PLC-075系列电力线数据传输装置及其在配网自动化中的应用

置PLC.........................................1.1.1.概述.............................................................1...1.2.产品分类..........................................................3... 1.4.耦合方式 7... PLC 3 PLC的参考结论 183.PLC-075现场施工前期准备 1..94.PLC-075安装调试过程 2..0PLCKV明细 21 1.PLC-075系列中压载波机国网南京自动化研究/南京南瑞集团公司从1998开始进行中压配电网载波通信的研究，先后承1)SPKJ1-11)”；2)“配电线路数据传输装置关键技术的研究SGKJ号)”。在多年的理论研究及大量现场测试、试验的工作基础上，国网南京自动化研究/南京南瑞集团公司技术人员解决了中压配电线通信的一系列技术难题，实现了10kV/35kV中压配电网上数字载波信号的可靠传输，研制出PLC-075系列电力线数据传输装置，并取得了全国工业产品生产许可证。现有的配电自动化终端RTUFTUTTU以及负荷控制等装置互联，实现中心站与配电自动化终端之间的透明数据传输和组网通信，可广泛应用于配电自动化、中小水电站电能采集与监控、远程抄表、1.1.1.功能特点填补国内空白，价格低廉，远低于国外同类电力载波通讯装置采用专用集成电路设计，体积保证在强噪声干扰下的可靠数据传输超强组网能力，可在同一条配电线上实现多个互不干扰的逻辑网络安装维护简单，且具有远程维护功能，使得维护成本更低多重防雷技术1.1.2.主要技术参数指标名称数据通信接口载波传输速率传输误码率适用电压等级载波频率传输距离制方式标称输出阻抗载波发送功率接收灵敏度接收信噪比动态范围通信协议耦合方式工作电源率消耗环境温度环境湿度性能参数SRSbps7.5kbps差分码移键控5W或1WvmV>-3dB85dB架空电力线：电容耦合，支持相-相耦合和相-地耦合地埋电力电缆：电感耦合(注入式、卡接式)混合线路：卡接式电感耦合220VACL15%;110VDC±10%-40°C〜70°C结合设备进线避雷器、结合设备出线避雷器和电力线数据传输装置屏蔽电缆进线避雷器三重防雷措施产品分类PLC-075系列电力线数据传输装置现有四个型号的设备，以适应不同的应用及现场安装环1.2.1.PLC-075A型电力线数据传输装置PLC-075A型采用全密封防水机箱设计，适用于野外安装，内含蓄电池，可在线路停电的情况1.2.2.PLC-075B型电力线数据传输装置中心站作主载波设备使用。每个B型机箱可放置两套电力线数据传输装置，可连接两条中低压配电通信网络。BL1.2.3.PLC-075C型电力线数据传输装置PLC-075C型采用挂壁式机箱设计，适合于安装在室内墙上，用于站点条件较为简PLC-075C型设备又分PLC-075CHWPLC-075CL两个型号，其中PLC-075CH可在1.24PLC-075F型电力线数据传输装置便的安装在其他设备内，适合于作为从载波设备。L1.3.主要技术特点技术，保证其可以应用于不同类型的10kV线路。1.3.1.自适应频段选择技术PLC-075系列电力线数据传输装置能够根据10kV载波信道情况，在其工作频段范围内 载波通道发生变化，从而影响PLC-075当前使用频段的载波信号传输效果时，PLC-075系列设备而实现在无人干预情况下载波通信的长期稳定性。1.3.2.卡接式电感耦合方式PLC-075系列电力线数据传输装置能够使用卡接式电感耦合器，在10kV纯电缆和混合线路上实现稳定可靠的数据传输，此项技术为国内首创。相比于注入式电感耦合器，采用卡接式电感耦合器具有如下明显的优势：不需要停电安装耦合设备，具备大规模工程实施的优势，且可以避免停电带来的经济损不改变10kV线路原有的接地方式，安全性能高。1.3.3.载波设备自由路由的实现条载波通道可通达变电站，这种不明确的物理路由使得载波组网通信变得灵活和方便。波设备失去联系后，从载波设备能够自动寻找其他能够通信的主载波设备，并在设定的时间PLC-075系列设备的自由路由功能，可以免除线路结构改变时需要人为的去更改从载波的网PLC-075系列电力线数据传输装置支持电容式耦合方式(安装点为架空线路)注入式电感耦合方式(安装点为电缆线路)和卡接式电感耦合方式(安装点为电缆线路)。系列设备的独有技术，为国内独创。141.电容式耦合方式当变电站/配电站采用架空方式出线时，可以采用一体化电容式耦合方式。