变电站综合自动化第七章数据通信 优秀课件.ppt

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1、变电站综合自动化第七章数据通信 第1页，本讲稿共47页7.1 7.1 数据通信概述数据通信概述数据通信两个主要任务：数据通信两个主要任务：（1 1）完成系统内部各子系统或各种功能模块间的）完成系统内部各子系统或各种功能模块间的信息交换信息交换（2 2）完成变电站与控制中心的通信任务）完成变电站与控制中心的通信任务一、变电站综合自动化系统的通信内容一、变电站综合自动化系统的通信内容（一）变电站内的信息传输内容（一）变电站内的信息传输内容1 1、现场一次设备与间隔层间的信息传输：断路器、现场一次设备与间隔层间的信息传输：断路器、隔离开关、主变压器分接开关位置。隔离开关、主变压器分接开关位置。2 2

2、、间隔层的信息交换：保护、测量、监视之间的、间隔层的信息交换：保护、测量、监视之间的数据交换；数据交换；3 3、间隔层与变电站层的信息、间隔层与变电站层的信息:测量及状态信息、测量及状态信息、操作信息、参数信息操作信息、参数信息第2页，本讲稿共47页7.1 7.1 数据通信概述数据通信概述（二）综合自动化系统与控制中心的通信内容（二）综合自动化系统与控制中心的通信内容上行信息：变电站向控制中心传送的信息上行信息：变电站向控制中心传送的信息下行信息：控制中心向变电站传送的信息下行信息：控制中心向变电站传送的信息这些信息可按这些信息可按“四遥四遥”功能划分，即：遥测、遥信功能划分，即：遥测、遥信

3、、遥控和遥调。遥控和遥调。1 1、遥测信息、遥测信息 三绕组变压器两侧三绕组变压器两侧P P、Q Q、I I、U U，35kV35kV及以上线路的有功及以上线路的有功功率级有功电能；各级母线电压等。功率级有功电能；各级母线电压等。2 2、遥信信息、遥信信息 所有断路器位置信号；控制回路断线总信号；保护所有断路器位置信号；控制回路断线总信号；保护动作信号；反映运行方式的隔离开关位置信号。动作信号；反映运行方式的隔离开关位置信号。第3页，本讲稿共47页7.1 7.1 数据通信概述数据通信概述3 3、遥控信息、遥控信息 变电站全部断路器及能控的隔离开关；可进行电控的变电站全部断路器及能控的隔离开关；

4、可进行电控的主变压器中性点接地隔离开关。主变压器中性点接地隔离开关。4 4、遥调信息、遥调信息 有载调压主变压器分接头位置调节；消弧线圈抽头位有载调压主变压器分接头位置调节；消弧线圈抽头位置调节。置调节。二、通信的要求二、通信的要求（一）变电站通信网络的要求（一）变电站通信网络的要求1 1、快速的实时响应能力；、快速的实时响应能力；2 2、很高的可靠性；、很高的可靠性；3 3、优良的电磁兼容性能；、优良的电磁兼容性能；4 4、分层式结构。、分层式结构。第4页，本讲稿共47页7.1 7.1 数据通信概述数据通信概述（二）信息传输响应速度的要求（二）信息传输响应速度的要求 不同类型和特性的信息要求

5、传送的时间差异很大，其具不同类型和特性的信息要求传送的时间差异很大，其具体内容如下。体内容如下。1 1、经常传输的监视信息、经常传输的监视信息（1 1）母线电压、电流、有功）母线电压、电流、有功/无功功率、功率因数、零无功功率、功率因数、零序电压以及频率等测量值，一般不宜大于序电压以及频率等测量值，一般不宜大于1-2s1-2s。（2 2）计量用的信息，时间间隔可以较长。）计量用的信息，时间间隔可以较长。（3 3）刷新变电站层的数据库，需定时采集断路器的状）刷新变电站层的数据库，需定时采集断路器的状态信息，继电保护和自动装置投入和退出的工作状态态信息，继电保护和自动装置投入和退出的工作状态可采用

