变电站的通信系统共90页文档
变电站综合自动化数据通信系统
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单元一 数据通信概述
• (3)优良的电磁兼容性能。 • (4)分层式结构。 • 2.信息传偷响应速度的要求 • 不同类型和特性的信息要求传送的时间差异很大，具体内容如下。 • (1)经常传输的监视信息。 • ①为监视变电站的运行状态所需的信息，如母线电压、电流、有功功
• ③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 用于事故后分析，不需要立即传送，待事故处理后再送即可。
• ④故障发生时的故障录波，带时标的扰动记录的数据，这些信息数据 量大，传输时占用时间长，也不必立即传送。
• ⑤控制命令、升降命令、继电保护和自动设备的投人和退出命令，修 改定值命令的传输不是固定的，传输的时间间隔比较长。
• (6)受信者，指接收信息的人或设备。 • (7)同步，用以保证收发两端步调一致，协调工作。它是数字通信系
统不可缺少的组成部分。
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单元二 远距离数据通信
• 二、数字信号的调制与解调
• 在数字通信中，由信源产生的原始电信号为一系列的方形脉冲，通常 称为基带信号，又称低频信号。特点是其能量或频率主要集中在零频 附近，并具有一定的范围，即带宽。基带信号有两种类型，一种是连 续信号，另一种是离散信号。这种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者传输速率越快，方形脉冲的失真现象就越 严重，甚至使得正常通信无法进行。
率、无功功率、功率因数、零序电压、频率等测量值，这类信息需要 经常传送，响应时间需满足SCADA的要求，一般不宜大于1~2 s。
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单元一 数据通信概述
变电站通信网络和系统
CD IEC61850-9-2变电站通信网络和系统第9-2部分：用于过程层的特殊通信服务映射1. 范围2. 规范性引用文件3. 定义4. 缩略语5. 映射的原则6. 公共类型的映射7. 传输取样测量值模型的映射为了保证互用性，取样测量值的数据集被描述成XML语言用于工程中的数据交换。
取样测量值模型通过有组织的、时间受到控制的方式提供取样测量值数据集的报告，这样能使传递速度非常快且传递时间稳定。
取样测量值控制块定义了它所涉及的数据集的传输特性。
本标准第7-2部分给出了这方面的详细信息。
7.1 多点传送的取样测量值的控制类和服务的映射取样测量值控制名称是借助于XML语言来规定的，另外，数据集定义(参见附录A)或者SMVC名根据标准8-1部分的描述映射到数据对象。
表1：多点传输的取样测量值控制类映射按照IEC61850-7-2的抽象SMVC格式XML定义的和与8-1相应的数据对象属性名称属性类型SmvcNam(编者注) ObjectName 数据对象多点传输的MAC地址STRINGSmvID VISIBLE数据对象代表的值的构造部分DatSetRef ObjectReferenceSmpRate INTEGER 数据对象代表的值的构造部分SMVC类的服务服务GetMSVCValue 读数据对象SetMSVCValue 写数据对象7.2 单点传送的取样测量值的控制类和服务的映射取样测量值控制名称是借助于XML语言来规定的，另外，数据集定义(参见附录A)或者SMVC名根据标准8-1部分的描述映射到数据对象。
表2：单点传输的取样测量值控制类映射按照IEC61850-7-2的抽象SMVC格式XML定义的和与8-1相应的数据对象属性名称属性类型SmvcNam(编者注) ObjectName 数据对象多点传输的MAC地址STRINGSmvID VISIBLESvEna BOOLEAN数据对象代表的值的构造部分数据对象代表的值的构造部分DatSetRef ObjectReferenceSmpRate INTEGER 数据对象代表的值的构造部分SMVC类的服务服务GetMSVCValue 读数据对象SetMSVCValue 写数据对象编者注：根据面向一般对象的系统级事件(GOOSE)控制类，应当在第7-2部分中改为SmvcRef以具有更严格的定义。
变电站第六章第一讲
状态 控制
图2 串行数据传输
（二）异步数据传输和同步数据传输 1、异步数据传输 在串行数据传送中，有异步传送和同步传送 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，用停止位表示字符的结 束构成－帧。其帧格式如图3所示。
6.2 远距离数据通信的原理
(a) (b) (c) (d) 0 (e)
图8数字调制波形图 （a）数码（b）调幅波（c）调频波 （d）二元绝对调相波（e）二元相对调相波
0
1
1
0
0
0
1
t t t t t
6.2 远距离的数据通信
图9是用数字电路开关来实现FSK调制的原理图。
开关1
fHபைடு நூலகம்
输出 开关2
fL
7.1
数据通信概述
（三）各层次之间和每层内部传输信息时间的要求 （1）设备层和间隔层，1～100ms。 （2）间隔内各个模块间，1～100ms。 （3）间隔层的各个间隔单元之间，1～ 100ms。 （4）间隔层与变电层之间，10～1000ms。 （5）变电层的各个设备之间，≥1000ms。
6.1
数据通信概述
