配电网通信
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4.3 配电通信网接入层技术分析
5. 无线公网- GSM- GPRS
MSC: 移动交换中心 BSC: 基站 SS7: 信令网 PLMN: 陆地公共无线网 SMSC: 短消息
BILLING :计费
SGSN:GPRS服务支持节点 GSM 9.6kbps GPRS: 56~115Kbps 接入方式:TDMA+FDM
手拉手方式可有效防止单POS节点的故障
4.3 配电通信网接入层技术分析
4.电力线载波通信 PLC
高压电力线、用途
4.3 配电通信网接入层技术分析
4.电力线载波通信 PLC
低压电力线载波抄表系统,电力线上网
4.3 配电通信网接入层技术分析
4.电力线载波通信 PLC 中压电力线载波: 对于架空线路,采用电容耦合方式(包括相-地耦合方式和相-相耦 合方式两种); 对于电力电缆线路,利用电力电缆的屏蔽层传输数字信息,采用电 感耦合方式(包括注入式电感耦合和卡接式电感耦合两种)。电感耦合 装置不直接与电力线相连,方便安装在地下电缆沟,户外开关箱或配电 分接箱内,施工时可不断电。
优点: ·无需经过FCC的许可 ·形成电力专网,安全自控 ·基于网络的配电线载波支持自由拓扑,极大的灵活性 ·无需架设其他通道,降低系统建设成本 缺点: 由于中压配电线路情况复杂,分支线路多,且无法安装阻波器,因此,中压电力线的 传输特性时变性强,波动较大,噪声干扰复杂。
4.3 配电通信网接入层技术分析
4.电力线载波通信 PLC
应用分析: 受技术的局限,基于中压配电线路的载波通信技术只是对光纤和无线通信方 式的一个补充,其适用环境如下。 1)不具备安装光纤条件的区域、公网无线通信信号没有覆盖的边远地区或者农 村地区。 2)因为经济因素,不适合铺设光纤区域。 3)因信息安全考虑,不适合采用公网通信方式的区域。 4)位于边远山区的中小水电站电量信息采集。
4.3 配电通信网接入层技术分析
3.无源光网络(EPON) 以太网无源光网络(Ethernet PON)由局侧的光线路终端(OLT)、用户侧 的光网络单元(ONU)和光分配网络(ODN)组成。它是一种采用点到多点结构 的单纤或双纤双向光接入网络,上、下行应分别使用不同的波长,其中上行应 使用1260~1360nm波长,下行应使用1480-1500nm波长。为了避免数据冲突并提 高网络利用效率,上行方向采用TDMA多址接入方式(并实现带宽动态分 配)并对各上行数据的发送进行仲裁。 EPON技术采用的分光器为无源器件,该器件无法实现对光信号的放大,所以在 传输距离上EPON 技术有一定的限制,一般从OLT至ONU 最远不超过 20km。此外,分光比需要事先规划好,不能随意接入新的设备,扩展性 相对较差。
SDH环网的自愈
CA AC W1/P2 W2/P1 CA AC W1/P2 W2/P1
A D C
W2/P1 W1/P2 CA AC W2/P1 W1/P2 CA
A B
I I
D C
B
AC
倒换
二纤双向通道共享保护环(OCh-SPRing):通道共享保护环保护机理与复用段 保护环基本相同,区别在于倒换发生在业务受影响的节点而不象光复用段保护环 发生在光路中断的相邻节点。优点在于它减少了倒换后的光信号传输距离,减少 了光信号的衰减变型和噪声积累,这种方式需要更复杂的倒换协议来支持。
2.5G环 徐楼变
红庙变 邱家店变 玻纤 满庄变 董家庄变 红庙变 夏张变 徂徕变 西庄变
驼凹
宅子 东尊山庄
省庄
泰安局 天平变
腾飞公司 蓄能电站 东关
2.5G环
肥城局 金阳变 东平局
泰山变
道朗变
新汶电厂 楼德变 陈家庄变 汶口变
新汶变
桃源变 高余变 石横电厂 佛山变
宁阳局
新泰局
圣城热电 磁窑变 泉沟变 南鲍变 东都变
通信系统的骨干网和接入网?
