电力系统通信基础解析
电力系统基础知识
第一章电力系统基础知识继电保护、自动装置对电力系统起到保护和安全控制的作用，因此首先应明确所要保护和控制对象的相关情况，涉及的内容包括：电力系统的构成，电力系统中性点接地方式及其特点，电力系统短路电流计算及其相关概念。
这是学习继电保护、自动装置等本书内容的基础。
>>第一节电力系统基本概念一、电力系统构成电力系统是由发电厂、变电站(所)、送电线路、配电线路、电力用户组成的整体。
其中，联系发电厂与用户的中间环节称为电力网，主要由送电线路、变电所、配电所和配电线路组成，如图1-1中的虚框所示。
电力系统和动力设备组成了动力系统，动力设备包括锅炉、汽轮机、水轮机等。
在电力系统中，各种电气设备多是三相的，且三相系统基本上呈现或设计为对称形式，所以可以将三相电力系统用单相图表述。
动力系统、电力系统及电力网之间的关系示意图如图1-l所示。
图1-1 动力系统、电力系统及电力网示意图需要指出的是，为了保证电力系统一次电力设施的正常运行，还需要配置继电保护、自动装置、计量装置、通信和电网调度自动化设施等。
电力系统主要组成部分和电气设备的作用如下。
(1)发电厂。
发电厂是把各种天然能源转换成电能的工厂。
天然能源也称为一次能源，例如煤炭、石油、天然气、水力、风力、太阳能等，根据发电厂使用的一次能源不同，发电厂分为火力发电厂(一次能源为煤炭、石油或天然气)、水力发屯厂、风力发电厂等。
(2)变电站(所)。
变电站是电力系统中联系发电厂与用户的中间环节，具有汇集电能和分配电能、变换电压和交换功率等功能，是一个装有多种电气设备的场所。
根据在电力系统中所起的作用，可分为升压变电站和降压变电站；根据设备安装位置，可分为户外变电站、户内变电站、半户外变电站和地下变电站。
变电站内一次电气设备主要有变压器、断路器、隔离开关、避雷器、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、负荷开关等。
变电站内还配备有继电保护和自动装置、测量仪表、自动控制系统及远动通信装置等。
电力系统分析基础知识点总结讲解学习
电力系统分析基础目录稳态部分一．电力系统的基本概念填空题简答题二．电力系统各元件的特征和数学模型填空题简答题三．简单电力网络的计算和分析填空题简答题四．复杂电力系统潮流的计算机算法简答题五．电力系统的有功功率和频率调整1．电力系统中有功功率的平衡2．电力系统中有功功率的最优分配3．电力系统的频率调整六．电力系统的无功功率和频率调整1．电力系统的无功功率平衡2．电力系统无功功率的最优分布3．电力系统的电压调整暂态部分一．短路的基本知识1.什么叫短路2.短路的类型3.短路产生的原因4.短路的危害5.电力系统故障的分类二．标幺制1.数学表达式2.基准值的选取3.基准值改变时标幺值的换算4.不同电压等级电网中各元件参数标幺值的计算三．无限大电源1.特点2.产生最大短路全电流的条件3.短路冲击电流im4.短路电流有效值Ich四．运算曲线法计算短路电流1．基本原理2.计算步骤3.转移阻抗4.计算电抗五．对称分量法1.正负零序分量2.对称量和不对称量之间的线性变换关系3. 电力系统主要元件的各序参数六．不对称故障的分析计算1.单相接地短路2.两相短路3.两相接地短路4.正序增广网络七．非故障处电流电压的计算1.电压分布规律2.对称分量经变压器后的相位变化稳态部分一一、填空题1、我国国家标准规定的额定电压有3kv 、6kv、10kv、35kv 、110kv 、220kv 、330kv、500kv 。
2、电能质量包含电压质量、频率质量、波形质量三方面。
3、无备用结线包括单回路放射式、干线式、链式网络。
4、有备用界结线包括双回路放射式、干线式、链式、环式、两端供电网络。
5、我国的六大电网：东北、华北、华中、华东、西南、西北。
6、电网中性点对地运行方式有：直接接地、不接地、经消弧线圈接地三种，其中直接接地为大接地电流系统。
7、我国110kv及以上的系统中性点直接接地，35kv及以下的系统中性点不接地。
二、简答题1、电力网络是指在电力系统中由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。
电力系统基础知识大全
RTU
RTU
发电
输电
变电
配电
用电
4
1.1什么是电力系统？
发电厂 水轮机 发电机
水库
G~
变电所 升压变压器
输电线路
变电所 降压变压器
用户 用电设备
电力网 电力系统 动力系统
M~ M~
5
1.1什么是电力系统？
电力网： 电力系统中各种电压的变电所及输配电线路组成的统一体 。
