1、雙回路不同線路間相相耦合在電力線載波通信工程中的應用作者：天天論文網 日期：2016-9-1 9:43:28 點擊：0電力線載波通信采用電力線路作為傳輸媒介， 是電力系統特有的通信方式， 具有可靠性高， 與輸變電工程同步等特點，特別適合調度電話、繼電保護和遠動信息傳輸1。隨著通信技術的發展， 光纖通信逐步取代了電力線載波通信的主力地位， 但是作為光纖通信的有效補充以及在傳輸繼電保護方面仍然有著不可取代的地位，尤其在國外工程中，仍是不可缺少的通信方式。1 電力線載波通信的意義1.1 傳統電網對電力線載波通信的要求傳統電網通信業

2、務主要有遠動信息、系統保護及安穩信息、調度電話等，其特點是點對點，業務顆粒小，電路數量相對不多，但是對可靠性要求高。雖然光纖通信滿足傳統電網通信業務傳輸的要求，但是在某些末端站或用戶站，只采用光纖通信方式無法滿足傳統電網通信業務對通信高可靠性的要求，需要其他通信方式作為補充。電力線載波的特點使之成為光纖通信的最好補充。1.2 國外電力工程中的電力線載波通信隨著國家“一帶一路”政策的實施，越來越多的國內企業走出去參與國外電力工程的總承包、建設、咨詢、設計以及施工，不可避免的涉及到電力通信，而電力線載波通信仍然是國外電力通信工程中的主要通信方式之一。電力線載波通信方案相對固定和單一，缺少

3、變化，故如何進一步優化方案，是設計人員需要認真思考的。對于總承包單位，優化方案可以有效節約成本，提高工程利潤。2 雙回線路的電力線載波通信的設計2.1 常規方案設計隨著電力系統規模的發展， 越來越多的末端站或用戶站采用雙回線路接入主網，例如某國外電廠的4 回275kV 出線，2 回線路至A 變電站，2 回線路至B 變電站。雖然隨電力線路同桿建設了OPGW 光纜分別至A、B 變電站，并通過光纜建立了光纖通信通道，但是按當地電網公司要求，電廠與A、B 變電站之間仍需建立電力線載波

4、通信， 用于傳輸各回線路第二套繼電保護和作為遠動信息、調度電話的備用通道。常規的電力線載波通信方案設計為在電廠變電站4 回線路上均組織電力線載波通道， 每回線路均組織1 條電力線載波通道，每條載波通道配置1 臺電力線載波機，電力線載波機用于第二套繼電保護以及備用遠動信息、語音業務的傳輸。電廠的語音業務和遠動信息通過電力線載波通道傳輸至變電站，再由變電站已有通道傳輸至電網調度中心。每條載波通道不同耦合方式構成依靠結合設備的不同接線完成， 主要采用相地耦合和相相耦合兩種方式， 其中相地耦合使用結合加工設備少，但是線路衰減大，而相

5、相耦合方式線路衰減小，可靠性高，即使某一相結合設備或相線故障，另一相仍可按相地耦合方式運行，但是使用的結合加工設備數量相對相地耦合多2。由于該通道將傳輸第二套繼電保護， 為保證繼電保護的可靠性，采用相相耦合方式，結合于A 相和B 相。電力線載波高頻通道組織見表1。電廠至A 變電站和B 變電站的方案及配置相同，電力線載波高頻通道組織示意圖見圖1。根據線路工作電流、廠站側短路電流、工作頻段范圍等一次參數和電路通道需求，電力線載波設備選型如下：高頻阻波器工作電流按2000A 設計，短路電流按40kA 設計，電感量按1.0mH

6、60;設計；耦合電容器電容量按5000pF 設計；結合濾波器峰值包絡功率按600W 設計；電力線載波機采用單邊帶調制的電力線載波機，可同時傳輸語音和數據，并配置保護接口。每回線路電力線載波高頻通道結合加工設備配置見表2。該方案設備數量為高頻阻波器16 臺， 耦合電容器8 臺，電容式電壓互感器8 臺，相相結合濾波器8 套，電力線載波機8 套，以及各設備安裝附件和電纜。2.2 方案優化根據上述電力線載波通信方案設計， 每回線路上建立1個相相耦合的電力線載波通道， 滿足第二套繼電保護以及遠動