4.2 配电通信网骨干层技术
1.骨干层设备位置
主干层的组成部分包括通信主站,各220kV、110kV、35kV变电站
通信子站。各子站与主站间所交换的信息量大,通信可靠性与实时性 要求高。可选的通信方式包括光纤SDH、MSTP,微波接力等。
2.骨干层功能需求
高压电网--调度自动化、保护、监控 、SCADA 中低压配电网-配电自动化、用电管理
4.1 配电通信网骨干层技术
•(6)多业务传送平台 MSTP技术
4.1 配电通信网骨干层技术
•(7)微波接力
概念:微波通信的主要方式是直线视距通信,超过视距以后需要中继转发。根 据地球表面的影响以及空间传输的损耗,每隔50公里左右,就需要设置中 继站,将电波进行放大转发。因此称为微波中继通信或微波接力通信。长 距离微波通信干线可以经过几十次中继而传至数千公里仍可保持很高的通 信质量。 组成:
4.2 配电通信网骨干层技术
•(6)多业务传送平台 MSTP技术
MSTP全称Multi-Service Transfer Platform,即(基于SDH 的)多业 务传送平台。该平台同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入、 处理和传送,提供统一网管的多业务节点。 MSTP将传统的SDH复用器、数字交叉链接器(DXC)、WDM终 端、网络二层交换机和IP边缘路由器等多个独立的设备集成为一个 网络设备,即基于SDH技术的多业务传送平台,实现多业务的统一 控制和管理。 MSTP是传送网与业务网的一体化,是未来较有前途的城域传送 网。
SDH 设备
•数字交叉连接设备 DXC:兼有同步复用、分插、交叉连接、网络 的自动恢复与保护等多项功能的SDH 设备。
SDH支路信号 STM-N DXC
STM-N
PDH支路信号
SDH 网络结构
•(5)SDH网络结构
TM ADM ADM TM TM TM ADM /DXC TM TM ADM /DXC TM ADM TM ADM TM
(a)链型
ADM ADM ADM ADM
(b)星型
ADM /DXC ADM /DXC
(c)树型
ADM /DXC ADM /DXC
(d)环型
(e)网格型
4.2 配电通信网骨干层技术
中天门 泰城 市郊局 天平店 大河 肥城 迎胜 检修公司 北上高 西郊 山口变 黄前变 祝阳变 下港变 范镇变 角峪变
155M环
4.3 配电通信网接入层技术分析
5. 无线公网- CDMA( N―CDMA )
保密性 低功耗 宽带,大容量 153kbits
4.3 配电通信网接入层技术分析
5. 无线公网- CDMA( N―CDMA )
3G是英文3rd-Generation的缩写,指第三代移动通信技术。相对第 一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、TDMA等数字手机(2G), 第三代手机一般地讲,是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信 结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多 种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息 服务。为了提供这种服务,无线网络必须能够支持不同的数据传输 速度,也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少 2Mbps(兆字节/每秒)、384kbps(千字节/每秒)以及144kbps 的传输速度。 目前3G存在四种标准:CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA,WiMAX。
4.1 配电通信网的结构
骨干层和接入层 配电通信系统可利用专网或公网, 配电主站与配电子站之间的 通信通道为骨干层通信网络, 配电主站(子站)至配电终端的通 信通道为接入层通信网络。 其中: 1.骨干层通信网络原则上应采用光纤传输网, 在条件不具备的特 殊情况下,也可采用其它专网通信方式作为补充。 骨干层网络应 具备路由迂回能力和较高的生存性。 2. 接入层通信网络应因地制宜, 可综合采用光纤专网、 配电线 载波、 无线等多种通信方式。 采用多种通信方式时应实现多种方 式的统一接入、 统一接口规范和统一管理, 并支持以太网和标准 串行通信接口。
SDH环网的自愈
CA AC W1/P2 W2/P1 CA AC W1/P2 W2/P1
A D
W2/P1
A B D
W2/P1
B C
C
W1/P2 CA AC
W1/P2 CA AC 倒换
二纤双向复用段共享保护环(OMS-SPRing):每纤波长数被一分为二, 一半用于工作,一半用于保护,两纤互为备份。此种工作方式需要自动保护倒 换(APS)协议协调两端进行倒换。相对于前面保护方式,其优势为容量大,尤 其适于节点数多的
3.骨干网技术分析: SDH、MSTP,微波接力
4.2 配电通信网骨干层技术
1.通信与信息体系构架
概念、术语: 传输媒介/传输极限 带宽,宽带/窄带 调制/解调 差错控制 同步/异步 接口
CP N
接 入 网 核 心 网 接入 网
CP N
应和垂直的业务分层
4.2 配电通信网骨干层技术
传输A\B网?
