آشنايي با سيستم مخابراتي p. L. C

آشنايي با سيستم مخابراتي p. L. C


سيستم Power Line Carrier یا (p.l.c) يكي از شيوه هاي نوين انتقال داده مي باشد.
توسعه منابع توليد،‌ انتقال و توزيع ا نرژي الكتريكي،‌نياز مبرمي به وود يك شبكه مخابراتي بين نقاط كليدي سيستم برق رساني مثل مراكز توليد، تبديل ، تصميم گيري و توزيع كه اكثراً‌در فواصل دور از هم واقع شده اند را بوجود آورده است. از خطوط انتقال امواج فركانس بالاي حامل اطلاعات در سيستم هاي مخابراتي استفاده نموده . سيستمي كه براي اين گونه انتقال اطلاعات مورد استفاده قرار مي گيرد را ابزار" انتقال موج حامل ا طلاعات بر روي سيستم فشار قوي" يا PLC مي نامند.



موارد زير ضرورت ايجاد يك شبكه مخابراتي PLC را بوضوح روشن مي نمايد:
1) شبكه هاي مخابرايت عمومي جوابگوي نياز هاي ارتباطي جهت بهره برداري موثر از شبكه فشار قوي نمي باشد.
2) تبادل اطلاعات بين مراكز ديسپاچينگ و ساير پست ها توسط يك شبكه مخابراتي مطمئن و اختصاصي ، از ضروريات اينگونه مراكز مي باشد.
3) با استفاده از شبكه جامع مخابراتي ، پست ها مي توانند به تجهيزات حفاظتي مجهز گردند كه باعث قابليت اعتماد بيشتر و بهره برداري موثر تر از شبكه مي گردد.
4) عدم وجود يك شبكه مخابراتي ا ختصاصي ،‌ضعف ارتباط از طريق شبكه مخابراتي شركت مخابرات، عدم دسترسي اكثر پست هاي واقع در خارج شهر به خطوط ا رتباطي PTT مشكلاتي هستند كه در صورت وجود يكش بكه مخابراتي مطمئن برطرف گشته و امكان بهره برداي موثرتر از شبكه را ايجاد مي كند.
با توجه به نكات فوق جهت مرتفع نمودن اشكالات ذكر شده و بهره برداري بهتر از شبكه ، مي توان با استفاده از سيستم هاي PLC چنين شبكه هاي مخابراتي را براي استفاده در شبكه هاي برق رساني طراحي نمود. استفاده از PLC به جاي ساير سيستم هاي ارتباطي نظير كابل تلفني، امواج راديويي و مايكروويو و … داراي مزايايي مي باشد كه عبارتند از :
1- به علت ناچيز بودن افت سيگنال حامل اطلاعات در هر كيلومتر ، مراكز توليد و توزيع انرژي الكتريكي كه معمولا در فواصل دوري از يكديگر واقعند را مي توان مستقيماً توسط كانال هاي PLC بدون استفاده از تكرار كننده به يكديگر مرتبط ساخت.
2- خطوط انتقال فشار قوي كه ارتباطات PLC توسط آنها صورت مي گيرد ،‌موجود بوده و احتياج به سرمايه گذاري مجدد براي ايجاد محيط مخابراتي نيست. به علاوه در شرايط متغير آب و هوايي مصونيت ارتباط PLC در مقايسه با ارتباطات راديويي بيشتر مي باشد.
3- دستگاه هاي فرستنده و گيرنده PLC از درجه اطمينان بالايي برخوردار مي باشند.
4- شبكه مخابراتي كه لوازم مديريت براي كنترل و بهره برداري شبكه فشار قوي مي باشد بطور اختصاصي تنها در اختيار شركت برق منطقه ايي قرار خواهد گرفت .
5- سيستم هاي تلفني PLC از شبكه تلفني شركت مخابرات مجزا مي باشد و به عنوان سيستم هاي خصوصي فرض مي شوند.
