V以上电力线路载波共8，300台，公路公里数约340，000公里；是。110V以下的电力线载波总数超过10，000台，公路公里数约为2

4、24，000台，光缆总长约为16，000多公里，其中ADSS约为4，100公里，OPGW约为2，000公里，光缆约为600公里；是。交换机的总容量约为200万门。卫星地球站42个；800MHz集群移动通信系统。自1999年底以来，电力通信网内建设了数字微波电路约10，000公里，光缆线路约20，000公里(OPGW和ADSS各约50公里)。4，通信系统的基本组件1。信息源和接收者源：模拟(连续)和数字(离散)模拟源：语言、图像、声音、音乐、鸟鸣等。数字来源：旗帜、交通信号、电脑和数字电路信号。采样：模拟源离散源量化：离散源数字源，4，电路组ATM、根据传输信号的特性，有效地恢复消息和信号单个对

5、应模拟通信系统。参数值无限制的数字通信系统：参数值限制数字系统通过整个通信系统数字世界模拟源数字数字数字数字数字数字系统具有显着的优势。数字通信系统的优越性：抗干扰能力强，易于实现各种数字信号处理集成和小型化。与模拟(载波)通信传输和交换相比，集成工作更容易实现多路复用数字通信系统的缺点。与宽频带相比，资源利用率低，信号同步要求严格。4.根据传输信号的复用，分类分频多路复用FDM/FDMA分时多路复用TDM/TDMA码分段多路复用CDM/CDMA波分复用WDM/WDMA 5。按传输介质分类有线：一般电缆/同轴/光纤无线：电磁波/微波/卫星，/1982年的统计显示，长途线路为18万公里，90%是

6、上空明线。上海-杭州，京-汉-广东轴线电缆干线目前通过1800次载波，大部分被光纤取代。国际上最大容量为13200次(或6次广播电视机)/核心，数字电话4032次电力系统的架空线与输电线一起布置。电缆线：明线/普通/同轴(50/75/93)/双绞线(IV)/屏蔽/RJ11和RJ45接口，初始电力线载波技术简介电力线信道非常差。主要干扰源包括：通道衰减、通道噪音和多径效果、美国拥有数十万公里的微波转播线.前苏联最长的微波中继通信线路长达1万多公里，牙齿线路直通东欧。微波中继通信微波通信系统的主要设备：不使用用户终端/交换机微波访问终端多路复用设备/微波站模拟微波中继方法。数字微波中继比率相对降低

7、，部分被光纤取代。但是在山区和施工困难的地区仍在使用，电力系统中有更多的应用实例，在南方电网中被广泛使用。，卫星通信运行轨道：赤道/极轨/倾斜轨道卫星地面的高度：低高度(轨道)卫星，低于5000公里的中高度(轨道)卫星，5000公里到2000公里之间的高度(轨道)卫星，20000或更高(需要申请频率)，卫星通信系统图表，卫星通信的主要优点：通信距离，服务面积/40%的地球表面；具有多址连接功能，通信灵活性好。可以利用频率带宽，通信容量大。无线电波稳定可靠，通信质量高。费用与通信距离无关。卫星通信的主要缺点：通信卫星寿命短。通信卫星系统技术比较复杂，投资大。卫星通信有很大的传输延迟。卫星通信示例

8、GPS(单向)/Glonass/伽利略/军用/民用案例GPS:20183公里，6轨道/18星。前苏联的GLONASS，24颗星，90年代初两个系统合二为一。是美国积极推进的NMD和TMD系统的基础。大洋电视机信号传输(单向)转发器位于系统(低轨道卫星)iridim(象形分子几何)通信卫星和轨道35800公里星3颗，约1000公里10颗星，765公里7766颗星在6个极轨道上。牙齿系统由于市场定位及营销体制失误，两年后服务中断，光纤通信(见15概述)我国整个光缆通信网已经进入实验阶段(光缆入站)。目前光缆的可用资源只有1%，99%。总长为200万公里。波分复用技术WDM/DWDM/UDWDM 9

9、0年代中期：积极采用一些8/16/32公路。1999年：发生40/100/160公路多路复用技术2003年：创建400-1000公路系统2010年：增强15000公路/UDWDM系统信号网、同步网和管理网：SDH/IP多模式/单模技术的成熟和提高损失中继距离长单模1.55米波长时最高0.15 db/km；使用的损耗非石英超长波(波长2米)光缆，预计实现1000公里以上的无中继。不引起电磁干扰电力传输线/传记铁路双绞线/闪电多发地区串扰，光缆小、重量轻(电缆1/31/10)，光缆不生锈，寿命长的光纤连接器不放电，没有火花，工作安全节省金属材料和能源，电力光纤通信，移动通信工作移动通信类型无线电寻

10、呼系统/Paging无线电话/Cordless群集移动通信系统PHS /PHS/PAS/PCT公共蜂窝移动通信系统初始模拟移动通信FDMA目前已转换为2.5G移动通信系统TDMA/FDMTDMA系统/GSM CDMA/FF IS-95移动卫星通信系统、广州市电力通信网络分割图、当前广州市电力系统已使用的通信方法为1、传输方法为1、光纤通信：OPGW、ADSS、管道光缆和SDH/PDH传输技术。2，SDH/PDH数字微波3，若干多址微波，4，载波通信，5，音频电缆2，宽带IP网络通信方法：千兆位以太网(集成业务数据)光纤直接连接路由器(调度数据)访问SDH 3，语音更换方法：数字节目控制交换技术

11、广州市电力会议电视机网络结构图表、地方地球站、会议电视机系统图、7、QA、常规调制方法和使用连续波线性调制传统双侧带调幅AM广播，将载波传统双侧带调幅DSB立体声广播广播相位调制PM中间调制方式数字调制幅度键控ASK资料传输频率键控FSK资料传输相位键控PSK、DPSK、QPSK等资料传输、数字微波、空间通信其他数字调制QAM、MSK等数字微波、空间通信(有效利用F)、典型调制方式和用途脉冲调制模拟调制脉宽调制PAM中间调制方式、DPSK 光纤传输脉冲数字调制脉冲代码调制PCM时化性、卫星、空间通信增量调制DM、CVSD、DVSD等军用、民用电话差分脉代码调制DPCM电视机电话、图像编码其他语音代码ADPCM、APC、LPC等中低速数字电话， 教材及参考教材本科目是教材通