全數(shù)字電力載波通信解決方案

全數(shù)字電力載波通信解決方案載波通信技術(shù)解決方案載波產(chǎn)品配套設(shè)備典型案例提綱目錄載波通信技術(shù)-技術(shù)綜述-技術(shù)優(yōu)勢-發(fā)展歷程-應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)綜述中壓載波技術(shù)是20世紀(jì)90年代開始興起的一種新技術(shù)，主要運用現(xiàn)代數(shù)字通信、微電子等相關(guān)領(lǐng)域的最新研究成果，根據(jù)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點和電力線數(shù)字信號在配電網(wǎng)上運行傳輸?shù)奶攸c而研制的，是將模擬信號或數(shù)字信號經(jīng)合適的調(diào)制方式，調(diào)制到一定的頻段，通過交流或直流輸電線路傳送信號的通信方式。中壓配網(wǎng)數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)網(wǎng)由于中壓配網(wǎng)現(xiàn)場情況和需求不同，通信方式主要包括載波、光纖、無線三種方式。從實際運用規(guī)劃來看，國家電網(wǎng)未來將載波、光纖技術(shù)作為主要通信方式。

目前，中壓電力線載波通信技術(shù)已在智能電網(wǎng)建設(shè)試點工程中大規(guī)模應(yīng)用，在配電自動化各類通信方式中約占20%。技術(shù)優(yōu)勢發(fā)展歷程我公司自研發(fā)出第一代DLC-2100系列電力線載波機以來，不斷進行載波通信的關(guān)鍵技術(shù)研究和應(yīng)用探索，迄今為止共推出四代載波機型：第一代載波機（2008年前）信號收、發(fā)濾波器都采用固定帶通頻率范圍的無源陶瓷濾波器、通信速率慢、頻點隔離度差誤碼多、無網(wǎng)絡(luò)管理功能。第二代載波機（2008年）采用數(shù)字濾波技術(shù)，同時對調(diào)制解調(diào)、糾錯編解碼、功率放大電路多進行了技術(shù)升級。增加了可嵌入規(guī)約板、液晶顯示、設(shè)置功能、誤碼統(tǒng)計功能。發(fā)展歷程第三代載波機（2011-2012年）采用全數(shù)字濾波，頻點隔離度提高，減少了誤碼。引入簡單網(wǎng)絡(luò)管理概念。其中3.5代載波機采用linux硬件平臺，內(nèi)部處理速度和可配置性加強，傳輸速度快，并進一步提高了頻點隔離度，誤碼率優(yōu)于10-5，接近10-6。第四代載波機（2012年）

四代載波機是一發(fā)多收的全雙工網(wǎng)絡(luò)型載波，在信道建立速度、通信速率、帶寬、體積、功耗等方面指標(biāo)取得了極大進步。具備自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)、節(jié)點自動組網(wǎng)、動態(tài)路由功能；支持端口到端口的數(shù)據(jù)傳輸模式。預(yù)研產(chǎn)品4.5代載波機（2013-2014年）標(biāo)準(zhǔn)的軟件平臺和統(tǒng)一的硬件平臺；使未來響應(yīng)速度和生產(chǎn)成本大幅降低；設(shè)備系列化開發(fā)工作，滿足低端（兩遙）、高端（全雙工）的應(yīng)用;信道建立時間縮短，縮小到約5ms，中繼時間不超過10ms;載波機之間通信時間小于500ms;頻點追蹤功能和干擾信道的自動切換功能；支持SNMP標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)管理功能；支持靈活的路由，應(yīng)對供電線路短線和倒供電帶來的線路拓?fù)渥儞Q；耦合器和電源、功放的改進，進一步降低功耗，提高耦合效率，減小設(shè)備體積和重量；

