電力規(guī)約培訓(xùn)ppt課件

電力規(guī)約培訓(xùn) 培訓(xùn)目標(biāo) 掌握 傳輸規(guī)約的基本標(biāo)準(zhǔn)和配套標(biāo)準(zhǔn) 基本目標(biāo) 根據(jù)規(guī)約文本能理解 掌握任何通訊規(guī)約 背景知識 調(diào)度遠(yuǎn)動 調(diào)度的分層控制 電力系統(tǒng)調(diào)度中心典型分層結(jié)構(gòu) 主調(diào)度中心區(qū)域調(diào)度中心地區(qū)調(diào)度中心 我國電網(wǎng)分層控制示意圖 國調(diào) 網(wǎng)調(diào) 省調(diào) 地調(diào) 縣調(diào) 樞紐變電站換流站 變電站 變電站 變電站 樞紐變電站換流站 縣屬電廠 市屬電廠 省屬電廠 直屬電廠 特大型電廠 遠(yuǎn)動的定義 應(yīng)用遠(yuǎn)程通信技術(shù) 對遠(yuǎn)方的運行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制 以實現(xiàn)遠(yuǎn)程測量 遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)等各項功能 遠(yuǎn)動數(shù)據(jù) 四遙 遙信遙測遙控遙調(diào) 遙測主要有哪些量 遙測分類 模擬量 電量和非電量 數(shù)字量 脈沖量 電流 電壓 頻率 有功 無功 功率因數(shù) 電能 直流電壓 直流電流 溫度 壓力 水位 轉(zhuǎn)速 脈沖電能表 檔位 遙信主要有那些量 斷路器 隔離開關(guān)位置信號 變壓器分接頭位置 變壓器本體故障信號 斷路器操作機(jī)構(gòu)故障 控制回路斷線 遠(yuǎn)方就地操作轉(zhuǎn)換 直流系統(tǒng)信號 保護(hù)動作信號 裝置異常信號 通信故障信號 大門位置 消防報警 UPS交流電源消失 遙控 遙調(diào)哪些設(shè)備 遙控 斷路器 隔離開關(guān)遙調(diào) 機(jī)組出力 勵磁電流 有載調(diào)壓變壓器分接頭的位置 其它數(shù)據(jù) 事故數(shù)據(jù)事件順序記錄 實時檢測遙信變位 YXBW 帶時標(biāo)的遙信 立即記錄變位時刻 變位設(shè)備序號 變位狀態(tài)等組成SOE優(yōu)先傳送 事故追憶 凍結(jié)某時刻全網(wǎng)的重要的遙測點 遙信點的畫面 如照相 每個這樣的畫面稱為一幀 其循環(huán)周期可為數(shù)秒到數(shù)分 典型的PDR記錄長度為 事故前10min 事故后5min 統(tǒng)一時鐘具有對時功能 接收調(diào)度中心的校時命令 統(tǒng)一時鐘為了不同廠站之間事故分析以及電度量凍結(jié) SCADA 數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)Supervisorycontrolanddataacquisition功能 信息搜集和處理 顯示 控制 數(shù)據(jù)存儲 查詢 報表 EMS能量管理系統(tǒng) SCADA系統(tǒng)增加了電力系統(tǒng)高級應(yīng)用軟件PAS后 就變成了EMS系統(tǒng)EMS功能 除了具有SCADA系統(tǒng)功能外 有增加了狀態(tài)估計 負(fù)荷預(yù)測 在線潮流 安全分析 在線調(diào)度員模擬培訓(xùn)等功能 遠(yuǎn)動系統(tǒng)的構(gòu)成 廠站端遠(yuǎn)動裝置 遠(yuǎn)動終端裝置RTU調(diào)度端遠(yuǎn)動裝置 前置機(jī)遠(yuǎn)動信道RTU remoteterminalunit 遠(yuǎn)動終端RTU概述 一 RTU定義 遠(yuǎn)動終端 電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中安裝在發(fā)電廠 變電站的一種具有四遙遠(yuǎn)動功能的自動化設(shè)備 遠(yuǎn)動裝置 遠(yuǎn)方終端 遠(yuǎn)動終端 RTU RemoteTerminalUnit RTU在電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中具有重要的作用 