【正文】 計 算 機電 端 機發(fā)變 電 站V L E光 端 機主 站計 算 機電 端 機收變 電 站V L E光纜光 檢 測 器控 制 中 心圖 5 2 7 光 纖 通 信 構(gòu) 成 示 意 圖十、通信信道（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 66 電端機： 對來自信源的模擬信號進行 A/D變換，將各種低速率數(shù)字信號復接成一個高速率的電信號，進人光端機的發(fā)送端。 ? 耦合電容器和結(jié)合濾波器： 共同構(gòu)成高頻信號的通路，將電力線上的工頻高電壓和大電流與通信設備隔離，以保證人身和設備的安全。 ? 電力通信網(wǎng)已基本形成了由數(shù)字微波通道、衛(wèi)星通道及光纖通道構(gòu)成的以北京為中心覆蓋全國各電力集團公司和省電力公司的主干網(wǎng)架，以及以北京為中心的四級匯接五級交換的全國性電話自動交換網(wǎng)、全國電力電話會議網(wǎng)、中國電力信息網(wǎng)、數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)和分組交換網(wǎng)。分組交換、數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（ＤＤＮ）、異步轉(zhuǎn)移模式（ＡＴＭ）、會議電話、會議電視。 （ 2）采用變化信息傳送策略，壓縮了數(shù)據(jù)塊的長度，提高了數(shù)據(jù)傳送速度； （ 3）通道適應性強。 ? 應答式規(guī)約特點是： RTU有問必答， RTU無問不答。各 RTU只有在接到主站詢問后才可以回答（報送數(shù)據(jù)）。 （二）種類 九、循環(huán)式規(guī)約和問答式規(guī)約（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 58 2. 問答式通信規(guī)約 ? 問答通信方式由主站掌握遙測，遙信通信的主動權(quán)。 ? 各 RTU將采集并編碼的遙測信息和遙信信息循環(huán)不息地傳送給調(diào)度中心。 終 端裝 置線 路緩 沖 器M O D EM終 端裝 置線 路緩 沖 器M O D EM通 信 信 道B 端A 端準 備 好 了 嗎 ？好 了 （ A C K ）報 文重 發(fā) 報 文對 了 （ A C K ）不 對 （ N A K ）圖 5 2 5 通 信 規(guī) 約 的 含 義九、循環(huán)式規(guī)約和問答式規(guī)約（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 56 循環(huán)式通信規(guī)約：（按約定的次序循環(huán)發(fā)送） 占用通道多 問答式通信規(guī)約：（有問必答，無問不答） 多臺 RTU共用一個通道 提高數(shù)據(jù)傳送速度 通道適應性強 （二）種類 九、循環(huán)式規(guī)約和問答式規(guī)約（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 57 1. 循環(huán)式通信規(guī)約 ? 按循環(huán)方式工作時，廠站 RTU享有發(fā)送信息的主動權(quán)。 ? 3．規(guī)定檢查錯誤以及出現(xiàn)異常情況時計算機的應付方法。 明確規(guī)范以下幾個問題： ? 1．有共同的語言。 它在制造業(yè) 、 流程工業(yè) 、 特別在變電站的分層分布式綜合自動化系統(tǒng)中具有廣泛的應用前景 。 六、數(shù)字信號的調(diào)制與解調(diào)（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 51 局域網(wǎng)是一種在較小區(qū)域內(nèi)使各種數(shù)據(jù)通信設備互連在一起的通信網(wǎng)絡 。圖 522（ e）波形中后一周波的相位繼續(xù)與前一周波相同的，代表碼元 “ 0”；而后一周波相位與前一周波相位相反的則代表碼元 “ 1”。圖 522（ d）波形中初相位為代表 “ 0”，而初相位為則代表 “ 1”。 六、數(shù)字信號的調(diào)制與解調(diào)（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 50 ? 3．數(shù)字調(diào)相 ? 數(shù)字調(diào)相又稱移相鍵控（ PSK），又分為二元絕對調(diào)相和二元相對調(diào)相兩種方式。 調(diào)制器（ Modulator）解調(diào)器（ Demodulator） 發(fā) 送 端 調(diào) 制 解 調(diào) 器00 110101接 收 端調(diào) 制 解 調(diào) 器0101圖 5 2 1 調(diào) 制 與 解 調(diào) 示 意 圖 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 47 ( c ) 調(diào) 頻 波 （ F S K ）u0 0001 1 1( a ) 基 帶 信 號 碼 元 波 形tu( b ) 調(diào) 幅 波 （ A S K ）tut SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 48 ( d ) 二 元 絕 對 調(diào) 相 波 （ P S K ）u0 0001 1 1( a ) 基 帶 信 號 碼 元 波 形tut( e ) 二 元 相 對 調(diào) 相 波 （ D P S K ）ut圖 5 2 2 基 帶 數(shù) 字 信 號 及 對 其 調(diào) 制 的 各 種 方 式 波 形 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 49 ? 1．數(shù)字調(diào)幅 ? 又稱振幅鍵控方式（ ASK），它是用正弦波不同的振幅來代表 “ 1”和 “ 0”兩個碼元。 9． 信宿 ：信息的接收地或接收人員能觀察的設備。 7． 信道譯碼器 ：編碼器的逆過程，除去保護碼元。 五、遠距離數(shù)據(jù)通信的基本模型（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 45 5． 