變電站綜合自動化系統(tǒng)課程自學指導

1、 變電站綜合自動化課程自學指導 01學習情景一變電站綜合自動化系統(tǒng)概述子情景變電站的作用及運行要求知識目標了解變電站在電力系統(tǒng)中的地位與作用，熟悉變電站的電氣設備及運行要求能力目標能熟悉理解變電站的作用及其運行要求重點變電站的運行要求難點一、變電站在電力系統(tǒng)中的地位與作用1、變電站分類按在電力系統(tǒng)中的地位和作用分類：系統(tǒng)樞紐變電站、地區(qū)一次變電站、地區(qū)二次變電站、終端變電站；按使用功能分類：升壓變電站、降壓變電站；按變電站安裝位置分類：室外變電站、室內(nèi)變電站、地下變電站、箱式變電站、移動變電站；按照值班方式分類：有人值班變電站和無人值班變電站。2、變電站主要一次電氣設備起變換電壓作用的設備是變

2、壓器、開閉電路的開關(guān)設備，匯集電流的母線，計量、控制用互感器和防雷保護裝置，有的變電站還有無功補償設備。3、變電站在電力系統(tǒng)中的地位與作用在電力系統(tǒng)中，變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用，它是控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設施，通過其變壓器將各級電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來形成聯(lián)合電力網(wǎng)，變電站在電力系統(tǒng)中具有十分重要的地位，它的安全運行對電力系統(tǒng)具有十分重要的意義。二、 變電站運行要求為確保變電站安全、經(jīng)濟運行，保證電能質(zhì)量，必須對變電站設備的運行工況進行監(jiān)視、控制、調(diào)節(jié)和保護。1、變電站運行監(jiān)視范圍變電站運行監(jiān)視的模擬量主要有：610KV線路的單相電流，35KV及其以上電壓

3、等級線路的三相電流，三相電壓、有功功率、無功功率，與電氣設備或線路非直接連接的斷路器的三相電流，各級電壓系統(tǒng)的母線電壓和頻率，主變壓器的油溫、繞組溫度，主變壓器各側(cè)的三相電流、三相電壓、三相有功功率、三相無功功率，站用變高壓側(cè)及低壓側(cè)三相電流、三相電壓，35kV/10kV電抗器三相電流、無功功率，補償電容器三相電流、無功功率，直流系統(tǒng)的母線電壓，充電進線電流、電壓、蓄電池進線電流和電壓，浮充電進線電流、電壓，直流絕緣監(jiān)視：正對地電壓、負對地電壓，UPS系統(tǒng)的輸出電壓、電流及頻率，室外溫度、一次配電室和二次設備間溫度。開關(guān)量運行監(jiān)視：各級電壓斷路器、隔離開關(guān)和接地刀閘的位置信號，主變壓器分接頭位

4、置信號，站用變高壓側(cè)及低壓側(cè)斷路器狀態(tài)信號，380V母線分段斷路器狀態(tài)信號，380V饋出回路狀態(tài)信號，變電站各電氣間隔的繼電保護、自動裝置動作及報警信號，直流系統(tǒng)狀態(tài)異常信號，UPS系統(tǒng)狀態(tài)異常信號，就地/遠方（含主控室和調(diào)度端）切換開關(guān)位置信號，通信系統(tǒng)報警信號。2、變電站控制操作變電站控制操作包括：自動調(diào)節(jié)控制，人工操作控制。自動調(diào)節(jié)控制：可由站內(nèi)操作員站或遠方控制中心設定其是否采用。它可以由運行人員投入/退出，而不影響手動控制功能的正常運行。包括電壓無功自動調(diào)節(jié)控制（AVQC）、自動按頻率減負荷控制、備用電源自動投入。人工操作控制：操作員可對需要控制的斷路器、隔離開關(guān)進行控制操作。監(jiān)控系

5、統(tǒng)應具有操作監(jiān)護功能，允許監(jiān)護人員在不同的操作員站上實施監(jiān)護，避免誤操作；當一臺工作站發(fā)生故障時，操作人員和監(jiān)護人員可在另一臺工作站上進行操作和監(jiān)護。操作控制分為四級：第一級控制，設備就地檢修控制。第二級控制，間隔層后備控制。第三級控制，站控層控制。第四級控制，遠方控制，優(yōu)先級最低。4、變電站的遠方監(jiān)視與控制變電站的遠方監(jiān)視與控制包括遙測、謠信、遙控、遙調(diào)和遙視。5、變電站的信號系統(tǒng)變電站信號系統(tǒng)應具有事故報警和預告報警信號系統(tǒng)，當發(fā)生非正常操作引起的斷路器跳閘和保護裝置動作時，應發(fā)出事故報警信號；當發(fā)生一般設備變位、狀態(tài)異常信息、模擬量或溫度量越限時，應發(fā)出預告報警，以便運行人員及時處理。

6、變電站綜合自動化課程自學指導 02學習情景一變電站綜合自動化系統(tǒng)概述子情景變電站綜合自動化系統(tǒng)的基本功能和結(jié)構(gòu)形式知識目標理解變電站綜合自動化系統(tǒng)的基本功能，掌握變電站綜合自動化系統(tǒng)常見的幾種結(jié)構(gòu)形式的特點能力目標能理解綜自系統(tǒng)的基本功能，能掌握綜自系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式重點變電站綜合自動化系統(tǒng)的基本功能和結(jié)構(gòu)形式難點變電站綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式及各自特點一、變電站綜合自動化系統(tǒng)的基本功能1、常規(guī)變電站二次系統(tǒng)：包括測量系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、保護系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、操作電源、遠動部分；2、變電站綜合自動化系統(tǒng)：指利用先進的計算機技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和數(shù)字信號處理等技術(shù)，實現(xiàn)對變電站主要設備和輸、配電線

7、路的自動監(jiān)視、測量、控制、保護以及與調(diào)度通信等綜合性功能的自動化系統(tǒng)。變電站綜合自動化系統(tǒng)是多專業(yè)的綜合技術(shù)，對變電站運行所要求的功能進行優(yōu)化組合，具有高度協(xié)調(diào)、統(tǒng)一的、全數(shù)字化、智能的變電站自動化系統(tǒng)，它包括了除變電站一次系統(tǒng)、操作電源和站用交流電源之外的電氣二次系統(tǒng)。3、變電站綜合自動化系統(tǒng)的基本功能：包括監(jiān)控子系統(tǒng)功能、微機繼電保護及安全自動裝置子系統(tǒng)功能、通信管理子系統(tǒng)功能。二、變電站綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式1、分類：集中式、分層分布式、分散集中結(jié)合式和完全分散式；2、集中式變電站綜合自動化系統(tǒng)集中式變電站綜合自動化系統(tǒng)，指通過集中組屏布置的方式采集變電站的模擬量和開關(guān)量等信息，并同時

