变电站通信设备说明
变电站通讯基础-通讯网及设备
2014-3-19
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营销中心技术支持部基础培训
——变电站通讯基础
变电站通信系统 主要包括变电站间的通信光缆、站内通信主设备、通信辅助设备、通信机房等设施。 通信主设备 包括光通信设备、交换设备、电源设备、载波设备等。 通信辅助设备 包括配线设备、监控设备、机柜等。 光通信设备 本规范中的光通信设备包括了光传输设备和PCM设备。 OPGW光缆 光纤复合架空地线（Optical fiber composite overhead ground wires） 地区调度交换汇接点 负责地区调度电话的汇接与交换的节点。第一汇接点设在地调机房，第二汇接点设 在500kV变电站内。
• 电力生产专业业务有保护、安全自动装置和电力市场化所需
的宽带数据等。
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营销中心技术支持部基础培训
——变电站通讯基础
通信网按功能大体可划分为传输网、业务网和支撑网三部分。
传输网是“信息”广域交互的基础平台。 业务网可以更灵活地适应小颗粒业务的接 入、交换等。 支撑网用于满足系统同步运行，并实时监 控设备状态、电路调度等。
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光纤收发器一端是接光传输系统，另一端 （用户端）出来的是10/100M以太网接口。 光纤收发器都是实现光电信号转换作用的。 光纤收发器的主要原理是通过光电耦合来 实现的 基本特点 1．提供超低时延的数据传输。 2．对网络协议完全透明。 3．多采用专用ASIC芯片实现数据线速转 发。可编程ASIC将多项功能集中到一个芯 片上，具有设计简单、可靠性高、电源消 耗少等优点，能使设备得到更高的性能和 更低的成本。 4．设备多采用1+1的电源设计，支持超宽 电源电压，实现电源保护和自动切换。 5．支持超宽的工作温度范围。 6．支持齐全的传输距离 （0～120公里）
变电站通讯相关设备简介
音频电缆
保安单元
音频配线架VDF及内外线模块
内线模块
外线模块
音频配线架，用于音频设备信号的输入、输出和对接的设备。从交换机出来的叫内线。电话局直接接的是外线，内线之间可以互相转接电话，拨打电话，并且是免费的，外线是要收费的。
变电站通信电源系统
光纤配线架（ODF）
光纤配线架（ODF）是用于光纤通信系统中局端主干光缆的成端和分配，可方便地实现光纤线路的连接、分配和调度的设备。
音频配线架（VDF）
音频配线架是连接PCM等设备音频出线与用户侧设备音频出线的配线架
数字配线架（DDF）
数字配线架 （DDF）是连接从光通信端机出来的2M线和从用户设备出来的2M线的架子
各构成部分的作用
电力载波机：是电力线载波通信系统的主要组成部分，主要实现调制和解调，即在发端将音频搬移到高频段电力线载波通信频率，完成频率搬移，载波机性能好坏直接影响电力线载波通信系统的质量。 耦合电容C和结合滤波器JL组成一个带通滤波器，其作用是通过高频载波信号，并阻止电力线上的工频高压和工频电流进入载波设备，确保人身、设备安全。
线路阻波器GZ串接在电力线路和母线之间，是对电力系统一次设备的“加工”，故又称“加工设备”，加工设备的作用是通过电力电流、阻止高频载波信号漏到变压器和电力线分支线路等电力设备，以减小变电站和分支线路对高频信号的介入损耗及同一母线不同电力线路上高频通道。 结合设备连接载波机与输电线，它包括高频电缆，作用是提供高频信号通路。 输电线既传输电能又传输高频信号。
PLC
电力线载波通信(也称PLC-Power Line Carrier)是利用高压输电线作为传输通路的载波通信方式，用于电力系统的调度通信、远动、保护、生产指挥、行政业务通信及各种信息传输。电力线路是为输送50Hz强电设计的，线路衰减小，机械强度高，传输可靠，电力线载波通信复用电力线路进行通信不需要通信线路建设的基建投资和日常维护费用，在电力系统中占有重要地位。 电力线载波通信是电力系统特有的通信方式。
变电站通信设备与电网安装联调工作
关键词：通信设备；电力企业；电网建设；信号联调当前，我国经济发展，对电力的依赖程度加大，尤其是城市化建设进程进一步加快，电力企业重视电网安装联调工作。
当前，变电站通讯设备，主要用于保障当前电力系统的正常运行，在电网安装工作中，工作人员借助通讯设备，能够提高工作效率。
现阶段电力系统建设，需要各个部门之间加强合作，相互配合，从而提升电网供电的可靠性。
1变电站通信设备变电站通信设备是当前电力系统通信网络的重要组成部分，能够有效提高整体电网供电的稳定性，是当前电力企业实现电网调度自动化的基石。
电力企业借助电力系统通信网路，能够提升当前电网可靠性与稳定性，并且在电网的安装联调中，能够发挥较大的作用，提高安装人员的工作效率，为电力企业自身发展做出贡献。
当前变电站主要具备以下八类通信设备，分别是光端机、PCM、各类配线设备、通信常用线缆、通信电源系统、调度电话系统、ATM交换机和调度数据网路由器等，接下来，对这些内容展开针对性介绍。
光端机是当前电力通信网络中常见的传输设备，主要承担着光电转换的重要作用，在当前管理电力系统通信网络建设中，有着广泛应用。
在变电站内部，光端机能够将传输过来的光信号有效转化为电信号，实现对内容的解读，并且能够将这些信息及时传输出去。
当前变电站通信设备主要品牌为诺基亚、西门子等，其中国产设备也拥有一定市场。
PCM主要是当前一种常见的信号转化设备，能够将电模拟信号有效转化成为数字信号，便于相关设备进行解读。
该设备在使用中，将电信号进行区分，再使用特殊的编码方式将这些数据进行量化，从而实现模拟信号与数字信号之间的转化。
ATM交换机设备是能够支持当前多种信息传输，其具体含义为异步传输模式，这是一种能够在不同设备之间，能够将语音与图像等内容进行有效传输。
由于该设备的特性，在当前电力通信网络中广泛使用，能够对电网故障数据进行传输，便于管理人员掌握当前电网的运行环境。
调度电话系统的使用，依靠光端机、PCM设备与ATM交换机等设备，便于管理人员及时掌握整体电网的运行情况，对电网进行调度，提高电力企业经济效益。
变电站通信设备汇总
变电站通信设备汇总随着电力系统的发展和变电站的建设，变电站通信设备也逐渐变得越来越重要。
通信设备在变电站中起到了连接各个设备、实时监测运行状态、传输命令和数据等功能。
下面将对变电站通信设备进行汇总和介绍。
一、SCADA系统SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统是变电站的核心通信设备之一，它负责监控和控制变电站的运行。
SCADA系统通过与各个设备的通信接口，可以实时监测电力系统的运行状态，并根据需要发送控制命令。
SCADA系统可以收集各类数据，如电流、电压、功率、频率等参数，并对这些数据进行存储和分析，以便管理人员及时了解变电站的运行情况，并及时采取相应的措施。
二、远动终端装置（RTU）远动终端装置是变电站中的另一种重要通信设备，它是SCADA系统与各个终端设备之间的桥梁。
RTU主要负责数据的采集和传输，其采集的数据包括电能表读数、断路器状态、开关状态等信息，并将这些信息通过与SCADA系统的通信接口传输给SCADA系统。
RTU还可以接收SCADA系统下发的控制命令，并将命令下达给相应的终端设备，如断路器、开关等。
通过RTU，SCADA系统可以实现对变电站的遥控、遥调功能。
三、光纤通信设备光纤通信设备是变电站通信设备中的一种重要形式，它采用光纤作为传输介质，提供高速、稳定的通信。
在变电站中，光纤通信设备主要应用于电力线路的保护和自动化系统中。
通过光纤通信设备，可以实现对电力线路的保护装置进行远距离通信和数据传输，以实现快速、准确地对故障进行检测和定位。
四、无线通信设备无线通信设备在变电站中主要应用于遥测、遥信和遥控系统。
通过无线通信设备，可以实现对遥测终端设备（如继电器、测量仪表等）的数据采集和传输，以及对设备状态的监测和控制。
无线通信设备的优势是可以迅速部署，适用于相对较远距离或地形难以布设光纤的场景。
五、网络通信设备网络通信设备是变电站通信设备中的一种重要形式，它采用计算机网络技术，将各个设备连接到同一个网络中，并实现数据的传输和共享。
变电站通信相关设备简介
变电站通信相关设备简介1. 引言变电站通信相关设备是变电站系统中重要的组成部分之一。
它们扮演着实现变电站与其他电力系统设备之间信息交流与控制的关键角色。
本文将对变电站通信相关设备进行简要介绍，包括其基本作用、常见类型以及功能特点。
