1、1通訊系統介紹通訊系統介紹2007 2007 年年 9 9 月月2各位領導，同事：各位領導，同事： 大家好。 我是宜昌超高壓管理處變電檢修部通訊信息班劉勇，今天我和大家共同學習一下高壓直流輸電通訊系統的組成、工作的基本原理和在直流輸電中的應用，有不正確的地方請各位及時提出，以便我們共同改進，共同提高。相信我所講的內容會對大家有所幫助。3 一、直流輸電通信系統的基本原理 二、通信方式介紹 三、通信電源系統介紹 四、三峽地區通信系統的組成 五、通信系統傳輸業務的基本構成 六、電力通信未來的發展方向基本內容概述 4 通信就是將所要傳輸的話音、圖像、數據等信號通過傳輸介質傳輸到目的位置，以實現雙方信息

2、的傳輸。 計算機通信中，為了實現信息的共享，人們將多種計算機終端的硬件連接起來。 電力通信的原理與計算機通信的原理是一致的。人們通過調制解調設備實現了不同設備間通過不同介質的互聯。一、直流輸電通信系統的基本原理 5話音話音數據數據遠方保護遠方保護話音話音數據數據遠方保護遠方保護通信通信收發信機收發信機Radio Systems(微波系統微波系統)Power Line Carrie (電力線載波電力線載波)Electrical Telecom CablesFiber optic Cables電力系統的通信方式電力系統的通信方式(光纖電纜光纖電纜)(電力通信電纜電力通信電纜)通信通信收發信機收發信

3、機6二、通信方式介紹 任何的電信號既可以在時域上用時間和幅度兩個物理量來描述。也可以從頻域上用其頻域特征表示。也可以說是數字信號和模擬信號。 根據以上的兩種信號人們將通信也分成了兩種： 模擬通信（載波、模擬微波、電纜、其他） 數字通信（光纖通信、網絡通信、數字微波、衛星）7電力系統應用： 載波系統（經濟性） 光纖系統（安全可靠性，傳輸的帶寬）81、載波通信CDCDCDCDL TL TL TL TL TL TBTBTA B CA B CCVTCVTCVTCVTAFSLPPSCDPSCDAFSLPPSCDPSCD9CDLTLTETL500CDCCCC10 此系統采用A、B相相耦合方式開設復用通道，

4、分別傳送1個話音信號，第二套主保護命令信號并預留2個安全自動裝置信號或開關失靈保護信號。設備主要實現話音、遠動、電報、遠方保護和數據信號在高壓、中壓架空電力線和電纜上的傳送。載波機將接收到的話音和遠動信號通過頻率變換，經過高頻電纜，結合濾波器和耦合電容器將信號送到電力線路上，經過線路的傳輸、信號到達收信端。在收信端，信號經過耦合電容器，結合濾波器，高頻電纜進入載波機，在載波機中進行頻率反變換，這樣被還原的信號經音頻電纜送到話音和遠動信號的接收裝置，實現了信息的傳輸。11優點：優點：1、它用高壓輸電線作傳輸介質，線路非常堅固。所以它是電路穩定運行的可靠保證。2、不論距離遠近，所需投資較少。尤其是

5、距離較長時，更顯出它的優越性。不像其他通信方式，需要許多中繼站。世界上最長的無中繼電力線載波電路長達800多公里。在我國，葛洲壩到上海的直流載波電路長達1050公里，也只在安慶設立了一個中繼站。123、電力線的走向與變電站和遠方保護通道的走向完全一致，所以，電力線載波通信是散布站之間的最為經濟的通信方式4、用電力線載波傳輸電力系統的各種信息如遠方保護信號的技術已經非常成熟，并被實踐證明是非常有效和可信賴的。135、當前的電力線載波機已經大量采用數字化技術，性能更先進、更靈活、更可靠，如我們應用的ABB公司的ETL 500 系列載波機。如果ETL500再接上AMX500數字接口，即可直接與各種數

6、字終端連接。14缺點：缺點：1、電力線載波通信對電力線的各種噪音干擾比較敏感。為了提高通信質量，必須提高載波機的發信功率，所以電力線載波機的發信功率一般都在5W至100W之間。2、使用的頻譜受到限制。比如我國規定電力線載波的頻譜為40kHz至500kHz，在全部可用的頻帶內最多只能安排115條電路。當鄰近區域中運行的電路較多時，頻譜安排就顯得比較困難。目前的載波頻譜最低可達24kHz。153、傳輸電路的容量比較小。一臺單路載波機只能傳輸一路信息。4、傳輸遠方保護命令信號與系統故障幾乎同時發生，而此時通道比較容易受到不利因素的影響(噪音干擾或通道衰耗增大甚至通道中斷)，為此對設備有一些特殊的要求