6、定时召唤方式。可采用定时召唤方式。（4 4）监视变电站的电气设备的安全运行所需的信息。）监视变电站的电气设备的安全运行所需的信息。第5页，本讲稿共47页7.1 7.1 数据通信概述数据通信概述2 2、突发事件产生的信息、突发事件产生的信息（1 1）系统发生事故的情况下，需要快速响应的信）系统发生事故的情况下，需要快速响应的信息，要求传输时延最小，优先级最高；息，要求传输时延最小，优先级最高；（2 2）正常操作时状态变化信息要求立即传送，传输响应）正常操作时状态变化信息要求立即传送，传输响应时间要小，自动智能装置和继电保护装置的投入和退出信时间要小，自动智能装置和继电保护装置的投入和退出信息要及

7、时传送。息要及时传送。（3 3）故障情况下，继电保护动作的状态信息和事件顺）故障情况下，继电保护动作的状态信息和事件顺序记录，这些信息作为事故分析之用，不需要立即传送，序记录，这些信息作为事故分析之用，不需要立即传送，待事故处理完再送即可。待事故处理完再送即可。（4 4）故障发生时的故障录波，不必立即传送。）故障发生时的故障录波，不必立即传送。（5 5）控制命令、升降命令、修改定值命令传输的）控制命令、升降命令、修改定值命令传输的间隔时间较长。间隔时间较长。第6页，本讲稿共47页7.1 7.1 数据通信概述数据通信概述（三）各层次之间和每层内部传输信息时间（三）各层次之间和每层内部传输信息时间

8、的要求的要求（1 1）设备层和间隔层，）设备层和间隔层，1 1100ms100ms。（2 2）间隔内各个模块间，）间隔内各个模块间，1 1100ms100ms。（3 3）间隔层的各个间隔单元之间，）间隔层的各个间隔单元之间，1 1 100ms100ms。（4 4）间隔层与变电层之间，）间隔层与变电层之间，10101000ms1000ms。（5 5）变电层的各个设备之间，）变电层的各个设备之间，1000ms1000ms。第7页，本讲稿共47页7.1 7.1 数据通信概述数据通信概述三、数据通信的三、数据通信的传输方式传输方式（一）并行数据通信与串行数据通信（一）并行数据通信与串行数据通信 并行数

9、据通信并行数据通信是指数据的各位同时传送，如图是指数据的各位同时传送，如图7-17-1所示。所示。可以字节为单位（可以字节为单位（8 8位），也可以字为单位（位），也可以字为单位（1616位），同时传送，同时接受。位），同时传送，同时接受。优点：优点：速度快、每秒可传输几十、几百兆速度快、每秒可传输几十、几百兆字节。字节。缺点：缺点：需要的传输信号线多，成本高。需要的传输信号线多，成本高。应用：应用：在短距离传输中（在短距离传输中（10m10m），要求传），要求传输速度高的场合。输速度高的场合。图图7-1 7-1 并行数据传输并行数据传输第8页，本讲稿共47页7.1 7.1 数据通信概述数据通

10、信概述串行通信串行通信是数据一位一位地是数据一位一位地传送，如图传送，如图7-27-2所示。所示。优点：优点：可以节约传输线，简化可以节约传输线，简化了接线。了接线。缺点：缺点：传输速度慢，通讯软传输速度慢，通讯软件相对复杂些。件相对复杂些。应用：应用：适合于位数很多和远距适合于位数很多和远距离传送，距离可以达数千千米。离传送，距离可以达数千千米。图图7-2 7-2 串行数据传输串行数据传输第9页，本讲稿共47页7.1 7.1 数据通信概述数据通信概述（二）异步数据传输和同步数据传输（二）异步数据传输和同步数据传输1 1、异步数据传输、异步数据传输 在在串行串行数据传送中，有数据传送中，有异步

11、传送和同步异步传送和同步传送传送两种基本的通信方式。两种基本的通信方式。在异步通信方式中，发送的每一个字符在异步通信方式中，发送的每一个字符均带有起始位、停止位和可选择的奇偶校均带有起始位、停止位和可选择的奇偶校验位。用一个起始位表示字符的开始，用验位。用一个起始位表示字符的开始，用停止位表示字符的结束构成帧。其帧格停止位表示字符的结束构成帧。其帧格式如图式如图7-37-3所示。所示。第10页，本讲稿共47页7.1 7.1 数据通信概述数据通信概述图图7-3 7-3 异步数据传输的格式异步数据传输的格式（a a）一般信息帧）一般信息帧 （b b）ASCIIASCII码帧码帧第11页，本讲稿共4

