中压跨频带电力线载波机

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1、PDZ-100 中压电力线载波机一、产品概述PDZ-100 中压电力线载波机是我公司针对配用电网智能化的通信需求，研制 的一种新型高速、高可靠的专用电力线载波通信装置。适用于中压配电自动化、 分布式电源接入控制、电动汽车充电控制、用电信息采集上联等配用电智能化系 统数据高速可靠传输。图 1 PDZ-100 中压电力线载波机二、主要特点电力线载波通信是电力系统特有的一种通信方式，具有无需新布线和通道天 然可靠的优势。该装置采用先进的数字信号处理技术实现高速 OFDM 调制解调、 信道编译码、纠错、自适应组网等功能。既可以单独组网，也可以作为光纤、无 线通信方式的补充和延伸混合组网，具有使用灵活、

2、方便、性价比高的优点。主 要表现在以下几方面：(1) 实施方便。无需额外的线路，一次建设成本低，投资少，见效快，并且运行 维护成本低廉；(2) 速率高。采用先进的 OFDM 技术，在 150kHz-12MHz 频带内实现最高可达 10Mbps 高速传输，完全满足配网智能化业务数据传输要求。 稳定性高。传输频率在150kHz-12MHz范围内，自适应选取最佳的工作频段， 提高数据传输的稳定性。(4) 可靠性高。采用高效的信道编码与纠错技术，提高系统的接收灵敏度和抗干 扰的能力，保证数据传输的高可靠性和安全性。(5) 覆盖范围广。系统通过多跳自动中继技术实现同一变电站范围载波节点的自组网，延长通信

3、距离和覆盖范围。（6）业务接口丰畐。提供标准通信接口（RS-232、RS-485和以太网口）与配用电 业务终端设备连接，具有完全的开放性和兼容性。三、功能描述PDZ-100中压电力线载波机的工作原理如下图2所示，由耦合电路、模拟板 和数字板组成。模拟板主要功能是模拟前端负责数模信号转换、信号滤波以及信号放大功能数字板上DSP/FPGA芯片主要完成信道的编译码、OFDM调制解调等物理层 功能；ARM芯片的主要功能是控制物理层数据的收发、多址接入方式的选择、 流量控制、快速组网策略等协议处理。耦合电路模拟板放大滤波叙 AD/DA |数字板DSP/FPGA 芯片时钟RS-232ARM芯片RS-485

4、以太网图 2 中压载波机功能结构四、技术指标1. 适用范围：35Kv、10Kv电压等级配电线路数据传输2. 发射功率：W2W3. 传输带宽：150kHz-12MHz4. 传输速率：10kbps-10Mbps 自适应5. 接收灵敏度：100uV6. 接收信噪比： 3dBm7. 通信方式： 半双工通信、透明传输8. 误码率：误码率10-59. 通信距离（单跳）：架空线2km,地埋0.5km10. 标称阻抗：75 Q11. 通信接口：RS232、RS485、以太网口12. 尺寸： 220 mm x 160 mm x 72mm （长*宽*高）五、载波通信系统构成如图3所示，中压电力线载波通信系统由首端

5、设备（HE）、若干个终端设备（STA）设备、耦合器及10kV配电线路构成。载波设备通过耦合装置（电容、电 感）与10kV配电线路连接，耦合装置和10kV配电线路构成载波信号传输通道。 首端设备（HE） 般安装在变电站/开闭站10kV馈线出口，终端设备（STA） 般安装在用户侧。首端设备为PLC系统主协调器，终端设备同时具有终端节点和 中继功能，通过中继路由协议实现系统的自组网。-10k电力线耦合装置图 3PDZ-100 中压电力线载波通信系统构成示意图六、电力线载波通信在终端通信接入网中典型应用PDZ-100 中压电力线载波采用主从分布式组网结构，可以实现链状、环状 星形及树形组网结构，与实际

