远动信息的传输模式
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1。
遥测即远程测量:应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.遥信即远程指示;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.遥控即远程命令: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。
2。
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.远动配置是指主站与若干子站以及连接这些站的传输链路的组合体。
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,它包括对必需的过程信息的采集、处理、传输和显示、执行等全部的设备与功能.3。
误码率:错误接收的码元数与传送的总码元数之比。
用Pe表示。
误比特率:错误接收的信息量与传送信息总量之比。
用Peb表示。
在远动系统中,为了正确的传送和接收信息,必须有一套关于信息传输顺序、信息格式和信息内容等的约定,这一套约定称为规约或协议。
4.当同步字在信道中受到干扰,使其中某些码元发生变位,致使收端检测不出同步字,称为漏同步.当接收到的信息序列中,出现与同步字相同的码序列时,在对同步字检测时会把它误判为同步字,造成假同步。
收发两端发送时钟和接收时钟的相位差〈∏时,数字锁相电路在工作过程中,通过相位调整,会使两者的相位差继续增加,直到≈2∏,造成两端时序错一位,这种情况称为反校。
5。
事件指的是运行设备状态的变化,如开关所处的闭合或断开状态的变化,保护所处的正常或告警状态的变化。
事件顺序记录是指开关或继电保护动作时,按动作的时间先后顺序进行的记录.事件分辨率指能正确区分事件发生顺序的最小时间间隔.6.完成一次A/D转换所需的时间,称为转换时间,其倒数称为转换速率。
7。
数字滤波就是在计算机中用一定的计算方法对输入信号的量化数据进行数学处理,减少干扰在有用信号中的比重,提高信号的真实性.死区计算是对连续变化的模拟量规定一个较小的变化范围。
1“四遥”功能:①遥测:远程测量,传输被测变量值.②遥信:远程指示,如告警\开关位置等状态.。
对状态信息的远程监视。
③遥控:传送改变运行设备状态的命令。
④遥调:远程调节,传送改变运行设备参数的命令。
2,实现远程的手段:配置必要的自动装置;设国家调度,大区网调,省级调度和地区调度等各级调度中心。
2两种传输模式:循环传输模式CDT或问答传输模式poling3五级调度:国家调度、大区网调、省级调度、地区调度和县级调度。
4电力系统调度中心的任务:1 合理调度发电厂出力2 迅速排除故障3 实时了解,决策调整5远程监控:远动技术在电力系统中的应用,使调度员借助遥测和遥信,监视远方运行设备的实时运行状况;借助遥控和遥调,完成对远方运行设备的控制.即远程监视和远程控制。
6,远程信息内容:包括①遥测信息,②遥信信息,③遥控信息,④腰调信息。
①分为电量和非电量两类。
②用“1”“0”表示出一个遥信对象的两种不同状态。
遥测信息称为上行信息。
③是传送改变运行设备状态的命令。
必须进行返回校核。
④传送改变运行设备参数的命令。
遥调信息和遥控信息称为下行信息。
7,远程信息传输模式:①循环传输模式CDT②问答传输模式polling。
①信息的传送是周期性的,周而复始的,发端不顾及收端的需要,也不要求收端给予回答。
②必须由调动主动像厂站端发送查询命令报文,厂站端按调度端的查询要求发送回答报文(按需传送,必须保证有上下行信道。
)8,远东信息的编码:远动信息在传输前,必须按有关规定,把远动信息变换成各种信息字或各种报文。
9,远动信道:传输远动信号的通道。
包括专用有线信道,复用电力线载波信道,微波通道,光纤信道,无线电信道等。
10,远动系统的设备:厂站端远动装备,调度端远动装置,远动信道。
11远动系统配置类型: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。
①专用的传输链路想连接。
②东故宫各自链路与多个站相连的一种配置。
1、远动信息的传输模式?循环传输模式、问答传输模式2、远动系统配置的基本模式?1点对点配置2多路点对点配置3多点星型配置4多点共线配置5多点环形配置3、SCADA系统的基本功能?1完成对各种模拟量、状态量和脉冲电度量的采集和处理,并将处理结果以图形、表格等形式进行显示2当遥测越限、断路器和刀闸变位时,完成越限记录和事故追忆功能,并将记录存档3进行各种计算及统计4对各种采集量及计算量进行在线修改和制表打印5完成模拟屏的显示控制及遥控、遥调操作4、数字通信系统包括哪些功能模块?信息源、信源编码、信道编码、调制、信道、解调、信道译码、信源译码、受信者5、简述CDT规约的帧结构与控制字结构。
帧结构:控制字结构:P16控制字有6个字节组成,他们是控制字节、帧类别、信息字数n、源地址、目的站址和校验码字节,其中第2到5字节用来说明这一帧信息属于什么类别的帧、包含多少个信息字、发送信息的源站址号和接受信息的目的站址号。
6、遥信的定时扫查模式和变位触发模式系统对遥信采集有一分辨率指标,即对同一遥信量前后2次扫查时间间隔。
根据分辨率可以设定遥信扫查的时间间隔,一般将遥信扫查置于时钟中断服务程序中,每一个等时间间隔,都要对全部的遥信量进行一次扫查,这样构成的扫查模式为定时扫查模式。
变位触发模式在实时扫查模式的基础上稍加修改则可实现。
中断服务程序框图:从A口读遥信状态>>提出变位遥信>>取变位时刻>>向B口输出遥信状态7、逐位比较式转换原理79把待转换的直流模拟电压与一组成二进制关系的标准电压一位一位由高位至低位进行比较,决定每位是去码还是留码。
从而实现模拟电压到二进制数码的转换8、数字滤波都有哪些方法?93一阶滞后滤波法、限幅滤波法、算术平均滤波法、递推平均滤波法、中位值滤波法、防脉冲干扰的递推平均滤波法。
9、在断路器控制回路中,KCF防跳继电器怎样实现电气闭锁?合闸过程中,如遇永久性故障,因而保护出口继电器触点KCO闭合,断路器跳闸,启动防跳继电器电流线圈KCF使触点KFC1-2闭合,若SA手柄未恢复或其触点卡住,由于防跳继电器触点已经闭合,导致防跳继电器电压线圈带电,从而触点KFC3-4断开,避免合闸接触器KM再度被触发,即防止了跳跃。
第二章、远动系统信息传输基础§2-1.通信系统模型一、通信系统基本模型在电力系统远动中,发电厂和变电所要把遥测、遥信等信息送往调度控制中心,调度控制中心的遥控、遥调命令也要发往发电厂和变电所,双方需要交换信息,互相通信。
通信是利用通信系统来实现的。
通信系统是指完成通信这一过程的全部设备和传输媒介,其基本模型如图2-1所示。
其中,发送端的信息源把信息转换成消息。
为了使消息适合于在信道中传送,由发送设备将它变换为信号后再送入信道。
信道是指传输信号的通道。
噪声源是信道中的噪声以及通信系统中其它各处噪声的集中表示。
由于噪声的干扰,接收端收到的信号可能不同于发送端发出的信号。
接收设备把收到的信号转换为消息输出,它是发送端发出的消息的近似或估计值,最后收信者将接收的消息转换成对应的信息。
消息带有需要送给收信者的信息,有许多种形式,可分为连续消息和离散消息两大类。
连续消息是指连续变化的消息状态,如强弱连续变化的语音等,连续消息也称模拟消息。
离散消息是指消息状态是离散型的,如符号、文字等,离散消息也称数字消息。
为了传递消息,需要把各种消息转换成一定的信号。
信号是消息的直接反映,通常用信号的某一参量来载荷消息,因此,信号是与消息一一对应的,是消息的载荷者。
在通信系统内传输的信号,如果其参量对应于模拟消息而取连续值,就称为“连续信号”或“模拟信号”。
如果信号参量的改变在时间上是离散的,则称为离散信号。
如果信号参量的改变不仅在时间上离散,而且取值也是离散的,则称之为数字信号。
通常把传输模拟信号的通信系统称为模拟通信系统,而把传输数字信号的通信系统称为数字通信系统。
应当指出,模拟信号并非必须要在模拟通信系统中传输。
也可以把模拟信号经模数转换为数字信号,以数字通信方式传至对方。
在接收端再进行数模变换,还原为模拟信号。
与模拟通信相比,数字通信主要有下列优点:1. 抗干扰能力强。
由于信号以数码形式传送,信号被噪声干扰后,如尚未恶化到造成差错,就可用再生的方法来整形。
1、什么是电力系统远动?答:远动-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。
即四遥功能。
(1)遥测:远程测量,传输被测变量值(电量或非电量).如实时母线电压(2)遥信:远程指示,如告警\开关位置等状态发电机空转/运行(3)遥控(4)遥调,如断路器投切机端负荷增加/减少2、远动信息传输模式:循环传输模式或问答传输模式3、远动信息的循环式传输规约:①帧结构②信息字结构③传输规则4、远动信息的问答式传输规约:①称Polling远动规约②传送均为报文③异步通信方式5、远动信息的编码:按规约,把远动信息变换成各种信息字或各种报文.6、远动信道:传输远动信号的通道.7、远动系统的设备:厂站端远动装置、调度端远动装置、远动信道8、远动系统配置类型:点对点、多路点对点、多点星形、多点共线、多点环形配置9、远动系统通信方式:单工通信、半双工通信、全双工通信10、数字通信系统:远动信息→远动装置→数字信号(二进制)→远动信道→输出11、串行通信及传输控制规程:①异步通信②同步通信③传输控制规程12、通信信道:输电线路、无线电调度、微波/卫星/光纤信道13、实现远动的手段:①配备必要自动装置②设国家调度/大区网调/省级调度和地区调度等各级调度中心14、数字通信系统的质量主要指标:①信号传输的有效性(传输速率) ②信号传输的可靠性(差错率)15、电力系统调度中心的任务:①合理调度发电厂出力②迅速排除故障③实时了解,决策调整16、调度自动化系统⑴组成:远动子系统、计算机子系统、人机联系子系统⑵功能组成:数据采集和监控(SCADA)和能量管理系统(EMS)⑶五级调度:①国家调度:调度自动化系统EMS系统.协调大区网间联络线潮流和运行方式,管理全国电网运行.②大区网调:EMS.负责超高压网的安全运行,管理电能质量和经济运行水平.③省级调度:EMS.负责省网的安全运行,管理电能质量和经济运行水平.④地区调度:SCADA系统.分散收集处理信息,集中调度.⑤县级调度:SCADA系统.主要进行负荷管理.17、信道编码作用:抗干扰18、码距:101、010为3(对应的不同码数)11111重量为5(非零码元个数)最大似然译码:000开关合111开关分闸110表分闸奇偶校验码---奇(偶):包含这个码在内1个数为奇(偶)19、信源编码:对信息源发出的模拟信号进行模数转换{0、1为码元00001111为码字(整体)}20、线性分组码=非零码字的最小重量21、三相短路故障和正常运行时,系统里面是正序。
1、远动信息的传输模式?循环传输模式、问答传输模式2、远动系统配置的基本模式?1点对点配置2多路点对点配置3多点星型配置4多点共线配置5多点环形配置3、SCADA系统的基本功能?1完成对各种模拟量、状态量和脉冲电度量的采集和处理,并将处理结果以图形、表格等形式进行显示2当遥测越限、断路器和刀闸变位时,完成越限记录和事故追忆功能,并将记录存档3进行各种计算及统计4对各种采集量及计算量进行在线修改和制表打印5完成模拟屏的显示控制及遥控、遥调操作4、数字通信系统包括哪些功能模块?信息源、信源编码、信道编码、调制、信道、解调、信道译码、信源译码、受信者5、简述CDT规约的帧结构与控制字结构。
帧结构:控制字结构:P16控制字有6个字节组成,他们是控制字节、帧类别、信息字数n、源地址、目的站址和校验码字节,其中第2到5字节用来说明这一帧信息属于什么类别的帧、包含多少个信息字、发送信息的源站址号和接受信息的目的站址号。
6、遥信的定时扫查模式和变位触发模式系统对遥信采集有一分辨率指标,即对同一遥信量前后2次扫查时间间隔。
根据分辨率可以设定遥信扫查的时间间隔,一般将遥信扫查置于时钟中断服务程序中,每一个等时间间隔,都要对全部的遥信量进行一次扫查,这样构成的扫查模式为定时扫查模式。
变位触发模式在实时扫查模式的基础上稍加修改则可实现。
中断服务程序框图:从A口读遥信状态>>提出变位遥信>>取变位时刻>>向B口输出遥信状态7、逐位比较式转换原理79把待转换的直流模拟电压与一组成二进制关系的标准电压一位一位由高位至低位进行比较,决定每位是去码还是留码。
从而实现模拟电压到二进制数码的转换8、数字滤波都有哪些方法?93一阶滞后滤波法、限幅滤波法、算术平均滤波法、递推平均滤波法、中位值滤波法、防脉冲干扰的递推平均滤波法。