12、7页7.1 7.1 数据通信概述数据通信概述2 2、同步数据传输、同步数据传输在数据块的开始处集中使用同步字符来做在数据块的开始处集中使用同步字符来做传递的指示，其成帧格式如图传递的指示，其成帧格式如图7-47-4所示所示 。图图7-4 7-4 同步数据传输示意图同步数据传输示意图第12页，本讲稿共47页7.1 7.1 数据通信概述数据通信概述（三）报文及报文分组（三）报文及报文分组报文交换的本质是存储转发。报文就是站报文交换的本质是存储转发。报文就是站点一次性要发数的数据块，其长度不限且点一次性要发数的数据块，其长度不限且可变，当一个站要发送报文时，它将一个可变，当一个站要发送报文时，它将一

13、个目的地址附加到报文上，网络节点根据报目的地址附加到报文上，网络节点根据报文上的目的地址信息把报文发送到下一个文上的目的地址信息把报文发送到下一个节点，一直逐个节点地转送到目的节点。节点，一直逐个节点地转送到目的节点。第13页，本讲稿共47页7.1 7.1 数据通信概述数据通信概述图图7-57-5报文及报文分组示意图报文及报文分组示意图P1 PnP1 Pn报文分组号报文分组号 Pt01Pt01报文分组总数报文分组总数 T T到点编号到点编号 S S源点编号源点编号第14页，本讲稿共47页7.2 7.2 远距离数据通信的原理远距离数据通信的原理一、远距离通信的基本模型一、远距离通信的基本模型图图

14、7-6 7-6 远距离数据通信的基本模型远距离数据通信的基本模型第15页，本讲稿共47页7.2 7.2 远距离数据通信的原理远距离数据通信的原理1 1、信源：、信源：电网中的各种信息源，如电压、电网中的各种信息源，如电压、电流、频率、功率、电能脉冲量、各种指电流、频率、功率、电能脉冲量、各种指令、开关信号。令、开关信号。2 2、信源编码器：、信源编码器：把各种信源转化成易于数把各种信源转化成易于数字传输的器件，如字传输的器件，如A/DA/D。3 3、信道编码器：、信道编码器：为了保护所传输的信息内为了保护所传输的信息内容，增加保护码元。容，增加保护码元。4 4、调制器：、调制器：将基带数字信号

15、进行调制传送。将基带数字信号进行调制传送。5 5、信道：、信道：信号远距离传送的载体。信号远距离传送的载体。第16页，本讲稿共47页7.2 7.2 远距离数据通信的原理远距离数据通信的原理6 6、解调器：、解调器：它是调制器的逆过程，以恢复它是调制器的逆过程，以恢复基带信号。基带信号。7 7、信道译码器：、信道译码器：它是编码器的逆过程，除它是编码器的逆过程，除去保护码元获得发送侧的二进制数字序列。去保护码元获得发送侧的二进制数字序列。8 8、信源译码器：、信源译码器：它是将二进制信号恢复到它是将二进制信号恢复到模拟信号的过程，例如模拟信号的过程，例如D/AD/A转换器。转换器。9 9、信宿：

16、信宿：信息的接收地或接收人员能观察信息的接收地或接收人员能观察的设备，如电网调度自动化系统中的模拟的设备，如电网调度自动化系统中的模拟屏、显示器屏、显示器CRTCRT等，均为信宿。等，均为信宿。第17页，本讲稿共47页7.2 7.2 远距离数据通信的原理远距离数据通信的原理二、数字信号的调制与解调二、数字信号的调制与解调 基带信号基带信号：由信源产生的原始电信号为一系列的由信源产生的原始电信号为一系列的方形脉冲，方形脉冲，基带信号不能直接在模拟信道上传输，基带信号不能直接在模拟信道上传输，因为传输距离越远或传输速率越高，方形脉冲失真因为传输距离越远或传输速率越高，方形脉冲失真现象就越严重，甚至

