中国南方电网通信技术问答（1837题）(9)

八、电力线载波部分：49题(716-764)

716. 电力线载波通信的特点是什么?

答：线路衰减小，机械强度高，传输可靠; 线路存在强大的电磁干扰，要求电力线载波设备具有较高的发信功率，以获得必需的输出信噪比; 具有独特的耦合设备。电力线载波通信是电力系统特有的通信方式。

717. 我国规定高压电力线载波通信的频率使用范围是多少?

答：40～500kHz。

718. 电力线载波通信系统主要由哪些部分构成?

答：电力线载波通信系统主要由电力线载波机、电力线路和耦合装置构成。

719. 电力线载波通信的耦合装置由哪些部分构成?

答：耦合装置由线路阻波器、耦合电容器、结合滤波器(又称结合设备)和高频电缆构成。

720. 电力线高频通道由哪些部分组成?

答：电力线高频通道由耦合装置与电力线路一起组成。

721. 耦合电容的作用是什么?

答：通高频，阻工频。

722. 结合滤波器的作用是什么?

答：阻工频，通高频载波。

723. 线路阻波器的主要作用是什么?

答：通工频，阻高频。

724. 对连接结合设备的次级端子和载波机的高频电缆有什么要求?

答：按照载波机载波输出输入端不同阻抗的要求，可以用不对称电缆(同轴电缆)，也可用对称电缆。电缆的阻抗值，同轴电缆一般为75Ω;对称电缆一般为150Ω。我国主要采用同轴电缆。

725. 简述电力线载波进行话音通信的原理?

答：利用载波机将低频话音信号调制成 40kHz以上的高频信号，通过专门的结合设备耦合到电力线上，信号会沿电力线传输，到达对方终端后，再采用滤波器将高频信号和工频信号分开，通过解调还原出低频语音信号。

726. 能否在输电线上直接传送话音信号?简单说明理由。

答：不能，因为高压输电线路上输送的工频电压很高，电流很大，其谐波分量也很大，这些谐波落会在语音频段，与话音信号混合在一起无法区分，且其谐波幅值往往比一般传送的话音信号大得多，对话音信号产生严重干扰，因此不能在电力线上直接传送话音信号。

727. 利用载波设备传输音频信号，高压电力线的工频电流是否会对它产生严重干扰?简述原因。

答：不会，因为载波频率是40kHz以上，需要50Hz工频电流的800次以上谐波才会对此频段造成干扰，而实际上800次以上谐波其幅值已相当小，对话音信号的干扰已减至可以接受的程度。

728. 电力载波机的作用是什么?

答：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，收端由高频信号还原出音频信号。

729. 载波机收信支路自动频率控制(AFC)的作用是什么?

答：载波机收信支路自动频率控制(AFC)系统用来补偿一对载波机收发信支路的频差。

730. 载波机自动增益控制(AGC)的作用是什么?

答：载波机自动增益控制(AGC)用来补偿线路衰减变化导致的收信电平波动。

731. 载波机收信支路中线路均衡器的作用是什么?

答：载波机收信支路中线路均衡器用来补偿线路衰减频率特性引起的衰减失真。

732. 电力线载波机的主要技术指标及作用是什么?

答：电力线载波机的主要技术指标包括传输信号电平、通路净衰耗频率特性、通路振幅特性、通路稳定度、通路杂音、通路串音、载波同步、回音与群时延和振铃边际等，这些电气指标是载波通信系统设计、安装和维护运行的依据，用以评价载波通路传输质量的好坏。

733. 在电力载波设备运行维护中主要用什么手段判断和确定载波设备的故障位置?

答：运行维护中主要通过设备维护终端及选频表测量各点电平来判断、确定载波设备的故障位置。

734. 某一电力载波传输系统发生告警，监测结果显示两端设备的收信电平同时下降了35%。判断发生故障的可能部位在收发信部分还是高频电缆部分?

答：高频电缆部分。

735. 电力载波设备与电力线之间的耦合方式有哪些种类?

答：电力载波设备与电力线之间的耦合方式，主要有相-地耦合和相-相耦合两种。

736. 采用相—相耦合方式的优点是什么?

