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电力传输原理范文1
【论文关键词】船舶电力系统；电源装置；设计
0 引言
电源是船舶电力系统的重要组成部分。供电装置的选择是合理的，它直接影响到船舶的安全与经济运行。因此，在进行船舶电站装置的设计时，要全面、认真、谨慎。在电源装置设计过程中，首先要通过电力负荷的计算确定船舶在各个工况下电力负载所需总功率，然后根据计算结果确定电站的总功率以及发电机组的台数和单机功率。
根据不同的工作条件，对船舶电力负荷进行计算，不同的船舶，运行工况的划分也不完全一样，根据具体情况确定运行工况，但是必须要计算决定船舶电站总容量的最大运行工况和确定最小台发电机功率的最小运行工况。
1 电力负荷统计
电力负荷的计算方法有很多种，但是三类负荷法是应用最普遍的一种。三类负荷法把全船电力负荷按使用时间长短分三类，并参考实际情况后进行计算。因为充分的数据，可以准确地计算出电气设备的负荷系数，因此，三类负荷法可以得到更准确的结果。
1.4 发电机组容量和台数的选择
在船舶设计阶段，对于全船所使用的设备型号和数量等不是很清楚，一般根据主机容量或船舶吨位来估算船舶电站的总容量。发电机组的单机容量和机组数量应根据负荷计算结果来确定。
1.5 电站容量
通过负荷计算，可以得到船舶在各种运行状态下需要发电机供给的总功率。在决定电站的总发电量时，还要考虑到船舶的安全航行、维护保养、短时出现的峰值负荷、今后可能增加设备等情况，因此，要把通过负荷计算得到的PΣ适当放大，求得电站所提供的功率P，即：P =（1.2～1.5）PΣ 。
根据船舶的运行情况，在1.2～1.5的区间内选取合适的数值。对于以后有可能改装的船舶，选取的数值要相对大一些。
2 发电机组容量和台数选择原则
电站的总容量应作为发电机组的单机容量和数量的主要依据，通常由以下原则确定：
1）每台发电机的最大负荷为75%至90%的额定负载，网络暴力论文并保留一定的储备能力。
2）选定了船舶发电机组的数量及容量，即使是任何一组停止工作，仍可以确保船舶推进系统的重要设备的正常运作，以及船舶的安全。
3）在发电机的并联运行中，应使用同类型的发电机组，以确保发电机组并联运行时稳定运行。
4）使用的发电机台数要适当，一般为2～4台。
5）在船舶上设置应急电站以满足紧急情况的需要。
根据以上原则，通常民用船舶电站设置2～4台型号相同、容量相同的主发电机组。表1为500t运输船电站发电机组的选择结果。
在确定了电站基本参数及发电机组容量和台数之后，就需要对发电机组进行选型。表2为500t运输船电站选用的发电机组组成。
该500t运输船电站选用的发电机，由德州奥力机械有限公司生产，经中华人民共和国船舶检验局检验合格认可。型号：T2H2XV-90-4，额定容量为90KW，额定电压为400V，额定频率为50Hz；额定转速为1500r/min；功率因数为0.8（滞后）；电枢绕组为带有中性点引出线的星形联结；工作方式为连续（S1）。
3 结语
本文主要对船舶电力系统中的供电装置进行设计。首先对船舶的运行工况及用电负荷的分类做了简单的介绍，其次说明了三类负荷法进行电力负荷计算的步骤和流程，最后在阐述了船舶电源装置选择原则的基础上，进行了发电机组台数和功率的选择，以及对发电机进行选型等。
【参考文献】
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电力传输原理范文2
【关键词】无线传输 耦合谐振式 传输效率
1 系统的方案设计
1.1 设计任务与要求
设计并制作一个磁耦合谐振式无线电能传输装置。如图1所示。
1.2 方案的选择
1.2.1总体方案
磁耦合谐振式电能传输，基于电磁共振耦合原理，利用非辐射磁场实现电力高效传输，该方式以谐振“磁耦合”形式将电能进行传输。
1.2.2 主芯片
选用NE555集成电路作为信号发生产生正弦波，可以组成脉冲振荡、单稳、双稳 和脉冲调制电路，作用是交流信号源、频率变换、电源变换、脉冲调制等。
1.2.3 放大电路
电压控制元件之一场效应管，其放大特性好于三极管，与双极型晶体管相比具有输入阻抗高，输入功耗小，温度和信号放大稳定性好，信号失真小的特点。
1.2.4 初、次级补偿拓扑下的系统模型
初级零相角谐振频率等于次级谐振频率时输出功率最大。根据补偿电容值选取补偿电路，并联-并联补偿在电感值增大时，对系统也不会造成损失和效率的降低。
2 无线电能传输系统原理分析与参数计算
2.1 磁耦合谐振式无线电能传输原理
2.1.1 无线电能传输原理
电磁感应原理充分应用于无线供电系统。电磁感应就是利用变压器原理通过初、次级线圈的感应来实现电能的传输。当发送线圈中连同交变电流时，该电流将在周围介质中形成一个交变磁场，接收线圈中产生的感应电动势可实现供电。
2.1.2 磁耦合谐振原理
磁耦合谐振式无线电能传输技术，利用两个具有相同频率的谐振电路通过磁耦合谐振式技术来实现电能的无线传输。在试验中，A、S为发射回路，D、B为接收回路，由A产生高频磁场，在外加激励下，线圈S产生谐振，能量就从A传递到S，再通过磁场耦合，发射线S把能量传输到D。线圈D与回路B耦合，能量传输到回路B上。其中，A，S，D，B的固有频率相同。
2.2 模型参数计算
2.3.2品质因数
谐振体的品质因数公式：Q= ωL /R。品质因数Q与能量损耗成反比关系，即Q值越高，能量的损耗就会越低。
比如说线圈电感值、分布电容和等效串联电阻、工作频率、电源内阻及负载电阻这些因素都会对品质因素Q产生影响，提高工作频率和优化设计电感线圈参数等方式有利于提高品质因数Q。如果系统的品质因素足够大，即使线圈耦合系数K较小，仍可得到较理想的能量传输效果.
