第三章电力系统远动技术.pptx
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第三章第二次电力系统远动和信息
对状态量进行远程监视称为远程信号，简称遥 信(YX)。
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第三章第二次电力系统远动和信息
v 调度控制中心给发电厂或变电所发的远程命令有控 制命令和调节命令等。
v 当调度控制中心需要直接控制厂、站中的某些设备， 如断路器的合、分闸，发电机组的开、停等，就应 发出相应的控制命令。
v 这种对于具有两个确定状态的运行设备进行操作的 远程命令称为远程控制，简称遥控(YK)。
第三章第二次电力系统远动和信息
v 远动技术是一门综合性的应用技术，其基本原理包 括数据传输原理、编码理论、信号转换技术原理和 计算机原理等。
v 远动技术是调度管理和现代科学技术的产物，因此 其随着科学技术，特别是计算机技术的迅猛发展而 不断更新换代。
v 远动系统由厂站端、通道和调度端组成。工作模式 有循环式和问答式之分，但其硬件结构框架和数据 采集等软件模块并无实质性的差别，其主要差别在 通信软件模块。
•2、电力系统状态估计；
•3、电力系统安全分析和安全控制； •4、电力系统稳定控制；
•5、电力系统潮流优化；
•6、电力系统实时符合预测；
•7、电力系统频率和有功功率自动控制；•8、电力系统电压和无功功率自动控制；
•9、电力系统经济调度控制；
•10、电力系统负荷管理。
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第三章第二次电力系统远动和信息
•图3-26
•遥信、遥测原理 框图
第三章第二次电力系统远动和信息
•遥 控 执行
•遥 调 执行
•遥 控 命 令
•寄 存 器•遥 调 命 令
•寄 存 器
•数 码 写 入
•寄 存 器
•抗 译 干码 扰器
•解 •接 调收 器机
• 信道
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第三章第二次电力系统远动和信息
v 调度控制中心给发电厂或变电所发的远程命令有控 制命令和调节命令等。
v 当调度控制中心需要直接控制厂、站中的某些设备， 如断路器的合、分闸，发电机组的开、停等，就应 发出相应的控制命令。
v 这种对于具有两个确定状态的运行设备进行操作的 远程命令称为远程控制，简称遥控(YK)。
第三章第二次电力系统远动和信息
v 远动技术是一门综合性的应用技术，其基本原理包 括数据传输原理、编码理论、信号转换技术原理和 计算机原理等。
v 远动技术是调度管理和现代科学技术的产物，因此 其随着科学技术，特别是计算机技术的迅猛发展而 不断更新换代。
v 远动系统由厂站端、通道和调度端组成。工作模式 有循环式和问答式之分，但其硬件结构框架和数据 采集等软件模块并无实质性的差别，其主要差别在 通信软件模块。
•2、电力系统状态估计；
•3、电力系统安全分析和安全控制； •4、电力系统稳定控制；
•5、电力系统潮流优化；
•6、电力系统实时符合预测；
•7、电力系统频率和有功功率自动控制；•8、电力系统电压和无功功率自动控制；
•9、电力系统经济调度控制；
•10、电力系统负荷管理。
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第三章第二次电力系统远动和信息
•图3-26
•遥信、遥测原理 框图
第三章第二次电力系统远动和信息
•遥 控 执行
•遥 调 执行
•遥 控 命 令
•寄 存 器•遥 调 命 令
•寄 存 器
•数 码 写 入
•寄 存 器
•抗 译 干码 扰器
•解 •接 调收 器机
• 信道
电力系统远动 ppt课件
闸，则QF触点闭合，接通回 路的正、负电源，使信号脉冲
继电器1KSM的触点闭合，接 通音响报警回路。
+KM
1KSM SYM R
1KSM
1KM
HA 1KM
SA QF -XM
-KM
图2-2 有源
16
上面介绍的是单触点遥信。目前在遥信对象状态的采集方面也有采用 双触点遥信的处理方法，即一个遥信量由两个状态量表示，一个来自开关 的合闸接点，另一个来自跳闸接点.不论无源还是有源触点，由于他们来自 强电系统，直接进入远动装置将会干扰甚至损坏远动设备，因此必须加入 信号隔离措施。