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 調(diào)度端SCADA EMS 遠(yuǎn)動信道 廠站端RTU RTU發(fā)展概述 60 70年代 硬件式遠(yuǎn)動裝置 晶體管或集成電路構(gòu)成的無觸點遠(yuǎn)動裝置WYZ或者數(shù)字式綜合遠(yuǎn)動型遠(yuǎn)動裝置SZY 均屬于布線邏輯式遠(yuǎn)動裝置 所有功能均由邏輯電路實現(xiàn) 現(xiàn)已經(jīng)基本淘汰 80年代后 軟件式遠(yuǎn)動裝置 基于微機(jī)原理構(gòu)成的遠(yuǎn)動裝置 微機(jī)遠(yuǎn)動裝置 功能由軟件程序?qū)崿F(xiàn) 具有功能強(qiáng) 可擴(kuò)充性好 結(jié)構(gòu)簡單 穩(wěn)定可靠等優(yōu)點 得到普及應(yīng)用 目前 的位置基本由通訊管理機(jī)代替 前置機(jī) 前置機(jī)就是一個通訊管理機(jī) 前置機(jī) 是一個邏輯概念 可以是一臺計算機(jī)或?qū)ｉT設(shè)計的硬件用計算機(jī)作前置機(jī) 軟件擴(kuò)充容易 專門設(shè)計的硬件作前置機(jī) 可靠性高 遠(yuǎn)動信道 電話線微波電力線載波光纖 通訊方式 單工半雙工全雙工 什么是通訊規(guī)約 啟動和維持通信所必需的嚴(yán)格步驟 指數(shù)據(jù)傳送格式的約定和規(guī)則 規(guī)約標(biāo)準(zhǔn)化的好處 規(guī)約標(biāo)準(zhǔn)化后 無論是對用戶或是廠家都是很有利的 對用戶而言 對于不同的系統(tǒng)可以相互接入 省卻大量的資源去解決不同規(guī)約轉(zhuǎn)換的問題 對廠家 則可以把精力投放到提高產(chǎn)品的質(zhì)量 性能等方面上 而無須耗費精力物力去搞所謂的支持多種規(guī)約的工作 人類交流的通訊規(guī)約 傳輸通道 聽覺 視覺 觸覺等 字 詞 動作 點 劃等組合規(guī)則 理想的系統(tǒng) 過程變量的狀態(tài)和它在遠(yuǎn)動系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的鏡像沒有差別 即數(shù)據(jù)能無時延 無差錯的傳輸 電力傳輸規(guī)約 基本標(biāo)準(zhǔn)配置標(biāo)準(zhǔn)包括物理層 鏈路層 應(yīng)用層 基本標(biāo)準(zhǔn) 傳輸幀格式鏈路傳輸規(guī)則應(yīng)用數(shù)據(jù)的一般結(jié)構(gòu)應(yīng)用信息元素的定義和編碼基本應(yīng)用功能 配套標(biāo)準(zhǔn) 基本遠(yuǎn)動任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn) 電力系統(tǒng)電能累計量傳輸配套標(biāo)準(zhǔn) 繼電保護(hù)設(shè)備信息接口配套標(biāo)準(zhǔn) 采用標(biāo)準(zhǔn)傳輸協(xié)議子集的 網(wǎng)絡(luò)訪問 基本標(biāo)準(zhǔn)和配套標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系 基本標(biāo)準(zhǔn)是制定和理解配套標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù) 配套標(biāo)準(zhǔn)都要引用基本標(biāo)準(zhǔn) 等同采用基本標(biāo)準(zhǔn)有利于更好地貫徹標(biāo)準(zhǔn) 實現(xiàn)遠(yuǎn)動設(shè)備的互操作性 影響遠(yuǎn)動規(guī)約選擇的因素 傳輸幀格式 內(nèi)容 遠(yuǎn)動系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊髠鬏斠?guī)約規(guī)范 傳輸幀格式 本標(biāo)準(zhǔn)著重于遠(yuǎn)動系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蠛蜅l件 描述了滿足這些要求的途徑 采用了滿足遠(yuǎn)動系統(tǒng)要求的數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了最低兩層 即物理層和鏈路層 特別是本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了符合數(shù)據(jù)完整性級別的比特串行幀傳輸?shù)膸袷?