DL T 790.31 2001 采用配电线载波的配电自动化 第3部分：配电线载波信号传输要求 第1篇：频带和输出电平

 

中华人民共和国电力行业标准

采用配电线载波的配电自动化

第3部分：配电线载波信号传输要求

第1篇：频带和输出电平

Distribution automation using dlst;ribution line carrier systems -

Part 3: Mains signalling requirements –

 SecOon l:Frequency bands and output levels  

l范围和目的

    本标准适用于在中压MV和低压LV配电网中传输配电自动化信息的配电线载波设备。

    本标准规定了中压、低压电网载波设备的要求，包括频带、输出电平、乱真输出等，以及3kHz至30 MHz频率范围内的输出限值。频率上限30 MH是根据国际无线电干扰特别委员会CISPR关于传导干扰的建议规定的。

    本标准不规定信号的调制、编码和功能，也不包含环境要求和试验方法。

    注：很多国家对信号传输作了规定。符合本标准并不意味着可以在公用供电网上建立供电网和用户电力设备之间，或用户电力设备之间的通信。这是不允许的。

    本标准的目的是限制信号传输设备之间的干扰、信号传输设备和其他设备之间的干扰，以及信号传输设备对灵敏的电子设备的干扰。

    有时，其他电气设备的干扰会使配电线信号传输设备误动作。各种设备的安装使用说明书中都有如何正确使用的指示和关于不正确使用的警告。如认为适当，可在产品上牢固粘贴带有以下内容的警告提示：

    “不能用配电线载波信号控制本设备，这会使设备不能工作，或因工作的疏忽而危及人身或设备安全。”

2引用标准

    下列标准所包含的条文，有效。所有标准都会被修订，

  GB／T 4365-1995

  GB/T 7255-1998

  GB/T14430-1993

1000-3-8：1997

CISPR 16-1:  1993

3定义

  本标准采用以下定义。

通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为

使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本l10可能性。

电磁兼容术语

单边带电力线载波机

单边带电力线载波系统设计导则

电磁兼容性(EMC)  第3部分：限值第8篇：低压电气设备的信号

传输输出电平、频段和电磁干扰电平

无线电干扰和抗扰性测量设备的规范和测量方法

第1部分：无线电干扰和抗扰性测量设备

    本标准采用但未在下面定义的其他术语见GB/T 4365。

3.1频带

3.1.1信号频率范围(signal  frequency range)

    配电线载波使用的全部频带。

3.1.2基本频带(basic frequency band)

    在信号频率范围内划分的基本单元，即分配给一条单边带配电线载波DLC发送通路或接收通路(见GB/1、7255和GB/T 14430)的频带。

3.1.3标称信号频带(nominal signal frequency band)

    一个具体的配电线载波的发送或接收频带。

3.1.4信号频带(signal frequency band)

    至少包括信号功率9996的频带。

3.2标称输入／输出阻抗(nominal  input-output impedance)

    设计输入／输出电路采用的以及技术特性要求的阻抗值。

3.3信号输出功率

3.3.1标称信号输出功率(nominal signal output power)

  标称信号频带内的峰值包络功率PEP。标称信号输出功率应满足乱真输出的要求。

  因为标称输入饰出阻抗已定义，标称信号输出功率以dBm表示，具体规定见5.3。

3.3.2乱真输出(spurious emissions)

    在标称信号频带以外一个或多个频率点的功率输出，包括谐波、寄生信号和交调产物。

4低压配电线信号传输要求

低压配电线上的信号传输应符合IEC 61000-3-8要求。

注：有些国家的规定高于IEC 61000-3-8的要求。

5  中压配电线信号传输要求

5.1频带

5.1.1信号频率范围

    信号频率范围3  kHz—500 kHz;。该频率范围仅限于为供电目的使用。

    配电线载波系统不应对符合国际电信联盟ITU规定的无线电频带内的业务产生干扰。

    使用的实际频率范围应考虑各种无线电业务和广播业务（包括航空和航海导航系统）的要求，以及所有当地或周家为这些业务提供适当保护而作出的规定。

5.1.2标称信号频带

    中压电网上配电线载波系统使用的标称载波频带的带宽B_N应为：

B_N=nB

式中：B-电力线载波PLC标准建议的一条音频通道的基本信号频带带宽（参见GB/T 7255和GB/T 14430）。基本信号频带带宽的具体数值由频率分配决定，目前使用的是4 kHz和2.5 kHz。

    行——对于窄带配电线载波系统为l，2，3，4；对于宽带配电线载波系统大于4。

    电力线常是网格状的，电网中一段线路上的载波频率信号会在另一段线路上出现，其电平可能高得足以产生干扰。这种干扰常由未阻塞的导线间的电感或电容耦合引起。

    为避免高压线上运行的现有电力线载波系统和中压电网上运行的配电线载波系统间产生干扰，中压线路上选用的载波标称信号频带应专用于中压配电线载波，不用于高压电力线载波。

5.1.3信号频带

    信号频带包含在选用的标称信号频带中。

5.2标称输入偿出阻抗

    根据GB／T72ss和GB/T14430，30 H—500 kH频率范围内的标称输入腧出阻抗典型值应为75 Ω（不平衡式）或150 Ω（平衡式）。

    3 kHz—30 kHz频率范围内不平衡式输入街出阻抗值可以小于75 Ω。

    注：以上标称输入／输出阻抗值为标准值。标称阻抗和中压线路阻抗的配合是通过所用的结合设备实现的。

5.3信号输出功率

5.3.1标称信号输出功率

    标称信号输出功率有两个等级供选用：1W级和SW级。图1说明了标称信号输出功率的限值和频率的关系。dBm

图I标称信号输出功率

  限值的选择应符合以下要求：

  a) 1W级：标称信号输出功率在3kHz处不应超过1000 W，每十倍频程减少30 dB，直到30 kHz;

