远动信道

电网调度自动化系统的通信信道有多种，目前应用的有：电力线载波通信、微波中继通信、光缆通信、音频电缆和卫星通信等。利用电力线路做通信通道，不必另外增加许多投资，而且电力线路机械结构坚固，运行可靠，使用方便。1

电力线载波通信图1(1-调制器；2-调幅器；3-放大器；4-滤波器；5-结合设备；6-高频阻渡器；7-解调器；8-数字信息恢复)是远动或保护信号与电话复用的电力线载波通信示意图。

为了复用通道，通常规定话音占用0.3~2.3kHz的音频段，而远动或保护信号则占用2.7～3.4kHz音频段。二元制数字信号先经调制器转换成2.7～3.4kHz的正弦波数字调频信号，然后与话音共同送入电力载波机。在电力载波机中，这个合并后的信号还要经过两次调制，第一次用中频(如12kHz)做导频，第二次用高频(40～500kHz)做载频，再经功率放大、滤波等环节，最后经结合设备将信号送到高压输电线路上。结合设备还用来隔离高电压。

高频阻波器6是一个L-C谐振电路，它对40～500kHz的高频信号具有较大的阻抗，可以阻止高频信号流入母线；但对50Hz的工频电流则阻抗很小，可以通行无阻。在接收端，载波信号经过结合设备进入载波机，经过高频和中频两次解调后，变成0.3～3.4kHz的音频信号，被0.3～2.3kHz的低通滤波器将话音信号取出，而另外被2.7～3.4kHz的高通滤波器将远动或保护信号滤出，再由解调器将携带的数字脉冲序列信息还原出来。

利用电力线路做通信通道，不必另外增加许多投资，而且电力线路机械结构坚固，运行可靠，使用方便，因而得到了广泛的应用。1

光纤通信光纤通信是目前认为最有前途的一种有线通信方式。目前光纤通信技术已经成熟，并已在电力系统中广泛应用。与其他通信技术相比，光纤通信有以下显著优点：

1)传输频带很宽，通信容量大。

2)传输衰耗小，适合长距离传输。

3)体积小，重量轻，柔性好，可挠性强，敷设方便。

4)输入与输出之间电气隔离好，不怕电磁干扰。

5)抗腐蚀，耐酸碱，可以直埋地下。

6)保密性好，无漏信号和串音干扰。

当然光纤通信也有以下缺点：①强度不如金属线；②连接比较困难；③分路和耦合不方便；④弯曲半径不宜太小。1

所谓光纤即是经过提纯的玻璃纤维，其材料来源可以说是取之不尽。一根直径50pm的玻璃纤维竟可以传输百万路电话，其容量之大实属惊人。尤其是它的完全不怕电磁场干扰的特点，对于存在很高电压和很强电磁场干扰的电力部门特别合适。

光纤通信由电端机、光端机和光缆三部分组成，见图2。目前光纤通信波长是微米波，频率可到1014MHz，这样宽的频率范围是任何目前所知的其他通信方法所不可比拟的。各种模拟和数字信号，先经过电端机变成数字信号，再送到光端机变成光信号。光端机由光发送器和光接收器组成。光发送器有两类：一类是用半导体激光器(LD)作光源，用于大容量长距离光纤通信系统；另一类是以发光二极管(LED)作光源，用于短距离光纤通信系统。光发送器接受电端机输出信号的调制而变换为光信号。在接收端，接收器用光电二极管(PIN)或雪崩光电二极管(APD)来检测光信号，并将其转化为电信号后再送到电端机的接收部分。1

微波中继通信与卫星通信波长为0.001～1.0m、频率为300MHz～300GHz的无线电波称为微波。微波基本上沿直线传播。由于地球表面是个球面，所以每40～50km就要设置一个中继站，按接力的方式将信号一站一站地传送下去，微波传递信号的这种方式称为微波中继通信。

微波中继通信的优点是：微波频段的频带很宽，可以容纳数量很多的无线电频道且不致互相干扰；微波收发信机的通频带可以做得很宽，用一套设备可作多路通信；不易受干扰，通信稳定；方向性强，保密性好；每公里话路成本比有线通信低。因此适合做电力系统通信网的主干线通信。但微波中继通信的设备比较复杂，技术水平要求较高。1

图3表示微波中继通信系统的构成。电话、数据等信号首先送人终端机，在终端机再把这个复用信号送到信道机调制成微波，经过波导管馈线，由抛物面天线向空间辐射电波。在中继站中，用中继机把在传播中损耗了的信号加以放大，再向下一个中继站转发。在收信侧，利用信道机解调成多路信号，再用终端机进一步对每一话路进行解调。最后分别取出电话、数据信号送给交换机、记录器或相连的计算机系统。

目前我国采用2GHz频段作为电力系统通信的主干线，8GHz频段用于分支线，11GHz频段用于近距离的局部系统。

卫星通信也属于微波中继通信。只是中继站是设在地球的同步卫星上。与一般微波通信相比，卫星通信不受地形和距离的限制。通信容量大，不受大气层骚动的影响，通信可靠性高，卫星通信使用的频率上行(地球-卫星)为5925～6425MHz，下行为3700～4200MHz。1

特高频(超短波)无线通信波长1～10mm、频率30～300MHz的无线电波称为特高频，特高频以视距范围的空间波形式传输，因多采用定向天线，故受气候影响较小，也不易干扰其他设备或受其他通信干扰。国家无线电管理委员会已颁发了民用电台频率表，并专门给电力部门划分了可用频段。现在已有许多市、县供电局采用无线电通信方式，作为调度自动化系统中负荷控制的信道。这样组成的系统具有结构简单、方便灵活、建设速度快和投资较少等优点，投入运行后都收到了很好的效果。电力系统的各种通信方式比较见图4。1

信道的多路复用所谓多路复用是指在一个通道上传输多路信源提供的信息，而又互不串扰。复用方式关系到传输信道的资源是否得到充分的利用、信息传输质量的好坏以及系统硬件的复杂性。

1.频分制将一个信道分割成不同的频段，每一频段(称为频道)传输一个信号，每个信号的频谱在信道内互不重叠的传输方式叫频分制传输。

2.时分制时分即时间分割的简称。时分制信号传输时，每一信号在全部测量周期内只占用一个特定的时刻，也就是每一信号在传输时间互不重叠地排列在同一传输信道之中，只能在它的特定间隔内传输。1

本词条内容贡献者为:

郑国忠 - 副教授 - 华北电力大学