專利名稱：一種基于中壓電力載波技術(shù)的電力網(wǎng)通訊系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于中壓電力載波技術(shù)的電力網(wǎng)通訊系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著電力體制改革的進一步深入，電力系統(tǒng)管理和運作的企業(yè)化、市場化程度日益加強，配電網(wǎng)的自動化程度愈來愈高，負控管理、臺區(qū)管理、抄表系統(tǒng)、無功投切、低壓抄表系統(tǒng)等項目遍布配電網(wǎng)。隨之而來的就是各系統(tǒng)的管理、維護、升級等等工作，其中投資量最大、最復(fù)雜的就是通道部分。配電自動化部分對通信系統(tǒng)的要求取決于配電網(wǎng)自動化項目的規(guī)模、復(fù)雜程度和預(yù)期達到的自動化水平?？傮w上講配電網(wǎng)自動化項目對通信系統(tǒng)的要求在以下幾點通信可靠性、建設(shè)費用、通信速率、雙向通信能力、通信系統(tǒng)的使用的維護方便性等要求。目前全省正在廣泛使用的負荷管理系統(tǒng)在降低線損，提高經(jīng)濟效益方面可謂是功不可沒，然而隨著國家電網(wǎng)公司“05版負荷控制規(guī)約”的頒布，系統(tǒng)所要采集的信息量陡然加大，這樣目前所采取的通訊手段就使得采集的實時性有了一定的延誤。所以采取新的通訊手段是完全必要的，IOKV電力線載波就是一個可取的通信手段。電力線載波通信技術(shù)都具有自身獨特的組網(wǎng)方式，按頻率分群是符合載波線路有限資源的一種通信方案。載波的組網(wǎng)方式為“金字塔式”或稱“樹形結(jié)構(gòu)”的網(wǎng)絡(luò)拓撲模型，上層和下層之間的通訊和控制進程可進行并行處理，對復(fù)雜的電網(wǎng)采用“子群”的概念，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r效性，有效地消除了數(shù)據(jù)傳輸瓶頸，而且有利于網(wǎng)絡(luò)傳輸故障點的快速診斷。因此，積極采用先進的信息采集技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、決策支持技術(shù)，發(fā)揮各方優(yōu)勢，高起點地建立若干示范工程，避免目前存在的低水平重復(fù)開發(fā)，對于促進電力系統(tǒng)信息化的跨越式發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義?？朔d波信號在IOKV傳輸時的種種困難如配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，T接點眾多， 而且線路結(jié)構(gòu)變動較大，不能使用阻波器，線路負荷投切的隨機性造成信號衰減的隨機性很大等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電力網(wǎng)全網(wǎng)無須阻波、載波通道比較簡單的基于中壓電力載波技術(shù)的電力網(wǎng)通訊系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案它包括
局主站，它由相互連接的工作站和服務(wù)器組成，所述的服務(wù)器通過局主站光Modem連接局主站光端機；所述的局主站啟動召測過程，并發(fā)出召測命令至變電站載波主站；
變電站載波主站，它由變電站光端機、變電站光Modem和主站載波機組成，所述的變電站光端機通過變電站光Modem連接主站載波機；其中，變電站光端機連接局主站光端機，主站載波機接收到局主站的召測命令后，將其轉(zhuǎn)換為載波信號并耦合到電纜出線上，傳送給載波從站；
至少一個載波從站，它由變壓器、配電采集裝置、從站載波機和濾波裝置組成；所述的配電采集裝置從變壓器輸出線路上獲取召測命令并轉(zhuǎn)發(fā)給從站載波機，從站載波機對召測命令進行解析后輸出應(yīng)答信息，該應(yīng)答信息經(jīng)過濾波裝置的濾波后發(fā)回至變電站載波主站和局主站。所述的主站載波機和從站載波機均包括 收信濾波器，將收到的召測命令進行濾波處理；
