专利名称：架空线路电力载波通信系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于电力系统中的载波通信技术，具体涉及一种架空线路电力载波通信系统。
背景技术：
中压电力线载波通信利用IOKV输电线路作为载波通信媒介，不产生通道上的材料和施工成本投入，是电力系统中最具特色的一种通信方式；且配电网线路结构坚固，载波机为适应线路环境在调制解调、编解码、抗干扰等技术方面历经多项技术革新，使电力线载波通信正真成为一种即经济便捷、又安全可靠的配电自动化通信方式。在电力系统中，电力线载波通信通道主要用来传输远动数据，配合配电站内终端设备实现遥测、遥信、遥控等功倉泛。 电力线载波通信机本质上就是数据通信调制解调器，但他需要克服更为复杂的通道环境，普通的调制信号无法进行正常传输。IOkV中压配电网线路由于通道状况差，衰减大，阻抗变化大，以及突发干扰强等原因，使载波通信难以开通或者不稳定，以前一直是载波通信的空白点。影响线路背景噪声和衰减特性的因素主要有以下几条由于配电网运行方式灵活，用户负荷投切存在随机性，造成线路阻抗的不稳定；线路负载变化随机性很强；配电网分叉、“T”接点多，信号在注入同一条母线的线路后衰耗严重；由电力系统、用户设备引起的干扰全部进入配电载波通信网；雷雨高低温等恶劣环境引起整机和通信线路参量变化；克服以往载波通信的点对点模式，采用网络化总线结构，实现了一对多的数据传输。近年来，随着载波技术的进步，再加上先进的DSP和FPGA芯片的应用，使载波技术在这一领域的应用已经取得了突破，相关产品在现场使用，效果良好。
实用新型内容本实用新型提供了一种架空线路电力载波通信系统，不产生建立通信通道的成本投入，抗衰减、抗干扰，保证电力系统中的通信连接。为实现上述目的，本实用新型提供了一种架空线路电力载波通信系统，该系统设置于中压配电网线路中的若干母线之间，该母线之间电路连接有三相架空线路；其特点是，该系统包含若干个一体化耦合电容器，其与母线一一对应设置，若干个一体化耦合电容器都与同一相架空线路电路连接；每个一体化耦合电容器包含电路连接架空线路的一次侧绕组，以及与一次侧绕组耦合的二次侧绕组，其一次侧绕组的两端分别电路连接架空线路和接地；[0015]若干个电力线载波机，其与一体化耦合电容器一一对应设置，电力线载波机与一体化耦合电容器的二次侧绕组电路连接；若干个数据终端设备，其与电力线载波机对应连接；上述的架空线路、若干个一体化耦合电容器，以及通过各个一体化耦合电容器外接的大地，组成载波信号远距离传输通道。每个上述的一体化耦合电容器还包含串联连接在架空线路与一次侧绕组之间的隔离电容。上述的电力线载波机与数据终端设备之间采用串行口连接；串行口采用RS232串口或 RS485 串口。上述的电力线载波机与数据终端设备之间采用以太网连接。·上述的电力线载波机与一体化耦合电容器的二次侧绕组之间采用双芯带屏蔽层的通信电缆连接，传输经过编码、调制处理的载波信号。上述的母线和架空线路设置于IOkV中压配电网线路中。输出信号的母线处的数据终端设备将信号传输至电力线载波机，电力线载波机将信号进行编码、调制等处理后产生载波信号，传输至一体化耦合电容器的二次侧绕组，二次侧绕组将信号耦合至一次侧绕组，一次侧绕组通过隔离电容将信号传输至架空线路，通过架空线路将信号传输至另一路母线的一体化耦合电容器的一次侧绕组，该一次侧绕组将信号耦合至其二次侧绕组，二次侧绕组再将信号传输至电力线载波机，电力线载波机将接收信号处理还原后传输至数据终端设备。本实用新型架空线路电力载波通信系统和现有技术电网系统中的通信技术相比，其优点在于，本实用新型采用架空线路与大地组成载波信号远距离传输通道进行中压载波信号进行远距离信息传输，不产生通道上的材料和施工成本投入，是电力系统中最具特色的一种通信方式；且配电网线路结构坚固，载波机为适应线路环境在调制解调、编解码、抗干扰等技术方面历经多项技术革新，其通道状况好、衰减小、阻抗变化小，电力线载波通信为一种即经济便捷、又安全可靠的配电自动化通信方式；在电力系统中，电力线载波通信通道主要用来传输远动数据，配合配电站内终端设备实现遥测、遥信、遥控等功能。