كاربردها:
عمده استفاده سيستم هاي PLC در ارسال:
- اطلاعات انالوگ به صورت صحبت
- اطلاعات ديجيتال يا آنالوگ به منظور تلگراف ، كنترل از راه دور، اندازه گيري از راه دور، حفاظت از راه دور، ديتا و غيره كه اصطلاحاً سيگنال گفته مي شوند.
سيگنال ها بسته به احتياجات ،‌با سرعت مدولاسيون از 50(Bd) تا 9600(Bd) در PLC آنالوگ انتقال داده مي شوند.
اساساً اين انتقال توسط(VFT) كانال هاي تلگراف با فركانس صوت كه در محدوده فركانس صحبت قرار داده مي شوند و يا روي محدوده فركانس كاهش يافته صحبت (صحبت + سيگنال) قرار داده مي شوند انجام مي شود اما ممكن است كليد زني مستقيمCarrier نيز به كار بيايد . در سيستم هاي PLC اطلاعات ارسالي به صورت SSB مدوله شده و در پهناي باند 4 كيلوهرتز ارسال مي گردد. فركانس Carrier نيز عمدتاً در محدوده 40 الي 400 كيلو هرتز به كانال هاي فرعي تقسيم شده و در هر كانال اطلاعات مربوط به يك نوع سيگنال گنجانيده مي شود. در مواردي نيز ممكن است كه پهناي باند سيگنال PLC محدد به 5/2 كيلوهرتز باشد. البته واضح است كه در اين صورت اطلاعات كمتري را مي توان ارسال كرد. رد ذيل كاربردهاي مختلف سيگنال هاي PLC تشريح مي گردد:
1. ارتباط تلفني( صحبت)
از PLC براي ارتباط تلفني مستقيم بين دو نقطه مي توان استفاده نمود. اين نوع ارتباط بيشتر مابين مركز ديسپاچينگ و كنترل سشبكه و پست هاي مهم و نيروگاه ها مورد استفاده واقع مي شود.
در شبكه هاي مخابراتي شركت هاي برق منطقه اي كه شامل تعدادي مركز تلفن در پست هاي كليدي و مهم شبكه فشار قوي مي باشد، براي ارتباط يمان مراكز تلفن عمدتاً از كانال هاي PLC استفاده مي شود.
همچنين از كانال هاي PLC براي ارتباط تلفني ميان مشتركين با مراكز تلفن كه عمدتاً پست هاي فاقد مركز تلفن هستند و داراي ارتباط الكتريكي با يكي از پست هاي داراي مركز تلفن مي باشد ، استفاده مي گردد.
در صورتي كه كانال ارتباط با PLC تنها براي ارتباط تلفني ( صحبت ) مورد استفاده قرار گيرد ،‌عموماً اطلاعات صحبت را در محدوده 300 الي 3400 هرتز قرار مي دهند . در صورتي كه به همراه صحبت اطلاعات ديگري نيز ارسال گردد ، طيف سيگنال صحبت بسته به تعداد سيگنال هاي ارسالي و سرعت انتقال آنها از 300 الي 2400 يا 2000 هرتز خواهد بود
2. تلگراف و پست تصويري
كانال هاي ارتباطي PLC مي توانند امكانات تلگراف خصوصي و پست تصويري را نيز فراهم نمايد. در شبكه هاي فشار قوي ، مي تون جهت اعمال مديريت عملياتي مناسب از دور نويس ها استفاده نمود. در اين حالت امكان نگهداري اطلاعات مبادله شده در مبداء و مقصد فرمان وجود خواهد داشت . سرعت ارسال سيگنال هاي تلگراف بسته به نوع دور نويس مورد استفاده معمولاً بين 50(Bd) تا 70(Bd) بوده،‌در حاليكه سرعت ارسال اطلاعات پست تصويري ممكن است بالاتر باشد.