8、完成微機保護、自動控制以及調(diào)度通信等功能。3、分層分布式變電站綜合自動化系統(tǒng)所謂分層是指系統(tǒng)按變電站的控制層次和對象設置全站控制(站控層，又稱變電站層)和就地單元控制(間隔層)的二層式分布控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。所謂分布式是指在邏輯功能上站控層CPU與間隔層CPU按主從方式工作。站控層設備基本配置：站控層設備大致包括監(jiān)控主機、操作員站、五防主機、遠動主機和工程師站、GPS時鐘同步裝置、網(wǎng)絡設備等。變電站間隔層的劃分應與變電站的類型、一次設備的配置和布局、變電站內(nèi)設備的數(shù)據(jù)流及通信總線的結(jié)構(gòu)有關(guān)。根據(jù)變電站的具體情況，一個電力系統(tǒng)元件、兩種電壓等級之間帶斷路器的變壓器、帶斷路器和相關(guān)隔離開關(guān)及接地刀閘的母

9、聯(lián)斷路器、在進線或出線及母線之間的斷路器等都可定義為間隔。三、現(xiàn)有的變電站自動化系統(tǒng)主要存在的問題油浸式電流互感器的爆炸將使變電站一次設備受到較大損壞；CT物理結(jié)構(gòu)上的困難使得它無法精確提供保護和測量需要的大范圍量程(動態(tài)范圍從<10%In 到2000%In);剩磁問題的存在給CT和繼電保護的設計帶來很大困難；電容式電壓互感器的暫態(tài)特性可能造成快速保護的誤動作；超高壓系統(tǒng)對互感器的體積、絕緣性能和價格等都是極大的挑戰(zhàn)；傳統(tǒng)一次設備體積大，質(zhì)量重，安裝運輸成本高；大量復雜二次電纜容易導致誤動、復雜的二次接線以及信息的重復采集；通信協(xié)議無統(tǒng)一的標準，不同廠家設備不能互換，互操作，信息不能共享

10、，造成重復投資；設備狀態(tài)無法在線監(jiān)測，無法實現(xiàn)設備的在線檢修；這些問題一定程度上影響了變電站安全運行和設備維護管理，降低了信息的利用效率。四、變電站綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展方向從集中控制、功能分散型向全分散網(wǎng)絡型發(fā)展，從專用設備到開發(fā)標準型的軟件、硬件平臺，從集中控制向綜合智能控制發(fā)展，保護和控制裝置從室內(nèi)型向戶外型演變，變電站從屏幕數(shù)據(jù)監(jiān)視到多媒體監(jiān)視發(fā)展，實現(xiàn)縱向和橫向的綜合。 隨著數(shù)字技術(shù)的應用，其在電力系統(tǒng)中也如同其他行業(yè)一樣為企業(yè)帶來了革命性的技術(shù)更新。在變電站建設領(lǐng)域，自動化技術(shù)隨著應用網(wǎng)絡技術(shù)、開放協(xié)議、智能一次設備、電力信息接口標準化等產(chǎn)生了比較理想的技術(shù)解決方案。變電站自動化技術(shù)

11、發(fā)展進入了數(shù)字化時代。 變電站綜合自動化課程自學指導 03學習情景二變電站綜合自動化系統(tǒng)構(gòu)成原理子情景間隔層微機自動化裝置知識目標掌握間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法，理解間隔層繼電保護自動裝置配置及裝置選型能力目標能以35KV變電站綜合自動化系統(tǒng)為例，配置間隔層繼電保護自動裝置及選型重點配置典型綜自系統(tǒng)的間隔層繼電保護自動裝置及選型難點間隔層微機測控保護裝置硬件原理及測量算法一、間隔層微機測控保護裝置的硬件主要包括模擬量輸入/輸出系統(tǒng)、微型機主系統(tǒng)、開關(guān)量(或數(shù)字量)輸入/輸出系統(tǒng)三大部分，另外還有人機對話、通信接口和電源模塊等。1、模擬量輸入/輸出系統(tǒng)：模擬量輸入/輸出系統(tǒng)包括電壓

12、形成、模擬濾波、采樣保持(S/H)、多路轉(zhuǎn)換(MPX)以及模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)等功能塊；2、微型機主系統(tǒng)微型機主系統(tǒng)包括微處理器(MPU)、只讀存儲器(用于存放保護整定值的ROM)或閃存內(nèi)存單元(FLASH)、隨機存取存儲器(RAM)、定時器、并行接口以及串行接口等。微型機執(zhí)行編制好的程序，對由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸人至RAM區(qū)的原始數(shù)據(jù)進行分析、處理，完成各種繼電保護和測控的測量、邏輯和控制功能。3、開關(guān)量(或數(shù)字量)輸入/輸出系統(tǒng)開關(guān)量輸入/輸出系統(tǒng)由微型機的并行接口(PIA或PlO)、光電隔離器件及有觸點的中間繼電器等組成，以完成各種保護的出口跳閘、信號、外部觸點輸入、人機對話及通信等功能。開關(guān)量

13、輸入DI(簡稱開入)：主要用于識別運行方式、運行條件等，以便控制程序的流程。如重合閘方式、同期方式、收訊狀態(tài)和定值區(qū)號等；而測控裝置中的開關(guān)量輸入則用于遙信采集。對于開關(guān)量輸入，即接點狀態(tài)(接通或斷開)的輸入可以分成以下兩大類：一類是裝在裝置面板上的接點。這類接點主要是指用于人機對話的鍵盤以及部分切換裝置工作方式用的轉(zhuǎn)換開關(guān)等。第二類是從裝置外部經(jīng)過端子排引入裝置的接點。例如需要由運行人員不打開裝置外蓋而在運行中切換的各種壓板、轉(zhuǎn)換開關(guān)和斷路器、隔離開關(guān)輔助接點等。開關(guān)量輸出DO(簡稱開出)：主要包括保護測控的跳合閘出口、本地和中央信號以及通信接口、打印機接口等。對于保護及測控的跳合閘出口、本

14、地和中央信號等，一般都采用并行接口的輸出口來控制有接點繼電器(干簧或密封小中間繼電器)的方法。為了進一步提高抗干擾能力，最好也經(jīng)過一級光電隔離，二、測控保護配置及選型配置案例：以35KV變電站綜合自動化系統(tǒng)為例，配置測控保護及選型；根據(jù)國標GB/T 14285-2006繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程、電力行業(yè)標準DL/T 51031999335kV110kV無人值班變電所設計規(guī)程等規(guī)程規(guī)范，35KV及以下電壓等級的電氣間隔采用測量、控制、保護、通信一體化裝置；變壓器主保護、非電量保護裝置獨立，后備保護測控裝置按側(cè)配置。主變壓器主要包括差動保護、變壓器瓦斯保護，有載調(diào)壓瓦斯保護，變壓器釋壓保護、

