電力系統(tǒng)中的通訊自動化設(shè)備研究與工作模式分析

李帥 楊紫忠 張建波 王禹

國網(wǎng)河南省電力公司長垣縣供電公司 河南新鄉(xiāng) 453400

1 電力系統(tǒng)通信自動化設(shè)備分析

1.1 微波通信

與載波通信自動化設(shè)備不同的是，微波通信自動化設(shè)備主要是在微波發(fā)送接收時根據(jù)站型完成的。目前，在電力系統(tǒng)通信自動化設(shè)備中，微波通信自動化設(shè)備的應(yīng)用也非常廣泛。目前微波通信設(shè)備的應(yīng)用有終端和收發(fā)報機。前者負責(zé)發(fā)送和接收信號。按照有關(guān)規(guī)定，決定接收信號或者發(fā)送信號，實現(xiàn)電力通信；電力通信是接收信號或者發(fā)送信號，但是接收和發(fā)送信號的方式是通過頻率信號的轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)的，也就是通過頻率的上下轉(zhuǎn)換。此外，除了終端和收發(fā)報機外，微波接線和饋線也是微波站的重要通信設(shè)備。

1.2 載波通訊設(shè)備

與載波通信不同的是，微波通信主要是基于站的狀態(tài)來完成接收和接收微波的任務(wù)。常見的微波通信設(shè)備主要有終端、收發(fā)報機、微波接線架、天空饋送器等。終端負責(zé)按照一定的規(guī)律接收和接收信號，接收或發(fā)送信號，實現(xiàn)電力通信；收發(fā)機通過頻率轉(zhuǎn)換或頻率轉(zhuǎn)換接收或發(fā)送頻率信號。

1.3 光纖通訊設(shè)備

光纖通信設(shè)備主要有光端機、光中繼機和數(shù)字通信設(shè)備。在電力通信自動化系統(tǒng)中，光終端負責(zé)光纖的接收和傳輸。在pcm端子和光纖傳輸線中，信號的轉(zhuǎn)換是由光線碼型轉(zhuǎn)換裝置和輸出接口完成的，主要完成信號的二進制數(shù)字處理。此外，光學(xué)終端機還可以實現(xiàn)信號監(jiān)控、信號報警等。光學(xué)繼電器靈敏度高，可實現(xiàn)光纖信號遠距離的可靠傳輸，大大提高了電力通信的準(zhǔn)確性、有效性和可靠性。該裝置是光纖傳輸?shù)闹欣^站，可以提高傳輸距離，保證電力通信效率，一般數(shù)字信號傳輸?shù)膬?yōu)點比模擬語音信號好。數(shù)字通信設(shè)備是一種以數(shù)字信號為橋梁的模擬語音信號傳輸裝置，主要實現(xiàn)信號的脈沖編碼和調(diào)制，以及數(shù)字復(fù)用[1]。

2 電力通訊的工作模式分析

2.1 電力通訊系統(tǒng)

對于電力通信系統(tǒng)，其基本結(jié)構(gòu)由電力通信自動化設(shè)備組成。無論電力通信自動化設(shè)備是哪種設(shè)備，都能對通信信號進行傳輸和處理，實現(xiàn)信息交換，是電力通信系統(tǒng)的主要模式。電力通信系統(tǒng)工作時，信號通過進入設(shè)備進行采集和輸入，信號源產(chǎn)生信號后將信號傳輸?shù)诫娏νㄐ抛詣踊b置中，通過設(shè)備交換實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換，所有信號都被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，數(shù)字信號通過信道傳輸。數(shù)字信號傳輸完成后，信號通過電力系統(tǒng)中的通信自動化設(shè)備解調(diào)，即上述三種設(shè)備的信道輸出設(shè)備，恢復(fù)為原始信息形式，以便能夠進行交流。