9、在断路器控制回路中,KCF防跳继电器怎样实现电气闭锁?合闸过程中,如遇永久性故障,因而保护出口继电器触点KCO闭合,断路器跳闸,启动防跳继电器电流线圈KCF使触点KFC1-2闭合,若SA手柄未恢复或其触点卡住,由于防跳继电器触点已经闭合,导致防跳继电器电压线圈带电,从而触点KFC3-4断开,避免合闸接触器KM再度被触发,即防止了跳跃。
(发电厂电气P268)10、简述遥控输出接口电路中C的作用一方面减小了驱动电路和电源的功耗,另一方面提高了继电器触点动作的可靠性,缩短了触点吸合的时间。
11、简写远动命令报文(给出主站号0、子站号**、操作性质开关序号或对象)EB 90 EB 90 EB 90 (同步字)71 帧类别03 00 子站号XX (控制字)功能码操作性质开关序号操作性质开关性质XX (信息字)功能码操作性质开关序号操作性质开关性质XX (信息字)功能码操作性质开关序号操作性质开关性质XX (信息字)12、 在功率变送器中,PWM 、开关电路、移向电路、加法电路各模块的结论分别是?1、PWM :PWM 电路输出电压U0的负正脉冲宽度之差与周期的比值,和输入电压Ui 成正比2、若使u i 对应相电压, u j 对应相电流,则U O 对应单相有功功率,并与有功功率成正比,比例系数可通过R f 调整。
3、显然对不同频率的输入信号,电路的增益不变,为常数1,但输出信号的相位移是输入信号角频率的函数。
4、输出电压U 与输入电压之和成正比,U 的值与三相功率成正比。
调整R f ,可改变比例系数1、 数字通信系统模型并简述各功能模块作用。
信息源:把消息转换成信号输出;信源编码:对信息员发出的信号完成模数转换得到对应的数字信号,对其编码输出一串数字信息;信道编码:按照一定规则把信息序列M 中添加一些冗余码元,将M 变成码字C ;调制:将数字序列表示的码字C 变成适合在信道中传输的信号形式送入信道;信道:传输信号通道;解调:把从信道收到的两种不同频率、不同相位的正弦交流信号还原成数字序列;信道译码:对接收码字进行译码校验检出或纠正错误码元,从C 中还原成M*;信源译码:变M*为信息源输出S 的对应估值S* 2、 数字锁相的基本原理及工作过程;63.66发送端发送时钟的周期等于一位码元的宽度,因此接收端接受的数字信息中含有发送端发送时钟的相位信息。
接收端可以在接受信息的过程中,以接收到的信息相位为基准,不断调整收端接收时钟的相位,减少收发两端的相位差,从而不至于出现因相位差积累而造成失步。
3、 提高遥信信息可靠性措施?硬件方面:保证强电系统、弱电系统的信号隔离,通常采用继电气隔离和光电耦合隔离; 软件方面:连续多次读取遥信状态以其每次读取均相同的状态作为遥信状态;此外,遥信的防抖和消躁处理也可用软件方法实现; 4、 详述A/D 转换原理、结论、工作过程:把待转换的直流模拟电压与一组成二进制关系的标准电压一位一位由高位至低位进行比较,决定每位是去码还是留码。
从而实现模拟电压到二进制数码的转换。
U O =U R d j *2-j首先启动脉冲使转换器开始工作。
寄存器SAR 全部清零,U O 输出为0。
然后定时电路控制逐位比较的节拍,由高位到低位一位一位进行。
第一位比较:置d 1=‘1’,这时D/A 转换电路输出为U O =U R *2-1,电压比较器比较输入电压U i 与U o 的大小。
若U i ≥U o 则作为留码处理,保留d 1=‘1’;若U i <U o ,则做去码处理,使d 1=‘0’。
第二位比较:置d 2=‘1’,这时D/A 转换电路输出U o =d 1U R *2-1+U R *2-2,电压比较器比较U i 与U o 的大小,根据比较结果决定第二位d 2是留码还是去码。
依次类推,此过程一直到第n 位比较结束 5、 可控硅整流输出控制原理框图分别说明两种调节方式的实现过程1模拟定值调节方式-U 和Uset 得偏差^u ,若其为正,经综合放大,移相控制后的脉冲电压Ug 后移,控制角a 增大,是输出电压下降。
反之亦然;2正负增值脉冲调节方式;欲使电压升高,由RTU 输出正增值遥调信号,使脉冲电压Ug 前移,a 减小,电压升高。
反之输负增值遥调信号。