电力系统： 由发电厂中的电气部分、各类变电所及输电、配电线路及各种类型的用电设备组成的统一体，以及为保证这些设施正 常运行所需的继电保护和安全自动装置、计量装置、电力通信设施、电网调度自动化设施等，称为电力系统。 发电厂：生产电能。 电力网：变换电压、传送电能。由变电所和电力线路组成。 配电系统：将系统的电能传输给电力用户。 电力用户：高压用户额定电压在1kV以上，低压用户额定电压在1kV以下。 用电设备：消耗电能。
3.15 及 3.3 6.3 及 6.6 10.5 及 11.0
38.5 66 121 242 363 550 -
电气设备 最高电压
/kV 3.6 7.2 12
24
40.5 72.5 126 252 363 550 800
17
1.4电力系统的额定电压及电压等级
U1
I U2
S Z
S = √3U2I
我国规定的额定电压按电压高低及使用范围可分为三类： 第一类指100V及其以下的额定电压。主要用于安全动力、照明、蓄电池及特殊设备。 第二类指100～1000V之间的额定电压，其应用最广、数量最多。 第三类指1000V及其以上电压等级。电力系统的发、供、输、配、用电都采用该电压等 级。
因此，高压开关设备是非常重要的输配电设备，其安全、可靠运行对电力系统的安全、 有效运行具有十分重要的意义。
电力系统通信(完整版)
• ADM：分/插复用器
– 分/插复用器用于SDH传输网络的转接站点处， 例如链的中间结点或环上结点，是SDH网上使 用最多、最重要的一种网元，它是一个三端口 的器件， ADM是SDH最重要的一种网元，通 过它可等效成其它网元，即能完成其它网元的 功能，例如：一个ADM可等效成两个TM。
• ADM有两个线路端口和一个支路端口。两个线路 端口各接一侧的光缆（每侧收/发共两根光纤）， 为了描述方便我们将其分为西（W）向、东向（E） 两个线路端口。ADM的作用是将低速支路信号交 叉复用进东或西向线路上去，或从东或西侧线路 端口收的线路信号中拆分出低速支路信号。另外， 还可将东/西向线路侧的STM-N信号进行交叉连接， 例如将东向STM-16中的3#STM-1与西向STM-16 中的15#STM-1相连接。
群同步
• 实现：特定的数字序列用做同步码。例如 0111111111111111，1110101110010000 • 整步：接收端收到该同步码后就可确定这 是一帧的开始和结束，从而把本端的时序 与发送端对齐，叫做整步。
同步码性能
• 漏同步
– 同步码在传输过程中由于干扰，可能出现误码， 失去其特定形式，接收端不能识别它是同步码， 从而不能整步。 – 希望尽可能少发生漏同步
电力系统通信
第一章 概述
• 数字通信系统模型
干扰 信 源 译 码 器 信 道 译 码 器 串 并 转 换 解 调 器 调 制 器 并 串 转 换 信 道 编 码 器 信 源 编 码 器 信 源
信宿
信道
同步
同步
• 信息源：产生和发出消息的人或机器，发 出的消息可以是连续的或离散的。 • 受信者：接受消息的人或机器。 • 编码器：包括信源编码器和信道编码器。
第1讲 电力系统通信概述
外 部 绝缘 体
内 部 导体
内 部 绝缘 体 铝 制 编 织 导 体 (屏 蔽 ) (a) 一 段 同 轴 电 缆
(b) 一 段 与 连 接 器 相 连 的 同 轴 电 缆
外套
绝缘
包层 纤维芯
屏蔽箔 屏 蔽 双绞 线
非 屏 蔽双 绞 线
通 信 卫星
电离层
天 波 传播
地球
(a)
地—电 离 层 波 导 传播
据噪声性质
➢
单频噪声 ：50Hz工频噪声
➢
脉冲噪声：电火花
➢
起伏噪声：热噪声
信道的容量
➢ 信道的容量是指:单位时间内信道上所能传送 的最大信息量，即信道中信息无差错传输的最 大速率。
➢ 香农公式：（连续信道的信道容量）
S C = Blog2(1+ N)(bit / s)
B为信道带宽（Hz），S为信道功率（W），N 为噪声功率（W）。
1.2.3 标准化组织
计算机网络技术中的标准:法定标准和事实标准。 目前国际上制定通信与计算机网络标准的几个权威组织是：
ISO(International Standards Organization)：国际标准化组织。 CCITT(International Telephone and Telegraph Consultative Committee)：国际电话与电报咨询委员会(现已改名为ITU， International Telecommunications Union，国际电信联盟)。 ANSI(American National Standard Institute)：美国国家标准协会。 EIA(Electronic Industries Association)：美国电子工业协会。 IEEE(Institute of Electric and Electronic Engineer)：电气与电子 工程师学会。
电力系统通信技术绪论.ppt
电力通信现状-1