导体的截面形状会影响电流密度，导体内部的电流密度要比表面的密度小。趋肤效应使导体的有效电阻增加，电流产生趋肤效应，导体阻值会随着电流频率的增大而增大，电感却随着电流频率的增大而减小。一般耦合谐振式无线电能传输系统的工作频率都在10 kHz以上。如果不将系统自身损耗计算在内，比较理想的状态是，系统的传输效率会随着系统频率的增加而增加。但是趋肤效应是存在的，而且系统也不断的在发生损耗，所以当处于高频状态时，有一定负载存在，系统效率就会因频率增加而降低。同时，线圈电阻较小，就要选用线径较粗的导线制作线圈，以此提高线圈品质因数；系统的传输工作频率较高的情况下，趋肤效应会在粗导线线圈中发生，高频电流的趋肤效应意味着导线的有效截面积减小，线圈电阻变大，工作频率变高，这样就会在一定程度上降低导线的利用率。
参考文献
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电力传输原理范文3
电力系统中远动及调度自动化技术是整个电力系统中控制的核心。不但能调度自动化，还能对系统中的交互性和智能化有效的提升，并且还对电力系统的电力运用的事业有着促进的作用。远动及调度自动化的技术和电力系统是密不可分的，同时电力系统对现社会中经济的运转和人们的生活水平是密不可分的。所以，在电力系统中，电力系统远动控制技术及调度自动化技术的应用，对电力系统自动化的发展有着重要的作用。
1 电力系统的控制要求
电力系统是由发电厂和配电网以及输电网和电力用户相互的组合。电力系统就是将能源一次性的转化成电能，再分配和输送给每个用户。电网是电力系统中是最重要的部分，其中电网又分配电网和输电网。发电的整个过程是通过发电厂把一次性的能源转换成电能，电能再通过电网把电能分配和输送到电力用户的用电设备中，这就是发电从生成电能到使用的整个过程。
对供电的可靠和对电能中的频率、波形、电压的质量保证以及电力系统的提高和对用户的用电要求，最大限度的满足，是在运行电力系统中最重要的。
2 远动控制
对电力系统的遥信、遥测、遥调和遥控是远动控质技术，简称为“四遥”。远动控制技术是保证电力系统运行的经济性和稳定性。
2.1 远动控制的技术说明
远动控制主要包括控制端、调动端、执行终端的变电站和发电站四个部分组成。这四个部分在远动控制的工作中是都是按照顺序来进行的，并且这四个部分对电力系统整体的分析数据和整体控制能够得到实现。终端的变电站和发电站的参数以及系统运行的数据都是通过远动控制来进行采集的，并进行调度的实现。在控制端主要负责的是将获取的系统运行的状况进行判断和分析的作用。控制端将把判断和分析形成指令后，再将参数调整和设备操作的命令下发给执行端的变电站和发电厂等，从而对测控任务的完成。在变电中与执行、调度端与变电站之间远动控制设备在两者之间有着信息传递的作用。
远动控制的四大功能，“四遥”―― 遥信、遥测、遥调和遥控。其中“遥信”是通将应用的通信技术监视设备状态的信息结果再转化成数字信号或者符号；“遥测”是远程检测，通过应用的通信技术对某一变量的测量值的传送；“遥调”则是在应用通信技术对两个确定状态的运行设备控制的实现。而在通信技术改变运行设备的状态的技术控制应用则是“遥控”。
2.2 远动控制技术的原理说明
远动控制是通过对数据采集的技术、信道编码的技术和通信传输技术三个技术部分相互协调的实现。远动控制的过程是将信息的传送、产生和接受的构成。远动控制在保证电力系统的安全的时候，并且在稳定运行的情况下，信息的传输距离和信道等系统结构因素也存在有自身的局限性，从而影响远动控制技术对外界的干扰的防御比较薄弱，以及对系统长效持续运行有一定的影响。
远动控制技术的原理是，先将遥控和遥调的信息输入进去之后，再对输入进去的信息进行编码之后，再进入到抗干扰编码程序中，这是远动装置控制端原理。对下行通道和调制解调器和远东控制端与被控端链接，这是在传输系统中的操作原理。信息通过传输系统和抗干扰编译码进入到远动控制装置的被控制端，再从进行中的译码中，遥调和遥控从中得出命令，最后对其执行命令。这个信息运动控制的过程就是信息远动控制的其中一个。远动控制的另外一个方面则是在信息传输的与之前的阐述的方向是相反的流动。
3 远动及调度自动化
