第3章__电力线载波通信..
电力载波通信的发展及特点
摘要本文介绍了电力线载波通信的发展及特点，文中主要就高压电力线载波通信、中压配电网电力线载波数据通信和低压用户配电网电力线载波通信，以及与其相关的关键技术问题(wèntí)进行了讨论。
关键词电力线载波(zàibō) 通信发展应用0 引言电力线载波（Power Line Carrier - PLC）通信是利用高压电力线（在电力载波领域通常指35kV及以上电压等级）、中压电力线（指10kV电压等级）或低压配电线（380/220V用户线）作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。
近年来，高压电力线载波技术突破了仅限于单片机应用的限制，已经进入了数字化时代。
并且，随着电力线载波技术的不断发展和社会的需要，中/低压电力载波通信的技术开发及应用亦出现了方兴未艾的局面，电力线载波通信这座被国外传媒喻为“未被挖掘的金山”正逐渐成为(chéngwéi)一门电力通信领域乃至关系到千家万户的热门专业。
在这种形势下，本文旨在通过对电力线载波通信技术的发展及所涉及的一些技术问题的讨论，阐明电力线载波通信的发展历程、特点及技术关键。
1 电力线载波通信的发展(fāzhǎn)及现状1.1 我国电力线载波通信(zǎi bō tōnɡ xìn)的现状电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行而应运而生的，它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。
目前，它更是电网调度自动化、网络运营市场化和管理现代化的基础；是确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段；是电力系统的重要基础设施。
由于电力通信网对通信的可靠性、保护控制信息传送的快速性和准确性具有及严格的要求，并且电力部门拥有发展通信的特殊资源优势，因此，世界上大多数国家的电力公司都以自建为主的方式建立了电力系统专用通信网[1]。
长期以来，电力线载波通信网一直是电力通信网的基础网络，目前在长达670000km的35kV以上电压等级的输电线路上多数已开通电力线载波通道[1]，形成了庞大的电力线载波通信网。
电力线载波通信技术介绍电力线载波...
东北农业大学成栋学院毕业论文论文题目：电力载波通信抄表集中器设计学生姓名：丁修增指导老师：谭克竹讲师所学专业：电气工程及其自动化2014年6月Chengdong College of NortheastAgricultural UniversityThesisThesis topic：The design of concentrator for power line carrier based on auto meter readerStudent name：Ding XiuzengTutor name：Tan Kezhu LectureSpecialty：Electrical Engineering and AutomationJune 2014电力载波通信抄表集中器设计摘要随着我们国家电力事业的迅速发展，传统的用电抄收管理方式己经不能满足市场需求。
本文在大量收集查阅国内外有关远程抄表系统资料、深入用户及用电管理部门广泛调研的基础上，提出了一种采用低压电力线载波通信技术的远程自动抄表系统。
该系统具有三层网络结构，即上位机管理系统、集中器和载波电表。
重点分析研究了集中器及其与各组成部分的通信。
由于我国低压电力线上存在的高削减、高噪声、高变形，必须采用特殊的通信技术。
本文首先分析了高频信号在电力线中的传输特性；重点讨论了扩频通信技术在电力线载波通信中的应用；深入研究了以扩频调制解调技术通信技术为基础的、高性能的电力线载波专用MODEM芯片SSC P300的内部工作原理。
在此基础上，采用SSC P300实现了远程抄表系统中集中器与终端载波电表之间可靠的数据传输。
集中器是连接上位机与终端载波电表之间的枢纽，起着上传下达的作用。
根据中华人民共和国电力行业标准规定的集中器的主要功能及性能指标要求，本文重点研究设计了集中器的硬件系统和软件系统。
其中硬件系统主要包括主控制器、外部扩展数据存储器、时钟模块、上位机通信接口电路以及电力线载波通信电路及其外围电路等。
电力线载波通信详解..