2. 变电站通信相关设备的基本作用变电站通信相关设备主要用于变电站之间、变电站与电力系统设备之间的信息传输和通信。
它们通过采集、处理和传输数据，实现变电站系统的监控、保护、自动化控制以及远程通信等功能。
变电站通信相关设备在电力系统中起到了连接各个环节的桥梁作用，提高了系统的稳定性和可靠性。
3. 常见类型3.1 SCADA系统SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统是变电站通信相关设备中最常见的一种。
它基于计算机和数据通信技术，用于监视、控制和管理变电站系统中的各个设备。
SCADA系统可实现实时数据的采集、处理和传输，同时支持对变电站系统的远程控制和监测。
它在变电站通信系统中扮演着核心角色。
3.2 数字保护装置数字保护装置是变电站通信相关设备中的另一种重要类型。
它们通常安装在变电站的主要设备上，如变压器、断路器等。
数字保护装置能够实时监测设备的工作状态，并对其进行保护。
它们能够接收来自其他设备的信号，判断设备的运行情况，并在发生故障时采取相应的措施，以保护设备和电力系统的安全。
3.3 无线通信设备近年来，随着移动通信技术的快速发展，无线通信设备在变电站通信相关设备中得到了广泛应用。
无线通信设备以无线电波为媒介，通过无线信号传输信息。
它们具有安装简便、覆盖范围广等优点，可用于实现变电站之间、变电站与其他电力系统设备之间的远程通信。
4. 功能特点4.1 高可靠性变电站通信相关设备要求具有高可靠性，能够长时间稳定运行。
这是因为它们涉及到变电站的监控、保护和控制等重要任务，一旦发生故障，可能对电力系统造成严重影响。
4.2 远程控制变电站通信相关设备能够实现对变电站系统的远程控制。
变电站二次系统设备介绍
变电站二次系统设备介绍变电站的二次设备主要是对一次设备进行爱护、掌握，通过采集电流电压量和一次设备的位置信息，反映故障点位置，并精确快速的动作于故障点，确保一次设备的平安，保证电力系统的供电牢靠。
正如大家普遍所知，变电站二次系统设备多，且电压等级越高涉及到的爱护、测控、计量等设备就越多。
而二次设备和一次设备不同，一次设备摆在那里看得到，知道它的名称基本能猜出它的作用，二次设备原理较简单，直观上也无法确定其作用，二次设备柜安装于二次设备室，一排排的柜子也不知道如何区分，更不知道哪些柜子对一次设备起爱护作用，哪些柜子能够对一次设备进行掌握。
撰写这篇文章目的是为了让大家能对变电站的二次设备有一个也许了解，盼望让大家明白二次系统的设备都有哪些，都是如何划分归类的。
110kV系统爱护为单套配置，220kV系统爱护为双套配置，其他设备配置基本一样，下面我以电网220kV变电站为例为大家做介绍。
变电站二次系统主要包含：系统继电爱护、系统调度自动化、通信系统、变电站自动化系统、元件爱护及自动装置、其他二次系统。
一、系统继电爱护及平安自动装置1、线路爱护装置：220kV线路爱护装置、110kV线路爱护装置，这些线路爱护装置包括送入到此变电站的装置和送出到其他系统变电站的线路。
2、母线爱护装置：220kV母线爱护装置、110kV母线爱护装置。
3、母联爱护装置：220kV母联爱护装置、110kV母联爱护装置。
4、故障录波器装置：包含220kV、110kV线路故障录波器装置、主变故障录波装置。
5、网络报文分析记录仪：包含站内全部网络报文分析记录装置。
6、爱护及故障录波信息子站：许多智能站将此系统集成到监控系统功能中，无需单独设立此屏柜。
7、平安自动装置：有平安稳定掌握装置、低频低压减载装置等。
8、继电爱护试验电源柜。
9、继电爱护测试仪。
二、系统高度自动化1、调度数据网设备。
2、关口电能计量设备。
3、同步相量测量装置。
4、二次平安防护系统设备。
变电站通信设备说明
实时监测设备的运行状态，包括电源、光端机、交换机等，确 保设备运行正常。
检查Байду номын сангаас备连接
定期检查设备之间的连接是否牢固，是否存在虚接、断路等问 题。
变电站通信设备的定期检修计划
定期检查设备
每季度对设备进行一次全面检 查，包括电源、光端机、交换
机等。
定期清理设备
每半年对设备进行一次清理，保 持设备清洁。
方案设计
根据需求分析和产品调研结果，制定变电站通信设备的 配置与选型方案，明确设备类型、数量、位置、连接方 式等。