6、 遥控遥调的可靠性1控制执行部件和调节部件由高可靠性灵敏性;2调度端与RTU 通信及RTU 可靠性;如:远程规约中,命令的定义及实现过程以保证之;3RTU 方面使硬件软件具有遥控遥调执行过程正确性的自检功能;4系统设计中,考虑对遥控遥调对象运行状态运行水平进行Dii f U u R R T T T T ∙=+-2112ji Di fO u u U R R U =__i o u RCj RCj u ωω+-=11332211U R R U R R U R R U f f f ++=监视的要信遥调回送量用以对控制调节结果监测;5RTU供电可靠性6、(1)b图工作过程(2)a图存储器的地址范围和各通道地址(1)、如图(b),AD7506的16路输入量的选通地址由地址线信号AB0~3提供,由于其芯片使能信号EN高电平有效,因此用AB4反相信号控制前16路,AB4控制后16路,这样AB0~4可选择32路选择量。
两片AD7506的输出端OUT连接在一起送采样/保持器LF398的输入端。
采样/保持器需外接一采样电容CS和调零电路,调节RP1可实现调零工作。
S/H信号可用来控制LF398应处的状态。
当S/H=1时,LF398处于采样状态,即输出信号与输入信号接通,C S充电;当S/H=0时,LF398处于保持状态,断开输入信号,输出信号由C S的电压决定。
根据输入信号变化范围,AD574A设置成双极性输入-5~+5V的量程,RP2和RP3实现零漂和增益的调整。
图2-15(b)中AD574A接成独立工作方式,R/C接收一个负脉冲即启动一次A/D转换,A/D转换结束后输出的12位偏移二进制码数据从DB0~11输出,A/D转换的工作状态由STS输出信号表示。
STS=1表示正在转换中,STS=0表示转换已结束,可读数。
此信号作为8031的一个中断源接至INT0。
(2)、a图中,存储器的地址:2764的地址为000H~1FFFH,6264为2000H~3FFFH。
各通道地址:A/D转换结果数据的低8位DB0~7的地址为4000H,DB08~11高4位为4001H,32路输入量的选通地址为6000H。
1、遥测:即远程测量,应用远程通信技术,传输被测变量的值。
遥信:即远程指示,远程信号,对诸如告警情况,开关位置或阀位置这样的状态信息的远程监视。
遥控:即远程命令,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。
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。
远动系统是指对广阔地区的生产过程进行监视和控制的系统,它包括对必需的过程信息的采集,处理,传输和显示,执行等全部的设备与功能。
构成远动系统的设备包括厂站端远动装置,调度端远动装置和远动信息。
远动配置是指主站与若干子站以及连接这些站的传输链路的组合体。
2、误码率:错误接收的码元数与传送的总码元数之比。
误比特率:错误接收的信息量与传送信息量之比。
协议或规约:为了正确地传送和接收信息的一套关于信息传输顺序,信息格式和信息内容的约定。
3、漏同步:当同步字在信道中受到干扰,使其中某些码元发生变位,致使收端检测不出同步字时,称为漏同步。
假同步:当接受到的信息序列中,出现与同步字相同的码序列时,在对同步字检测时会把它误判为同步字,造成假同步。
位同步的反校:收发端发送时钟和接收时钟的相位差πϕ>时,数字锁相电路在工作过程中通过相位调整,会使两者的相位继续增加,直到ϕ≈2π,造成两端时序错一位,这种情况称为反校。
4、事件指的运行设备状态的变化,如开关所处的闭合或断开状态的变化,保护所处的正常或告警状态的变化。
事件顺序记录是指开关或继电器保护动作时,按动作的时间先后顺序进行的记录。
事件分辨率:指能正确区分事件发生顺序的最小时间间隔。
5、A/D转换时间与A/D转换速率:完成一次A/D转换所需的时间,称为转换时间,其倒数称为转换速率。
6、数字滤波就是在计算机中用一定的计算方法对输入信号的量化数据进行数字处理,减少干扰在有用信号中的比重,提高信号的真实性。
死区计算是对连续变化的模拟量规定一个较小的变化范围。
当模拟量在这个规定的范围内变化时,认为该模拟量没有变化,这个期间模拟量的值用原值表示,这个规定的范围称为死区。
越限比较:对每一个量用上限值和下限值来规定其允许的运行范围,用这些量的实时运行值与其限值作比较,一旦发现某一量超出允许范围即判为越限,可能是越上限或下限。
这时,一方面对这一量越限标志,另一方面要发出信号,这一功能称为越限比较。