远动技术传输原理和编码理论以及信号转换技术等都是最基本技术原理，并且远动技术还是综合性的技术，其中包括遥信信息、遥测信息、遥调信息和遥控信息都是远动信息。在远动信息的传输中有两种模式，其中包括循环数字传输模式和问答传输模式。其中专用的有线信道、复用电力线载波信道、无线电信道和微波信道以及光纤信道等都是最常用的远动信道。通过远动终端对信息的采集，也是远方数据中段，主要应用于控制和监控以及数据的采集。有遥信、遥调、遥测和遥控的功能。
表征电力系统在运行的时候对变电所和发电厂正在进行的发生的实时信息进行采集和传输到调度控制中心，事实的信息再通过调度控制中心发送到变电站和发电厂，最后再对设备进行调节整个过程就是电力系统中远动的重要任务。
利用软件的平台对远动技术的应用和运行来得以实现，在软件平台中，其中包括SCADA和EMS软件，这两个软件的平台就是电力系统调度自动化的软件应用平台。能量管理系统软件是EMS，通过进行测量后，再利用在线分析软件，才能更安全和高效的让电力系统运行，EMS软件是现代电力综合化自动化的系统，并且还是由技术支撑平台和计算机系统以及监事监控和数据收集系统等系统构成的。SCADA软件是执行和感知的系统，利用远方测量终端和表计测量装置以及前置计算机和数据新通还有主站计算机构成的，提供电力系统实时运行数据显示、控制指令下达、报警和事故纪律等功能是SCADA的主要功能。
4 远动控制技术在电力系统中的应用
在经济的迅速发展中，电力的需求也在不断的增长。对电力的质量和可靠性也越来越高，没有自动化是达不到的。远东控制技术在电力系统中的应用，能够让电力系统自动化中远动控制中所采集的数据，能够得到有效的处理，不会出现乱码的现象，从而对电力系统的自动化运作有一定的影响。在电力系统中远动及调度自动化控制信道中的信息不被受到外界的干扰，就应该必须对信道采用线性分组码，对循环码进行中信息的编码和译码得以辅助循环。
解调技术和调制技术这两个技术是电力系统中远动的通信技术，解调技术和调制技术利用电力自动化系统的电力通信网络资源，再通过微波和卫星以及载波和光缆等的通信的形式形成的。其中电力线载波和电力线光纤这两种形式都是电力自动化系统信号的传输，这两种形式通过编码后生成的载波信号和基带信号，再利用多种调制的技术，再转换成为模拟的信号，最后再利用电流和电压的形式通信传输出去这就是电力线载波的传输形式。在光纤的技术发展的不断的完善中，光纤设备的价格也在逐步的下降，在设备的经济型和技术的推广上全国的电力自动化系统控制光纤传输的网络也不在不断的扩大，把传统的微波传输技术从而取代。从而在电力自动化系统控制的通信传输的技术上，也在不断的加强发展中。
电力传输原理范文4
【关键词】电力系统；自动化；远程控制技术
一、远动控制技术
远动系统在电力企业中应用广泛，可实现远距离管理。系统由指令发出端、调控中心、功能端组成，技术人员在对电力设备进行调试时，不需要近距离测量，通过这一技术可采集到设备运转中的各项参数。采集到数据后系统会展开分析运算，根据所得结果对电力系统做出调试，下发指令后功能端会快速转换，实现远动控制。此类技术主要运用在发电站等大型电力企业。在现代科技理念中，将远动控制划分到自动化系统中，由程序或者机器人来实现功能，前者主要应用在供配电环节，后者多数用于机械生产中。以监测、控制为功能实现途径，能够帮助技术人员在第一时间发现电力系统中存在的问题，以反馈数据为调试依据，设备使用安全得到了保障。运用远动控制技术可实现设备与调控中心信息实时对接，工作人员不必深入现场人力调试，不但节省时间，系统运转过程中的稳定性也得到提升。电力系统运行损耗大，运转中的零件一旦发生损坏将会导致系统瘫痪，不能完成供电任务，引发的经济损失不可估量，应用远动控制技术后这一问题得到解决。
远程监测、信息反馈、控制输出以及功能实现都可通过远动技术来进行。电力系统中输入电压受干扰电流会出现波动，检测装置捕捉到这一变化后会将其反馈至控制中心，向功能端发出损耗补偿的信号，用来稳定输出电压，这一系列活动中参与最多的是遥信部分。变电站工作线路出现异常会将设备烧毁，严重者还会引发火灾。因此在系统呈现异常状态时，远动控制功能端会在第一时间阻断电源，将损失降到最低，并发出警报，技术人员得知反馈后可开展相应的检修工作。除此之外，远动技术还能做到自动化诊断，定期检验系统运营环境是否安全，并做出调节。