译码 同步
返送校核调制 解调i 电电流变送器量 输
u 电压变送器
模
模\数
拟
转换
多
编码
入 i u 功率变送器
路 开
终 非电量输入 传感器
关
端 装
脉冲量输入
脉冲计数
置 部
状态量输入
数字多路开关
分
非电量输入
传感器
遥控执行
译码
遥调执行
同步
调制 调制
上下 行行 信信 息息
信道
上下
行行
信 息
信 息
9
❖ 远动系统配置的基本模式
点对点配置，如图a
多路点对点配置，如图b 多点星形配置，如图c 多点共线配置，如图d 多点环行配置，如图e
图a
图b
图c
图d
图e
10
1.4调度自动化系统
调度模拟屏
显示器、打印机、 键盘、鼠标
远动 信道
主计算机 前置机
人机联系子系统 计算机子系统
远动子系统
远动终端1-N
调度自动化系统组成
继电器1KSM的触点闭合，接 通音响报警回路。
+KM
1KSM SYM R
1KSM
1KM
HA 1KM
SA QF -XM
-KM
图2-2 有源
16
上面介绍的是单触点遥信。目前在遥信对象状态的采集方面也有采用 双触点遥信的处理方法，即一个遥信量由两个状态量表示，一个来自开关 的合闸接点，另一个来自跳闸接点.不论无源还是有源触点，由于他们来自 强电系统，直接进入远动装置将会干扰甚至损坏远动设备，因此必须加入 信号隔离措施。
译码 同步
返送校核调制 解调i 电电流变送器量 输
u 电压变送器
模
模\数
拟
转换
多
编码
入 i u 功率变送器
路 开
终 非电量输入 传感器
关
端 装
脉冲量输入
脉冲计数
置 部
状态量输入
数字多路开关
分
非电量输入
传感器
遥控执行
译码
遥调执行
同步
调制 调制
上下 行行 信信 息息
信道
上下
行行
信 息
信 息
9
❖ 远动系统配置的基本模式
点对点配置，如图a
多路点对点配置，如图b 多点星形配置，如图c 多点共线配置，如图d 多点环行配置，如图e
图a
图b
图c
图d
图e
10
1.4调度自动化系统
调度模拟屏
显示器、打印机、 键盘、鼠标
远动 信道
主计算机 前置机
人机联系子系统 计算机子系统
远动子系统
远动终端1-N
调度自动化系统组成
电力系统远动及调度自动化课件
1.实现电网的数据收集、监控、经济调度以及有实用效益的 安全分析。 2.进行运行方式及经济调度计算，并上报、下传。 3.监视、统计有关联络线的电力、电量。 4.省级调度应实现与网调、地调间的计算机数据通信。
第二节 电网的分层调度和管理
各级调度自动化系统的职责 省级调度中心 （独立网）
1.实现电网的数据收集、监控、经济调度以及有实用效益的 安全分析。 2.实现自动控制发电功能。 3.进行运行方式及经济调度计算，并上报、下传。 4.监视、统计有关联络线的电力、电量。 5.独立省调应与国家调度、地调实现计算机数据通信。
第三节 电网调度自动化系统功能简介
安全分析SA
Security Analysis;
1.静态安全分析。假设事故，在线分析， 核对电力系统稳定运行方式的安全性。 1.动态安全分析。校核电力系统是否会因 为一个突然发生的事故而导致失去稳定。
第三节 电网调度自动化系统功能简介
调度员模拟培训DTS
Dispatcher Training Simulator; DTS的作用：
第三节 电网调度自动化系统功能简介
经济调度控制EDC
Economic Dispath Control; 提高电网运行的经济性.通常与AGC相配合进行。
在AGC下运行较长时间后，可能偏离最佳运行状态。 启动EDC重新分配机组出力，以维持经济性。
第三节 电网调度自动化系统功能简介
状态估计SE
State Estimator; 根据有冗余的测量值对实际网络的状态 进行估计，得出电力系统状态的准确信 息，并产生“可靠的数据集”。
电力系统远动及调度自动化
主讲：赵春红 2011-09-15
第一章 绪论
第一节 电力系统运行与调度自动化 第二节 电网的分层调度和管理 第三节 电网调度自动化系统功能简介 第四节 电网调度控制技术的发展与趋势
第二节 电网的分层调度和管理
各级调度自动化系统的职责 省级调度中心 （独立网）
