中压载波机方案图.pdf
中压电力线载波通信信道分析及模型研究
输函数的虚部。在传输线结构一定的情况下，频率的改变会直
接影响到幅度和相位常数的变化。
在载波通信中，载波信号的频率远大于工频电源的频率，
故载波信道的传输常数可以按如下形式给出：
r = (R + jωL)(G + jωC)
其中ω = 2π f ， f 为载波信号的频率。R、L、G、C分别
是电力线的电阻、电感、电导、电容。假设两导体间的距离远
1.2噪声特性分析 电力线载波通信系统中，噪声干扰是对信号影响最大的干 扰，噪声特性是描述信道特性的最重要参数之一。噪声干扰的 产生有以下几种情况： (1)电力线的固有干扰，我国使用的交流电频率为50Hz， 每个周期有两个峰值，因此电力线固有干扰为100Hz，时间间 隔为10毫秒。 (2)周围环境产生的噪声干扰，在电网周围，存在着各种不 同频率的中、短波广播电台，这些电台和其他各种电磁干扰会 对载波通道产生一定的噪声干扰。 (3)电网设备产生的噪声干扰，电网上有着各种不同功率值 的阻性、感性、容性设备和开关，这些设备在开闭时，会产生
但是，电力线是设计用于传输电能的线路，不是专门设 计的通信线路，它的物理特性与专门的通信线路有着很大的不 同。由于线路上传输的是电能，因此在传输通信信号时线路的 信道特性极为复杂。电力线上负载多，每个负载都产生噪声， 噪声干扰复杂，信号衰减大，由于存在多径衰减，会使信道产 生多径延时 ，而且电力线信道参数是随时间和频率变化的，因 此必须对电力线的信道特性进行分析和研究，建立合适的电力 线信道模型。
DISCUSSION AND RESEARCH 探讨与研究
中压电力线载波通信信道分析及模型研究
文பைடு நூலகம்邹育霖 赵宏伟 孟艳清
摘 要：利用电力载波通信技术实现配网自动化中的通信有着天然的优势，但是电力线信道复杂，作为通信 介质有一定的缺陷，需要对电力线信道做深入分析。笔者深入分析了电力线载波通信信道的阻抗、噪声、衰减特 性，并给出了中压电力线载波通信信道模型。
电网中压电力线载波通信系统技术研究
通信网络技术电网中压电力线载波通信系统技术研究葛翔昊（国网谷城县供电公司，湖北襄阳随着电力自动化和智能化的发展，中压电力线载波通信技术作为电力通信的核心技术之一，大大提高了电力系统的可靠性和安全性。
结合电力通信领域和中压电力线载波通信技术的现状，综合分析了中压电力线载波通信技术的基本原理、通信特点以及相关的应用场景。
通过对国内外相关文献的综合分析，研究了不同电力线载波通信系统的应用效果和可行性，提出了中压电力线载波通信系统的优化设计方案和技术指标。
通过实际应用，验证了所研究的中压电力线载波通信系统在电力系统中的可靠性和稳定性，能够为中压电力线载波通信系统技术的应用和中压电力线载波；电力通信；电力系统；输电线路Research on Medium Voltage Power Line Carrier Communication System Technology inPower GridGE Xianghao(State Grid Gucheng Power Supply Company, Xiangyang）运维方便。
中压电力线载波通信可以直接中压电力线载波通信技术利用电力线路作为传输介质，通过在电力线路上传输高频信号进行数据和。
基于接地电力线的并联，电力线路具有一定的电容、电感以及阻抗等性质，能够传输高频信号。
中压电力线载波通信系统利用电力线路的这些特性，通过高频载波技术将数字信号调制到电力线路，利用接收端的解调技术将数字信号恢复出来，从而实现数据和信息的传输。
中压电力线载波通信系统个部分，其中发射端负责数字信号的调制和发射，接收端负责信号的接收中压电力线载波通信技术的应用场景主要包括配电自动化主站SDH/MSTP/光纤2.2 组成要素中压电力线载波通信网络的组成要素包括中压电力线载波通信模块、终端设备、传输介质以及通信协议等。