信道 ：信號遠距離傳輸?shù)妮d體。 3． 信道編碼器 ：作用是為了保護所傳送的信息內(nèi)容，增加保護碼元。 ?S Y N 1 S Y N 2控 制字 符數(shù) 據(jù) 字 符一 個 或 多 個 同 步 字 符圖 5 1 8 同 步 數(shù) 據(jù) 傳 輸 示 意 圖四、異步傳輸和同步傳輸（續(xù)） 2. 同步通信格式 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 43 五、遠距離數(shù)據(jù)通信的基本模型 信 源編 碼 器信 道編 碼 器調(diào) 制 器 信 道 解 調(diào) 器信 道譯 碼 器信 源譯 碼 器信 源 干 擾 信 宿調(diào) 制 信 道編 碼 通 道圖 5 2 0 遠 距 離 數(shù) 據(jù) 通 信 的 基 本 模 型 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 44 1． 信源 ：即電網(wǎng)中的各種信息源。 四、異步傳輸和同步傳輸 1. 異步通信格式 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 41 D 0 D 1 D n?1 111D 1D 0 D 20下 一 個 信 息 開 始0奇偶校驗停止位空 閑 位傳 送 信 息起始位標 志D 0 D 1 D 61D 1D 0 D 207 位 字 符0奇偶校驗停止位起始位D 5D 4D 3D 2起始位A S C I I 碼7 位 字 符( a )( b )圖 5 1 7 異 步 數(shù) 據(jù) 傳 輸 的 格 式（ a ） 一 般 信 息 幀 ； （ b ） A S C I I 碼 幀四、異步傳輸和同步傳輸（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 42 ? 同步通信方式的發(fā)、收必須時刻嚴格保持同步。 二、數(shù)據(jù)通信中的傳輸速率和誤碼率 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 38 奇校驗和偶校驗 ? 奇校驗： 使檢測到的代碼中“ 1”的個數(shù)為奇數(shù) ? 偶校驗： 使檢測到的代碼中“ 1”的個數(shù)為偶數(shù) 有效信息 1011001 附加奇校驗位 1 合成碼 1011001[1] 10100011 10110011 有效信息 1011001 附加偶校驗位 0 合成碼 1011001[0] 10110011 10110010 二、數(shù)據(jù)通信中的傳輸速率和誤碼率 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 39 三、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的工作方式 控制器接 收 器發(fā) 送 器（ a ）發(fā) 送 器 接 收 器（ b ）（ c ）接收轉(zhuǎn)換發(fā) 送 器接 收 器控制器發(fā) 送 器接 收 器接收轉(zhuǎn)換發(fā) 送 器接 收 器圖 5 1 6 數(shù) 據(jù) 通 信 三 種 工 作 方 式（ a ） 四 線 全 雙 工 ； （ b ） 單 工 通 信 ；（ c ） 半 雙 工 通 信 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 40 每幀以 “ 起始位 ” （低電平）開頭，接著傳送信息碼元，最后附加一位 “ 奇偶校驗位 ” 和 “ 停止位 ” （高電平）。 5． 差錯控制 ：在一個實用的通信系統(tǒng)中一定要能發(fā)現(xiàn)差錯，并采取糾正措施，把出錯控制在所能允許的盡可能小的范圍內(nèi)，這就是差錯控制。單位是 bit/s（比特 /秒）。 2． 碼元速率 ：每秒傳送的碼元數(shù)，以 Bd（波特）為單位。 應用：廠、所與調(diào)度普遍應用。 2. 串行傳輸 機理：一回傳輸線（ 2根），一個一個碼元傳輸。 特點：傳輸速度快（百兆字節(jié) /s），通信規(guī)約簡單， 所需信號線多，成本高。 電 壓形 成V FCu i n計 數(shù) 器二 進 制數(shù) 字 量數(shù) 字 脈 沖 量C PU總 線圖 5 1 0 V F C 型 A / D 變 換 原 理 框 圖（二）基于 V/F轉(zhuǎn)換的模擬量輸入回路 三、模擬量輸入通道（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 30 ? 模擬量輸出電路的作用是把微型機系統(tǒng)輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量輸出 ， 這個任務主要由數(shù) /模 （ D/A） 變換器來完成 。 3．采樣保持器（ S/H） ? 采樣保持器（ S/H）的基本原理： A/D轉(zhuǎn)換器完成一次完整的轉(zhuǎn)換需要的一段時間里，模擬量不能變化 。 ? (2)自診斷功能： 程序出軌死機時自行恢復功能；自動監(jiān)視主、備通信信道及切換功能；個別插件損壞診斷報告等功能。 2．數(shù)據(jù)通信 3．執(zhí)行命令 ? 完成遙控 (YK)、遙調(diào) (YT)等操作。 它的核心是計算機系統(tǒng) ， 其典型的系統(tǒng)構(gòu)成可參見圖 54和圖 55。 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 1 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 2 本章內(nèi)容 概述 遠方終端 RTU 數(shù)據(jù)通信的通信規(guī)約 調(diào)度中心的計算機系統(tǒng) 自動發(fā)電控制 EMS的網(wǎng)絡分析功能 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 3 第一節(jié) 概述 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY