电力系统远动第二版柳永智.docx

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电力系统远动第二版柳永智

第一章概述

1.什么是远动什么是远动系统其主要由哪几部分组成主要作用和功能是什么

答：

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）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）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道。

4）远动系统主要功能：

“四遥“功能、调度事务管理功能、运行数据归档及统计报表功能、用户画面显示功能、数据打印及画面拷贝功能、大屏幕投影显示功能、模拟培训功能、口令级别设置功能、报警功能、系统维护\修改\扩展功能、系统时钟同步功能、自检功能、通道自动/手切切换功能、复示功能、其它功能。

2.“四遥”的功能是什么

答：

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：

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。

3.电力系统调度中心的任务是什么

答：

电力系统调度中心的任务，一是合理地调度所属各发电厂的出力，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，尽快回复电力系统的正常运行。

4.远动信息的内容

答：

上行信息：

遥测信息发送发电厂、变电所的各种运行参数，它分为电量（电压、电流、频率、有功、无功等）和非电量（温度、水位等）。

遥信信息包括发电厂、变电所中断路器和隔离开关的合闸或分闸状态，主要设备的保护继电器动作状态，自动装置的动作状态，以及一些运行状态信号。

遥信信息所涉及的对象只有两种状态。

遥信信息通常由运行设备的辅助接点提供。

下行信息：

遥控信息传送改变运行设备状态的命令。

（必须进行返送校核）

遥调信息传送改变运行设备参数的命令。

5.远动信息的传输模式

答：

1）循环数字传输模式（CDT方式）

厂站端将要发送的远动信息按规约的规定组成各种帧，再编排帧的顺序，一帧一帧地循环向调度端传送。

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，也不要求收端给以回答。

这种传输模式对信道质量的要求较低。

2）问答传输模式（polling方式）

调度端与被控端采用一问一答的方式进行通讯，按需传送。

调度端需要主动向被控端发送查询报文，被控端按调度端的查询要求发送回答报文。

要保证调度端发问后收到正确的回答，对信道质量要求较高，且必须保证有上下信道。

6.常用远动信道

答：

专用有线信道、复用电力线载波信道、微波信道、光纤信道、无线电信道等

7.调度中心——主站——前置机

厂站——子站——远方终端RTU

8.远动系统配置的基本模式及其特点

答：

1）点对点配置。

主站与子站之间通过专用的传输链路相连接的一种配置。

2）多路点对点配置。

控制中心或主站，通过各自链路与多个子站相连的一种配置，主站与各子站可同时交换数据。

3）多点星形配置。

控制中心或主站与多个子站相连的一种配置。

任何时刻只允许一个子站传输数据到主站；主站可选择一个或多个子站传输数据，也可向全部子站同时传输全局性报文。

4）多点共线配置。

控制中心或主站通过一公共链路与多个子站相连的一种配置。

任何时刻只允许一个子站传输数据到主站；主站可选择一个或多个子站传输数据，也可向全部子站同时传输全局性报文。

5）多点环形配置。

所有主站之间的通信链路形成环形，控制中心或主站可以通过两条不同的路径与每一子站通信。

以上五种配置中，多点共线配置可以节省通信链路，但远动信息的传输只能采用问答式传输模式。

多点环形配置使主站和子站之间有两条通信链路，可以提高传输的可靠性。

第二章远动信息传输规约

1.数字通信系统模型

1）信息源的作用是把消息转换成信号输出。

信息源的输出或是连续变化的模拟信号，或是离散的数字信号，用s表示。

2）信源编码可以对信息源发出的模拟信号完成模/数转换得到对应的数字信号，然后对其进行编码，输出得到一串离散的数字信息序列m（序列中每一位0或1称为一位码元）。

信源编码除完成模拟信号数字化外，主要任务是提高数字信号传输的有效性。

3）信道编码的作用是按一定的规则，在信息序列m中添加一些冗余码元，将信息序列m变成较原来更长的二进制数字序列c（码字）。

因为信源编码产生的信息序列m不具有抗干扰能力，所以通过信道编码是为了提高信息序列m的抗干扰能力。

信道编码也称差错控制编码。

4）调制的作用是将用数字序列表示的码字c变换成适合在信道中传输的信号形式，送入信道。

5）信道是传输信号的通道。

6）解调。

7）信道译码。

8）信源译码。

码字在信道中传送时受干扰的情况可以用错误图样描述。

错误图样用一串二进制数字序列表示，序列的长度与发送码字相同。

凡是发送码字在信道中受到干扰的码元，在错误图样对应位置上表示为“1”；未受到干扰的码元，在错误图样的对应位置上表示为“0”。

2.通信方式

答：

单工通信、半双工通信、全双工通信

3.比特率与波特率

答：

码元传输速率被定义为每秒传送码元的数目，单位为波特（Bd）。

信息传输速率被定义为每秒钟传送的信息量，单位为比特/秒（bit/s），是比特传送的速率，称比特率。

远动系统中每个码元都取二进制符号时，每个码元的信息量为1bit，因此每秒钟传送的码元数和每秒钟传送的信息量在数值上相等。

换句话说，其比特率与波特率在数值上相等。

4.异步通信与同步通信的区别

答：

串行通信中，有两种最基本的通信方式：

异步通信和同步通信。

1）异步通信按字符传送，每个字符以起始位开始，以停止位结束。

异步通信中每个字符的起始位都起到对该字符的位同步作用，使频率的漂移不会积累，但由于每个字符需多占用2-3位开销，使异步通信的传输效率降低。

异步通信时，收发双方必须设置相同的字符格式。

2）同步通信以同步字符作为传送开始，字符与字符之间不允许有空隙，当线路空闲或没有字符可发时，发送同步字符。

同步通信时，收发双方必须设置相同的同步字符，另外收发双方必须保证有同步的时钟，由它们分别控制信号的发送和接收。

5.关于信息传输顺序、信息格式和信息内容等的约定称为规约或协议。

6.循环式远动规约（CDT）P16

答：

1）帧结构：

同步字（EB90H/D709H）、控制字、信息字1、信息字2…信息字n[每个字都由48位二进制数/6字节组成]

