092電力線載波通信14(已修改)
2025-01-07 00:33 本頁(yè)面
【正文】 電力線載波通信系統(tǒng) ? 性質(zhì)：電力系統(tǒng)特有、應(yīng)用區(qū)域最廣泛，走向分布與電力 ? 生產(chǎn)、輸送以及調(diào)度指揮的路由一致 ? 作用：調(diào)度通信、生產(chǎn)指揮、行政業(yè)務(wù)通信、各種信息傳輸 ? 主要問題 : 1. 電力線載波機(jī)與高壓電力線路的連接：這種連接不但要保證人身、設(shè)備安全，而且還要保證獲得高頻載波電流傳輸?shù)淖畲笮剩? 2. 形成有利于高頻載波電流傳輸?shù)母哳l通道。 3/2/2023 1 華北電力大學(xué) 一、電力線載波通信系統(tǒng)的組成原理 電力線載波通信系統(tǒng)組成框圖 3/2/2023 2 華北電力大學(xué) 一、電力線載波通信系統(tǒng)的組成原理 ? 電力線載波機(jī) ZJ：對(duì)用戶的原始信息信號(hào)實(shí)現(xiàn)調(diào)制與解調(diào)，并滿足通信質(zhì)量的要求。 ? 耦合電容器 C和結(jié)合濾波器 JL組成一個(gè)帶通濾波器，其作用是通過高頻載波信號(hào)，并阻止電力線上的工頻高壓和工頻電流進(jìn)入載波設(shè)備，確保人身、設(shè)備安全。 ? 線路阻波器 GZ串接在電力線路和母線之間，是對(duì)電力系統(tǒng)一次設(shè)備的“加工”，故又稱為“加工設(shè)備”。加工設(shè)備的作用是通過電力電流、阻止高頻載波信號(hào)漏到電力設(shè)備 (變壓器或電力線分支線路 )，以減小變電所或分支線路對(duì)高頻信號(hào)的介入衰減，以及同母線不同電力線路上高頻通道之間的相互串?dāng)_。 3/2/2023 3 華北電力大學(xué) 二、電力線高頻通道的耦合裝置與耦合方式 ? 耦合裝置 ：包括結(jié)合設(shè)備、加工設(shè)備及耦合電容 結(jié)合設(shè)備 JL連接在耦合電容 C的低壓端和載波機(jī)的高頻電纜 GL之間。圖中排流線圈 1對(duì)工頻信號(hào)呈現(xiàn)低阻抗，對(duì)載波信號(hào)呈現(xiàn)高阻抗，它的作用是給通過耦合電容的工頻電流提供接地通路，從而將耦合電容器連接結(jié)合設(shè)備 JL端子的電位限制在安全電壓范圍以內(nèi)。接地刀閘 2是為了滿足在維修和其它需要時(shí)，可將結(jié)合設(shè)備輸入端子可靠接地，以保證人身和設(shè)備的安全。主、副避雷器 來(lái)自電力線雷電感應(yīng)脈沖和工頻操作過電壓的沖擊，以保護(hù)載波設(shè)備。匹配變量器 4用來(lái)實(shí)現(xiàn)電力線路與高頻電纜之間的阻抗匹配。 3/2/2023 4 華北電力大學(xué) 二、電力線高頻通道的耦合裝置與耦合方式 ? 耦合裝置 ：包括結(jié)合設(shè)備、加工設(shè)備及耦合電容 耦合電容器 C連接在結(jié)合設(shè)備 JL和高壓電力線路之間，它的作用是傳輸高頻信號(hào)，阻隔工頻電流，并在電氣性能上與結(jié)合設(shè)備中的調(diào)諧元件配合，形成高通濾波器或帶通濾波器。耦合電容器的容量一般為3000— 10000pF 3/2/2023 5 華北電力大學(xué) 二、電力線高頻通道的耦合裝置與耦合方式 線路阻波器 GZ與電力線路串聯(lián)，接于耦合電容器在線路上的連接點(diǎn)和變電所之間。線路阻波器 GZ主要由強(qiáng)流線圈、保護(hù)元件及相應(yīng)的電感、電容與電阻等調(diào)諧元件組成。線路阻波器的電感量一般為 — 2mH。 ? 