范圍和對象 本系列標(biāo)準(zhǔn)用于具有比特串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪h(yuǎn)動設(shè)備和系統(tǒng) 用以對地理廣域過程的監(jiān)視和控制 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了由鏈路層和物理層提供給遠(yuǎn)動應(yīng)用服務(wù)的基本要求 遠(yuǎn)動系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?高的數(shù)據(jù)完整性和數(shù)據(jù)一致性短的遠(yuǎn)動傳輸時間支持面向比特 編碼透明性 的數(shù)據(jù)傳輸 高的數(shù)據(jù)完整性和數(shù)據(jù)一致性 在嚴(yán)酷的環(huán)境條件下 例如電磁干擾 不同的地電位 元件老化和發(fā)生在傳輸通路上的其他的擾動源和噪聲 為了保證數(shù)據(jù)正確傳輸 應(yīng)提供有效的報文保護(hù) 短的遠(yuǎn)動傳輸時間 在有限帶寬和不確定的噪聲特性的傳輸路徑上 特別是對于事件啟動的報文 應(yīng)用高效的幀傳輸規(guī)約以實現(xiàn)短的信息傳輸時間 支持面向比特的數(shù)據(jù)傳輸 對用戶數(shù)據(jù)無編碼限制的要求 數(shù)據(jù)鏈路規(guī)約可從數(shù)據(jù)源接收和傳輸隨意的位序結(jié)構(gòu) 物理層 攜帶比特串行數(shù)據(jù)的物理傳輸介質(zhì)連接著遠(yuǎn)動設(shè)備和系統(tǒng)的物理實體 傳輸介質(zhì)的種類是多樣的 專用或公用電纜 無線電 電力線 光纖等等任務(wù) 變換信號 提供站和傳輸線路間的電氣隔離 監(jiān)視信號質(zhì)量 提供位同步 如果未被數(shù)據(jù)鏈路完成 加上和移去幀同步 檢出傳輸線路忙 空閑和不完備狀態(tài) 鏈路層 鏈路層接收 執(zhí)行和控制高層要求的傳輸服務(wù)功能 在同一時刻它控制單個的非中斷的幀傳輸 向高層報告?zhèn)鬏數(shù)某晒蚴?觀察傳輸線路和站的工作狀態(tài) 特別是執(zhí)行以下功能 訪問傳輸介質(zhì) 幀的串并和并串變換 如未被線路藕合器完成 加上和移去幀同步字 幀界定符 檢出幀同步差錯 檢出幀長差錯 如未被線路禍合器完成 監(jiān)視信號畸變 識別尋址到指定站的幀 防止一個站不停地過長時間的傳送 借助差錯檢出編碼的生成和監(jiān)視 指出檢出的差錯 控制一定的差錯恢復(fù)過程 在預(yù)定的數(shù)據(jù)完整性的限度內(nèi)保護(hù)報文防止丟失和差錯 報告持續(xù)的傳輸差錯 報告鏈路的配置狀態(tài) 高效地處理不同幀長的幀口注 遠(yuǎn)動幀信息域長度的典型范圍為一個八位位組到幾百個八位位組 完成備用傳輸線路的切換 支持啟動和維持鏈路的功能 鏈路層功能 提供的鏈路服務(wù)的類別 有以下三種服務(wù)類別要求執(zhí)行不可中斷的傳輸過程 三種服務(wù)類別支持三種基本傳輸啟動模式 標(biāo)準(zhǔn)幀格式 格式 格式 格式 格式 格式 格式 用戶數(shù)據(jù)幀長固定 格式 用戶數(shù)據(jù)幀長可變 格式 單個控制字符的幀格式 控制字符 hex 控制字符 hex 格式 啟動字符 每幀以啟動字符 1個八位位組 開始 定義了兩種不同啟動字符 圖7 啟動字符 hex 啟動字符 hex 格式 固定長度 用戶數(shù)據(jù)幀在每15個用戶數(shù)據(jù)八位位組的數(shù)據(jù)塊后附加1個八位位組的數(shù)據(jù)塊校驗序列 圖8 格式 固定長度 用戶數(shù)據(jù)幀在每15個用戶數(shù)據(jù)八位位組的數(shù)據(jù)塊后附加1個八位位組的數(shù)據(jù)塊校驗序列 圖8 格式 可變長度 可變長度的幀的第1個數(shù)據(jù)塊 報頭 為固定長度 