15、變壓器溫度保護、35kV及10KV側(cè)復合電壓閉鎖過流保護、過負荷等。主變測控保護配置如圖2.11所示，圖中RCS-967實現(xiàn)差動保護功能，RCS-966實現(xiàn)非電量保護功能，兩臺RCS-968實現(xiàn)后備保護和主變兩側(cè)測控功能。35kV線路采用保護測控一體的微機型裝置，具有三段式復壓閉鎖的方向電流保護、自動重合閘、接地選線等功能。35kV分段采用保護測控一體的微機型裝置，具有充電保護及過電流保護等功能。10kV線路采用保護測控一體的微機型裝置，具有電流速斷和限時速斷保護、自動重合閘、零序電流保護等功能。10kV分段采用保護測控一體的微機型裝置，具有充電保護及過電流保護等功能。10kV電容器采用保護測

16、控一體的微機型裝置，具有電流限時速斷和定時限過流保護、零序電流保護、母線失壓和過電壓保護、開口三角零序電壓保護等功能。為提高供電的可靠性在本站35KV及10kV母線、段各裝設一套分段備用電源自投裝置。一套低周低壓解列裝置，35kV、10kV均配置電壓并列裝置。主變及35kV線路等按保護監(jiān)控一體化裝置配置，集中組屏在主控室；10kV配電裝置按保護監(jiān)控一體化裝置配置，分散安裝在開關(guān)柜上。35KV進線及分段測控保護裝置配置如圖2.12所示，圖中RCS-9611實現(xiàn)35KV線路保護測控功能，RCS-9651實現(xiàn)35KV分段保護測控及備自投功能。 變電站綜合自動化課程自學指導 04學習情景二變電站綜合自

17、動化系統(tǒng)構(gòu)成原理子情景GPS同步時鐘知識目標全球定位系統(tǒng)GPS在電力系統(tǒng)中的應用能力目標理解GPS的工作特點以及GPS 在電力系統(tǒng)的應用重點全球定位系統(tǒng)GPS 在電力系統(tǒng)的應用難點一、 GPS同步時鐘GPS（Global Position System）全球定位系統(tǒng)，由衛(wèi)星、地面監(jiān)控站和用戶接收機組成，全天候連續(xù)實時向用戶提供高精確度的位置、速度和時間信息。該系統(tǒng)共24顆衛(wèi)星（其中3顆備用）均勻分布在六條軌道上組成。GPS接收裝置的對時方式：脈沖對時方式。報文對時方式。二、 GPS在電力系統(tǒng)中的應用1、GPS具有定時、定位兩大功能，在電力系統(tǒng)的綜合自動化系統(tǒng)中，主要應用定時功能，使同一電網(wǎng)中的

18、不同變電站、同一變電站的不同測控保護裝置的時鐘統(tǒng)一，便于電網(wǎng)事故后的事故追憶和事故分析。2、GPS為電力系統(tǒng)時鐘同步提供了新的技術(shù)保證。就算廣泛應用于民用的GPS粗碼，理論上定時精度可以達到100nS，現(xiàn)在市場上銷售的接收機的定時精度都可以達到100nS，遠遠超過了傳統(tǒng)的定時方式。利用GPS同步電力系統(tǒng)的時鐘，已成為電力系統(tǒng)主要的定時方式。3、定時功能即提供精確的時間坐標，其在變電站綜合自動化中主要應用在：測量監(jiān)控、故障分析、故障錄波和測距等。4、在變電站設計中，國網(wǎng)要求全站裝設一套公用時間同步系統(tǒng)，主時鐘應雙重化配置，支持北斗系統(tǒng)和GPS系統(tǒng)，優(yōu)先采用北斗系統(tǒng)，時鐘對時精度應滿足所有設備的要

19、求，站控層設備采用SNTP網(wǎng)絡對時方式、間隔層設備采用IRIG-B 、1PPS對時方式。 變電站綜合自動化課程自學指導 05學習情景二變電站綜合自動化系統(tǒng)構(gòu)成原理子情景變電站綜合自動化的通信內(nèi)容和數(shù)據(jù)通信的工作方式知識目標掌握變電站綜合自動化系統(tǒng)的通信內(nèi)容及并行和串行數(shù)據(jù)通信的特點，理解數(shù)據(jù)通信的三種基本工作方式能力目標理解數(shù)據(jù)通信的三種工作方式在電力系統(tǒng)的應用重點變電站綜合自動化通信的基本概念難點綜自系統(tǒng)的通信內(nèi)容一、變電站綜合自動化的通信內(nèi)容數(shù)據(jù)通信：通過計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的端到端、系統(tǒng)到系統(tǒng)的數(shù)字信息傳輸及交換。變電站綜合自動化的數(shù)據(jù)通信內(nèi)容：調(diào)度中心與各變電站之間的通

20、信。變電站內(nèi)部信息交換。1、調(diào)度中心與各變電站之間的通信由調(diào)度中心發(fā)向變電站的下行信息，即遙控、遙調(diào)。由變電站發(fā)往調(diào)度中心的上行信息，即遙測、遙信。這四類相互傳送的信息統(tǒng)稱為“遠動信息”。遙控：控制斷路器分合、電力電容器、電抗器的投切等。遙調(diào)：有載調(diào)壓變壓器抽頭檔位的調(diào)節(jié)等。遙測：變壓器有功功率、無功功率和電流；線路有功功率、無功功率和電流；各段母線電壓；電磁環(huán)網(wǎng)并列點開口相角差；330kV和500kV長距離輸電線路末端電壓等。遙信：斷路器和隔離開關(guān)的位置信號；主要保護和重合閘動作信號；變壓器內(nèi)部故障綜合信號；調(diào)度范圍內(nèi)的通信設備運行狀況信號；影響電力系統(tǒng)安全運行的越限信號(如過電壓和過負荷等

21、)；有載調(diào)壓變壓器抽頭位置信號等以上“四遙”各具體內(nèi)容根據(jù)DL/T50032005電力系統(tǒng)調(diào)度自動化設計技術(shù)規(guī)程規(guī)定。目前，“遙視”即遠程視頻、遠程故障診斷、維護等新技術(shù)正逐漸應用到綜合自動化體系中。2、變電站內(nèi)部信息交換變電站內(nèi)部各子系統(tǒng)之間或子系統(tǒng)與變電站層主系統(tǒng)之間傳送的信息也叫“內(nèi)部信息”。設備層與間隔層通信：間隔層采集設備層的各種電氣量和狀態(tài)量信息，如電壓、電流、開關(guān)位置等。間隔層與間隔層通信：間隔層間交換設備的測量數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)，如各繼電保護和測控單元間的數(shù)據(jù)交換。間隔層與變電站層通信：間隔層向變電站層提供本間隔測量及狀態(tài)信息，如電壓、電流、功率、開關(guān)位置等。變電站層向間隔層發(fā)送控