1. 20世纪70年代：电力载波通信 电力系统的特有的通信方式，主要用于话音、保护和 远动信息的传输。
2. 20世纪80年代：模拟微波通信
3. 20世纪90年代：数字微波通信
4. 目前：以数字微波为干线、覆盖全国的电力网络已 初步形成，光纤通信、卫星通信、移动通信、数字 程控交换以及数字数据网等新兴的通信技术也获得 相当水平的应用。
电力通信网-2
通信 卫星
地
球
站 市长 数
用户 内 途 字 微
交 交 多波
换 换 路设
设 设 设备
备备 备
光
基
移
站
动
交
传 输 终
基 站
换 设 备
端 设 备
本地 网
光再 生中继设 备 ( 光 放大器 )
长途 网 移动 网
地
球
站数
长
市
微字 途 内
波多 交 交
设路 换 换
备设 设 设
备 备备
光
传 输 终
移
电力通电信力市通场信的化竞是争国力际-2趋势-1
2001年底，美国最大的7家电力公司联合组建“美 国光纤公司”，利用电力系统的资源，在全美建 设光纤网络，出租光纤、电路带宽，经营网络等 业务。
电力通电信力市通信场的化竞是争国力际-3趋势-2
2002年3月29日，日本东京电力公司也开始在东京的三 个区正式开展通信业务，其采用的技术为光纤到户 (FTTH ) ，通信速度为每秒100M字节。日本NTT的 Internet 接入费每月为11000 日元，而东京电力仅收 9800日元月租费。目前，日本东京电力公司开展光纤 入户业务所需的电线杆数目要优于日本NTT公司。此 外，在人口稠密的关东地区，东京电力公司光纤分布 密度要超过日本NTT公司。另外，所有家庭都是东京 电力公司的电力用户，其电力用户数目前远超过NTT 东日本公司通信用户数。
华北电力大学电力系统通信教材
2020/4/16
6
通信系统的分类
(1) 按信号特征分类
根据信道中传输信号种类的不同,通信系统可分为两大类:
模拟通信系统—信道中传输模拟信号 数字通信系统—信道中传输数字信号
模拟与数字的概念: A、模拟信号-参量(因变量)取值随时间(自变量)的连续变化而连续变化的信号. 离散信号-在时间上取离散值的信号。 B、数字信号-自变量取离散值，参量取有限个经过量化的离散信号。
特点：
• 要求通信有较高的可靠性和灵活性
• 实时性要求高 • 通信范围点多面广
变电站
• 无人值守机房多
变电站
网局 省局
发电厂
地区局
发电厂
2020/4/16
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电力系统的通信方式
电力系统通信几乎包括了所有的通信方式，不仅采用普通的 音频电话、明线载波、电缆载波、特高频、数字微波等通信 方式，而且还采用了扩频通信、光纤通信、卫星通信等先进 的通信方式和手段，同时采用程控交换技术，把各种通信线 路连接起来，进行语音、数据信息交换，形成一个完整的通 信网，因此电力系统通信网是一个先进的、综合型的专业通 信网。
气象 条件 分析
一次 设备 状态 监测
二次 设备 状态 监测
电
配电 电能 网自 质量
精细 信息 用能 双向
网
动化 控制 管理 互动
通
信
信息 交换
电力综合信息交换平台
信 息
网
信息 传输
电力光纤传输网
络
架
信息 接入
光纤接入网
中压PLC
构
宽带无线接入
与
电力系统基础知识
电力系统基础知识 Last updated on the afternoon of January 3, 2021第一章电力系统基础知识继电保护、自动装置对电力系统起到保护和安全控制的作用，因此首先应明确所要保护和控制对象的相关情况，涉及的内容包括：电力系统的构成，电力系统中性点接地方式及其特点，电力系统短路电流计算及其相关概念。
这是学习继电保护、自动装置等本书内容的基础。
>>第一节电力系统基本概念一、电力系统构成电力系统是由发电厂、变电站(所)、送电线路、配电线路、电力用户组成的整体。
其中，联系发电厂与用户的中间环节称为电力网，主要由送电线路、变电所、配电所和配电线路组成，如图1-1中的虚框所示。
电力系统和动力设备组成了动力系统，动力设备包括锅炉、汽轮机、水轮机等。
在电力系统中，各种电气设备多是三相的，且三相系统基本上呈现或设计为对称形式，所以可以将三相电力系统用单相图表述。
动力系统、电力系统及电力网之间的关系示意图如图1-l所示。
图1-1 动力系统、电力系统及电力网示意图需要指出的是，为了保证电力系统一次电力设施的正常运行，还需要配置继电保护、自动装置、计量装置、通信和电网调度自动化设施等。
电力系统主要组成部分和电气设备的作用如下。
(1)发电厂。
发电厂是把各种天然能源转换成电能的工厂。
天然能源也称为一次能源，例如煤炭、石油、天然气、水力、风力、太阳能等，根据发电厂使用的一次能源不同，发电厂分为火力发电厂(一次能源为煤炭、石油或天然气)、水力发屯厂、风力发电厂等。
