电力系统远动技术分析

信
信
息
源
源 M C编
S
码
译
受 信 者
码
码
1 信息源作用是把消息转换成信号输出。信源编码对信息源发出的模拟信号完成 A\D 转换， 得到对应的数字信号，这些信号与 S 中原有的数字信号进行编码。信道编码是按一定的规 则，在信息序列 m 中添加一些冗余码元，将信息序列 m 变成较长的二进制数字序列 c，称 它为码字。 2 信道编码是为了提高信息序列 M 的抗干扰能力，提高数字信号的信号传输的可靠性。 3 调制的作用是将用数字序列表示码字 C，变换成适合于在信道中传输的信号形式，送入 信道。 4 信道是信息传输的通道。 5 干扰分为随机干扰和突发干扰，随机干扰与前后码元无关，突发干扰：码字中某些码字 的错误具有相关性。 6 通信方式：单工，半双工，双工。SCADA 系统中远动信息采用双工和半双工 二、数字信号的质量 1 通信系统的质量指标主要是信号传输的有效性和信号传输的可靠性。信号传输的有效性是
电力系统远动技术分析
第一章 概述 1 远动的含义：利用远程通信技术进行信息传输，实现对远方运行设备的监视和控制。 2 四遥：遥测、遥信、遥控、遥调。 3 遥测：应用远程通信技术，传输被测变量的值。
遥信：远程信号，对诸如告警情况、开关位置或阀门位置这样的状态信息的远程监视。 遥控：应用远程通信技术，使运行设备的状态产生变化。 遥调：即远程调节，对具有两个以上状态的运行设备进行控制的远程命令。 4 现代电力系统由发电厂、变电所、输配电线路和用电设备等组成，包括发电、输电、配 电和 3 用电四个环节。 5 电力系统调度中心的任务：一是合理地调度所属发电厂的出力，制定运行方式，从而保 证电力系统的正常运行安全、经济地向用户提供满足质量要求的电能。二是在电力系统发生 故障时，迅速排除故障，尽快恢复电力系统的正常运行。 6 遥测的信息：电量和非电量。电量如：电压、电流、功率，有功，无功，功率因数等， 非电量如：发电机温度，水库水位等。 7 遥控信息下达后必须进行返回校验。远动信息的传输方式，循环式和问答式 polling。 8 循环式：厂站自动向调度端周期性的传输测量的信息，对信道要求较低。问答式：调度 端向厂站发送查询命令，对信道要求较高，且保证有上下行信道。 9 远动信息的编码 规约规定：由远动信息产生的任何信息字都是由 48 位二进制数构成，即所有的信息字的位 数相同。其中前八位是功能码，最后八位是校验码，用 CRC 校验 10 校验码是信息字中用于检错和纠错的部分，他的作用是提高信息在传输过程中的抗信道 干扰能力。 11 问答式传输规约与循环式规约的不同，问答式传输规约中不同类型的报文，报文的总字 节数不同，即报文的长度不同，且报文长度的变化总是八位八位的增减，即八位八位的增加 或减少。 12 问答式传输规约中的报文，报头通常有 3----4 个字节，它指出进行问答的双方中 RTU 的地址、报文所属的类型、报文中数据的字节数、数据区表示报文要传送的信息内容，它的 字节数和字节中各位的含义随报文类型的不同而不同，且数据字节数是多少，由报文头中的 有关字节指出，校验码按照规约给定的某种编码规则，用报文头和数据的字节运算得到。 13 常用的远动信道 信道是信号传输时经过的通道。传输远动信息的通道称为信道。常用的信道有：专用有线信 道，复用电力线载波信道，微波信道，光纤信道，无线电信道等，信道质量的好坏影响信号 传输的可靠性。 14 专用有线信道需要架空明线或专用电缆，用作近距离传输。电力线载波信道，由于电力 线覆盖各个电厂和变电所等电业部门，不另外增加线路投资，且结构坚固，所以得到广泛的 应用。微波信道拥频率为 300MHz----300GHz 的无线电波传输信号，优点是频率宽，传输稳 定，方向性强，保密性好。光纤信道中的传输过程是发送端将电信号转变为光信号，让光信 号沿着光导纤维传输，接收端将光信号还原为电信号。光导纤维传输信号的工作频率高，光 纤通信具有信道宽，容量大，衰减小，不受外界电磁场干扰，误码率低等特点，它的性能较 好。无线电信道由发射机、发射天线、自由空间、接收天线和接收机组成。 信号的电磁波在自由空间中传输，因为他利用自由空间进行传输，不需架设通信线路，节约
指在给定的信道内能够传输信息内容的多少。可靠性是指在给定的信道内接收到信息的准确
性。
2 系统的传输速率可以用码元传输的速率来表示，也可以用信息传输的速率来表示，码元
大量金属材料和减少维护人员的工作量，在电力系统中应用广泛。 第三节 远动系统 1 远动系统是指对广阔地区的生产过程进行监视和控制的系统，包括对必须过程信息采集、 处理、传输和显示、执行等全部的设备与功能，构成包括厂站端远动装置、调度端远动装置 和远动信道。 2 调度中心：即主站，它对子站实现远程监控的站，子站也成受控站。 主站的远动装置称为前置机，子站的远动装置称为远动终端装置（RTU) 3 前置机是缓冲和处理输入和输出数据的处理机，它接受 RTU 送来的远动信息，经译码还 原，完成显示、打印等功能。调度员可以向前置机输入遥控和遥调的命令，并经编码（按远 动规约）传向 RTU. 4 RTU 对各种电量变送器送来的 0-----5V 的直流电压分时完成 A|D 转换，将测量到的二 进制信息按规约编成遥测信息和遥信信息后发向前置机，还接收前置机送来的遥控信息和遥 调信息，经译码还原，遥调对象号和设定值，经返回校验正确后对遥控命令执行输出。 5 前置机和 RTU 接收信息时必须保证对方同步工作。远动系统中的前置机和 RTU 是一对 N 的配置方式。 二 远动系统配置的基本模式 远动配置指主站与若干子站及连接这些子站的传输线路的组合体。 1 (1) 点对点配置，(2)多路点对点配置，(3) 多点星形配置，(4)多点共线配置,(5)多点环 形配置 2 调度自动化系统按其功能的不同，划分为数据采集和监控系统 SCADA 和能量管理系统 EMS 第二章远动信息传输规约 一 数字通信系统模型 传输数字信号的通信系统称为数字通信系统。