1、电力线载波通信系统的构成
高压电力线、阻波器、耦合电容器、结合滤波器、载波机 和高频电缆组成
变电站 A
阻波器
变电站 B 高压线
阻波器
CC/CVT
结合滤波器 电力线载波机 结合滤波器
CC/CVT
电力线载波机
传输数据、电话和护信号
耦合设备
2、电力载波机 载波机发送功率较大（1-100W） 为集中利用发送功率，一般使用单路载波机 具备有较好的自动电平调节系统，接收信号电平 变化在30dB变化范围内时，音频信号输出电平 变化＜1dB 主要传输调度电话、自动化信息、电力线路保护 信号
结合滤波器与耦合电容器一起组成结合设备，在电力线和 高频电缆之间传输载波信号，实现线路侧和载波侧的阻抗匹配
结合滤波器样例： MCD80
结合滤波器原理图
设计耦合系统采用的线路阻抗值一般是： 单根导线：相地耦合为400Ω。相相耦合为600Ω； 分裂导线：相地耦合为300Ω，相相耦合为500Ω。 电缆侧（载波侧）一般为75Ω。
允许传送和判别的时间很短，发送信号的次数极少(每年 仅数次)，没有预定的发送时间，而且要求保护装置正确 动作的概率很高(安全性很高)和丢失命令的概很低(可依 靠性很高) 与话音交替复用 (AMP)
二、电力线载波机的体系结构
（一）电力线载波机的特点与技术要求
(1)电力线高频通道杂音大，线路直通距离长，衰减大，为保证收 信端有足够的信噪比，要求电力线载波机的发信功率较大。 (2)电力线载波机确保在电力线路故障或系统操作，造成高频通道 衰减突然增大很多时，仍能维持通畅。因此，要求电力线载波机 要有较快调节速度和较大调节范围的自动电平调节系统 (3)为便于灵活组织通信和频率分配，并避免因发信功率太大引起 制造困难，电力线载波机大多是单路机。 (4)现代电力线载波机大多为多功能、标准化、系列化、通用化的 载波通信设备，能适应在110-500kV各种不同电压等级的电力线 上传送电话与非电话业务的需要。 (5)为了提高电力线高频通道和载波设备的利用率，国产电力线载 波机本身常带有自动交换系统，并可为重要用户提供优先权。
电力载波通信概述
• 耦合电容器
耦合电容器接在结合滤波器与高压 导线之间，它是一个耐高压的瓷瓶油浸 纸介绝缘电容，其容量随电压等级的不 同而不同。其作用是将载波设备与电力 线上的高电压、操作过电压及雷电过电 压等隔离开，防止高电压进入通信设备 ，同时使高频载波信号能顺利地耦合到 高压线路上。
采用自动呼叫方式完成。
• 自动交换系统
国产机通常为四门用户交换系 统，通过自动拨号选叫所需用户 ，用户时分占用同一个载波信道 。
进口机常连接小交换机，提高 通路的利用率和实现组网功能。
电力线载波机的主要技术指标
• 传输信号电平 • 通路净衰耗频率特性 • 通路振幅特性 • 通路稳定度 • 通路杂音 • 载波同步 • 通路串音 • 回音和群时延 • 振铃边际
• 电力载波机 主要实现调制和解调 特点： ① 发送功率大 ② 单路机 ③ 自动电平调节 ④ 可以复合传送信号
• 调制方式 单边带幅度调制
接收带宽减少一半，噪声和干扰减少 提高电力线载波频谱的利用率 发送功率集中在一个边带中，利用率高
• 组成电路: 音频汇接电路、 发信支路、 收信支路、 自动电平调节系统、 呼叫及自动交换系统
• 线路阻波器GZ
串接在电力线和母线之间，是对电力系 统一次设备的“加工”，其作用是通过电 力电流，阻止高频载波信号漏到变压器和 电力线分支线路等电力设备，以减少变电 站和分支线路对高频信号的介入损耗及同 一母线不同电力线上的衰耗。高频阻波器 串联在高压输电线路上，因此它具备承受 强大供电电流、供电电压及瞬间短路电流 的能力。
• 远方保护信号也是音频信号，是在发生 电力故障时，需要传输到远方的信号。 通常传输的时间极短。因此在传送时先 停送话音、远动、呼叫信号，传送完保 护信号后，再继续传送其他信号。由于 时间很短，并不影响其他信号的传输。 同时可以全功率传输远方保护信号，确 保保护信号的可靠性。
电力线载波通信系统
摘要电力线载波通信是以输电线路为载波信号的传输媒介的电力系统通信。
由于输电线路具备十分牢固的支撑结构，并架设3条以上的导体(一般有三相良导体及一或两根架空地线)，所以输电线输送工频电流的同时，用之传送载波信号，既经济又十分可靠。
这种综合利用早已成为世界上所有电力部门优先采用的特有通信手段。
这次的课程设计通过电力线在波芯片设计一个电力线载波通信系统。
电力线载波通信具有广阔的应用前景但由于电力线的噪声和干扰对信道的污染很大，严重影响了低压电线载波通信的质量。
本文就电力线载波通信的优点缺点及发展现状进行了讨论，并分析了电力信道的噪声分类，特性及对我们信号的影响。
以及我们对噪声的滤波耦合等。
并且详细的介绍了电力线载波通信的具体实现形式方法和步骤最终形成一个系统达到我们的要求。
课程设计选用青岛东软的SSC1641的电力线载波芯片该芯片具有调制解条，a/d，d/a通信的功能，该芯片直接对信号数字信号处理，极大地提高了通信的可靠性。
