DLT790.31-2001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.pdf 11页

'ICS27.100F21备案号:9795-2002中华人民共和国电力行业标准DUT790.31一2001idt1EC61334-3-1:1998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DistributionautomationusingdistributionlinecarriersystemsPart3:Mainssignallingrequirements-Section1:Frequencybandsandoutputlevels2001一12-26发布2002-05-01实施中华人民共和国国家经济贸易委员会发布 Dl,/T790.31-2001前言本标准根据中华人民共和国国家经济贸易委员会电力司《关于确认1999年度电力行业标准制、修订计划项目的通知》第26项制订。本标准等同采用国际标准IEC61334-3-1:1998《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》。随着我国城乡电网改造事业的发展，对配电自动化的要求已日益迫切。和传输配电自动化信息的其他通信方式相比，配电线载波可以降低建设投资和运行费用，便于管理，是一种经济实用的通信方式。配电电压不高，但电网结构复杂，信号传输衰减大，采用配电线载波在技术上有一定难度。国外在20世纪70年代开展了这方面的研究工作，有相关产品问世。我国在20世纪90年代也开展了这方面工作，在一些城市进行了试点。从1995年起，国际电工委员会陆续发布了IEC61334系列的国际标准或技术报告。采用这些文件使之成为我国的标准文件，对于我国这方面工作的开展有很好的指导意义，便于和国际接轨。IEC61334《采用配电线载波的配电自动化》是一个标准文件系列，包含以下5部分:IEC61334-1第1部分:总则IEC61334-3第3部分:配电线载波信号传输要求IEC61334-4第4部分:数据通信协议IEC61334-5第5部分:低层协议集IEC61334-6第6部分;A-XDR编码规则每一部分包含若干篇。到制订本标准时止，有20余篇已发布、在制订或在计划中。其中主要文件将逐步被采用为我国电力行业标准或标准化指导性技术文件。第3部分包含以下三篇。本标准采用的是其中第一篇。IEC61334-3-1:1998第1篇:频带和输出电平IEC61334-3-21:1996第21篇:中压相相绝缘电容型结合设备IEC61334-3-22:2001第22篇:中压相地和注人式屏蔽地结合设备本标准的附录A是提示的附录。本标准由全国电力系统控制及其通信标准化技术委员会提出并归口。本标准由国家电力公司电力自动化研究院负责起草，中国电力科学研究院、北京四方继保自动化公司、鲁能积成电子公司参加起草。本标准主要起草人:陈道元、吴福保、周昭茂、任雁铭、王良 DL/T790.31-2001IEC前言1)国际电工委员会IE《是一个由各国家电工委员会(IEC国家委员会)组成的国际性标准化组织。IEC的目的是在与电气电子领域标准化有关问题上促进国际间合作。为了这个目的及其他工作，IEC发布国际标准。标准编制工作委托技术委员会进行。任何对标准选题关注的国家委员会，以及与IEC有联系的国际的、政府的和非政府的组织都可以参加编制工作。IEC与国际标准化组织IS(〕间，按两组织协议规定的条件，实现着紧密合作。2)IEC有关技术问题的正式决议或协议，尽可能接近地表达了对涉及问题的国际间协商一致的意见，因为每个技术委员会都有关注的国家委员会代表参加。3)这些决议或协议以国际标准、技术报告或指导文件的形式出版，作为建议供国际使用，并在此意义上为各国家委员会接受。4)为促进国际间的统一，各IEC国家委员会同意在最大可能范围内直接采用IEC国际标准作为他们的国家或地区标准。IEC标准与相应国家或地区标准间任何不一致处，应在后者文字中明确指出。5)IEC不设表示其认可的标志程序，也不对任何声称符合其标准的设备承担责任。6)注意到本国际标准的某些部分可能属专利权对象，IEC不承担辨别任何或所有这类专利权的责任。国际标准IEC61334-3-1由IECTC57(电力系统控制及其通信技术委员会)编制。本标准的文本以下列文件为基础:最终草案投票报告57/373/FDIS57/380/RVD本报告投票通过的全部情况可见上表中的投票报告。本标准的附录A是提示的附录。 DL/T790.31-2001目次前言IEC前言1范围和目的·..............................................................................................................12参考标准··，，，，······，··，·，····，·，·······，，，······，·，···、·····，·······，········，，··，··，····，··、···⋯⋯l3定义··································，···，···············，··············································，········⋯⋯13.1频带········································，·····················································4·，·······⋯⋯23.2标称输人痛称出阻抗·············-·，·，·································，······，，·‘·····························一23.3信号输出功率·············································································，···············，·⋯⋯24低压配电线信号传输要求·······‘·····，·，·1················‘···，，，·11···4···，···········一25中压配电线信号传输要求····························，··········，···········-，······························一25.1频带·························，·····」··················...................