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电力系统通信方式优化:高效稳定的传输方案

时间:2023-06-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:当前,在电力系统中应用的通信方式有:电力载波通信、数字微波通信、卫星通信、光纤通信、扩频通信、移动无线通信等。承载的高频波称为载波,因此,这种通信方式称为载波通信。因此,目前多数县局皆采用无线通信、电力载波、高音频电缆通信、一点多址小微波通信等方式。鉴于上述原因,有人建议在县级负荷控制系统中采用扩展频谱通信,简称扩频通信。

电力系统通信方式优化:高效稳定的传输方案

当前,在电力系统中应用的通信方式有:电力载波通信、数字微波通信卫星通信光纤通信、扩频通信、移动无线通信等。

1.载波

通常话音信号占用的频率是0.3~2.3kHz,而负荷控制信号占用的频率为2.4~3.4kHz,如果将这些信号在输配电线路中直接传送会发生下述问题:

(1)话音和启动信号与50Hz的工频交流频差较小,难以用滤波方法区分。

(2)由于话音和负荷控制信号频率低,传送的距离小。

为此,可将话音和负荷控制信号寄载于频率为40~500kHz的高频波上,以克服上述缺点。承载的高频波称为载波,因此,这种通信方式称为载波通信。话音和负荷控制信号如何依附在高频信号之上,其办法有:

(1)调幅。即使高频信号幅值随话音和负荷控制信号而变化。

(2)调频。即使高频信号的频率随话音和负荷控制信号而变化。

(3)调相。即用话音和负荷控制信号来改变高频信号的相位。

载波通信系统的组成:载波通信系统由载波机、电力线路、耦合装置及结合设备等组成。

2.微波通信

微波通信的特点是:①微波的频率为300MHz~300GHz;波长为1m~1mm,传播速度约等于光速。②模拟微波通信:模拟微波通信传送的是模拟信号,即语音信号。语音信号所占用的频带为300~3400Hz,为了使各客户间不产生重叠和窜扰,相邻客户间的基本频带间应留有一定的间隙,故每个客户占有频带定为4kHz。③数字微波通信:数字通信传递是二进制代码,即把模拟信号,经A/D变换装置转换成数字信号在信道中传输。信号到达接收端后,再经D/A变换,还原成话音信号。

3.卫星通信

卫星通信是利用人造地球卫星作为微波通信的接力站,通信卫星与地面的距离为35860km,其绕地球一周的时间洽等于地球的自转周期,因此,其与地面上的地球站保持相对静止。通信卫星实际上是卫星通信系统空中的中继站,其上装有收、发信机,多路转发器,放大器等设备。地球站按其功率的大小,可分为大、中、小型。在地球站中装有高增益天线,收、发信机,以及与地面信道接口的终端通信控制器等。

卫星通信的特点是通信距离远,可长达几万公里,覆盖面积大,不受地理条件限制,现已成为国际通信的主要手段。

4.光纤通信

光纤通信是20世纪70年代发展起来的通信方式,于20世纪80年代初才投入工程使用。光纤通信使用的主要材料是光纤和光缆。(www.xing528.com)

光纤是用预制玻璃棒拉成纤维丝,它包含纤芯和包层,成圆柱形。光纤有良好的单向传播特性,双向通信需要两根光纤。光纤在使用时皆组装成含二芯、三芯、四芯,甚至百余根光缆,其结构与普通电缆相似。

光纤通信系统的组成,主要包括光端机和光中继机以及脉冲编码调制PCM数字通信设备。光纤通信系统的特点是传输特性好、传输速率高、误码率低,但其价格是比较昂贵的。约为30000~5000元/km,是扩频通信价格的3~5倍。

5.扩频通信

我国各网调、省调、地调的传输通道主要采用数字微波、光纤等通信方式。这些通信方式稳定可靠、传输率高已为众人所知。但对县级电力企业而言,因分布十分广泛,建设如此高价的通道,其资金需求量将高得难以承受。因此,目前多数县局皆采用无线通信、电力载波、高音频电缆通信、一点多址小微波通信等方式。但是,这些通信方式的共同缺点是:传输速率低,稳定性差,抗干扰能力薄弱。

鉴于上述原因,有人建议在县级负荷控制系统中采用扩展频谱通信,简称扩频通信。这种通信方式的实质是将原始信号的频带扩展100~1000倍。其优点是:

1)抗干扰力强,误码率低。

2)保密性强。

3)抗衰落能力强,信息传输可靠率高。

4)可与传统的调制方式共用同种频段。

扩频通信系统由扩频电台、复用器、天线及馈线三大部分组成。

工作频段:2.4~2.4835GHz

5.275~5.850GHz

天线:全向或定向

输出功率:1~650mW

1~100mW

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