一体化电容安装方式可以参考下图，电缆142.注入式电感耦合方式当变电站/配电站采用电缆方式出线时，可以采用注入式电感耦合方式。SL-Y2型注入式电感耦合器为南瑞公司研制的、具有独立知识产权的耦合器，具有信号衰减为保障安全性，安装注入式电感耦合器时，需对所安装注入式电感耦合器安装方式可以参考下图1.4.3.卡接式电感耦合方式当变电站/配电站采用电缆方式出线时(整条线路可以为纯电缆，也可以为电缆架空的混合线路)，可以采用卡接式电感耦合方式。权的耦合器，具有信号衰减小、安装时不需停电、安装过程安全方便等特点。四种类型的卡接式电感耦合器具备不同的信号传输衰减和内径,路，具体如适合于不同的线范围无分支箱的纯电缆混合线路、纯电缆有分支箱的纯电缆混合线路、纯电缆内截面(mm2)内直径(mm)传输衰减大小大小卡接式电感耦合器安装方式可以参考下图1.5.推广应用情况南瑞集团PLC-075系列电力线数据传输装置从2004年开始批量生产后，在小水电信息采集系统、配网自动化系统、工业设备控制系统得到了广泛的应用，下面分别介绍如下：1.5.1.PLC-075在小水电信息采集系统中的应用小水电站点工作环境恶劣，设备工作电压波动大，且容易遭雷击。但载波设备投运以后，通信系统稳定可靠，传输实时、准确，且无运行费用，受到使用单位的一致好评。1.5.2.PLC-075在配网自动化系统中的应用1)厦门电业局由于受到市政管理的限制而无法铺设光纤，厦门电业局有众多配电站(开关站)由于没有通信通道备，在两个开关站安装了4台主载波设备。三遥试验的现场测试。而且系统运行后，载波通信系统稳定可靠，能够及时提供电网监测数据，大大降低了人工维护成本。厦门电业局相关领导及技术人员一致认为，该系统的成功投运，为解决厦门配网自动化系统的通信难题提供了切实可行的解决方案。2)上海市电力公司松江供电分公司第一个采用配电线载波通信的小区配电自动化系统。该系统投运以后，系统运行正PLC长纯电缆上得到进一步的应用主要应用站点有：明清街小区(混合电缆＋手拉手电缆)，明丰小区(混合电缆＋手拉手电缆)，西部污水配电站 (特长电缆)等。这些站点的设备投运后，系统设备稳定可靠，载波通信稳定可靠，能够及时上传配网自动化数据。3)上海市电力公司嘉定供电分公司嘉定供电分公司于2007年10月对“新城站-嘉怡开关站”的新27线路进行10kV载波通道建设。新27线路为混合线路，新城站电缆出线，嘉怡开关站电缆进线，中间为架空线路(线路型号：LJ南瑞集团公司的PLC-075型电力线数据传输装置，耦合设备采用PLC-075载波机配套的SC-Y2型卡接式电感耦合器。新27线路载波通道建成后，位于嘉怡开关站的采集终端将数据通过载波通道上传至新城站，然后再通过光纤通道上传至嘉定供电分公司精细化管理系统，为系统的运行及时提供了现场数据。月开始投入试运行，设备投运后，系统运行正常，技术指标符合道数据误码率满足精细化管理系统的技术指标要求。4)上海市电力公司青浦供电分公司开关站”的解15线路进行10kV载波通道建设。解15线路为纯电缆线路，线长4公里。载波设备采用南京南瑞集团公司的PLC-075型电力线解15线路载波通道建成后，位于平桥开关站的采集终端将现场遥信、遥测数据通过载波通道上传至解放站，然后再通过光纤通道上传至青浦供电分公司的D-SCADA系统，为系统提供了实时现场解15载波通道于2007年7月开始投入试运行。设备投运后，系统运行正常，指标符合方案要误码率满足配电自动化的技术指标要求。5)广东电网公司佛山供电局C075均能实现稳定可靠的载波通信。而且，系统投运后，设备长时间运行正常。2.PLC-075系列中压载波机适用线路PLC-075系列电力线数据传输装置可适用于各种不同类型的电缆、混合电缆及架空线，并已都在现场得到验证，分别介绍如下。2.1.电力电缆PLC-075系列设备可以采用卡接式电感耦合器在电力电缆上实现稳定可靠的数据传输。可实现单段电缆、多段电缆及有分之箱(环网柜)电缆的载波通信。2.1.1.单段电缆此类型线路的典型应用为上海市电力公司青浦供电分公司站”线路，此线路为单段电缆，长3500m。配网自动化系统(含载波通道)现场施工方案如下图所示：“解放变电站-平桥配电配配电自动化主站从载波爸爸设端终解放变电站在系统投运以后，主、从载波之间通信稳定可靠，平桥配电站的数据能够通过载松PL松PL)终端C-S2设R32等站2.12多段级连电缆配网自动化系统(含载波通道)现场施工方案如下图所示：在系统投运以后，主、从载波之间通信稳定可靠，嘉禾阳光1号配电站的数据能够通过载波通道稳定上传至松江D-SCADA主站。2.1.3.