7、信息、調度電話的可靠傳輸，但是電廠至A 和B 變電站分別為雙回線路，即在同樣方向的不同線路上，分別各建立了1個同方向的載波通道， 從通道建設和結合加工設備配置上來說存在著重復建設，但是為減少結合加工設備數量，把同方向2 路載波通道改到其中1 回線路上建設，將降低通道可靠性，是繼電保護不容許的， 又或者采用2 回線路上分別建設相地耦合的載波通道，相地耦合衰減大，可靠性低的問題也是繼電保護不推薦采用的。能否在不降低通道可靠性的基礎上減少結合加工設備呢？ 一種特殊的相相耦合方式：雙回路不同線路間相相耦合正好滿足這種情況，

8、 這種耦合方式即使某一回線路的相結合設備或相線故障， 另一回線路仍可按相地耦合方式運行。采用這種特殊的方式對上述工程載波通信方案進行調整，電廠變電站4 回線路上組織電力線載波通道總數量不變， 每2 回線路組織2 條電力線載波通道， 采用相相耦合方式，結合于雙回路不同線路間的B 相。電力線載波高頻通道組織見表3。電廠至A 變電站和B 變電站的方案及配置相同，電力線載波高頻通道組織示意圖見圖2。原有工作參數不變， 每回線路電力線載波高頻通道結合加工設備配置見表4。調整后整個方案設備數量為高

9、頻阻波器8 臺， 無需耦合電容器，電容式電壓互感器8 臺，相相結合濾波器4 套，電力線載波機8 套，以及各設備安裝附件和電纜。2.3 方案比較從技術上比較上述兩個方案， 各方案建立的通道數量相同，均滿足繼電保護和遠動信息、調度電話的傳輸，且可靠性較高，在某相發生故障時，電力線載波通道仍能采用相地方式繼續工作。但是若發生某1 回線路故障時，優化方案即雙回路不同線路間相相耦合方案能夠使電力載波通道在另一回非故障線路上以相地方式繼續工作， 而常規方案即傳統的相相耦合方案在故障線路上無法保證通道繼續可靠工作。可見

10、優化方案可靠性比第一個方案高。從設備數量及經濟性比較上述兩個方案， 優化方案比常規方案減少設備如下，高頻阻波器數量減少8 臺，耦合電容器減少8 臺，相相結合濾波器減少4 套。各設備若按綜合造價考慮，高頻阻波器約4 萬元/臺，耦合電容器約2.5 萬元/臺，相相結合濾波器約0.5 萬元/套，則優化方案減少投資共54 萬元。綜上從技術和經濟上來看，優化方案均優于常規方案，故實際工程實施采用了優化后的方案。從工程管理上分析，優化方案不用采購耦合電容器，少了一種物資，某種意義上說降低了建設管理、采購和設計的工作量，提高了工程

11、效率。3 應用分析雙回路不同線路間相相耦合比常規的相相耦合具有明顯的優勢， 適合在多回線路至同一個方向的變電站或電廠的情況下應用。但在實際工程中，這種耦合方式是有一定應用條件的。至同一方向的線路至少是雙回以上，單回線路或多回不同方向的線路不能采用這種方式； 雙回路不同線路間相相耦合方案將可能引入電力線載波機并機， 并機時對結合濾波器的選擇有一定的要求。4 結語文中所述實際工程中電廠的順利投運說明雙回路不同線路間相相耦合電力線載波方案通過了當地電網公司的審批，并付諸于實施， 投運后的通道能夠用于傳輸各回線路第二套繼電保護和作為遠動信息、調度電話的備用通道，滿足各信息傳輸要求。雙回路不同線路間相相耦合是一種特殊的電力線載波耦合方式， 在實際工