2.2 設(shè)備的主要工作模式

不同的電力通訊方式具有不同的工作模式，其具體狀況如下：

載波通信設(shè)備主要是一種電力線載波通信方式。在此通信過程中，高壓傳輸線路主要作為通信通道，通過線路和開關(guān)完成區(qū)域間信號的傳輸。電力線載波通信的核心是載波。該裝置能在長距離傳輸時將原信號調(diào)制成數(shù)字信號，從而保證通信傳輸質(zhì)量的要求。同時，電力線載波通信也配有放大器以補償信號衰減。

微波通信設(shè)備主要采用微波中繼通信方式，通過無線電實現(xiàn)信號的傳輸。微波中繼通信方法是利用兩端的微波站來發(fā)送微波信號。中間換乘站用于實現(xiàn)頻率帶上的信號移動。載波在傳輸過程中完成信號的調(diào)制解調(diào)，從而實現(xiàn)信號的傳輸。

光纖通信設(shè)備主要通過光纖通信傳輸方式完成信號的傳輸。電信號可以通過光學(xué)發(fā)送器轉(zhuǎn)換成光信號，而光信號可以通過電接收機的方式轉(zhuǎn)換成電信號，從而完成信號的調(diào)制解調(diào)。在光纖通信的過程中，光纖傳輸系統(tǒng)中的光發(fā)射機和光接收機完成了光纖線路信號的長距離傳輸。該工藝受外部因素的影響較小，傳輸可靠性較強。

3 自動化設(shè)備工作模式的協(xié)調(diào)措施

3.1 加強光傳輸中光功率的控制

在電力通信自動化設(shè)備的過程中，可以適當(dāng)提高光傳輸中的光功率。上述措施可以有效提高光纖通信效率，保證電力通信的安全穩(wěn)定運行。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，功率通信光纖傳輸過程中的光功率與光端機最大的傳輸距離有關(guān)。因此，必須根據(jù)光纖通信設(shè)備在光纖傳輸過程中光端機最大傳輸距離來確定光功率數(shù)據(jù)。同時，光纖通信設(shè)備中的光學(xué)繼電器在運行過程中很容易失去輸入和輸出接口，導(dǎo)致線路代碼類型的正負變化，從而影響系統(tǒng)通信效率。因此，在光纖通信設(shè)備中，可以適當(dāng)增加各個方向的中繼站，使其能夠共同擁有系統(tǒng)中的光學(xué)繼電器機，從而保證電力通信的可靠性和穩(wěn)定性[2-3]。

3.2 全面優(yōu)化電力通訊的網(wǎng)絡(luò)模塊

在電力通信自動化設(shè)備工作中，應(yīng)完善電力通信網(wǎng)絡(luò)模塊，通過網(wǎng)絡(luò)模塊建立系統(tǒng)的分層傳輸系統(tǒng)，確保所有的傳輸方法都能高效有序地進行。人員可以在傳統(tǒng)的設(shè)備傳輸模式下建立基于通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸模塊和交換模塊，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加強信息模塊之間的協(xié)調(diào)，保證信號源能夠?qū)崟r準(zhǔn)確地傳輸和控制信號。消除了外部信號對傳輸信號的影響，防止了信息失真。尤其是在信號接收過程中，可以適當(dāng)增加變頻器，提高設(shè)備利用率，為非電氣信息信號的轉(zhuǎn)換奠定良好的基礎(chǔ)，從而保證電力通信的信號接收效率。同時，要適當(dāng)加強對接收和輸入設(shè)備的智能監(jiān)控，協(xié)調(diào)上述設(shè)備的工作，結(jié)合現(xiàn)代電力通信需要形成相應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，及時交換信息，優(yōu)化和提升電力通信自動化設(shè)備和技術(shù).提高電力自動化通信的效率。

4 結(jié)語

在合理規(guī)劃、設(shè)計和實施各種網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，如何為電力系統(tǒng)提供多種質(zhì)量可靠的服務(wù)已成為電力通信部門面臨的一個重要問題。建立全面高效的電力系統(tǒng)通信資源管理系統(tǒng)是解決這一問題的重要基礎(chǔ)工程，具有十分重要的理論意義和應(yīng)用價值。