22、制操作信息，如開關(guān)分、合命令，主變分接頭檔位調(diào)節(jié)指令等。變電站層內(nèi)部的通信：變電站成內(nèi)部各應用模塊間信息交換，如本地監(jiān)控與遠動信息同步、分析計算模塊運用監(jiān)控模塊的信息等。二、并行數(shù)據(jù)通信和串行數(shù)據(jù)通信目前的數(shù)字信息多以字節(jié)（byte即8位二進制數(shù)）或字（Word即16位、32位或64位）為基本單位進行二進制傳輸。傳輸數(shù)據(jù)的方式：并行數(shù)據(jù)通信、串行數(shù)據(jù)通信。并行數(shù)據(jù)通信：數(shù)據(jù)按設定位數(shù)劃分成塊，數(shù)據(jù)塊通過與其位數(shù)相同數(shù)量的若干數(shù)據(jù)線同時將其各位批量傳送。多根數(shù)據(jù)線組成數(shù)據(jù)總線，其數(shù)量與設定的數(shù)據(jù)塊的位數(shù)相同。通常有8位、16位、32位等。串行數(shù)據(jù)通信：數(shù)據(jù)一位一位順序傳送，分時使用同一傳輸通道。

23、三、數(shù)據(jù)通信的工作方式單工通信方式：一方只能接受另一方只能發(fā)送，信息只能按一個方向傳送，如廣播。半雙工通信方式：雙方都能接受或發(fā)送信息，但不能同時進行，只能交替?zhèn)魉?，如對講機。全雙工通信方式：雙方可同時進行信息互傳，如電話。 變電站綜合自動化課程自學指導 06學習情景二變電站綜合自動化系統(tǒng)構(gòu)成原理子情景同步和異步數(shù)據(jù)傳輸、差錯控制及通信規(guī)約知識目標掌握異步傳輸和同步傳輸?shù)奶攸c，了解差錯控制的作用和常見的檢錯方法能力目標理解數(shù)據(jù)通信規(guī)約的內(nèi)容重點異步傳輸和同步傳輸?shù)奶攸c和通信規(guī)約的內(nèi)容難點數(shù)據(jù)通信規(guī)約的內(nèi)容一、 異步數(shù)據(jù)傳輸與同步數(shù)據(jù)傳輸對于串行通信，目前采用兩種傳輸方式：異步傳輸和同步傳輸。同

24、步數(shù)據(jù)傳輸：收發(fā)兩端始終保持同步，傳輸內(nèi)容以幀位單位。通常每一幀由同步字符、控制字符、數(shù)據(jù)字符等部分組成。異步數(shù)據(jù)傳輸：數(shù)據(jù)按字（或字節(jié)）為單位傳送，一個字被封裝為一個數(shù)據(jù)幀，在傳送時數(shù)據(jù)被一幀一幀的傳輸，在一幀傳輸內(nèi)收發(fā)兩端維持同步，其他時間可以異步。二、數(shù)據(jù)通信中的差錯控制差錯控制的主要方法：采用差錯控制編碼（抗干擾編碼），其分為檢錯碼和糾錯碼，其中糾錯碼不僅能發(fā)現(xiàn)錯誤還能自動糾正差錯的編碼。1、差錯檢測采用有效的編碼方法對要傳輸?shù)男畔⑦M行編碼，并按約定的規(guī)則附上若干碼元（即監(jiān)督碼），作為信息編碼的一部分；接收端按約定的規(guī)則對所收到的碼進行檢驗，若所得出的監(jiān)督碼與發(fā)送端傳輸過來的監(jiān)督碼不匹

25、配，則表明接收的信息有錯。常用的檢錯方法：奇偶校驗、縱向冗余校驗、循環(huán)冗余校驗1）奇偶校驗：奇偶校驗即在每幀的每一字節(jié)末端附上一個奇或偶校驗位（碼元），分為：奇校驗：附上校驗位后形成的字節(jié)中“1”的個數(shù)為奇數(shù)；偶校驗：附上校驗位后形成的字節(jié)中“1”的個數(shù)為偶數(shù)；例如：某裝置傳輸?shù)男畔椤?100111”，若采用偶檢驗，在信息后附上一位“1”，變成“11001111”，即“1”的個數(shù)為偶數(shù)，若接收端檢查時發(fā)現(xiàn)1的個數(shù)為偶數(shù)，則認為傳輸過程沒有出錯；若查到1的個數(shù)為奇數(shù)，則表明有碼元在傳輸過程中出錯。該方法實現(xiàn)簡單編碼效率高，應用廣泛。一般異步傳輸用偶校驗，同步傳輸用奇校驗。2）縱向冗余校驗：縱向

26、冗余校驗是改進型的奇偶校驗。一幀數(shù)據(jù)被分解為二維數(shù)據(jù)組，如數(shù)據(jù)“0000111 0000110 0000101 0000100 0000011”。將數(shù)據(jù)分成5行7列的矩陣，每行仍采用奇校驗，每列也采用奇校驗，編碼后為“00001110 00001101 00001011 00001000 00000111 11111000”。此方法相對單一奇偶校驗法的誤碼率減少兩個數(shù)量級。 3）循環(huán)冗余校驗循環(huán)冗余校驗又叫CRC碼（Cyclic Redundancy Check）是目前使用最廣校驗編碼方法。通過對數(shù)據(jù)塊的整體編碼計算實現(xiàn)，其原理為在K位信息碼后再拼接R位的校驗碼，整個編碼長度為N=K+R位，因

27、此，這種編碼又叫（N，K）碼。部頒遠動規(guī)約規(guī)定：采用（48，40）CRC碼，生成多項式為：2、差錯控制方式差錯控制方式基本上分為兩類，一類稱為“反饋糾錯”，另一類稱為“前向糾錯”。還有一種基于前兩類方式地稱為“混合糾錯”。三、數(shù)據(jù)通信規(guī)約信息傳輸?shù)捻樞?、格式和?nèi)容等相應約定即稱為規(guī)約。通信規(guī)約包括：數(shù)據(jù)編碼、傳輸控制字符、傳輸報文格式、呼叫應答方式、差錯控制方式、通信方式（單工、半雙工、全雙工）、同步方式（同步或異步）、傳輸速率等。變電站綜合自動化系統(tǒng)中，必須選擇同一套通信規(guī)約，用于約束通信雙方。我國廠站端與調(diào)度端、微機保護裝置與后臺系統(tǒng)常用規(guī)約如下表所示。序號規(guī)約名稱備注1CDT2Polli