2023年8月10日第40卷第15期· 133 ·的传输速率受线路频率响应、噪声等因素的影响，需要通过精密的信号处理和设计，提高传输速率和可靠性。
电力线载波通信基础要点
方向的分散，以及从组网的灵活性考虑，电力线载波
通信不象邮电载波那样在一条线路上开通十几路、几
十路、甚至几百路的载波电话，而是大量采用单路载
波设备。在某些特定情况下使用多路载波，也均在千
路以下。
23ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
电力线载波通信的特点
线路存在强大的电磁干扰
由于电力线路上可能存在强大的电晕等干扰噪声，要
1）电力线路本身的高频特性；
2）避免50Hz工频谐波的干扰；
3）考虑载波信号的辐射对无线电广播及无线通信的
影响。
我国统一规定电力线载波通信使用频带为（40～500）
kHz。
22
电力线载波通信的特点
以单路载波为主
电力系统从调度通信的需要出发，往往要依靠发电厂、
变电所同母线上不同走向的电力线，开设电力线载波
设备功率容量能得到充分利用；
➢
因占用频带窄，故外来干扰也相应减小。
12
载波通信基本原理
双向通信的实现
载波通信的基本过程可归纳为：“一变二分三还原”。
“变”是用调制器把话音频带变换到高频频带，“分”
就是频率分割，在收信端用滤波器把各路信号从群信
号中分割出来，“还原”就是利用解调器把高频频带
还原成话音频带。
按照频率搬移、频率分割原理实现传输线路频分多路
复用的设备叫做载波机载波机。
13
载波通信基本原理
双带二线制
所谓双带二线制指的是在一对通信线路的两个传输方
向上，采用两个不同的线路传输频带，利用方向滤波
器把收、发两个方向的线路传输频带分开，防止“自
中压载波通信解决无信号台区数据传输
许可 ． 保证 了通 信 的可靠性 和安 全性 ； 信号 在 配 电线 中传输 ， 不受 地理环境 的影 响 ， 配 电线架设 到哪里 ， 通 信就可 以延 伸到哪里 。因此 ， 与其 它几种 通信方式相 比． 中压 载波通 信在 经济 性 、 便 利性 等方 面具 有无 可
比拟 的 优 势 。
２技术优势及特点
２ ． １ 技 术优 势
中压 载波通信与光纤 通信 、 无线通 信 的综合对 比
如 表 １所 示 。 表１ 中压 载 波 通 信 与光 纤 通信 、 无 线 通信 的综 合 比 较
１系统结构及功能
中压载波 通信通过 中压载 波通信设备 实现 ， 由电
力 线 载 波 数 字 通 讯 机 和耦 合 设 备 构 成 。电力 线 载 波数
作者 简 介 ： 陈娟 （ １ ９ ８ １ ． ） ， 研 究 方 向为 电能计 量 。
投 稿 日期 ： ２ ０ １ ６ ． １ １ — １ ６
从 表 中可 以看 到 ． 光 纤 通 信 在 建 设 时 需 要 敷 设 光
自动 化 应 用 ２ ０ １ ６ １ ２期 ３ ２
系 统 解 决 方 案
字通讯机 分为主载波 机和从载 波机 ， 它带 有数字信 号
接 口和 载 波 信 号 接 口 ， 数 字 信 号 接 口可 以 与 终 端 或 载 波通讯 管理机相连 。 载 波 信 号 接 口可 以 与 耦 合 设 备 相
连， 再通过耦合设备将 载波信号耦合到 ｌ Ｏ ｋ Ｖ配电线 。
在 主节 点 处 需 要 的设 备 包 括 耦 合 器 、 主 载 波 机 和 载 波 通 讯 管 理 机 。 在 从 节 点 处 需 要 的 设 备 包 括 耦 合
中压跨频带电力线载波机-说明书
PDZ-100中压电力线载波机一、产品概述PDZ-100中压电力线载波机是我公司针对配用电网智能化的通信需求，研制的一种新型高速、高可靠的专用电力线载波通信装置。
适用于中压配电自动化、分布式电源接入控制、电动汽车充电控制、用电信息采集上联等配用电智能化系统数据高速可靠传输。
图1 PDZ-100中压电力线载波机二、主要特点电力线载波通信是电力系统特有的一种通信方式，具有无需新布线和通道天然可靠的优势。
该装置采用先进的数字信号处理技术实现高速OFDM调制解调、信道编译码、纠错、自适应组网等功能。
既可以单独组网，也可以作为光纤、无线通信方式的补充和延伸混合组网，具有使用灵活、方便、性价比高的优点。
主要表现在以下几方面：(1)实施方便。
无需额外的线路，一次建设成本低，投资少，见效快，并且运行维护成本低廉；(2)速率高。
采用先进的OFDM技术，在150kHz-12MHz频带内实现最高可达10Mbps高速传输，完全满足配网智能化业务数据传输要求。
(3)稳定性高。
传输频率在150kHz-12MHz范围内，自适应选取最佳的工作频段，提高数据传输的稳定性。
(4)可靠性高。
采用高效的信道编码与纠错技术，提高系统的接收灵敏度和抗干扰的能力，保证数据传输的高可靠性和安全性。
(5)覆盖范围广。
系统通过多跳自动中继技术实现同一变电站范围载波节点的自组网，延长通信距离和覆盖范围。
(6)业务接口丰富。
提供标准通信接口（RS-232、RS-485和以太网口）与配用电业务终端设备连接，具有完全的开放性和兼容性。
三、功能描述PDZ-100中压电力线载波机的工作原理如下图2所示，由耦合电路、模拟板和数字板组成。
模拟板主要功能是模拟前端负责数模信号转换、信号滤波以及信号放大功能。
数字板上DSP/FPGA芯片主要完成信道的编译码、OFDM调制解调等物理层功能；ARM芯片的主要功能是控制物理层数据的收发、多址接入方式的选择、流量控制、快速组网策略等协议处理。
中压电缆载波通信在配网中的应用与研究
中压电缆载波通信在配网中的应用与研究随着社会经济的不断发展，城市化进程加快，电力需求迅猛增长。
电力系统发生巨大改变，智能化电网建设迫在眉睫。
配网是智能化电网的重要组成部分，是负责对用户供电的电力系统。
配网通信是指配电网中通过无线或有线通信方式，实现电网内部不同站点和设备间的数据传输、控制信号传送和本地监测等功能。
随着电力系统复杂度的提高，传统通信技术已不能满足智能配电网络的需求。
中压电缆载波通信技术日益受到关注，成为一种理想的通信方式。
本文将从以下几个方面详细阐述中压电缆载波通信在配网中的应用与研究。
一、中压电缆载波通信技术概述中压电缆载波通信是利用中压电缆作为传输媒介, 将信号通过电缆将信号“载波”到输电线路中实现点对点或多站点通信。
中压电缆载波通信技术除了能同时多信道多方向传输，也能通过调制方式实现数字通信等多项功能。
通过中压电缆作为消息传输媒介，避免信息包丢失和信息可能被窃听或遭到干扰的风险。
二、中压电缆载波通信技术在配网中的应用1、数据采集、控制、监测中压电缆载波通信技术可以用于配电变电站的数据采集，如电量表的读取、电流电压信号的采集等，利用载波通信技术将数据直接传输到调度计算机上进行监测和分析。
在配电箱内设置表计终端单元(MCU)，可减少电流与电压变送器和转换模块等转换装置的应用，简化测量线路，大幅度降低采集成本。
2、配电保护控制中压电缆载波通信技术应用于配电保护控制工程中，则省去烦琐的布线和连接，采用数字式载波通信终端便可直接联通到主站，可实现集中计量、集中监测和远程控制，实现电力系统的实时数据监控以及故障的快速定位、偏移等功能。
3、稳定性、可靠性相比于其他通讯方式，中压电缆载波通信技术具备出色的抗突发干扰和电磁干扰性能。
由于工作频率高，载波信号衰减明显低于低频音频信号，信号传递损失小，故通信数据质量稳定，有助于保证配电系统的稳定运行。
三、中压电缆载波通信技术在配网中的研究方向随着电力系统的不断升级和智能化电网与传统配电网的交叉，中压电缆载波通信技术也在不断普及应用。
泰伦特中压载波
性
能
光 纤 通 信 通信速率高 （兆量级） 较高 较低 较高 较远 较难
无 线 通 信 速率适中 （K量级） 较低 较高 较低 渐近 便捷
载 波 通 信 速率适中 （K量级） 较低 （光纤通信成本1/4） 无 较高 较远 便捷
通信速率
设备成本 使用成本 可靠性 距离 安装
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设计混合线路载波通信方案时，线路必须满足一些条件： 1.架空线路超过1000米后，线路中架空线路的段数不宜超 过2段； 2.采用注入式耦合器，在利用电缆屏蔽层耦合信号的线路 中，出线电缆的长度必须超过75米； 3.架空线的总长度不超过2000米（架空线的长度与线路上 的负荷电流的大小有关：负荷电流小，架空线路可允许长一 点；负荷电流大，要求线路长度短一点）； 4.线路分支和负荷的大小也会有一定的影响 ，是作为线路 载波通道设计工作的重要参考内容（根据我们的经验，在主、 从之间的用户负荷达到10000千瓦时，需要加装中继设备）。
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中压载波通信设备是沿电力配电一次线路铺设，信号在电力 线路中广播发送，不同于光纤数据传输模式。中压载波通信设备 组网模式结合配电一次线路结构和载波信号传输距离。
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主载波
从载波
从载波
终端
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2.可应用于架空线、地埋电缆及混合线路的载波通信建设； 3.主载波适用于多种通信接入方式：串行通信、以太网通信等
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中压配电网载波通信技术
维普资讯
电 力 自动 化
中压配 电网载波通 信技术
翟炜 平
（ 海市 电力公 司 闽行 供 电分公 司 ，上 海 上 ２ １０ ） ０ １０
［ 摘要］ 论述 了中压 载波通信关键技 术问题 以及载波通信在城 市 中压 配 电网 中的应 用，并作 了前景展 望。
生火情 时 由传感器 产生 的 Ｈ 信 号为高 电平，使 Ｖ 导通 ， Ｊ ７
【 王新 贤． 用集成 电路速查手册 【 ． 南： ２ 】 通 Ｍ】济 山东科 学技术 出
版 社 ．０ ４ ２ ０
将 Ｒ线拉低，形成 Ｃ ０ ＝ 判为火警。在巡故障周期寻 ＝ ，Ｒ ０ 址到该探测器时，４ １ ３ Ｃ ０ 的 Ｏ脚输出一个低电平，经反 ０
构 的研 究 热 点 ，并在 很 多 方面 取 得 了 重 大突 破 ， 为实 现 工 业级 应 用 打 下 了坚 实 的基 础 。本 文将 重 点 论 述这 一 领
噪声等。传输衰减测量分析表明，补偿电容和分支线路 等对传输特性都 有很大影响，但是变 电站的补偿电容仅
对 变 电站 与配 电站之 间 的信 号 传输 衰 减 产 生影 响 ，对 配
则形 成 Ｃ １ ＝ ，Ｒ＝ Ｉ
判为故障 。
５复用技术设计
（） Ａ
总 线Ａ是 脉 冲
图 １ 总 线 及 接 口 电路
线为 输 出模 块 、输
模 块，控 制器将 Ｒ线置低，经反相后变为高 电平送到 ４１ ０ ３触发器的 Ｄ端 。脉冲数与地址编码一致 ，４ １ ３ ０ ０ 的Ｃ Ｏ脚输 出一个低电平，经反相后变为高 电平使 Ｄ ６
Ｏ 引言
压 （８ Ｖ２ ０ ） ３ ０ ／２ Ｖ 。
高压载波通信网络在很长一段时期 内都是我国电力
中压载波传输原理
中压载波传输原理Carriers are an essential component of modern telecommunications systems, playing a crucial role in transmitting data and information over long distances. In the realm of medium-voltage carriers, the principle of transmission revolves around utilizing the frequency domain to carry the information.在现代通信系统中，载波是一个必不可少的组件，它在传输数据和信息方面起着至关重要的作用。
