全数字电力载波通信解决方案

全数字电力载波通信解决方案载波通信技术解决方案载波产品配套设备典型案例提纲目录载波通信技术-技术综述-技术优势-发展历程-应用领域技术综述中压载波技术是20世纪90年代开始兴起的一种新技术，主要运用现代数字通信、微电子等相关领域的最新研究成果，根据配电网结构特点和电力线数字信号在配电网上运行传输的特点而研制的，是将模拟信号或数字信号经合适的调制方式，调制到一定的频段，通过交流或直流输电线路传送信号的通信方式。中压配网数据通信业务网由于中压配网现场情况和需求不同，通信方式主要包括载波、光纤、无线三种方式。从实际运用规划来看，国家电网未来将载波、光纤技术作为主要通信方式。

目前，中压电力线载波通信技术已在智能电网建设试点工程中大规模应用，在配电自动化各类通信方式中约占20%。技术优势发展历程我公司自研发出第一代DLC-2100系列电力线载波机以来，不断进行载波通信的关键技术研究和应用探索，迄今为止共推出四代载波机型：第一代载波机（2008年前）信号收、发滤波器都采用固定带通频率范围的无源陶瓷滤波器、通信速率慢、频点隔离度差误码多、无网络管理功能。第二代载波机（2008年）采用数字滤波技术，同时对调制解调、纠错编解码、功率放大电路多进行了技术升级。增加了可嵌入规约板、液晶显示、设置功能、误码统计功能。发展历程第三代载波机（2011-2012年）采用全数字滤波，频点隔离度提高，减少了误码。引入简单网络管理概念。其中3.5代载波机采用linux硬件平台，内部处理速度和可配置性加强，传输速度快，并进一步提高了频点隔离度，误码率优于10-5，接近10-6。第四代载波机（2012年）

四代载波机是一发多收的全双工网络型载波，在信道建立速度、通信速率、带宽、体积、功耗等方面指标取得了极大进步。具备自适应网络、节点自动组网、动态路由功能；支持端口到端口的数据传输模式。预研产品4.5代载波机（2013-2014年）标准的软件平台和统一的硬件平台；使未来响应速度和生产成本大幅降低；设备系列化开发工作，满足低端（两遥）、高端（全双工）的应用;信道建立时间缩短，缩小到约5ms，中继时间不超过10ms;载波机之间通信时间小于500ms;频点追踪功能和干扰信道的自动切换功能；支持SNMP标准网络管理功能；支持灵活的路由，应对供电线路短线和倒供电带来的线路拓扑变换；耦合器和电源、功放的改进，进一步降低功耗，提高耦合效率，减小设备体积和重量；

功耗15w以内，体积A4纸大小或导轨式ONU大小。支持加密功能、防火墙、QOS等基于网络模式的应用功能；支持IPV4协议栈，并支持端口数据交互功能；预研产品五代载波机（2014-2015年）改进耦合器、功放，提高频率的使用上限制，达到350khz以上；增加支持16QAM、64QAM调制方式，将单一频带增加到16K或32K，使单一信道带宽达到32kbps-150kbps；支持6-10个准高速通信信道；支持数据压缩功能，可以传输语音和Qvga的实时图像；支持softwareradio功能,通道带宽和调制方式的自适应.根据线路信号噪声和传输距离,选择每个信道带宽2-4-8-16-32,调制方式选择bpsk-qpsk-QAM16-QAM64-QAM256。应用领域可适用于变电站、开关站、配电站、低压变电站内，为配电终端设备与主站系统之间提供数据通信通道；可应用于空线、地埋电缆及混合线路的载波通信建设；主载波适用于多种通信接入方式：串行通信、以太网通信等。