二、远动控制技术的原理
远动控制实现功能首先要接收检测信息，电力系统自动化设备使用过程中，会产生三方面的反馈信号，要求信息接收装置反应速度灵敏，信号接收与发出可在同一时间进行，彼此之间不产生干扰。发出指令的装置通常会选用光电编码器，将分析计算结果重新拟定成设备可以接收的信号形式。发出指令要以一种在自动化系统中可以传输的形式来设计轨道，现有技术可以满足这一需求，在建立轨道阶段设备使用功能并不会受到影响。远程控制技术是以一种频率信号来开展调控的，干扰问题很难完全杜绝，信号中存在干扰磁场后原有的指令会受到不同程度的影响，为电力系统带来安全隐患。
为解决这一问题，下文会对电力系统远动控制功能实现原理进行详细介绍。除原有的自动化控制系统外，还需要设定用功补偿，控制技术原理如图1所示。其中YK与YT是功能的缩写，以输出端为依据而产生，也是控制系统的起始位置，位于自动化设备检测装置处。使用阶段产生的数据变动会在此环节中展现出来，进入到光电编码器中，由输入输出装置、编码译码器、抗干扰编码器共同组成的模块可以称作远动装置控制器。运营过程中信息采集与指令发放需要同时进行，观察下图可以发现共有两项信到，分别构成单独的闭合回路，但最终回合在一起。遥控装置采集到的数据会直接进入到变送器中，两项功能模块都包含抗干扰装置，用来提升传输信号稳定性。
数据传输技术在远动控制系统中作用效果明显，电子信息学中的通讯原理也得到运用，从功能原理图分析，组成模块简单，使用过程中不会增大电路损耗，用功补偿也能起到稳压作用。
三、电力系统自动化中远动控制技术的应用
1、数据采集技术应用
上述图表分析中我们可以明确数据采集技术在电力系统的重要作用，其功能实现需要转换器的参与。在数字转换器中，可以将采集到的数据直接编译，以ttl电平信号来计算，选用二进制方式。信号产生及传递电压在5伏特以内。供配电环节或者是变电站中，流经电压可以达到1000V以上，直接进行信号传递会超出远动调控设备的使用功率，引发短路故障。因此在采集环节中需要结合变送器来使用，以系统可以接受的电压强度来传递信号。接收到的信号属于模拟信号，向数字信号转变则需要A/D转换器的参与，图表中显示的编码译码器位于第三个环节中，配合采集技术来完成设备调控。为减少使用环节中产生的误差，可以在计算机中模拟这一系列功能，方便对电路做出优化设计，滤波模块也包含了放大功能。这一技术并不是盲目进行的，会有选择性的将有用信号放大，过滤掉干扰磁场。应用数据采集技术后系统使用功能得到提升，向控制中心传递的信息也更贴近现场真实情况。
2、通信传输技术应用
在电力系统自动化中远动控制通信传输技术主要涉及调制与解调2种技术。电力系统自动化系统通过自身所具有的电力通信网络资源与方式（例如卫星和微波、光缆和载波等通信方式）来构建电力通信专用网。由于目前电力系统自动化系统主要是采用电力线载波和光纤通讯形式来完成信号的传输，其中电力线载波数据通信的实现是通过在信号发射端中进行编码后产生的基带信号，以及电力线中的高频谐波信号为载波信号，并利用多种调制技术将其转换模拟信号后，以电流和电压的方式顺从电力线进行通信传输；同时在接收端中，利用解调技术将转换的模拟信号还原成为数字信号。电力系统自动化是由调制解调器调制解调技术，实现数据通信。目前，随着光纤传输技术可靠性的不断提高，光通道设备造价的不断降低，全国范围内电力系统自动化控制光纤传输网络正迅速形成，这种新型的通信传输网络必将很快取代微波传输技术，成为电力系统自动化控制通信传输的主要方式。
小结：随着我国科学技术水平的不断提高，电力系统规模不断增大，自动化系统应用更加广泛和深入，电力系统自动化在融合计算机和通信以及控制等技术后，通过远动控制技术不仅完成了电力系统调度自动化，还提升了系统的智能化和交互性。同时，由于计算机和通信以及控制等技术的快速发展，电力系统自动化不仅包含运行和管理方面，还涉及系统先进性和经济性方面的内容。因此，远动控制技术也在不断提高和完善，必将为日后的电力系统自动化发展奠定坚实的基础。
参考文献：
电力传输原理范文5
关键词：电力系统；自动化；远动控制技术；应用