·················，···················⋯⋯25.2标称输入愉出阻抗·，········，···········，·········，·····‘·····，·························。·，·····，·········⋯⋯35.3信号输出功率····················，············································································⋯⋯3附录A(提示的附录)中压电网上信号电压的幅值·，·····························，，···················⋯⋯6 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Distributionautomationusingdistributionlinecarriersystems·Part3:Mainssignallingrequirements一DL/T790.31-2001Section1:FrequencybandsandoutputlevelsidtIEC61334-3-1:1998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30MHz频率范围内的输出限值。频率上限30MHz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不:“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”引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/I"4365-1995电磁兼容术语GB/I"7255-1998单边带电力线载波机GB广I"14430-1993单边带电力线载波系统设计导则IEC61000-3-8二1997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CISPR16-1:1993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3定义本标准采用以下定义中华人民共和国国家经济贸易委员会2001-12-26批准2002-05-01实施 DL/T790.31-2001本标准采用但未在下面定义的其他术语见GB/I"436503.1频带3.1.1信号频率范围(signalfrequencyrange)配电线载波使用的全部频带。3.1.2基本频带(basicfrequencyband)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DL(!发送通路或接收通路(见GB/I"7255和GB/I"14430)的频带。3.1.3标称信号频带(nominalsignalfrequencyband)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(signalfrequencyband)至少包括信号功率99%的频带。3.2标称输人输出阻抗(nominalinput-outputimpedance)设计输人/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(nominalsignaloutputpower)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。因为标称输人输出阻抗已定义，标称信号输出功率以dBm表示，具体规定见5.303.3.2乱真输出(spuriousemissions)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IEC61000-3-8要求。注:有些国家的规定高于IEC61000-3-8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3kHz-500kHz。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，以及所有当地或国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BN应为:BN=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(;B/F7255和GB/I"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4kHz和2.5kHz,。—对于窄带配电线载波系统为1,2,3,4;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藕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信号颇带 DL/T790.31-2001信号频带包含在选用的标称信号频带中。5.2标称输人乍9出阻抗根据(;B/17255和(>B/1"14430,30Hz-500kHz频率范围内的标称输人/输出阻抗典型值应为75n(不平衡式)或150Sl(平衡式)。3kHz-30kHz频率范围内不平衡式输入产输出阻抗值可以小于751Z.注:以上标称输人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5W级。图1说明了标称信号输出功率的限值和频率的关系。0DMW)阳网}川一}}团团日工皿}口「田习田}-一「一丁-f叮}}日一}}团口日丁匹}}一「」「田二田工}下闪}川}{}门田口朋{洲皿田石}一}}用四li}}I一}一!一团田口下朋!叮{田口}田}用叨}N}一}一}{团田仰四}压!皿田日{下网}{IN口】团田厅!