28、ng3IEC60870-5-101簡稱101規(guī)約，用于廠站RTU與調(diào)度的通信標準4IEC60870-5-103簡稱103規(guī)約，用于繼電保護等間隔層設備與廠站層設備間的數(shù)據(jù)通信標準5IEC60870-5-104101規(guī)約的應用層與TCP/IP提供的傳輸功能的結(jié)合,即網(wǎng)絡規(guī)約6XT9702擴展CDT規(guī)約7DISA擴展CDT規(guī)約8SC1801規(guī)約9RTU模式下的ModBus規(guī)約10NDP3.0規(guī)約11DL/T634.5104-2002規(guī)約用于智能設備的通信1DL/T451-91循環(huán)式遠動規(guī)約（CDT）2IEC60870-5-1033ModBus4LFP3.0把歐串口規(guī)約5南自94保護串口規(guī)約6ABB

29、 SPABUS規(guī)約7DL/T719-2000電度表通信規(guī)約8各種直流監(jiān)控規(guī)約9IEC61850規(guī)約 變電站綜合自動化課程自學指導 07學習情景二變電站綜合自動化系統(tǒng)構(gòu)成原理子情景數(shù)據(jù)通信控制器知識目標掌握數(shù)據(jù)通信控制器的特點，理解通信總控單元和微機保護通信控制單元的作用能力目標能掌握數(shù)據(jù)通信控制器的組成部分及其作用重點數(shù)據(jù)通信控制器的主要組成部分的作用難點1、數(shù)據(jù)通信控制器數(shù)據(jù)通信控制器又稱總控單元、通信處理器、通信管理機。通信控制器的作用：管理主機或計算機網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)輸入輸出。它可以是復雜的前臺大型計算機接口或者簡單的設備如多路復用器、橋接器和路由器。它一方面通過與繼電保護裝置、數(shù)據(jù)采集裝置、

30、智能測控裝置進行通信，搜集變電站運行情況中的各類實時信息送往后臺監(jiān)控系統(tǒng)和電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，以實現(xiàn)對變電站運行情況進行監(jiān)視；另一方面接收和轉(zhuǎn)發(fā)來自后臺監(jiān)控系統(tǒng)和電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的各類操作命令，對變電站的斷路器、隔離開關(guān)、變壓器分接頭等進行遙控、遙調(diào)操作。例如RCS9698采用以下標準通信規(guī)約與外部設備進行通信：與后臺監(jiān)控系統(tǒng)之間的通信規(guī)約采用DLT6671999(1EC608706103)標準；與調(diào)度端之間的通信規(guī)約采用DLT6341997(1EC608706101)、部頒CDT、SCl801等標準；與保護、數(shù)據(jù)采集和智能測控等裝置之間的通信規(guī)約采用DLT6671999IEC608706103)規(guī)約和

31、各類智能裝置自定義規(guī)約。2、保護管理機保護管理機的作用是通過多種類型的標準通信接口及規(guī)約來溝通多種類型的繼電保護裝置與總控單元或后臺監(jiān)控系統(tǒng)之間的信息聯(lián)系，完成通信轉(zhuǎn)接和規(guī)約轉(zhuǎn)換。圖2.26為RCS-9691保護管理機通信連接，其上與總控單元通信，其下可與不同廠家不同規(guī)約的測控保護裝置通信。3、遠動工作站遠動工作站特點是其遠動信息采用“直采直送”的方式，遠動工作站的運行獨立于后臺監(jiān)控系統(tǒng)，雙方互不影響。遠動工作站可以采用單機模式，也可以采用雙機模式，并支持各種類型的遠動通道(模擬通道、數(shù)字通道、網(wǎng)絡方式)，遠動工作站與站內(nèi)通信采用以太網(wǎng)。 例如，RCS9700遠動工作站，它作為變電站對外的通信

32、控制器，用于收集全站測控單元、保護裝置等智能電子設備的數(shù)據(jù)，經(jīng)規(guī)約轉(zhuǎn)換后，以CDT、u4F、SCl801、IEC608706101、IEC608706104、DNP30等規(guī)約，通過模擬通道、數(shù)字通道或網(wǎng)絡向調(diào)度端集控站傳送，同時接收調(diào)度端集控站的遙控、遙調(diào)命令向變電站設備轉(zhuǎn)發(fā)。設于集控站的遠動工作站還承擔與子站的通信任務。4、規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置用于多種繼電保護裝置及其它智能設備與當?shù)乇O(jiān)控、保護信息管理裝置等通信。在間隔層，通過多種類型的標準通信接口與繼電保護、故障錄波器、電能表、直流屏等裝置進行通信，搜集各類保護及其它信息，再通過網(wǎng)絡或串口，經(jīng)規(guī)約轉(zhuǎn)換后送往當?shù)乇O(jiān)控或保護信息管理裝置等。規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置

33、處于中間層，對上與當?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)、保護信息管理裝置等通信，對下與繼電保護裝置、故障錄波器、電能表、直流屏等智能設備通信，支持多種通信接口和多種通信協(xié)議。5、網(wǎng)絡交換機用于構(gòu)成分布式高速工業(yè)級雙以太網(wǎng)，實現(xiàn)站級單元的信息共享以及站內(nèi)設備的在線監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理以及站級聯(lián)鎖控制，設備組屏布置。網(wǎng)絡交換機網(wǎng)絡傳輸速率100Mbps。 變電站綜合自動化課程自學指導 08學習情景二變電站綜合自動化系統(tǒng)構(gòu)成原理子情景變電站綜合自動化的通信網(wǎng)絡知識目標掌握串行數(shù)據(jù)通信、現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)及其各自通信網(wǎng)絡的特點，了解各種通信介質(zhì)的特點能力目標能掌握綜自系統(tǒng)中常見通信網(wǎng)絡的特點重點串行數(shù)據(jù)通信、現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)的特點及

34、適用范圍難點現(xiàn)場總線及其通信網(wǎng)絡的特點一、串行數(shù)據(jù)通信接口及其通信網(wǎng)絡在變電站綜合自動化系統(tǒng)中，特別是微機保護、自動裝置與監(jiān)控系統(tǒng)相互通信電路中，主要是使用串行通信。常用的串行通信接口有RS-232和RS-422485。RS-232：由于通信設備廠商都生產(chǎn)與RS-232C制式兼容的通信設備，因此，在異步串行通信中應用最廣泛，最大傳輸距離為20m其中引腳信號的中文含義分別為：TXD 發(fā)送數(shù)據(jù)、RXD接收數(shù)據(jù)、GND信號地。RS232C接口采用全雙工工作方式，但是在總線上只允許連接1個收發(fā)器，即只能用作主從方式的點對點通信，多個智能設備間進行通信需用RS-232擴展卡（MOXA卡）連接。RS-42