(2)变电站(所)。
变电站是电力系统中联系发电厂与用户的中间环节，具有汇集电能和分配电能、变换电压和交换功率等功能，是一个装有多种电气设备的场所。
根据在电力系统中所起的作用，可分为升压变电站和降压变电站；根据设备安装位置，可分为户外变电站、户内变电站、半户外变电站和地下变电站。
变电站内一次电气设备主要有变压器、断路器、隔离开关、避雷器、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、负荷开关等。
电力系统通信(全面)
数字微波通信发展的现状
数字微波通信的研究开始于60年代，70年代以后逐步 进入实用化阶段。 世界各国发展状况： -日本：1988年时，数字微波系统已占全部微波系统的 30％左右，并在20世纪末基本实现微波系统的数字化。 -加拿大：1983年已建成横贯北美大陆的全长为6400公 里的微波干线。 -中国：新建的微波线路大多是数字微波系统。在电力系 统，数字微波在80年末和90年代初是主要的通信方式。
光纤的结构
纤芯
包层
一次涂敷: 硅酮树脂
二次涂敷:外层套塑 聚乙烯\聚丙稀等塑料
光缆
大
层
束
绞
管
式
式
骨
架
式
带
状
式
全介质自承式光缆ADSS
1、以其特有的结构，在众多光缆品种 （普缆、附挂式光缆、8字形自承 式光缆等）中脱颖而出；成为电力 通信主选产品之一。
2、ADSS在“双网”光纤通信改造工程 中，干线、支线等多电压等级线路 组网灵活，并可带电施工，社会效 益意义重大。
信信
信
调
发
源源
道
制
信
编
编
设
设
码
码
备
备
接收部分
收
解
信
信
信
信
调
道
源
宿
设
设
解
解
备
备
码
码
第二部分： 电力系统通信
2.1 我国电力系统通信的重要性 2.2 电力系统通信的现状 2.3 电力系统中网络通信技术的应用 2.4 我国电力系统通信发展战略
2.1 我国电力系统通信的重要性
电力系统要解决能量流、信息流和业务流这 “三流”问题； 通信系统为电力生产服务，是“坚强电网” 的保障； 通信系统为电力用户服务，是“优质服务” 的基础；
电力系统分析基础知识点总结（第四版）分析
电⼒系统分析基础知识点总结（第四版）分析填空题1、输电线路的⽹络参数是指（电阻）、（电抗）、（电纳）、（电导）。
2、所谓“电压降落”是指输电线⾸端和末端电压的（相量）之差。
“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定电压的（数值）的差。
3、由⽆限⼤的电源供电系统，发⽣三相短路时，其短路电流包含（强制/周期）分量和（⾃由/⾮周期）分量，短路电流的最⼤瞬时的值⼜叫（短路冲击电流），他出现在短路后约（半）个周波左右，当频率等于50HZ时，这个时间应为（0.01 ）秒左右。
4、标么值是指（有名值/实际值）和（基准值）的⽐值。
5、所谓“短路”是指（电⼒系统正常运⾏情况以外的相与相之间或相与地之间的连接），在三相系统中短路的基本形式有（三相短路），（两相短路），（单相短路接地），（两相短路接地）。
6、电⼒系统中的有功功率电源是（各类发电⼚的发电机），⽆功功率电源是（发电机），（电容器和调相机），（并联电抗器），（静⽌补偿器和静⽌调相机）。
7、电⼒系统的中性点接地⽅式有（直接接地）（不接地）（经消弧线圈接地）。
8、电⼒⽹的接线⽅式通常按供电可靠性分为（⽆备⽤）接线和（有备⽤）接线。
9、架空线是由（导线）（避雷线）（杆塔）（绝缘⼦）（⾦具）构成。
10、电⼒系统的调压措施有（改变发电机端电压）、（改变变压器变⽐）、（借并联补偿设备调压）、（改变输电线路参数）。
11、某变压器铭牌上标么电压为220 ± 2*2.5%，他共有（5 ）个接头，各分接头电压分别为（220KV）（ 214.5KV）（209KV）（225.5KV ）（231KV ）。
⼆：思考题电⼒⽹，电⼒系统和动⼒系统的定义是什么？（p2）答：电⼒系统：由发电机、发电⼚、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。
电⼒⽹：由变压器、电⼒线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。
动⼒系统：电⼒系统和动⼒部分的总和。
电⼒系统的电⽓接线图和地理接线图有何区别？（p4-5）答：电⼒系统的地理接线图主要显⽰该系统中发电⼚、变电所的地理位置，电⼒线路的路径以及它们相互间的连接。
电力系统通讯系统
电力系统调度自动化电力系统通讯协议及其发展班级:电气１22姓名：黄柱学号:120７300０74一电力系统通信为满足电力系统运行、维修和管理的需要而进行的信息传输与交换.电力系统为了安全、经济的发供电、合理地分配电能,保证电力质量指标,及时地处理和防止系统事故，就要求集中管理、统一调度，建立与之相适应的通信系统。