1.实现电网的数据收集、监控、经济调度以及有实用效益的 安全分析。 2.实现自动控制发电功能。 3.进行运行方式及经济调度计算，并上报、下传。 4.监视、统计有关联络线的电力、电量。 5.独立省调应与国家调度、地调实现计算机数据通信。
第三节 电网调度自动化系统功能简介
安全分析SA
Security Analysis;
1.静态安全分析。假设事故，在线分析， 核对电力系统稳定运行方式的安全性。 1.动态安全分析。校核电力系统是否会因 为一个突然发生的事故而导致失去稳定。
第三节 电网调度自动化系统功能简介
调度员模拟培训DTS
Dispatcher Training Simulator; DTS的作用：
第三节 电网调度自动化系统功能简介
经济调度控制EDC
Economic Dispath Control; 提高电网运行的经济性.通常与AGC相配合进行。
在AGC下运行较长时间后，可能偏离最佳运行状态。 启动EDC重新分配机组出力，以维持经济性。
第三节 电网调度自动化系统功能简介
状态估计SE
State Estimator; 根据有冗余的测量值对实际网络的状态 进行估计，得出电力系统状态的准确信 息，并产生“可靠的数据集”。
电力系统远动及调度自动化
主讲：赵春红 2011-09-15
第一章 绪论
第一节 电力系统运行与调度自动化 第二节 电网的分层调度和管理 第三节 电网调度自动化系统功能简介 第四节 电网调度控制技术的发展与趋势
电力远动技术
2 远方站的远动设备也采用微型机
这种系统除了传统的远动功能、模拟转换、遥信扫描、遥
控之外，还扩展了事故顺序记录、全系统时钟对时、事故
3
追忆、发(耗)电量统计和传送，增加当地功能，如电容器 投切、接地检查，当地屏幕显示和打印制表以及其他需要
的 为功 了能 保， 证远 整方 个站 安扩全大监功控能系时统要的发可展靠成性多，机在系远统方或站采和用主高 站功 端
电力远动技术 11.26
返送校验
命令被送到远方站以后，经过差错控制的 校核，确认命令没有受到干扰。远方站收 到命令后，应先检查输出执行电路没有接 点处于闭合状态；再将正确接收的命令输 出，并将输出命令的状态反编码送到主站 端；在主站端将接收到的返送校核码进行 比较
执行
在返送校核无误后，将结果显示给 调度人员，并向远方站发送执行命 令。此时由执行命令将输出执行机 构的电源合上，驱动执行机构操作 对象动作。被控对象动作后，过一 定时间还要检查有关电路是否有接 点粘上，并将动作结果告知主站， 过一定时间将电源自动切除。只有 这样严格的技术措施，才能保证遥 控的正确无误
在电力系统中，远动装置作为电力自动化控制系统的核心设备，能够 实现对电力系统各种设备的自动控制和保护，如断路器、接地开关、 避雷器、变压器等设备。同时还可以进行数据采集和传输，提供给上 层监控系统参考，支持电力系统运行管理和决策。在更广泛的应用中， 远动装置也被用于实现对广阔地区的生产过程进行监视和控制，包括 对必需的过程信息的采集、处理、传输和显示、执行等全部的设备和 功能
电力远动技术 11.26
-
1 远动的基本概念 3 远动的基本概念 5 远动装置的用途
2 远动的基本概念 4 远动技术的发展 6 远动实现的基本功能
电力系统远动技术
第三章电力系统远动技术第一节远动终端RTU概述一、RTU定义✧远动终端：电网调度自动化系统中安装在发电厂、变电站的一种具有四遥远动功能的自动化设备。
远动装置=远方终端=远动终端=RTU（RemoteTerminal Unit）。
✧RTU在电网调度自动化系统中具有重要的作用。
（系统结构：调度端SCADA/EMS＋远动信道＋厂站端RTU）。
二、RTU发展概述①60～70年代，硬件式远动装置：晶体管或集成电路构成的无触点远动装置WYZ或者数字式综合远动型远动装置SZY，均属于布线逻辑式远动装置，所有功能均由逻辑电路实现，现已经基本淘汰。
②80年代后，软件式远动装置：基于微机原理构成的远动装置（微机远动装置），功能由软件程序实现，具有功能强、可扩充性好、结构简单、稳定可靠等优点，得到普及应用。
三、RTU的功能概述远方功能：RTU与调度中心之间通过远距离信息传输所完成的监控功能。
①遥测（YC，Tele-measurement）：远程量测值。
RTU将采集到的厂站运行参数按规约传送给调度中心（上传）。
包括：P、Q、U、I、档位、温度等，容量达几十到上百个（路）。
另外还包括2类特殊YC：a)数字值（Digital Measured Value）：RTU以数字量的形式直接接收后上传。
如频率、水库水位等。
b)记数脉冲（Counter Pulse）：单独的采集（电路）板。
主要指RTU采集的反映电能量的脉冲记数。
容量可达几十路电度量。
②遥信（YX，Tele-indication, Tele-signalization）：远程状态信号。
RTU将采集到的厂站设备运行状态按规约传送给调度中心（上传）。
包括：断路器和隔离刀闸的位置信号、继电保护和自动装置的位置信号、发电机和远动设备的运行状态等。
容量达几十到几百个。
③遥控（YK，Tele-command）：远程命令。
调度中心发给RTU的改变设备运行状态的命令。
包括：操作厂站各电压回路的断路器、投切补偿电容器和电抗器、发电机组的启停等。
电力系统远动全套精品课件
远动技术是一门综合性的应用技术，它的基本原理 包括数据传输原理、编码理论、信号转换技术原理、计 算机原理等。远动技术是调度管理和现代科技的产物， 因此它随着科学技术，特别是计算机技术的迅猛发展而 不断更新换代。
第一节电力系统远动的功能
远动（telecontrol）: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。 四遥： 遥测即远程测量（telemetering）:应用远程通信 技术，传输被测变量的值。
电力系统构成
ห้องสมุดไป่ตู้
发电厂：
发电
变电所：
输电
输配电线路：
配电
用电设备：
用电
电力系统几 级调度机构
国家调度 大区网调 省级调度 地区调度等
第二节 远动信息及传输模式
一、远动信息内容
遥测：发电厂、变电所的各种运行参数， 它分为电量和非电量两类。
电量包括：母线电压、系统频率、流过电 力设备（发电机、变压器）及输电线的有功功 率、无功功率和电流。
第五章 远动信息的信源编码
第一节 遥信信息的采集和处理 第二节 遥测量的采集 第三节 遥测信息的处理 第四节 脉冲量的采集和处理 第五节 遥控和遥调
第六章 电量变送器
第一节 交流电流变送器和 交流电压变送器
第二节 功率变送器 第三节 交流采样原理及算法 第四节 被测电量的交流采样 第五节 电量变送器的主要性能指标
第九章 电力调度自动化系统
第一节 计算机网络基础 第二节 电力调度自动化系统 第三节 电力调度自动化系统的
软件模块 第四节 前置工作站 第五节 调度工作站 第六节 远动工作站 第七节 调度自动化系统的性能指标
前言
为贯彻落实教育部《关于进一步加强 高等学校本科教学工作的若干意见》和 《教育部关于以就业为导向深化高等职业 教育改革的若干意见》的精神，加强教材 建设，确保教材质量，中国电力教育协会 组织制订了普通高等教育“十一五”教材 规划。该规划强调适应不同层次、不同类 型院校，满足学科发展和人才培养的需求， 坚持专业基础课教材与教学急需的专业教 材并重、新编与修订相结合。本书为修订 教材。本书是根据高等学校电力工程类专 业教学指导委员会制定的教学大纲编写的。
第一节电力系统远动的功能
远动（telecontrol）: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。 四遥： 遥测即远程测量（telemetering）:应用远程通信 技术，传输被测变量的值。
电力系统构成
ห้องสมุดไป่ตู้
发电厂：
发电
变电所：
输电
输配电线路：
配电
用电设备：
用电
电力系统几 级调度机构
国家调度 大区网调 省级调度 地区调度等
第二节 远动信息及传输模式
一、远动信息内容
遥测：发电厂、变电所的各种运行参数， 它分为电量和非电量两类。
电量包括：母线电压、系统频率、流过电 力设备（发电机、变压器）及输电线的有功功 率、无功功率和电流。
第五章 远动信息的信源编码
第一节 遥信信息的采集和处理 第二节 遥测量的采集 第三节 遥测信息的处理 第四节 脉冲量的采集和处理 第五节 遥控和遥调
第六章 电量变送器
第一节 交流电流变送器和 交流电压变送器
第二节 功率变送器 第三节 交流采样原理及算法 第四节 被测电量的交流采样 第五节 电量变送器的主要性能指标