皿}肛田口匹I卫}}用邢}川阅】一团田翻朋】}巨皿田扫:)〔SW)._J__困四L月卫_口t-上_团困几工皿__上_L〔日田卫}}丽训}}}}刃}:仪团田日「朋}}一附日卫田日(1W)}下网}}}}}}网田[工皿巨二}口工【卫口田工}可-Ml一丁丁丁11一下一口田叮工皿巨二}口工[]口「且[一}}}一网}}}}一}}}一口田回皿}肛皿山一}}田训}}}}}}同田盯朋}盯田川山侧}用网}}}{{}口田曰朋{日丁田田石}下皿川日}]}}田田]皿I口田田日456789102345678910567891017530500kHz图1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1000W，每十倍频程减少30dB，直到30kHz;30kHz以上不超过1Wob)5W级:标称信号输出功率在3kHz处不应超过1000W，每十倍频程减少30dB，直到17.5kHz;17.5kHz以上不超过5Wo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3kHz-30MHz和30kH7-500kHz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10pW是固定限值，以防止配电线载波对高压线上30kHz一500kHz范围内现有电力线载波系统产生干扰(参见GB/I"7255和GB/I"14430). nLiT790.31-2001图2中，30kHz以上有几个限值:a)30kHz-70kHz,0dBm(1mW);b)70kHz一140kHz，一10dBm(100pW);(1000w)口巨巨}摊}}田}川}}}巨二dB6.50厂刃「-下}{}es黝陇}}田}川}}日口厂厂!{}一下日、}田}川}日}曰门日一}n一下门盯曳加团}川}}}}门厂门厂厂}}}一下日而门}川}}}}}门O哟}1一}川一n-门m撇门殊日}川1厂，}【丁r日【T)l1)日{一刁}丁〕礁日川!!门盯川曰一}}1一下日湘广川门m礁川}}}}厂一曰一}日}{雨日而门m鬓川}}日门门门一}}1下日而门m能川}日日门广门曰一}}1下门而门m曙川}}}日门厂门盯厂}}!}田门而门压殊嫉翻}}门厂一下厂}日雨「而门用}川}璐日川曰州}}I田日而广川门田日}日}麟r涵下厂}}}}甲日而口用日川日日几(10画11一}门门一下丁]一+}}田日圈r一‘田一附日}洲口456789102030405060801001402004006008001000(30MIz)70903005011700900kHz图2在3kHz-30IVIF1z频段内工作的中压配电线载波设备的输出限值3(kE[z)(F,-2B)凡Fx(x+2B)图3在30kHz-500kHz频段内工作的中压配电线载波设备的输出限值c)140kHz-200kHz，一15dBm(一32tM)a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30kHz-200kHz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。 DL/T790.31-2001测量乱真输出应使用分辨率300Hz的频谱分析仪。仪器的输人阻抗等于载波设备的标称输出阻抗。测量应以m序列(最长线性移位寄存器系列)进行，其中m=12705.3.3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Al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CISPR16-1)。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)中压电网祸合点的输入阻抗。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Al表示了信号电压幅值和中压电网祸合点阻抗的关系，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祸合点阻抗相匹配(无介人损失)。这里的结果和IEC61334-1-4所述一致一一一一一一一一一一产尸尸尸P,1W///藕合点阻抗f1图A1注人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)祸合点阻抗一般为复阻抗(包含电阻和电抗部分)。中压祸合点的最大信号电压电平如图A2所示。 1精告点黔千。.尸七一tl一el_1一二1二二尸二之‘，61卜于尸习厂习〔二广门厂勺网国巨口日于头。。{I}I}Ilesle1~二卜.=，L、人习1一」l二广当卜亡{卜日卜‘l」l」l」口二〔刁厂州『一30一门曰口口叮}m斤曰图目L_}洋叫目{」}」曰曰曰曰l一「一一尸~二声二二仁，-res.一*一一l一「一一「一一门，20气_日日目比日日日匕日日日日尸=阵二二二口了厂~-.【~一}五门日10〔)3005007(又叭)01100130015017001900经转换的发送机阻抗Q图AZ注人中压架空线的信号电压(阻抗失配)A3功率和辐射电磁场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，祸合点附近的辐射也和藕合方式有关。在架空线正交方向的场强随测试点和线路的距离x降低，在10kHZ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20m处的电场强度为90dB户V加至10d-B拜V/m。现场测试条件为:(1)信号标称输出功率:Iw。(2)发送机输出阻抗和藕合点阻抗匹配。(3)祸合方式为相相电容祸合。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CISPR18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、150kl」2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:IEC6134一1一4:1995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CISPR18电力线和高压电力设备的无线电干扰特性'