文中包括了他的外围电路，信号放大，耦合，滤波等最终实现功能。
实现了接收电力线的含有噪声的信号，然后对这个信号滤波模数转换等处理后通过串行通信的方式发送到过单片机，单片机经过数据处理后通过LCD1602显示出来，并且也通过串行通信发送到PC机显示出来。
PC机或开关电路输入信号经过SSC1641处理后通过电力线发送。
这样一个系统阶完成了接收与发送信号，形成了一个通信系统。
关键字：电力线载波通信系统SSC1641 调制解调1、绪论1.1设计任务及要求电力线载波通信系统设计基本要求：下图一个电力线载波通信模块的结构组成，请看懂，并查阅资料了解电力线载波通信的原理和电力线载波芯片的技术资料。
根据系统结构，完成载波芯片外的其他器件选型、配套硬件电路设计（包括原理图、PCB图）、软件设计和仿真调试。
系统至少具备以下特性：1）开关量输入和输出各5路； 2）系统24V供电；3）具有通信状态指示功能； 4）有232、485或USB有线通信接口；5）断电继续工作能力； 6）其他自己发挥的功能。
电力线载波通信的原理
电力线载波通信的原理电力线载波通信是一种在电力配电线路上通过载波通信技术进行信号传输的通信方式。
它利用了电力线路的导线和设备构成的传输媒介，通过将通信信号叠加到电力信号中进行传输，实现信息在电力线上的传输和接收。
电力线载波通信的基本原理是将需要传输的通信信号通过特定的调制技术调制到一定频率范围内的载波信号中，然后将这个载波信号通过耦合装置耦合到电力线上，利用电力线本身的导电性质将载波信号传输到接收端。
接收端通过相应的解调技术将接收到的载波信号解调还原为原始的通信信号。
电力线载波通信主要包括三个基本要素：调制、耦合和解调。
调制是将需要传输的通信信号调制到载波信号上的过程。
该过程中，通信信号被转换成适合传输的频率范围内的调制信号。
调制技术包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。
耦合是将调制后的载波信号耦合到电力线上的过程。
这一过程需要借助耦合装置将载波信号注入到电力线中。
一般来说，耦合装置可以分为无源耦合装置和有源耦合装置。
无源耦合装置主要有串联电容、并联电容和电力线电容耦合器等，有源耦合装置则利用调制器与信号源直接相连。
通过耦合装置的作用，载波信号可以与电力信号共同传输。
解调是将接收到的载波信号恢复为原始的通信信号的过程。
在接收端利用解调技术，将接收到的载波信号进行解调，去除载波信号中的调制信息，恢复出原始的通信信号。
在电力线载波通信中，为了保证通信信号的传输效果，需要充分考虑实际环境的影响。
一方面，电力线可能存在各种噪声干扰，如电力设备的开关噪声、电力谐振噪声等。
为了抑制这些噪声的影响，可能需要采用滤波和降噪等技术。
另一方面，电力线的传输特性也会对通信信号的传输造成一定的影响，比如信号衰减和传播延迟等。
因此，需要在设计中充分考虑电力线特性，并采用合适的调制和解调技术来提高通信信号的传输质量。
电力线载波通信具有一定的优势和应用前景。
首先，电力线网覆盖广泛，可以方便地实现信息的传输。
电力线载波通信原理
电力线载波通信原理电力线载波通信是一种利用电力线作为传输介质进行通信的技术，它可以在不需要额外布线的情况下，实现数据传输和通信功能。
在现代智能电网建设中，电力线载波通信技术被广泛应用，为电力系统的监测、控制和通信提供了便利。
本文将介绍电力线载波通信的原理及其应用。
电力线载波通信利用电力线作为传输介质，通过在电力线上叠加高频载波信号来进行通信。
其原理是利用电力线本身的传输特性，将高频信号叠加在电力线上，通过电力线传输到各个终端，再经过解调器解调出原始信号。
这样就实现了在不需要额外布线的情况下，进行数据传输和通信的功能。
电力线载波通信的原理主要包括三个部分，调制、传输和解调。
首先是调制，即将要传输的信号转换成适合在电力线上传输的高频载波信号。
然后是传输，将调制后的高频载波信号叠加在电力线上进行传输。
最后是解调，即在接收端通过解调器将传输过来的高频载波信号解调出原始信号。
通过这三个步骤，就实现了在电力线上传输数据和进行通信的功能。
电力线载波通信技术在电力系统中有着广泛的应用。
首先，在智能电网建设中，电力线载波通信可以实现电力系统的远程监测和控制，提高了电力系统的自动化水平。
其次，在电力线通信网中，可以实现各种类型的数据传输，包括语音、图像、视频等多媒体数据的传输。
此外，在家庭电力网络中，也可以利用电力线进行局域网的组网，实现家庭网络的覆盖。
总的来说，电力线载波通信技术是一种利用电力线作为传输介质进行通信的技术，它利用电力线本身的传输特性，实现了在不需要额外布线的情况下进行数据传输和通信的功能。
在智能电网建设、电力系统监测控制、多媒体数据传输等方面有着广泛的应用。
随着技术的不断发展，电力线载波通信技术将会在电力系统中发挥越来越重要的作用。
低压电力线载波通信技术综述.
