專利名稱：電纜屏蔽層電力載波通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電力系統(tǒng)中的載波通信技術(shù)，具體涉及一種電纜屏蔽層電力載波通信系統(tǒng)
背景技術(shù)：
中壓電力線載波通信利用IOKV輸電線路作為載波通信媒介，不產(chǎn)生通道上的材料和施工成本投入，是電力系統(tǒng)中最具特色的一種通信方式；且配電網(wǎng)線路結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，載波機(jī)為適應(yīng)線路環(huán)境在調(diào)制解調(diào)、編解碼、抗干擾等技術(shù)方面歷經(jīng)多項(xiàng)技術(shù)革新，使電力線載波通信正真成為一種即經(jīng)濟(jì)便捷、又安全可靠的配電自動(dòng)化通信方式。在電力系統(tǒng)中，電力線載波通信通道主要用來(lái)傳輸遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)，配合配電站內(nèi)終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信、遙控等功倉(cāng)泛。電力線載波通信機(jī)本質(zhì)上就是數(shù)據(jù)通信調(diào)制解調(diào)器，但他需要克服更為復(fù)雜的通道環(huán)境，普通的調(diào)制信號(hào)無(wú)法進(jìn)行正常傳輸。IOkV中壓配電網(wǎng)線路由于通道狀況差，衰減大，阻抗變化大，以及突發(fā)干擾強(qiáng)等原因，使載波通信難以開通或者不穩(wěn)定，以前一直是載波通信的空白點(diǎn)。影響線路背景噪聲和衰減特性的因素主要有以下幾條
由于配電網(wǎng)運(yùn)行方式靈活，用戶負(fù)荷投切存在隨機(jī)性，造成線路阻抗的不穩(wěn)定；
線路負(fù)載變化隨機(jī)性很強(qiáng)；
配電網(wǎng)分叉、“T”接點(diǎn)多，信號(hào)在注入同一條母線的線路后衰耗嚴(yán)重；
由電力系統(tǒng)、用戶設(shè)備引起的干擾全部進(jìn)入配電載波通信網(wǎng)；
雷雨高低溫等惡劣環(huán)境引起整機(jī)和通信線路參量變化；
克服以往載波通信的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式，采用網(wǎng)絡(luò)化總線結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了一對(duì)多的數(shù)據(jù)傳輸。近年來(lái)，隨著載波技術(shù)的進(jìn)步，再加上先進(jìn)的DSP和FPGA芯片的應(yīng)用，使載波技術(shù)在這一領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)取得了突破，相關(guān)產(chǎn)品在現(xiàn)場(chǎng)使用，效果良好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種電纜屏蔽層電力載波通信系統(tǒng)，不產(chǎn)生建立通信通道的成本投入，抗衰減、抗干擾，保證電力系統(tǒng)中的通信連接。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種電纜屏蔽層電力載波通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)置于各個(gè)配電站之間，配電站中設(shè)有電纜；其特點(diǎn)是，該系統(tǒng)包含
分別一一對(duì)應(yīng)設(shè)置于各個(gè)配電站的若干電力電纜接頭，每個(gè)電力電纜接頭電路連接相應(yīng)配電站內(nèi)的電纜；
電力電纜，其電路連接在各個(gè)電力電纜接頭之間，各個(gè)電力電纜接頭通過(guò)電力電纜相互導(dǎo)通，該電力電纜與若干電力電纜接頭形成電纜屏蔽層；
分別與各個(gè)電力電纜接頭一一對(duì)應(yīng)連接的若干個(gè)電纜屏蔽層接地線，電纜屏蔽層接地線與相應(yīng)的電力電纜接頭電路連接；分別與各個(gè)電纜屏蔽層接地線一一對(duì)應(yīng)連接的若干個(gè)電感耦合器，每個(gè)電感耦合器包含一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組；其一次側(cè)繞組的一端接地、另一端電路連接相應(yīng)的電纜屏蔽層接地線；
分別與各個(gè)電感稱合器對(duì)應(yīng)連接的若干個(gè)電力線載波機(jī)，電力線載波機(jī)與相應(yīng)電感耦合器的二次側(cè)繞組電路連接；
分別與各個(gè)電力線載波機(jī)一一對(duì)應(yīng)連接的若干個(gè)數(shù)據(jù)終端設(shè)備；
