DQZHAN技术讯:电力百科：电网通信技术重点分析
1. 现阶段我国电网发展的重点：大区电网互联和城市电网、农村电网的改造。
2. 电力通信网以光纤、微波以及卫星电路组成主干网，以数字程控交换机组成国内联网的电话交换网。电力通信网发展方向：大力建设光纤网络，大力发展Internet技术，发展PLC，发展IP电话作为业务应用，急需注意的是优化网络结构，建设完善数据通信网络，逐步向综合业务的多媒体网络演进。
3. 我国电力专用通信网包括：微波通信、载波通信、卫星通信、光纤通信和移动通信在内的覆盖国内电网的多种类、功能齐全的通信网络。在地方电网，电力通信网目前已基本建成了光纤通信、微波通信为主，电力线载波通信等其他通信方式为辅的通信传递网络结构。 4. 国家电力数据网分为三级：国调到各大区网调及直属省调的数据网络为第**网络;网调到各所属省调及直属地调的网络为**级网络;省内数据网络为第三级网络。
5. 电力系统通信的目标：建立一个语音、数据、图象、多媒体合一的电力系统通信网络和将业务数据化、智能化、个人化、宽带化的综合业务网络。电力系统通信的特点：较高的可靠性和灵活性;传输信息量少但种类复杂、实时性强;具有很大的“耐冲击”性;网络结构复杂;通信范围点多面广;无人值守机房居多。电力系统通信网*重要特点：高度的可靠性和实时性。
6. 电力通信系统应形成以光纤为媒质的宽带、高速通信主网架，以微波为媒质的基础备份通信网架，初步形成以SDH、ATM和IP技术相结合的交换传输通信网络结构。
7. 电力系统光纤通信的特点：大力使用电力特种光缆。电力特种光缆优点：经济可靠;指标要求。ADSS：全介质自承式光缆;优点：良好经济性，建设灵活性，维护方便性，较强抗冲击性。OPGW：架空地线复合光缆，将通信光缆和高压输电线上的架空地线结合成一个整体，成为多功能架空地线，适用于新建线路。电力系统中，新建220KV及以上电压等级输电线路使用OPGW光缆;35KV及110KV输电线路选用ADSS光缆，ADSS还适用于已建输电线路;10KV输电线路选用普通架空光缆。
8. 电网**稳定运行的三大支柱：电力通信，电力系统自动化，电网**稳定控制系统。电力通信又是电网**稳定控制系统、调度自动化的基础。
9. 通信按传统的理解就是信息的传输与交换。通信传输的消息分为两类：离散消息(数字消息)和连续消息(模拟信号)。为传递消息，须将消息转换成电信号，二者件必须建立单一的对应关系。信号：数字信号(电信号的参量离散取值)，模拟信号(参量连续取值)。通信系统可由之分为：数字通信系统，模拟通信系统。
10. 将原始电信号变换成其频带适合信道传输的信号，并在接收端进行反变换，这种变换和反变换成为调制或解调。经过调制后的信号称为已调信号，其基本特征：携带有信息;适应在信道中传输。原始电信号又称基带信号，已调信号又称频带信号。
11. 通信系统按信号复用方式分为：频分复用，时分复用，码分复用。复用：一种将若干个彼此独立的信号合并为一个可以在同一行道上传输的复合信号的方法。频分多路复用：在物理信道能提供比单路原始信号宽得多的带宽时，将总带宽分割成若干个和传输单路信号贷款相同的子信道，每个子信道传输一路信号。频分复用优点：信道复用率高，容许复用的路数多，分路方便;缺点：设备生产复杂，易产生路间干扰。时分复用：借助“把时间帧划分成若干时隙和各路信号占有各自时隙”的方式来实现在同一信道上传输多路信号。
12. 点对点通信，按消息传送的方向与时间关系，通信方式分为：单工通信(消息只能单方向传输)，半双工通信(双方都能收发，但不能同时收发)，全双工通信(双方都能同时收发)。
13. 数字通信中，按数字信号码元排列方式不同，有串序传输(码元序列按时间顺序依次在信道中传输)和并序传输(码元序列分割为两路或以上路的数字信号码无序列同时在信道中传输)。
14. 信道是信号的传输媒质，分为：有线信道与无线信道。有线信道包括：明线(平行而互相绝缘的架空裸线线路，优点为传输损耗低，但易受气候影响，对噪声干扰敏感)、对称电缆(在同一保护套内有许多相对互相绝缘的双导线的传输媒质，特点为传输损耗较大，但传输特性稳定)、同轴电缆及光缆。无线信道包括：地波传播、短波电离层反射、超短波或微波视距中继、人造卫星中继及各种散射信道。光纤信道：以光导纤维为传输媒质，光波为载波;优点：损耗低、频带宽、线径细、重量轻、可弯曲半径小、不怕腐蚀、节省有色金属、不受电磁干扰。