中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：
电力系统的自动化运行主要是将计算机和通信技术以及运动控制技术等进行融合，通过自动检测和调节、自动安全保护和传输以及控制等功能来实现系统自动化功能的同时，提高电网供电的可靠性。然而，在电力系统自动化中远动控制技术的应用不仅可以对故障位置进行准确的判断，还可以有效分析电能消耗和质量以及负荷、潮流趋势等。因此，远动控制技术是电力系统实现自动化运行的关键。
一、远动控制技术的原理
电力系统远动控制技术实现的功能主要包含遥测（YC）、遥信（YX）、遥控（YK）和遥调（YT）四方面的功能，简称“四遥”功能。一般的远动控制过程主要由远动信息的产生和传送以及接收3方面命令所构成。其中，远动信息命令的产生是由发送端设备通过远动控制信道进行信息的传送，并由接收端设备执行接收命令。从结构上来说，远动控制系统与自动化系统之间的差别主要是信道，因此，命令在信道中的传输就必须要通过某种特殊的设备来进行转换。虽然，远动控制技术为电力系统安全稳定运行提供了保障，但是由于信息传输距离和信道等系统结构方面的因素，远动控制系统容易被外界干扰，无法确保系统正常和可靠的运行。
为了确保电力系统能够正常、可靠的运行，就必须建立一套本身运行非常可靠的远动控制系统，主要实现遥测（YC）、遥信（YX）、遥控（YK）和遥调（YT）的“四遥”功能。其中，YC 和 YX 是远动终端采集的运行参数和状态量信息，按照特定的通讯协议上传给调度中心，而YK 和 YT 是调动中心将更改运行状态和调整运行参数的命令下发给远动执行终端。远动控制技术原理如图1 所示。
图 1 远动控制技术原理
根据图 1 所示，可以发现在电力系统自动化中远动控制技术主要采用了 3 种技术：数据采集和信道编码技术以及通信传输技术。
二、远动控制技术在电力系统自动化中的应用
1、数据采集技术应用
电力系统自动化中远动控制数据采集技术主要涉及变送器和 A/D 转换等技术。该系统的信号处理，多采用的是 TTL 电平信号，一般是0～5 V。由于在电力系统中运行的设备都属于高电压、大功率设备，因此，必须要利用变送器来转换这些高电压、大功率设备的运行参数，才能使这些数据能够在远动控制装置中得到处理，也就是将电力系统中的电压、电流等转换成合适的 TTL 电平信号，同时模拟信号则利用 A/D 技术转化成数字信号，实现YX 信息的编码和 YC 信息的采集。其中，YX量的传送要利用光电隔离设备进行采集，并将对象状态中的二进制码编写到遥信数据帧中，再利用数字多路开关输出到接口电路。通过 CT、PT 以及传感器获取电压电流信号后，由滤波放大环节将高次谐波去除，并送入取样保持环节同步采集，获得与信号源同步信号，然后由A/D转换信号后，送入STD空机等高级环节中，实现数据的采集。
2、信道编码技术应用
远动系统的信道编译码技术包括信道的编码和译码、信息传输协议等。远动装置采集的信息必须通过通信信道传输到调度控制中心才能使用，因此，通信信道是远动系统中的重要组成部分。由于信道存在扰的缺陷，因此，为了能够使信息具有较强的抗干扰性，就必须对信道进行编、译码。如图 2 所示。
图 2 数字传输系统
在通信系统中，信道编译码方法很多，为了能够正确地进行数据传送，常采用线性分组码进行编译码，而线性分组码中又广泛采用循环码。
（1）线性分组码的定义
作为奇偶校验码的一类，在信道编码传输过程中，用（n,k）的形式表示，假设信息矢量有k个码元，按照一定的规则增加r个监督码元形成 n=k＋r 的码元组。与二进制相对形成二进制编码，则码字数目为2k，倘若监督码采用的信息码元是原信息码元的线性组合，则是线性分组码。用矩阵可表示为R=MG。其中R监督码的部分[1×（n－k）]，M 是原信息码的部分（1×k），生成矩阵 G 则为线性分组码的生成矩阵[k×(n－k)]。监督码在此所起到的作用是实现检错和纠错。
（2）循环码的编译码原理
循环码是线性组码的一种，其特性是各个码字中的码元循环向左（右）移位所形成的码字依然是码组中的一个码字。在（n,k）的一个循环码中，有且仅有一个n－k次码多项式g（x），需要满足如下条件：对于循环码中的每一个码多项式h（x），都有h（x）=m（x）g（x）。在编码的过程中，用 m（x）与 xn-k相乘，再用 g（x）除以 [xn-km（x）] 得商 p（x）, 余式为 u（x）。用 u（x）模 2 加 xn-km（x），得到系统循环码码字 h（x）=xn-km（x）+u（x）。
