工频控制系统由发射机及若干接收机组成。
发射机可分为控制线路及主电路两部分，主电路由注入变压器（不需专门设置）、大功率可控硅及其他保护元件组成。控制线路由MCS-51单片机最小系统，定时时钟及译码线路、零点检测线路及可控硅触发线路组成。其中LM339为过零检测的核心元件，单片机在测得了过零点后由片内定时器定时到短路点，发出触发脉冲信号使可控硅导通，即发出控制信号。
接收机采用8751单片机作为核心，由电压比较器及其他电子器件构成信号检测电路，在电压由负过正过零时，单片机开始计时，为了提高灵敏度，采用软硬件结合的方法。检测出正负半波的宽度，将二者之差作为基准信号。当正负半波宽度大于这个基准信号时，认为有信号，且分析命令地址码、性质码，及时发出动作。
工频通信技术是将要发射的命令信号编码，有规律地在某一串周波的特定相位上，使电力网人为短路，再将短路信号传遍整个电网；在被控点（即接受点）由接收机检测译码复原，并按着预先规定的编码方式进行译码，再根据译得的命令对负荷实施控制。
工频控制系统的实现关键是对短路扰动信号波形的检测，因而有必要对信号的波形进行分析。选定变电所附近的某一负荷变压器作为注入变压器，这样做并不会影响负荷变压器的正常工作。注入变压器容量越大，发射点距注入变压器越近，电网质量越好，可控硅导通角越大，那么，信号就越大，传输距离就越远。发射点及接收点均在电网的低压侧（即0.4kV）。短路点相位如图5所示。其中 即为可控硅导通角，在同等条件下，该角越大则信号量越大，此角一般小于 ，本毕业设计系统选定为 。图7给出了接收点实测得到的短路信号波形。该波形与理论分析波形略有差异，这主要是由于电网变压器的磁饱和及高、低压侧补偿电容造成的。但在过零点的特点是一致的，即都导致正半波变窄而负半波变宽。这一信号的特点使接收机易于检测，从而完成了
远距离控制负荷的目的。