15. 传输速率：以码元传输速率来衡量;码元传输速率：又称码元速率或传码率，定义为每秒钟传送码元的数目，单位为“波特”，符号为“B”。
16. 差错率：衡量系统正常工作时，传输信息可靠程度的重要指标，有两种表述方式：误码率和误信率。误码率：错误接受的码元数在传送总码元数中所占比例，或码元在传输系统中被传错的概率。误信率：又称误比特率，错误接受的信息量在传送信息总量中所占比例，或码元的信息量在传输系统中被丢失的概率。通常，误信率 < 误码率。
17. 调制：按调制信号(基带信号)的变化规律去改变载波某些参数的过程。调制分为：模拟调制和数字调制。调制的载波分为：正弦型信号载波，脉冲串或一组数字信号载波。常见的模—数变换可以看成是一种脉冲串作为载波的数字调制，又称脉冲编码调制(PCM，将模拟信号的抽样量化值变换成代码)。
18. 模拟调制：调幅(AM)，调频(FM)，调相(PM)。后两者统称角度调制。
19. 正弦载波数字调制：**移相方式：以载波的不同相位直接去表示相应数字信息的相位键控。相对移相方式(2DPSK)：利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的方式。
20. 抽样定理：一个频带限制在(0，fH)赫内的时间连续信号m(t)，如果以T≤1/2fHs的间隔对它进行等间隔抽样，则m(t)将被所得到的抽样值完全确定。
21. 编码：把量化后的信号变换成代码;译码：编码的相反过程。
22. 多址通信：在同一通信网内各个通信台、站共用同一指定射频信道，进行互相的多边通信的通信系统。多路复用通信：一个站内的多路低频信号，在群频信道上的复用，在接收端用低通滤波器分开，以实现两个台、站之间，双边点对点的多用户通信。 23. 码分多址(CDMA)：将不同的波形信号，以同一频率发射出去，各站的接收是根据相应的信号波形分离出自己需要的信号。扩展频谱技术：码分多址中*常用技术，所用带宽远大于发送信息所需要的带宽。
24. 交换技术分为：电路交换和分组交换。电路交换优点：透明性;缺点：低效性。分组交换优点：线路效率高;可执行数据速率转换;交通负载很重时，分组仍然被接受，但投递延迟增加;可使用优先级;提高交换速度。
25. 载波通信原理：为避免各路信号互相混淆，应将相同频率范围的各个话音信号进行频率变换，把他们搬移到各个不同的频率位置，然后再用同一对线路传输。由于各路信号的传输频率不同，在同一线路上传输就互不干扰，在接收端可以用滤波器将不同频率位置的信号区分出来再进行频率变换，还原出原始的各个语音信号。
26. 变频后的输出信号中产生了上边带和下边带。单边带传输制：任选一个边带传输而将另一个边带去除的方式;双边带传输制：把载频和上下边带都传输的方式。
27. 复合式载波设备：或称多功能载波机，具有同时传输话音、远动和保护信号的电力线载波设备。
28. 微波：频率在300MHz——300GHz范围内的电磁波。只能在大气对流层中传播，绕射能力很弱。微波通信：利用微波频段的无线电波传递信息的无线通信方式。微波通信方式：微波中继通信，微波散射通信，卫星通信，激光通信。微波中继通信特点：微波频段占有频带很宽，可容纳更多无线电设备工作;微波收发信机的通频带很宽，可容纳更多的话路工作;在微波频段，受外部干扰影响小，提高传输质量;受恶劣气象影响小，提高微波通信稳定性;采用高增益定向天线，降低发信机的输出功率，简化结构;微波射束在视距范围内直线定向传播，保密性高。
29. 移动通信：通信的一方或双方是在移动中实现通信的通信方式。
30. 光纤通信优点：光波频率高，可供利用的频带很宽;损耗低，可增加通信距离;抗电磁干扰能力强;光纤内传播的光能不会向外辐射，防**，防串扰;对每一频率成分的损耗几乎一样，简化均衡措施;光纤是绝缘体，没有电位差和接地问题，抗核辐射;材料是石英，来源丰富;重量轻，便于敷设和架设。