17、使正常信号无法进行。现象就越严重，甚至使正常信号无法进行。调制解调器调制解调器：将数字基带信号变换成适合于远距离：将数字基带信号变换成适合于远距离传输的信号正弦波信号，这种正弦信号携带了原基带传输的信号正弦波信号，这种正弦信号携带了原基带信号的数字信息，通过线路传输到接收端后，可将携带信号的数字信息，通过线路传输到接收端后，可将携带的数字信号取出来，这就是调制与解调的过程。完成调的数字信号取出来，这就是调制与解调的过程。完成调制与解调的设备叫调制解调器（制与解调的设备叫调制解调器（MODEMMODEM）。）。第18页，本讲稿共47页7.2 7.2 远距离数据通信的原理远距离数据通信的原理 调制

18、的过程就是按调制信号（基带信号）的变化调制的过程就是按调制信号（基带信号）的变化规律去改变载波的某些参数的过程。规律去改变载波的某些参数的过程。一个正弦电压一个正弦电压可表示为：可表示为：（1 1）数字调幅）数字调幅(ASK)(ASK)：使用正弦波的振幅随数码的不同使用正弦波的振幅随数码的不同而变化，但频率和相位保持不变。用振幅为而变化，但频率和相位保持不变。用振幅为0 0来代替码来代替码元元0 0，振幅为某一值来代表码元，振幅为某一值来代表码元1 1。（2 2）数字调频）数字调频(FSK)(FSK)：使正弦波的频率随数码不同而变使正弦波的频率随数码不同而变化，而振幅和相位保持不变。化，而振幅

19、和相位保持不变。表示数码表示数码1 1，表示数码表示数码0 0。（3 3）数字调相）数字调相(PSK)(PSK)：使正弦波的相位随数码不同而变使正弦波的相位随数码不同而变化，而振幅和频率保持不变。化，而振幅和频率保持不变。第19页，本讲稿共47页7.2 7.2 远距离数据通信的原理远距离数据通信的原理图图7-87-8数字调制波形图数字调制波形图（a a）数码（）数码（b b）调幅波（）调幅波（c c）调频波）调频波 （d d）二元绝对调相波（）二元绝对调相波（e e）二元相对调相波）二元相对调相波0第20页，本讲稿共47页7.2 7.2 远距离数据通信的原理远距离数据通信的原理图图7-9 7-

20、9 数字调频原理图数字调频原理图图图7-97-9是用数字电路开关来实现是用数字电路开关来实现FSKFSK调制的原理图。调制的原理图。第21页，本讲稿共47页7.2 7.2 远距离数据通信的原理远距离数据通信的原理图图7-10 7-10 零交点检测法原理图和相应波形图零交点检测法原理图和相应波形图（a a）原理框图）原理框图 （b b）相应波形图）相应波形图数字调频解调方法数字调频解调方法零点检测法零点检测法第22页，本讲稿共47页7.2 7.2 远距离数据通信的原理远距离数据通信的原理三、数据通信的三、数据通信的工作方式工作方式 根据收发通信双根据收发通信双方是否同时工作，方是否同时工作，可分

21、为可分为单工、半单工、半双工双工和和全双工全双工三三种不同的方式。种不同的方式。图图7-117-11数据通信三种工作方式数据通信三种工作方式（a a）单工通信；（）单工通信；（b b）半双工通信；）半双工通信；（c c）四线全双工）四线全双工第23页，本讲稿共47页7.2 7.2 远距离数据通信的原理远距离数据通信的原理（a a）单工通信：）单工通信：信息只能按一个方向传送信息只能按一个方向传送的工作方式的工作方式（b b）半双工：）半双工：信息可双向传输，但两个方信息可双向传输，但两个方向的传输不能同时进行，只能分时交替进向的传输不能同时进行，只能分时交替进行，因而半双工实际是可以切换方向的

22、单行，因而半双工实际是可以切换方向的单工方式。工方式。（c c）全双工：）全双工：通信双方可同时进行双方向通信双方可同时进行双方向的传送信息。的传送信息。第24页，本讲稿共47页7.2 7.2 远距离数据通信的原理远距离数据通信的原理四、数据远传信息通道四、数据远传信息通道有线信道有线信道信道信道明线或电缆信道明线或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 无线信道无线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第25页，本讲稿共47页7.2 7.2 远距离数据通信的原理远距离数据通信的原理五、数据规约的含义五、数据规约的含义 在通信网中，为了保证通

