[发明专利]一种继电保护专用电力线载波收发信机

说明书

技术领域

本发明涉及一种继电保护专用电力线载波收发信机。

背景技术

现有的两种继电保护专用收发信机技术的方案如下：

方案一：继电保护专用载波收发信机采用断续键控(ON/OFF)工作方式，这种工作方式的 收发信机原理是一种调幅制收发信机，收发信机不具有自动增益控制AGC回路，正常运行时 不发信(OFF)，接收到起动命令时发信(0N)。正常运行时，通道上没有高频信号传输。 通道的状态需要变电站值班人员定时进行通道测试，测试时间为15秒，检查通道的状态。

自动增益控制AGC：根据信号的强度对电气回路的增益(放大倍数)进行自动调节，当 信号强度增大时，增益自动降低；当信号强度减弱时，增益自动增加，从而使回路内的信号 稳定在一定范围。

这种工作方式收发信机的接收灵敏度为：+4dBm～14dBm。当通道衰耗增加，接收到 的信号低于灵敏度时，装置就不能正确解调接收到的高频信号。dB分贝是一个纯计数单位表 示两个量的比值大小，没有单位。在通信工程应用中经常采用。对于功率， dBm＝10*lg(A/B)。对于电压或电流，dB＝20*lg(A/B)。此处A，B代表参与比较的功率值或者 电流、电压值。

方案二：采用了移频键控(FSK)工作方式的继电保护专用载波收发信机，正常工作时发 送监护信号，信号频率为f_G；接收到操作命令时发送命令信号，信号频率为f_T。f_G用于监护 信道和闭锁保护，f_T用于传输规定的命令。这种工作方式的收发信机的收信回路业不具有自 动增益控制AGC回路。

这种工作方式收发信机的接收灵敏度为：0dBm～10dBm。当通道衰耗增加，接收到的 信号低于灵敏度时，装置就不能正确解调接收到的高频信号。

现有继电保护专用收发信机技术的缺点：

当接收到的信号较小时，接收回路的模数变换部分的量化噪声增加，信号处理部分对小 信号解调的精度下降，解调输出的可靠性就很差。收信回路的动态范围小，一般只有25～ 30dB，为了保证收信的可靠性，当收信信号低于一定的门限(为了保证运行的可靠性，一般 比灵敏度高6～9dB)时，必须退出高频收发信机，所以实际运行的收发信机要求线路衰耗不 大于30dB。在遇到像2008年春节南方电网输电线路严重覆冰的情况时，通道的高频信号严重 衰减，就只能退出高频保护，影响输电线路保护系统的正常运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种继电保护专用电力线载波收发信机，以解决继电保护专用收发 信机的收信动态范围小(一般为20dB～25dB)、输电线路严重覆冰、信号严重衰耗所引起的 电力系统运行的可靠性和稳定性的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：包括收信回路，所述收信回路中包括依次电 气连接的：

调理模块：用于调整输入的高频信号的幅度，并对调整后的高频信号滤波以抑制频带 外的噪声信号，然后再提升信号幅度；

调制模块：用于将输入的高频信号调整为中频信号；

自动增益调节模块：用于对输入的信号增益进行自动调节；

A/D模块：用于将模拟信号采样量化为数字信号；

数字信号处理模块：用于信号的数字滤波、能量计算、门限判别处理，并输出收信信 号和收信电平指示信号。

所述调理模块包括依次电气连接的衰耗器、高频带通滤波器和第一放大器；所述调制模 块包括依次电气连接的调制器、第二放大器、中频带通滤波器和第三放大器。

所述自动增益调节模块采用具有程控增益调节的自动增益控制放大器芯片AD603，该芯 片的输出管脚接半波检测电路后，经过耦合电容接入自动增益调节模块的输出端，该自动增 益调节模块的输出端通过电阻接零电位点。

所述半波检测电路包括温度传感器、三极管、电阻、增益电容和滤波电容，所述三极管 的集电极串接温度传感器后接入电源正极，所述三极管的基极接零电位点，所述三极管的基 极与集电极之间接有增益电容，三极管的集电极接入所述芯片的GPOS管脚，所述三极管的发 射极通过电阻接入芯片的输出管脚，所述滤波电容并接于所述电阻的两端。