在中压载波传输领域，传输原理围绕着利用频域来携带信息。
One perspective to consider when exploring the principles of medium-voltage carrier transmission is the technical aspect. This involves delving into the various modulation and demodulation techniques employed to imprint the information onto the carrier signal and extract it at the receiving end. Furthermore, the technical aspect encompasses the mechanisms and equipment necessary for the generation, amplification, and transmission of the carrier signal within the medium-voltage range.在探索中压载波传输原理时，一个需要考虑的角度是技术方面。
中压载波技术在采集陕南山区无信号台区信息中的应用研究
中压载波技术在采集陕南山区无信号台区信息中的应用研究摘要：集团公司计量信息自动化建设推进以来，依靠移动通讯信号基本解决了绝大部分10kV台区电能量采集问题，但在陕南山区由于山大沟深林密，地形情况复杂，还有一些台区附近没有移动通讯运营商的信号。
特别是一些住户分散，交通不便的大山里，通讯运营商考虑成本问题已经无法进一步解决信号问题，导致这些地区的台区数据无法采集。
本文在分析中压载波和光纤通讯可行性的基础上，对中压载波利用10kV电力线路作为传输数据物理特点和具有投资少、施工简单、数据传输稳定、运维方便等优势进行了分析，并进一步提出了陕南山区无信号台区采用中压载波解决通讯问题的实施方案。
关键词：计量信息自动化建设；无信号处理；应用研究0引言在电表智能化、抄表自动化的趋势下，为落实集团公司《计量自动化建设第三阶段工作安排》，对汉中地电8县局变压器、表计等计量设备进行全面的集抄改造：对原综合变下电能表更换为智能表计并加装集中器；对专用变压器安装485电能表并加装负控采集终端。
集中器及负控终端通过GPRS信号与主站服务器连接，实现远程集抄，从而减少人工抄表的大量工作，同时可以使10kV馈路供、售实现同时抄录，有益于线损更为精确的计算。
但在实际工作中却遇到部分山区台区整个无信号，采集终端无法正常上线的问题。
目前，集中器与主站系统间的通信主要采用无线通信，包括无线专网通信和无线公网通信。
无线通信虽然安装方便、成本较低，也不受传输通道路径的限制，但无线专网通信在同频组网时的通信能力不足，网络效率较低，在大规模组网时容易受到同频信号干扰或者产生交调干扰，且会涉及到专用无线频段的使用权问题。
无线公网通信则在可靠性和安全性上存在隐患，使用成本较高，且存在高峰期拥堵问题和偏远地区信号较弱的问题。
陕南地区存在移动通信信号未覆盖的山区台区，导致安装于变压器旁的采集终端无法与主站连接上线，致使远程电脑控制无法实现。
此问题为集团公司“全覆盖、全采集”的工作目标形成了一定障碍，导致抄表工作量增加，造成时间、资源的大量浪费。
电力采集系统中压载波通信技术研究bywei
电力采集系统中压载波通信技术研究【摘要】：随着我国互联网、通信技术等相关技术的发展，导致很多传统行业都在进行变革，对于我国的电力系统而言，其也在大力建设智能电网，这样便于对我国电力进行管理和提高电网工作效率，另外，在全国很多地方也在大规模的建设用电信息采集系统。