图I为本实用新型架空线路电力载波通信系统的结构示意图；图2为本实用新型架空线路电力载波通信系统的信号传输示意图。
具体实施方式
以下结合附图，进一步说明本实用新型的实施例。本实用新型公开了一种架空线路电力载波通信系统，该系统采用中压载波通信，中压载波通信特指在IOKV配电线路上应用的，主要服务于配网自动化系统的电力线载波通信系统。如图I所示，一种架空线路电力载波通信系统的实施例，该系统设置于IOKV中压配电网线路中的两路母线I之间，该母线I包含有“A”相、“B”相、“C”相，三相线路。该两路母线之间电路连接有三相架空线路2，该三相架空线路2分别与两路母线I的“AU”相、“C”相电路连接。且同一相架空线路2的两端分别电路连接两路母线I的同相线路上，即两路母线I的“A”相通过一路架空线路2连接；“B”相通过一路架空线路2连接；“C”相通过一架空线路2连接。本系统包含有一体化耦合电容器3，在每路母线I处都一一对应设置有一个一体化耦合电容器3。本实施例中，两路母线I处的一体化耦合电容器3都电路连接在“C”相的架空线路2上。本实施例中的电力电缆3还可以采用居民家中的AC220V用电线路。每个一体化耦合电容器3包含一个隔离电容，以及一个与该隔离电容串联连接的率禹合器。耦合器包含有一次侧绕组，以及与该一次侧绕组耦合的二次侧绕组。一次侧绕组中，其一端与隔离电容电路连接；另一端接地，该一次侧绕组接地一端连接一体化耦合电容·器3的下桩头，并与大地相连。隔离电容的另一端连接一体化耦合电容器3的上桩头，其与架空线路2电路连接。架空线路中的载波信号传输受到线路用电负荷的变化影响较大，过长的电路上设计载波中继点时需要考虑一定信号衰减冗余量，且载波信号不能直接通过分段开关(当分段开关处于分位置时)，需要在分段开关两端各安装一台耦合电容器进行信号桥接。本实用新型的架空线路电力载波通信系统还包含有电力线载波机4和数据终端设备5。每个一体化稱合电容器3都对应设置有一个电力线载波机4和数据终端设备5。每个一体化耦合电容器3中耦合器的二次侧绕组都与其所对应的一个电力线载波机4电路连接。一体化耦合电容器3中二次侧绕组的两端采用双芯带屏蔽层的通信电缆连接电力线载波机4，在一体化耦合电容器3中耦合器的二次侧绕组与电力线载波机4之间传输经过编码、调制处理的载波信号。每个电力线载波机4都与一个数据终端设备5连接。电力线载波机4与数据终端设备5通过串行口接口连接，可以采用RS232或RS485串口连接。电力线载波机4与数据终端设备5之间还可以通过以太网实现网络连接，实现数据终端设备5与电力线载波机4之间的数据交换。如图2所示，本实用新型架空线路电力载波通信系统中，架空线路2、一体化耦合电容器3中耦合器的一次侧绕组，以及通过各个一体化耦合电容器3中一次侧绕组外接的大地，组成载波信号远距离传输通道。本实施例的两路母线I之间，其中一路母线I处的一体化耦合电容器3中一次侧绕组电路连接三相架空线路2中的任意一相架空线路2 (本实施例中为“C”相架空线路2)，通过该相架空线路2电路连接另一路母线I处的一体化耦合电容器3中一次侧绕组，该一次侧绕组接地，通过大地连接至原母线I处的一体化耦合电容器3的一次侧绕组，使的本系统形成一个信号回路。