电力系统通信设备性能分析

通信网中包括电力载波通信，微波通信，光纤通信，这些设备的性能分析如下：

1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.

电力线载波通信的通道与输电线使用同一条线路，不但要其保证人身设备的安全，而且还要获得最佳的载波信号传输效率，这就必须对电力线进行加工，解决电力线与载波设备之间的连接问题.1.1高频阻波器

高频阻波器是用以高频载波信号向不需要的方向传输以防止其它高频信号串入高频载波信号造成干扰的设备.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.阻波器是由强流线圈、保护器件以及调谐网络组成.线圈是能够通过工频电流的电抗器，其额定电感在0．2～2M H 左右，不同的输电等级对其要求不同.由公式Xu=2πfL 可知.它对50HZ 的工频电流阻抗很小（1Ω左右），对输电系统几乎没有影响.1.2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（十二烷基苯）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.1.3结合滤波器

结合滤波器在耦合电容器低压端和高频电缆之间.它是由接地刀闸、避雷器、排流线圈、调谐网络、匹配变量器组成.

结合滤波器用来补偿耦合电容器的容抗分量，以提高载波信号的传输效率.它和耦合电容器配合组成高通或不对称带通滤波器，把载波信号耦合到高压电力线路上去，抑制邻线其它载波信号和线路50HZ 谐波以及线路上其它干扰信号进入载波机的收信之路.

当耦合电容器下端开路时，对他即呈现一个相当于输电电压的静电位.为了降低这个威胁人身安全的电位，在结合滤波器中接有一个排流线圈.排流线圈对50HZ 的工频电流阻抗很低，可以使耦合电容器下端对地工频电压限制在几伏范围内，而对高频载波信号有很高的阻抗，不会把载波信号旁路入地.

通过以上分析可知，电力线载波通信质量的保证与高频通道有着直接关系，高频通道的频率特性好，就能有效的防止外来高频谐波的干扰，高效率地传输载波信号，否则将会使通话质量下降，严重时可造成通话中断.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！缺点：信号质量差，带宽窄，线路停运时检修时（有地线时）就不能传送数据.现在电力线载波通信主要作为备用通道在运行.2微波通信

微波通信（Microwave Communication ），是使用波长在0.1毫米至1米之间的电磁波—微波进行

Vol.28No.4

Apr.2012

赤峰学院学报（自然科学版）Journal of Chifeng University （Natural Science Edition ）第28卷第4期（下）

2012年4月电力系统通信设备性能分析

张金祥

（内蒙古东部电力有限公司赤峰电业局，内蒙古赤峰024000）

摘要：电力系统通信设备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，采用多种通信设备并存的方式.以光纤通信为主，微波通信、载波通信为辅，相互配合，互为补充，才能使通信网具有较高的可靠性和安全性.

关键词：载波通信；微波通信；光纤通信；电力系统中图分类号：TN915.853

文献标识码：A

文章编号：1673-260X （2012）04-0194-02

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的通信.微波通信不需要固体介质，当两点间直线距离内无障碍时就可以使用微波传送.利用微波进行通信具有容量大、质量好并可传至很远的距离，因此是电力通信网的一种重要通信手段.

微波站的设备包括天线、收发信机、调制器、多路复用设备以及电源设备、自动控制设备等.为了把电波聚集起来成为波束,送至远方，一般都采用抛物面天线，其聚焦作用可大大增加传送距离.多个收发信机可以共同使用一个天线而互不干扰，现用微波系统在同一频段同一方向可以有六收六发同时工作，也可以八收八发同时工作以增加微波电路的总体容量.多路复用设备有模拟和数字之分.模拟微波系统每个收发信机可以工作于60路、960路、1800路或2700路通信，可用于不同容量等级的微波电路.数字微波系统应用数字复用设备以30路电话按时分复用原理组成一次群，进而可组成二次群120路、三次群480路、四次群1920路,并经过数字调制器调制于发射机上，在接收端经数字解调器还原成多路电话.最新的微波通信设备,其数字系列标准与光纤通信的同步数字系列（SDH）完全一致，称为SDH微波.这种微波设备在一条电路上，八个束波可以同时传送三万多路数字电话电路（2.4Gbit/s）.

微波通信具有良好的抗灾性能，对水灾、风灾以及地震等自然灾害，微波通信一般都不受影响.特别在电力系统事故时，不受影响，保证通信畅通.但微波经空中传送，易受干扰，在同一微波电路上不能使用相同频率于同一方向，因此微波电路必须在无线电管理部门的严格管理之下进行建设.此外由于微波直线传播的特性，在电波波束方向上，不能有高楼阻挡,因此城市规划部门要考虑城市空间微波通道的规划，使之不受高楼的阻隔而影响通信.所以电力系统一般用于长距离大干线备用通道使用.

3光纤通信

光纤通信是利用光波作载波，以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式.

最基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成.其中数据源包括所有的信号源，它们是话音、图象、数据等业务经过信源编码所得到的信号；光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号，先后用过的光波窗口有0.85、1.31和1.55.光学信道包括最基本的光纤，还有中继放大器EDFA等；而光学接收机则接收光信号，并从中提取信息，然后转变成电信号，最后得到对应的话音、图象、数据等信息.

基本构成3.1光发信机

光发信机是实现电/光转换的光端机.它由光源、驱动器和调制器组成.其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光波，然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输.电端机就是常规的电子通信设备.

3.2光收信机

光收信机是实现光/电转换的光端机.它由光检测器和光放大器组成.其功能是将光纤或光缆传输来的光信号，经光检测器转变为电信号，然后，再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平，送到接收端的电端机去.

3.3光纤或光缆

光纤或光缆构成光的传输通路.其功能是将发信端发出的已调光信号，经过光纤或光缆的远距离传输后，耦合到收信端的光检测器上去，完成传送信息任务.

3.4中继器

中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成.它的作用有两个：一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减；另一个是对波形失真的脉冲进行整形.

3.5光纤连接器、耦合器等无源器件

由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制，且光纤的拉制长度也是有限度的（如1Km).因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题.于是，光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合，对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的.

光纤通信速率可达40Gbit/s，并且采用波分技术，容量相当大.

光纤通信凭借其传输频带宽、通信容量大、传输损耗低、中继距离长和抗电磁干扰性能强等优点，在电力系统通信中得到广泛应用.

4结论

电力系统通信有它独有的特点，在组建通信网时，采用多种通信并存的方式.以光纤通信为主，微波通信、载波通信为辅.以满足电力通信安全、稳定、可靠的需要.

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参考文献：

〔1〕李文伟，邱利斌.配网自动化及通信系统的规划建设.电力系统通信，2009（02）.

〔2〕吴新平.电力通信传输网络管理系统应用.电力系统通信，2009（11）.

〔3〕李伟良，阚鸣，等.复用载波机保护命令传输的故障分析及对策.电力系统通信，2010（01）.

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