以啟動字符開始 以校驗序列結(jié)束 包含多至15個用戶數(shù)據(jù)八位位組 圖9 格式 啟動字符 啟動字符1 00000101011001000 x 啟動字符2 00010010001111010 x 格式 固定長度 格式 可變長度 各種級別格式的主要應(yīng)用領(lǐng)域 FTl 1級別幀格式主要用于數(shù)據(jù)完整性要求低的簡單的循環(huán)刷新系統(tǒng) FT1 2和FT2級別幀格式主要用于數(shù)據(jù)完整性要求高的控制系統(tǒng) FT3級別幀格式用于數(shù)據(jù)完整性要求特別高的系統(tǒng) 鏈路傳輸規(guī)則 內(nèi)容 范圍和對象標(biāo)準(zhǔn)傳輸幀的格式和結(jié)構(gòu)服務(wù)原語和傳輸過程要素非平衡傳輸平衡傳輸 范圍和對象 本標(biāo)準(zhǔn)適用于以比特串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪h(yuǎn)動設(shè)備和系統(tǒng) 用以對地理上廣泛分布過程進(jìn)行監(jiān)視和控制啟動站 啟動報文傳輸?shù)恼?的鏈路層僅在前一次接收的報文傳輸請求已成功地完成或帶差錯指示地結(jié)束后才能接收新的報文傳輸請求 鏈路傳輸規(guī)則適用于半雙工或全雙工通道的遠(yuǎn)動系統(tǒng)中的平衡和非平衡傳輸 本標(biāo)準(zhǔn)定義的規(guī)約在雙向通信系統(tǒng)的每個方向僅能同時接收和處理一個鏈路傳輸服務(wù) 每次傳輸服務(wù)在下次傳輸服務(wù)開始之前 應(yīng)已成功地完成或報告出現(xiàn)差錯 發(fā)送 確認(rèn)和請求 響應(yīng)傳輸服務(wù)的差錯的恢復(fù)采用自動重傳請求 ARQ 的停止 等待方法 標(biāo)準(zhǔn)傳輸幀的格式和結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)中給定的物理通道只能選擇一種傳輸幀格式 幀中域的排列順序一般如下 幀長度域 個八位位組 控制域 個個八位位組 地址域 個或多個八位位組 鏈路用戶數(shù)據(jù)域 n個八位位組 格式 L 長度域范圍 0一127L 指包括控制域和地址域在內(nèi)的用戶數(shù)據(jù)的八位位組數(shù)C一控制域A一地址域 選用注1這里沒有特定的固定長度的幀 可變幀長的幀適用于各種情況2陰影區(qū)已在GB T18657 1中定義無陰影區(qū)如GB T18657 1指出的是 用戶數(shù)據(jù) 格式 L 長度域范圍 0一 L 指包括控制域和地址域在內(nèi)的用戶數(shù)據(jù)的八位位組數(shù)C一控制域A一地址域 選用注 1比特傳輸?shù)捻樞虬凑誈B T18657 1的定義由最小比特開始 2為特定應(yīng)用保留 由協(xié)商確定 3用戶數(shù)據(jù)八位位組的固定的數(shù)量由系統(tǒng)確定 格式 L一長度域范圍 0 255I指包括控制域和地址域 而不包括CRC校驗在內(nèi)的用戶數(shù)據(jù)的八位位組數(shù)L 表示至少有兩個八位位組的固定幀長L 表示有L個用戶數(shù)據(jù)八位位組的可變幀長C控制域A一地址域 選用 位CRC校驗循環(huán)冗余校驗注2比特傳輸?shù)捻樞虬碐B T18657 I的定義由最高位開始 格式 注 比特傳輸?shù)捻樞虬碐B T18657 1的定義由最高位開始 位 校驗 服務(wù)原語和傳輸過程要素 數(shù)據(jù)通信由通過服務(wù)用戶和鏈路層間的接口傳輸?shù)?服務(wù)原語 和通信站鏈路間的 傳輸過程 描述 服務(wù)原語的內(nèi)容 參數(shù) 條件等 不在本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定 基本鏈路服務(wù)的服務(wù)原語和傳輸過程間的關(guān)系 傳輸差錯僅由接收站 從動站 檢測 從動站接收到受干擾的發(fā)送或請求幀沒有回答 由于期待的確認(rèn)幀或響應(yīng)幀未收到 啟動站檢出超時 如啟動站接收到受干擾的確認(rèn)幀或響應(yīng)幀 則舍棄此幀并檢出差錯 服務(wù)原語 請求原語服務(wù)用戶發(fā)出的請求 