上述的電纜屏蔽層、若干電纜屏蔽層接地線、若干電感耦合器的一次側(cè)繞組，以及通過(guò) 各個(gè)電感耦合器一次側(cè)繞組外接的大地，組成載波信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸通道。上述的電感耦合器采用注入式電感耦合器。上述的電力線載波機(jī)與數(shù)據(jù)終端設(shè)備之間通過(guò)串行口連接；串行口采用RS232串口或 RS485 串口。上述的電力線載波機(jī)與數(shù)據(jù)終端設(shè)備之間通過(guò)以太網(wǎng)連接。上述的電力線載波機(jī)與電感耦合器的二次側(cè)繞組之間采用雙芯帶屏蔽層的通信電纜連接，傳輸經(jīng)過(guò)編碼、調(diào)制處理的載波信號(hào)。上述的配電站、電纜屏蔽層設(shè)于IOKV中壓配電網(wǎng)線路中。一個(gè)發(fā)出信號(hào)的配電站處的數(shù)據(jù)終端設(shè)備將信號(hào)傳輸至電力線載波機(jī)，電力線載波機(jī)進(jìn)行載波等處理后傳輸至電感耦合器的二次側(cè)繞組，二次側(cè)繞組將信號(hào)耦合至一次側(cè)繞組，一次側(cè)繞組則通過(guò)電纜屏蔽層接地線將信號(hào)傳輸至電力電纜接頭，電力電纜接頭將信號(hào)輸出至電力電纜，通過(guò)電力電纜將信號(hào)發(fā)送至另一個(gè)接收信號(hào)的配電站，該配電站的電力電纜接頭接收信號(hào)通過(guò)電纜屏蔽層接地線傳輸至其電感耦合器的一次側(cè)繞組，電感耦合器內(nèi)一次側(cè)繞組將信號(hào)耦合至其二次側(cè)繞組，二次側(cè)繞組再將信號(hào)傳輸至電力線載波機(jī)，電力線載波機(jī)將信號(hào)傳輸至該配電站的數(shù)據(jù)終端設(shè)備。本發(fā)明電纜屏蔽層電力載波通信系統(tǒng)和現(xiàn)有技術(shù)電網(wǎng)系統(tǒng)中的通信技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明采用電纜屏蔽層與大地組成載波信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸通道進(jìn)行中壓載波信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)距離信息傳輸，不產(chǎn)生通道上的材料和施工成本投入，是電力系統(tǒng)中最具特色的一種通信方式；且配電網(wǎng)線路結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，載波機(jī)為適應(yīng)線路環(huán)境在調(diào)制解調(diào)、編解碼、抗干擾等技術(shù)方面歷經(jīng)多項(xiàng)技術(shù)革新，其通道狀況好、衰減小、阻抗變化小，電力線載波通信為一種即經(jīng)濟(jì)便捷、又安全可靠的配電自動(dòng)化通信方式；在電力系統(tǒng)中，電力線載波通信通道主要用來(lái)傳輸遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)，配合配電站內(nèi)終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信、遙控等功能。同時(shí)電纜屏蔽層載波通信系統(tǒng)受線路用電負(fù)荷影響小，且信號(hào)傳輸與線路上開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)無(wú)關(guān)，電感耦合器安裝方便，不接觸一次設(shè)備帶電部分。


圖I為本發(fā)明電纜屏蔽層電力載波通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明電纜屏蔽層電力載波通信系統(tǒng)的信號(hào)傳輸示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。本發(fā)明公開了一種電纜屏蔽層電力載波通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用中壓載波通信，中壓載波通信特指在IOKV配 電線路上應(yīng)用的，主要服務(wù)于配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的電力線載波通信系統(tǒng)。如圖I所示，一種電纜屏蔽層電力載波通信系統(tǒng)的實(shí)施例，該系統(tǒng)設(shè)置于IOKV中壓配電網(wǎng)線路中的兩個(gè)配電站I之間，該配電站I中設(shè)有配電線路的電纜。本系統(tǒng)包含有電力電纜接頭2，在每個(gè)配電站I處設(shè)置有一個(gè)電力電纜接頭2，配電站I內(nèi)的電纜電路連接該電力電纜接頭2。