变电站综合自动化系统的通信技术.ppt

上传人:知****量 文档编号:78673860 上传时间:2023-03-18 格式:PPT 页数:95 大小:4.80MB
返回 下载 相关 举报
变电站综合自动化系统的通信技术.ppt_第1页
第1页 / 共95页
变电站综合自动化系统的通信技术.ppt_第2页
第2页 / 共95页
点击查看更多>>
资源描述

《变电站综合自动化系统的通信技术.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《变电站综合自动化系统的通信技术.ppt(95页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、变电站综合自动化原理变电站综合自动化原理第六章第六章 变电站综合自动化系统的变电站综合自动化系统的通信技术通信技术第一页,编辑于星期五:四点 十四分。第六章第六章变电站综合自动化系统的通信技术变电站综合自动化系统的通信技术6.1电力系统远动通信概述电力系统远动通信概述6.2差错控制原理差错控制原理6.3循环式远动通信规约及其应用循环式远动通信规约及其应用DL451-19916.4问答式远动规约简介问答式远动规约简介DL/T634-19976.5远动规约远动规约DL/T634.5104-20026.6变电站保护装置与控制系统通信规约变电站保护装置与控制系统通信规约DL/T667-19996.7变

2、电站通信网络和系统系列标准变电站通信网络和系统系列标准DL/T860简介简介2河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第二页,编辑于星期五:四点 十四分。一、远动通信的特点:一、远动通信的特点:6.1电力系统远动通信概述电力系统远动通信概述p为了监视和控制电力系统的运行,需要及时把表征各为了监视和控制电力系统的运行,需要及时把表征各变电站变电站运行状态的重要信息运行状态的重要信息送到送到调度中心调度中心(遥测、遥信、遥视);(遥测、遥信、遥视);p调度中心经过处理分析,需要对各变电站进行经济调度和自动控制(遥控、遥调)。调度中心经过处理分析,需要对各变电站进行经济调度和自动控制(遥控、遥调)。

3、p涉及到电力系统远动通信。涉及到电力系统远动通信。p电力系统运行的变化过程十分迅速,所以对电力系统运行信息的实时性要求很电力系统运行的变化过程十分迅速,所以对电力系统运行信息的实时性要求很高。这种实时性要求,一般用高。这种实时性要求,一般用允许传送时间允许传送时间来衡量。来衡量。p我国地区电网数据采集与监视系统中,最大允许时延指标要求是:我国地区电网数据采集与监视系统中,最大允许时延指标要求是:变位信息、变位信息、厂站端工作状态变化信息厂站端工作状态变化信息必须在必须在1s内内送到调度中心;厂站端送到调度中心;厂站端遥测信息遥测信息按按重要程度分别在重要程度分别在320s内内在调度中心实现更新

4、;在调度中心实现更新;电能电能等存储信息允许等存储信息允许几分钟几分钟或几十分钟或几十分钟传送传送1次。次。距离远距离远实时性强实时性强可靠性高可靠性高3河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第三页,编辑于星期五:四点 十四分。二、远动数据通信信道:二、远动数据通信信道:可简单的分为可简单的分为有线信道有线信道和和无线信道无线信道两大类。两大类。电缆信道电缆信道电力线载波信道电力线载波信道光纤信道光纤信道微波中继信道微波中继信道卫星信道卫星信道散射信道散射信道短波信道短波信道有线信道有线信道无线信道无线信道信道信道6.1电力系统远动通信概述电力系统远动通信概述4河南理工大学电气学院河南理工大

5、学电气学院第四页,编辑于星期五:四点 十四分。三、远动通信规约三、远动通信规约6.1电力系统远动通信概述电力系统远动通信概述为了保证通信双方能准确、有效的通信,在信息发送端和接收端之间应有一系列为了保证通信双方能准确、有效的通信,在信息发送端和接收端之间应有一系列的的约定和顺序约定和顺序,这种规定和顺序称为,这种规定和顺序称为通信规约通信规约(或(或通信协议通信协议)。)。我国电力系统远动通信规约有我国电力系统远动通信规约有两种类型两种类型:一类是循环式数据传送(:一类是循环式数据传送(CyclicDigitalTransmission)规约,简称)规约,简称CDT规约规约;另一类是问答式(;

6、另一类是问答式(Polling)数)数据传送规约,简称据传送规约,简称Polling规约规约。CDT规规约约适适用用于于点点对对点点信信道道结结构构的的两两点点间间远远动动通通信信,信信息息的的传传送送采采用用循循环环同同步步方式方式,数据采用,数据采用帧结构帧结构方式组织。方式组织。CDT规约规约以厂站端为主动方以厂站端为主动方传送数据。传送数据。在在调调度度或或监监控控中中心心与与厂厂站站的的远远动动通通信信中中,厂厂站站端端周周而而复复始始地地按按规规约约向向调调度度或或监监控中心传送各种遥测、遥信、控中心传送各种遥测、遥信、SOE等等5河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第五页,编

