【正文】 通信管理系統(tǒng)，滿足堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)高效、便捷的運(yùn)行和管理要求；建設(shè)廣域時(shí)間同步系統(tǒng)， 為智能電網(wǎng)提供高精 度的時(shí)間和頻率同步；建設(shè)應(yīng)急通信及應(yīng)用管理系統(tǒng)，為智能電網(wǎng)的應(yīng)急指揮提供重要支撐。電力通信在為電網(wǎng)的自動(dòng)化控制、商業(yè)化運(yùn)營和自動(dòng)化管理的過程中發(fā)揮著巨大的聯(lián)通和服務(wù)作用。從外文翻譯到到論文的撰寫，他們都給予我非常耐心認(rèn)真的指導(dǎo)，每個(gè)細(xì)節(jié)都嚴(yán)格要求我們。謝謝所有關(guān)心，幫助我的同學(xué)，老師與親人。 要感 謝大學(xué)四年里高科學(xué)院的所有老師們，正是有了你們的耐心教導(dǎo)才有了我們現(xiàn)在的成績，我們一定要將大學(xué)中所學(xué)到為人處事和知識(shí)應(yīng)用到以后的工作之中，為祖國與社會(huì)做出我們應(yīng)有的貢獻(xiàn)。在這里我衷心感謝那些曾經(jīng)幫助我完成畢設(shè)工作的老師和同學(xué)。 在通信技術(shù)和電力技術(shù)飛速發(fā)展的今天，我國的電力通信行業(yè)，隨著電力工業(yè)的發(fā)展，正不斷擴(kuò)展和完善。其中每條鏈路包括傳輸和接收數(shù)據(jù)的光纖，工作時(shí)，接收節(jié)點(diǎn)既可以選擇從工作線路中接受信號(hào)，也可以從保護(hù)線路中間接受信號(hào)，但是雙向保護(hù)中存在一個(gè)問題：一個(gè)節(jié)點(diǎn)從工作線路中接受信號(hào)，另一個(gè)節(jié)點(diǎn)從保護(hù)線路中接收信號(hào)。工作線路和保護(hù)線路傳輸著相同的信號(hào)。此圖中的線路可以是同步數(shù)字光網(wǎng)線路、 OWDM（ 光波分復(fù)用 ）鏈路或 SDH（ 同步數(shù)據(jù)系列 ）路徑等。 光纖通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成 光纖通信系統(tǒng)由光發(fā)射機(jī)，光纖和光接收機(jī)三部分組成，如下圖所示： 信號(hào) 輸入 信號(hào) 輸出 電端機(jī)的作用是對電信號(hào)進(jìn)行處理的設(shè)備．在發(fā)送端，電端將處理過的話音，數(shù)字或其他信號(hào)處理后，送給光發(fā)射機(jī)，光發(fā)光發(fā)射機(jī) 光接收機(jī) 電端機(jī)（發(fā)） 電端機(jī)（收） 畢文遠(yuǎn)：論電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程通信及網(wǎng)絡(luò)管理 36 射機(jī)將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)，并將光信號(hào)耦合入光纖，光信號(hào)經(jīng)過光纖傳輸?shù)浇邮斩耍晒饨邮諜C(jī)將光信號(hào)恢復(fù)成電信號(hào)，再經(jīng)電端機(jī)的還原處理，將信號(hào)送給用戶． 1． 光纖 光纖主要是用石英玻璃拉成的纖維絲，也有的是塑料絲． 表征光纖傳輸特性的兩個(gè)重要參數(shù)是損耗和色散，它們是影響光纖通信系統(tǒng)傳輸距離和容量的主要因素． 2． 光發(fā)射機(jī) 光發(fā)射機(jī)的作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)，并 將光信號(hào)耦合入光纖中．光發(fā)射機(jī)的基本工作框圖如下： 電信號(hào)輸入 光信號(hào)輸出 光源是光發(fā)射機(jī)的＂心臟＂，一般采用半導(dǎo)體激光器（ LD）和半導(dǎo)體發(fā)光二極管（ LED）． 光發(fā)射機(jī)通常采用直接強(qiáng)度調(diào)制（ IM），即光信號(hào)的強(qiáng)度隨電信號(hào)的變化而變化． 光發(fā)射機(jī)的重要參數(shù)為發(fā)射功率和傳輸功率． 3． 光接收機(jī) 光接收機(jī)的作用是將光纖上傳來的光信號(hào)恢復(fù)成原來的電信號(hào)，其組成框圖如下所示： 光信號(hào)輸入 電信號(hào)輸出 光檢測器 一般采用半導(dǎo)體光電二極管（ PIN）或半導(dǎo)體雪崩二極管（ APD），衡量光接收機(jī)的主要參數(shù)為接收靈敏度和誤碼率． 驅(qū)動(dòng)電路 光源 光檢測器 放大整形電路2020屆電氣工程及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 一． 光纖通信的應(yīng)用 光纖通信有以下主要優(yōu)點(diǎn)： （ 1）光纖通信容量大； （ 2）傳輸距離遠(yuǎn)； （ 3）不受電磁干擾，通信質(zhì)量高； （ 4）光纖尺寸和重量輕，便于運(yùn)輸和施工； （ 5）原料豐富，價(jià)格會(huì)更低 正因?yàn)楣饫w通信有如此多的優(yōu)點(diǎn)，使得光纖通信一經(jīng)出現(xiàn)便得到了驚人地發(fā)展和應(yīng)用。 