6、配电网结构相匹配。SDH/MSTP 网络-环型组网柱上 开关柱上 开关主 站变电站kV 线 路HE路由器| 柱上| 1开关配变图 4 PDZ-10 中压电力线载波机组网结构链形组网方式由一个PLC头端（HE）和若干个PLC终端（STA）串接组成， 该组网形式结构简单。环形组网方式由一个PLC头端（HE）和若干个PLC终端（STA）串联，并且 首尾相连组成，该组网形式具有较强大的自愈保护功能。星形组网方式由一个PLC头端（HE）和若干个PLC终端（STA）分别连接， 该组网形式具有较强灵活性。树形组网方式由一个PLC头端（HE）和若干个PLC终端（STA）构成，可以 看成是链形和星形的结合，该组

7、网形式具有较强扩展性。七、安装PDZ-100中压电力线载波机作为一种数据传输设备（DEC），用于将各种业务 数据经过载波机调制到高频载波，再发送到电力线路，在对端进行解调恢复业务 数据，将业务数据传送到数据终端设备。一个完整的通信链路还包括与10KV配 电线路相连接的耦合设备。耦合装置功能一是实现载波装置与高压的隔离，二是 实现高频载波信号的高效提取和注入。1电容耦合器 电容型载波信号耦合器适合架空线和电缆线路使用。耦合器高压端直接与10kV 线路相连（最好经跌落保险连接至架空线路），采用复合绝缘子式结构，上端直连至10kV架空导线，下端接大地，接地电阻符合10kV线路避雷器接地要求， 安装固

8、定方式符合照10kV户外避雷器安装要求。现场可带电安装，需使用带电作业车，通过穿刺夹连接绝缘导线。 现场安装接线图及外形尺寸如下图 5：外形尺寸：120*300mm （DxH），固定螺丝：（p16耦合电容器的特点：（1）耦合电容方式可提供最佳的耦合效果；（2）电容耦合更适用于长距离和高阻抗线路；（3）节省耦合设备，电容耦合方式可采用相地耦合（4）升级 PDZ-100 时，不需要更换耦合电容器；（5）采用特殊电容器工艺的专利技术；（6）具有良好的幅频性能。图 6 电容耦合器2电感耦合器电感型载波信号耦合器采用非直接接触方式，开启式结构，方便装卸。可直 接卡接于10kV架空线或中压地埋电缆，长期在

9、线带电工作。现场安装接线图如下图 7：图7 电感耦合器现场安装示意图电感耦合器适应更小的安装空间，在中等距离、低阻抗的线路上更有优势1) 和中压线路没有直接的电气连接，更安全2) 安装方便简单，不需要线路停电；3) 多种规格的电感，适应各种中压电缆直径4) 感应环线长度可调；(5) BNC 接头在“热点”区域以外；差分耦合方式(相相耦合)可以获得更好的耦合效果，提高信号信噪比。延长通信传输距离。图 8 电感性耦合器3电源(1) 变电站侧取自站用交流 220V 或直流 48V/24V 电源(2) 配电台变侧取自配变低压侧交流 220V 电源(3) 线路FTU/DTU设备侧电源取自10kV线路电压

10、互感器(PT)交流200V或 FTU/DTU设备直流48V/24V电源(4) 10kV线路上可以安装电压互感器(PT)提供交流200V电源电源型电压互感器一次侧经跌落保险连接至10kV导线两相的V形接线方式, 二次侧连接至设备箱的电源开关；安装固定方式符合照10kV户外电压互感器安 装要求安装尺寸如下图 9：八、f 11厂J 1呱 ；i云1 Z成功案例：图 9 电压互感器的安装尺寸及实物图线路一宁德配网项目安装线路长度为先进的差分（相-相）耦合方式，有效减少线路噪声高频信号无中继跨过开关箱率载约实现应用层1.5Mbp$端到騙速率1Q kV电窥10 kV山.竝104线路二玉秀桥配网项目安装线路为架空-地埋-架空，采用相地耦合，线路长度为2.3km。承载 规约，实现应用层速率为 187Kbps。500m架空线9#杆玉秀桥A171线测试线路图550m架空线20#杆23#杆33#杆西湖桥变电所820m地埋线（电缆型号：YJV22x3x240mm2500m架空线测试点1测试点2（电容耦合器）（电感耦合器）测试点3测试点4（电感耦合器）（电容耦合器）