2）控制字组成：

控制字节、帧类别、信息字数n、源站址、目的站址、校验码

3）信息字组成：

功能码、信息数据（4字节）、校验码

4）帧种类：

A帧、B帧、C帧、D帧（D1帧、D2帧）、E帧

7.问答式传输规约（polling）P20

答：

1）报文（polling方式下的下行命令或上行数据）

2）数据的类型分为模拟量、状态量、状态变化量（即变位遥信）、时标量（即时间顺序记录）等。

3）数据的类别指数据或信息依其不同扫描周期划分为0，1，2，3，4，5，6，7类。

时标量定义为类别8。

4）RTU与前置机之间采用异步通信方式，字符格式是：

一位起始位，一位停止位，无奇偶校验位，每个字符八位数据位。

5）报文格式：

报文格式1、报文格式2、报文格式3

A报文格式1（主站向子站询问）

第一字节RTU地址：

00H-FEH（单播命令）/FFH（广播命令）

第二字节报文类型：

05H（类别询问报文）/1AH（重复询问报文）

最后一字节为校验码

B报文格式2（子站向主站回答正确或否定确认）

第一字节RTU地址

第二字节报文类型：

06H（确认报文）/15H（否定确认报文）

这种报文不带校验字节。

C报文格式3（传送上行或下行数据）

第一字节RTU地址

第二字节报文类型（只用低六位）

最后两字节为校验码。

6）主站与子站间的问答过程

第三章远动信息的信道编码

1.信道编码的基本思想

答：

为了使要传送的信息有较好的抗干扰能力，在信息进入信道之前通过信道编码对它加以改造，得到码字。

使码字的内部结构具有一定的规律性和相关性，以致在干扰破坏了码字的部分结构时，仍能根据码字原有的内在规律性和相关性，发现甚至纠正错误，达到恢复原来信息的目的。

2.什么是最大似然译码

答：

最大似然译码就是把接收到的码字与信道编码时可能输出的2k个码字比较，看它与哪个码字最相似，并将这个最相似的码字作为正确的接收码字。

3.码距、最小码距、码重

答：

码距：

两个同样长度（码元位数都为n）的码字之间，对应码位上不相同码元的数目，称为这两个码字之间的汉名码距，简称码距。

最小码距：

把所有可能的码字对之间码距的最小值称为这个码字集合的最小距离，即最小码距。

码重：

码字中非零码的个数称为汉明重量，简称码重。

4.最小码距与最小码重的关系与最大似然译码的关系

答：

一个线性分组码的最小距离等于它的非零码字的最小重量。

根据码距的定义可知，两码字的码距越小则越相似。

所以最大似然译码可以用计算码距的办法来实现：

计算接收到的码字与发端可能发来的所有码字之间的码距，它与哪个发送码字的码距最小，则判断接收码字就是这个发送码字。

5.对最小距离为dmin的码，它能纠正的码字中的错误个数t和能检出的码字中的错误个数l满足如下关系

增大一种码的最小距离，可以提高这种码的检错和纠错能力。

6.什么是线性分组码

答：

当分组码满足每个码字中的每一位校验码元，都是本码字中某些位信息码元的线性模2和时，这个分组码为线性分组码。

7.循环码（n,k）的编译码原理P39

非系统循环码：

系统循环码：

8.如何缩短循环码P43

9.什么是伴随式

答：

用接收到的码字R（x）除以生成多项式g（x）时，如果商式为p（x），余式为s（x），则有R（x）=p（x）g（x）+s（x），多项式s（x）成为接收码字R（x）的伴随式。

10.系统循环码校验：

软件表算法IP49

第四章远动信息的时序及同步

1.远动信息在远动信道上的传输采用时分多路制；微机远动装置中，远动信息通过串行接口电路发送和接收。

CDT规约中，8位码元构成一个字节，6个字节构成一个码字，多个码字构成一帧。

polling规约中，多个字节构成一个报文。

2.远动信息同步的必要性

答：

接收端对接收到的信息内容的识别，完全按照规约规定的帧结构、码字结构，再对照本端的码字计数器、字节计数器的计数值进行判断。

这就要求收发两端码字计数器和字节计数器的计数值一致，并且使接收时钟的相位与发送时钟的相位差不超过允许值，即保证远动装置的同步，只有这样，才能保证接收端对接收信息识别的正确性。

3.远动装置中实现同步的方法有帧同步和位同步两种。

1）帧同步

接收端从接收信息中检测到正确的同步码字后，将接收端的码字计数器和字节计数器置成与发送端相同的计数状态，这种同步方式叫帧同步。

[为什么要进行帧同步]

帧同步是实现在接收端正确识别帧的起始的方法，对每一帧的同步码字的检出是接收端完成信息接收的前提条件。

（部颁CDT规约中规定的同步字是按它在通道中的传送顺序为三组EB90H来取值。

因为EB90H具有较好的自相关特性，且三组EB09H构成的同步字正好48位，与信息字的位数相等，处理较为方便。

串行接口电路向信道传送信息时，一个字节一个字节地进行。

对每一个字节首先传送字节中的低位，最后传送字节的高位。

为了保证同步字在通道中的传送顺序为三组EB09H，写入串口的同步字应该是三组D709H。

）

2）位同步

位同步是指收发两端的位相位一致，即码元和码元的起止时刻对齐。

[为什么要进行位同步]

由于发端的发送