配電網自動化常見通信方式（配電自動化）

配電網自動化數據通信主要內容3.1數據通信系統(tǒng)基礎知識3.2配電網自動化通信方式3.3配電網自動化常用的通信規(guī)約電力通信網的地位

電力通信是為電力工業(yè)提供保障的重要基礎設施

電力工業(yè)是國民經濟的重要基礎產業(yè)骨干通信網終端接入網電力通信網概況三級骨干通信網：以省公司為核心，連接各地市公司，覆蓋省調直調變電站及電廠的通信網絡四級骨干通信網：以地市公司為中心、連接所屬各縣局，覆蓋地調直調變電站和電廠的通信網絡。終端接入網（配用電通信網）：以110kV/66kV/35kV變電站為起點，沿10kV配電線路覆蓋配電自動化站點和用戶戶表的通信網絡。二級骨干通信網：以區(qū)域公司為核心，連接區(qū)域內各省公司，覆蓋網調直調變電站及電廠的通信網絡一級骨干通信網：以公司總部為核心，連接內區(qū)域公司，覆蓋國調直調變電站及電廠的通信網絡“五級通信網絡”覆蓋“發(fā)、輸、變、配、用、調”“一級網通信調度”-國調“二級網通信調度”-網調“三級網通信調度”-省調“四級網通信調度”-地調“四級通信調度”配電自動化對通信系統(tǒng)的要求通信的可靠性配電通信的實時性停電和故障時的通信能力效能費用比使用和維護的方便性可擴展性配電網自動化系統(tǒng)通信網絡DTE(DataTerminalEquipment)DTE(DataTerminalEquipment)常見的DTE設備：饋線監(jiān)控終端、專變采集終端等DCE設備：調制解調器、GPRS模塊、載波機、光波機等通信介質：雙絞線、光纖和無線電波等DCE(DataCarryEquipment)RS-232串行通信接口標準規(guī)定連接電纜和機械、電氣特性、信號功能及傳送過程。它適合于數據傳輸速率在0～19200bit/s范圍內的通信。RS-232基本工作原理RS-232機械特性未定義連接器的物理特性，因此，出現了DB-25、DB-15和DB-9各種類型的連接器，其引腳的定義也各不相同。常用的是DB-25和DB-9兩種連接器RS-23225針數據口與9針DTE數據終端設備DCE數據傳輸設備RS-232數據線DTE請求發(fā)送DCE允許DTE發(fā)送DCE準備就緒DTE準備就緒數據線RS-232電氣特性在TXD和RXD上：邏輯1表示電壓范圍為-3V至-15V邏輯0表示電壓范圍為+3V至+15V在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制線上： 信號有效表示電壓范圍為+3V至+15V 信號無效表示電壓范圍為-3V至-15VRS-232缺點傳輸速率較低，最高波特率為20000bps接口使用一根信號發(fā)送線和一根信號返回線而構成共地的傳輸形式，這種共地傳輸容易產生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱；傳輸距離有限，最大傳輸距離為15米；只能進行點對點傳輸，不便于成網控制；RS-485工作原理采用差分傳輸方式，也稱作平衡傳輸；使用一對雙絞線，一線定義為A，另一線定義為B；A、B線之間電平在+2～+6V，為邏輯“0”；A、B線之間電平在-2～-6V，為邏輯“1”；RS-485“差分傳輸方式”能有效提高抗干擾能力！無干擾：（DT）=(D+)-(D-)有干擾：（DT）=[(D+)+Noise]-[(D-)+Noise]=(D+)-(D-)RS-485連接方式各設備之間采用鏈條式連接方式，兩頭必須接有120Ω終端電阻消除信號反射常見RS-485工控產品RS-232/RS-485轉換模塊常見RS-485工控產品RS-485光纖Modem電腦擴展卡RS-485以太網服務器RS-485/Wifi轉換模塊RS-485/GPRS/3G接入模塊RS-485與RS-232區(qū)別物理結構RS485無具體的物理形狀，根據工程的實際情況而采用的接口。電氣特性RS485傳輸差分信號，RS232傳輸電平信號最大通信距離RS485：1200米，RS232：15米能否支持多點通信RS232接口在總線上只允許連接1個收發(fā)器RS485接口在總線上是允許連接多達128個收發(fā)器通信線RS232可以采用三芯雙絞線、三芯屏蔽線等RS485可以采用兩芯雙絞線、兩芯屏蔽線等波特率RS232最高20000bpsRS485最高10MbpsCAN總線最早由德國Bosch公司為汽車監(jiān)測、控制系統(tǒng)而設計推出的，將整車中各種不同的控制器連接起來，實現信息的可靠共享，并減少整車線束數量是一種串行通信協議，其通信接口集成了CAN協議的物理層和數據鏈路層的功能，可完成通信數據的成幀處理CAN總線工作原理CAN總線工作特點CAN總線CAN總線電力載波通信技術電力線載波通信將信息調制在高頻載波信號上，通過已建成的電力線進行傳輸。電力載波通信技術高頻阻波器高頻阻波器是防止高頻信號向母線方向分流的設備。它是由電感和電容組成的并聯諧振回路。調諧在所選用的載波頻率，因而對高頻載波電流呈現的阻抗很大，防止了高頻信號的外流，對工頻電流呈現的阻抗很小，不影響工頻電力的傳輸電力載波通信技術耦合設備高壓耦合電容器的作用將強電系統(tǒng)和弱電系統(tǒng)進行隔離，并且提供一個高頻信號的通路，而工頻電流是無法通過高頻信號通路進入弱電系統(tǒng)。電力載波通信技術結合濾波器與耦合電容器共同組成對高頻信號的串聯諧振回路，對高頻信號呈現最小阻抗，讓高頻電流順利通過，將載波信號耦合到饋線上結合濾波器的組成電力載波通信技術高頻電纜用來連接結合濾波器和載波機。高頻電纜采用同軸電纜，具有傳輸損耗低小、抗干擾性強等優(yōu)點。單元護套外導體外絕緣內絕緣內導體電力載波通信技術載波機接收和發(fā)送高頻信號對于輸電線載波通信，載波頻率一般為10~300kHz，傳輸速率可達1200bit/s，傳輸距離可以大于100km或更遠；對于配電線載波通信，載波頻率一般為5~40kHz，傳輸速率可達50~300bit/s，主要用于配電網SCADA的信息傳輸；對于低壓配電線載波通信，頻率一般為50~150kHz，應用于380/220v網絡，用于自動抄表信息傳輸光纖通信以光纖為傳輸介質，光波為載體的通信方式。特點：高速率高可靠抗干擾強類型：單模多模組成網絡的形式劃分：點對點，星形，總線型星形結構光纖通信總線型光纖通信單環(huán)光纖通信