通信運(yùn)行管理應(yīng)用平臺(tái)提供網(wǎng)管系統(tǒng)所需的各種管理功能，包括運(yùn)行計(jì)劃管理、維護(hù)管理、報(bào)表管理、權(quán)限管理等。 網(wǎng)管系統(tǒng)的軟件由管理信息數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)管核心模塊、若干應(yīng)用平臺(tái)、若干網(wǎng)絡(luò)高級(jí)分析程序及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口程序組成。它為用戶提供友好的圖形化界面來操作各被管設(shè)備或資源，并以圖形的方式 來顯示網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)及各種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，同時(shí)運(yùn)行各種網(wǎng)管系統(tǒng)的應(yīng)用程序。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 為了保證網(wǎng)管 系統(tǒng)能較好適應(yīng)電力通信網(wǎng)的特點(diǎn)，滿足電力通信網(wǎng)的管理要求，網(wǎng)管系統(tǒng)應(yīng)能兼容多機(jī)種、多種操作系統(tǒng)；應(yīng)能設(shè)計(jì)成冗余結(jié)構(gòu)保證系統(tǒng)可靠性；應(yīng)能充分考慮系統(tǒng)分期建設(shè)的要求，充分考慮不同檔次的網(wǎng)管系統(tǒng)的需求。 系統(tǒng)功能 一個(gè)完善的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)應(yīng)具備如下功能： 故障管理：提供對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境異常的檢測并記錄，通過異常 數(shù)據(jù)判別網(wǎng)絡(luò)中故障的位置、 性質(zhì)及確定其對網(wǎng)絡(luò)的影響，并進(jìn)一步采取相應(yīng)的措施。對運(yùn)行人員關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的一些判斷的管理。網(wǎng)絡(luò)管理層的另一個(gè)重要的功能是支持上層的服務(wù)管理。這一層主要是面向設(shè)備、單條電路，是網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)內(nèi)容。但如果是一個(gè)管理一定規(guī)模的通信網(wǎng)絡(luò)而且提供通信服務(wù)的管理單位，那么就應(yīng)該選擇能夠涵蓋整個(gè)通信網(wǎng)的網(wǎng)管系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)管理要求應(yīng)是確定網(wǎng)管系統(tǒng)方案的首要因素。這種對象化的設(shè)計(jì)方法保證了網(wǎng)管系統(tǒng)數(shù)據(jù)和界面的統(tǒng)一，保證了網(wǎng)管系統(tǒng)對被管理系統(tǒng)的變化的適應(yīng)能力。用統(tǒng)一的管理操作界面去操作控制不同型號(hào)、廠家的同類功能設(shè)備。網(wǎng)管系統(tǒng)的應(yīng)用 功能是否能得到用戶的認(rèn)可，是網(wǎng)管系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵。 。利用商用 TMN 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)作為核心來構(gòu)筑電力通信網(wǎng)管系統(tǒng)，屏蔽了 TMN 網(wǎng) 管系統(tǒng)的復(fù)雜性，可大大降低開發(fā)難度，縮短開發(fā)時(shí)間，提高分開的成功率。 在接受 TMN 的同時(shí)，兼容其他流行的網(wǎng)管系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)以解決 TMN 接口單一的問題 。能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)及其設(shè)備進(jìn)行可視化管理實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)及其設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)提供潮流、負(fù)荷、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、電能質(zhì)量、故障位置、停電范圍等實(shí)時(shí)信息解決配電網(wǎng)“盲管”問題實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)設(shè)備管理、生產(chǎn)管理的自動(dòng)化、信息化。更高的電能質(zhì)量實(shí)現(xiàn)電壓、無功的優(yōu)化控制，保證電壓合格率。 