發(fā)信濾波器，對即將發(fā)出的應(yīng)答信息進行濾波處理； 功率放大模塊，它對即將發(fā)出的應(yīng)答信息進行功率放大； 調(diào)制解調(diào)模塊，對召測命令和即將發(fā)出的應(yīng)答信息進行DPSK編解碼操作； 數(shù)字信號處理模塊，它對調(diào)制解調(diào)后召測命令和應(yīng)答信息進行處理；且數(shù)字信號處理模塊通過接口電路與上位機進行通信。所述的接口電路包括RS232接口電路和RS485接口電路。所述的數(shù)字信號處理模塊還與看門狗模塊相連接。每個載波從站還與至少一個子站相連接。在所述的配電采集裝置中，將電感耦合器耦合至電纜屏蔽層上。采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，DLC-2100電力線多址數(shù)字載波技術(shù)，采用DPSK調(diào)制技術(shù)，全網(wǎng)無須阻波，載波通道比較簡單，只包括DLC—2100載波通訊機、耦合設(shè)備(耦合電容、耦合電感)、配電線路；另外，由于發(fā)射功率小，接收靈敏度高，故對耦合設(shè)備的要求也較低。


圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明主站載波機和從站載波機的原理框圖。圖3為本發(fā)明配電采集裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明為利用IOKV供電線路來傳輸數(shù)據(jù)的通訊方式，配電網(wǎng)主站使用輪詢與通訊終端進行通訊，采用應(yīng)答模式完成。本發(fā)明由局主站、變電站載波主站、至少一個載波從站三部分構(gòu)成，其具體地描述及通訊過程如下。局主站由相互連接的工作站和服務(wù)器組成，上述的服務(wù)器通過局主站光Modem連接局主站光端機。局主站前置機啟動召測過程，發(fā)出召測命令，并通過光發(fā)射機由光纖通道傳送到相應(yīng)的變電站載波主站。變電站載波主站由變電站光端機、變電站光Modem和主站載波機組成。上述的變電站光端機通過變電站光Modem連接主站載波機；其中，變電站光端機連接局主站光端機， 主站載波機接收到局主站的召測命令后，將其轉(zhuǎn)換為載波信號并耦合到電纜出線上，傳送給載波從站。至少一個載波從站，它由變壓器T、配電采集裝置、從站載波機和濾波裝置F組成。 上述的配電采集裝置從變壓器輸出線路上獲取召測命令并轉(zhuǎn)發(fā)給從站載波機，從站載波機中設(shè)置采集終端，該采集終端對召測命令進行解析后輸出應(yīng)答信息，該應(yīng)答信息在從站載波機中轉(zhuǎn)變?yōu)檩d波信號，然后再經(jīng)過濾波裝置FO的濾波后發(fā)回至變電站載波主站和局主站。上述的載波從站可以根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H的情況而設(shè)定，如圖1所示為三個載波從站，當(dāng)然也可以為五個、十個或甚至更多個。需要說明的是，各個載波從站中的載波機之間采用時分復(fù)用的方式共享通道資源。另外，每個載波從站還可以與多個子站相連接，子站作為載波從站的下屬通信單元，可以方便該召測命令下達到更小、更具體的電網(wǎng)部門。變電站載波主站內(nèi)的主站載波機收到上行的應(yīng)答信息后，將應(yīng)答信息經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后，通過光發(fā)射機把電信號變成光信號，再由光纖通道送回局主站。局主站光接收機收到應(yīng)答信息后，變成電信號后送到主站前置機，前置機把信號送到主機進行處理，后臺機顯示，召測過程結(jié)束。如圖2所示，上述的主站載波機和從站載波機均包括收信濾波器、發(fā)信濾波器、功率放大模塊、調(diào)制解調(diào)模塊、數(shù)字信號處理模塊和看門狗模塊。其中，收信濾波器將收到的召測命令進行濾波處理；調(diào)制解調(diào)模塊對濾波后的召測命令進行DPSK調(diào)制，這樣全網(wǎng)無須阻波，載波通道比較簡單。接著，數(shù)字信號處理模塊對調(diào)制后的召測命令進行處理，上述的處理包括交織糾錯、平衡比較等等，而上述的處理過程均為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的技術(shù)。且數(shù)字信號處理模塊通過接口電路與上位機進行通信，上位機可以為采集終端設(shè)備， 而接口電路包括RS232接口電路和RS485接口電路。采集終端經(jīng)過分析處理后回復(fù)應(yīng)答信息，該應(yīng)答信息首先通過RS232接口電路或RS485接口電路送至數(shù)字信號處理模塊進行處理，然后通過調(diào)制解調(diào)模塊進行解調(diào)，接著通過功率放大模塊進行功放，最后經(jīng)發(fā)信濾波器進行濾波，以使載波信號在傳輸過程中免受外界雜波的干擾。需要說明的是，本發(fā)明中還配有看門狗模塊，它可以在載波信號受到外界的嚴重干擾時，對載波機強行復(fù)位。如圖3所示，在本發(fā)明的配電采集裝置中，將電感耦合器耦合至電纜屏蔽層2上。 一般來說，IOKV輸電電纜1從外到內(nèi)依次由屏蔽層2、絕緣層3和內(nèi)芯4構(gòu)成。該電感耦合器5安裝在電線桿上，其高壓端與IOKV線路1上B相連接。用16MM2的鋁芯線一端連接在 B相線上，另一端用螺絲擰在耦合設(shè)備的高壓端口。通道線由耦合設(shè)備的電纜口引出，連至負荷終端箱，一體化耦合設(shè)備的安裝高度，應(yīng)在安全的前提下盡量安裝高一點。需要說明的是，一體化耦合設(shè)備的接地端必須良好接地。