方案评审
组织专家对方案进行评审，提出改进意见和建议。
方案实施
根据评审结果，实施变电站通信设备的配置与选型方案 ，包括设备的安装、调试和测试等工作。
后期维护
对配置好的通信设备进行后期维护，包括设备的巡检、 保养、维修等工作，以保证设备的稳定运行和电力系统 的安全可靠。
定期更换部件
对于易损部件，如风扇等，要定期 进行更换，确保设备稳定运行。
变电站通信设备的故障诊断与处理
故障诊断
当设备出现故障时，要及时诊断故障原因，可能是硬件故障 或是软件故障。
故障处理
对于硬件故障，要及时更换故障部件；对于软件故障，要及 时进行系统升级或是重新配置参数等处理。
06
变电站通信设备的网络安全与防护
变电站通信设备的网络安全管理制度
定期巡检
定期对变电站通信设备进行巡检， 发现并解决潜在的安全隐患。
培训制度
建立完善的培训制度，提高操作人 员的安全意识和技能水平。
应急预案
制定针对变电站通信设备网络安全 事件的应急预案，确保在事件发生 时能够及时响应并处置。
变电站通信设备说明
技术创新与发展趋势
01
5G技术的应用
随着5G技术的不断发展，变电站通信设备将逐渐采用5G技术，提高
数据输速度和可靠性。
02
物联网技术的应用
物联网技术将使得变电站通信设备能够连接各种传感器和设备，实现
更加智能化的监控和管理。
03
云计算技术的应用
云计算技术将为变电站通信设备提供更加高效和可靠的数据存储和处
标准
通信标准是衡量通信设备性能和功能的重要依据，也是实现不同厂商设备互联互 通的基础。变电站通信设备应遵循国际电工委员会（IEC）和电力系统的相关标 准。
常用通信方式与选择
有线通信方式
有线通信方式包括RS-485、RS-232、Ethernet等，适用于数据传输距离较远、对数据传 输速率要求较高的应用场景。
特点
变电站通信设备具有高可靠性、高性能、高灵活性等特点。 它们能够适应各种复杂的环境条件，如高温、低温、强电磁 干扰等。同时，这些设备还具有可扩展性和可维护性，方便 后续升级和维护。
设备应用场景与优势
应用场景
变电站通信设备广泛应用于电力系统的各个环节，包括变电站、配电所、电 力调度中心等。它们能够实现电力生产、调度、营销等各环节的信息交互和 协同工作，提高电力系统的智能化和自动化水平。
优势
变电站通信设备的应用能够提高电力系统的稳定性和可靠性，减少人工干预 和操作失误，降低运营成本。同时，它们还能够实现远程监控和管理，提高 电力系统的响应速度和处理能力。
02
通信设备关键技术
通信协议与标准
通信协议
通信协议是通信双方共同遵守的规则，用于实现数据交换和信息共享。在变电站 通信设备中，常用的通信协议包括IEC 60870-5-101、IEC 60870-5-104等。
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常用通信电缆
• 数据电缆 • 音频电缆
数据电缆及接头
SYV-75数据电缆
L9-J接头
AT&T-K接头
BNC接头
音频电缆
• 常用于电话业务 及64k保护业务 的接入
光纤配线架（ODF）
• 光纤配线架 （ODF）是用于 光纤通信系统中 局端主干光缆的 成端和分配，可 方便地实现光纤 线路的连接、分 配和调度的设备。
数字配线架（DDF）
• 数字配线架 （DDF）是连接从光通 信端机出来的2M线和从用户设备出 来的2M线的架子
音频配线架（VDF）
• 音频配线架是连接PCM等设备音频 出线与用户侧设备音频出线的配线架
光端机简介
• 光端机是光通信系统中的传输设备， 主要是进行光电转换及传输功用。一 般用于电信、电力、监控、工业控制、 视频传输等功能，在各个行业有着广 泛的应用 • 目前我局通信专业维护光端机总数已 达XX台，其中主通信网设备以诺基 亚西门子和马可尼设备为主，地区通 信网设备多以大唐及华为设备为主。
单模光纤与多模光纤
单模光纤
多模光纤
光纤的接头类型
光纤的接头类型-FC
FC活动连接器
FC-FC法兰盘
光纤的接头类型-ST
ST活动连接器
ST-ST法兰盘
较常用的光纤跳线类型
LC型活动连接器
SC型活动连接器
光纤连接器端面接触方式