7、辑于星期五:四点 十四分。6.1电力系统远动通信概述电力系统远动通信概述Polling规约规约适用于网络拓扑是点对点、适用于网络拓扑是点对点、点对多点、多点共线、多点环形点对多点、多点共线、多点环形或多点星形或多点星形的远动系统。可用于调度或监控中心与一个或的远动系统。可用于调度或监控中心与一个或多个厂站端多个厂站端进进行通信。其通道可以是双工或半双工,信息传输为行通信。其通道可以是双工或半双工,信息传输为异步方式异步方式。Polling规约规约以调度或监控中心为主动方以调度或监控中心为主动方进行数据传输。进行数据传输。RTU或厂站综合自动或厂站综合自动化系统只有在调度或监控中心化系统只有在调

8、度或监控中心询问询问以后,才能向对方回答信息。以后,才能向对方回答信息。调度或监控中心按照一定规则向各个调度或监控中心按照一定规则向各个RTU或厂站综自系统发出各种或厂站综自系统发出各种询问报文询问报文;对;对方按询问报文的要求向调度或监控中心回答各种报文。方按询问报文的要求向调度或监控中心回答各种报文。调度或监控中心也可以按照需要向调度或监控中心也可以按照需要向RTU或厂站综自系统发出各种或厂站综自系统发出各种控制控制报文报文;对方则按照要求输出控制信号,并向调度或监控中心反馈相应的报文。;对方则按照要求输出控制信号,并向调度或监控中心反馈相应的报文。6河南理工大学电气学院河南理工大学电气学

9、院第六页,编辑于星期五:四点 十四分。CDT规约与规约与Polling规约的特性比较:规约的特性比较:1、对网络拓扑的要求不同:、对网络拓扑的要求不同:CDT规约只适应规约只适应点对点的简单通道点对点的简单通道;而;而Polling规约规约能适应点对点、多个点对点、多点环形、多点星形等几乎能适应点对点、多个点对点、多点环形、多点星形等几乎所有拓扑结构所有拓扑结构。2、通道的使用效率不同:、通道的使用效率不同:使用使用CDT规约进行信息传输时,调度或监控中心与厂站之规约进行信息传输时,调度或监控中心与厂站之间需连续不断的进行数据的发送和接收,间需连续不断的进行数据的发送和接收,始终占用始终占用通

10、道;通道;Polling规约只有在需规约只有在需要传送信息时才使用通道,因此允许多个要传送信息时才使用通道,因此允许多个RTU或厂站综自系统或厂站综自系统分时共享分时共享通道资源。通道资源。3、调度或监控中心与厂站的通信控制权不同:、调度或监控中心与厂站的通信控制权不同:采用采用CDT规约,以规约,以厂站端为主动厂站端为主动方方,厂站端远动信息连续不断的送往调度或监控中心,调度或监控中心只发送遥控、,厂站端远动信息连续不断的送往调度或监控中心,调度或监控中心只发送遥控、遥调等命令;若采用遥调等命令;若采用Polling规约,则以规约,则以调度或监控中心为主动方调度或监控中心为主动方,厂站端只,

11、厂站端只有接收到询问后,才向调度或监控中心报告。有接收到询问后,才向调度或监控中心报告。6.1电力系统远动通信概述电力系统远动通信概述7河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第七页,编辑于星期五:四点 十四分。4、对通道质量的要求不同:、对通道质量的要求不同:采用采用CDT规约,在信道上连续传送信息,某远规约,在信道上连续传送信息,某远动信息一次传送没有成功时,可在下一次传送中得到补偿,信息刷新动信息一次传送没有成功时,可在下一次传送中得到补偿,信息刷新时间短,因此时间短,因此对通道的质量要求不是很高对通道的质量要求不是很高;而采用;而采用Polling规约的信息规约的信息传输是按需传送的,

12、即使采用了传输是按需传送的,即使采用了防止报文丢失防止报文丢失和和重传技术重传技术,其对通道,其对通道质量的要求仍然质量的要求仍然较高较高;5、实现的控制水平不同:、实现的控制水平不同:采集采集CDT规约的远动信息传输,数据采集以厂站为规约的远动信息传输,数据采集以厂站为中心,而采用中心,而采用Polling规约的远动信息中心已延伸到调度或监控中心,规约的远动信息中心已延伸到调度或监控中心,数据处理更简单,并可在更大的范围内控制电网的运行;数据处理更简单,并可在更大的范围内控制电网的运行;6.1电力系统远动通信概述电力系统远动通信概述6、通信控制的复杂性不同:、通信控制的复杂性不同:采用采用C