因此电力系统通信是电力系统不可缺少的重要组成部分,是电网实现调度自动化和管理现代化的基础，是确保电网安全、经济调度的重要技术手段．1、电力系统通信的重要性和特点由于电力系统生产的不容间断性和运行状态变化的突然性，要求电力调度通信高度可靠、传输时间十分迅速,因此需要建立与电力系统安全运行相适应的专用通信网，对于在系统运行中具有重要意义的发电厂、变电所尚应保证能有互为备用的通信通道。
２、电力系统通信的主要内容电力系统中信息的内容是多种多样的,经常传递的信息有:（1）、电话、调度电话和管理电话;(2)、远动和数据信号;(３)、远方保护信号；(４)、传真;（5)、计算机通信；(6)、系统运行状态图像信息;（７）、水电站水库、水情、工矿信息等。
随着调度自动化和企业生产管理水平的不断提高,所需传输的信息内容还在不断增加。
3、电力系统的通信方式(1）、电力线载波通信(2)、微波中断通信(３)、光纤通信（4）、音频电缆(又称电力专线）二通讯系统1、电力自动化系统通讯协议概述随着电力自动化技术的发展，变电站自动化系统产品如通信协议、应用程序接口、数据描述等也不断增加，由于调度自动化、电厂自动化、变电站自动化系统通信网络和系统的统一标准和规范尚在建立和完善中，各厂家使用的网络通信协议互不兼容．为保证设备之间的互操作性,就必须花很大的代价做通信协议转换装置和软件接口,这样一方面增加了系统的复杂性降低了可靠性,另一方面增加了系统成本和维护的复杂性．在目前的变电站自动化系统中，有时候相同的数据，甚至是相同的功能，由于在不同的应用中使用,就必须重新进行设置，既繁琐又容易出错.如果能重复使用这些相同的数据或功能，将有效地减少现有的工作量。
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
26
电 力 系 统第1章电力系统的基本概念
离列于表1.4中，与220 kV以上电压级相适应的输送功率和输送距离则示于
图1.11。 1.3.3电力系统中性点的运行方式
电力系统的中性点是指系统中星形联结的变压器或发电机的中性点。中性点
的运行方式即指中性点的接地方式，这是与电压等级、绝缘水平、通讯干扰 、接地保护方式、系统结线等多方面相关的复杂问题。
线路、交直流输电系统、交流紧凑型输电线路等输电方式，以及提高输送能
32
力等方面的问题。
5）配电技术主要涉及电能安全技术、电能保质技术、需求预测管理技术等 方面的问题。
6）电力系统运行主要涉及稳态运行分析，暂态过程分析，安全性分析，运
行方式优化等方面的问题。 7）电力系统保护主要涉及故障分析，元件保护、线路保护、系统性故障保
柔性交流输电系统（Flexible AC Transmission System）是在1986年由美 国N.G.Hingorani创建的一种崭新的输电技术
34
图1.14 能量管理系统的功能
35
图1.15 全局能量管理系统示意图
36
FACTS技术是综合电力电子技术、微处理和微电子技术、通信技术和控制技 术而形成的用于控制交流输电的新技术。 FACTS技术包含系统应用技术及其控制器技术。 配电综合自动化（DOA）技术 配电综合自动化（Distribution Overall Automatic）技术是在传统的配电 自动化（DA）的基础上，利用计算机技术、通信技术、数字信号处理技术， 将原来单个自动化装置（量测、监视、保护、控制等）经过设备微机化、性 能软件化、信号数字化、功能集成化、通信局域网化或光缆化（甚至应用通 信卫星）等高新技术改造而成具有综合功能、性能更先进的自动监测控制技 术。
7
教你一分钟详细了解电力系统通信（图）
教你一分钟详细了解电力系统通信（图）第一篇：教你一分钟详细了解电力系统通信(图)教你一分钟详细了解电力系统通信（图）电气专业毕业之后便进入电网公司从事电力系统通信工作5年，作者嘱托英大君给新员工朋友们带个话：学习好和工作干好是不同的概念，任何学历，任何经历，在工作面前一律平等。
所以我有八个字与大家共勉：踏实干活，抬头看路。
近期“互联网+”概念炒的火热，英大君思来想去，“互联网+”对电网意味着什么?首先是电网的互联网化、或者智能化，电力系统通信在这个过程中会起到非常重要的作用，那么平时不常被提及的电力系统通信主要做什么、都有哪些设备呢?让我们一起解开它的神秘面纱。
本文将从电力通信中常用的设备说起，向大家概括性地介绍下电力通信的大致情况，不打算大篇幅讲通信原理，旨在通过此文，让即将从事电力系统通信岗位的新员工，能够从一个系统框架的角度去认识电力通信设备，少走一些弯路。
为什么要有电力系统通信?电力系统通信为电力系统正常运行提供全面的支撑，如调度和站用内线电话，2M及光纤通信等。
其主要作用是为保护、自动化等设备提供优质可用的通道，供站与站之间的设备进行通信，并将站内信号上传到局端。