• • • • PC——插针体端面为物理端面； UPC——插针体端面为超级物理端面； APC型——插针体端面为角度物理端面； 三者的区别除了物理不一样以外，还有回 波损耗，即反射损耗不一样。 • 常见的三种光纤连接器： • FC/PC：FC，圆头尾纤连接器，PC，陶瓷 截面为平面； SC/PC：SC，方头尾纤连接器，PC，同上； FC/APC：FC，同上，APC，以截面中心为 圆心，向外倾斜80度。
• 完成2M数字信号的分解和复用 • 64K保护信号传输 • 运动信号传输
ATM交换机
• ATM即异步传输模式（Asynchronous Transfer Mode），是一种面向连接的快速 分组交换技术，建立在异步时分复用基础 上，并使用固定长度的信元，支持包括数 据、语音、图象在内的各种业务的传送。 • ATM交换机是用于ATM网络的交换机产品。 ATM网络由于其独特的技术特性，现在还 只广泛用于电信、邮政网的主干网段 。 • 对于我局来说主要用于传输原有保护专业 使用的故障信息数据。
束管式光缆（ GYXTW）
• 技术特点: 结构紧凑、外径小、重量轻， 复合钢带 紧包束管，阻挡析氢 渗透适合穿管、架空敷设。 • 光缆用途: 变电站内多用于通信机房至 保护小室之间的通信使用。
束管式光缆（ GYXTW）
GYXTW结构图
GYXTW实物图
光线跳线的类别
• 按传输模式分：单模/多模 • 按接头类型分：FC/ST/SC/… • 根据光纤连接器端面接触方式分 类：PC/UPC/APC
• • • • • • • • 光端机 ＰＣＭ 调度电统
通信光缆的类别
• 目前，我们所使用的光缆类型主 要为： • 架空地线复合光缆（OPGW） • 全介质自承式光缆（ADSS） • 束管式光缆（ GYXTW）
架空地线复合光缆（OPGW）
光端机图片
PCM设备简介
• 脉冲编码调制（Pulse-code modulation，PCM）是一种类比 讯号的数位化方法。PCM将信 号的强度依照同样的间距分成数 段，然后用独特的数位记号（通 常是二进制）来量化。 • PCM设备既是按照这一方法将 接收到的模拟信号转变为数字信 号的设备。
PCM设备图片
变电站通信 相关设备简介
2009年08月
电力系统通信网简介
• 电力通信网是为了保证电力系统的安 全稳定运行而应运而生的。它同电力系统 的安全稳定控制系统、调度自动化系统被 人们合称为电力系统安全稳定运行的三大 支柱。目前，它更是电网调度自动化、网 络运营市场化和管理现代化的基础；是确 保电网安全、稳定、经济运行的重要手段； 是电力系统的重要基础设施。由于电力通 信网对通信的可靠性、保护控制信息传送 的快速性和准确性具有及严格的要求，并 且电力部门拥有发展通信的特殊资源优势， 因此，世界上大多数国家的电力公司都以 自建为主的方式建立了电力系统专用通信 网。
ATM交换机图片
北电网络 Passport 7480
调度电话系统
• 调度电话系统以数字程控交换设 备为核心，同时配备按键式调度 台、维护终端、及录音系统等。 具有容量可大可小、组网灵活、 可靠性高等优点。
调度电话系统图片
通信电源系统
• 变电站通信电源系统的组成
市 电 接 入 交 流 配 电 屏 高 频 开 关 柜 直 流 分 配 屏 用 电 设 备
• 产品特点： 缆内无金属，安全避免了雷击的 可能； 安装线路维护方便 温度范围广，线膨胀系数小 优越的抗电痕腐蚀性能 扭距平衡的芳纶缠绕，使光缆具 有极高的抗拉强度和防弹性能 直径小、重量轻，可以减少冰凌、 风力的影响，同时减轻塔架和支撑物 的负荷。
全介质自承式光缆（ADSS）
ADSS结构图
ADSS实物图
• 具有普通地线和通信光纤光缆的双重功 能。用于电力系统内部的通信极输电线路维 护保养信息的传送，也可用于一般的公共服 务网络，作为电力系统继电保护的高频通道、 运动信号及通信频道等使用，同时能起到良 好导体屏蔽地线的作用。
架空地线复合光缆（OPGW）
光缆熔解盒
光缆外观
全介质自承式光缆（ADSS）
蓄电池
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电力系统通信网络承载业务
• 电力系统光纤通信承载的业务主 要有语音、数据、宽带业务、 IP等常规电信业务； • 电力生产专业业务有保护、安全 自动装置和电力市场化所需的宽 带数据等。
电力系统通信设备分类
• • • • • 传输复用设备 电话交换设备 接入设备 通信配线设备 通信电源设备
变电站常见的通信设备