答： 相—相耦合方式的优点是衰减低;线路故障特别是单相接地故障时，衰减变化小，可靠性高;发送的干扰和接收的干扰较小等。由于80%的线路故障是单相故障，这种耦合方式在实际应用中具有重要意义。

737. 电力线载波机除传输电话信号外，还可传输那些信号?

答：电力线载波机除传输电话信号外，还需传输远动、远方保护及数据等非电话信号。

738. 复用型电力线载波机有哪两种复用方式?

答：有交替复用和同时复用两种方式。

739. 对于传送远方保护信号的交替复用电力线载波机，要发送保护信号时其它信号如何处理?

答：通常采用发送保护信号时中断电话及全部或部分非电话信号，并相应提高保护信号电平。

740. 保护接口设备出现故障时将闭锁什么信号的输出?

答：闭锁保护命令信号的输出。

741. 为了提高电力线载波远方保护通道抵御噪声和干扰的能力，可以采用的措施有哪些?

答：主要有两个：即在发送命令信号的时间上设法避开线路故障燃弧开始段的干扰;采用双通道传输保护命令信号。

742. 什么是电力线载波通信的线路衰减?

答：线路衰减是指线路两端耦合电容器与电力线连接点间的衰减，是线路本身的衰减。

743. 什么是电力线载波通信的通道衰减?

答：通道衰减是指电力线载波通道两端载波机载波端子间的全部衰减，包括两端高频电缆、结合设备、耦合电容器、线路阻波器及线路的衰减在内。通道衰减是决定电力线载波电路信噪比的一个重要因素。

744. 为什么要对电力线载波通道进行频率分配?

答：电力线载波系统的频率范围是有限的，为了经济合理地利用频率资源，且为了避免造成通道间的干扰，必须对各电力线载波通道的发收频率作周密细致的安排。

745. 电力线载波通道进行频率分配要做哪些工作?

答：工程设计中的频率分配工作，是依据组织电力线载波通道的要求，在已选定机型的条件下，选择具体的电力线载波通道的工作频率，包括发信频率、收信频率以及本机或邻机的工作频带之间的间隔。

746. 电力线载波通道频率分配的原则有哪些?

答：为了经济合理地利用电力线载波频率资源，建议先将载波频率范围按基本载波频带(通常以B表示)的整倍数，依据电力线载波机技术条件要求的频带间隔，划分组合载波通道。一般遵循以下原则：

(1) 对于双工工作的载波机，本机发收信频带间隔一般为3～7B，或以工作频率 的5%～10%作间隔。当载波机设有高频差接网络时，本机发收信频带可以紧邻， 即无间隔。

(2) 相邻通道的载波机互为干扰机和被干扰机，它们之间的频带间隔应考虑发信—发信，发信—收信，收信—收信三种情况：

(3) 对于直接并联在同一相上运行的载波机，考虑其发信—发信频带间隔的因素有：限制干扰载波机对工作载波机发信功率放大器过载的影响;限制干扰载波机 对工作载波机发信功率分流的影响。

(4) 考虑发信—收信频带间隔与收信—收信频带间隔的因素基本一致;限制收信支路可能出现的过负载;满足串音指标的要求。两者的差别在于发信对收信的干扰影响要比收信对收信大得多。

(5) 然后，再按以下原则选用安排每一通道的实际工作频率：

a. 优先安排远方保护和重要用户的载波通道频率;

b. 先长通道，后短通道;

c. 在满足信噪比和线路衰减的条件下，选用较高频率，保留较低频率;

d. 对可能覆冰的线路，选择较低频率;

e. 尽可能地重复使用频率。

747. 对电力线载波相邻通道间的可懂串音及不可懂串音有何要求?

答： 对于相邻通道间的串音要求是：在电力线载波机的音频输出端，可懂串音电平应低于电话信号收信电平60dB，不可懂串音电平应低于电话信号收信电平47dB。

748. 用于远方保护的专用载波机对来自其他相邻载波通道的干扰电平有何规定?

答： 远方保护专用机对来自其他相邻载波通道的干扰电平规定了信号干扰比一般为17～20dB。

749. 电力线载波系统的噪声主要考虑哪些?