听起来好像很复杂的样子，那么他们是如何工作的呢?要解答这个问题，需要了解电力通信中常见的设备。
首先来认识一下电力通信的最常用设备：配线架。
如果用电力系统的概念来解释这个名词，就是通信系统用的母线。
依照通信方式的不同，分为音频配线架、数字配线架和光纤配线架，英文简称分别为VDF、DDF、ODF。
1配线架音频配线架(VDF)如下图所示，此为站内常用的音频配线架。
它的作用是连接用64k速度传输的设备。
如上图所示的打满线的第一排端子，通常被称为是设备侧，通向PCM(后文将有介绍)。
如上图所示，第一排下口零散分布的一对一对线，则是通向站内的自动化设备，视通信方式的制定而选择接入对应的端子。
用户侧常见设备：自动化所用的调度、集控主备用设备、站内电话、计量电话、调度直通和集控直通电话。
2020电力通信基础知识介绍V1
光纤分类 阶跃型光纤和渐变型光纤 单模光纤和多模光纤，“工作窗口”
石英多模光纤，0.8~0.9µm，最低2.5dB/km 石英单模光纤，1.31µm，最低损0.27dB/km 石英单模光纤，1.55µm，最低损0.16dB/km
光纤分类 单模光纤：纤芯很细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光。因此，其 模间色散很小，适用于远程通信，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模 光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。
通信基础知识介绍
张海华
一、调度通信内容
一、什么是通信？
简单地说，通信就是将需要传递的信息，通过某种信号的方式、经过某 种传输媒介，传送到目的地的一个过程。
信息
传输媒质 发送信号
信令
接收信号
接收 信息
➢ 按信道分： 有线通信：电缆、光缆、电力线载波等 无线通信：微波、卫星等
➢ 按信号类型分： 模拟通信：信道中传输模拟信号的通信 数字通信：信道中传输数字信号的通信
线路纵差保护要求：通道双向路由必须一致。
• 线路保护、安自装置采用2M通道的，2M通道输出重定时 功能必须设置成关闭状态。
通信高频开关电源
电源发展
• 目前在通讯网上运行的电源主要包括三种：线性电源、相控电源、开关电 源。
• 传统的相控电源，是将市电直接经过整流滤波提供直流，由改变晶闸管的 导通相位角，来控制整流器的输出电压。相控电源体积大、效率低、功率 因数低，严重污染电网，已逐渐被淘汰。
2.048Mbit/s=2048kbps=64kbps×32
专用光纤 光纤通道是指传输介质为光纤的光通道，或通过波分复用（WDM）技 术在光纤传输一个预定波长的光通道。专用光纤通道指专门为继电保 护和稳控装置信号提供传输信号的光纤通道。
第15章 电力系统通信基础解析
三.数字基带传输
(1)基带信号 定义：在数字通信系统中，经过编 码处理的信号 (2)数字基带传输 如果系统使用的信道是可以直接 传输数字脉冲信号的数字信道，则不 需调制就可直接传送基带信号，这时 称为数字基带传输。
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(3)基带传输系统的基本结构
基 带 脉 冲 输入
发 送 滤 波器
信道
接 收 滤波器
传输总比特数
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3)信噪比
定义：信号平均功率PS和噪声平均功 率PN之比 S/N = PS/PN 若用分贝值表示，则为 SNR=10 lg（ PS/PN ） SNR越大越好
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二.信源编码与信道编码
1.信源编码 1）定义：在数字通信系统中，当信源 发出的信号为模拟量时，将模拟信号变 换为数字信号的过程。 2）最基本的编码方法是脉冲编码调制 PCM 3）编码过程： 抽样、量化、编码 。
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4）2ASK调幅波的波形
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2.数字调频 1）定义：用基带信号控制载波频率，即 用2个不同频率的载波信号分别代表基带 信号中的“0”和“1”，称为数字调频或频 移键控FSK 。 2）根据前后比特相应的载波相位是否连 续，可将数字调频分为相位不连续的频 移键控和相位连续的频移键控。 3）最基本的二进制频移键控（2FSK） 是一种相位不连续的频移键控 。
(4) 解调、信道解码、信源解码：与数字调 制、信道编码、信源编码的过程正好相反。
