133431DL频带和电平.docx

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133431DL频带和电平

标准分类号

中华人民共和国电力行业标准化指导性技术文件

DL

F21

idtIEC61334-3-1:

1998

DL/ZXXX.1－200X

（征求意见初稿2000年10月）

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–

Section1:

Frequencybandsandoutputlevels

200x-xx-xx发布

中华人民共和国国家经济贸易委员会发布

前言

DL/ZXXX.1—200X

本指导性技术文件根据中国电力企业联合会下发的《1999年度电力行业标准制、修订计划项目表》第26项制订。

本指导性技术文件等同采用国际标准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：

低层概述

IEC61334-6第6部分：

A-XDR编码规则

每一部分包含若干篇。

到制订本文件时止，有20余篇已发布、在制订或在计划中。

第3部分包含以下3篇。

本指导性技术文件采用的是其中第1篇。

IEC61334-3-1:

1998第1篇：

频带和输出电平

IEC61334-3-21:

1996第21篇：

中压相相隔离电容型结合设备

IEC61334-3-22:

XXXX第22篇：

中压相地和屏蔽地结合设备

我们拟逐步将这些标准文件采用为我国电力行业标准或标准化指导性技术文件。

IEC61334-3-1是一个国际标准，它规定的输出电平较低。

按这样的电平值制造设备在技术上没有困难，但在我国的实际情况下，其信号的传输范围较小，难以满足使用要求。

这很可能是由于我国的配电网结构较复杂，背景噪声电平较高原故。

为使该国际标准可以指导而又不束缚我国配电线载波技术的发展，我们决定目前先将它采用为标准化指导性技术文件，以后再在适当时候转为电力行业标准。

本指导性技术文件的附录A是提示的附录。

本指导性技术文件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。

本指导性技术文件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、北京哈德威四方公司、鲁能积成电子公司参加起草。

本指导性技术文件主要起草人：

陈道元、吴福保、周昭茂、任雁铭、王良。

本指导性技术文件仅供参考。

有关对本指导性技术文件的建议和意见，向中国电力企业联合会标准化中心反映。

DL/ZXXX.1-200X

IEC前言

1）国际电工委员会IEC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。

任何对该题目感兴趣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ISO间按两组织协议规定的条件实现了紧密合作。

2）由所有特别关切的国家委员会派代表参加的技术委员会所制订的国际电工委员会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。

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，国际电工委员会各国家委员会应在最大可能范围内直接采用国际电工委员会标准作为他们的国家或地区标准。

国际电工委员会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）国际电工委员会对任何声称符合它的某个标准的设备不设表示认可的标志申请程序，也不为此承担责任。

6）注意到本国际标准的某些部分可能属专利权内容，国际电工委员会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由国际电工委员会57技术委员会（电力系统控制及其通信）编制。

本标准的文本以下列文件为基础：

委员会草案

投票报告

57/373/FDIS

57/380/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。

前言

IEC前言

DL/ZXXX.1－200X

目次

1范围和目的…………………………………………………………………………………1

2参考标准……………………………………………………………………………………1

3定义…………………………………………………………………………………………1

4低压配电线信号传输要求…………………………………………………………………2

5中压配电线信号传输要求…………………………………………………………………2

附录A中压配电网上信号电压的幅值……………………………………………………8

附编制说明

中华人民共和国电力行业标准化指导性技术文件

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DL/ZXXX.1-200X

Distributionautomationusingdistributionlinecarriersystems–idtIEC61334-3-1:

1996

Part3:

Mainssignallingrequirements–

Section1:

Frequencybandsandoutputlevels

1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、低压配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频率范围内的干扰限值。

频率上限30MHz是按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、编码和功能特点，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导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。

”

2参考标准

GB/T7255-1998

单边带电力线载波机（eqvIEC60495:

1993）

GB/T14430-1993

单边带电力线载波系统设计导则（neqIEC60663:

1980）

IEC60050（161）:

1990

国际电工词汇（IEV），161章：

电磁兼容性

IEC61000-3-8:

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

中华人民共和国国家经济贸易委员会200x-xx-xx批准

3定义

本标准采用以下定义。

本标准采用但未在下面定义的其他术语见IEC60050（161）。

3.1频带

3.1.1信号频率范围signalfrequencyrange

供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DLC发送通路或接收通路（见GB/T7255和GB/T14430）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标称输入输出阻抗

3.2.1标称输入输出阻抗nominalinput-outputimpedance

设计的输入输出电路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。

标称信号输出功率必需满足乱真输出的要求。

因为标称输入输出阻抗已定义，标称信号输出功率以dBm表示，具体规定在下面（5.3）。

3.3.2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

信号频率范围自3kHz至500kHz。

该频率范围的使用应限定于供电目的。

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

一个具体国家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

中压配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GB/T7255和GB/T14430）。

基本信号频带带宽的具体数值由各国频率分配的工作决定，目前使用的是4kHz和2.5kHz。

n-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。

由于电力线常形成闭合网络，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互感或电容耦合引起。

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标称输入输出阻抗

根据GB/T7255和GB/T14430，30kHz至500kHz频率范围内的标称输入输出阻抗典型值应为75Ω（不平衡式）或150Ω（平衡式）。

3kHz至30kHz频率范围内不平衡式输入输出阻抗值可以小于75Ω。

注：

以上标称输入输出阻抗值为标准值。

标称输入输出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。

限值的选择应符合以下要求：

-1W级标称信号输出功率在3kHz处不应超过1000W，每十倍程减少30dB,直到30kHz；30kHz以上不超过1W。

-5W级标称信号输出功率在3kHz处不应超过1000W，每十倍程减少30dB,直到17.5kHz；17.5kHz以上不超过5W。

配电线载波系统不应对按国际电信联盟ITU无线电规定的频带内的业务产生干扰。

一个具体国家使用的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进一步提供了中压配电网上信号电压幅值和辐射电磁场EM的信息。