断器或自动开关,用以切除二次回路的短路故障。
自动调节励磁装置及强行励磁用的电压互感器的二次侧不得装设熔断器,因为熔断器熔断会使她们拒动或误动。
2.若电压互感器二次回路发生故障,由于延迟切断故障时间可能使保护装置和自动装置发生误动作或拒动,因此应装设监视电压回路完好的装置。
此时宜采用自动开关作为短路保护,并利用其辅助触点发出信号。
3.在正常运行时,电压互感器二次开口三角辅助绕组两端无电压,不能监视熔断器是否断开;且熔丝熔断时,若系统发生接地,保护会拒绝动作,因此开口三角绕组出口不应装设熔断器。
4.接至仪表及变送器的电压互感器二次电压分支回路应装设熔断器。
5.电压互感器中性点引出线上,一般不装设熔断器或自动开关。
采用B 相接地时,其熔断器或自动开关应装设在电压互感器B 相的二次绕组引出端与接地点之间。
三、电压互感器二次回路熔断器的选择1.熔断器的熔件必须保证在二次电压回路内发生短路时,其熔断的时间小于保护装置的动作时间。
2.熔断器的容量应满足在最大负荷时不熔断,即:(1熔件的额定电流应大于最大负荷电流(在双母线情况下,应考虑一组母线运行时所有电压回路的负荷全部切换至一组电压互感器上。
(2当电压互感器二次侧短路时,不致引起保护的动作,此数值最好由试验确定。
一般对屋内配电装置的电压互感器,熔断器选用R1-10/4A 、250V 的。
对屋外配电装置的电压互感器,熔断器选用RM10型250V 、15/6A 的。
为确保电压互感器使用的安全及电压互感器与电气仪表、继电保护、自动装置很好的配合,电压互感器二次回路熔断器应严格按照以上原则配置和选择。
一、引言电力线载波通信是利用高压电力线(在电力载波领域通常指35kV 及以上电压等级、中压电力线(指10kV 电压等级或低压配电线(380/220V 用户线作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。
35kV 以上电压等级的高压电力线载波通信主要用于地、市级或以下供电部门构成面向终端变电站及大用户的调度通信、远动及综合自动化;中低压电力线载波的应用目前主要在10kV 电力线作为配电网自动化系统的数据传输通道和在380/220V 用户电网作为集中远方自动抄表系统的数据传输通道,还有正在开发并取得阶段性成果的电力线上网高速MODEM 的应用。
电网监控与调度自动化试题及答案..
第一章1-1、电网监控与调度自动化系统结构与功能？答：以计算机为核心的电网监控与调度自动化系统的基本结构按其功能可分为四个子系统。
（1）信息采集和命令执行子系统。
与主站配合可以实现四遥（遥测、遥信、遥控、遥调）功能。
（2）信息传输子系统。
有模拟传输系统和数字传输系统，负责信息的传输。
（3）信息的收集、处理和控制子系统。
将收集分散的实时信息，并进行分析和处理，并将结果显示给调度员或产生输出命令对系统进行控制。
对其信息作出决策，再通过硬件操作控制电力系统。
1-2、电网监控与调度自动化系统的管理原则和主要技术手段？答：电力系统调度的目标是实现对变电站运行的综合控制，完成遥测和遥信数据的远传，与控制中心的变电站电气设备的遥控与遥调，实现电力调度系统的自动化。
应用主要技术手段：配电管理系统和能量管理系统。
配电管理系统包括配电自动化（DA），地理信息系统（GIS）配电网络重构，配电信息管理系统（MIS）需方管理（DSM）等部分。
能量管理系统主要包括数据采集与监控（SCADA）、自动发电控制与经济调度控制（AGC/EDC）、电力系统状态估计与安全分析（SE/SA）、调度员模拟培训（DTS）。
第二章2-1、简述交流数据采集技术方案的基本原理。
答：交流数据采集技术方案的基本原理选择交流信号的某一点为采样起始点，在交流一个周期T内均匀分布采集N个点，电压信号经A/D变换后得到N个二进制数，通过计算机的处理，可以采集得到所需对象的有效值，初相位等参数。
2-2、简述微机变送器的组成与工作过程。
答：微机变送器由交流信号输入回路，采集保持器，A/D转换器、CPU和存储器以及工频跟踪和采样时序电路等组成。
输入信号经相应的TA或TV变换成0-5V交流电压信号。
输入到多路模拟电子开关，CPU将当前需采集的路号地址送到MPX，MPX立即将选定的模拟电压输出刀采样保持器。
采样保持器按确定的采样时序信号采集该交流信号，当保持脉冲到达后，其输出信号保持不变。
电力线载波通信基础概述
电力线载波通信系统(xìtǒng)的
