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电力系统基础知识 The manuscript was revised on the evening of 2021第一章电力系统基础知识继电保护、自动装置对电力系统起到保护和安全控制的作用，因此首先应明确所要保护和控制对象的相关情况，涉及的内容包括：电力系统的构成，电力系统中性点接地方式及其特点，电力系统短路电流计算及其相关概念。
这是学习继电保护、自动装置等本书内容的基础。
>>第一节电力系统基本概念一、电力系统构成电力系统是由发电厂、变电站(所)、送电线路、配电线路、电力用户组成的整体。
其中，联系发电厂与用户的中间环节称为电力网，主要由送电线路、变电所、配电所和配电线路组成，如图1-1中的虚框所示。
电力系统和动力设备组成了动力系统，动力设备包括锅炉、汽轮机、水轮机等。
在电力系统中，各种电气设备多是三相的，且三相系统基本上呈现或设计为对称形式，所以可以将三相电力系统用单相图表述。
动力系统、电力系统及电力网之间的关系示意图如图1-l所示。
图1-1 动力系统、电力系统及电力网示意图需要指出的是，为了保证电力系统一次电力设施的正常运行，还需要配置继电保护、自动装置、计量装置、通信和电网调度自动化设施等。
电力系统主要组成部分和电气设备的作用如下。
(1)发电厂。
发电厂是把各种天然能源转换成电能的工厂。
天然能源也称为一次能源，例如煤炭、石油、天然气、水力、风力、太阳能等，根据发电厂使用的一次能源不同，发电厂分为火力发电厂(一次能源为煤炭、石油或天然气)、水力发屯厂、风力发电厂等。
(2)变电站(所)。
变电站是电力系统中联系发电厂与用户的中间环节，具有汇集电能和分配电能、变换电压和交换功率等功能，是一个装有多种电气设备的场所。
根据在电力系统中所起的作用，可分为升压变电站和降压变电站；根据设备安装位置，可分为户外变电站、户内变电站、半户外变电站和地下变电站。
变电站内一次电气设备主要有变压器、断路器、隔离开关、避雷器、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、负荷开关等。
认识电力通信系统1、画出国家电网或者南方电网电力通信系统拓扑图，文字说明其结构2、画出发电厂、电网、用户之间的关系图现在通常说的电力部门一般是指国家电网公司，主要职责是电力的运输与销售。
电厂是发电的，发的电卖给国家电网公司，然后国家电网公司再将电能销售给广大用电客户。
2002年国家电力公司进行了重组，成立了两大电网公司：国家电网公司和南方电网公司，以及五大发电公司：大唐、华能、国电、华电以及中电投。
3、了解通信网管软件，找出相关的拓扑图华为iManager N2000 DMS V500R003C01SPC027 数通网管软件iManager N2000 DMS (Datacomm network Management System)数据通信网络管理系统（以下简称DMS），实现对华为公司路由器、交换机、业务网关、安全网关、语音网关、WLAN等多类数据通信设备的统一管理。
DMS系统使用简单网络管理协议SNMP(Simple Network Management Protocol)管理设备，同时支持CLI(Command Line Interface)方式进行设备配置管理。
DMS采用组件化结构，包括：组合包、IP网络性能管理器、Watchman高可用组件、报表管理器、Device Manager 及TrafficView。
通过以上管理工具，为用户提供灵活的网络管理解决方案。
使用DMS，有利于：预测和检测网络故障，提高网络运营的服务质量，提高网络运行的可靠性；分析业务瓶颈，合理规划和调配网络资源；集中管理分布广泛的网络节点，降低运营成本。
解释网元和网管软件的作用网管软件平台提供网络系统的配置、故障、性能及网络用户分布方面的基本管理，也就是说，网络管理的各种功能最终会体现在网管软件的各种功能的实现上，软件是网管系统的“灵魂”，是网管系统的核心。
网管软件的功能可以归纳为三个部分：体系结构、核心服务和应用程序网元：网元由一个或多个机盘或机框组成，能够独立完成一定的传输功能。
电力系统通信原理电力系统通信是指在电力系统中，通过各种通信手段和技术实现信息传输和交换的过程。
它起到了监控、控制、保护和管理电力系统运行的重要作用。
电力系统通信原理涉及以下几个方面：1. 通信基础设施：电力系统通信需要建立相应的通信基础设施，包括通信线路、通信设备、终端设备等。