功耗15w以內(nèi)，體積A4紙大小或?qū)к壥絆NU大小。支持加密功能、防火墻、QOS等基于網(wǎng)絡(luò)模式的應(yīng)用功能；支持IPV4協(xié)議棧，并支持端口數(shù)據(jù)交互功能；預(yù)研產(chǎn)品五代載波機（2014-2015年）改進耦合器、功放，提高頻率的使用上限制，達(dá)到350khz以上；增加支持16QAM、64QAM調(diào)制方式，將單一頻帶增加到16K或32K，使單一信道帶寬達(dá)到32kbps-150kbps；支持6-10個準(zhǔn)高速通信信道；支持?jǐn)?shù)據(jù)壓縮功能，可以傳輸語音和Qvga的實時圖像；支持softwareradio功能,通道帶寬和調(diào)制方式的自適應(yīng).根據(jù)線路信號噪聲和傳輸距離,選擇每個信道帶寬2-4-8-16-32,調(diào)制方式選擇bpsk-qpsk-QAM16-QAM64-QAM256。應(yīng)用領(lǐng)域可適用于變電站、開關(guān)站、配電站、低壓變電站內(nèi)，為配電終端設(shè)備與主站系統(tǒng)之間提供數(shù)據(jù)通信通道；可應(yīng)用于空線、地埋電纜及混合線路的載波通信建設(shè)；主載波適用于多種通信接入方式：串行通信、以太網(wǎng)通信等。變電站配電所解決方案案-載波典型型配置-純架空線線應(yīng)用-純電纜應(yīng)應(yīng)用-混合線路路應(yīng)用-組網(wǎng)方式式-系統(tǒng)接入入方式-數(shù)據(jù)傳輸輸模式典型配置置純架空線線應(yīng)用架空線路路上有10kV高壓，載載波信號號要注入入到線路路中，信信號耦合合裝置必必須具備備隔離高高壓左右右，我們們這里要要采用一一種電容容式耦合合器，耦耦合電容容的作用用就是隔隔離工頻頻高壓，，對于50KHZ以上的載載波信號號而言，，就相當(dāng)當(dāng)于一根根直導(dǎo)線線。純電纜線線路應(yīng)用用利用電纜纜屏蔽層層作為載載波信號號媒介，，通過電電感耦合合器將載載波信號號注入到到電纜屏屏蔽層與與大地之之間構(gòu)成成的電路路回路中中，進行行電纜端端到端信信號傳輸輸。地埋電纜纜-卡接式耦耦合器地埋電纜纜-注入式電電感耦合合器混合線路路應(yīng)用常見的10kV線路結(jié)構(gòu)構(gòu)主要是是純電纜纜、純架架空線路路以及電電纜和架架空線混混合型線線路。而而對于電電纜和架架空混合合型線路路載波信信號可通通過電纜纜屏蔽層層與電纜纜芯線之之間的分分布電容容感應(yīng)到到架空線線上，再再從芯線線上感應(yīng)應(yīng)到另一一條電纜纜的屏蔽蔽層上，，無需在在電纜登登桿處做做電感耦耦合器與與電容耦耦合器的的信號搭搭橋處理理。設(shè)計混合合線路載載波通信信方案時時，線路路必須滿滿足一些些條件：：架空線路路超過1000米后，線線路中架架空線路路的段數(shù)數(shù)不宜超超過2段；采用注入入式耦合合器，在在利用電電纜屏蔽蔽層耦合合信號的的線路中中，出線線電纜的的長度必必須超過過75米；架空線的的總長度度不超過過2000米（架空空線的長長度與線線路上的的負(fù)荷電電流的大大小有關(guān)關(guān)：負(fù)荷荷電流小小，架空空線路可可允許長長一點；；負(fù)荷電電流大，，要求線線路長度度短一點點）；線路分支支和負(fù)荷荷的大小小也會有有一定的的影響，，是作為為線路載載波通道道設(shè)計工工作的重重要參考考內(nèi)容（（根據(jù)我我們的經(jīng)經(jīng)驗，在在主、從從之間的的用戶負(fù)負(fù)荷達(dá)到到10000千瓦時，，需要加加裝中繼繼設(shè)備））。組網(wǎng)方式式中壓載波波通信設(shè)設(shè)備是沿沿電力配配電一次次線路鋪鋪設(shè)，信信號在電電力線路路中廣播播發(fā)送，，不同于于光纖數(shù)數(shù)據(jù)傳輸輸模式。。中壓載載波通信信設(shè)備組組網(wǎng)模式式結(jié)合配配電一次次線路結(jié)結(jié)構(gòu)和載載波信號號傳輸距距離。BK1K2K3K4K1BK2K4K3BK1K4K3方便系統(tǒng)統(tǒng)按照和和維護，，中壓載載波采用用自適應(yīng)組組網(wǎng)模式式，在關(guān)鍵鍵節(jié)點維維護不能能投運時時，網(wǎng)絡(luò)絡(luò)拓?fù)渥宰詣泳S護護和切換換。