7、。16載波系統工作的基本原理： 通過乘法器將0-4KHz的信號搬移到較高頻率點上，調制成便于線路傳輸的中、高頻信號，有用的信號利用帶通濾波器提取。 信號到達對站后依然采用乘法器，反調制成0-4KHz的信號，同樣經過帶通濾波器。 二次調制17NSD570數字終端設備18ETL500系列載波機19ETL500系列載波機20載波系統戶外設備21載波阻波器22載波戶外結合濾波器23載波戶外結合濾波器24載波機與保護的接口25載波機與音頻業務的接口261、光纖通信 隨著技術的日新月異，光纖通信技術越來越成熟，因其傳輸容量大，可靠性相對較高，在高壓直流輸電工程中相繼得到了較好的應用。 具體實例： 1、葛南

8、直流采用載波+光纖的方式實現通信通道互備（其中光纖通道大部分通過龍政OPGW光纜傳輸），傳輸容量2.5G。 2、龍政直流與宜華直流采用互備方式傳輸，傳輸容量2.5G。 3、江城直流采用直流線路OPGW和迂回的南延光纖電路進行互備，傳輸容量2.5G。27光纖傳輸系統的優點： 1、組網方便。 2、上下業務方便。 3、節約機房空間。 4、傳輸容量大。 5、抗干擾能力強。28光纖通信的缺點 1、工程成本較高。 2、系統故障時，故障影響面大。 3、設備檢修困難。29303132OPGW光纜的簡介：OPGW光纜，Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire（也稱

9、光纖復合架空地線）。 把光纖放置在架空高壓輸電線的地線中，用以構成輸電線路上的光纖通信網，這種結構形式兼具地線與通信雙重功能，一般稱作OPGW光纜。 由于光纖具有抗電磁干擾、自重輕等特點，它可以安裝在輸電線路桿塔頂部而不必考慮最佳架掛位置和電磁腐蝕等問題。因而，OPGW具有較高的可靠性、優越的機械性能、成本也較低等顯著特點。這種技術在新敷設或更換現有地線時尤其合適和經濟。 光纖通信的幾個概念33108 . 109 VA (1 GVA)10 -8 Watt(- 50dBm)OPGW光纜結構示意圖：34PCM（pulse code modulation）的簡介PCM可以向用戶提供多種業務，既可以提

10、供從2M到155M速率的數字數據專線業務，也可以提供話音、圖象傳送、遠程教學等其他業務。特別適用于對數據傳輸速率要求較高，需要更高帶寬的用戶使用。 PCM線路的特點： PCM線路可以提供很高的帶寬，滿足用戶的大數據量的傳輸。 支持從 2M開始的各種速率,最高可達155M的速率。 通過SDH設備進行網絡傳輸，線路協議簡單。 與傳統的DDN技術相比,PCM具有以下特點： 線路使用費用相對便宜。 能夠提供較大的帶寬。 接口豐富便于用戶連接內部網絡。 可以承載更多的數據傳輸業務。 35FOX 515 PCM36FOX 515 PCM37FOX 515 PCM主控板FOX 515 PCM電源板38FOX

11、 515 PCM2M接口板FOX 515 PCM數據接口板39ECI2.5G光端機HLXC-LHLXC-RMECPxMCPIO1IO2IO3IO4IO5IO6IO7IO8IO9IO10IO11IO12Card cage 1Card cage 2MIO1MIO2MIO3MIO4MIO5MIO6MIO7MIO8MIO9MIO10MIO11xMCP40XDMXDM 1000 1000 子架子架視圖視圖XDM1000Shelf11 CCP 槽位-電 I/Os 接口或光模塊12 x I/O 槽位- PDH, SDH, DATA or DWDM 卡2 槽位- xMCP 控制卡2 槽位- XC 交叉矩陣卡或

12、 DWDM 模塊ECI2.5G光端機41 用于連接用于連接STM-1/16/64STM-1/16/64光連接光連接模塊模塊光纖連接頭光纖連接頭42 用于連接用于連接STM-4/16STM-4/16的光連接模塊的光連接模塊43 按照現行的通信規程和行業標準通信電源采用-48V電壓，按照雙充電機、雙蓄電池、雙直流母線、雙負荷分配屏的方式配置實現通信設備的可靠供電。三、通信電源系統介紹44 通信電源采用直流是為了避免信號的相互干擾。在高頻通信中，就是直流，也存在信噪的問題。交流在使用中由于頻率的變化，產生大量的電波干擾，對電信號，特別是微電路，這是致命的影響。為什么通信采用-48V電源？使用48V，