分別為配電子站和饋線終端 FTU 配置一套光通信設(shè)備（ EPON 或光 modem），可以保證通信網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)不至于導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信的崩潰。變電所自動(dòng)化（ SA）配網(wǎng)（饋線）自動(dòng)化（ FA）：中壓電網(wǎng)監(jiān)控、故障定位 /隔離 /自動(dòng)恢復(fù)供電。主要指子站和現(xiàn)場監(jiān)控單元間的通信。 主站和主站間、主站和子站間通信有共同特點(diǎn)，其中一方必為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，另一方為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或其他監(jiān)控單元，建議把它們分為一層。電力公司（主站系統(tǒng)）內(nèi)部間各 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的通信， 它們一般通過局域網(wǎng)相連，相互之間的通信為用戶級(jí)通信。 2. 接入層通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)因地制宜， 可綜合采用光纖專網(wǎng)、 配電線 載波、 無線等多種通信方式。 當(dāng)前的配電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)多分為 3 個(gè)層次 ,即地區(qū)調(diào)度中心、地區(qū)電網(wǎng)管理中心、分散現(xiàn)場操作區(qū)（饋電網(wǎng)絡(luò)區(qū)域）。由于面對用戶，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式變化多而快，要求處理問題及時(shí)，這些特點(diǎn)直接影響智能化配電網(wǎng)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。 由于智能化配 電網(wǎng)系統(tǒng)擁有眾多的配變、用戶變、箱 變、開閉所、配電變壓器、柱上開關(guān)、分段開關(guān)、并聯(lián)補(bǔ)償電容器、 用戶電能表和重要負(fù)荷等電氣設(shè)備，站點(diǎn)一般會(huì)有成百上千甚至上萬個(gè)之多，地域分布廣、種類多、運(yùn)行狀態(tài)復(fù)雜、自然環(huán)境惡劣，要對這些設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控就需要安裝大量的 RTU、 FTU、 DTU、 TTU 等終端設(shè)備， 規(guī)模較大的配電網(wǎng)還要配置子站因此，智能化配電網(wǎng)的通信信息有如下特點(diǎn)： ①通信節(jié)點(diǎn)數(shù)量相對較大； ②通信節(jié)點(diǎn)間距離短； ③每個(gè)通信節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)量小。 4） 管理的功能由單一配電 SCADA 向 SCADA/DA/DMS/DG（分散發(fā)電） /DSM（需方用電管理） /電網(wǎng)效益和實(shí)用的配網(wǎng)規(guī)劃工具綜合管理系統(tǒng)發(fā)展。 智能化配電網(wǎng)通信模式初步研究 智能化配電網(wǎng)管理系統(tǒng)發(fā)展趨勢 由于智能化配電網(wǎng)的發(fā)展變化， 與之相對應(yīng)的智能化配電網(wǎng)管理系統(tǒng)也有新的發(fā)展， 一般應(yīng)具備以下主要功能。智能化電網(wǎng)是智能化配電網(wǎng)的進(jìn)一步延伸，是對電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和信息系統(tǒng)畢文遠(yuǎn)：論電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程通信及網(wǎng)絡(luò)管理 20 的高度集成。 為適應(yīng)“數(shù)字信息時(shí)代”的步伐，智能化配電網(wǎng)將成為今后的發(fā)展方向，而智能化配電網(wǎng)的核心之一就是各種信息的可靠準(zhǔn)確傳輸，因此，采用何種技術(shù)和方案構(gòu)建高效率、高質(zhì)量、高可靠的通信網(wǎng)絡(luò)承載智能化配電網(wǎng)各種業(yè)務(wù)信息，已成為急需研究的問題。只是中繼站是設(shè)在地球的同步衛(wèi)星上。 2 光纖通信 由于光纖通信具有抗電磁干擾能力強(qiáng)、傳輸容量大、頻帶寬、傳輸衰耗小等諸多優(yōu)點(diǎn) 。電力通信利用改革之機(jī)最終推向市場，和電力系統(tǒng)開放通信市場已經(jīng)是大勢所趨 電力通信網(wǎng)的發(fā) 展趨勢 發(fā)展優(yōu)勢 （ 1） 35kV 及以上輸電線路是架設(shè)電力特殊光纜的極好資源，經(jīng)濟(jì)、快速、安全、可靠； （ 2） 遍布全國各大城市的電纜管道和電桿是建設(shè)光纖接入網(wǎng)的極好資源；（ 3） 電力線通信（ PLC）技術(shù)的日益成熟，為用戶接入提供了首選手段；（ 4） 其它具有電力特色的技術(shù)，使電力資源得到充分有效的利用和發(fā)揮。 