35、2：數(shù)據(jù)信號采用差分傳輸方式，也稱作平衡傳輸，它使用一對雙絞線，將其中一線定義為A，另一線定義為B。RS-422的最大傳輸距離為4000英尺（約1219m)，最大傳輸速率為10MbitA。RS485：構(gòu)成的典型通信網(wǎng)絡為雙線半雙工網(wǎng)絡，主通信口和各從通信口的發(fā)送線和接收線均并在一起，因而只能實現(xiàn)半雙工通信方式。掛接在通信線上的各通信口中，每個時刻只允許有一個通信口處于發(fā)送狀態(tài)。幾種串口通信接口方式的比較規(guī) 定RS232RS422R485工作方式單端差分差分節(jié)點數(shù)1收、1發(fā)1發(fā)10收1發(fā)32收最大傳輸電纜長度50英尺400英尺400英尺最大傳輪速率20kbit/s10Mbit/s10Mbit/s

36、最大驅(qū)動輸出電壓+/-25V-0.25V +6V-7V +12V二、現(xiàn)場總線在變電站綜合自動化系統(tǒng)中，采用RS422/RS485通信接口，雖然可以實現(xiàn)多個節(jié)點（設備）之間的互連，但連接的數(shù)一般不超過32個，在變電站規(guī)模稍大時，便滿足不了綜合自動化系統(tǒng)的要求；其次，采用RS422/RS485通信接口，其通信方式多為査詢方式，即由主機詢問，保護單元或測控單元回答，通信效率低，難以滿足較高的實時性要求；此外，采用RS422/RS485通信接口，整個通信網(wǎng)上只能有一個主節(jié)點對通信進行管理和控制，其余皆為從節(jié)點，受主節(jié)點管理和控制，這樣主節(jié)點便成為系統(tǒng)的瓶頸，一旦主節(jié)點出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)的通信便無法進行

37、；另外對RS422/RS485通信接口的通信規(guī)約缺乏統(tǒng)一標準，使不同廠家生產(chǎn)的設備很難互連，給用戶帶來不便?，F(xiàn)場總線：具有可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強、通信速率快，造價低廉、維護成本低等優(yōu)點，現(xiàn)場總線系統(tǒng)在技術(shù)上具有開放性、互可操作性與互用性、現(xiàn)場設備的智能化與功能自治性、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性、對現(xiàn)場環(huán)境的適用性等特點，是用于現(xiàn)場儀表與控制系統(tǒng)和控制室之間的一種全分散、全數(shù)字化、智能、雙向、互聯(lián)、多變量、多點、多站的通信系統(tǒng)?，F(xiàn)場總線常有CAN現(xiàn)場總線、L0NW0RKS現(xiàn)場總線等。三、局域網(wǎng)通信網(wǎng)絡常用的計算機網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)：總線網(wǎng)絡、環(huán)形網(wǎng)絡、星形網(wǎng)絡和網(wǎng)狀網(wǎng)絡。以太網(wǎng)：采用CSMACD總

38、線仲裁技術(shù)通信標準的基帶總線局域網(wǎng)。以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)：8023的幀由8個字段組成：前導碼（使接收方與發(fā)送方的時鐘同步）、幀起始標志（表示一幀的開始）、幀的源地址、幀的目的地址、數(shù)據(jù)字段長度、要發(fā)送的LLC（邏輯鏈路控制子層）數(shù)據(jù)、填充字段和幀校驗序列字段。以太網(wǎng)的優(yōu)點：速度快、擴展性好、可靠性高、成本低、網(wǎng)絡管理功能強。 四、通信介質(zhì)通信介質(zhì)（傳輸介質(zhì)）即網(wǎng)絡通信的媒介，它可以是有線的，也可以是無線的。在變電站綜合自動化中較為常見的通信介質(zhì)：屏蔽電纜、雙絞線、同軸電纜、光纖光纜和無線通信信道。用于多種繼電保護裝置及其它智能設備與當?shù)乇O(jiān)控、保護信息管理裝置等通信。屏蔽電纜通常用于RS232通信接口連

39、接中；雙絞線通常用于RS485CANLON現(xiàn)場總線連接和LAN網(wǎng)絡連接；同軸電纜通常用于LAN網(wǎng)絡連接；光纖通常用于站控或站調(diào)兩端通信連接，或用于采用光通信的間隔層連接，并廣泛應用于微機光纖縱差保護作通道使用；無線通信信道通常用于站控或站調(diào)兩端通信連接，并廣泛應用于配網(wǎng)自動化中。傳輸介質(zhì)的比較： (1)雙絞線：價格低、帶寬可達268KHz，有一定抗干擾性，100m15km，誤碼率約10-510-6；(2)同軸電纜：價格適中，速率可達10Mbit/s，最大距離限制在幾公里范圍內(nèi)，誤碼率約10-7；(3)光纜：價格較貴，性能最好，速率可達數(shù)百Mbit/s，不加中繼可達68km，誤碼率低于10-10

40、；(4)無線通信信道：微波通信(1091010HZ)、紅外通信(10111014HZ)、激光通信(10141015Hz)。 變電站綜合自動化課程自學指導 09學習情景二變電站綜合自動化系統(tǒng)構(gòu)成原理子情景變電站層硬件的配置知識目標掌握變電站層硬件組成部分的特點，及其配置原則能力目標能掌握變電站層硬件的配置要求并能針對不同變電站制定配置方案重點站控層硬件的配置要求難點針對不同變電站進行站控層硬件配置站控層硬件配置應該用標準的、網(wǎng)絡的、分布功能和系統(tǒng)化的開放式的硬件結(jié)構(gòu)。站控層硬件設備：包括主機主機、操作員站主機、操作員站、工程師站、遠動通訊設備、五防工作站和智能接口設備等。 1、主機：用作站控層數(shù)

41、據(jù)收集、處理、存儲及網(wǎng)絡管理的中心。110KV及以下變電站采用單機配置，220KV及以上變電站主機雙重化配置，同時運行，互為熱備用。主機應采用非PC構(gòu)架的產(chǎn)品。主機設備組屏（柜）布置。2、操作員站：操作員站是站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)的主要人機界面，用于圖形及報表顯示、事件記錄及報警狀態(tài)顯示和查詢，設備狀態(tài)和參數(shù)的查詢，操作指導，操作控制命令的解釋和下達等等。運行人員可通過操作員工作站對變電站各一次及二次設備進行運行監(jiān)測和操作控制。110KV及以下變電站采用主機兼操作員站，220KV及以上電壓等級的變電站操作員站為雙機冗余配置。3、工程師站：配置1臺工程師站，用于整個監(jiān)控系統(tǒng)的維護、管理，可完成數(shù)據(jù)庫的定義

42、、修改，系統(tǒng)參數(shù)的定義、修改，報表的制作、修改，以及網(wǎng)絡維護、系統(tǒng)診斷等工作。對監(jiān)控系統(tǒng)的維護僅允許在工程師站上進行，并需有可靠的登錄保護。4、遠動通訊設備：2臺專用獨立設備冗余配置，直采直送，通過專用通道點對點方式以及站內(nèi)的數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設備向各級調(diào)度傳送遠動信息。5、五防工作站：根據(jù)變電站的防誤閉鎖方案，采用監(jiān)控系統(tǒng)自帶“五防”系統(tǒng)，不設獨立的微機“五防”系統(tǒng)。通過五防工作站實現(xiàn)對全站設備的五防操作閉鎖功能。在五防工作站上可進行操作預演，可檢驗、打印和傳輸操作票，并對一次設備實施“五防”強制閉鎖。五防鎖具按本期規(guī)模配置。6、智能接口設備：為用于站內(nèi)智能設備的接入的智能轉(zhuǎn)換終端，該設備為專用設備