13、DT规约通信,信息发送方不考虑信息接收方接规约通信,信息发送方不考虑信息接收方接受是否成功,仅按照确定的顺序组织发送,受是否成功,仅按照确定的顺序组织发送,通信控制简单通信控制简单;采用;采用Polling规约的规约的通信,信息发送方需要考虑接收方的接收是否成功,采用了通信,信息发送方需要考虑接收方的接收是否成功,采用了防止信息丢失防止信息丢失以以及及等待超时重发等待超时重发等技术,通信控制等技术,通信控制比较复杂比较复杂。8河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第八页,编辑于星期五:四点 十四分。6.1电力系统远动通信概述电力系统远动通信概述CDT规约采用较早,规约采用较早,1991年已推

14、出最新的部颁规约年已推出最新的部颁规约DL451-1991。我国电力系统早。我国电力系统早期均采用期均采用CDT规约通信。规约通信。由于由于CDT规约固有的缺点,到四大电网调度自动化系统工程引进时,我国开始引规约固有的缺点,到四大电网调度自动化系统工程引进时,我国开始引入了入了Polling规约,即规约,即IEC60870-5系列系列规约。规约。1997年原电力工业部颁发了国内版本年原电力工业部颁发了国内版本DL/T634-1997远动设备及系统远动设备及系统|第第5部部分分:传输规约传输规约|第第101篇篇:基本远动任务配套标准基本远动任务配套标准。目前,新版目前,新版Polling规约规约

15、DL/T634.5101-2002已得到广泛应用。已得到广泛应用。20世纪世纪80年代以来,我国从国外引进许多自动化系统,并且存在各种各样版本的协议,年代以来,我国从国外引进许多自动化系统,并且存在各种各样版本的协议,使得不同协议的设备不能互连的问题越来越严重。使得不同协议的设备不能互连的问题越来越严重。通过多年实践大家逐渐认识到,如果传输协议不统一,要实现信息交换通过多年实践大家逐渐认识到,如果传输协议不统一,要实现信息交换就必须进行劳民伤财的就必须进行劳民伤财的规约转换规约转换,并且还会导致工期拖延。,并且还会导致工期拖延。目前在国内大家普遍接受的实施方案是:近期采用目前在国内大家普遍接受

16、的实施方案是:近期采用DL/T634-5101-2002标准,在通标准,在通过过网络传输的情况下网络传输的情况下采用采用DL/T634-5104-2002,将来,将来“变电站到控制中心通过变电站到控制中心通过IEC61850通信通信”,以实现,以实现数字化变电站数字化变电站的建设目标。的建设目标。电力系统数据通信协议体系电力系统数据通信协议体系9河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第九页,编辑于星期五:四点 十四分。6.1电力系统远动通信概述电力系统远动通信概述电力系统数据通信协议体系电力系统数据通信协议体系pIEC60870-5系列:远动通信协议体系pIEC61850系列:变电站通信网络

17、和系统协议体系10河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第十页,编辑于星期五:四点 十四分。技术背景技术背景随着计算机、网络和通讯技术的不断发展,电力系统调度运行的随着计算机、网络和通讯技术的不断发展,电力系统调度运行的信息传输要求信息传输要求不断不断提高,信息传输方式已逐步走向数字化和网络化。提高,信息传输方式已逐步走向数字化和网络化。同时,为了降低电力通信系统费用,避免多种不兼容标准的出现及其互相竞争;用同时,为了降低电力通信系统费用,避免多种不兼容标准的出现及其互相竞争;用户和制造商都希望制定统一协调的体系结构。户和制造商都希望制定统一协调的体系结构。为此国际电工委员会为此国际电工委员

18、会(IEC)电力系统控制及其通信技术委员电力系统控制及其通信技术委员(TC-57)制定了一制定了一系列系列调度自动化和变电站自动化系统的数据通信标准调度自动化和变电站自动化系统的数据通信标准,以适应和引导电力系统,以适应和引导电力系统调度自动化的发展,规范调度自动化及远动设备的技术性能。调度自动化的发展,规范调度自动化及远动设备的技术性能。IEC60870-5系列(系列(1)11河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第十一页,编辑于星期五:四点 十四分。IEC60870-5系列(系列(2)IECTC57WG03(远动规约)基本标准(共分5篇)第一篇60870-5-1传输帧格式(1990年)第