系統(tǒng)接入入方式終端終端終端載波通信信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸輸模式終端終端上傳端口口主站中壓載波波通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)采用用主從通通信網(wǎng)絡(luò)絡(luò)結(jié)構(gòu)；；在傳輸距距離不夠夠時，可可以通過過中繼載載波設(shè)備備進行數(shù)數(shù)據(jù)中繼繼；中壓載波波通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，通通過多通通道頻分分復(fù)用模模式進行行通道擴擴充和隔隔離中壓載波波通信可可以支持持廣播、、組播和和點到點點的數(shù)據(jù)據(jù)傳輸模模式CH1CH2CH3終端載波產(chǎn)品品-產(chǎn)品目錄錄-產(chǎn)品簡介介-產(chǎn)品榮譽譽-產(chǎn)品功能能-技術(shù)特色色-技術(shù)參數(shù)-應(yīng)用指標(biāo)產(chǎn)品目錄產(chǎn)品介紹DLC-210全數(shù)字電力力載波通信信產(chǎn)品是采采用先進技技術(shù)，運用用現(xiàn)代數(shù)字字通信、計計算機、微微電子等相相關(guān)領(lǐng)域的的最新研究究成果，根根據(jù)配電網(wǎng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點點及電力線線上載波信信號在運行行傳輸?shù)奶靥攸c使用電電力一次線線路作為傳傳輸通道，，具有通信信可靠性高高、接入方方便等特點點，適用于于電力電纜纜線路、架架空線路和和混合線路路等多種復(fù)復(fù)雜電力現(xiàn)現(xiàn)場，為配配電網(wǎng)實現(xiàn)現(xiàn)自動化運運行遙信、、遙測、遙遙控、遙調(diào)調(diào)等管理功功能提供安安全、可靠靠、穩(wěn)定、、經(jīng)濟的信信息傳輸通通道。根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)應(yīng)用環(huán)境和和安裝條件件，主要以以下三款機機型：壁掛式載波波機1U標(biāo)準(zhǔn)機架式式載波機2U標(biāo)準(zhǔn)機架式式載波機產(chǎn)品榮譽◆國家火火炬計劃項項目◆上海市市高新成果果轉(zhuǎn)化產(chǎn)品品◆上海市市重點新產(chǎn)產(chǎn)品產(chǎn)品功能數(shù)據(jù)通信功功能數(shù)據(jù)通信功功能為電力力線數(shù)字載載波機的基基本功能，，連接主站站到終端的的數(shù)據(jù)橋梁梁。綜合網(wǎng)管用戶可以本本系統(tǒng)查看看載波網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中各條鏈鏈路的信號號和噪音情情況，各個個載波機設(shè)設(shè)備的運行行時間、通通信數(shù)據(jù)量量和通信誤誤碼率等參參數(shù)，為用用戶提供了了當(dāng)前載波波網(wǎng)絡(luò)整體體運行情況況參數(shù)規(guī)約轉(zhuǎn)換服服務(wù)為了適應(yīng)不不同現(xiàn)場對對規(guī)約的需需求情況，，在配網(wǎng)自自動化主站站系統(tǒng)和配配電終端規(guī)規(guī)約不一致致或在載波波鏈路不能能滿足通信信規(guī)要求的的情況下，，提供兩種種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約約的轉(zhuǎn)換服服務(wù)。集中管理服服務(wù)通過本系統(tǒng)統(tǒng)用戶可以以在配網(wǎng)自自動化主站站機房內(nèi)配配置各個載載波節(jié)點的的通信參數(shù)數(shù)，可以降降低系統(tǒng)維維護成本和和維護時間間。數(shù)據(jù)交換服服務(wù)通過提供各各種標(biāo)準(zhǔn)的的OSI數(shù)據(jù)交互平平臺，載波波通信系統(tǒng)統(tǒng)可以與光光纖通信、、無線通信信等多個通通信平臺進進行數(shù)據(jù)的的無縫交換換，可提高高載波通信信系統(tǒng)的接接入耦合度度。