在利用系统循环码来进行编码时，在噪声信道上是否受到干扰，接收端在判断发送码字的时候就能够提供出较好的校验准则：用生成多项式去除接收码字，检查余式是否为零,若余式为零则无误码，反之则有。
（3）远动系统中的循环式数据传送规约
在电力系统远动控制中，为了实现变电站、电厂和调度中心的数据通信，在信道编译码前，必须建立一种预先约定的通信方式和数据格式，这就是通信规约或协议。目前电力系统中主要采用循环式数据传送（CDT） 规约进行数据传送。
在数据传送过程中，一般是以帧结构进行传送的，在远动系统中，重要遥测安排在A帧，次要遥测安排在B帧，一般遥测安排在C帧传送，遥信状态信息、电能脉冲计数值分别安排在D1和D2帧，而事件顺序记录安排在E帧进行传送。对于帧结构，一般以同步字开头，并有控制字和信息字，其长度可变，结构如下：
通过帧格式的包装之后，数据就可以按照规约进行传送，完成信道的全部编译码工作。
3、通信传输技术应用
远动系统的通信传输技术包括调制技术和解调技术。电力系统利用自身电力通信的网络资源，可通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段构建一个电力通信专网，目前的电力系统中，主要是利用电力线的载波进行通信传输。信号发射端上，数据通过信道编码后形成基带信号，利用电力线上的高频谐波信号作为载波信号，通过各种调制技术把基带信号变换为模拟信号，以电流、电压的形式随电力线进行通信传输；在接收端上，应用解调技术相应地把模拟信号还原成数字信号。电力系统正是通过调制解调器的调制- - 解调技术，实现远动系统的数据通信。
结语
综上所述，随着我国电力系统规模越来越大，自动化系统得到更加广泛的应用。同时随着计算机技术和网络通信技术的高速发展，远动控制技术也在不断的变革和改进，在加快电力系统综合自动化的发展进程中将会发挥更加重要的作用。因此，不断提高和完善远动控制技术，必将为以后电力系统自动化奠定坚实的基础，
参考文献：
[1]谭海彬.电力系统自动化控制技术的研究［J］.科技促进发展（应用版）.
电力传输原理范文6
【关键词】 电力载波 智能插座 智能用电
电力线载波通信（Power Line Communications，PLC）技术能够充分利用最为普及的电力网络资源，在传输电力的同时，承载数据、语音和视频等多项业务，具有建设速度快、投资少、无需室内布线等特点，具备其他接入方式不可比拟的优势。载波通信技术加快发展。低压电力线载波通信的核心问题是载波信号的调制（Modulate）与解调（Demodulate），也即电力载波调制与解调芯片（Modem）。随着低压电力线载波通信技术的发展进步，电力线载波通信的速率、传送数据量、抗干扰能力都得到了很大的提高，为电力线载波通信市场化奠定了重要的物质基础。传输可靠性明显提高。一些新兴的数字技术，例如扩频通信技术、数字信号处理技术和计算机控制技术等在配电领域得到了综合应用，有效提高和改善了低压配电网电力线载波通信的适应性和可靠性，使电力线载波通信技术具有更为广阔的发展潜力。同时行业标准逐步制定。美国联邦通信委员会FCC规定了电力线频带宽度为100～450kHz；欧洲电气标准委员会（CENELEC）的EN50065-1规定电力载波频带为3～148.5kHz；我国国家能源局DL/T 698.1规定电力行业载波频带为3～500kHz。这些标准的建立为电力载波技术的发展做出了显著贡献。
1 电力宽带载波技术原理
1.1 低压电力线载波通道特点
1.1.1 信号衰减大
低压配电网直接连接用户，配电网络各节点负荷情况复杂，由于各节点阻抗不匹配，因而会产生反射、谐振等现象，使得信号的衰减变得极其复杂。高频信号在低压电力线上的衰减是电力载波通信遇到的一大困难。对高频信号而言，低压电力线是一根非均匀分布的传输线，各种不同性质的负载在这根线的任意位置随机地连接或断开。因此，高频信号在低压电力线上的传输必然存在衰减。这种衰减与通信距离及信号频率有密切关系。同时，信号的衰减与频率、工频电源的相位有关。