4.3 配电通信网接入层技术分析
1.以太网/工业以太网
局域网:媒体接入方式三种(集中、分散-受控/随机 ) 以太网:IEEE802.3 、随机接入、 CSMA/CD 、结构(星,总线,树,介质) 现场总线,接口RJ45-TCP/IP 工业以太网:光纤,结构-环,线,树 2.无源光网络(PON) PON是一种为了支持“点到多点”应用而发展起来的光接入技术。现已实现 的 PON技术包括APON/BPON,GPON和EPON/GEPON。其中GPON、GEPON 等技术带宽高、造价贵;APON/BPON技术造价相对较低,带宽足以满足电力 配电自动化各种终端的业务需求,但是技术不够成熟;EPON是当前技术最为成 熟、性价比最高、应用最广泛的PON技术。
配电管理系统及配电自动化
Distribution Automation System
华北电力大学电气与电子工程学院 刘文霞
2011年2月
Email:liuwenxia001@
第4讲 配电自动化通信系统
4.1 配电通信网结构 4.2 通信骨干层技术 4.3 配电通信接入层技术 4.4 配电终端层的通信 4.5 配电自动化对通信的要求 4.6 配电通信网的设计
新泰变
? 例
-GF2488 -01B GF248801B -GF155 -03B GF155-2.5G线路
-GF622 -06A GF622-GF622 -06 GF622-622M线路
-GF2488 -01D GF2488-EMS网管 -155M线路
SDH环网的自愈
CA AC CA AC
W1 A D P1 W1
2.骨干传输网的技术(电力系统常用的)
(1)传输介质-(有线、无线)、(电缆、光纤) (2)PDH准同步数字体系:2M(64K/bits),8M,34,139M (3)SDH同步数字系列: 155M,622M,2.5G,10G,40G (4)SDH设备类型
OAM 线路信号 TM
•终端复用器 TM: 在线形网的端站, 把PDH / SDH 支 路信号复用成SDH 线路信号,或反之
CA AC
W1 A D P1 W1
CA AC 倒换
P1 B
P1 B
C
C
二纤双向通道专用保护环(OCh-DRPing):采用双发选收工作方式, W1为主纤,P1为备纤。 AC与CA组成双向业务。正常情况下,接收端选择 主纤信号。当发生断纤事件时,受影响的业务AC倒换到备纤选择,具有恢 复与非恢复两种工作方式。
用户侧接口:应支持10/100BASE-T接口或RS232/RS485串口。 网络侧接口:应支持GE接口或RS232/RS485串口,可选支持10/100BASE-T
4.3 配电通信网接入层技术分析
3.无源光网络(EPON) 通常采用树形和手拉手主备冗余环网组网。
ONU 采用挂灯泡方式接入到光纤链路上,任 何一个或多个ONU设备失效对网络中其 他设备的工作不会造成任何影响。
PDH支路信号 SDH支路信号
SDH 设备
•分插复用器 ADM: 设在网络的中间局站 ,完成直接上、下电 路功能。
OAM ADM
STM-N
STM-N
PDH支路信号 SDH支路信号
•再生器 REG:设在网络的中间局站,目的是延长传输距离,但不 能上、下电路。
OAM 西侧线路信号 REG STM-N STM-N 东侧线路信号
变电所
主载波机 从载 波机
开闭所
开闭所
开闭所
变电所
OLT 光缆
光纤站
ONU
载波站
从载 波机
载波站
从载 波机
RJ45
从载 波机
主载波机
从载 波机
4.3 配电通信网接入层技术分析
5. 无线公网
目前可用的无线公网数据传输方式有GPRS、CDMA、3G等几种。 移动通信网络:
一、 多址联接技术 二、 话音与信道的编码技术 三、 调制与解调技术