以啟動鏈路層的一些傳輸過程 確認(rèn)原語鏈路層發(fā)出的確認(rèn) 以結(jié)束請求啟動的傳輸過程 指示原語鏈路層給用戶的指示 希望傳遞數(shù)據(jù)給服務(wù)用戶 或啟動某些服務(wù)用戶過程 響應(yīng)原語用戶發(fā)出的響應(yīng) 告知已完成由指示原語啟動的過程 發(fā)送 無回答服務(wù) 服務(wù)原語 啟動站鏈路層可以傳輸報文時 鏈路層接收鏈路用戶發(fā)出的請求原語REQ SEND NOREPLY 如鏈路層不可以傳輸報文 線路斷開或者差錯狀態(tài) 鏈路層回送否定確認(rèn)原語CON 否定 SEND NOREPLY差錯狀態(tài) 給用戶 從動站指示原語IND 無響應(yīng)要求 向從動站服務(wù)用戶告知已接收報文 傳輸規(guī)則只在前一次服務(wù)的傳輸過程結(jié)束后才開始新一次發(fā)送幀一幀發(fā)送完后 應(yīng)發(fā)送線路空閑間隔 其長度是檢出傳輸差錯時的兩幀之間規(guī)定的間隔 發(fā)送 確認(rèn)服務(wù) 服務(wù)原語 啟動站鏈路層從用戶接收請求原語REQ SEND CONFIRM 重傳次數(shù) 后 啟動一次發(fā)送 確認(rèn)過程 如它不能傳送報文 鏈路層向服務(wù)用戶回送一個否定確認(rèn)原語CON negativeSEND CONFIRM 差錯狀態(tài) 如從動站接收到否定認(rèn)可 鏈路層將否定確認(rèn)原語CON 否定的SEND CONFIRM 差錯狀態(tài) 返送給用戶 如達(dá)到最大的重傳次數(shù) 傳送還未成功 鏈路層也將否定確認(rèn)原語送給用戶 從動 確認(rèn) 站如接收的不是重傳的前一次發(fā)送幀 從動站以指示原語IND 無響應(yīng)要求 告知用戶已接收新報文 傳輸規(guī)則只在前一次服務(wù)的傳輸過程結(jié)束后 才開始新一次發(fā)送幀傳輸從動站正確接收啟動站發(fā)送的報文后 向啟動站發(fā)送一個肯定確認(rèn)幀 CONFIRM ACK 如從動站由于過載 無可用的存貯空間 等原因不能接收啟動站的報文 則向啟動站傳送一個否定確認(rèn)幀 NACK 報文未接收 防止報文丟失和重復(fù)傳送啟動站每次開始新的發(fā)送 確認(rèn)服務(wù)時 幀計數(shù)位 FCB 見5 1 2 要改變狀態(tài)啟動站如收到無差錯的確認(rèn)幀 CONFIRM 這一次發(fā)送 確認(rèn)服務(wù)即結(jié)束若確認(rèn)幀受到千擾或超時未收到 則重發(fā)原發(fā)送幀 SEND 不改變幀計數(shù)位的狀態(tài) 最大重傳次數(shù)為規(guī)定的參數(shù) 從動站收到啟動站的發(fā)送幀 并向啟動站發(fā)送確認(rèn)幀后 將確認(rèn)幀復(fù)制保存 如下一次接收到的發(fā)送幀中的幀計數(shù)位的值不同 即將保存的確認(rèn)幀清除 并保存新的確認(rèn)幀 否則不管收到的幀內(nèi)容是什么 將保存的確認(rèn)幀 CONFIRM 重發(fā) 請求 響應(yīng)服務(wù) 服務(wù)原語一啟動 請求 站鏈路層從用戶接收請求原語REQ REQUEST RESPOND 重傳次數(shù) 在前一次傳輸過程結(jié)束后啟動請求 響應(yīng)過程 REQUEST RESPOND 除非不能傳送報文 不能傳送報文時 鏈路層向啟動站用戶回送否定確認(rèn)原語CON negativeREQUEST RESPOND 差錯狀態(tài) 啟動站如收到從動站的響應(yīng)報文 鏈路層將肯定確認(rèn)原語CON 響應(yīng)請求 送給啟動站用戶 啟動站如收到從動站的否定確認(rèn) 無請求的數(shù)據(jù) 鏈路層將否定確認(rèn)原語CON 對請求的否定響應(yīng) 差錯狀態(tài) 送給啟動站用戶 如達(dá)到最大的重傳次數(shù)還未收到從動站的回答 鏈路層將否定確認(rèn)原語CON 對請求的否定響應(yīng) 差錯狀態(tài) 送給啟動站用戶 從動 響應(yīng) 站從動站接收啟動站的請求幀 REQUEST 后 鏈路層向其用戶發(fā)指示原語1ND 若有請求的數(shù)據(jù) 鏈路用戶向鏈路層回送帶數(shù)據(jù)的響應(yīng)原語RESP否則回送無請求