电力系统远程监控精修订

电力系统远程监控

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1套

一．填空：

1．电力系统远动的基本功能是遥控、遥测、遥调、遥信。

2．电力系统远动的主要性能指标是可靠性、实用性、准确性。

3．列举常用的信道类型（至少4种）卫星通信无线电通信光纤通信微波通信专用有线通信，信道理想的衰减频率特性是，理想的相移频率特性是。

4．已知（n，k）分组码，最小码距为d min，则监督位长度是n-k ，可检出的错误个数最大为 n-k-1 ，可纠正的错误个数最大为(n-k-1)/2 ，

分组码的编码效率是 k/n 。

5．遥信量的采集过程中常用的隔离方法有数字滤波法和限幅滤波法。

6．远动中常用的同步码是。

二．简答：

1．简述波特率和比特速率的区别。

比特率是数字信号的传输速率：单位时间内所传输的二进制代码的

有效位数。单位：比特/秒（bps）或千比特/秒（kbps）。

波特率是调制速率（又称波形速率）：线路中每秒传送的波形的个

数。单位：波特（baud）。调制速率B是波形周期T 的倒数：B =

1/T

2．简述多路复用技术及其主要实现方法。

在发送端，将多路数字信号按一定方式复合起来通过一条线路传

输，在接收端，将收到的多路合成数字信号分解成原来的多路数字

信号的技术。实现方法：

（1）频分多路复用：信号安排在互不重叠的频段内进行调制，然后合并成一个信号传输。（2）时分多路复用：各个不同信号按先后顺序安排在不同时间段内循环传输。（3）波分复用：光的频分复用，用于光纤通信（4）码

分复用：CDMA码分多址。

3．说明数字调制的概念及其实现原理。

数字调制是利用数字信号去控制一定形式的载波而实现调制的一种方法。通常用高频正弦作为载波信号，当用数字基带信号区分别控

制正弦载波信号的幅值Um、角频率w、相位φ这三个参数中的任意

一个参数时，便分别实现了振幅控件（ASK）移频键控（FSK）及移

相键控（PSK）的调制方式。

4．画出调度端分布式远动装置的构成框图。

5．说明电力系统远动中常用的差错控制方式，简述其信息传输过程。

差错控制指能在接收端发现数据错误的控制措施和方法。四种差错控制方法：

1.、循环检错发：收到误码丢弃等待再发。2、检错重发：收到误码并

检测出来，通知发送端重发直至正确。3、反馈检测：将受到的信息原样发回发送端比较，若正确则发送新信息反之重新发送。4、前向纠

错：接收端检测出错误并确定位置自动纠正（一般取反）。

三．计算

1．已知A/D转换器为12位双极性（即数据输出范围为：－211～211－1），测量值为500KV母线电压（考虑±10％的电压偏移）。确定A/D变换器的标度变换系数；若其输出值为2F0H，计算对应的电压值。

变换系数=500000/（212-1）=122.1v/位

2F0H=752D

电压值=（752*122.1+250000）（1+-0.1）=376.0kv — 307.6kv

2．已知一数据传输系统采用（16，8）循环冗余码进行差错控制，采用的生成多项式为：g(x)=x8+x2+x+1，并且信息位是97H，试计算：

（1）该信息位对应的监督位。

信息长=8 码字长=16 监督位r=n-k=16-8=8

M(x)=x7+x4+x2+x+1x n?k=x8

A= x n?k?M(x)=x8?(x7+x4+x2+x+1)= x15+x12+x10+x9 + x8

A g(x)=

x15+x12+x10+x9 +x8

x8+x2+x+1

=

监督位r(x)=

（2）该信息位对应的码字。

C(x)=A+r(x)

（3）加入陪集码（P(x)=x7+x6+x5+x4+x3+x2+x+1）后的码字。

信息码元未变，监督码取反

r(x)=00010011

c(x)=

一．简答题

1．说明电网监控系统的主要功能。

①可对三相电压、三相电流信号进行实时测量，并及时计算电压、

电流的有效值、电压电流三相不平衡、有功功率、无功功率等重要参数；②可记录相关重要事件、故障发生时及时准确的警；③对参数进行计算分析，并对这些信息进行有效的评价，为决策提供重要参考；④具有开关量输入输出能力，可以实现各种开关控制；⑤具有远程通信接口，服务于更高层的企业信息分析管理系统；⑥具有良好人机交互界面，便于对电网运行状况的了解提供帮助。