23、信双方能正确、有效、可在通信网中，为了保证通信双方能正确、有效、可靠地进行数据传输，在通信的发送和接收的过程中有一靠地进行数据传输，在通信的发送和接收的过程中有一系列的规定，以约束双方进行正确、谐调的工作，我们系列的规定，以约束双方进行正确、谐调的工作，我们将这些规定称为数据传输控制规程，简称通信规约。在将这些规定称为数据传输控制规程，简称通信规约。在主站和各个远程终端之间进行通信时，通信规约明确规主站和各个远程终端之间进行通信时，通信规约明确规范以下几个问题：范以下几个问题：（1 1）要用共同的语言。）要用共同的语言。（2 2）要有一致的操作步骤，即控制步骤。）要有一致的操作步骤，即控制步骤

24、。（3 3）要规定检查错误以及出现异常情况时计算机的应付）要规定检查错误以及出现异常情况时计算机的应付办法。办法。第26页，本讲稿共47页7.3 7.3 串行数据通信及其接口串行数据通信及其接口 串行通信在数据传输规约串行通信在数据传输规约“开放系统互联（开放系统互联（OSIOSI）参）参考模型考模型”的七层结构中属于物理层，主要解决的是建立、的七层结构中属于物理层，主要解决的是建立、保持和拆除数据终端设备保持和拆除数据终端设备(DTE)和数据传输设备和数据传输设备(DCE)之间的数据链路的规约。在设计串行通信接口时，主之间的数据链路的规约。在设计串行通信接口时，主要考虑的问题是串行标准通信接

25、口、传输介质、电平要考虑的问题是串行标准通信接口、传输介质、电平转换等问题。转换等问题。DTEDTE：RTURTU、计量表、图像设备、计算机等。、计量表、图像设备、计算机等。DCEDCE：一般指可直接发送和接收数据的通信设备，如：一般指可直接发送和接收数据的通信设备，如调制解调器。调制解调器。第27页，本讲稿共47页7.3 7.3 串行数据通信及其接口串行数据通信及其接口一、一、RS-232DRS-232D（点对点）（点对点）美国电子协会制定的物理接口标准，也是美国电子协会制定的物理接口标准，也是目前数据通信与网络中应用最广泛的一种目前数据通信与网络中应用最广泛的一种标准。标准。1 1、功能特

26、性：、功能特性：规定了接口连接的各数据线规定了接口连接的各数据线的功能。的功能。数据线：数据线：TDTD、RDRD；设备准备好线：；设备准备好线：DTRDTR、DSRDSR；半双工联络线：；半双工联络线：RTSRTS、CTSCTS；电话信号；电话信号和载波状态线。和载波状态线。第28页，本讲稿共47页7.3 7.3 串行数据通信及其接口串行数据通信及其接口2 2、规约特性：、规约特性：规定了规定了DTEDTE和和DCEDCE之间控制信号与数据信号的发送之间控制信号与数据信号的发送时序、应答关系与操作过程。时序、应答关系与操作过程。3 3、机械特性：、机械特性：（DB-25DB-25）DB-9(

27、3 DB-9(3根根)4 4、电气特性：、电气特性：信号速率限于信号速率限于20kb/s20kb/s之内，电缆长度限于之内，电缆长度限于15m15m之内。之内。在数据线上：在数据线上：mark(mark(传号传号)5 V5 V15V15V，逻辑，逻辑“1 1”电平；电平；space(space(空号空号)+5V+5V15V15V，逻辑，逻辑“0 0”电平；电平；在控制线上：在控制线上：onon（通）（通）5V5V15V15V，逻辑，逻辑“0 0”电平；电平；Off(Off(断断)5 V5 V15V15V，逻辑，逻辑“1 1”电平；电平；第29页，本讲稿共47页7.3 7.3 串行数据通信及其接

28、口串行数据通信及其接口二、物理接口标准二、物理接口标准R5R5485485（半双工）（半双工）R5R5485485适用于多个点之间共用一对线路进行总线式适用于多个点之间共用一对线路进行总线式联网，用于多站互联非常方便，在点对点远程通信时，联网，用于多站互联非常方便，在点对点远程通信时，其电气连接如图其电气连接如图7-167-16所示。所示。某一时刻两个站中，只有一个站可以发送数据，而另一某一时刻两个站中，只有一个站可以发送数据，而另一个站只能接收数据，因此其通信只能是半双工的，且其个站只能接收数据，因此其通信只能是半双工的，且其发送电路必须由使能端加以控制。发送电路必须由使能端加以控制。传输速