组成
电力线高频通道
由结合滤波器JL（又称结合设备），耦合电容器C、
阻波器GZ（又称加工设备）和电力线路(xiànlù)组
成。为了实现高频信号在高压输电线路(xiànlù)上
传输需要安装耦合装置。
耦合装置
耦合装置包括结合设备、加工设备及耦合电容器
耦合方式
互独立的信号汇集(huìjí)在一起，通过同一条信道
传输。在接收端再使用相应的处理技术，将各个信号
分离开来。
复用方式：FDM、TDM、CDM
频分多路复用：在发送端运用频谱搬移技术，将多路
信号的频谱搬移到互不重叠的频段上，从而构成一个
群频信号，经信道发送出去的复用方式。接收端只需
使用不同频率的滤波器，即可方便地从群频信号中将
ìn)的特点
线路频谱安排的特殊性
电力线载波(zàibō)通信能使用的频谱，是由3个因
素决定的：
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(zàibō)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(zàibō)通信使用频带为
（40～500）kHz。
止电力线上的50 Hz的工频高压和工频电流进入载波
设备，保护载波设备和人身的安全。
线路阻波器GZ串接在电力线路和母线之间，是对电
力系统(diàn lì xì tǒnɡ)一次设备的“加工”，
故称之为“加工设备”，作用是通过电力电流、阻止
高频载波信号漏到电力设备（变压器或电力线分支线
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汽车电力线载波通信模块的设计
汽车电力线载波通信模块的设计摘要随着汽车技术的飞速发展,传统点对点的通信方式已经不能适应汽车电子设备控制和数据通信的要求,汽车总线技术已经势在必行。
在这种情形下,如何在汽车上建立以总线技术为基础的高速通信信道问题自然成为汽车电子领域广受关注的研究热点。
而目前利用低压电力线进行信息高速载波的通信技术(PLC技术)由于可利用电力线、通信容量大、无需铺设新线路、接入灵活、成本低廉等优点,正受到国内外高度重视。
本论文的研究对象是汽车电力线载波通信系统,主要内容如下,分析了采用电力线载波通信的优缺点及其在汽车内实现的可能,同时还分析了汽车内电力线载波通信需要解决的问题。
分析了汽车电器工作的电磁环境及汽车内电磁干扰产生的机理、表现形式及其对汽车载波通信可能造成的影响。
分析了汽车电力线载波通信原理,建立了汽车电力线载波通信系统的模型,分析了汽车电力线载波通信系统的信道特性。
实现了有线载波通信在汽车中的部分应用,设计了一个基于 DTMF 信号的有线载波控制系统,并将其用于汽车照明系统。
本文在理论研究的基础上,实现了汽车内电力线载波数据通信。
关键词载波通信,信道特性,OFDM,数据传输I - -第1章绪论1.1 课题的来源及研究的目的和意义1.1.1 课题来源当今社会汽车保有量日益增加，人们对汽车的各种要求越来越高。
安全性、环保性、智能化、舒适性、娱乐性等各种特性要求促进了汽车技术快速发展。
电子控制系统用于汽车后，使汽车有关系统在各种工况下都处在最佳工作状态，各种受控指标均能获得较大改善。
随着电子技术的发展，汽车上的 ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)越来越多，从发动机控制到传动系统控制，从行驶、制动、转向系统控制到安全保证系统及仪表报警系统，从电源管理到为提高舒适性而做的各种努力等等，使汽车电气系统成为一个复杂的大系统。
电子设备的大量应用必然导致车身布线系统庞大复杂，安装空间紧缺，运行可靠性低，故障维修难度大。
电力线载波通信及其应用
通讯可靠性 终端设备 接入点 的便利性 施工周期 系统投资
好 电力猫+普通 网卡 受限于 电源插座 2天 低
好 普通网卡 受限于 接入网口 30天 高
稳定性一般，信号 距离不好控制，穿 透钢筋混凝土墙体 后性能变差
AP + 无线网卡 覆盖区域内不受限 制 7天 高
PLC标准介绍
HomePlug联盟及其相关标准
力线通信系统正在和其他通信媒价一起，组成互补的多通道传感器网络。 主流的芯片厂家：Intellon,Maxim,Conexant,DS2
我国电力线通信技术