30 kHZ以上不超过1W。

  b) 5W级：标称信号输出功率在3kHz处不应超过1000 W，每十倍频程减少30 dB，直到17.5kHz; 17.5 kH以上不超过5W。

    配电线载波系统不应对按国际电信联盟ITU规定的无线电频带内的业务产生干扰。

    使用的具体频率和输出功率范围应考虑各种无线电业务和广播业务（包括航空和航海导航系统）的要求，以及所有当地或国家为这些业务提供适当保护而作出的规定。

    附录A进一步提供了中压上信号电压幅值和辐射电磁场EM的信息。

    中压电网载波系统的信号可能泄漏到低压系统。设计中压系统时，对此也应采取预防措施。

5.3.2乱真输出

    图2和图3分别表示了在3 kHz—30 MHz和30 kH—500 kH频段内工作的配电线载波设备在标称频带以内的信号限值和标称频带以外的输出限值。

    图3中标称频带以外的10 liW是固定限值，以防止配电线载波对高压线上30 kHz—500 kH范围内现有电力线载波系统产生干扰(参见GBtT 7255和GB/T 14430)。

    图2中，30 kHz以上有几个限值：

    a) 30 kHz~70 kHz,0 dBm(1mW);

    b) 70 kHz~140 kHz.  -10 dBm (100 ,μW);

图2在3 kH—30 MHz频段内工作的

  中压配电线载波设备的输出限值

    图3在30 kHz—500 kHz频段内工作的中压配电线

    载波设备的输出限值

  c) 140 kHz~200 kH,-15 dBm(—32 t-W).

  所以规定这几个限值，是由于设备发送功率大和元件的非线性，也考虑到在30 kHz—200 kHz范围内有以下情况：

  a)邻近的高压线上不会使用其他电力线载波系统；

  b)同一个中压电网中不会使用几个配电线载波系统。

    测量乱真输出应使用分辨率300 H的频谱分析仪。仪器的输入阻抗等于载波设备的标称输出阻抗。测量应以研序列（最长线性移位寄存器系列）进行，其中优=127。

5.3.3信号泄漏或传送到低压电网

    中压电网上的信号如泄漏或传送到低压电网，不论在使用频带或其他规定的频带，其电平不应超过第4章的规定。

附录A（提示的附录）

中压电网上信号电压的幅值

A1  引言

    本附录讨论在低压、中压电网上传送的配电线载波信号的特性（频率安排、带内电平、带外乱真输出等）。低压电网上的信号电平以信号幅值（信号电压）定义。它和模拟低压电网的标准测量网络有关（见CISPR 16-1）。中压电网上的信号电平和以下参数有关：

    a)发送机的标称信号输出功率（见5.3.1）；

    b)发送机的标称输出阻抗(见5.2)；

    c)中压电网耦合点的输入阻抗。

    根据以上参数可以求得中压电网上的信号幅值（信号电压）。

    本附录的目的在于估算中压电网上信号电压幅值，适用于配电自动化系统采用配电线载波作为通信介质的中压架空线。

    本附录不规定模拟中压电网的等效测量网络。

A2中压电网上的信号功率和电压

    标称信号输出功率是决定载波系统以下性能的最重要的参数：

    a)信号的传输效率（接收机接收到的功率和发送机标称输出功率之比）；

    b)和其他传输系统（如无线电广播）的兼容性。

    按第二点，估算中压架空线上的信号电压以考虑它的辐射电磁场是有用的。

    图A1表示了信号电压幅值和中压电网耦合点阻抗的关系，标称信号输出功率取为1W，假设发送机输出阻抗通过结合设备和中压耦合点阻抗相匹配（无介入损失）。这里的结果和IEC 61334-1-4所述一致。

    图Al  注入中压架空线的信号电压（阻抗匹配）

实际应用时，考虑到：

(1)按通信系统要求，工作频段内通过结合设备转换后发送机输出阻抗是固定的电阻值；

(2)耦合点阻抗一般为复阻抗（包含电阻和电抗部分）。

中压耦合点的最大信号电压电平如图A2所示。

A3功率和辐射电磁场

图A2注入中压架空线的信号电压（阻抗失配）

    传输载波信号的中压架空线会产生电磁场，其能量可能干扰配电线附近的无线电接收机。辐射的能量不高，主要决定于发送功率。其次，耦合点附近的辐射也和耦合方式有关。在架空线正交方向的场强随测试点和线路的距离z降低，在100 kHZ附近频段内，比值约为1/x²。

    现场测试显示，在靠近发送机距离架空线20 m处的电场强度为90 dB/N/m至100 dBvV/m。现场测试条件为：

    (1)信号标称输出功率：1W。

    (2)发送机输出阻抗和耦合点阻抗匹配。

    (3)耦合方式为相相电容耦合。

    以上为带内信号。为避免载波通道间干扰，本标准的图2和图3还规定了带外信号的限值。这样的带外信号产生的电磁场远低于保证无线电正常接收的载波发射限值。

A4参考标准

    为保护广播接收机和其他通信设备正常接收，国际标准CISPR 18对架空电力线产生的电磁干扰作了规定。该标准规定了试验仪器、试验方法、150 kHz以上频率的干扰限值、确定符合标准限值的方法和电力设备影响的边界。在该边界以外的无线电设备可以保证接收。

  本附录涉及的标准为：

IEC 61334-1-4:1995

CISPR 18

采用配电线载波的配电自动化第1部分：总则

第4篇：中低压电网信号传输参数

电力线和高压电力设备的无线电干扰特性

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