1979 年電力系統(tǒng)開始建設(shè)的亞洲第一條 1000km以上脈沖編碼調(diào)制 PCM480數(shù)字微波線路 —— 京漢微波，到 1981 年已陸續(xù)開通 1982 年，電力系統(tǒng)第一條光纖通信線路在山西太原供電局投運(yùn) 1982 年，原水利電力部建成以北京為中心，連接南寧、廣州、成都等地面站的衛(wèi)星通信系統(tǒng)；近年來，光纖通信得 到重視和發(fā)展 電力通信的現(xiàn)狀 全國電力通信主干網(wǎng)覆蓋全國各大電力集團(tuán)公司和省級(jí)電力公司以光纖、微波及衛(wèi)星電路組成主干網(wǎng)，以數(shù)字程控交換機(jī)（調(diào)度總機(jī)）組成全國電話網(wǎng)地方電網(wǎng)以光纖、微波通信為主，電力載波等其他通信方式為輔。 通信點(diǎn)的分散性、業(yè)務(wù)量少等特點(diǎn)決定了電力通信各站點(diǎn)不可能都設(shè)通信值班。起初面電力調(diào)度需求，未來要滿足企業(yè)信息化建設(shè)的需要 特點(diǎn)要求較高的的可靠性和靈活性 ， 電力對人們的生產(chǎn)生活及國民經(jīng)濟(jì)有著重大的影響，電力供應(yīng)的安全穩(wěn)定是電力工作的重中之重。這主要是由于其結(jié)構(gòu)太過復(fù)雜。對于網(wǎng)絡(luò)層，一個(gè)信息單元由第三層的頭和數(shù)據(jù)組成。然而，在對來自上一層數(shù)據(jù)增加協(xié)議頭和協(xié)議尾，對一個(gè) OSI 層來說并不是必需的 當(dāng)數(shù)據(jù)在各層間傳送時(shí)，每一層都可以在數(shù)據(jù)上增加頭和尾，而這些數(shù)據(jù)已經(jīng)包含了上一層增加的頭和尾。 OSI 的七層運(yùn)用各種各樣的控制信息來和其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的對應(yīng)層進(jìn)行通信。例如，計(jì)算機(jī) A 上的應(yīng)用程序要將信息發(fā)送到計(jì)算機(jī) B 的應(yīng)用程序，則計(jì)算機(jī) A 中的應(yīng)用程序需要將信息先發(fā)送到其應(yīng)用層（第七層），然后此層將信息發(fā)送到表示層（第六層），表示層將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送到會(huì)話層（第五層 ），如此繼續(xù)，直至物理層（第一層）。 OSI 模型的下層是處理數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。基本來說，第七至第四層處理數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)目的地之間的端到端通信，而第三至第一層處理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的通信。每一個(gè)任務(wù)或任務(wù)組則被分配到各個(gè) OSI 層。作為一個(gè)概念性框架，它是不同制造商的設(shè)備和應(yīng)用軟件在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信的標(biāo)準(zhǔn)。把頻帶數(shù)字信號(hào)還原成基帶數(shù)字信號(hào)的反變換稱為數(shù)字解調(diào)。近年來，四維調(diào)制等高維調(diào)制技術(shù)的研究也得到了迅速發(fā)展，并已應(yīng)用于高速 MODEM 中，為進(jìn)一步提高傳輸效率奠定了基礎(chǔ)?，F(xiàn)有的傳輸媒介電纜、微波中繼和衛(wèi)星通信等將更多地采用數(shù)字傳輸。 數(shù)字調(diào)制與解調(diào) 調(diào)制是將各種基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成適于信道傳輸?shù)恼{(diào)制信號(hào) (已調(diào)信號(hào)或頻帶信號(hào) )，就是用基帶信號(hào)去控制載波信號(hào)的某個(gè)或幾個(gè)參量的變化，將信息荷載在其上形成已調(diào)信號(hào)傳輸，而解調(diào)是調(diào)制的反過程，通過具體的方法從已調(diào)信號(hào)的參量變化中將恢復(fù) 原始的基帶信號(hào)。 1差錯(cuò)類型 隨即差錯(cuò) 突發(fā)差錯(cuò) 2差錯(cuò)控制方式 前向糾錯(cuò) 自動(dòng)請求重傳 混合糾錯(cuò)方式 數(shù)字基帶傳輸 在數(shù)字通信系統(tǒng)的模型中，包括了兩個(gè)重要的變換， 即信源與基帶信號(hào)之間的變換。 1有效性指標(biāo)提高資源利用率 傳輸速率，信道利用率 （ 1）碼元傳輸速率（符號(hào)傳輸速率） 波特 （ 2）信息傳輸速率 Rb （ bit/s） （ 3）頻帶利用率 2可靠性指標(biāo)盡可能準(zhǔn)確無誤