本系統(tǒng)還包含有IOKV配電線路的電力電纜3，電力電纜3電路連接在兩個(gè)配電站I各自的電力電纜接頭2之間，使兩個(gè)電力電纜接頭2通過(guò)電力電纜3相互導(dǎo)通。配電站I內(nèi)的電纜通過(guò)該電力電纜接頭2電路連接該電力電纜3，使本實(shí)施例中的兩個(gè)配電站I通過(guò)電力電纜3實(shí)現(xiàn)電路連接。本實(shí)施例中的電力電纜3還可以采用居民家中的AC220V用電線路。上述設(shè)置在兩個(gè)配電站I中的電力電纜接頭2，以及用于實(shí)現(xiàn)配電站I電路連接的電力電纜3組合形成電纜屏蔽層。本系統(tǒng)還包含有電纜屏蔽層接地線4、電感耦合器5、電力線載波機(jī)6和數(shù)據(jù)終端設(shè)備7。每個(gè)電力電纜接頭2都電路連接有一根電纜屏蔽層接地線4，并通過(guò)該電纜屏蔽層接地線4電路連接一個(gè)電感耦合器5。本發(fā)明中電感耦合器5采用注入式電感耦合器。電感耦合器5包含有一次側(cè)繞組以及與其耦合的二次側(cè)繞組。電感耦合器5中一次側(cè)繞組的兩端分別為電感耦合器5的上樁頭和下樁頭。其上樁頭與電纜屏蔽層接地線4電路連接，通過(guò)電纜屏蔽層接地線4與電力電纜接頭2實(shí)現(xiàn)倆接；而其下樁頭接地，與大地相連。每個(gè)電感耦合器5的二次側(cè)繞組都與一個(gè)電力線載波機(jī)6電路連接，電感耦合器5中二次側(cè)繞組的兩端采用雙芯帶屏蔽層的通信電纜連接電力線載波機(jī)6，在電感耦合器5的二次側(cè)繞組與電力線載波機(jī)6之間傳輸經(jīng)過(guò)編碼、調(diào)制處理的載波信號(hào)。每個(gè)電力線載波機(jī)6都與一個(gè)數(shù)據(jù)終端設(shè)備7連接。電力線載波機(jī)6與數(shù)據(jù)終端設(shè)備7通過(guò)串行口接口連接，可以采用RS232或RS485串口連接。電力線載波機(jī)6與數(shù)據(jù)終端設(shè)備7之間還可以通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)電力線載波機(jī)6與數(shù)據(jù)終端設(shè)備7之間的數(shù)據(jù)交換。如圖2所示，電纜屏蔽層的電力電纜接頭2與電力電纜3、電纜屏蔽層接地線4、電感耦合器5的一次側(cè)繞組，以及通過(guò)各個(gè)電感耦合器5的一次側(cè)繞組外接的大地，組成載波信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸通道。本實(shí)施例的兩個(gè)配電站I之間,其中一個(gè)配電站I處的電感耦合器5中一次側(cè)繞組電路連接電纜屏蔽層接地線4，通過(guò)電纜屏蔽層接地線4電路連接至電力電纜接頭2，電力電纜接頭2電路連接電力電纜3，并通過(guò)該電力電纜3連接另一個(gè)配電站I處的電力電纜接頭2，該電力電纜接頭2通過(guò)其所對(duì)應(yīng)的電纜屏蔽層接地線4電路連接該配電站I處的電感耦合器5中一次側(cè)繞組，該一次側(cè)繞組通過(guò)接地連接至原配電站I的電感耦合器5的一次側(cè)繞組，使的本系統(tǒng)形成一個(gè)信號(hào)回路。本發(fā)明電纜屏蔽層電力載波通信系統(tǒng)的工作流程如下
兩個(gè)配電站I之間進(jìn)行信號(hào)通信時(shí)，其中信號(hào)輸出端的配電站I處的數(shù)據(jù)終端設(shè)備7將需發(fā)送至另一配電站I的信號(hào)傳輸至電力線載波機(jī)6，電力線載波機(jī)6將信號(hào)進(jìn)行載波等處理后，傳輸至電感耦合器5的二次側(cè)繞組，二次側(cè)繞組將信號(hào)耦合至一次側(cè)繞組，一次側(cè)繞組則通過(guò)電纜屏蔽層接地線4將信 號(hào)傳輸至電力電纜接頭2，電力電纜接頭2將信號(hào)輸出至電力電纜3，通過(guò)電力電纜3將信號(hào)發(fā)送至另一臺(tái)信號(hào)接收端的配電站1，該配電站I的電力電纜接頭2接收信號(hào)通過(guò)電纜屏蔽層接地線4傳輸至電感耦合器5的一次側(cè)繞組，電感耦合器5內(nèi)一次側(cè)繞組將信號(hào)耦合至其二次側(cè)繞組，二次側(cè)繞組再通過(guò)雙芯帶屏蔽層的通信電纜將信號(hào)傳輸至電力線載波機(jī)6，電力線載波機(jī)6將接收信號(hào)處理還原后，傳輸至該接收端的配電站I的數(shù)據(jù)終端設(shè)備7。通過(guò)上述流程，即完成了一次IOKV電力線路中兩個(gè)配電站I之間的中壓載波信號(hào)傳輸。