阅读说明：本技术 一种应用于配网自动化的中压载波通信系统 (Medium-voltage carrier communication system applied to distribution network automation ) 是由 陈景峰 张亚南 包金龙 董永波 周学治 王永信 于 2018-09-02 设计创作，主要内容包括：一种应用于配网自动化的中压载波通信系统,包括中压通信管理机、主通信模块、从通信模块、耦合设备。中压载波通信采用的是一主多从模式,在一个主节点处安装主通信模块,在同一条线路的多处从节点安装从通信模块。所述中压通信管理机与主通信模块相连,主通信模块与耦合设备相连,从通信模块与耦合设备和配网终端相连,耦合设备在主通信模块、从通信模块安装侧各安装一个,耦合设备之间用现有配电线路连接。本发明能够依托已有的中压配电线路作为传输通道,无需重新架设新的通信线路,使现有的配电线路得到充分利用,能够解决未覆盖光纤通信区域的配网终端与配网主站无法通信问题,能够提供高效、稳定、安全的通信通道。(A medium-voltage carrier communication system applied to distribution network automation comprises a medium-voltage communication manager, a main communication module, a slave communication module and coupling equipment. The medium-voltage carrier communication adopts a master-slave mode, a master communication module is installed at a master node, and slave communication modules are installed at a plurality of slave nodes on the same line. The medium-voltage communication management machine is connected with the main communication module, the main communication module is connected with the coupling equipment, the auxiliary communication module is connected with the coupling equipment and the distribution network terminal, the coupling equipment is respectively arranged at the installation sides of the main communication module and the auxiliary communication module, and the coupling equipment is connected with the distribution network terminal through the existing distribution line. The invention can rely on the existing medium-voltage distribution line as a transmission channel, does not need to erect a new communication line again, makes the existing distribution line fully utilized, can solve the problem that the distribution network terminal and the distribution network master station which do not cover the optical fiber communication area can not communicate, and can provide a high-efficiency, stable and safe communication channel.)

一种应用于配网自动化的中压载波通信系统

技术领域

本发明涉及配电网自动化系统领域，涉及一种应用于配网自动化的中压载波通信系统。

背景技术

目前，在10kV中压配电网中，有架空线路、电缆(地下)线路及架空电缆混合线路三种。在配网自动化终端方面主要有FTU、DTU、TTU、故障指示器等。配网自动化终端应用在不同配电网线路中，完成对线路的遥信、遥测、遥控、故障录波、故障判断等功能，与配电自动化主站实时通信，实现配电网的自动化系统。

在配网自动化系统中，配网终端与配网主站之间的通信传输数据主要有光纤专网和无线公网两种方式。然而，这两种通信方式在配网自动化实现中都暴露出一些缺点和不足。光纤通信需要敷设光缆、安装光通信设备，工程量大，施工成本高，维护管理及后续扩展也比较困难。如果配网终端设备处没有随基建敷设好光缆或预留通信管道，受市政管理限制较难在市区重新开挖进行光缆敷设，使得光纤通信的使用受到极大限制。无线公网通信虽然安装方便，也不受传输通道路径的限制，但它使用成本较高，更新换代频繁，存在高峰期拥堵问题和偏远地区信号较弱或无信号的问题，实时性不易保证，且在可靠性和安全性上也存在隐患，只允许配网终端实现二遥功能，无法实现遥控功能。而且光纤专网和无线公网难以覆盖整个配网线路，存在一些施工困难、无线信号极弱地区，无法通过光纤专网和无线公网的方式实现通信。

因此，需要发展一种能够适用于配网自动化的通信系统，能够高效、稳定、安全的支持配网自动化的通信需求。

发明内容

本发明针对上述问题，克服现有技术的不足，提出一种应用于配网自动化的中压载波通信系统，本发明中压载波通信系统依托已有的中压配电线路作为传输通道，无需重新架设新的通信线路，使现有的配电线路得到充分利用，能够解决未覆盖光纤通信区域的配网终端与配网主站无法通信问题，能够提供高效、稳定、安全的通信通道。

一种应用于配网自动化的中压载波通信系统，包括中压通信管理机、主通信模块、从通信模块、耦合设备。中压载波通信采用的是一主多从模式，在一个主节点处安装主通信模块，在同一条线路的多处从节点安装从通信模块。所述中压通信管理机与主通信模块相连，主通信模块与耦合设备相连，从通信模块与耦合设备和配网终端相连，耦合设备在主通信模块、从通信模块安装侧各安装一个，耦合设备之间用现有配电线路连接。

所述中压通信管理机实现管理下行多个从节点与主节点间的通信，实现系统参数配置、载波链路管理、载波通信调度、建立并维护从终端与主站间链接的神经中枢。可通过光纤或者无线网络与上层配网主站网络连通。

所述主通信模块位于主节点，接收来自中压通信管理机的下发数据，并将数据转换为载波信号，再通过耦合设备发送到配电线路上。同时，主通信模块也不断监听来自配电线路的载波信号，将接收到的载波信号转换为数据信息发送给中压通信管理机。实现数据信息与载波信号之间的转换，实现载波信号的发送与接收的执行设备。

所述从通信模块位于从节点，与配网终端相连，接收来自配网终端的上传数据，并将数据转换为载波信号，再通过耦合设备发送到配电线路上。同时，从通信模块也不断监听来自配电线路的载波信号，将接收到的载波信号转换为数据信息发送给配网终端。实现数据信息与载波信号之间的转换，实现载波信号的发送与接收的执行设备。