自愈式環(huán)網構成一個光轉發(fā)器故障

一處光纖故障光纖通信光纖通信系統(tǒng)組成光能量的損失，恢復信號脈沖形狀，延長光信號的傳輸距離光纖通信光纖通信方式SDH主干網絡SDH是同步數字傳輸體系，既是一個組網原則，又是一套通道復用的方法。在全世界范圍統(tǒng)一了體系中各級信號的傳輸速率復接分接實現簡單確定了通用的光接口標準光纖通信光纖以太網以太網利用光纖介質實現網絡通信適用于數據文件傳輸。配電子站到主站的點對點光纖以太網連接示意圖終端到配電子站的鏈狀光纖以太網連接示意圖光纖通信串行異步光纖環(huán)網光纖通信以太網無源光網絡(EPON)基于以太網的PON（無源光網絡）技術線路側設備用戶側設備分路器User1User2User332212111222311222TimeSlot（時隙）3OLT局端ONU2ONU3ONU1上行傳輸主要特征時分復用(TDMA)，按時隙發(fā)送數據在屬于自己的時隙里傳輸光信號在分光器處進行耦合沖突檢測與避免每個ONU在各自預定時隙發(fā)送光信號。所有ONU的光信號通過ODN采用時分復用合成。時隙的預定靠OLT與ONU的距離判定分配ONUOLT通信示意圖分光器User1User2User322132213221322133221OLT局端ONU1ONU2ONU3OLTONU通信示意圖下行數據傳輸主要特征點對多點廣播式傳輸ONU端口地址被用作數據包ID用戶只能獲取屬于自己的數據包PON網絡中，每個ONU可以接受到OLT所有下行數據，但ONU只根據下行數據的標識信息接收屬于自己的數據，丟棄其他的數據GPRS通信配電主站具備固定的IP地址。配電終端的GPRS模塊上電后自