13、24V等是為了便于用蓄電池做后備電源（防止停電），因為蓄電池的基本電壓是12V（或6V），24、48都是12（或6）的倍數。 45電源系統正極接地可以減少蓄電池正極的腐蝕現象 降低系統雜音，減少干擾。 早期通信可用大地作回路，節約線材 為保護線纜，使其不會由于電池反應而被腐蝕，線纜必須為負極。 電壓比-24V高，有利于電量傳輸，減少損耗 46YAMS開關電源系統48V/2800W-6 主要系統型號48V/1900W-648V/7000W-448V/7000W-648V/1900W-948V/1900W-1248V/2800W-947智能電源系統控制器多種型號PSC1000PSC4000YPSC

14、-9848電源系統工作原理系 統 控 制 器交流配電整流器市電直流配電DC/DC變換器或逆變器蓄電池組交流負載直流負載通信設備操作人員繼電器MODEM49YPSC-98電源系統控制器50YPSC-98控制器工作菜單結構歡迎使用YPSC-98電源控制器初始化過程中，請稍候.7.電池升壓強充8.電池測試9.電池均衡充電10.輔助控制11.RS232/調制解調器6.電池溫補浮充設定1.狀態顯示2.工作記錄3.一般項設定操作4.系統設置5.報警門限設置51聲光語音告警提高系統可靠性和無人值守站維護水平52四、三峽光纖系統的組成 三峽光纖系統基本上是由2.5G光纖設備構成，其中直流工程中應用最多廣州西門

15、子公司、杭州ECI公司、上海馬可尼公司的的系列產品。 華中電網公司的光纖環網工程主要采用的是上海馬可尼和北電公司的系列產品。 湖北省電力公司多采用化為公司和中興公司的系列產品。 以上設備基本上構成了三峽光纖系統的骨架。53右岸-白鶴光通信電路霍山孝漢I7826.3宋家壩89.2蔡家沖4三峽右岸6463三峽左岸68龍泉玉賢咸寧潛江91.3荊州181145646736鳳凰山64.9三峽-北京光通信電路荊門至北京97.1龍政光通信電路132永隆孝感19690.2194.2宋埠京滬光通信電路150武南長龍山147.884.2春秋塘66.4161.5東善橋120繁昌瓶窯147167政平6斗山南橋泗涇17

16、658白鶴760104黃渡28石牌至北京1082528東山T0國網用 10 芯2*16芯24芯24芯24芯30芯國網用 24 芯48芯國網 用 30 芯32芯國網用 8 芯24芯24芯 （大跨越為2*24芯）24芯 （T接分支為2*24芯）2*24芯省網光纜2*16 芯 / 10km36芯/78km國網用 12 芯塘角鎮三滬直流系統光纖系統圖54五、通信系統傳輸業務的基本構成1、直流控制保護信號。2、交流保護信號（光纖差動和縱聯距離）。3、自動化數據信號（上傳調度）。4、調度交換系統中繼信號。5、辦公網絡聯網。6、行政電話系統（與系統聯網、與電信聯網）。7、音視頻會議系統聯網。55六、電力通信

17、未來的發展方向 隨著電力系統的跨越式發展和新技術的不斷出現，未來的電力系統的管理模式和人員構成也將發生很大的變化。 伴隨電力自動化系統技術和設備的日趨成熟，最終的發展方向將向著集中監控、調度，場站無人值守的方向發展。56 在提出信息高速公路以來，光技術開始滲透于整個通信網，光纖通信有向全光網（AON）推進的趨勢。 一、全光網的提出 光纖通信的優勢之一是其近30THZ的巨大潛在帶寬容量。貝爾實驗室于去年推出了一項突破性的技術，就是允許在單報光纖上傳輸相當于整個Interent上每秒傳輸總量的光網絡技術。目前在單報光纖上可以實現400千兆字節的傳輸；通信的新技術介紹全光網（AON）57在超高速傳輸的網絡中，如果網絡節點處仍以電信號處理信息的速度進行交換，就會受到所謂“電子瓶頸”的限制，節點將變得龐大而復雜，超高速傳輸所帶來的經濟效益將被昂貴的光電和電光轉換費用所抵消。為了解決這一問題，人們提出了全光網的概念。 二、何為全光網 1全光網的概念 全光網，原理上講就是網中直到端用戶節點之間的信號通道仍然保持著光的形式，即端到端的全光路，中間沒有光電轉換器。這樣，網內光信號的流動就沒有光電轉換的障礙，信息傳遞過程無需面對電子器件處理信息速率難以提高的困難。58紫外光通信 美國GTE公司為美軍研制了一種新型隱蔽式紫外光通信系統。這種系統不易被探測和截收，適用于多種近距離抗干擾通信環境