本实用新型架空线路电力载波通信系统的工作流程如下两路母线I之间需要进行通信时，其中需要输出信号的母线I处的数据终端设备5将要求发送至的另一路母线I的信号传输至电力线载波机4，电力线载波机4将信号进行编码、调制等处理后产生载波信号，通过双芯带屏蔽层的通信电缆传输至一体化耦合电容器3的二次侧绕组，二次侧绕组将信号耦合至一次侧绕组，一次侧绕组则通过一体化耦合电容器3的隔离电容将信号传输至架空线路2，各个一体化耦合电容器3都连接在该相架空线路2上。通过架空线路2将信号传输至另一路母线I的一体化耦合电容器3的一次侧绕组，该一次侧绕组将信号耦合至其二次侧绕组，二次侧绕组再通过双芯带屏蔽层的通信电缆将信号传输至电力线载波机4，电力线载波机4将接收信号处理还原后，传输至该接收信号的一路母线I的数据终端设备5。通过上述流程，即完成了一次IOKV电力线路中两路母线I之间的中压载波信号传输。尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。·
权利要求1.一种架空线路电力载波通信系统，该系统设置于中压配电网线路中的若干母线(I)之间，该母线之间电路连接有三相架空线路(2);其特征在于，该系统包含 若干个一体化耦合电容器(3)，其与所述的母线(I)一一对应设置，若干个一体化耦合电容器(3 )都与同一相架空线路(2 )电路连接；每个一体化耦合电容器(3 )包含电路连接架空线路(2)的一次侧绕组，以及与一次侧绕组耦合的二次侧绕组，其一次侧绕组的两端分别电路连接架空线路(2)和接地； 若干个电力线载波机(4)，其与所述的一体化耦合电容器(3) —一对应设置，电力线载波机(4)与一体化耦合电容器(3)的二次侧绕组电路连接； 若干个数据终端设备(5)，其与所述的电力线载波机(4) 一一对应连接； 所述的架空线路(2)、若干个一体化耦合电容器(3)，以及通过各个一体化耦合电容器(3)外接的大地，组成载波信号远距离传输通道。
2.如权利要求I所述的架空线路电力载波通信系统，其特征在于，每个所述的一体化耦合电容器(3)还包含串联连接在架空线路(2)与一次侧绕组之间的隔离电容。
3.如权利要求I所述的架空线路电力载波通信系统，其特征在于，所述的电力线载波机(4)与数据终端设备(5)之间采用串行口连接；串行口采用RS232串口或RS485串口。
4.如权利要求I所述的架空线路电力载波通信系统，其特征在于，所述的电力线载波机(4)与数据终端设备(5)之间采用以太网连接。
5.如权利要求I所述的架空线路电力载波通信系统，其特征在于，所述的电力线载波机(4)与一体化耦合电容器(3)的二次侧绕组之间采用双芯带屏蔽层的通信电缆连接，传输经过编码、调制处理的载波信号。
6.如权利要求I所述的架空线路电力载波通信系统，其特征在于，所述的母线(I)和架空线路(2)设置于IOkV中压配电网线路中。
专利摘要本实用新型公开一种架空线路电力载波通信系统，该系统设置于中压配电网线路中的若干母线之间，该母线之间电路连接有三相架空线路；该系统包含若干个一体化耦合电容器，其与母线一一对应设置，都电路连接同一相架空线路；一体化耦合电容器包含一次侧绕组和二次侧绕组，一次侧绕组的两端电路连接架空线路和接地；若干个电力线载波机，其与一体化耦合电容器的二次侧绕组电路连接；若干个数据终端设备，其与电力线载波机一一对应连接；架空线路、若干个一体化耦合电容器，以及通过各个一体化耦合电容器外接的大地，组成载波信号远距离传输通道。本实用新型采用架空线路进行中压载波信号进行远距离信息传输，通道状况好、衰减小、阻抗变化小。
文档编号H04B3/54GK202696599SQ201220118299
公开日2013年1月23日 申请日期2012年3月27日 优先权日2012年3月27日
发明者杨光, 顾力, 施维扬, 计小明, 沈丽敏 申请人:上海市电力公司, 国家电网公司