第九章 电力调度自动化系统
第一节 计算机网络基础 第二节 电力调度自动化系统 第三节 电力调度自动化系统的
软件模块 第四节 前置工作站 第五节 调度工作站 第六节 远动工作站 第七节 调度自动化系统的性能指标
前言
为贯彻落实教育部《关于进一步加强 高等学校本科教学工作的若干意见》和 《教育部关于以就业为导向深化高等职业 教育改革的若干意见》的精神，加强教材 建设，确保教材质量，中国电力教育协会 组织制订了普通高等教育“十一五”教材 规划。该规划强调适应不同层次、不同类 型院校，满足学科发展和人才培养的需求， 坚持专业基础课教材与教学急需的专业教 材并重、新编与修订相结合。本书为修订 教材。本书是根据高等学校电力工程类专 业教学指导委员会制定的教学大纲编写的。
电力系统远动
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。
电力系统远动技术讲义课件
电力系统远动技术讲义
非综合自动化系统变电站与调度的通讯
采用传统RTU，一个站内有一套或几套RTU， RTU可为微机式或集成电路式。数据通过电缆从开 关场到RTU的数据采集单元，遥控命令也是通过控 制电缆发送给有关装置。
RTU通过远动规约（如CDT,N4F,SC1801等）与 调度通讯。
电力系统远动技术讲义
DO DI AI
RTU
板板板
保护
保护
保护
保护
站内RTU信号采集示意图
电力系统远动技术讲义
返回
CSC2000综自系统远动与调度的通讯
充分利用通讯网采集各间隔数据，由远动主 站负责处理这些数据。
采用计算机(CSM300)模拟RTU,只负责规约转 换。
在站内，远动主站节点与其它节点按站内规约 通讯，在站外，远动主站与调度按远动规约通讯。
•
CPU为16位单片机。
• CSM300C/D
•
采用32位工控机，可同时与多个调度端通讯。
• CSM300E
•
采用QNX嵌入式操作系统，支持多任务，多进程，
实时性强，配置灵活。
电力系统远动技术讲义
远动主站的主要功能
• 收集前置装置上送的网络信息 • 将网络信息转换成标准远动规约所要求的格
式 • 模拟RTU完成标准的“四遥”功能 1 驱动事故音响和预告音响
以上示例是某220KV综合自动化站的分组复归配置文件。共分为两组，其中第1 组为站内的所有220KV等级的双网络装置，第2组为站内的其他需要复归的单网络装 置。文件中每个字节对应的是该分组中的保护装置的网络地址，每个分组最多接入 64个装置，不足64个以00填充。
电力系统远动技术讲义
五.双机切换配置文件
非综合自动化系统变电站与调度的通讯
采用传统RTU，一个站内有一套或几套RTU， RTU可为微机式或集成电路式。数据通过电缆从开 关场到RTU的数据采集单元，遥控命令也是通过控 制电缆发送给有关装置。
RTU通过远动规约（如CDT,N4F,SC1801等）与 调度通讯。
电力系统远动技术讲义
DO DI AI
RTU
板板板
保护
保护
保护
保护
站内RTU信号采集示意图
电力系统远动技术讲义
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CSC2000综自系统远动与调度的通讯
充分利用通讯网采集各间隔数据，由远动主 站负责处理这些数据。
采用计算机(CSM300)模拟RTU,只负责规约转 换。
在站内，远动主站节点与其它节点按站内规约 通讯，在站外，远动主站与调度按远动规约通讯。
•
CPU为16位单片机。
• CSM300C/D
•
采用32位工控机，可同时与多个调度端通讯。
• CSM300E
•
采用QNX嵌入式操作系统，支持多任务，多进程，
实时性强，配置灵活。
电力系统远动技术讲义
远动主站的主要功能
• 收集前置装置上送的网络信息 • 将网络信息转换成标准远动规约所要求的格
式 • 模拟RTU完成标准的“四遥”功能 1 驱动事故音响和预告音响
以上示例是某220KV综合自动化站的分组复归配置文件。共分为两组，其中第1 组为站内的所有220KV等级的双网络装置，第2组为站内的其他需要复归的单网络装 置。文件中每个字节对应的是该分组中的保护装置的网络地址，每个分组最多接入 64个装置，不足64个以00填充。