• 1997年开始研究PLC技术，主要考虑PLC技术应用于低压抄表系统，传输 速率很低。 • • 1998年开发出样机，并通过了试验室功能测试； 1999年在现场进行试运行，获得了产品登记许可，5月，进行PLC系统的 研究开发工作。 • • • 2000年开始引进国外的PLC芯片，研制出2Mbps的样机。 2001年下半年进行了小规模现场实验 沈阳 北京 2003年研发了国家电力调度通信中心电网调度自动化系统，进行了低压配 电网电力线高速通信技术研究。 • 2005年完善了电力线通信（PCL）宽带接入系统。
电能表 PLC设备跨接变压器
变压器两侧 实现电流隔离 PLC信号注入
中压电力网络
耦合图示
3相4线制 将PLC信号耦合（注入）各相
3相4线制 将PLC信号耦合（注入）某相
3相3线制 将PLC信号耦合（注入）各相
3相3线制 将PLC信号耦合（注入）某相
耦合图示
中继器
网络密码NEK1
1-1
网络密码NEK2 1-2 21 2-2
•
只要是在通电的地方就可实现连网，并且接入、移动均灵活，维护方便。
电网监控与调度自动化题库及答案
第一章概述1.简述电网监控与调度自动化系统的基本结构答：电网监控与调度自动化系统按其功能可分为四个子系统：（1）信息采集和命令执行子系统；（2）信息传输子系统；（3）信息的收集、处理和控制子系统；（4）人机联系子系统。
2.简述电力调度系统的目标及其应用的主要技术手段答：电网监控与调度自动化系统的目标：保障电力系统安全稳定、优质高效、经济环保地持续运行。
对应的技术手段是在监控系统的基础上的自动发电控制AGC和经济调度控制EDC技术第二章交流数据采集与处理1. 简述交流数据采集技术方案的基本原理答：对交流量瞬时值直接采样，通过A/D变换将模拟量变为数字量，由微机对这些数字量进行运算，获得被测电压、电流、有功、无功功率和电能量值。
2. 简述微机变送器的工作过程答：变送器的输入信号经过相应的TV、TA变成0~5V交流电压信号，这些信号输入到多路模拟电子开关MPX，CPU经并行接口芯片，将当前需要采样的某路信号地址送到MPX，MPX立即将选定的模拟电压输出到采样保持器。
采样保持器按确定的采样时序信号采集该信号，A/D转换器将采样保持器输出的模拟电压转换成数字量，并经与非门向CPU发出转换结束信号,CPU中断当前工作，经并行接口电路读得A/D转换输出数据。
CPU再次发出选择下一路采样的地址信号到MPX，CPU对已采集的数据进行处理，并计算出线路上的各种电气量值。
3. 简述标度变换的意义与基本原理（求用四位十进制数显示满量程为140KV电压的标度变换系数K）答：标度变换的意义：电力系统中各种参数有不同的量纲和数值范围，如V与kV，A 与kA。
这些信号经过各种变换器转化为A/D转换器能接受的信号范围，经A/D转换为标幺值形态的数字量，但无法表明该测量值的大小。
为了显示、打印、报警及向调度传送，必须把这些数字量转换成具有不同量纲的数值，这就是标度变换。
第三章远动终端RTU1.简述RTU的种类、功能与基本结构答：种类：TTU、RTU、FTU功能：1）远方功能：遥测、遥控、遥信、遥调、电力系统统一时钟、转发，适合多种规约的数据远传；2）当地功能：CRT显示、汉子报表打印、本机键盘、显示器、远方终端的自检与自调功能。
电力系统继线路纵联保护基础知识讲解
输电线路纵联保护概述
. 2.方向比较式纵联保护 . 利用输电线路两端功率方向相同或相反的特征可以
构成方向比较式纵联保护。 . 当系统中发生故障时，两端保护的功率方向元件判
别流过本端的功率方向，功率方向为负者发出闭锁 信号，闭锁两端保护，称为闭锁式方向纵联保护； . 或者功率方向为正者发出允许信号，允许两端保护 跳闸，称为允许式方向纵联保护。
. 缺点是保护性能和投资受导引线长度影响。线路越 长，安全可靠性越低，投资越大。
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输电线路纵联保护两侧信息的交换
. . 输电线路用来作为载波通道时，必须在输电线路上装设专
用的加工设备，将同时在输电线路上传送的工频和高频电 流分开，并将高频收、发信机与高压设备隔离，以保证二 次设备和人身的安全。 . 电力线载波的方式主要有两种：一种是高频收、发信机通 过结合电容器连接在输电线路两相导线之间，称为“相—相” 制；另一种是高频收、发信机通过结合电容器连接在输电 线一相导线与大地之间，称为“相—地”制。 “相—相”制高频 通道的衰耗小，但所需加工设备多，投资大； . “相—地”制高频通道传输效率低，但所需加工设备少，投 资较小。目前，国内外一般都采用“相—地”制，高频通道。