变电站配电所解决方案案-载波典型型配置-纯架空线线应用-纯电缆应应用-混合线路路应用-组网方式式-系统接入入方式-数据传输输模式典型配置置纯架空线线应用架空线路路上有10kV高压，载载波信号号要注入入到线路路中，信信号耦合合装置必必须具备备隔离高高压左右右，我们们这里要要采用一一种电容容式耦合合器，耦耦合电容容的作用用就是隔隔离工频频高压，，对于50KHZ以上的载载波信号号而言，，就相当当于一根根直导线线。纯电缆线线路应用用利用电缆缆屏蔽层层作为载载波信号号媒介，，通过电电感耦合合器将载载波信号号注入到到电缆屏屏蔽层与与大地之之间构成成的电路路回路中中，进行行电缆端端到端信信号传输输。地埋电缆缆-卡接式耦耦合器地埋电缆缆-注入式电电感耦合合器混合线路路应用常见的10kV线路结构构主要是是纯电缆缆、纯架架空线路路以及电电缆和架架空线混混合型线线路。而而对于电电缆和架架空混合合型线路路载波信信号可通通过电缆缆屏蔽层层与电缆缆芯线之之间的分分布电容容感应到到架空线线上，再再从芯线线上感应应到另一一条电缆缆的屏蔽蔽层上，，无需在在电缆登登杆处做做电感耦耦合器与与电容耦耦合器的的信号搭搭桥处理理。设计混合合线路载载波通信信方案时时，线路路必须满满足一些些条件：：架空线路路超过1000米后，线线路中架架空线路路的段数数不宜超超过2段；采用注入入式耦合合器，在在利用电电缆屏蔽蔽层耦合合信号的的线路中中，出线线电缆的的长度必必须超过过75米；架空线的的总长度度不超过过2000米（架空空线的长长度与线线路上的的负荷电电流的大大小有关关：负荷荷电流小小，架空空线路可可允许长长一点；；负荷电电流大，，要求线线路长度度短一点点）；线路分支支和负荷荷的大小小也会有有一定的的影响，，是作为为线路载载波通道道设计工工作的重重要参考考内容（（根据我我们的经经验，在在主、从从之间的的用户负负荷达到到10000千瓦时，，需要加加装中继继设备））。组网方式式中压载波波通信设设备是沿沿电力配配电一次次线路铺铺设，信信号在电电力线路路中广播播发送，，不同于于光纤数数据传输输模式。。中压载载波通信信设备组组网模式式结合配配电一次次线路结结构和载载波信号号传输距距离。BK1K2K3K4K1BK2K4K3BK1K4K3方便系统统按照和和维护，，中压载载波采用用自适应组组网模式式，在关键键节点维维护不能能投运时时，网络络拓扑自自动维护护和切换换。系统接入入方式终端终端终端载波通信信系统数据传输输模式终端终端上传端口口主站中压载波波通信网网络采用用主从通通信网络络结构；；在传输距距离不够够时，可可以通过过中继载载波设备备进行数数据中继继；中压载波波通信网网络，通通过多通通道频分分复用模模式进行行通道扩扩充和隔隔离中压载波波通信可可以支持持广播、、组播和和点到点点的数据据传输模模式CH1CH2CH3终端载波产品品-产品目录录-产品简介介-产品荣誉誉-产品功能能-技术特色色-技术参数-应用指标产品目录产品介绍DLC-210全数字电力力载波通信信产品是采采用先进技技术，运用用现代数字字通信、计计算机、微微电子等相相关领域的的最新研究究成果，根根据配电网网结构特点点及电力线线上载波信信号在运行行传输的特特点使用电电力一次线线路作为传传输通道，，具有通信信可靠性高高、接入方方便等特点点，适用于于电力电缆缆线路、架架空线路和和混合线路路等多种复复杂电力现现场，为配配电网实现现自动化运运行遥信、、遥测、遥遥控、遥调调等管理功功能提供安安全、可靠靠、稳定、、经济的信信息传输通通道。