19、二篇60870-5-2链路传输规则(1992年)第三篇60870-5-3应用数据的一般结构(1992年)第四篇60870-5-4应用信息元素的定义和编码(1992年)第五篇60870-5-5基本应用功能(1995年)它们规定了传输帧格式、链路传输规则、应用数据的一般结构、应用信息元素定义和编码、基本应用功能。适用于电网数据采集和监控系统(SCADA-SupervisoryControlandDataAcquisition)中主站和子站(远动终端或综合自动化系统)之间的数据通信IECWG03定义的远动通信协议分为两层,一是链路层,由IEC60870-5-1和IEC60870-5-2描述:一是应用

20、层,基础部分由IEC60870-5-3、IEC60870-5-4、IEC60870-5-5描述。12河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第十二页,编辑于星期五:四点 十四分。IEC60870-5系列(系列(3)pIEC60870-5-101:基本远动任务基本远动任务配套标准。(配套标准。(1995年)年)pIEC60870-5-102:电能累积量传输电能累积量传输配套标准。配套标准。(1996年)年)pIEC60870-5-103:继电保护继电保护设备信息接口配套标准。设备信息接口配套标准。(1997年)年)pIEC60870-5-104:适应网络传输的适应网络传输的IEC60870-5-

21、101。(2000年)年)将将101规约应用于规约应用于TCP/IP网络协议上。网络协议上。基本标准是制定和理解配套标准的依据,配套标准都要引用基本标准。配套标准针对具体应用作了具体规定,使基本标准的原则更加明确。等同采用基本标准和配套标准有利于实现远动设备的互操作性。设备的互操作性是指来自同一或不同制造商的两个以上智能电子设备交换信息、使用信息、正确执行规定功能的能力。为了实现互操作性,要制定传输协议国际和国家标准,还必须由第三方对制造厂生产的智能电子设备的协议进行测试。为了在兼容的远动设备之间达到为了在兼容的远动设备之间达到互换互换的目的,国际电工委员会的目的,国际电工委员会TC-57技术

22、委员会又在技术委员会又在IEC60870-5系列基本标准的基础上,根据系列基本标准的基础上,根据各种应用情况下的不同要求各种应用情况下的不同要求制定了一系制定了一系列的配套标准。列的配套标准。13河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第十三页,编辑于星期五:四点 十四分。IEC60870-5系列(系列(4)pIEC60870-5-101IEC60870-5-101:1995DL/T634-1997IEC60870-5-101:2002DL/T634.5101-2002远动设备及系统远动设备及系统|第第5部分部分:传输规约传输规约|第第101篇篇:基本远动任务配套标准基本远动任务配套标准pIE

23、C60870-5-102DL/T719-2000远动设备及系统远动设备及系统第第5部分部分:传输规约传输规约第第102篇篇:电力系统电能电力系统电能累计量传输配套标准累计量传输配套标准pIEC60870-5-103DL/T667-1999远动设备及系统远动设备及系统|第第5部分部分:传输规约传输规约|第第103篇篇:继电保护设备继电保护设备信息接口配套标准信息接口配套标准pIEC60870-5-104DL/T634.5104-2002远动设备及系统远动设备及系统|第第5部分部分:传输规约传输规约|第第104篇篇:采用标准传采用标准传输协议子集的输协议子集的IEC60870-5-101的网络访问

24、的网络访问14河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第十四页,编辑于星期五:四点 十四分。IEC60870-5系列(系列(5)15河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第十五页,编辑于星期五:四点 十四分。IEC61850系列系列(1)今天采用网络传输的信息越来越多,网络的带宽宽、今天采用网络传输的信息越来越多,网络的带宽宽、CPU处理能力强、网处理能力强、网络设备价格降低使络设备价格降低使利用网络来传输信息利用网络来传输信息成为可能。成为可能。为此,为此,1995年年IECTC57专门成立了三个工作组(专门成立了三个工作组(WG10/11/12)进行新标准的)进行新标准的制定工作,这在历

25、史上是很少见的。制定工作,这在历史上是很少见的。第第10工作组负责工作组负责变电站数据通信协议的整体描述和总体功能要求变电站数据通信协议的整体描述和总体功能要求;第第11工作组负责工作组负责站级数据通信总线站级数据通信总线的定义;的定义;第第12工作组负责工作组负责控制柜级控制柜级(过程级)数据通信协议的定义。(过程级)数据通信协议的定义。这几种模型都是基于这几种模型都是基于ISO9506MMS的,变电站的数据通信总线可以的,变电站的数据通信总线可以直接访问控直接访问控制中心,不需要另加网关(制中心,不需要另加网关(Gateway),),是一种将是一种将变电站内数据通信协议变电站内数据通信协议