由于电力载波通信技术具有其它技术无法比拟的优势，如其具有很高的可靠性、安全性、在经济性方面表现也很好等，鉴于这种情况，该技术在用电信息平台以及电力采集信息系统建设等方面得到了广泛的应用[1]。
本论文主要阐释了智能电网相关概念、电力载波技术的工作原理和在用电信息采集平台与系统运行当中发挥的作用等内容，希望给相关领域的理论研究与实践运用提供一些理论参考及一些借鉴价值。
关键词：智能电网；电力载波；通信技术；电力采集系统1、前言电力事业作为我国的基础产业，对我国的经济发挥着重要的影响作用，另外，我国的工业、人们的生活等都离不开电力，因此，电力行业是我国经济社会的一个非常重要的组成部分 [2]。
随着我国科学技术的发展，电力行业在各个方面取得的成绩也是非常的骄人，其也不断受到各个地方政府等部门的重视。
由于用电人员的增加，导致使用电表的用户也在不断的增加，那么，采用传统的人工来对电表数字进行抄写的方式显然是不能够满足现实需求，在某种程度上面也制约了电力企业的发展，另外，也给我国用电信息采集管理方面的作业带来了新的挑战与困难，面临这种制约电力行业发展的瓶颈，只有努力寻找新的出路才能够更好的扭转这种局面，那么，采用用电信息管理系统来对我国电力行业进行管理是一种非常不错的选择，也是未来的大趋势所在。
由于诸多学者及专家等对电力载波通信技术进行广泛研究，目前，已经克服了许多该领域的难题，并且取得了不错的成绩。
为了能够实现数据信息的高速传播，目前，通过电力载波技术能够实现把现有的电力线路进行充分、并且有效的利用。
随着我国电力事业的发展，针对电力线相关的载波通信产品也层出不穷，但是，对于这些载波通信产品是缺乏系统性研究的，也没有对这些产品进行横向和纵向的比较研究，因此，需要我国相关研究人员加强该领域的研究。
配电站点从载波机安装及接线示意图CAD
新型现场校验装置和中压载波技术的研究与应用
新型现场校验装置和中压载波技术的研究与应用发布时间：2021-10-20T08:41:23.729Z 来源：《中国电业》2021年16期作者：吴达雷1 吴清耀1 顾婷婷1 朱斌2 关业龙3 [导读] 新型现场校验装置和中压载波技术的应用结合，能够实现远程校验现场小水电电能表运行误差吴达雷1 吴清耀1 顾婷婷1 朱斌2 关业龙31.海南电网有限责任公司电能计量中心（海南省海口市 570100）2.海南电网有限责任公司陵水供电局（海南省陵水黎族自治县 572400）3.海南电网有限责任公司白沙供电局（海南省白沙黎族自治县 572800）摘要：新型现场校验装置和中压载波技术的应用结合，能够实现远程校验现场小水电电能表运行误差，保障现场电表正常运行，准确计量；中压载波技术通过OFDM调制技术通信，保证信号在10kV电力线上安全传输到主站，可有效解决山区小水电网络信号差无法进行传输问题。
该项目对于小水电电能表的校验装置和中压载波技术的结合应用重点研究，项目成果的应用，可以保证山区小水电电能表能在允许误差内运行，一旦有异常第一时间上报告警。
本文从新型现场校验装置和中压载波技术概述，原理分析进行论述，着重研究了现场校验装置和中压载波技术的应用。
关键词：新型校验装置；远程校验；中压载波技术；研究与应用；一、论述1.1研究背景现如今，传统的电能表现场校验模式已经不适用电网数字化发展，无法第一时间发现现场电能表运行误差，不能保证校验工作开展的效率。
目前，电网公司现存在部分小水电终端安装在无线信号覆盖或信号覆盖较弱的偏远地区，由于个别偏远地区无运营商（2G/3G/4G）信号，导致终端无法正常上线、不能实现电量数据远程采集上传。
信号问题是目前影响终端在线率和数据完整率的主要因素之一，无信号地区往往需要通过增加基站或通过敷设通信线解决数据传输问题，但这两种方案成本过高，现亟需通过可行的信号问题解决方案提升终端在线率及数据完整率。