權(quán)利要求
1.一種基于中壓電力載波技術(shù)的電力網(wǎng)通訊系統(tǒng)，其特征在于，它包括局主站，它由相互連接的工作站和服務(wù)器組成，所述的服務(wù)器通過局主站光Modem連接局主站光端機；所述的局主站啟動召測過程，并發(fā)出召測命令至變電站載波主站；變電站載波主站，它由變電站光端機、變電站光Modem和主站載波機組成，所述的變電站光端機通過變電站光Modem連接主站載波機；其中，變電站光端機連接局主站光端機，主站載波機接收到局主站的召測命令后，將其轉(zhuǎn)換為載波信號并耦合到電纜出線上，傳送給載波從站；至少一個載波從站，它由變壓器、配電采集裝置、從站載波機和濾波裝置組成；所述的配電采集裝置從變壓器輸出線路上獲取召測命令并轉(zhuǎn)發(fā)給從站載波機，從站載波機對召測命令進行解析后輸出應(yīng)答信息，該應(yīng)答信息經(jīng)過濾波裝置的濾波后發(fā)回至變電站載波主站和局主站。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于中壓電力載波技術(shù)的電力網(wǎng)通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述的主站載波機和從站載波機均包括收信濾波器，將收到的召測命令進行濾波處理；發(fā)信濾波器，對即將發(fā)出的應(yīng)答信息進行濾波處理；功率放大模塊，它對即將發(fā)出的應(yīng)答信息進行功率放大；調(diào)制解調(diào)模塊，對召測命令和即將發(fā)出的應(yīng)答信息進行DPSK編解碼操作；數(shù)字信號處理模塊，它對調(diào)制解調(diào)后召測命令和應(yīng)答信息進行處理；且數(shù)字信號處理模塊通過接口電路與上位機進行通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于中壓電力載波技術(shù)的電力網(wǎng)通訊系統(tǒng)，其特征在于所述的接口電路包括RS232接口電路和RS485接口電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于中壓電力載波技術(shù)的電力網(wǎng)通訊系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)字信號處理模塊還與看門狗模塊相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一所述的基于中壓電力載波技術(shù)的電力網(wǎng)通訊系統(tǒng)，其特征在于每個載波從站還與至少一個子站相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于中壓電力載波技術(shù)的電力網(wǎng)通訊系統(tǒng)，其特征在于在所述的配電采集裝置中，將電感耦合器耦合至電纜屏蔽層上。
全文摘要
一種基于中壓電力載波技術(shù)的電力網(wǎng)通訊系統(tǒng)，它包括局主站由相互連接的工作站和服務(wù)器組成，所述的服務(wù)器通過局主站光Modem連接局主站光端機；所述的局主站啟動召測過程，并發(fā)出召測命令至變電站載波主站；變電站載波主站，它由變電站光端機、變電站光Modem和主站載波機組成，所述的變電站光端機通過變電站光Modem連接主站載波機；其中，變電站光端機連接局主站光端機，主站載波機接收到局主站的召測命令后，將其轉(zhuǎn)換為載波信號并耦合到電纜出線上，傳送給載波從站；至少一個載波從站，它由變壓器、配電采集裝置、從站載波機和濾波裝置組成；所述的配電采集裝置從變壓器輸出線路上獲取召測命令并轉(zhuǎn)發(fā)給從站載波機。
文檔編號H04B3/54GK102571148SQ201010611810
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者喬建設(shè), 張東東, 張琦, 成立奇, 李曉, 趙鋒, 郭紅梅, 齊艷梅 申請人:河南省電力公司濟源供電公司