26、与与广域网广域网协议协议组合在一起的体系结构。组合在一起的体系结构。16河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第十六页,编辑于星期五:四点 十四分。TC57在在1999年年9月召开的京都年会的战略会议(月召开的京都年会的战略会议(SPAG)上决定在将来上决定在将来510年内年内TC57的工作重点是制定的工作重点是制定“无缝通信系统体系标准无缝通信系统体系标准”,并定名为,并定名为“变电站和控制中心通过变电站和控制中心通过61850通信通信”,即,即IEC61850协议协议.采用面向对象的建模技术,面向未来通讯的可扩展架构,实现采用面向对象的建模技术,面向未来通讯的可扩展架构,实现“一个世界,

27、一种一个世界,一种技术,一个标准技术,一个标准”的目标。的目标。IEC61850标准已经成为标准已经成为基于通用网络通信平台基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯的变电站自动化系统唯一的国际标准。一的国际标准。我国与之配套的电力行业标准是我国与之配套的电力行业标准是DL/T860规约规约是我国建设是我国建设数字化变电站数字化变电站的核心技术之一的核心技术之一IEC61850系列系列(2)17河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第十七页,编辑于星期五:四点 十四分。主要内容主要内容:研究:研究电子式互感器电子式互感器等数字化设备在监控系统和继电保护中的应等数字化设备在监控系统和继电保护中的

28、应用技术;研究开发符合用技术;研究开发符合IEC61850标准标准,并具备测量、保护、控制、分析、设,并具备测量、保护、控制、分析、设备在线监测、状态检修、远方监视等功能的数字化分散式变电站自动化系统;研备在线监测、状态检修、远方监视等功能的数字化分散式变电站自动化系统;研究使用电子式互感器的继电保护原理,开发继电保护装置。究使用电子式互感器的继电保护原理,开发继电保护装置。预期目标预期目标:提出基于:提出基于IEC61850标准和电子式互感器的变电站保护、自动化整标准和电子式互感器的变电站保护、自动化整体技术方案;研制出可直接接入电子式互感器等数字化信号的硬件和软件平台,体技术方案;研制出可

29、直接接入电子式互感器等数字化信号的硬件和软件平台,实现变电站自动化、继电保护、故障录波、安全自动装置数字化和一体化,并在实现变电站自动化、继电保护、故障录波、安全自动装置数字化和一体化,并在示范工程中应用;研究制定数字变电站技术标准和规程。数字化变电站技术达到示范工程中应用;研究制定数字变电站技术标准和规程。数字化变电站技术达到国际先进水平。国际先进水平。数字化变电站数字化变电站数字化变电站是以变电站一、二次设备为数字化数字化变电站是以变电站一、二次设备为数字化对象对象,以高速网络通信平台为,以高速网络通信平台为基础基础,通过对数字化信息进行通过对数字化信息进行标准化标准化,实现,实现信息共享

30、信息共享和和互操作互操作,并以,并以网络数据网络数据为基础,采为基础,采用智能化策略实现测量监视、控制保护、信息管理等自动化功能的变电站。用智能化策略实现测量监视、控制保护、信息管理等自动化功能的变电站。18河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第十八页,编辑于星期五:四点 十四分。数字化变电站关键技术及研究现状数字化变电站关键技术及研究现状电子式互感器应用逐渐接近成熟一次设备运行状态采集已经开展工作智能化电器正在开展工作IEC61850及数据建模已经实用化同步测量及数据整合已经开展工作(ABB/SEL)数字式保护、测控设备已经实用化数字式计量设备已经开展工作IEC61850站内信息交互正在

31、开展工作IEC61850站间信息交互正在开展工作IEC61850IEC61970交互正在开展工作智能控制已经开展工作,如:顺控可视化刚开展工作,如:智能报警基于数字变电站数据的高级应用正在开展工作,如:区域故障快速识别19河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第十九页,编辑于星期五:四点 十四分。IEC60870-6系列(系列(1)IEC60870-6系列系列:计算机数据通信协议计算机数据通信协议体系体系IECTC57WG07工作组负责制定与工作组负责制定与ISO和和ITU-T兼容的用于电力系统控制的兼容的用于电力系统控制的计算机数据通信协议,即计算机数据通信协议,即IEC60870-6系列

32、标准。系列标准。该项工作始于己于该项工作始于己于1993年,当时从已广泛应用的协议(如:挪威的年,当时从已广泛应用的协议(如:挪威的ELCOM90、美国西部电网的、美国西部电网的WSCC等)中选择了等)中选择了ELCOM90作为蓝本,开始作为蓝本,开始制定制定IEC国际标准,称为国际标准,称为远方控制应用单元远方控制应用单元TASE(Tele-controlApplicationServiceElement,后改为后改为TASE.1).后来发现该协议适应性较差与后来发现该协议适应性较差与ISO/ITU-T的兼容性不好,美国和德国坚决反的兼容性不好,美国和德国坚决反对,强烈要求制定一套与对,强烈