电力系统远动技术讲义
五.双机切换配置文件
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第二节 电力系统远动通信系统简介
远动系统的构成：厂站端远动装置、调度端远动装置和远 动信道
调度中心——主站（控制站），厂站——子站
安装在主站和子站的远动装置分别称为前置机和远动终端 装置RTU
第三章 电力系统远动技术
s
m
c
R
➢ 二进制数字信号通信（数字信号的调制与解调）
二进制数字调制中，包括三种形式：幅度键控 (ASK) 、频率键控(FSK)和相位键控(PSK)
第三章 电力系统远动技术
➢数字信号的调制
第三章 电力系统远动技术
➢数字信号解调 • 振幅键控非相干解调原理框图
• 振幅键控 非相干解 调过程各 点波形图
第三章 电力系统远动技术
2. 频率键控(FSK)（非相干解调）
第三章 电力系统远动技术
2. 频率键控(FSK)（非相干解调）
第三章 电力系统远动技术
➢相位键控相干解调原理
➢相位键控 相干解调过 程各点波形 图
第三章 电力系统远动技术
第三节 信息传输差错控制原理
➢差错控制方式 前向纠错(FEC)、检错重发(ARQ)和混合纠错(HEC)
是常用的三种差错控制方式
第三章 电力系统远动技术
➢几种常用的检错码有如下几种： (1) 奇偶监督码 (2) 二维奇偶监督码 (3) 重复码 (4) 恒比码
➢在帧中每一个字末端附上一个奇或偶校验 码。 选择附加码是“1”或“0”的原则为： 使得该字包括监督码元在内含有偶个“1” （偶校验）或奇数个“1”（奇校验）
第三章 电力系统远动技术
二维奇偶监督码
字符码字
码字
0000111 0000111 1
0000110 0000110 0
0000101 0000101 0
装置开关输出回路接线图
第三章 电力系统远动技术
第三章 电力系统远动技术
➢ 第一节 信息传输基础 信息传输的过程称为通信，所有通信都是将
消息变成与之对应的信号来传递。 现代通信主要是以电信号来传递的，通常寄
托在电信号的某一参量上，按电信号的参量承载 的信号类型可分为 连续的：模拟信号——普通的电话机 离散的：数字信号——电报、传递的数据、遥控指 令等
第三章 电力系统远动技术
重复，“00”表示开关断开
“11”
“10”
“01” 丢弃
➢ 纠错
再增加一位，即“111”表示开关闭合，“000”表示开关断 开
“111”
“110”
“101”
“011” 根据多数表决法的判断原则应为闭合
第三章 电力系统远动技术
奇偶校验
0000100 0000100 1
0000011 0000011 0
校验字符
0000011 0
恒比码：从某确定码长的码组中挑选那些1和0的比例为 恒定值的码组作为许用码，在检验时，只要计算接受码组 中的1的数目是否正确，就可知道有无错误
第三章 电力系统远动技术
➢现场总线通信方式
•现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表， 使它们各自都具有了数字计算和数字通信能力，采用可 进行简单连接的双绞线等作为总线，把多个测量控制仪 表连接成的网络系统
数值上波特率和比特率是相等的，但其意义是不同的
第三章 电力系统远动技术
2. 误码率
发生误码个数
Pe
lim
n
传输总码元数
➢异步传输和同步传输 1. 异步通信
第三章 电力系统远动技术
2. 同步通信 接收端的时钟严格保持与发送端一致，同步通信时
一个数据帧中包含有如下几个部分 ： 同步码、数据码、校验码。
第三章 电力系统远动技术
➢数字通信传输方式 • 串行传输，并行传输
A0
A1
A
A2
A3
0
A0
1
A1
0
A2
B
1
A3
T (a)
A3 A2 A1 A0
1010
A
B
T (b)
第三章 电力系统远动技术
•点到点通信、点到多点通信和多点到多点通信 •单工方式、半双工方式和双工方式
甲方发信端
信道
(a)单工方式
甲方发信端 甲方收信端
量为1bit，一个M进制码元的信息量为log2M bit，所 以码元速率Rs和信息速率Rb之间的关系为
Rb
Rs
(baud )
log2 M
Rb Rs log2 M (bit / s)
如每秒钟传送2400个码元，则码元速率为2400 baud；当采用二进制时，信息速率为2400bit/s；若采
用四进制时，信息速率为4800bit/s。对于二进制，在
信道
(b)半双工方式
甲方发信端 甲方收信端
信道
(c)全双工方式
直通方式和交换方式 （需交换机）
同步通信和异步通信
乙方收信端
乙方发信端 乙方收信端
乙方收信端 乙方发信端
第三章 电力系统远动技术
•信息传输速率与误码率 •通信系统的性能指标：有效性（速度）、可靠性 （质量）、适应性、经济性及维护使用
1. 信息传输速率 数字信号由码元组成，定义单位时间传输的码元
统。 ➢ 数字通信具有以下特点： (1) 抗干扰能力强。 (2) 便于进行信号加工与处理 (3) 传输中出现的差错(误码)可以设法控制，提高了传
输质量
第三章 电力系统远动技术
(4) 数字信息易于加密且保密性强 (5) 能够传输话音、电视和数据等多种信息，增加了通 信系统的灵活性和通用性。
缺点：信号带宽增加，频带的利用率低 模拟电话信号带宽为4KHZ 数字电话信号带宽为20KHZ~60KHZ
第三章 电力系统远动技术
微机保护装置的构成
1、模拟量输入部分 2、数字量输入部分 3、数字量输出部分 4、计算机部分 5、电源部分
第三章 电力系统远动模技术拟量输入部分
开关量（数字量）输入回路
（1）装置面板上的接点 （2）从装置外部经端子排引入装置的接点
第三章 电力系统远动技术
➢开关量（数字量）输出回路
数为码元速率Rs，单位为码元／s，又称波特(baud)， 简记为Bd，所以码元速率也称波特率。
定义单位时间传输的信息量为信息速率Rb，单位 为bit/s (比特／秒)，所以信息速率又称比特率。
第三章 电力系统远动技术
码元可以是二进制的，也可以是多进制的，进制不
同的码元携带的信息量不同。一个二进制码元的信息
第三章 电力系统远动技术
第三章 电力系统远动技术
第一节 信息传输基础 点与点之间建立的通信系统是通信的最基本形式，
其如下框图所示 。
信源
变换器
信道
反变换器
信宿
噪声源
第三章 电力系统远动技术
➢ 模拟通信和数字通信 (1) 模拟通信一般指的是信源发出的、信宿接收的和信
道传输的等都是模拟信号的通信过程或方式。 (2) 数字通信一般是指以数字信号的形式传输信号的系
远动系统的构成：厂站端远动装置、调度端远动装置和远 动信道
调度中心——主站（控制站），厂站——子站
安装在主站和子站的远动装置分别称为前置机和远动终端 装置RTU
第三章 电力系统远动技术
s
m
c
R
➢ 二进制数字信号通信（数字信号的调制与解调）
二进制数字调制中，包括三种形式：幅度键控 (ASK) 、频率键控(FSK)和相位键控(PSK)
第三章 电力系统远动技术
➢数字信号的调制
第三章 电力系统远动技术
➢数字信号解调 • 振幅键控非相干解调原理框图
• 振幅键控 非相干解 调过程各 点波形图
第三章 电力系统远动技术
2. 频率键控(FSK)（非相干解调）
第三章 电力系统远动技术
2. 频率键控(FSK)（非相干解调）
第三章 电力系统远动技术
➢相位键控相干解调原理
➢相位键控 相干解调过 程各点波形 图
第三章 电力系统远动技术
第三节 信息传输差错控制原理
➢差错控制方式 前向纠错(FEC)、检错重发(ARQ)和混合纠错(HEC)
是常用的三种差错控制方式
第三章 电力系统远动技术
➢几种常用的检错码有如下几种： (1) 奇偶监督码 (2) 二维奇偶监督码 (3) 重复码 (4) 恒比码
➢在帧中每一个字末端附上一个奇或偶校验 码。 选择附加码是“1”或“0”的原则为： 使得该字包括监督码元在内含有偶个“1” （偶校验）或奇数个“1”（奇校验）
第三章 电力系统远动技术
二维奇偶监督码
字符码字
码字
0000111 0000111 1
0000110 0000110 0
0000101 0000101 0
装置开关输出回路接线图
第三章 电力系统远动技术
第三章 电力系统远动技术
➢ 第一节 信息传输基础 信息传输的过程称为通信，所有通信都是将
消息变成与之对应的信号来传递。 现代通信主要是以电信号来传递的，通常寄
托在电信号的某一参量上，按电信号的参量承载 的信号类型可分为 连续的：模拟信号——普通的电话机 离散的：数字信号——电报、传递的数据、遥控指 令等
第三章 电力系统远动技术
重复，“00”表示开关断开
“11”
“10”
“01” 丢弃
➢ 纠错
再增加一位，即“111”表示开关闭合，“000”表示开关断 开
“111”
“110”
“101”
“011” 根据多数表决法的判断原则应为闭合
第三章 电力系统远动技术
奇偶校验
0000100 0000100 1
0000011 0000011 0
校验字符
0000011 0
恒比码：从某确定码长的码组中挑选那些1和0的比例为 恒定值的码组作为许用码，在检验时，只要计算接受码组 中的1的数目是否正确，就可知道有无错误
第三章 电力系统远动技术
➢现场总线通信方式
•现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表， 使它们各自都具有了数字计算和数字通信能力，采用可 进行简单连接的双绞线等作为总线，把多个测量控制仪 表连接成的网络系统
数值上波特率和比特率是相等的，但其意义是不同的
第三章 电力系统远动技术
2. 误码率
发生误码个数
Pe
lim
n
传输总码元数
➢异步传输和同步传输 1. 异步通信
第三章 电力系统远动技术
2. 同步通信 接收端的时钟严格保持与发送端一致，同步通信时
一个数据帧中包含有如下几个部分 ： 同步码、数据码、校验码。
第三章 电力系统远动技术
➢数字通信传输方式 • 串行传输，并行传输
A0
A1
A
A2
A3
0
A0
1
A1
0
A2
B
1
A3
T (a)
A3 A2 A1 A0
1010
A
B
T (b)
第三章 电力系统远动技术
•点到点通信、点到多点通信和多点到多点通信 •单工方式、半双工方式和双工方式
甲方发信端
信道
(a)单工方式
甲方发信端 甲方收信端
量为1bit，一个M进制码元的信息量为log2M bit，所 以码元速率Rs和信息速率Rb之间的关系为
Rb
Rs
(baud )
log2 M
Rb Rs log2 M (bit / s)
如每秒钟传送2400个码元，则码元速率为2400 baud；当采用二进制时，信息速率为2400bit/s；若采
用四进制时，信息速率为4800bit/s。对于二进制，在
信道
(b)半双工方式
甲方发信端 甲方收信端
信道
(c)全双工方式
直通方式和交换方式 （需交换机）
同步通信和异步通信
乙方收信端
乙方发信端 乙方收信端
乙方收信端 乙方发信端
第三章 电力系统远动技术
•信息传输速率与误码率 •通信系统的性能指标：有效性（速度）、可靠性 （质量）、适应性、经济性及维护使用
1. 信息传输速率 数字信号由码元组成，定义单位时间传输的码元
统。 ➢ 数字通信具有以下特点： (1) 抗干扰能力强。 (2) 便于进行信号加工与处理 (3) 传输中出现的差错(误码)可以设法控制，提高了传
输质量
第三章 电力系统远动技术
(4) 数字信息易于加密且保密性强 (5) 能够传输话音、电视和数据等多种信息，增加了通 信系统的灵活性和通用性。
缺点：信号带宽增加，频带的利用率低 模拟电话信号带宽为4KHZ 数字电话信号带宽为20KHZ~60KHZ
第三章 电力系统远动技术
微机保护装置的构成
1、模拟量输入部分 2、数字量输入部分 3、数字量输出部分 4、计算机部分 5、电源部分
第三章 电力系统远动模技术拟量输入部分
开关量（数字量）输入回路
（1）装置面板上的接点 （2）从装置外部经端子排引入装置的接点
第三章 电力系统远动技术
➢开关量（数字量）输出回路
数为码元速率Rs，单位为码元／s，又称波特(baud)， 简记为Bd，所以码元速率也称波特率。
定义单位时间传输的信息量为信息速率Rb，单位 为bit/s (比特／秒)，所以信息速率又称比特率。
第三章 电力系统远动技术
码元可以是二进制的，也可以是多进制的，进制不
同的码元携带的信息量不同。一个二进制码元的信息
第三章 电力系统远动技术
第三章 电力系统远动技术
第一节 信息传输基础 点与点之间建立的通信系统是通信的最基本形式，
其如下框图所示 。
信源
变换器
信道
反变换器
信宿
噪声源
第三章 电力系统远动技术
➢ 模拟通信和数字通信 (1) 模拟通信一般指的是信源发出的、信宿接收的和信
道传输的等都是模拟信号的通信过程或方式。 (2) 数字通信一般是指以数字信号的形式传输信号的系