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2.数字通信的特点
抗干扰能力强 传输质量与通信线路长度无关 便于建立综合各种业务的数字通信网 便于加密处理 设备功耗低、体积小、可靠性高
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3.数字通信系统的主要性能指标
1) 传输速率 信息速率（比特率） Rb ：单位时间内传 输的比特数，单位为比特/秒（b/s或bps） 码元速率（调制速率）RB ：单位时间内 传输的码元数，单位为波特（Buad）
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基带脉 冲输出
噪声源
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（4）传输码型的选择 ➢码型中低频、高频分量要尽量少 ➢码型中没有直流分量 ➢码型中应包含定时信息，以便于 定时提取 ➢码型具有一定的检错能力 ➢码型变换设备简单、易于实现
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四.数字调制与解调
定义：用基带信号控制高频载波，把基带数 字信号变换为频带数字信号的过程称为数 字调制：反之，把频带数字信号还原成基 带数字信号的反变换则称为数字解调
✓ 最基本的数字调制技术 ➢ 幅移键控ASK (Amplitude Shift Keying)、 ➢ 频移键控FSK (Frequency Shift Keying) ➢ 相移键控PSK (Phase Shift Keying)
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2.电力系统通信的作用和特点
✓ (1)电力系统通信的特点 ➢ 实时性好:传输延时小 ➢ 可靠性高:不能出错 ➢ 连续性强:电力生产的不间断性 ➢ 信息量较少：传送电力系统的生产、 控制、管理信息 ➢ 网络建设可利用电力系统独特的资源: 如载波通信
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✓ (2)电力系统通信的定义
➢ 电力系统通信，也称电力通信,是指 利用有线电、无线电、光波等各种方 式，对电力系统运行、经营和管理等 活动中需要的各种信息（符号、文字、 声音、图像、数据等）进行传输和交 换的电力系统专用通信。
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2.信道编码
1）基本思想：通过对信息序列作某种变换， 使原来彼此独立，相关性极小的信息码元产生 某种相关性，从而在接收端利用这种规律检查 或纠正信息码元传输中所造成的差错 。
实质是采用冗余技术来检错、纠错。
2）传输差错类型
➢随机差错 ：由随机噪声的干扰引起。差错是互相 独立、互不相关的。
➢突发差错：由突发噪声的干扰引起。一般成串出 现，错误与错误之间有关联。
Pec=
接收错误码元数 传输总码元数
×100%
Peb=
接收错误比特数 ×100%
传输总比特数
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➢ 3)信噪比
定义：信号平均功率PS和噪声平均功 率PN之比
S/N = PS/PN 若用分贝值表示，则为
SNR=10 lg（ PS/PN ） SNR越大越好
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二.信源编码与信道编码
1.信源编码 1）定义：在数字通信系统中，当信源 发出的信号为模拟量时，将模拟信号变 换为数字信号的过程。 2）最基本的编码方法是脉冲编码调制 PCM 3）编码过程： 抽样、量化、编码 。
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✓(3)电力系统通信的分类
❖系统通信（站间通信）:主要提供发电厂、 变电站、调度所、公司本部等单位之间的 通信连接。
❖厂站通信（站内通信）:通信范围仅限于 厂、站内部，主要任务是满足厂站内部生 产、管理信息的传递和共享，对于抗干扰、 可靠性等有一些特殊的要求。
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✓ (4)电力系统通信的主要作用
➢ 1) 传送电力系统远动、保护、负荷控 制、调度自动化等运行、控制信息， 保障电网的安全、经济运行;
➢ 2) 传输各种生产指挥和企业管理信息， 为电力系统的现代化提供高速率、高 可靠的信息传输网络.