33、要求制定一套与ISO/ITU-T兼容性好的协议,于是美国电科院兼容性好的协议,于是美国电科院(EPRI)急忙开发了急忙开发了ICCP(InterControl-centerCommunicationProtocol),于,于96年被纳入年被纳入IEC体系,称为体系,称为TASE.2与与TASE.1并列为国际标准,但互不兼容。一度形成欧洲与美国两个系列相争不下的并列为国际标准,但互不兼容。一度形成欧洲与美国两个系列相争不下的局面。其中局面。其中TASE.1基于基于ISO9072-1/2ROSE,TASE.2基于基于MMS(ManufacturingMessageSpecification)。20

34、河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第二十页,编辑于星期五:四点 十四分。IEC60870-6系列(系列(2)由于由于MMS已广泛应用于各行各业,所以已广泛应用于各行各业,所以TASE.2比比TASE.1适应性更强、更适应性更强、更容易实现。容易实现。目前,国际电工委员会目前,国际电工委员会TC57委员会已采纳委员会已采纳TASE.2协议为协议为控制中心间信息交控制中心间信息交换的标准协议换的标准协议。中国国家标准委员会也已采纳中国国家标准委员会也已采纳TASE.2协议,将它定义为国家标准以替代原协议,将它定义为国家标准以替代原来的我国电力行业标准来的我国电力行业标准电力系统实时数据通信应

35、用层协议电力系统实时数据通信应用层协议DL476-92。21河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第二十一页,编辑于星期五:四点 十四分。一、概述:一、概述:6.3差错控制原理差错控制原理电力系统是一个实时运行的复杂系统,远动信息的实时性、准确性和可靠性电力系统是一个实时运行的复杂系统,远动信息的实时性、准确性和可靠性是信息传输的基本要求。是信息传输的基本要求。如果没有及时正确的遥测、遥信信息,电网调度人员或监控中心运行人如果没有及时正确的遥测、遥信信息,电网调度人员或监控中心运行人员就不能随时了解电网的当前运行状态;员就不能随时了解电网的当前运行状态;若遥控、遥调命令信息不可靠,不仅不能对

36、电网施加安全、优质的控制,若遥控、遥调命令信息不可靠,不仅不能对电网施加安全、优质的控制,甚至还可能导致电网事故的发生。甚至还可能导致电网事故的发生。22河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第二十二页,编辑于星期五:四点 十四分。6.3差错控制原理差错控制原理提提高高信信息息传传输输质质量量指指标标的的设设计计考考虑虑包包括括:选选择择质质量量较较好好的的信信息息传传输输通通道道,改改善善信道的特性,降低码间干扰。信道的特性,降低码间干扰。但但是是,信信息息在在信信道道上上传传输输的的过过程程中中,由由干干扰扰引引起起的的差差错错始始终终存存在在,必必须采用须采用差错控制技术差错控制技术。

37、影响信息传输影响信息传输准确性、可靠性准确性、可靠性的主要因素包括:一是的主要因素包括:一是信道特性信道特性引起信息的引起信息的码间干扰码间干扰;二是信道上的;二是信道上的噪声和干扰噪声和干扰。一、概述:一、概述:23河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第二十三页,编辑于星期五:四点 十四分。q差差错错控控制制技技术术就就是是采采用用可可靠靠、有有效效的的编编码码,以以发发现现或或纠纠正正信信号号在在传传输输过过程中由于噪声干扰而造成的错码的一种方法。也称程中由于噪声干扰而造成的错码的一种方法。也称抗干扰编码技术抗干扰编码技术。q差错控制方式:差错控制方式:分为分为检错检错和和纠错纠错两大

38、类,检错即查出信息传输过程中的错码,两大类,检错即查出信息传输过程中的错码,但但不能确定错码的位置不能确定错码的位置;纠错则是;纠错则是在检错的基础上在检错的基础上,判断错码所在,判断错码所在位位置置并加以并加以纠正纠正。6.3差错控制原理差错控制原理一、概述:一、概述:24河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第二十四页,编辑于星期五:四点 十四分。差错控制方式:差错控制方式:1.自动要求重传(自动要求重传(ARQ)方式)方式发送端发送端可可检错检错的码的码判决信号判决信号接收端接收端6.3差错控制原理差错控制原理发送端发送端发送发送能够检错能够检错的信息码。的信息码。接收端接收端接收该码