29、率达到传输速率达到93.75kb/s93.75kb/s，传输距离可达，传输距离可达1.2km.1.2km.。第30页，本讲稿共47页7.3 7.3 串行数据通信及其接口串行数据通信及其接口图图7-16 RS-4857-16 RS-485电气连接图电气连接图第31页，本讲稿共47页7.3 7.3 串行数据通信及其接口串行数据通信及其接口RS232RS232通信接口通信接口RS485RS485通信接口通信接口第32页，本讲稿共47页7.4 7.4 变电站信息传输的通信规约变电站信息传输的通信规约通信规约（通信协议）通信规约（通信协议）：为保证通信双方能：为保证通信双方能有效、自动、可靠地通信，在发

30、送端和接收有效、自动、可靠地通信，在发送端和接收端之间规定了一系列约定和顺序，这种约定端之间规定了一系列约定和顺序，这种约定和顺序称为通信规约。和顺序称为通信规约。国内两类通信规约：国内两类通信规约：（1 1）循环式数据传送规约（）循环式数据传送规约（CDTCDT）（2 2）问答式传送规约，简称：）问答式传送规约，简称：PollingPolling规约规约第33页，本讲稿共47页7.4 7.4 变电站信息传输的通信规约变电站信息传输的通信规约一、循环式传输规约（一、循环式传输规约（CDTCDT）用于用于点对点通道结构的两点之间通信点对点通道结构的两点之间通信，信息传递采用循环，信息传递采用循环

31、同步的方式。同步的方式。CDTCDT规约是以规约是以厂站端为主动厂站端为主动的远动数据传输规约。的远动数据传输规约。在调度中心与厂站端的远动通信中，厂站端周而复始地按在调度中心与厂站端的远动通信中，厂站端周而复始地按一定规则向调度中心传送各种遥测、遥信、数字量、事件一定规则向调度中心传送各种遥测、遥信、数字量、事件记录等信息。调度中心也可以向厂站端传送遥控、遥调命记录等信息。调度中心也可以向厂站端传送遥控、遥调命令以及时钟对时等信息。令以及时钟对时等信息。第34页，本讲稿共47页7.4 7.4 变电站信息传输的通信规约变电站信息传输的通信规约(一一)帧结构帧结构 图图7-17 7-17 循环式

32、远动规约的帧结构循环式远动规约的帧结构图图7-18 7-18 控制字和控制字节的组成控制字和控制字节的组成EB90第35页，本讲稿共47页7.4 7.4 变电站信息传输的通信规约变电站信息传输的通信规约表表7-1 7-1 帧类别代码定义表帧类别代码定义表帧类别代码帧类别代码定义定义帧类别代码帧类别代码定义定义上行上行E=0E=0下行下行E=0E=0上行上行E=0E=0下行下行E=0E=061H61H重要遥测重要遥测(A(A帧帧)遥控选择遥控选择57H57H设置命令设置命令C2HC2H次要遥测次要遥测(B(B帧帧)遥控执行遥控执行7AH7AH设置时钟设置时钟B3HB3H一般遥测一般遥测(C(C帧

33、帧)遥控撤销遥控撤销0BH0BH设置时钟校设置时钟校正值正值F4HF4H遥信状态遥信状态(D1(D1帧帧)升降选择升降选择4CH4CH召唤子站时召唤子站时钟钟85H85H电能脉冲计数值电能脉冲计数值(D2(D2帧帧)升降执行升降执行3DH3DH复归命令复归命令26H26H事件顺序记录事件顺序记录(E(E帧帧)升降撤销升降撤销9EH9EH广播命令广播命令第36页，本讲稿共47页7.4 7.4 变电站信息传输的通信规约变电站信息传输的通信规约（二）信息字结构（二）信息字结构每个信息字由每个信息字由6 6个字节组成，见图个字节组成，见图7-197-19。图图7-19 7-19 信息字结构信息字结构功

