电力系统通信技术的发展丁仁杰.ppt
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1、电力系统通信技术的发展,丁仁杰 清华大学电机工程系W-I-107室Fax:+86 10 68948538Email:,主要内容一、电力系统通信的概念和任务二、电力通信与公用通信的区别三、电力通信的发展历史及现状四、电力通信系统的组成五、电力通信系统的分类六、通信系统的主要传输技术简介七、Q&A,一、电力系统通信的概念和任务基本概念电力系统通信-“电力专用通信”系统通信厂站通信电力系统通信的一般定义是:利用有线电、无线电、光或其他电磁系统,对电力系统运行、经营和管理等活动中需要的各种符号、信号、文字、图像、声音或任何性质的信息进行传输与交换,满足电力系统要求的专用通信。,电力系统通信的任务电力系
2、统通信的任务就是准确和快速地完成话音、数据和图像的传输。话音业务:电力调度和行政管理数据业务:调度自动化的检测监控数据计算机和互联网数据通信继电保护信号的传输图文传真和用户电报业务水电厂水情和气象报告等图像业务:会议电视和电视网等,二、电力通信与公用通信的区别电力通信与公用通信之间没有根本区别,而主要差异在于:结构特点:电力通信以单位所在区域划分而公用通信以国家行政管理区域划分;经济性要求:公用通信以经济性第一,而电力通信依附电力网运行;,三、电力通信的发展历史及现状我国电力通信的发展历史经历60年发展历史:早期的技术,电力线载波、架空明线或电缆通信方式;60年代,模拟微波、特高频或同轴电缆多
3、路载波;80年代,数字微波、卫星通信、程控交换机投运和光纤通信;90年代,架空地线复合光缆(OPGW)和全介质自承式光缆(ADSS)电话交换、分组交换、数字数据网、ATM、会议电话和会议电视等通信网,世界电力通信的发展历史电力通信在发展和采用新技术方面始终是通信行业的先锋;电力线载波(20世纪20年代初)微波(始于20世纪50年代)光钎(20世纪80年代)由点对点发展到交换网络,我国电力通信的近10年中的变化:一是电力专用通信装备水平和服务质量大幅度提高;二是充分利用资源优势和富余能力,参与社会电信市场竞争,已经成为国际上电力公司的普遍趋势。数字微波电路总长度约为73,000km,总站数3,2
4、00个;220V及以上电力线载波机总数8,300台,话路公里数约为340,000km;110V及以下电力线载波机总数10 000多台,话路公里数约为224 000;光缆总长16,000多km,其中ADSS约4,100km,OPGW约2,000 km,缠绕光缆约600km;交换机总容量约200万门;卫星地球站42座;800MHz集群移动通信系统。1999年年底以来,电力通信网内已开工建设了数字微波电路约10,000km,光缆线路约20,000km(OPGW和ADSS各占约50)。,四、通信系统的基本组成1.信息源与收信者信源:模拟(连续)和数字(离散)模拟信源:语言、图象、声音、音乐及鸟声等。数
5、字信源:旗语、交通信号及计 算机及数字电路信号。抽样:模拟信源 离散信源量化:离散信源 数字信源,通信系统的组成,四、通信系统的组成(续)2.发送设备 把信源与传输介质匹配起来3.传输介质 不论传输介质为有线或无线,传输过程都会引入干扰4.接收设备 完成发送设备的逆变换,信源,通信系统的一般模型,发送设备,传输介质,接收设备,收信者,信息,信号载体,信息,干扰,信源,数字通信系统的组成,信源编码,传输介质,信源译码,收信者,信道编码,信道译码,噪声,信源/收信者,一个完整和简化的通信系统,传输系统,交换系统,传输系统,信源/收信者,电路分组ATM,供电纵横,五、电力通信系统的分类1.按消息的物
6、理特征分类调度和管理电话、监控数据和图象等2.按调制的方式分类基带传输和载波传输调制方式:连续波和脉冲波调制信号:模拟和数字信号目的有三:便于发送/抗干扰/利用频带,3.按传输信号的特征分类收端有效恢复消息与信号单一对应模拟通信系统:参量取值无限数字通信系统:参量取值有限数字系统有着显著的优越性整个通信系统数字化世界模拟信源数字化数字系统,数字通信系统的优越性:抗干扰能力强便于进行各种数字信号处理易于实现集成化和小型化经济效益优于模拟(载波)通信传输与交换很容易结合起来综合业务便于实现多路复用数字通信系统的缺憾:占用较宽频带,资源利用率较低对信号同步要求严格,4.按传输信号的复用方式分类频分复
7、用 FDM/FDMA时分复用 TDM/TDMA码分复用 CDM/CDMA波分复用 WDM/WDMA5.按传输介质进行分类有线:普通电缆/同轴/光缆无线:电磁波/微波/卫星,六、通信系统的主要传输技术简介架空明线和电缆通信公用网早已实现八横八纵的建设目标。1982年统计,长途线路18万公里,其中90%为架空明线。沪-杭、京-汉-广同轴电缆干线通1800路载波目前,大部分已被或正在被光纤取代。国际上,最高容量为13200路(或6路广播电视)/芯,数字电话为4032路电力系统的架空明线随输电线路敷设;电缆线:明线/普通/同轴(50/75/93)/双绞线(IV)/屏蔽/RJ11和RJ45接头,早期电力
8、线载波技术简介电力线信道十分恶劣。主要干扰源有:信道衰减、信道噪声和多径效应,配变载波监测及远程抄表系统,总体设计通过中压架空线或电缆以1对N的方式从变电站母线注入信号,经馈线到达配电点信息通过载波调制解调器耦合到线路上传回变电站特点双载频自动切换485总线的保护中继功能,最长线上距离达20km耦合电容与结合滤波器一体化中继功能与载波从MODEM一体化设计通用化,技术指标,接入方式,宽带电力线载波OFDM技术简介,微波中继通信微波传输具有视距传播特性微波传播具有传播损耗必须中继,微波中继的传输容量采用多电平调制,在40MHz标准频道间隔内,可传输19207680PCM数字电话。公用通信网:我国
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