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3.我国电力通信网的现状及发展
✓ (1)我国电力通信网的现状
➢ 数字微波干线网 ➢ 光纤通信 ➢ 电力线载波通信 ➢ 卫星通信 ➢ 移动通信 ➢ 自动交换网 ➢ 数字数据网DDN
备及信道共同组成
噪声
信源
发信设备
信道
收信设备
信宿
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✓ (2) 通信系统的分类 ➢ 根据传输媒质的不同
电缆通信
有线通信系统 电力载波通信
光纤通信
微波中继通信
卫星通信
无线通信系统 移动通信
无线寻呼通信 3
➢ 根据传输信号的不同
❖模拟通信系统：传送连续信号，信号频 谱窄，抗干扰能力差 ❖数字通信系统：传输离散信号，要求 带宽大，信号质量高
的数字 脉冲流 ❖ 基带传输:数字基带信号直接在双绞线等
电介质中传输
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❖频带传输(或调制传输):大部分情况下数字 基带信号必须经过载波调制，并且把信号频 谱搬移到相应的频带，才能实现信息的传输
❖ 调制解调器MODEM (ModulatorDemodulator):专门用于完成调制和频谱搬移 的工作的
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三.数字基带传输
(1)基带信号 定义：在数字通信系统中，经过编 码处理的信号
(2)数字基带传输 如果系统使用的信道是可以直接
传输数字脉冲信号的数字信道，则不 需调制就可直接传送基带信号，这时 称为数字基带传输。
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(3)基带传输系统的基本结构
பைடு நூலகம்
基带脉 冲 输入
发送滤 波器
信道
接收 滤波器
抽样判 决器
(4) 解调、信道解码、信源解码：与数字调 制、信道编码、信源编码的过程正好相反。
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✓ 2.数字通信的特点
➢ 抗干扰能力强 ➢ 传输质量与通信线路长度无关 ➢ 便于建立综合各种业务的数字通信网 ➢ 便于加密处理 ➢ 设备功耗低、体积小、可靠性高
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✓ 3.数字通信系统的主要性能指标
➢ 1) 传输速率
第十五章 电力系统通信基础
15.1 概述 15.2 数字通信原理 15.3 光纤通信 15.4 微波中继通信 15.5 电力载波通信 15.6 电力系统远动及规约 15.7 电力通信网络技术
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15.1 概述
1. 通信系统的基本组成及其分类
✓ (1) 通信系统的基本组成
通信系统由信源、信宿、处理信息的各种设
信息速率（比特率） Rb ：单位时间内传 输的比特数，单位为比特/秒（b/s或bps）
码元速率（调制速率）RB ：单位时间内 传输的码元数，单位为波特（Buad）
二者的关系如下
Rb = RB Log2 N N—N进制
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➢ 2)误码率
定义：在数字传输过程中接收错误的码元数 （或比特数）占传输总码元数（或总比特数） 的比率。是衡量通信质量好坏的重要指标 。 用Pec及 Peb 分别代表误码率和误比特率
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✓ (2)我国电力通信网的发展目标
➢ 积极引进当今先进的技术及设备 同步数字系列SDH、ATM、GSMl、CDMA
➢ 将电力通信主干网改造成以光纤为主微波为 辅的网络
➢ 加快开发电信新业务 可视图文、电子信箱、传真存贮转发、 电
子数据交换、多媒体服务
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15.2 数字通信原理
一.数字通信系统的基本概念
✓ 1.数字通信系统基本模型
数字通信系统是利用数字信号来传递 信息的系统。
数字传输系统
信
信
数
数
信
信
信
源
道
字
信
字
道
源
信
源
编
编
调
道
解
解
解
宿
码
码
制
调
码
码
噪声源
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(1)信源编码: 包括模拟信号的数字化和信源压缩编码
(2)信道编码: 解决数字通信的传输可靠性问题，也称作
抗干扰编码或抗错编码。
(3)数字调制 ❖ 基带信号:经过编码的信号序列，是连续