1.1.2 噪声干扰强
研究表明.低压电力线上大量存在的强噪声是限制实现数据优质传输的主要障碍之一。电力线上的干扰可近似分为四类：周期性连续干扰，周期性脉冲干扰，时不变连续干扰，随机突发干扰，低压电力线的干扰具有周期性，随机性，多变性的特点。
1.1.3 时变性
低压电力线直接面向进户，用户接入负载变化情况十分复杂，难以预计，即在不同时刻，干扰的强度和频率都不相同，在同一低压电网内，不同地点的干扰情况也不一样。
1.2 正交频分复用OFDM技术优势
正交频分复用（OFDM）具有频带利用率高、抗噪声干扰能力强、抗信道衰落好、易实现等一系列优点；即便是在受到严重干扰的情况下，OFDM也可保证带宽和传输效率，因而OFDM是目前电力载波宽带通信的必然选择。
电力载波通信由于以往载波技术频段窄干扰多，其使用受到限制。正交频分复用技术能有效克服电力载波通道的干扰与衰减，目前其传输带宽可达到100兆，可以传输视频等信号。因而能够得到大规模广泛应用。是一种被电力载波通信行业普遍看好的高效多载波宽带数字调制技术。
低压电力线通信环境恶劣，具有阻抗变化大，时变性强，衰减大，噪声干扰强等特点，而多载波正交频分复用（OFDM）调制技术具有较强的抗干扰能力以及较高的带宽利用率，在克服窄带干扰和频率选择性衰落方面具有很强的鲁棒性。因此，OFDM技术是在低压电力载波通信理想选择。
1.3 正交频分复用技术原理
正交频分复用（oFDM）是一种多载波传输技术，它将可用频谱分成多个子载波，每个子载波用一路低速数据进行调制。在接收端在将数据进行合并，从而提高了数据的传输速率。
它的基本思想是通过相互重叠的子信道同时应用并行数据传输技术以及频分复用技术（FDM）。并行数据传输可通过扩展多信号的效率来有效抵抗脉冲干扰噪声的影响。
OFDM调试和解调原理框图如图1和图2所示。
1.4 基于OFDM技术电力载波通信模块设计
针对电力载波通道复杂噪声，衰减特性，时变阻抗特性的信道环境，电力载波硬件平台的选择需要考虑处理能力，存储容量，接口等因素，本项目选用MAXIM公司的专用芯片MAX2990和模拟前端芯片MAX2991. MAX2990内部功能框图如图3所示。
图4所示为电力载波系统框图。
2 基于电力载波技术开发的智能插座
2.1 智能插座功能
智能插座可对所接电器设备电量进行测量，并且通过智能电表回传电力公司后台，后台可对电器设备的远程管理、电量监测、设备保护等，插座自身具备抑制瞬流、过电压、高次谐波等功能；具有抗干扰能力强、耐高压冲击、防雷、性能稳定、寿命长等优点。当检测到电流过载时自动切断负载，预防用电设备火灾事故的发生。其功能有：
（1）真正实现了“全采集、全费控”的目标；
（2）大数据量实时双向通讯；
（3）事件实时主动上报；
（4）快速的自动组网；
（5）具有抗干扰能力和自适应能力；
（6）低功耗自动控制技术；
（7）值得信赖的安全性；
（8）支持扩展业务开发；
（9）强大的系统管理工具。
2.2 智能插座系统组成
如图5所示，插座电源模块经火线和零线实现电信号采样并送入计量模块处理，计量模块处理结果送到主控芯片处理，主控芯片经过继电器可对负载进行开闭操作，主控芯片经电力载波模块和智能电表建立通信并上传电量信息，用户在按键对智能插座强行复位送电。电力公司后台也可以下发命令（从智能电表到载波模块），对用户进行停电操作。
载波芯片采用华为海思开发的宽带载波芯片HI3911。该芯片符合国家电网技术规范，与国网智能电表和集中器接口完全兼容，传输带宽可达到27MHZ.宽带载波在实时性、通信速率、动态组网上有明显优势，体现在业务上，主要是抄通率达到100%（排除其他非线路问题），智能插座将信息回传到后台后，电力公司后台实现实时费控、远程实时充值，实现台区线损分析等。
计量芯片采用深圳合力为公司的HLW8014芯片开发，HLW8014为单相多功能计量芯片，能够测量有功功率、有功电能，提供有功功率（2路）和电流有效值（2路）、电压有效值、线频率、功率因数、过零中断和正弦波比较等。并提供有功总能量和正负能量独立计量功能，可实现灵活的防窃电方案。提供SPI串行接口，方便与外部MCU之间的通讯。
2.3 技术指标
载波技术指标。