34、能码字节的功能码字节的8 8位二进制数可以取位二进制数可以取256256种不种不同的值，对不同的信息字其功能码的取值同的值，对不同的信息字其功能码的取值范围不同。功能码的分配情况见范围不同。功能码的分配情况见表表7-27-2。第37页，本讲稿共47页7.4 7.4 变电站信息传输的通信规约变电站信息传输的通信规约信息字可以分为上行信息字和下行信息字。信息字可以分为上行信息字和下行信息字。上行信上行信息字息字包括遥测、总加遥测、电能脉冲计数值、事件顺包括遥测、总加遥测、电能脉冲计数值、事件顺序记录，频率、子站时钟校返和子站状态信息、遥信等。序记录，频率、子站时钟校返和子站状态信息、遥信等。下行信

35、息字下行信息字包括遥控命令、升降命令、设定命令、复归包括遥控命令、升降命令、设定命令、复归命令、设置时钟命令等。命令、设置时钟命令等。不同的信息字除功能码取值范围不同外，信息字中不同的信息字除功能码取值范围不同外，信息字中第第25字节的各位含义不一样。以遥信信息字为例说字节的各位含义不一样。以遥信信息字为例说明。明。第38页，本讲稿共47页7.4 7.4 变电站信息传输的通信规约变电站信息传输的通信规约遥信信息字的功能码取值范围是遥信信息字的功能码取值范围是F0F0FFHFFH，每个遥，每个遥信信息字传送两个遥信字。一个遥信字包含信信息字传送两个遥信字。一个遥信字包含1616个状个状态位，所以

36、遥信的最大容量为态位，所以遥信的最大容量为512512路。当路。当bi=0bi=0时，时，表示断路器或隔离开关状态为断开、继电保护未动表示断路器或隔离开关状态为断开、继电保护未动作；当作；当bi=1bi=1时，表示断路器或隔离开关状态为闭合、时，表示断路器或隔离开关状态为闭合、继电保护动作。继电保护动作。第39页，本讲稿共47页7.4 7.4 变电站信息传输的通信规约变电站信息传输的通信规约（三）帧的组织形式（三）帧的组织形式帧类别帧类别 传送信息类别传送信息类别 建议传送周期建议传送周期A A 重要遥测信息重要遥测信息 3s 3s B B 次要遥测信息次要遥测信息 6s6sC C 一般遥测信

37、息一般遥测信息 20s20sD1 D1 遥信状态信息遥信状态信息 定时定时D2 D2 电能脉冲记数值电能脉冲记数值 定时定时E E 随机量、事件顺序记录随机量、事件顺序记录 随机随机第40页，本讲稿共47页7.4 7.4 变电站信息传输的通信规约变电站信息传输的通信规约（三）帧的组织形式（三）帧的组织形式 上行信息上行信息的优先级排列顺序和传送时间要求：的优先级排列顺序和传送时间要求：子站时钟信息字和等待时间信息字，插入传送一遍；子站时钟信息字和等待时间信息字，插入传送一遍；变位遥信和子站工作状态变化信息，以信息字为单位优先变位遥信和子站工作状态变化信息，以信息字为单位优先插入传位，连送三遍，

38、并要求在插入传位，连送三遍，并要求在1s1s内送到主站；内送到主站；遥控、升降命令的返送校核信息，以信息字为单位插入传送，遥控、升降命令的返送校核信息，以信息字为单位插入传送，连送三遍；连送三遍；重要遥测信息在重要遥测信息在A A帧传送帧传送(3s);(3s);次要遥测信息次要遥测信息B B帧传送帧传送(6s);(6s);一般遥测信息一般遥测信息C C帧传送帧传送(20s);(20s);遥信状态信息安排遥信状态信息安排在在D1D1帧定时传送，电能脉冲记数值安排在帧定时传送，电能脉冲记数值安排在D12D12帧定时传帧定时传送定时；事件顺序记录安排在送定时；事件顺序记录安排在E E帧，以帧插入方式

39、传送三帧，以帧插入方式传送三遍。遍。第41页，本讲稿共47页7.4 7.4 变电站信息传输的通信规约变电站信息传输的通信规约 下行信息：下行信息：召唤子站时钟，设置子站时钟校正值、设置子召唤子站时钟，设置子站时钟校正值、设置子站时钟；遥控选择、执行、撤销命令；升降选择、执行、撤站时钟；遥控选择、执行、撤销命令；升降选择、执行、撤销命令；设定命令；广播命令、复归命令，销命令；设定命令；广播命令、复归命令，下行是非循环传下行是非循环传送，按需要传送送，按需要传送。在满足规定的循环时间前提下，帧系列可以根据需要任意在满足规定的循环时间前提下，帧系列可以根据需要任意组织。对于组织。对于A A、B B、