3. كنترل و نشاندهي از راه دور
در شبكه هاي فشار قوي پيچيده ، كنترل و ديسپاچينگ شبكه حلقه بسته اي را تشكيل مي دهد كه در آن وضعيت دستگاه هاي بسياري از نقاط مختلف و دور از هم شبكه در يك مركز مشخص مي شود . اطلاعات استخراج شده،‌مورد تجزيه تحليل قرار گرفته و تصميمات مورد لزوم گرفته مي شود سپس فرامين مناسب براي دستگاه هاي مختلف ارسال گشته و بدين ترتيب وضعيت آنها تصحيح مي گردد و وضعيت جديد دستگاه ها توسط مركز كنترل مشاهده مي شود . جهت نظارت و ديسپاچينگ موثر براي بهره برداري كامل از شبكه لازم است اطلاعات مربوط به مقادير آنالوگ نظير ولتاژ، جريان و توان به علاوه اطلاعات مربوط به وضعيت كليد ها ، ايزولاتورها و غيره همواره از پست ها و نيروگاه هاي مختلف به مركز ديسپاچينگ ارسال گردند. در اين رابطه از سيستم هاي PLC مي توان استفاده شايان توجهي نمود.
براي مخابراه اين اطلاعات از سرعت هاي پايين نظير Bd50 تا سرعت هاي بالا نظير Bd2400 استفاده مي شود. در صورتي كه بخواهيم سيگنال ها را همراه با صحبت ارسال نمائيم طيف صحبت از 300 الي 2400 يا 2000 هرتز بوده و باقي باند فركانسي 4 كيلو هرتز به آنها اختصاص داده مي شود . در سرعت هاي بالا نظير Bd1200 تا Bd2400 لازم است كه كليه طيف فركانسي 4 كيلو هرتز به اطلاعات فوق الذكر تخصيص داده شود.
4. حفاظت از راه دور
به منظور حفظ جان پرسنل و پيشگيري از خسارت دستگاه ها و همچنين تضمين پيوستگي و تدوام نيرو رساني در شبكه هاي فشار قوي، اين گونه سيستم ها را بايستي در مقابل خطاهايي از قبيل اتصال كوتاه حفظ نمود.
حفاظت در مقابل اتصال كوتاه بوسيله رفع آن با بي برق كردن خط معيوب توسط دستگاه هاي تشخيص اتصال كوتاه امكان پذير مي باشد.
براي انجام اين كار در اسرع وقت و در عين حال براي پيشگيري از قطع شدن ساير كليد ها و رله هاي مربوطه در شبكه ،‌برقراري يك مسير ارتباط علائم حفاظتي ما بين رله هاي حفاظتي ضروري مي باشد.
جهت ارسال علائم حفاظتي مي توان يك كانال PLC اختصاصي استفاده نمود كه به پهناي باندي معادل 5/2 كيلو هرتز نياز مي باشد . از آن جايي كه علائم حفاظتي تنها در زمان وقوع اتصال كوتاه در خطوط فشار قوي ارسال مي گردند، در مواقع كار عادي شبكه فشار قوي هيچ استفاده مفيدي از چنين كانال هاي PLC خاص حفاظت نشده و باند فركانسي 5/2 كيلوهرتز مربوط به آنها بدون استفاده باقي مي ماند.
علائم حفاظتي را مي توان بر روي يك كانال PLC حامل صحبت و ديتا نيز ارسال نمود در هنگام وقوع خطا،‌ارسال صحبت و ديتا براي لحظه كوتاهي قطع شده و از كال باند 4 كيلوهرتز و حداكثر توان فرستنده براي ارسال علائم حفاظتي استفاده مي شود . مزيت اين روش استفاده مفيد تر از باند فركانسي قابل استفاده مي باشد. اما عيب اين روش آن است كه ارسال اطلاعات صحبت و ديتا هر چند براي زماني كوتاه دچار وقفه شده و ممكن است همين وقفه كوتاه خصوصا در ارسال ديتا ، كنترل شبكه را دچار اشكال نمايد.