2.3.1关键指标
（1）物理层速率100Kbit/s～16Mbit/s；
（2）应用层速率30Kbit/s～4Mbit/s；
（3）芯片工作功耗
（4）表侧通信模块工作功耗
2.3.2 物理层特性
（1）工作频率范围200KHz～12.5MHz，带宽2MHz，并支持频率扩展；
（2）采用OFDM技术，子载波支持BPSK、QPSK、8QAM、16QAM、64QAM调制；
（3）子载波自适应调制；
（4）支持FEC和CRC功能，强大的去噪和纠错能力；
（5）针对复杂电力信道设计的高鲁棒性帧结构；
（6）可在 240 VAC， 120 VAC， 24 VAC或直流电力线上稳定工作，最大传输距离大于1Km。
2.3.3 MAC特性
（1）支持TDMA和CSMA/CA，提供冲突避免机制；
（2）支持数据分段和重组，提高传输效率；
（3）支持数据重传机制；
（4）支持AES/3DES/DES数据加解密；
（5）支持4级QoS，满足不同业务服务质量需求。
2.3.4 组网特性
（1）支持自动快速组网；
（2）支持终端个数1000个；
（3）支持自动中继，最大可支持15级中继；
（4）支持动态路由，多路径寻址；
（5）支持静态路由。
2.3.5 网络共存
（1）支持ITU G.9972 ISP协议，与家庭互联设备共存；
（2）支持集中器级联，支持跨台变识别、避免串扰CPU；
（3） 高性能的ARM处理器，工作频率266MHz；
（4）内嵌I-Cache 8KB、D-Cache 8KB、ITCM（4KB）。
2.3.6 存储接口
（1）内嵌SDRAM存储器，最大支持16MB；
（2）支持SPI外接存储器。
2.3.7 接口
（1）1个MII接口，支持10/100Mbit/s网络扩展（Hi3911C支持）；
（2）1个SPI Master/Slave接口（Hi3911C支持）；
（3）4个UART接口；
（4）32个GPIO接口；
（5）1个I2C接口。
2.3.8 封装
（1）Hi3911T：QFN64 9mm×9mm 0.5mm封装；
（2）Hi3911C：Epad-LQFP128 14mm×14mm 0.4mm封装；
（3）工作温度：-40℃～+85℃；
（4）工作电压：IO 3.3V、Core 1.2V。
2.4 电力载波技术优势
（1）信号络覆盖范围广，无需重新布线；
（2）相比光纤通信，电力宽带载波可以极大减少设备投资；
（3）相比无线通信，其受干扰少，通信可靠性高；
（4）符合国家电网公司技术标准，与智能电表、集中器接口完全兼容，可与电力公司后台建立通信；
（5）因为带宽大，可以支持用户上网和视频等多种业务，各种家电也可以通过智能插座连接，构建家庭电力载波通信生态圈，可以用来做智能家居统一接口；
（6）下一代载波技术可以支持ANDROID操作系统，可作为信息节点。
2.5 智能用电平台电力公司营销后台上建立用户能源监控系统
2.5.1 能源管理模块功能
（1）从能耗统计呈现、能耗分析、分项计量体系，自定义分析、电能耗分析、时间对比分析多个角度实现能源全面管理；
（2）从城市、园区、建筑、楼层；集团、公司、部门；能源种类和计量结构等多维度进行能源分析；
（3）全面兼容国家和产业相关标准。
2.5.2 告警功能模块功能
（1）设备报警分类管理，对报警分为一般报警、重要报警、严重超限报警和重要严重超限报警4类管理统计；
（2）实施统计报警结果；
（3）对重要报警结果自动触发短信、邮件提醒；
（4）记录报警处理过程和人员；
（5）记录处理时间和措施。
2.5.3 设备管理模块功能
（1）对主要设备参数进行实时监控；
（2）及时发现设备故障；
（3）及时发现设备效率的重大变化；
（4）深入挖掘设备运行策略，改善运行效果，保障节能高效安全运行。
2.5.4 能效管理平台包含如下功能
（1）专家管理模块功能：从能耗统计呈现、能耗分析、分项计量体系，自定义分析、电能耗分析、时间对比分析多个角度实现能源全面管理；如图6所示。
（2）从城市、园区、建筑、楼层；集团、公司、部门；能源种类和计量结构等多维度进行能源分析。
（3）全面兼容国家和产业相关标准。
能效管理平台做为智能配电网的组成部分，和技术支持平台及营销平台实现有机互动和相互支持。