耦合裝置 ：包括結(jié)合設(shè)備、加工設(shè)備及耦合電容 3/2/2023 6 華北電力大學(xué) 二、電力線高頻通道的耦合裝置與耦合方式 在結(jié)合設(shè)備 JL的輸出端子和載波機(jī)之間一般用高頻電纜 GL連接，由于載波機(jī)的型號(hào)不同，高頻電纜可以是不平衡電纜或平衡電纜。連接電纜的阻抗一般為 75Ω（不平衡）和 150Ω(平衡 )。 ? 耦合裝置 ：包括結(jié)合設(shè)備、加工設(shè)備及耦合電容 3/2/2023 7 華北電力大學(xué) 二、電力線高頻通道的耦合裝置與耦合方式 耦合方式 ：耦合方式有三種 :相 — 相耦合方式，相一地耦合方式和相一相，相一地混合耦合方式。 這種耦合方式將載波設(shè)備連接在一根相導(dǎo)線和大地之間。它的特點(diǎn)是只需一個(gè)耦合電容器和一個(gè)阻波器，在設(shè)備的使用上比較經(jīng)濟(jì)，因而得到了廣泛的應(yīng)用。但這種方式所引起的衰減比相 — 相耦合方式大，而且在相導(dǎo)線發(fā)生接地故障時(shí)高頻衰減增加很多。需要指出的是，這種方式雖然耦合是一相對(duì)地，但實(shí)際的信號(hào)傳輸卻包括其它兩相在內(nèi)，以復(fù)雜的相間波方式進(jìn)行著。 這種耦合方式需要兩個(gè)耦合電容器和兩個(gè)阻波器，耦合設(shè)備費(fèi)用約為相一地耦合方式的兩倍。但相 — 相耦合方式的優(yōu)點(diǎn)是高頻衰減小，并且當(dāng)電力線路故障時(shí)，由于80％的故障屬于單相故障，所以具有較高的安全性。 3/2/2023 8 華北電力大學(xué) 三、電力線載波機(jī)的體系結(jié)構(gòu) （一）電力線載波機(jī)的特點(diǎn)與技術(shù)要求 ? (1)電力線高頻通道雜音大，線路直通距離長(zhǎng)，衰減大，為保證收信端有足夠的信雜比，要求電力線載波機(jī)的 發(fā)信功率較大 。 ? (2)電力線載波機(jī)確保在電力線路故障或系統(tǒng)操作，造成高頻通道衰減突然增大很多時(shí)，仍能維持通暢。因此，要求電力線載波機(jī)要 有較快調(diào)節(jié)速度和較大調(diào)節(jié)范圍的自動(dòng)電平調(diào)節(jié)系統(tǒng) 。 ? (3)為便于靈活組織通信和頻率分配，并避免因發(fā)信功率太大引起制造困難，電力線載波機(jī)大多是 單路機(jī) 。 ? (4)現(xiàn)代電力線載波機(jī)大多為多功能、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化的載波通信設(shè)備，能適應(yīng)在 110500kV各種不同電壓等級(jí)的電力線上傳送電話與非電話業(yè)務(wù)的需要。 ? (5)為了提高電力線高頻通道和載波設(shè)備的利用率，國(guó)產(chǎn)電力線載波機(jī)本身常帶有 自動(dòng)交換系統(tǒng) ，并可為重要用戶提供優(yōu)先權(quán)。 3/2/2023 9 華北電力大學(xué) 三、電力線載波機(jī)的體系結(jié)構(gòu) 國(guó)際電工委員會(huì) (IEC)在出版物 495號(hào)《單邊帶電力線載波機(jī)輸入輸出特性的推薦值》 ? 1）載波頻率范圍 由國(guó)家電信主管部門批準(zhǔn)供電力線載波使用的全部頻帶，我國(guó)規(guī)定為40～ 500kHz。 電力線載波傳輸頻率范圍的下限由耦合裝置的下限及其費(fèi)用確定。上限由電力線衰減以及無(wú)線電干擾確定。絕緣地線載波傳輸頻率范圍約為 5～ 500kHz。 ? 2）基本載波頻帶 在載波頻率范圍內(nèi)劃分的基本單元，供給一路單方向電力線載波通路傳輸?shù)念l帶寬度。 基本載波頻帶的具體選擇，主要由不同國(guó)家所采用的實(shí)際分配方法確定， 通常為 4kHz
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