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種電纜屏蔽層電力載波通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)置于各個(gè)配電站(I)之間，配電站中設(shè)有電纜；其特征在于，該系統(tǒng)包含 分別一一對(duì)應(yīng)設(shè)置于各個(gè)配電站(I)的若干電力電纜接頭(2)，每個(gè)電力電纜接頭(2)電路連接相應(yīng)配電站(I)內(nèi)的電纜； 電力電纜(3)，其電路連接在各個(gè)電力電纜接頭(2)之間，各個(gè)電力電纜接頭(2)通過(guò)電力電纜(3 )相互導(dǎo)通，該電力電纜(3 )與若干電力電纜接頭(2 )形成電纜屏蔽層； 分別與各個(gè)電力電纜接頭(2)—一對(duì)應(yīng)連接的若干個(gè)電纜屏蔽層接地線(4)，電纜屏蔽層接地線(4)與相應(yīng)的電力電纜接頭(2)電路連接； 分別與各個(gè)電纜屏蔽層接地線(4) 一一對(duì)應(yīng)連接的若干個(gè)電感耦合器(5)，每個(gè)電感耦合器(5)包含一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組；其一次側(cè)繞組的一端接地、另一端電路連接相應(yīng)的電纜屏蔽層接地線(4)； 分別與各個(gè)電感稱合器(5) 對(duì)應(yīng)連接的若干個(gè)電力線載波機(jī)(6),電力線載波機(jī)(6)與相應(yīng)電感耦合器(5)的二次側(cè)繞組電路連接； 分別與各個(gè)電力線載波機(jī)(6) 對(duì)應(yīng)連接的若干個(gè)數(shù)據(jù)終端設(shè)備(7)； 所述的電纜屏蔽層、若干電纜屏蔽層接地線(4)、若干電感耦合器(5)的一次側(cè)繞組，以及通過(guò)各個(gè)電感耦合器(5) —次側(cè)繞組外接的大地，組成載波信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸通道。
2.如權(quán)利要求I所述的電纜屏蔽層電力載波通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的電感耦合器(5)采用注入式電感耦合器。
3.如權(quán)利要求I所述的電纜屏蔽層電力載波通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的電力線載波機(jī)(6)與數(shù)據(jù)終端設(shè)備(7)之間通過(guò)串行口連接；串行口采用RS232串口或RS485串口。
4.如權(quán)利要求I所述的電纜屏蔽層電力載波通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的電力線載波機(jī)(6 )與數(shù)據(jù)終端設(shè)備(7 )之間通過(guò)以太網(wǎng)連接。
5.如權(quán)利要求I所述的電纜屏蔽層電力載波通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的電力線載波機(jī)(6)與電感耦合器(5)的二次側(cè)繞組之間采用雙芯帶屏蔽層的通信電纜連接，傳輸經(jīng)過(guò)編碼、調(diào)制處理的載波信號(hào)。
6.如權(quán)利要求I所述的電纜屏蔽層電力載波通信系統(tǒng)，其特征在于，所述的配電站(I )、電纜屏蔽層設(shè)于IOKV中壓配電網(wǎng)線路中。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電纜屏蔽層電力載波通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含若干電力電纜接頭，每個(gè)電力電纜接頭電路連接相應(yīng)配電站內(nèi)的電纜；電力電纜，其電路連接在各個(gè)電力電纜接頭之間，電力電纜與若干電力電纜接頭形成電纜屏蔽層；若干個(gè)電纜屏蔽層接地線，電纜屏蔽層接地線與相應(yīng)的電力電纜接頭電路連接；若干個(gè)電感耦合器，每個(gè)電感耦合器包含一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組；其一次側(cè)繞組的一端接地、另一端電路連接相應(yīng)的電纜屏蔽層接地線；若干個(gè)電力線載波機(jī)，電力線載波機(jī)與相應(yīng)電感耦合器的二次側(cè)繞組電路連接；若干個(gè)電路連接電力線載波機(jī)的數(shù)據(jù)終端設(shè)備。本發(fā)明采用電纜屏蔽層進(jìn)行中壓載波信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)距離信息傳輸，通道狀況好、衰減小、阻抗變化小。
文檔編號(hào)H04B3/54GK102629882SQ20121008304
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者施維揚(yáng), 楊光, 沈麗敏, 計(jì)小明, 顧力 申請(qǐng)人:上海市電力公司