答：电力线载波系统的噪声由电力系统的运行产生，一般有两种：

(1) 由跨过绝缘子及导线表面不规则放电(电晕)引起的、连续不断类似白噪声的 噪声，称为电晕噪声;

(2) 由隔离开关及断路器操作，短路故障电弧、雷电放电等引起的，高幅度短而尖的突发脉冲群，称为脉冲噪声。

(3) 在电力线载波系统设计中，首先需考虑电晕噪声的影响。

750. 电力线的噪声电平与哪些因素有关?

答：电力线的噪声电平与天气、海拔高度、环境状况、线路的新老程度及电压等级等很多因素有关。

751. 电力线载波纵联保护按传输保护信息功能分哪几类?

答：分为闭锁式高频保护、允许式高频保护以及直接跳闸式高频保护三类。

752. 什么叫做分裂导线载波通信?

答：在相分裂导线束中，利用两根经绝缘处理的分裂导线传输载波信号，称作分裂导线载波通信。

753. 与普通电力线载波相比分裂导线载波通信的优缺点是什么?

答：传输性能好、衰耗小，但分裂导线间加绝缘困难。

754. 与普通电力线载波相比绝缘地线载波的优点是什么?

答：不受线路停电检修或输电线路发生接地故障的影响，噪声电平低，耦合设备简单，可使用频带宽，地线处于绝缘状态可减少大量电能损耗。

755. 复用电力载波通信系统由哪些部分组成?

答：复用电力载波通信系统由快、慢速保护接口设备、载波设备、高频电缆、结合加工设备、阻波器和电力线组成。

756. 快、慢速保护接口设备的功能是什么?

答：将保护设备的接点式命令信号转换成模拟或数字信号，并将保护命令模拟或数字信号转换成接点式保护命令传送至保护设备，同时接口设备还具有通道监视和保护命令闭锁功能。

757. 描述交替复用传输保护信号载波机在输电线故障状态时工作过程。

答：交替复用传输保护信号方式在输电线故障状态时要传输保护信号，先切除话音信号，提升功率，传输容许式保护信号。

758. 与模拟载波相比数字载波的优点有哪些?

答：

(1) 在相同信道带宽(2×4KHz〕条件下，能传输的电话路数增多，数据容量大，频带利用率提高。

(2) 数字方式抗干扰能力强，通信质量得到提高。

(3) 话音、远动和呼叫信号都变为数字形式，可不必再考虑发信功率的分配，以全功率发出即可。

(4) 提供的数字接口能适应综合业务数字网(ISDN)的发展趋势，便于灵活组网。

(5) 便于用外部计算机实时修改设备参数及工作状态，实现自动监测与控制。

759. 数字电力线载波机的关键技术有哪些?

答：数字电力线载波机的关键技术有语音压缩编码、数字时分复用、纠错编码、数字调制、自适应均衡、回波抵消等多种数字通信技术。

760. 在数字电力线载波机中，数字调制技术主要采用MQAM和TCM，解释它们的含义和优点。

答：MQAM指多进制正交调幅技术，它在有效性方面好于二进制数字调制，且有较好的抗噪性能;TCM指网格编码调制，它采用了具有纠错能力的卷积码和多电平调制相结合，提高了编码增益。

761. 数字载波机中采用语音压缩编码技术的作用是什么?

答：将语音压缩编码技术用于数字载波机中可以降低语音信号的速率，同样容量的信道能传输的电话路数增多，可以提高电力线载波通道的频带利用率。

762. 电力线通信(PLC, power line communication)涉及的传输媒质有哪几种?

答：有下面几种：高压电力线(在电力载波领域通常指35kV 及以上电压等级)、中压电力线(指10kV 电压等级)或低压配电线(380/220V 用户线)。

763. 试给出电力线载波技术在高/中/低压应用的实例。

答： 高压输电线路上用以传输继电保护、安全稳定控制装置和调度自动化信息。

中压输电线路上作为配电网自动化系统的数据传输通道，对大用户的负荷进行控制。低压电力线载波作为集中远方自动抄表系统的数据传输通道和电力线上网。

764. 我国目前拥有的针对高压电力线载波设备相关标准主要有哪些?

答：我国目前拥有的针对高压电力线载波设备相关标准主要有《GB/T 7255-1998 单边带电力线载波机》、《GB/T 14430—93 单边带电力线载波系统设计导则》。