43、。設備組屏（柜）布置。7、打印機：用于實時打印事件、報警信號和報表等。8、音響報警裝置：配置1套，由工作站驅(qū)動音響報警，并能閃光，音量可調(diào)。9、網(wǎng)絡設備：網(wǎng)絡交換機。網(wǎng)絡交換機網(wǎng)絡傳輸速率100Mbps，構(gòu)成一分布式高速工業(yè)級雙以太網(wǎng)，實現(xiàn)站級單元的信息共享以及站內(nèi)設備的在線監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理以及站級聯(lián)鎖控制，設備組屏布置。其他網(wǎng)絡設備。包括光/電轉(zhuǎn)換器，接口設備（如光纖接線盒）和網(wǎng)絡連接線、電纜、光纜等。 變電站綜合自動化課程自學指導 10學習情景二變電站綜合自動化系統(tǒng)構(gòu)成原理子情景變電站層系統(tǒng)軟件和支撐軟件的配置知識目標掌握變電站層軟件中系統(tǒng)軟件和支撐軟件的特點，及站控層軟件設備的配置原則能力

44、目標能掌握變電站層軟件的配置方法以及相關(guān)軟件的配置方案重點站控層軟件的配置要求難點針對不同變電站進行站控層軟件配置變電站層軟件配置變電站綜合自動化系統(tǒng)軟件由實時多任務操作系統(tǒng)軟件、支撐軟件、監(jiān)控應用軟件和通信接口軟件等幾個部分。軟件配置應滿足開放式系統(tǒng)要求，采用模塊化結(jié)構(gòu)，具有實時性、可靠性、適應性、可擴充性及可維護性。1、系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)生成包、編譯系統(tǒng)、診斷系統(tǒng)以及各種軟件維護、開發(fā)工具等。2、支撐軟件支撐軟件主要包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和過程監(jiān)控組態(tài)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫用于存放和管理實時數(shù)據(jù)以及對實時數(shù)據(jù)進行處理和運算的參數(shù)，它是在線監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示、報表打印和界面操作等的數(shù)據(jù)來源，也是來自保護、測控

45、單元數(shù)據(jù)的最終存放地點。數(shù)據(jù)庫生成系統(tǒng)提供離線定義系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫工具，而在線監(jiān)控系統(tǒng)運行時，由系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理模塊負責系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的操作，如進行統(tǒng)計、計算、產(chǎn)生報警、處理用戶命令（如遙控，遙調(diào)等）。系統(tǒng)組態(tài)軟件：用于畫面編程，數(shù)據(jù)生成。 變電站綜合自動化課程自學指導 11學習情景二變電站綜合自動化系統(tǒng)構(gòu)成原理子情景變電站層應用軟件和通信接口軟件的配置知識目標掌握變電站層軟件中應用軟件和通信接口軟件的特點，及變電綜合自動化的軟件結(jié)構(gòu)的特點能力目標能掌握應用軟件和通信接口軟件的配置方法重點變電綜合自動化的軟件結(jié)構(gòu)的特點難點針對不同變電站進行站控層軟件配置1、應用軟件數(shù)據(jù)采集軟件：與通信控制器通信，采集各種數(shù)

46、據(jù)，傳送控制命令。數(shù)據(jù)處理軟件：對所采集的數(shù)據(jù)進行處理和分析，判斷數(shù)據(jù)是否可信、模擬量有無越限、開關(guān)量有無變位，按照數(shù)據(jù)庫提供的參數(shù)進行各種統(tǒng)計處理。報警與事件處理軟件。判斷報警或事件類型，給出報警或事件信息，登錄報警或事件內(nèi)容和時間，設置和清除相關(guān)報警或事件標志。人機界面處理軟件：顯示各種畫面和報表、告警和事件信息，給出報警音響或語音，自動和定時打印報警、事件信息以及各種報表和畫面；操作權(quán)限檢查，提供遙調(diào)、遙控控制操作，確認報警，修改顯示數(shù)據(jù)（人工置數(shù)）、修改保護定值。數(shù)據(jù)庫接口：連接數(shù)據(jù)庫與應用軟件，對數(shù)據(jù)庫存取進行管理、協(xié)調(diào)和控制?？刂栖浖?。完成特定的控制任務和工作。對每一項控制任務，一

47、般有一個控制軟件與之對應。常見的控制軟件有：電壓無功控制、操作控制連鎖。實現(xiàn)小電流自動接地選線及VQC等功能。2、通信接口驅(qū)動軟件監(jiān)控系統(tǒng)應提供通信接口驅(qū)動軟件，包括與站內(nèi)各智能設備的通信接口軟件及與各級調(diào)度中心的通信接口軟件等。通信接口的運行程序由主程序和定時中斷服務程序構(gòu)成。主程序主要包括：完成巡檢（各CPU插件）鍵盤掃描和處理故障信息的排列和打印定時中斷服務程序包括：軟件時鐘程序以硬件時鐘控制并同步各CPU插件的軟時鐘檢測各CPU插件啟動原件是否動作的檢測啟動程序 變電站綜合自動化課程自學指導 12學習情景二變電站綜合自動化系統(tǒng)構(gòu)成原理子情景遠距離數(shù)據(jù)通信知識目標掌握變電站遠距離數(shù)據(jù)通信

48、模型的特點，理解數(shù)字信號的調(diào)制和解調(diào)過程能力目標能分析遠距離數(shù)據(jù)通信模型的結(jié)構(gòu)重點理解遠距離數(shù)據(jù)通信模型中主要構(gòu)成部分的作用難點數(shù)字信號的調(diào)制和解調(diào)一、遠距離數(shù)據(jù)通信模型的結(jié)構(gòu)1、信源：信息源，如電壓，電流，有功，無功，各種開關(guān)量等。2、編碼器：包括信源編碼器和信道編碼器，信源編碼器是把各種信源送出的信號轉(zhuǎn)換為符合要求的數(shù)碼序列；信道編碼器是進行差錯控制。3、調(diào)制器和解調(diào)器：調(diào)制器是用來將信號轉(zhuǎn)換成適合在信道上傳送的調(diào)制信號；解調(diào)是調(diào)制的逆變換。4、信道：信號遠距離傳輸?shù)妮d體，如載波通道、光纖通道、微波通道等。5、譯碼器：包括信道譯碼器和信源譯碼器。6、同步：保證收發(fā)兩端步調(diào)一致，協(xié)調(diào)工作。二