根据现场应应用环境和和安装条件件，主要以以下三款机机型：壁挂式载波波机1U标准机架式式载波机2U标准机架式式载波机产品荣誉◆国家火火炬计划项项目◆上海市市高新成果果转化产品品◆上海市市重点新产产品产品功能数据通信功功能数据通信功功能为电力力线数字载载波机的基基本功能，，连接主站站到终端的的数据桥梁梁。综合网管用户可以本本系统查看看载波网络络中各条链链路的信号号和噪音情情况，各个个载波机设设备的运行行时间、通通信数据量量和通信误误码率等参参数，为用用户提供了了当前载波波网络整体体运行情况况参数规约转换服服务为了适应不不同现场对对规约的需需求情况，，在配网自自动化主站站系统和配配电终端规规约不一致致或在载波波链路不能能满足通信信规要求的的情况下，，提供两种种标准规约约的转换服服务。集中管理服服务通过本系统统用户可以以在配网自自动化主站站机房内配配置各个载载波节点的的通信参数数，可以降降低系统维维护成本和和维护时间间。数据交换服服务通过提供各各种标准的的OSI数据交互平平台，载波波通信系统统可以与光光纤通信、、无线通信信等多个通通信平台进进行数据的的无缝交换换，可提高高载波通信信系统的接接入耦合度度。产品功能VLAN功能VLAN数据虚拟数数据通道服服务的简称称，为扩展展DLC-210载波通信机机的服务对对象，在载载波通信数数据的协议议内部扩展展了多业务务的通道复复用服务，，保证了多多种业务数数据的传输输在滋生的的虚拟通道道内，不对对其他业务务通道产生生影响，保保证了数据据的安全性性和可靠性性。QOS功能QOS是通道质量量等级定义义和划分，，通过QOS服务，将虚虚拟数据通通道的传输输等级划分分，保证实实时性要求求较高的数数据优先到到达，大数数据量且数数据品质要要求不高的的数据延时时传送，合合理分配通通道资源。。防火墙功能能为了防止入入侵者对网网络的恶意意入侵和攻攻击，制定定好防火墙墙的数据隔隔离功能，，隔离与网网络中通信信业务不相相关的所有有数据，保保证网络安安全。数据加密服服务对重要安全全等级非常常高，例如如配网中的的遥控数据据，采用数数据加密服服务，保证证用户的数数据安全可可靠。技术特色噪声平衡处处理技术对连续噪声声和离散噪噪声的特性性进行了分分析并制定了技技术解决方方案：对于连续续噪声，认认为在两个个足够近的的频点上具具有最为接接近的噪声声能量；对对于主要是是由负荷瞬变引引起的离散散噪声，采用共生辅辅助频点来来提取信号号。矩阵式纠错错技术系统采用交错式式矩阵纠错错法，良好好的阻抗匹匹配、前导导同步、码码型优选、、均衡通带带分离等都都经过了精心创造和和设计，纠错效果非非常好。回波抵消对于电磁反反射的干扰扰，采用与与中心频率率很接近的的一个副频频率在接收收端来消除除噪声干扰扰，提取正正确的调制制信号。技术特色自适应均衡衡采用了先进进的数字电电路设计，，载波机的的输入输出出阻抗随着着线路的变变化而调整整，增益自自适应性强强，其速度度和灵敏度度得到了保保证。自组织网络络根据不同现现场情况自自动组织载载波网络，，实现载波波系统以最最便捷的路路径将数据据传送到目目标位置。。集中式管理理平台为客户提供供载波网络络实时状态态信息和维维护接口的的集中管理理，为设备备使用和监监控提供了了便利。技术参数数据通信接接口：RS232、RS485、以太网口口数据传输速速率:下行6.25kbps，上行37,5kpbs通道模式：：全双工工作作模式适用电压等等级：110kV、35kV、10kV、380V、220V等传输误码率率：＜10-6工作频率范范围：50kHz～210kHz载波通信带带宽：单个通道带带宽8kHz.