產(chǎn)品功能VLAN功能VLAN數(shù)據(jù)虛擬數(shù)數(shù)據(jù)通道服服務(wù)的簡稱稱，為擴展展DLC-210載波通信機機的服務(wù)對對象，在載載波通信數(shù)數(shù)據(jù)的協(xié)議議內(nèi)部擴展展了多業(yè)務(wù)務(wù)的通道復(fù)復(fù)用服務(wù)，，保證了多多種業(yè)務(wù)數(shù)數(shù)據(jù)的傳輸輸在滋生的的虛擬通道道內(nèi)，不對對其他業(yè)務(wù)務(wù)通道產(chǎn)生生影響，保保證了數(shù)據(jù)據(jù)的安全性性和可靠性性。QOS功能QOS是通道質(zhì)量量等級定義義和劃分，，通過QOS服務(wù)，將虛虛擬數(shù)據(jù)通通道的傳輸輸?shù)燃墑澐址郑ＷC實實時性要求求較高的數(shù)數(shù)據(jù)優(yōu)先到到達(dá)，大數(shù)數(shù)據(jù)量且數(shù)數(shù)據(jù)品質(zhì)要要求不高的的數(shù)據(jù)延時時傳送，合合理分配通通道資源。。防火墻功能能為了防止入入侵者對網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的惡意意入侵和攻攻擊，制定定好防火墻墻的數(shù)據(jù)隔隔離功能，，隔離與網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中通信信業(yè)務(wù)不相相關(guān)的所有有數(shù)據(jù)，保保證網(wǎng)絡(luò)安安全。數(shù)據(jù)加密服服務(wù)對重要安全全等級非常常高，例如如配網(wǎng)中的的遙控數(shù)據(jù)據(jù)，采用數(shù)數(shù)據(jù)加密服服務(wù)，保證證用戶的數(shù)數(shù)據(jù)安全可可靠。技術(shù)特色噪聲平衡處處理技術(shù)對連續(xù)噪聲聲和離散噪噪聲的特性性進行了分分析并制定了技技術(shù)解決方方案：對于連續(xù)續(xù)噪聲，認(rèn)認(rèn)為在兩個個足夠近的的頻點上具具有最為接接近的噪聲聲能量；對對于主要是是由負(fù)荷瞬變引引起的離散散噪聲，采用共生輔輔助頻點來來提取信號號。矩陣式糾錯錯技術(shù)系統(tǒng)采用交錯式式矩陣糾錯錯法，良好好的阻抗匹匹配、前導(dǎo)導(dǎo)同步、碼碼型優(yōu)選、、均衡通帶帶分離等都都經(jīng)過了精心創(chuàng)造和和設(shè)計，糾錯效果非非常好。回波抵消對于電磁反反射的干擾擾，采用與與中心頻率率很接近的的一個副頻頻率在接收收端來消除除噪聲干擾擾，提取正正確的調(diào)制制信號。技術(shù)特色自適應(yīng)均衡衡采用了先進進的數(shù)字電電路設(shè)計，，載波機的的輸入輸出出阻抗隨著著線路的變變化而調(diào)整整，增益自自適應(yīng)性強強，其速度度和靈敏度度得到了保保證。自組織網(wǎng)絡(luò)絡(luò)根據(jù)不同現(xiàn)現(xiàn)場情況自自動組織載載波網(wǎng)絡(luò)，，實現(xiàn)載波波系統(tǒng)以最最便捷的路路徑將數(shù)據(jù)據(jù)傳送到目目標(biāo)位置。。集中式管理理平臺為客戶提供供載波網(wǎng)絡(luò)絡(luò)實時狀態(tài)態(tài)信息和維維護接口的的集中管理理，為設(shè)備備使用和監(jiān)監(jiān)控提供了了便利。技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)通信接接口：RS232、RS485、以太網(wǎng)口口數(shù)據(jù)傳輸速速率:下行6.25kbps，上行37,5kpbs通道模式：：全雙工工作作模式適用電壓等等級：110kV、35kV、10kV、380V、220V等傳輸誤碼率率：＜10-6工作頻率范范圍：50kHz～210kHz載波通信帶帶寬：單個通道帶帶寬8kHz.