. 根据基尔霍夫电流定律，正常运行或外部故障的输电线 路，在不考虑分布电容和电导的影响时，任何时刻其两端 电流相量和等于零。故障时故障点有短路电流流出，两端 电流相量和等于流入故障点的电流。
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输电线路纵联保护概述
. 2.两侧功率方向的故障特征。 . 发生区内故障时，两端功率方向为母线流向线路，两
侧功率方向相同，同为正方向。 . 发生区外故障时，远故障点端功率由母线流向线路，
功率方向为正，近故障点端功率由线路流向母线，功 率方向为负，两侧功率方向相反。
电力载波通信原理_电力载波通信的优缺点
电力载波通信原理_电力载波通信的优缺点电力线载波通信简介电力线载波通信（powerlinecarriercommunication）以输电线路为载波信号的传输媒介的电力系统通信。
由于输电线路具备十分牢固的支撑结构，并架设3条以上的导体（一般有三相良导体及一或两根架空地线），所以输电线输送工频电流的同时，用之传送载波信号，既经济又十分可靠。
这种综合利用早已成为世界上所有电力部门优先采用的特有通信手段。
载波通信方式（1）电力线载波通信。
这种通信具有高度的可靠性和经济性，且于调度管理的分布基本一致。
但这种方式受可用频谱的限制，并且抗干扰性能稍差。
（2）绝缘架空地线载波通信。
这种通信设备简单、造价低，可扩展电力线载波通信频谱，送电线路检修接地期间可以不中断通信，受系统短路接地故障影响较小，易实现长距离通信。
其缺点是易发生瞬时中断。
电力载波通信的优点只需要两端加上阻波器等少量设备即可实现通讯、远传等功能，投资小！电力线载波通信的缺点1、配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送；2、三相电力线间有很大信号损失（10dB-30dB）。
通讯距离很近时，不同相间可能会收到信号。
一般电力载波信号只能在单相电力线上传输；3、不同信号藕合方式对电力载波信号损失不同，藕合方式有线-地藕合和线-中线藕合。
线-地藕合方式与线-中线藕合方式相比，电力载波信号少损失十几dB，但线-地藕合方式不是所有地区电力系统都适用；4、电力线存在本身因有的脉冲干扰。
目前使用的交流电有50HZ和60HZ，则周期为20ms 和16.7ms，在每一交流周期中，出现两次峰值，两次峰值会带来两次脉冲干扰，即电力线上有固定的100HZ或120HZ脉冲干扰，干扰时间约2ms，因定干扰必须加以处理。
有一种利用波形过0点的短时间内进行数据传输的方法，但由于过0点时间短，实际应用与交。
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第二节 电力线载波通信系统
一、电力线载波通信系统构成
电力线载波通信系统主要由电力线载波机、电力线路和耦合设 备构成，如图3-1 。其中耦合装置包括线路阻波器GZ、耦合电容 器C、结合滤波器JL（又称结合设备）和高频电缆HFC，与电力线 路一起组成电力线高频通道。
耦合装置 电力线路 耦合装置
G
发电机 变压器 GZ C JL HFC 载 波 机 A JL HFC GZ 变压器
一、电力线载波通信的特点（续）
2. 线路频谱安排的特殊性 电力线载波通信能使用的频谱由三个因素决定： （1）电力线路本身的高频特性。 （2）避免50Hz工频的干扰。 （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的频率范围为 40—500KHz。
一、电力线载波通信的特点（续）
图3-9
（二）电力线载波通信的转接方式
电力线载波通信中，为了组成以调度所为中心 的通信网，经常需要进行电路转接。常用的转 接方式有两种：话音、远动通路同时转接和话 音通路单独转接方式。当话音、远动同时转接 时，可采用中频转接或低频转接；当话音通路 单独转接时，应采用音频转接。各种转接的原 理及特点如下。
1．定频通信方式
定频通信方式如图3-7 所示，这种方式应用最普遍。一 对一的定频通信方式又是定点通信，传输稳定，电路 工作比较可靠。
图3-7
2．中央通信方式