共支持20个8kHz不同频道间间隔离度：：70dB数字带通滤滤波器阻带带衰减:96～100dB,过渡带:150Hz技术参数载波频点准准确度：频率偏差不不超过10Hz接收灵敏度度：≤100µV接收信噪比比：优于-3dB最大载波发发送功率：：＜15W动态范围：：＞90dB通信频道建建立时间：：<10ms调制方式：：DPSK（差分移相相键控）通道复用模模式：频分复用（（FDMA）编码效率：：81.3%输出标称阻阻抗：75Ω供电方式：：AC220V，DC110V，DC48V，DC24V可选技术参数传输距离：：10kV/35kV中压线路信信号的有效效距离:20千米米；220V/380V低压线路信信号的有效效距离:1.2千米；地埋电力电电缆：＞5km；信号耦合方方式：架空线路—电容耦合方方式，电缆线路—电感耦合方方式，注入入式和卡接接式两种电电感型耦合合器架空线与电电缆的混合合线路—电容和电感结结合的耦合方方式通信组网方式式：采用频分分多址多通道道技术，主从从通信组网工作温度：普通型：-25℃--+75℃℃低温型：-40℃--+75℃℃抗雷击：多重重防雷措施应用指标配套设备-产品目录-电容耦合器-卡接式电缆耦耦合器-注入式电缆耦耦合器产品目录架空线-电容式耦合器地埋电缆-卡接式耦合器地埋电缆-注入式电感耦合器载波通信配套套设备：架空线路-----电容式耦合器器电缆线路-----注入式耦合器器电缆线路-----卡接式耦合器器一体化电容耦耦合器一体化电容耦耦合器是将耦耦合电容器与与结合滤波器器结合为一体体，高压端直直接连接在高高压输电线上上，用于实现现载波信号传传输和工频电电流的隔断。。产品特点采用标准为IEC481-1974、GB7329-1998适用于10kV电力线载波系系统耦合电容器容容量3500pF整机峰值包络络功率为100W耦合方式分为为相—地标准条件：CSG-10-R1适用户外使用用架空线-电容式耦合器卡接式耦合器器CSG-800-KJ1型卡接式电感感耦合器利用用电磁感应原原理，将高频频载波信号耦耦合到电力电电缆屏蔽层和和3相芯线，实现现载波信号的的传输。与注注入式电感耦耦合器相比，，在现场安装装卡接式电感感耦合器具有有不改变电力力电缆原来接接地方式的优优点。地埋电缆-卡接式耦合器注入式耦合器器CSG-800-ZR1型注入式电感感型屏蔽地结结合设备（简简称注入式电电感耦合器））技术指标执执行IEC61334-3-22：2001《《中压相相地和和注入入式屏屏蔽地地结合合设备备》标准。。注入入式电电感耦耦合器器安装装在无无电位位电力力电缆缆的屏屏蔽层层或接接地母母线的的接地地回路路中，，可以以在规规定条条件下下保证证载波波信号号在电电力电电缆的的屏蔽蔽层和和配电电线载载波发发送接接收机机之间间有效效的发发送接接收。。产品品特特点点容易易安安装装特别别适适用用于于城城市市电电力力电电缆缆系系统统极小小的的信信号号衰衰减减节省省安安装装空空间间与电电压压等等级级无无关关可靠靠的的安安全全保保证证，，能能够够容容许许800A故障障可适适用用于于20至500千赫赫的的频频率率范范围围可用用于于线线状状、、树树状状、、环环状状结结构构可靠靠的的防防潮潮处处理理地埋电缆-注入式电感耦合器典型型案案例例分分享享基于于载载波波的的中中压压配配网网通通信信方方案案实现现功功能能：：遥遥信信、、遥遥测测、、遥遥控控通信信规规约约：：半半双双工工通通信信规规约约或或者者平平衡衡规规约约使用场景景：在小小规模的的配电监监测区域域，覆盖盖面积较较小，可可以直接接采用全全载波通通信模式式。例如如：大规规模厂区区配电、、电站区区域配电电等。