40、C C、D1D1、D2D2帧，可以按要求的循环时间，帧，可以按要求的循环时间，固定各帧的排列顺序循环传送。如：固定各帧的排列顺序循环传送。如：ABACABACABAD1ABACABACABAD2 ABACABACABAD1ABACABACABAD2 第42页，本讲稿共47页7.4 7.4 变电站信息传输的通信规约变电站信息传输的通信规约对对E E帧在需要传送时，可以用帧插入方式将帧在需要传送时，可以用帧插入方式将E E帧插入到帧插入到原来的帧系列中，取代原有的某一帧传送。原来的帧系列中，取代原有的某一帧传送。D1D1D2 A A B AA B A A B A A B A A B A A B E

41、 E E7-22 E7-22 E帧插入的帧系列帧插入的帧系列第43页，本讲稿共47页7.4 7.4 变电站信息传输的通信规约变电站信息传输的通信规约二、问答式传送规约二、问答式传送规约适用于网络拓扑的适用于网络拓扑的点对点，多个点对点、多点共线、多点对点，多个点对点、多点共线、多点环形点环形的远动系统，该规约是一个的远动系统，该规约是一个以调度中心为主动以调度中心为主动的远动数据传输规约。的远动数据传输规约。厂站只有在调度中心咨询以后，才能向调度中心发送厂站只有在调度中心咨询以后，才能向调度中心发送回答信息。当变电站端产生事件时，厂站端可触发启回答信息。当变电站端产生事件时，厂站端可触发启动传

42、输，主动向调度中心报告事件信息，（全双工通动传输，主动向调度中心报告事件信息，（全双工通道结构）。道结构）。第44页，本讲稿共47页7.5 7.5 通信网络通信网络一、局域网（一、局域网（LANLAN）：计算机局部网络。）：计算机局部网络。传输速率传输速率 101000Mb/sMb/s，一个单位（机关、公司、，一个单位（机关、公司、校园、军营）所有，易于建立，维护和扩展，它是校园、军营）所有，易于建立，维护和扩展，它是多台小型、微型计算机以及外围设备用通信线路互多台小型、微型计算机以及外围设备用通信线路互联起来，并按着网络通信协议实现通信的系统。联起来，并按着网络通信协议实现通信的系统。1 1

43、、局域网的拓扑结构：、局域网的拓扑结构：在网络中，多个站点相互连接的方法和形式称为网络拓在网络中，多个站点相互连接的方法和形式称为网络拓扑。局域网的拓扑结构主要有扑。局域网的拓扑结构主要有星型、总线型和环型星型、总线型和环型等，等，如图如图7-257-25所示。所示。第45页，本讲稿共47页7.5 7.5 通信网络通信网络图图7-257-25局域网的拓扑结构局域网的拓扑结构（a a）星型（）星型（b b）总线型）总线型 （c c）环形）环形2 2、局域网的传输信道、局域网的传输信道局域网可采用双绞线、同轴电缆或光纤等作为传输局域网可采用双绞线、同轴电缆或光纤等作为传输信道，也可采用无线信道。信

44、道，也可采用无线信道。第46页，本讲稿共47页7.5 7.5 通信网络通信网络3 3、常用的局域网、常用的局域网以太网以太网以太网采用总线拓扑结构。通常在线路半径以太网采用总线拓扑结构。通常在线路半径110kmkm中等规中等规模的范围内使用。模的范围内使用。二、现场总线二、现场总线应用在生产现场，在微机化测量控制设备之间实现应用在生产现场，在微机化测量控制设备之间实现双双向串行多节点向串行多节点数字通信的系统。也被称为开放式、数字化，数字通信的系统。也被称为开放式、数字化，多点通信的底层控制网络。多点通信的底层控制网络。几种有影响的现场总线：几种有影响的现场总线：基金会现场总线、基金会现场总线、profibusprofibus、HARTHART、lonworkslonworks现场总线、现场总线、CANCAN总线总线。第47页，本讲稿共47页