49、、數(shù)字信號的調(diào)制與解調(diào)因為傳輸距離越遠或者傳輸速率越高，方形脈沖的失真現(xiàn)象就越嚴重，甚至使得正常通信無法進行。為了解決這個問題，需將數(shù)字基帶信號用調(diào)制器變換成適合于遠距離傳輸?shù)恼也ㄐ盘枴Ｕ也ㄐ盘枖y帶了原基帶信號的數(shù)字信息，通過線路傳輸?shù)浇邮斩撕螅賹y帶的數(shù)字信號取出來，這就是調(diào)制與解調(diào)的過程。1、調(diào)制解調(diào)器：完成調(diào)制與解調(diào)的設備，俗稱MODEM，是英文Modulator(調(diào)制器)和Demodulator(解調(diào)器)這兩個詞的縮寫。調(diào)制解調(diào)器并不改變數(shù)據(jù)的內(nèi)容，而只改變數(shù)據(jù)的表示形式，以便于傳輸。2、載波：攜帶數(shù)字信息的正弦波。一個正弦波電壓可表示為u（t）Umsin(2ft+)。從式中可知

50、，如果振幅Um、頻率f或相位角隨基帶信號的變化而變化，就可在載波上進行調(diào)制。這三者分別稱為幅度調(diào)制(簡稱AM)、頻率調(diào)制(簡稱調(diào)頻FM)或相位調(diào)制(簡稱調(diào)相PM)。3、數(shù)字信號的調(diào)制方法：數(shù)字調(diào)幅：用載波的兩種不同幅值來代表數(shù)字碼元“0”、“1”，而載波的頻率和相位不變。數(shù)字調(diào)頻：用兩種不同的載波頻率（1、2）來代表數(shù)字碼元“1”、“0”，而載波的幅值和相位不變。數(shù)字調(diào)相：用載波的不同相位代表數(shù)字基帶信號的不同數(shù)值，而載波的幅值和頻率不變。 變電站綜合自動化課程自學指導 13學習情景二變電站綜合自動化系統(tǒng)構(gòu)成原理子情景遠距離數(shù)據(jù)通信的信道知識目標掌握變電站遠距離數(shù)據(jù)通信信道的種類和各自的特點，

51、了解電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的特點能力目標能分析遠距離數(shù)據(jù)通信信道的不同特點重點掌握電力線載波通道、光纖通道、微波通道的優(yōu)缺點難點光纖通道的特點電力系統(tǒng)通信可分為有線和無線兩大類。其中按信道分為電纜、電力載波、光纖通信屬有線通信方式，而短波、擴頻、微波中繼和衛(wèi)星通信屬無線通信方式。1、電力線載波通信方式電力線載波通信方通道構(gòu)成原理圖電力線載波通信方式是實現(xiàn)電力系統(tǒng)內(nèi)話音和數(shù)據(jù)通信最早采用的一種通信方式。一個電話話路的頻率范圍為0.33.4kHz，為了使電話與遠動數(shù)據(jù)復用，通常將0325kHz劃歸電話使用，2.73.4kHz劃歸遠動數(shù)據(jù)使用。遠動數(shù)據(jù)采用數(shù)字脈沖信號，故在送人載波機之前應將數(shù)字脈沖信號

52、調(diào)制成2.73.4kHz的信號，載被機將話音信號與該已調(diào)制的2.73.4kHz信號疊加成一個音頻信號，再調(diào)制成400500kHz載波信號、經(jīng)放大耦合到高壓輸電線路上。在接收端，載波信號先經(jīng)載波機解調(diào)出音頻信號，并分離出遠動數(shù)據(jù)信號。2、微波通信方式波長為0.0011.Om、頻率為300MHz300GHz的無線電波，稱為微波。在微波頻段，由于頻率很高，電波的繞射能力弱，所以信號的傳輸主要是利用微波在視線距離內(nèi)的直線傳播，又稱視距傳播。微波中繼通信的優(yōu)點是：微波頻段頻帶很寬，可以容納數(shù)量很多的無線電頻道而不致相互干擾，傳輸容量大；方向性強；比有線方式經(jīng)濟。缺點在于傳輸距離受限；信號質(zhì)量受天氣和地理

53、條件影響較大；與有線傳輸方式相比，信號不穩(wěn)定、可靠性較差。3、無線擴頻通信方式目前常用的擴頻通信實現(xiàn)方法主要有：直接序列擴頻(Direct Sequence SpreadSpectrum)、跳頻(Frequency Hopping)、跳時(Time Hopping)、寬帶線性調(diào)頻(Chip Modulation)等方式。以上方法中最常用的是直接序列擴頻和跳頻。應用于綜合自動化的無線擴頻通信系統(tǒng)一般工作在2.42.483 5CH2頻段，通信距離可達幾十公里。通過話音復用器，還可以利用無線擴頻通信系統(tǒng)在進行數(shù)據(jù)通信的同時，傳送話音信號。原理上，無線擴頻通信具有干擾小、抗干擾性強、隱蔽性強、碼分多址

54、、抗多徑干擾等優(yōu)點。4、光纖通信方式近年來，光纖通信技術(shù)都得到了廣泛的應用。利用已有的輸電線路敷設光纜是最經(jīng)濟、最有效的。在電力輸電線路上架設電力系統(tǒng)特殊光纜主要有以下四種方式：光纖復合架空地線(OPGW)、全介質(zhì)自承式光纜(ADSS)、架空地線纏繞光纜(GWWOP)和捆綁光纜(ADLash)。其中光纖復合架空地線(OPGW)和全介質(zhì)自承式光纜(ADSS)用得最多。光纖復合架空地線(OPGW)：這種光纜結(jié)構(gòu)主要分為兩部分，光纖單元和鎧裝外層。光纖單元被覆合在架空地線的內(nèi)部。光纖復合架空地線的可靠性最高，但相比其他幾種而言，價格較貴，適合于新建的輸電線路或者需要更換地線的老輸電線路。全介質(zhì)自承式光纜(ADSS)：光纜全部采用非金屬材料，安裝時不需要停電，而且通信系統(tǒng)與輸電線路相對獨立，可以提供數(shù)量比較多的光纖芯數(shù)，光纜的重量比較輕，價格比光纖復合架空地線相對便宜，安裝和維護都比較方便，適合于在原有的輸電線路上梁設。光纖通信系統(tǒng)主要由電端機、光端機和光導纖維組成，光纖通道示意圖見圖所示。 變電站綜合自動化課程自學指導 14學習情景二變電站綜合自動化系統(tǒng)構(gòu)成原理子情景變電站綜合自動化系統(tǒng)的電磁干擾知識目標了解變電站存在的干擾信號的分類，掌握變電站綜合自動化系統(tǒng)中電磁干擾的產(chǎn)生原因及其后果能力目標能分析電磁干擾