中压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至30kHz和30kHz至500kHz范围内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乱真限值。

图3中标称频带以外的10μW是固定限值，以防止配电线载波对高压线上30kHz至500kHz范围内现有电力线载波机产生干扰（参见GB/T7255和GB/T14430）。

图2中，30kHz以上有几个限值：

-30kHz~70kHz:

0dBm（1mW）;

图1

1页

图2

1页

图3

1页

-70kHz~140kHz:

-10dBm（100μW）;

-140kHz~200kHz:

-15dBm（~32μW）。

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至200kHz范围内有以下情况：

-邻近的高压线上不会使用其他电力线载波系统；

-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300Hz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m序列（最长线性移位寄存器系列）进行，其中m=127。

5.3.3信号泄漏或传送到低压电网

中压配电网上的信号如泄漏或传送到低压配电网，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

中压配电网上信号电压的幅值

A1引言

本附录讨论在低压、中压配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）。

低压配电网上的信号电平定义为信号幅值（信号电压）。

它和模拟低压配电网的标准测量网络有关（见CISPR16-1）。

中压配电网上的信号电平和以下参数有关：

-发送机的标称信号输出功率（见5.3.1）；

-发送机的标称输出阻抗（见5.2）；

-中压电网耦合点的输入阻抗。

知道以上参数后，可以求得中压配电网上的信号幅值（信号电压）。

本附录的目的在于估算中压配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配电网的等效测量网络。

A2中压配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：

-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）；

-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配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DL/ZXXX.4（idtIEC61334-1-4）所述一致。

图A1

70mm

图A1注入中压架空线的信号电压（阻抗匹配）

实际应用时，考虑到：

-按通信系统要求，在工作频段内，通过结合设备转换后的发送机输出阻抗是固定的电阻值，

-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。

图A2

70mm

图A2注入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，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x降低，在100kHz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处的场强为90dBμV/m至100dBμV/m。

现场测试条件为：

-信号标称输出功率：

1W；

-发送机输出阻抗和耦合点阻抗匹配；

-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，本指导性技术文件的图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。

A4参考文件

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、150kHz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接收设备可以保证工作。

本附录涉及的标准为：

-IEC61334-1-4:

1995第1部分：

总则，第4篇：

中低压配电网信号传输参数

-CISPR18电力线和高压电力设备的无线电干扰特性

编制说明

本指导性技术文件根据中国电力企业联合会下发的《1999年度电力行业标准制、修订计划项目表》第26项制订。

本指导性技术文件等同采用国际标准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。

配电系统电压不高，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90年代也开展了这方面工作，在一些城市进行了试点。

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：

配电网信号传输要求

IEC61334-4第4部分：

数据通信协议

IEC61334-5第5部分：

低层概述

IEC61334-6第6部分：

A-XDR编码规则

每一部分包含若干篇。

到制订本文件时止，有20余篇已发布、在制订或在计划中。

第3部分包含以下3篇。

本指导性技术文件采用的是其中第1篇。

IEC61334-3-1:

1998第1篇：

频带和输出电平

IEC61334-3-21:

1997第21篇：

中压相相隔离电容型结合设备

IEC61334-3-22:

1995第22篇：

中压相地和屏蔽地结合设备

本指导性技术文件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、北京哈德威四方公司、鲁能积成电子公司参加起草。

本指导性技术文件主要起草人：

陈道元、吴福保、周昭茂、任雁铭、王良。

2000年初，电力自动化研究院将IEC61334-3-1译为中文稿，向个别专家征求意见。

2000年8月，将译文整理为电力行业标准征求意见初稿，在工作组内部征求意见。

2000年9月，按返回的意见修改整理为2000年9月稿，提交10月18日在烟台召开的工作组会议讨论，会后，按会上提出的意见修改整理为本2000年10月稿。

IEC61334-3-1是一个国际标准，它规定的输出电平较低。

按这样的电平值制造设备在技术上没有困难，但在我国的实际情况下，其信号的传输范围较小，难以满足使用要求。

这很可能是由于我国的配电网结构较复杂，背景噪声电平较高原故。

为使该国际标准可以指导而又不束缚我国配电线载波技术的发展，烟台工作组会议决定目前先将它采用为标准化指导性技术文件，以后再在适当时候转为电力行业标准。

编写本稿时文字基本上都按原文翻译，没有什么问题需要特别说明。

但由于原件为国际标准而现在采用为指导性技术文件，在格式上作了以下处理：

1）IEC61334-3-1第2章标题应译为“引用标准”。

本稿按指导性技术文件要求改为“参考标准”，并取消下面的一段引言：

“下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用……”。

2）IEC61334-3-1附录A的标题下面原有一行注明为“提示的附录”，由于指导性技术文件的所有附录都是提示的附录，不用这注明，本稿也取消了“提示的附录”这一行。