通信线路可以使用光纤、微波、电力线载波等方式进行传输，通信设备包括通信节点、交换机、传输设备等，终端设备则用于数据采集、处理和显示。
2. 通信协议：电力系统通信使用特定的通信协议进行数据传输和交换。
常用的通信协议包括国际电工委员会（IEC）制定的通信标准，如IEC 60870-5、IEC 61850等。
这些通信协议定义了数据格式、传输方式、通信规范等，确保了不同设备之间的互操作性和兼容性。
3. 数据采集与传输：电力系统通信通过数据采集和传输实现信息的获取和传递。
数据采集可以通过传感器、遥测装置、遥信装置等进行，将电力系统中的各种参数、状态信息等采集并转换成数字信号。
然后，通过通信设备将这些数据传输到相应的控制中心或监控中心。
4. 监控与控制：电力系统通信实现了对电力系统的远程监控和控制。
通过通信系统，运维人员可以实时获取电力系统的运行状态、设备状态等信息，并进行相应的操作和调度。
例如，可以通过遥控装置实现对开关设备的远程操作，通过遥测装置获取变电站的电流、电压等参数。
5. 保护与安全：电力系统通信在保护和安全方面也起到了重要作用。
通过通信系统，可以实现电力系统的故障检测、故障定位和故障处理。
当电力系统出现异常情况时，通信系统可以及时向相关人员发送报警信息，从而保证电力系统的可靠性和安全性。
总之，电力系统通信原理涉及通信基础设施的建立、通信协议的使用、数据采集与传输、监控与控制以及保护与安全等方面，通过这些手段和技术，实现电力系统的信息传输和交换，提高电力系统的运行效率和可靠性。
教你一分钟详细了解电力系统通信(图)
教你一分钟详细了解电力系统通信（图）
电气专业毕业之后便进入电网公司从事电力系统通信工作5年，作者嘱托英大君给新员工朋友们带个话：学习好和工作干好是不同的概念，任何学历，任何经历，在工作面前一律平等。
所以我有八个字与大家共勉：踏实干活，抬头看路。
近期“互联网+”概念炒的火热，英大君思来想去，“互联网+”对电网意味着什么?首先是电网的互联网化、或者智能化，电力系统通信在这个过程中会起到非常重要的作用，那么平时不常被提及的电力系统通信主要做什么、都有哪些设备呢?让我们一起解开它的神秘面纱。
本文将从电力通信中常用的设备说起，向大家概括性地介绍下电力通信的大致情况，不打算大篇幅讲通信原理，旨在通过此文，让即将从事电力系统通信岗位的新员工，能够从一个系统框架的角度去认识电力通信设备，少走一些弯路。
为什么要有电力系统通信?
电力系统通信为电力系统正常运行提供全面的支撑，如调度和站用内线电话，2M及光纤通信等。
其主要作用是为保护、自动化等设备提供优质可用的通道，供站与站之间的设备进行通信，并将站内信号上传到局端。
听起来好像很复杂的样子，那么
他们是如何工作的呢?
要解答这个问题，需要了解电力通信中常见的设备。
首先来认识一下电力通信的最常用设备：配线架。
如果用电力系统的概念来解释这个名词，就是通信系统用的母线。
依照通信方式的不同，分为音频配线架、数字配线架和光纤配线架，英文简称分别为VDF、DDF、ODF。
1配线架
音频配线架(VDF)
如下图所示，此为站内常用的音频配线架。
它的作用是连接用64k速度传输的设备。
如上图所示的打满线的第一排端子，通常被称为是设备侧，通向PCM(后文将有介绍)。
如上图所示，第一排下口零散分布的一对一对线，则是通向站内的自动化设备，视通信方式的制定而选择接入对应的端子。
用户侧常见设备：自动化所用的调度、集控主备用设备、站内电话、计量电话、调度直通和集控直通电话。
一般情况下，现场工作是将站内所有的用户设备通过一根网线或是多股电缆传送至VDF，并在VDF的一排打满，然后再通过音频线跳接至相应的端口。
以前有些老站也是通过端子排挂到综合配线柜上再跳接的办法。
具体如何接线，视现场条件和运行方式的规定而调整。
数字配线架(DDF)
虽然是换了种形式，但实质上的作用和VDF类似，也是有设备侧和用户侧，设备侧通常指的是光端机，用户侧则主要是指带着业务的PCM设备，以及少量的调度数据网路由器。
图中所见的是连接端子，它是将上排和下排连接一起，两个端子构成了一收一发的完整通道，在它的背面，上端是从光端机过来的2M线，一般情况是全部插满，而下端，视通信运行方式的制定而选择合适的端口进行接入，然后再通过上所示的连接端子一起构成通路。
光纤配线架(ODF)
相比于上面所示的两个配线架，ODF则显得简单得多，它没有设备侧和用户侧的区别，它是由站外光缆分出来的各个芯，一般情况是12的整数倍，常见
的是24芯和48芯，经过熔接和布放，通过法兰提供一个站外出口。