为实现图3-7中A站与B、C两站通话需要，也可采用中 央通信方式(见图3-8)。采用这种方式，在A、B、C三 站或更多站间通信可只使用一对频率，节约了载波频 谱也节约了设备数量。但这种方式只限A站与B、C两 站或更多外围站分别通话。各外围站之间不能通话。 因此，这种方式只宜在通话量少的简单通信网中使用， 如集中控制站对无人值守变电所的通信。
（1）接收频带减为一半，噪声及干扰影响减小。 （2）提高了电力线载波频谱的利用率。 （3）发送功率集中在一个边带中，利用率高。
四、电力线载波通信方式与转接方式
（一）电力线载波通信方式 电力线载波通信的方式主要由电网结构、调度 关系和话务量多少等因素决定，一般有定频通 信方式、中央通信方式、变频通信方式三种。 目前我国主要采用定频通信方式和中央通信方 式两种。
图3-8
（三）变频通信方式
为克服中央通信方式的不足，使各站间都能通话，仍 只使用一对频率，可以采用变频通信方式(图3-9)。平 时A、B、C三机不发信号，发送频率都为f2，接收频率 为f1。任一站拿起话机要通话时，该机就发信号并将发 送频率改为f1，接收频率改为f2，其他站频率仍不改变，
在被叫站被选择呼通后，拿起话机与主叫站通话。
（二）调制方式
电力线载波机采用的调制方式主要有双边带幅度调 制、单边带幅度调制和频率调制三种，其中单边带幅 度调制方式应用最为普遍，本节主要介绍这种调制方 式。 单边带幅度调制(SSB)也称单边带调幅，一般采用两次 调制及滤波的方法，将双边带调幅产生的两个边带除 去一个，载频也被抑制。它有以下优点：
G
发电机
C
载 波 机 B
图3-1
各构成部分的作用
电力载波机：是电力线载波通信系统的主要组成部分， 主要实现调制和解调，即在发端将音频搬移到高频段 电力线载波通信频率，完成频率搬移，载波机性能好 坏直接影响电力线载波通信系统的质量。 耦合电容C和结合滤波器JL组成一个带通滤波器，其作 用是通过高频载波信号，并阻止电力线上的工频高压 和工频电流进入载波设备，确保人身、设备安全。
电力线载波通信是电力系统特有的通信方式。
一、电力线载波通信的特点
1. 独特的耦合设备 电力线路上有工频大电流通过，载波通 信设备必须通过高效、安全的耦合设备才能 与电力线路相连。这些耦合设备既要使载波 信号有效传送，又要不影响工频电流的传输， 还要能方便地分离载波信号与工频电流。此 外，耦合设备还必须防止工频电压、大电流 对载波通信设备的损坏，确保安全。
3. 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 力线开设载波来组织各方向的通信。由于能 使用频谱的限制、通信方向的分散以及组网 灵活性的考虑，电力线通信大量采用单路载 波设备。
一、电力线载波通信的特点（续）
4. 线路存在强大的电磁干扰 由于电力线路上存在强大的电晕等干扰噪声， 要求电力线载波设备具有较高的发信功率， 以获得必需的输出信噪比。 另外，由于50Hz谐波的强烈干扰，使得0.33.4KHz的话音信号不能直接在电力线上传输， 只能将信号频谱搬移到40KHz以上，进行载 波通信。
各构成部分的作用（续）
线路阻波器GZ串接在电力线路和母线之间，是对电力 系统一次设备的“加工”，故又称“加工设备”，加 工设备的作用是通过电力电流、阻止高频载波信号漏 到变压器和电力线分支线路等电力设备，以减小变电 站和分支线路对高频信号的介入损耗及同一母线不同 电力线路上高频通道。
结合设备连接载波机与输电线，它包括高频电缆，作 用是提供高频信号通路。 输电线既传输电能又传输高频信号。
1．中频转接
指转接的信号为中频信号，即不通过中频调制与解调 来实现转接，如图3-10所示
图3-10
2．低频转接
低频转接也属于话音和远动通路同时转接的方式，如 图3-11所示，两台中转载波机在在中频调制前的“低 转发”与中频解调后的“低转收”端彼此相互连接， 即可实现低频转接。这种方式可实现最终同步，传输 电平稳定。
第三章 电力线载波通信
概述 电力线载波通信系统 数字电力线载波机 电力线载波通信新技术
Hale Waihona Puke 第一节 概述电力线载波通信(也称PLC-Power Line Carrier)是利用 高压输电线作为传输通路的载波通信方式，用于电力 系统的调度通信、远动、保护、生产指挥、行政业务 通信及各种信息传输。电力线路是为输送50Hz强电设 计的，线路衰减小，机械强度高，传输可靠，电力线 载波通信复用电力线路进行通信不需要通信线路建设 的基建投资和日常维护费用，在电力系统中占有重要 地位。