2．简述远动系统中遥控量的传输过程。

遥控输出端输出保持某一状态。输出“0”，设备不工作；输出“1”设备工作。当RTU掉电后原“1”态变为“0”使设备停止工作。

在电力系统中，遥控的主要对象为断路器，对断路器运行状

态的控制方式不同，其合闸于跳闸操作分别由合闸回路和跳闸

回路控制，因此对断路器的操作需要两路控制输出实现，一路

负责合闸，另一路负责跳闸。

3．说明调制技术的类型以及常用数字调制方法的基本原理。

调制方式按照调制信号的性质分为模拟调制和数字调制两类；按照载波的形方式方式分为连续波调制和脉冲调制两类数字调制技术是把基带信号变换成传输信号的技术。它将模拟信号抽样量化后，以二进制数字信号“1”或“0”对光载波进行通断调制，并进行脉冲编码（PCM）。数字调制的优点是抗干扰能

力强，中继时噪声及色散的影响不积累，因此可实现长距离传输。

它的缺点是需要较宽的频带，设备也复杂。

二．比较下列基本概念的异同

1．异步串行通信与同步串行通信

异步通信是指通信双方以一个字符（包括特定附加位）作为数

据传格单位且发送方传送字符的间隔时间不一定。同步通信是指

允许连续发送一序列字符而每个字符的数据位数都相同且没有起

始位和停止位。

异步通信是指通信中两个字节间的时间间隔是不固定的，而在

同一个字节中的两个相邻位的时间间隔是固定的。同步通信是在

通信过程中每个字节的时间间隔是相等的，而每个字字节的位时

间间隔也是固定的。

2．波特率与比特速率

比特率是数字信号的传输速率：单位时间内所传输的二进制代码的有效位数。单位：比特/秒（bps）或千比特/秒

（kbps）。

波特率是调制速率（又称波形速率）：线路中每秒传送的波形

的个数。单位：波特（baud）。调制速率B是波形周期T 的倒

数：B = 1/T

3．循环式传输模式与问答式传输模式

循环式：以厂站RTU 为主动端，自发地不断循环地向调度中心上报现场数据（YC、YX、SOE、YXBW 等）的远动数据传输问答式：主站与多个RTU通信时，主站掌握通信主动权。主站轮流询问各个子站，并接收子站送来的消息。为了提高效率，子站

在有变化时才报告发送，如YX变化（YXBW），YC越限发

送。

三．计算：

已知一数据传输系统采用（16，8）循环冗余码进行差错控制，采用的生成多项式为g(x)=x8+x2+x+1，并且信息位是67H，试

计算

（1）该信息位对应的监督位。

信息长=8 码字长=16 监督位r=n-k=16-8=8

M(x)=x6+x5+x2+x+1x n?k=x8

A= x n?k?M(x)=x8?(x6+x5+x2+x+1)= x14+x13+x10+x9 + x8

A g(x)=

x15+x12+x10+x9 +x8

x8+x2+x+1

==1100110+

110010监督位r(x)=110010

（2）该信息位对应的码字。

C(x)=A+r(x)=

（3）若以FFH为陪集码，计算加入陪集码后的码字。

信息码元未变，监督码取反

R(x)=1101

C(x)=A+r(x)=

四．实例分析

列举遥测量采集与处理系统的主要组成环节。右图中图1所示

为随时间变化的实际电压幅值信号的波形，经数据采集（采样

方式为直流采样）后，得到的波形信号如图2所示，试分析该

数据采集系统存在的问题，并给出必要的改进措施。

→模数转换→数字量

五．结合电力系统的运行实际要求，说明电力系统远程监控技术在电网监控系统中的发展前景。

电力监控系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，为变配电系统的实时数据采集、开关状态检测及远程控制提供了基础平台，它可以和检测、控制设备构成任意复杂的监控系统，在变配电监控中发挥了核心作用，可以帮助企业消除孤岛、降低运作成本，提高生产效率，加快变配电过程中异常的反应速度。随着计算机信息技术在电力行业越来越广泛的应用，用可以分布式的结构保证发挥电力系统最大的效率。帮助管理者摆脱固定的监控方式，借助计

算机网络等技术可以做到随时随地对电力系统的监控，保证监控的时效性。

3套《电力系统远程监控原理》

一．填空

1．电力系统远动的基本功能是遥控、遥测、遥调、遥信。2．数字通信系统按消息传输的方向和时间，分为、、三种工作方式，其特点分别是、

和。

3．已知（n，k）分组码，最小码距为d min，则可检出的错误个数最大为dmin-1 ，可纠正的错误个数最大为 (dmin-1)/2 ，分组码的编码效率

是k/n 。

4．常用的A/D转换方法有积分型、逐次逼近型、并行比较型/串并行型、Σ-Δ调制型、电容阵列逐次比较型及压频变换型。

5．多路复用就的技术，常用的实现方法有和等。

二．选择填空：

1．下面的论述适用于比特速率与波特率的分别是 1，2 ，3 、 4，

5，6

①是信息传输的速率②单位时间内传输的码元数

③其基本单位是比特/秒④对于同样的4进制码元，其数值

较大

⑤其数值只与接收/发送时钟频率有关⑥其基本单位是波特

2．下面关于异步通信与同步通信正确的说法是____2___________，仅适于异步通信的是__3_____________，仅适于同步通信的有

___4___5___6____。

①要求收发两端时刻保持同步②是串行通信的一种保持同步的方式

③每个字符具有起始位和结束位④通常以三组EB90H为同步字

⑤对设备的时钟精度要求较高⑥收发两端在数据传输过程中保持同

步

3．列举远动信息传输中常用的四种信道类型__架空明线或电缆、电力线载波信道、光纤信道、微波信道，下列的描述中满足它们各自特点的分别是____2___、__5_ 1_、____4__6____、___3_______。

①通常与电话信号同时传送②只适合于低速近距离传输

③以特高频的无线电波为载波④保密性好，方向性强

⑤为电力系统特有⑥通常采用脉冲编码方式进行调制

三．简述电网调度系统的功能。

电网调度系统按功能有数据采集和监控，能量管理。

四．列举调制的不同类型，简述三种数字调制方式的基本实现原理。

调制方式按照调制信号的性质分为模拟调制和数字调制两类；按照载波的形方式方式分为连续波调制和脉冲调制两类

数字调制技术是把基带信号变换成传输信号的技术。它将模拟信号抽样量化后，以二进制数字信号“1”或“0”对光载波进行通断调制，并进行脉冲编码（PCM）。

①数字调幅（AM）（振幅键控ASK）：正弦波幅值不同代表1或0。

②数字调频（FM）（移频键控FSK）：不同频率代表1或0。

③数字移相（PM）（移相键控PSK）：波形的相位变化来表示1或0。分为二

种：a) 二元绝对调相：相位为0代表0,为PI代表1;

b) 二元相对调相：用前1个波作参考，相位相同代表0，相反代表1。五．简述遥控命令的执行过程

遥控输出端输出保持某一状态。输出“0”，设备不工作；输出“1”设备工作。当RTU掉电后原“1”态变为“0”使设备停止工作。

在电力系统中，遥控的主要对象为断路器，对断路器运行状态的控制方式不同，其合闸于跳闸操作分别由合闸回路和跳闸回路控制，因此对断路器的操作需要两路控制输出实现，一路负责合闸，另一路负责跳闸。

六．简述事故追忆的主要内容，并说明电力系统远动中进行死区计算的必要性。

事故追忆（PDR：Post Disturbance Review）：冻结某时刻全网的重要的遥测点、遥信点的画面（如照相），每个这样的画面称为一帧，其循环周期可为数秒到数分。典型的PDR记录长度为：事故前10min，事故后5min。

七．画出数字通信系统模型的主要组成环节。

1. 硬件资源共享

网络硬件资源包括 CPU、内存、磁盘、磁带机、打印机、绘图仪等。接入计算机网络的每一台计算机系统都具有某些硬件资源，计算机网络使这些计算机系统之间可以互相使用对方的硬件资源，就像使用自己的硬件资源一样方便，实现全网范围内的硬件资源共享，从而节省硬件投资，也便于集中管理和均衡分担负荷。

2. 软件资源共享

软件资源包括操作系统、数据库系统、工具软件和应用程序等。计算机网络允许不同计算机系统之间互相使用对方的软件资源，实现全网范围内的软件资源共享，从而避免了

软件重复研制和重复存储，也便于软件的集中管理、升级以及数据完整性控制。

3. 用户间的信息交换

计算机网络为用户提供了多种方便，其中之一是快捷的信息交换手段，如电子邮件、WWW、发布新闻消息和电子商务等。

九．采用12位单极性A/D转换器对220KV母线各相电压进行直流采样，调整互感器的变比，使A/D满量程与电压的最大值（考虑±10％的电压偏移的情况）对应。

（1）确定A/D变换器的标度变换系数。

标度系数=220000/（212-1）=53.7v/位

（2）若其输出值为E80H，计算对应的实际电压值。

E80H=3712D

实际电压值=3712*53.7（1+-0.1）%=219267.8—179401

219.3kv — 179.4kv