光端机和路由器就将出口的尾纤芯连接到ODF相应的端子上即可，一收一发各一芯，共两芯，由此可以判断，如果一个24芯光缆满载，可以带12个光端机或路由器，而光端机或是路由器要将信号送到哪里，通过哪个站的哪个芯上走，需要按照通信运行方式来进行调整。
上图为站内常用的ODF示意图，占用的1、2芯构成一条完整的业务。
有些情况下，一些比较远的站要将站内的信号送到局里，需要通过有实际光缆互联的站点，经过多次转送后送入局端，此种连接方式也叫跳接。
而对于每条光缆而言，每一对芯只能同时运行一个业务，且站内发出的和接收的端子均需要芯相同才能接收到。
这个是进行光传输通信时所需要熟记的一点。
2通信主要设备
PCM
在光纤通信系统中，光纤中传输的是二进制光脉冲“0”码和“1”码，它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。
而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的，称为PCM(Pulse-code modulation)，即脉冲编码调制。
这种电的数字信号称为数字基带信号，由PCM电端机产生。
PCM 有两个标准(表现形式)即E1和T1。
中国采用的是欧洲的E1标准。
T1的速率是1.544Mbit/s，E1的速率是2.048Mbit/s。
通过以上原理性的介绍，我们不难看出，其实PCM是实现了64k音频传输和2M数字传输的互相转换，在其内部是通过时隙的一一对应而完成的通信，一个2M方向可以分出32个时隙，其中0和16时隙是设备专用，不可用于业务传输。
其它剩余的30个时隙可用于话路业务和自动化设备的业务传输。
具体调整业务的时隙，视设备的要求，用设备自带的手持终端或是通过特有的串口线连接至电脑进行调整。
简而言之，PCM在通信中的作用就是，将站内的自动化设备信号及话路信号进行中转，变为2M信号，通过一对2M收发线通过DDF连接至SDH传输设备。
常用的维护操作就是依据方式的制定，登录设备内部进行修改时隙的操作，从而改变业务的走向。
PCM就是上面这样子的，是不同设备厂家的。
光传输设备
光端机是我们内部方便称呼而使用的，正式名称是SDH光传输设备。
SDH 光传输设备，是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络。
SDH光传输设备可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能，由于兼容性好，传输方式先进，因此是当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点，在通信光传输网络中占据主要地位。
在目前应用的背景下，单条光路最大的使用带宽容量是2.5G，常见于枢纽站点的传输。
当然，如果到了省级的层面，带宽容量可能会高达10G以上。
在实际应用时，SDH光传输设备是从DDF侧，将站内所有的2M信号汇聚为光传输信号，通过尾纤连接至ODF上从而传输出站。
常见的维护操作是在网管上进行光路的调整，站内巡视的时候需及时清理它的风扇挡板，否则容易导致温度变高而导致不正常。
常见的光传输设备长这样，上层的一大捆线就是2M线，这是往DDF去的，下一层好多黄色的纤就是尾纤，连接到ODF端子上。
交换机和路由器
路由器在电力通信的作用和光传输设备类似，一般是站内的出口设备，即所有业务以网线的形式接入至路由器，再由路由器经过特定的路由到达局端。
可以说是等同地位乃至更超前的地位，它可以支持很多协议，并且提供的GE口
既可以接光缆尾纤，也可以接网线，兼容性更好，且传输方式较PCM和光传输组合来讲要简单很多，减少了很多中间节点，方便检修人员更精确地定位故障点。
当然，它的缺点就是：当光路发生故障时，不如SDH设备切换通道快，需要花费一段时间才能计算好备用路由;且需要所有业务要以网线的方式接入至路由器。
而目前的老站里，电话业务还不支持网线。
最近电力系统推行应用的
D5000系统，就是经过由路由器组成的调度数据网络进行的传输，而站内的
D5000设备就是以网线的形式接入至路由器。
上图即为站内交换机和路由器的示意图。
许多网口的最上面两台设备为交换机，它负责将所有用网线接入的业务汇聚，再传送至位于第四层的路由器，路由器通过尾纤连接至ODF，将所有的信号传送出站。
其实通信设备远远不止这些，还有一些很重要的辅助设备，如通信电源、通信监测设备、视频监控设备等，当然，本文主要跟朋友们一起了解站内的信。