39、后,按编码规则检错,确定有无误码,并将判断结果通过接收该码后,按编码规则检错,确定有无误码,并将判断结果通过反馈信反馈信道道传送给发送端。传送给发送端。如果判断结果为误码,则发送端重传该信息码,直到接收端无误码为止。如果判断结果为误码,则发送端重传该信息码,直到接收端无误码为止。如果判断结果为无误码,发送端可继续向接收端发送新的信息码。如果判断结果为无误码,发送端可继续向接收端发送新的信息码。p要求信息收发双方之间应具备要求信息收发双方之间应具备双向通道双向通道,并协调收发过程。收发双方都必,并协调收发过程。收发双方都必须对所发送或接收的信息进行暂存,以用于重新发送或无错码时采用。须对所发送或

40、接收的信息进行暂存,以用于重新发送或无错码时采用。pARQ方式按编码规则完成检错,方式按编码规则完成检错,由重传完成纠错由重传完成纠错,其,其准确性、可靠性很高准确性、可靠性很高,但,但实时性受影响实时性受影响,效率不高。,效率不高。25河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第二十五页,编辑于星期五:四点 十四分。2.循环传送检错方式循环传送检错方式发送端发送端可可检错检错的码的码接收端接收端6.3差错控制原理差错控制原理发送端发送端把信息进行编码后发送出去把信息进行编码后发送出去接收端接收端接收到数据后经检错译码器判断有无误码接收到数据后经检错译码器判断有无误码如果没有误码,则该信息码可用

41、如果没有误码,则该信息码可用如果有误码,则该组数码弃之不用如果有误码,则该组数码弃之不用同一信源的信息被同一信源的信息被周期性的循环传送周期性的循环传送,可待下次循环时再接收该信息,如果,可待下次循环时再接收该信息,如果无错就可以采用无错就可以采用p不需要反馈信道不需要反馈信道,具有检错方式简单,易于实现的特点。,具有检错方式简单,易于实现的特点。26河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第二十六页,编辑于星期五:四点 十四分。3.前向纠错(前向纠错(FEC)方式)方式4.混合纠错(混合纠错(HEC)方式)方式发送端发送端可可纠错、检错纠错、检错的码的码判决信号判决信号接收端接收端发送端发送

42、端可可纠错纠错的码的码接收端接收端6.3差错控制原理差错控制原理发送端的信息经信道译码器进行发送端的信息经信道译码器进行纠错编码纠错编码,形成可纠错的码字发送出去,形成可纠错的码字发送出去;在接收端,把接收到的数码经信道译码器进行在接收端,把接收到的数码经信道译码器进行纠错译码。纠错译码。p其优点是其优点是不需要反馈信道不需要反馈信道,缺点是译码器比较复杂。,缺点是译码器比较复杂。是是FEC与与ARQ两种方式的综合两种方式的综合发送端发送的码字不仅能够发送端发送的码字不仅能够检错检错,还具有一定的,还具有一定的纠错纠错能力能力接收端收到数码后,接收端收到数码后,首先进行纠错首先进行纠错;如果错

43、误太多,超过了纠错能力,但译;如果错误太多,超过了纠错能力,但译码器能够检测出误码时,可通过码器能够检测出误码时,可通过反馈反馈信道,要求对方重发。信道,要求对方重发。pHEC要求有反馈信道,并要求发送的码组及接收端的信道译码器具有一定的纠错能力。要求有反馈信道,并要求发送的码组及接收端的信道译码器具有一定的纠错能力。27河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第二十七页,编辑于星期五:四点 十四分。n上述差错控制中所使用的码有检错码和纠错码之分,实际上两者之间没有本质上述差错控制中所使用的码有检错码和纠错码之分,实际上两者之间没有本质的差别,经常是同一种码既可作为检错码也可作为纠错码。的差别

44、,经常是同一种码既可作为检错码也可作为纠错码。n在电力系统在电力系统循环式远动循环式远动通信中,对于通信中,对于遥测遥信信息遥测遥信信息的传送通常采用的传送通常采用循环传送检错循环传送检错方式;方式;n问答式远动问答式远动通信中的遥测遥信信息的传送也多采用通信中的遥测遥信信息的传送也多采用检错译码检错译码方式;方式;n为了提高可靠性,对于为了提高可靠性,对于遥控遥控都采用都采用返送重传返送重传方式。方式。6.3差错控制原理差错控制原理差错控制的实际应用:差错控制的实际应用:28河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第二十八页,编辑于星期五:四点 十四分。差错控制编码:差错控制编码:n差错控制