有分支箱(环网柜)电缆“昆岗变电站-西部污水配网自动化系统(含载波通道)现场施工方案如下图所示(分支箱不加装高频耦合设备):主载波自动从载波化化主站电站-西部污水配昆岗变电站电站”载波通信方案在系统投运以后，主、从载波之间通信稳定可靠，西部污水配电站的数据能够通过载波通道稳ADA路PLC-075系列设备可以采用卡接式电感耦合器在10kV混合线路上实现稳定可靠的数据传1，金山供电分公司“星浦变电站-中达开关站”，闵行供电分公司“马桥变电站-紫旭开关证。下面以闵行供电分公司“马桥变电站-紫旭开关站”线路为例，说明载波设备施工方案及验证方主载波23^主载波23^等机端光ZSR备QBT'-OC-JCLZQ22,油浸纸绝缘电缆桂平开关站1012m配电2562562m90m紫旭开关站500m2219m自动化主345m站马18，共5716m马桥变电站在系统投运以后，主、从载波之间通信稳定可靠，紫旭开关站的数据能够通过载江D-SCADA主站。(科研项目内容，数据先通过载波通道送至马2.3.特种电缆PLC-075系列设备可以采用卡接式电感耦合器在10kV油浸纸绝缘电缆上实现稳定可靠的数据此类型线路的典型应用为上海市电力公司闵行供电分公司“钦州变电站-桂平开关此类型线路的典型应用为上海市电力公司闵行供电分公司配网自动化系统(含载波通道)现场施工方案如下图所示:钦州变电站在系统投运以后，主、从载波之间通信稳定可靠，桂平开关站的数据能够通过载江D-SCADA主站。(科研项目内容，数据先通过载波通道送至钦24架空线路PLCkV现稳定可靠的数据传输。此类型线路的典型应用为福州永泰小水电信息采集系统。光纤通道永泰变电站福州永泰县调度中心PLCPLC-075ARTURTURTU兴源水电站溪平水电站梧桐洋水电站图2-6福州永泰小水电信息采集系统载波通信方案在系统投运以后，主、从载波之间通信稳定可靠，兴源水电站、溪平水电站和梧桐洋水电站的数据能够通过载波通道稳定上传至永泰主站。2.5.确定线路是否可使用PLC-075的参考结论经过在全国范围内对各种不同10kV线路的大量测试、试验及理论分析，我们得出如下结论，为确定在面对一条10kV线路时，是否可以采用PLC-075系列电力线数据传输装置来构建载波通道提供参考意见。1)PLC-075系列设备能够应用在架空、纯电缆及混合线路上；2)PLC-075系列设备能够在载波信号传输衰减高达80dB的情况下实现稳定可靠的数据通3)卡接式电感耦合器的传输衰减在10dB左右；每公里的载波信号传输衰减为3dB〜6dB左右；5)长距离纯电缆线路无中继传输可达8km；；10kV架空线路每公里的载波信号传输衰减为4dB〜8dB左右；路，4段电缆的混合线路的载波组网通信；10)在多于2个分支线路处，安装阻抗匹配器，可改善传输衰减3dB〜6dB。对于某一站点有两条或两条以上载波通道通达时，我们推荐按如下原则选择：。择架空部分分支少的(有专线优先选择专线)。3)当有纯电缆和混合线路时，如果按照上述原则计算信号衰减差不多，或者纯电缆估算可稳定通信，优先选择纯电缆作为载波通道。3.PLC-075现场施工前期准备对于准备选用PLC-075系列设备的工程现场，应按照以下步骤进行现场施工前的准备工作。C2)如判定可使用PLC-075系列载波机，则需考察现场情况，判定采用何种耦合方式及何种需根据电缆粗细判断使用卡接式电感耦合器的类型)；安装卡接式电感耦合器，然后使用便携性载波通道测试仪器，测试载波通道情况，然后根据障)。4)根据10kV线路的拓扑结构，进行载波组网设计。然后根据“PLC-075在10kV配网自动化中的标准配置明细”，进行相关设备的准备工作；5)根据组网设计方案，进行PLC-075的参数设置，然后等待工程实施。4.PLC-075安装调试过程PLC-075系列电力线数据传输装置采用频率自适应、自调整技术，在现场正确安装完成以后，PLC-075及其配套设备的安装、调试按如下步骤进行。1)选定站点，统计10kV线路的情况，并根据上文第三章所述过程判断是否可以采用PLC-设计，并根据现场条件选定相应型号的载波设备和耦合设备；3)根据设计方案，设定各站点PLC-075主、从载波机的参数。(具体设置方法参加各型号产品使用说明书)；4)在各站点安装PLC-075载波设备，并将其数据口连接到终端设备；5)在各站点安装耦合设备，并将高频连线连接到PLC-075载波设备；6)给PLC-075载波设备上电，在载波设备参数设置正确、连线无误且线路载波通道可行的条件中，主、从载波设备即可实现稳定的数据通信；7)当现场出现主、从载波设备无法通信的情况时，可参考“PLC-075系列载波机工程维护”文档，内有各种故障判断及解决方法。5.PLC-075在10kV配