PLC-075系列電力線數據傳輸裝置及其在配網自動化中的應用

置PLC.........................................1.1.1.概述.............................................................1...1.2.產品分類..........................................................3... 1.4.耦合方式 7... PLC 3 PLC的參考結論 183.PLC-075現場施工前期準備 1..94.PLC-075安裝調試過程 2..0PLCKV明細 21 1.PLC-075系列中壓載波機國網南京自動化研究/南京南瑞集團公司從1998開始進行中壓配電網載波通信的研究，先后承1)SPKJ1-11)”；2)“配電線路數據傳輸裝置關鍵技術的研究SGKJ號)”。在多年的理論研究及大量現場測試、試驗的工作基礎上，國網南京自動化研究/南京南瑞集團公司技術人員解決了中壓配電線通信的一系列技術難題，實現了10kV/35kV中壓配電網上數字載波信號的可靠傳輸，研制出PLC-075系列電力線數據傳輸裝置，并取得了全國工業產品生產許可證。現有的配電自動化終端RTUFTUTTU以及負荷控制等裝置互聯，實現中心站與配電自動化終端之間的透明數據傳輸和組網通信，可廣泛應用于配電自動化、中小水電站電能采集與監控、遠程抄表、1.1.1.功能特點填補國內空白，價格低廉，遠低于國外同類電力載波通訊裝置采用專用集成電路設計，體積保證在強噪聲干擾下的可靠數據傳輸超強組網能力，可在同一條配電線上實現多個互不干擾的邏輯網絡安裝維護簡單，且具有遠程維護功能，使得維護成本更低多重防雷技術1.1.2.主要技術參數指標名稱數據通信接口載波傳輸速率傳輸誤碼率適用電壓等級載波頻率傳輸距離制方式標稱輸出阻抗載波發送功率接收靈敏度接收信噪比動態范圍通信協議耦合方式工作電源率消耗環境溫度環境濕度性能參數SRSbps7.5kbps差分碼移鍵控5W或1WvmV>-3dB85dB架空電力線：電容耦合，支持相-相耦合和相-地耦合地埋電力電纜：電感耦合(注入式、卡接式)混合線路：卡接式電感耦合220VACL15%;110VDC±10%-40°C?70°C結合設備進線避雷器、結合設備出線避雷器和電力線數據傳輸裝置屏蔽電纜進線避雷器三重防雷措施產品分類PLC-075系列電力線數據傳輸裝置現有四個型號的設備，以適應不同的應用及現場安裝環1.2.1.PLC-075A型電力線數據傳輸裝置PLC-075A型采用全密封防水機箱設計，適用于野外安裝，內含蓄電池，可在線路停電的情況1.2.2.PLC-075B型電力線數據傳輸裝置中心站作主載波設備使用。每個B型機箱可放置兩套電力線數據傳輸裝置，可連接兩條中低壓配電通信網絡。BL1.2.3.PLC-075C型電力線數據傳輸裝置PLC-075C型采用掛壁式機箱設計，適合于安裝在室內墻上，用于站點條件較為簡PLC-075C型設備又分PLC-075CHWPLC-075CL兩個型號，其中PLC-075CH可在1.24PLC-075F型電力線數據傳輸裝置便的安裝在其他設備內，適合于作為從載波設備。L1.3.主要技術特點技術，保證其可以應用于不同類型的10kV線路。1.3.1.自適應頻段選擇技術PLC-075系列電力線數據傳輸裝置能夠根據10kV載波信道情況，在其工作頻段范圍內 載波通道發生變化，從而影響PLC-075當前使用頻段的載波信號傳輸效果時，PLC-075系列設備而實現在無人干預情況下載波通信的長期穩定性。1.3.2.卡接式電感耦合方式PLC-075系列電力線數據傳輸裝置能夠使用卡接式電感耦合器，在10kV純電纜和混合線路上實現穩定可靠的數據傳輸，此項技術為國內首創。相比于注入式電感耦合器，采用卡接式電感耦合器具有如下明顯的優勢：不需要停電安裝耦合設備，具備大規模工程實施的優勢，且可以避免停電帶來的經濟損不改變10kV線路原有的接地方式，安全性能高。1.3.3.載波設備自由路由的實現條載波通道可通達變電站，這種不明確的物理路由使得載波組網通信變得靈活和方便。波設備失去聯系后，從載波設備能夠自動尋找其他能夠通信的主載波設備，并在設定的時間PLC-075系列設備的自由路由功能，可以免除線路結構改變時需要人為的去更改從載波的網PLC-075系列電力線數據傳輸裝置支持電容式耦合方式(安裝點為架空線路)注入式電感耦合方式(安裝點為電纜線路)和卡接式電感耦合方式(安裝點為電纜線路)。系列設備的獨有技術，為國內獨創。141.電容式耦合方式當變電站/配電站采用架空方式出線時，可以采用一體化電容式耦合方式。一體化電容安裝方式可以參考下圖，電纜142.注入式電感耦合方式當變電站/配電站采用電纜方式出線時，可以采用注入式電感耦合方式。SL-Y2型注入式電感耦合器為南瑞公司研制的、具有獨立知識產權的耦合器，具有信號衰減為保障安全性，安裝注入式電感耦合器時，需對所安裝注入式電感耦合器安裝方式可以參考下圖1.4.3.卡接式電感耦合方式當變電站/配電站采用電纜方式出線時(整條線路可以為純電纜，也可以為電纜架空的混合線路)，可以采用卡接式電感耦合方式。權的耦合器，具有信號衰減小、安裝時不需停電、安裝過程安全方便等特點。四種類型的卡接式電感耦合器具備不同的信號傳輸衰減和內徑,路，具體如適合于不同的線范圍無分支箱的純電纜混合線路、純電纜有分支箱的純電纜混合線路、純電纜內截面(mm2)內直徑(mm)傳輸衰減大小大小卡接式電感耦合器安裝方式可以參考下圖1.5.推廣應用情況南瑞集團PLC-075系列電力線數據傳輸裝置從2004年開始批量生產后，在小水電信息采集系統、配網自動化系統、工業設備控制系統得到了廣泛的應用，下面分別介紹如下：1.5.1.PLC-075在小水電信息采集系統中的應用小水電站點工作環境惡劣，設備工作電壓波動大，且容易遭雷擊。但載波設備投運以后，通信系統穩定可靠，傳輸實時、準確，且無運行費用，受到使用單位的一致好評。1.5.2.PLC-075在配網自動化系統中的應用1)廈門電業局由于受到市政管理的限制而無法鋪設光纖，廈門電業局有眾多配電站(開關站)由于沒有通信通道備，在兩個開關站安裝了4臺主載波設備。三遙試驗的現場測試。而且系統運行后，載波通信系統穩定可靠，能夠及時提供電網監測數據，大大降低了人工維護成本。廈門電業局相關領導及技術人員一致認為，該系統的成功投運，為解決廈門配網自動化系統的通信難題提供了切實可行的解決方案。2)上海市電力公司松江供電分公司第一個采用配電線載波通信的小區配電自動化系統。該系統投運以后，系統運行正PLC長純電纜上得到進一步的應用主要應用站點有：明清街小區(混合電纜＋手拉手電纜)，明豐小區(混合電纜＋手拉手電纜)，西部污水配電站 (特長電纜)等。這些站點的設備投運后，系統設備穩定可靠，載波通信穩定可靠，能夠及時上傳配網自動化數據。3)上海市電力公司嘉定供電分公司嘉定供電分公司于2007年10月對“新城站-嘉怡開關站”的新27線路進行10kV載波通道建設。新27線路為混合線路，新城站電纜出線，嘉怡開關站電纜進線，中間為架空線路(線路型號：LJ南瑞集團公司的PLC-075型電力線數據傳輸裝置，耦合設備采用PLC-075載波機配套的SC-Y2型卡接式電感耦合器。新27線路載波通道建成后，位于嘉怡開關站的采集終端將數據通過載波通道上傳至新城站，然后再通過光纖通道上傳至嘉定供電分公司精細化管理系統，為系統的運行及時提供了現場數據。月開始投入試運行，設備投運后，系統運行正常，技術指標符合道數據誤碼率滿足精細化管理系統的技術指標要求。4)上海市電力公司青浦供電分公司開關站”的解15線路進行10kV載波通道建設。解15線路為純電纜線路，線長4公里。載波設備采用南京南瑞集團公司的PLC-075型電力線解15線路載波通道建成后，位于平橋開關站的采集終端將現場遙信、遙測數據通過載波通道上傳至解放站，然后再通過光纖通道上傳至青浦供電分公司的D-SCADA系統，為系統提供了實時現場解15載波通道于2007年7月開始投入試運行。設備投運后，系統運行正常，指標符合方案要誤碼率滿足配電自動化的技術指標要求。5)廣東電網公司佛山供電局C075均能實現穩定可靠的載波通信。而且，系統投運后，設備長時間運行正常。2.PLC-075系列中壓載波機適用線路PLC-075系列電力線數據傳輸裝置可適用于各種不同類型的電纜、混合電纜及架空線，并已都在現場得到驗證，分別介紹如下。2.1.電力電纜PLC-075系列設備可以采用卡接式電感耦合器在電力電纜上實現穩定可靠的數據傳輸。可實現單段電纜、多段電纜及有分之箱(環網柜)電纜的載波通信。2.1.1.單段電纜此類型線路的典型應用為上海市電力公司青浦供電分公司站”線路，此線路為單段電纜，長3500m。配網自動化系統(含載波通道)現場施工方案如下圖所示：“解放變電站-平橋配電配配電自動化主站從載波爸爸設端終解放變電站在系統投運以后，主、從載波之間通信穩定可靠，平橋配電站的數據能夠通過載松PL松PL)終端C-S2設R32等站2.12多段級連電纜配網自動化系統(含載波通道)現場施工方案如下圖所示：在系統投運以后，主、從載波之間通信穩定可靠，嘉禾陽光1號配電站的數據能夠通過載波通道穩定上傳至松江D-SCADA主站。2.1.3.有分支箱(環網柜)電纜“昆崗變電站-西部污水配網自動化系統(含載波通道)現場施工方案如下圖所示(分支箱不加裝高頻耦合設備):主載波自動從載波化化主站電站-西部污水配昆崗變電站電站”載波通信方案在系統投運以后，主、從載波之間通信穩定可靠，西部污水配電站的數據能夠通過載波通道穩ADA路PLC-075系列設備可以采用卡接式電感耦合器在10kV混合線路上實現穩定可靠的數據傳1，金山供電分公司“星浦變電站-中達開關站”，閔行供電分公司“馬橋變電站-紫旭開關證。下面以閔行供電分公司“馬橋變電站-紫旭開關站”線路為例，說明載波設備施工方案及驗證方主載波23^主載波23^等機端光ZSR備QBT'-OC-JCLZQ22,油浸紙絕緣電纜桂平開關站1012m配電2562562m90m紫旭開關站500m2219m自動化主345m站馬18，共5716m馬橋變電站在系統投運以后，主、從載波之間通信穩定可靠，紫旭開關站的數據能夠通過載江D-SCADA主站。(科研項目內容，數據先通過載波通道送至馬2.3.特種電纜PLC-075系列設備可以采用卡接式電感耦合器在10kV油浸紙絕緣電纜上實現穩定可靠的數據此類型線路的典型應用為上海市電力公司閔行供電分公司“欽州變電站-桂平開關此類型線路的典型應用為上海市電力公司閔行供電分公司配網自動化系統(含載波通道)現場施工方案如下圖所示:欽州變電站在系統投運以后，主、從載波之間通信穩定可靠，桂平開關站的數據能夠通過載江D-SCADA主站。(科研項目內容，數據先通過載波通道送至欽24架空線路PLCkV現穩定可靠的數據傳輸。此類型線路的典型應用為福州永泰小水電信息采集系統。光纖通道永泰變電站福州永泰縣調度中心PLCPLC-075ARTURTURTU興源水電站溪平水電站梧桐洋水電站圖2-6福州永泰小水電信息采集系統載波通信方案在系統投運以后，主、從載波之間通信穩定可靠，興源水電站、溪平水電站和梧桐洋水電站的數據能夠通過載波通道穩定上傳至永泰主站。2.5.確定線路是否可使用PLC-075的參考結論經過在全國范圍內對各種不同10kV線路的大量測試、試驗及理論分析，我們得出如下結論，為確定在面對一條10kV線路時，是否可以采用PLC-075系列電力線數據傳輸裝置來構建載波通道提供參考意見。1)PLC-075系列設備能夠應用在架空、純電纜及混合線路上；2)PLC-075系列設備能夠在載波信號傳輸衰減高達80dB的情況下實現穩定可靠的數據通3)卡接式電感耦合器的傳輸衰減在10dB左右；每公里的載波信號傳輸衰減為3dB?6dB左右；5)長距離純電纜線路無中繼傳輸可達8km；；10kV架空線路每公里的載波信號傳輸衰減為4dB?8dB左右；路，4段電纜的混合線路的載波組網通信；10)在多于2個分支線路處，安裝阻抗匹配器，可改善傳輸衰減3dB?6dB。對于某一站點有兩條或兩條以上載波通道通達時，我們推薦按如下原則選擇：。擇架空部分分支少的(有專線優先選擇專線)。3)當有純電纜和混合線路時，如果按照上述原則計算信號衰減差不多，或者純電纜估算可穩定通信，優先選擇純電纜作為載波通道。3.PLC-075現場施工前期準備對于準備選用PLC-075系列設備的工程現場，應按照以下步驟進行現場施工前的準備工作。C2)如判定可使用PLC-075系列載波機，則需考察現場情況，判定采用何種耦合方式及何種需根據電纜粗細判斷使用卡接式電感耦合器的類型)；安裝卡接式電感耦合器，然后使用便攜性載波通道測試儀器，測試載波通道情況，然后根據障)。4)根據10kV線路的拓撲結構，進行載波組網設計。然后根據“PLC-075在10kV配網自動化中的標準配置明細”，進行相關設備的準備工作；5)根據組網設計方案，進行PLC-075的參數設置，然后等待工程實施。4.PLC-075安裝調試過程PLC-075系列電力線數據傳輸裝置采用頻率自適應、自調整技術，在現場正確安裝完成以后，PLC-075及其配套設備的安裝、調試按如下步驟進行。1)選定站點，統計10kV線路的情況，并根據上文第三章所述過程判斷是否可以采用PLC-設計，并根據現場條件選定相應型號的載波設備和耦合設備；3)根據設計方案，設定各站點PLC-075主、從載波機的參數。(具體設置方法參加各型號產品使用說明書)；4)在各站點安裝PLC-075載波設備，并將其數據口連接到終端設備；5)在各站點安裝耦合設備，并將高頻連線連接到PLC-075載波設備；6)給PLC-075載波設備上電，在載波設備參數設置正確、連線無誤且線路載波通道可行的條件中，主、從載波設備即可實現穩定的數據通信；7)當現場出現主、從載波設備無法通信的情況時，可參考“PLC-075系列載波機工程維護”文檔，內有各種故障判斷及解決方法。5.PLC-075在10kV配