45、差错控制就是按照某种规律就是按照某种规律编码编码,使接收端的检错、纠错能力得以实现。,使接收端的检错、纠错能力得以实现。n在在一一组组信信息息码码元元的的基基础础上上,增增加加部部分分与与信信息息码码元元具具有有某某种种相相关关性性的的校校验验码码元元,使原来本不相关的信息序列,转化为具有某种规律性的码元序列。使原来本不相关的信息序列,转化为具有某种规律性的码元序列。n编编码码过过程程:设设要要传传送送k位位信信息息,编编码码器器按按一一定定的的规规则则在在k位位信信息息码码根根据据规规则则附加附加r位校验码位校验码,构成,构成n=k+r位的位的码字码字。n附加附加r位校验码的位校验码的编码规

46、则编码规则很多,不同的规则就形成了不同的很多,不同的规则就形成了不同的编码方式编码方式。6.3差错控制原理差错控制原理29河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第二十九页,编辑于星期五:四点 十四分。码的性能要好,能检出或纠正最可能出现的错码类型;码的性能要好,能检出或纠正最可能出现的错码类型;编码效率要高,即所加的校验位要少;编码效率要高,即所加的校验位要少;实现编码译码的方法要简便。实现编码译码的方法要简便。6.3差错控制原理差错控制原理n编码规则的选择标准:编码规则的选择标准:30河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第三十页,编辑于星期五:四点 十四分。二、部颁二、部颁CDT规约中

47、的循环码规约中的循环码同步字同步字控制字控制字信息字信息字1信息字信息字n图图6-12循环远动规约的循环远动规约的帧结构帧结构字节字节1字节字节2字节字节3字节字节4字节字节5校验码校验码图图613循环远动循环远动规约的规约的字结构字结构6.3差错控制原理差错控制原理p1991年年11月原电力工业部颁布了循环式远动传送规约月原电力工业部颁布了循环式远动传送规约DL451-1991。p该规约规定的数据该规约规定的数据帧结构帧结构如下图如下图6-12所示。所示。p每个每个字字均为均为6个字节个字节。除同步字外,。除同步字外,控制字和信息字的第控制字和信息字的第6个字节为个字节为校验码校验码字节字节

48、。n(k=40位位)信息码信息码+(r=8位位)校验码校验码构成构成(n=k+r=48位位)码字码字。31河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第三十一页,编辑于星期五:四点 十四分。CDT规约的校验码:规约的校验码:6.3差错控制原理差错控制原理p对长度为对长度为k 位的信息码位的信息码,按一定规则添加,按一定规则添加r 位校验码(位校验码(CRC校验码)校验码),组成长,组成长度为度为n=k+r 的二进制序列的二进制序列Cn1,Cn2,C1,C0的码字。的码字。1x6+1x5+0 x4+0 x3+1x2+0 x+1=x6+x5+x2+1在在CRC编码理论中,利用编码理论中,利用码多项式码

49、多项式进行进行码组码组的描述和运算。的描述和运算。一个一个n位位的的码组码组可用一个可用一个最高幂次为最高幂次为(n-1)的的码多项式码多项式进行描述,码组中各码元作进行描述,码组中各码元作为码多项式的为码多项式的系数系数。例如例如7位码组位码组1100101可表示表示为:可表示表示为:pCDT规约利用规约利用CRC(CyclicRedundancyCheck)进行校验。进行校验。32河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院第三十二页,编辑于星期五:四点 十四分。CRC编码及校验原理:编码及校验原理:6.3差错控制原理差错控制原理采用采用CRC进行编码和校验时,发送方和接收方事先约定一个进行编

50、码和校验时,发送方和接收方事先约定一个生成多项式生成多项式g(x),并,并且且g(x)的最高项和最低项的系数必须为的最高项和最低项的系数必须为1。发送方先为发送方先为原始数据块原始数据块生成生成带带CRC校验码校验码的的码字码字,并使该码字的码多项式能,并使该码字的码多项式能被被g(x)除尽除尽;发送此码字,接收方用收到的码字也除以;发送此码字,接收方用收到的码字也除以g(x),如果能除尽,表明传输,如果能除尽,表明传输正确,否则,表示传输有错,请求重发。正确,否则,表示传输有错,请求重发。p根据要传送的根据要传送的k位二进制信息码位二进制信息码,按照,按照一定的一定的规则规则产生一个产生一个

展开阅读全文
相关资源
相关搜索

当前位置:首页 > 应用文书 > 工作计划

本站为文档C TO C交易模式,本站只提供存储空间、用户上传的文档直接被用户下载,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。本站仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知淘文阁网,我们立即给予删除!客服QQ:136780468 微信:18945177775 电话:18904686070

工信部备案号:黑ICP备15003705号© 2020-2023 www.taowenge.com 淘文阁