31. 光缆基本结构：光线芯线(经过涂覆的光纤)，护套(对已形成缆的光线芯线进行保护)，加强部件。
32. 光纤通信系统光源：半导体激光器，半导体发光二极管。长距离光纤通信系统光源要用较强光功率的半导体激光器，高速率的系统也是用此类激光器。发光二极管特点：发出的光是荧光;线性好，适合模拟调制;受温度影响小，可靠性高;发出的光谱较宽;制造方便，价格便宜;功率小，方向性差，主要用于短距离光纤通信。
33. 光电检测器：PIN光电二极管，APD光电二极管，PIN-FET集成组件。
34. 光接收机作用：将经光纤传输后幅度被衰减、波形被展宽的微弱光信号转变为电信号，并进行放大处理，和恢复为原来的信号。
35. 光的调制：把随话音变化的电信号加到光上，使光随话音变化而以一定规律变化的过程。调制后的光束就是光信号。光的调制有两种方法：直接调制(把电信号直接加到光源上，光源就可以发出随信号强弱变化的光信号)，外调制(也叫间接调制，当光从光源射出后，在其传输通道上被一只调制器调制)。目前的光纤通信系统都是直接强度调制系统。
36. 准同步数字系列(PDH)缺点：a 北美、西欧和亚洲采用的数字系列互不兼容，使国际电信网的建立及网络的运营、管理和维护变得复杂和困难;b 各种复用系列都有其相应的帧结构，没有足够的开销比特，是网络设计缺乏灵活性，不能适应电信网络不断扩大，技术不断更新的要求;c 由于低速率信号插入到高速率信号，或从高速率信号分出，都必须逐级进行，不能直接分插，因而复接/分接设备结构复杂，上下话路价格昂贵。
37. 同步数字系列(SDH)特点：a 采用世界统一的标准传输速率等级;b 各网络单元的光接口有严格的标准规范;c 在PDH帧结构中，丰富的开销比特用于网络的运行、维护和管理，便于实现性能检测、故障检测和定位、故障报告等管理功能;d 采用数字同步复用技术，简化了复接分接的实现设备，复接分出不必逐级进行;e 采用数字交叉连接设备DXC，提高了资源利用率，增强了网络的抗毁性和可靠性。
38. SDH自愈网：网络的某些局部区段失效时，无需人为干预，就能自动选择替代路由，而重新配置业务并建立通信的网络。
39. 电力调度自动化系统组成模式：远方采集处理数据子站+传输+系统主站。远方采集处理数据子站分为：传统RTU和综合自动化设备。
40. SCADA系统：全名为数据采集与监视控制系统，是电能量管理系统EMS的一个*重要的子系统，有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势;对提高电网运行可靠性、**性和经济效益，减轻调度员负担，实现电力调度自动化与现代化，提高调度效率和水平等方面有重大作用。SCADA结构上分为：前置通信子系统，SCADA应用子系统;前者主要由前置机(通信处理机)、通道调制解调器等组成;后者主要由后台处理机(SCADA节点机)、服务器、各工作站等组成。通信前置处理机：专为处理大量远程数据通讯而设计的设备，主要作为远动数据通道接口，扩大远程I/O容量，完成数据的发送、接收及数据的预处理。后台处理主机：是整个监控系统核心，运行着实时数据库，担负着数据处理、警报发布等功能，大部分调度监控系统对其采用双重配置，冗余结构，互为备用。
41. EMS：电能量管理系统，是一套为电力系统控制中心提供数据采集、监视、控制和优化，以及为电力市场提供交易计划**分析服务的计算机软硬件系统的总称，也可以说是现代电网调度自动化系统的总称，是SCADA系统的扩充。
42. 远动终端RTU：一种远端测控单元装置，负责对现场信号、工业设备的检测和控制。在电力系统是指调度自动化主站系统监控的子站，按规定完成数据采集、处理、发送、接受以及输出、执行等功能的设备。
43. 电量变送器：主要用于测量交流信号，所测量的输出信号用直流电流、直流电压或数字信号来表示的一种测量装置。其将电力网络中的交流电压或电流转换成与负载无关的直流电流信号或电压信号输出。

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