所述耦合设备将主通信模块、从通信模块与中压配电线中的高电压隔离开，并将载波信号注入配电线路中。配电线路为架空线路时，耦合设备将载波信号注入某相电力线上；配电线路为电缆线路时，耦合设备将载波信号注入电缆屏蔽层上。

中压载波通信系统在配网自动化中实现配网主站与配网终端通信方法包括配网主站通信报文下发的过程和配网终端通信报文上传的过程。所述配网主站通信报文下发的过程为：1)主站通过光纤通信或无线通信下发报文，下发的报文被主节点处的配电线路中压通信管理机接收到。中压通信管理机具有协议转换功能，转换后将该报文加上相应从通信模块的地址。2)加了从通信模块地址的报文后，主通信模块对这些数字信息进行编码和调制，变成载波信号，再通过耦合设备将载波信号发送到中压配电线路进行传输。3)载波信号沿中压配电线路传输，会通过各个从节点处的耦合设备传到各个从通信模块上。4)从通信模块接收到载波信号后，进行解调和解码，变成数字信号，并通过对数据中从通信模块地址的验证来确认该数据是否是发送给该从节点的。如果地址不匹配则不进行响应，如果地址匹配则通过数据接口将接收到的数据传送给相连的配网终端设备。配网终端设备实现接收到配网主站下发的报文。所述配网终端通信报文上传的过程为：1)配网终端设备首先通过数据接口将数据信息传送给相连的从通信模块；2)从通信模块进行编码、调制，将这些数据信息变成载波信号，再通过耦合设备发送到中压配电线路上。3)载波信号传输到主节点处，通过耦合设备进入主通信模块，并通过解码、解调变成数字信号。4)主通信模块再通过光纤通信或无线通信将数据发送给主站。

本发明的有益效果是：本发明一种应用于配网自动化的中压载波通信系统，能够依托已有的中压配电线路作为传输通道，无需重新架设新的通信线路，使现有的配电线路得到充分利用，能够解决未覆盖光纤通信区域的配网终端与配网主站无法通信问题，能够提供高效、稳定、安全的通信通道。

附图说明

图1为本发明中压载波通信系统应用于架空线路结构。

图2为本发明中压载波通信系统应用于电缆线路结构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，以具体阐述本发明的技术方案。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种应用于配网自动化的中压载波通信系统应用于架空线路时的实施例，中压通信管理机通过光纤或者无线网络与上层配网主站网络连通；中压通信管理机与主通信模块相连，主通信模块位于主节点，接收来自中压通信管理机的下发数据，并将数据转换为载波信号，再通过主通信模块安装侧安装的耦合设备将主通信模块与中压配电线中的高电压隔离开，耦合设备与架空线的某相电力线相连，将载波信号注入某相电力线上，通过电力线传输；从通信模块位于从节点，与配网终端相连，与从通信模块安装侧安装的耦合设备相连，接收来自配网终端的上传数据，并将数据转换为载波信号；耦合设备与架空线的某相电力线相连，将载波信号注入某相电力线上，通过电力线传输。如图1所示实施例中，耦合设备与架空线的C相电力线相连，将载波信号注入C相电力线上。同时，从通信模块也不断监听来自配电线路的载波信号，将接收到的载波信号转换为数据信息发送给配网终端。

如图2所示，一种应用于配网自动化的中压载波通信系统应用于电缆线路时，耦合设备与电缆线路的电缆屏蔽层相连，将载波信号注入电缆屏蔽层上，通过电缆屏蔽层传输。

中压载波通信系统在配网自动化中实现配网主站与配网终端通信方法包括配网主站通信报文下发的过程和配网终端通信报文上传的过程。所述配网主站通信报文下发的过程为：1)主站通过光纤通信或无线通信下发报文，下发的报文被主节点处的配电线路中压通信管理机接收到。中压通信管理机具有协议转换功能，转换后将该报文加上相应从通信模块的地址。2)加了从通信模块地址的报文后，主通信模块对这些数字信息进行编码和调制，变成载波信号，再通过耦合设备将载波信号发送到中压配电线路进行传输。3)载波信号沿中压配电线路传输，会通过各个从节点处的耦合设备传到各个从通信模块上。4)从通信模块接收到载波信号后，进行解调和解码，变成数字信号，并通过对数据中从通信模块地址的验证来确认该数据是否是发送给该从节点的。如果地址不匹配则不进行响应，如果地址匹配则通过数据接口将接收到的数据传送给相连的配网终端设备。配网终端设备实现接收到配网主站下发的报文。所述配网终端通信报文上传的过程为：1)配网终端设备首先通过数据接口将数据信息传送给相连的从通信模块；2)从通信模块进行编码、调制，将这些数据信息变成载波信号，再通过耦合设备发送到中压配电线路上。3)载波信号传输到主节点处，通过耦合设备进入主通信模块，并通过解码、解调变成数字信号。4)主通信模块再通过光纤通信或无线通信将数据发送给主站。

综上所述，本发明一种应用于配网自动化的中压载波通信系统，能够依托已有的中压配电线路作为传输通道，无需重新架设新的通信线路，使现有的配电线路得到充分利用，能够解决未覆盖光纤通信区域的配网终端与配网主站无法通信问题，能够提供高效、稳定、安全的通信通道。

以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。