共支持20個8kHz不同頻道間間隔離度：：70dB數(shù)字帶通濾濾波器阻帶帶衰減:96～100dB,過渡帶:150Hz技術(shù)參數(shù)載波頻點準(zhǔn)準(zhǔn)確度：頻率偏差不不超過10Hz接收靈敏度度：≤100μV接收信噪比比：優(yōu)于-3dB最大載波發(fā)發(fā)送功率：：＜15W動態(tài)范圍：：＞90dB通信頻道建建立時間：：<10ms調(diào)制方式：：DPSK（差分移相相鍵控）通道復(fù)用模模式：頻分復(fù)用（（FDMA）編碼效率：：81.3%輸出標(biāo)稱阻阻抗：75Ω供電方式：：AC220V，DC110V，DC48V，DC24V可選技術(shù)參數(shù)傳輸距離：：10kV/35kV中壓線路信信號的有效效距離:20千米米；220V/380V低壓線路信信號的有效效距離:1.2千米；地埋電力電電纜：＞5km；信號耦合方方式：架空線路—電容耦合方方式，電纜線路—電感耦合方方式，注入入式和卡接接式兩種電電感型耦合合器架空線與電電纜的混合合線路—電容和電感結(jié)結(jié)合的耦合方方式通信組網(wǎng)方式式：采用頻分分多址多通道道技術(shù)，主從從通信組網(wǎng)工作溫度：普通型：-25℃--+75℃℃低溫型：-40℃--+75℃℃抗雷擊：多重重防雷措施應(yīng)用指標(biāo)配套設(shè)備-產(chǎn)品目錄-電容耦合器-卡接式電纜耦耦合器-注入式電纜耦耦合器產(chǎn)品目錄架空線-電容式耦合器地埋電纜-卡接式耦合器地埋電纜-注入式電感耦合器載波通信配套套設(shè)備：架空線路-----電容式耦合器器電纜線路-----注入式耦合器器電纜線路-----卡接式耦合器器一體化電容耦耦合器一體化電容耦耦合器是將耦耦合電容器與與結(jié)合濾波器器結(jié)合為一體體，高壓端直直接連接在高高壓輸電線上上，用于實現(xiàn)現(xiàn)載波信號傳傳輸和工頻電電流的隔斷。。產(chǎn)品特點采用標(biāo)準(zhǔn)為IEC481-1974、GB7329-1998適用于10kV電力線載波系系統(tǒng)耦合電容器容容量3500pF整機峰值包絡(luò)絡(luò)功率為100W耦合方式分為為相—地標(biāo)準(zhǔn)條件：CSG-10-R1適用戶外使用用架空線-電容式耦合器卡接式耦合器器CSG-800-KJ1型卡接式電感感耦合器利用用電磁感應(yīng)原原理，將高頻頻載波信號耦耦合到電力電電纜屏蔽層和和3相芯線，實現(xiàn)現(xiàn)載波信號的的傳輸。與注注入式電感耦耦合器相比，，在現(xiàn)場安裝裝卡接式電感感耦合器具有有不改變電力力電纜原來接接地方式的優(yōu)優(yōu)點。地埋電纜-卡接式耦合器注入式耦合器器CSG-800-ZR1型注入式電感感型屏蔽地結(jié)結(jié)合設(shè)備（簡簡稱注入式電電感耦合器））技術(shù)指標(biāo)執(zhí)執(zhí)行IEC61334-3-22：2001《《中壓相相地和和注入入式屏屏蔽地地結(jié)合合設(shè)備備》標(biāo)準(zhǔn)。。注入入式電電感耦耦合器器安裝裝在無無電位位電力力電纜纜的屏屏蔽層層或接接地母母線的的接地地回路路中，，可以以在規(guī)規(guī)定條條件下下保證證載波波信號號在電電力電電纜的的屏蔽蔽層和和配電電線載載波發(fā)發(fā)送接接收機機之間間有效效的發(fā)發(fā)送接接收。。產(chǎn)品品特特點點容易易安安裝裝特別別適適用用于于城城市市電電力力電電纜纜系系統(tǒng)統(tǒng)極小小的的信信號號衰衰減減節(jié)省省安安裝裝空空間間與電電壓壓等等級級無無關(guān)關(guān)可靠靠的的安安全全保保證證，，能能夠夠容容許許800A故障障可適適用用于于20至500千赫赫的的頻頻率率范范圍圍可用用于于線線狀狀、、樹樹狀狀、、環(huán)環(huán)狀狀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)可靠靠的的防防潮潮處處理理地埋電纜-注入式電感耦合器典型型案案例例分分享享基于于載載波波的的中中壓壓配配網(wǎng)網(wǎng)通通信信方方案案實現(xiàn)現(xiàn)功功能能：：遙遙信信、、遙遙測測、、遙遙控控通信信規(guī)規(guī)約約：：半半雙雙工工通通信信規(guī)規(guī)約約或或者者平平衡衡規(guī)規(guī)約約使用場景景：在小小規(guī)模的的配電監(jiān)監(jiān)測區(qū)域域，覆蓋蓋面積較較小，可可以直接接采用全全載波通通信模式式。例如如：大規(guī)規(guī)模廠區(qū)區(qū)配電、、電站區(qū)區(qū)域配電電等。