（二）信息传输响应速度的要求 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。 1、经常传输的监视信息 （1）母线电压、电流、有功/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1-2s。 （2）计量用的信息，时间间隔可以较长。 （3）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 状态可采用定时召唤方式。 （4）监视变电站的电气设备的安全运行所需的信息。
变电站综合自动化系统的通信技术
✓ 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。
一、远动通信的特点：
✓ 距离远
✓ 实时性强 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，一般用允许传送时间来衡量。 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、厂站端工作状态变化信息必须在1s内送到调度中心；厂站 端遥测信息按重要程度分别在3~20s内在调度中心实现更新；电能等存 储信息允许几分钟或几十分钟传送1次。
➢ 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。
➢ 为此国际电工委员会(IEC)电力系统控制及其通信技术委员(TC-57) 制定 了一系列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。
✓ 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。
河南理工大学电气学院
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IEC60870-5系列（4）
IEC60870-5-101 IEC60870-5-101:1995 →DL/T 634-1997 IEC60870-5-101:2002 →DL/T 634.5101-2002
✓ 可靠性高
河南理工大学电气学院
3
第10章_变电站通信部分
数据通信
数字通讯系统是以计算机为中心，结 合分散在远程的终端装置或其他计算机，通 过通讯线路彼此连接起来，进行数据或信息 的传输、交换、存储和处理的设备总称。
source
Signal conversion
modulate
medium
Signal recover demodulate
receive
通信系统的组成
Modes of transmission
• Parallel transmission • Serial transmission
• 串行传输是指数据中的各位分时传送，此时 只需要一条数据线，外加一条公共信号地线 和若干条控制信号线。因为一次只能传送一 位，所以对于一个字节的数据，至少要分8位 才能传送完毕。如图（b）所示。 • 串行通信的必要过程是：发送时，要把 并行数据变成串行数据发送到线路上去，接 收时，要把串行信号变成并行数据，才能被 计算机及其它设备处理。
1895年意大利的马可尼和俄国的波波 夫把电磁波应用到无线电报通信中
1906年德弗雷斯特发明了valve (电子管)
表1―1 通信技术发展历史简表
表1―1 通信技术发展历史简表 （续）
10项重大通信技术值得人们纪念
(1)摩尔斯发明有线电报。有线电报开创了人类信息 交流的新纪 (2)马克尼发明无线电报。无线电报为人类通信技术 开辟了一个崭新的领域。 (3)载波通信。载波通信的出现，改变了一条线路只 能传送一路电话的局面，使一个物理介质上传送 多路音频电话信号成为可能。 (4)电视。电视极大地改变了人们的生活，使传输和 交流信息从单一的声音发展到实时图像。
1．3．2通信方式
1、对于点与点之间的通信，按消息传递的方 向与时间关系，通信方式可分为单工、半双 工及全双工通信三种。 单工通信， 是指消息只能单方向传输的工作方式
变电站内部网络通信技术研究.doc
变电站内部网络通信技术研究自变电站自动化技术在我国开始应用以来，不论是在低压电力系统中，还是在当前的及超的电力系统中,都得到了极其应用。
而随着科学技术的不断进步以及变电站自动化技术的不断革新，对当前站内的网络通信也有了更高要求.本文就主要针对当前变电站自动化系统内部网络通信中存在的一些问题,对其中的网络通信技术展开了系统的研究。
ﻭ变电站自动化；网络通信技术；以太网;研究随着电力系统的快速，当前在我国的变电站中都已经普遍应用自动化技术，一些在建的变电站也都趋向于智能化的方向建设,待其建成之后将具备更高的自动化程度，而对于已建成的老旧变电站,也正在逐步进行智能化的改造.对于变电站而言,其内部的网络通信能力就是其智能化程度的最佳体现。
因此,对其内部的网络通信技术进行研究,并及时解决其中存在的问题对于我国变电站自动化系统的智能化具有十分重要的现实意义。
ﻭﻭ 1变电站自动化系统内部网络通信技术的现状ﻭ变电站自动化技术自被引入我国开始，就得到了极快的。
当前不论是新建的变电站，还是老旧的变电站，都在采用这种新型技术。
较之常规的变电站，这种新型的自动化系统最显著的特点就是其拥有极强的站内通信能力。
自9０年代初期这种技术开始被应用之后,在变电站内相继出现了多种通信方案。
最初，变电站内都是使用RS485总线，通过主从的通信方式，将保护设备进行连接，其从本质上而言就是串行点对点的通信，虽然在方式上较为简便,但是却有很多技术缺陷。
随后随着多种现场总线技术的不断被引进，这些技术凭借其简单易用、可有效抗干扰以及组网十分便利等优点,很快就在电力系统中普及开来,并被用于组件变电站内部的通信网络.当前使用较多的总线通常为LoｎWorｋs以及CAＮ.经证明，虽然将现场总线用于通信网中具备了较好的效果，但是随着变电站逐步向以及超大型变电站，这种技术就开始显现出其局限性，如并不能适用于如2２0kV、330kＶ以及超如5０0kＶ变电站中的具体要求。
变电站的通信模式
变电站的通信模式随着科学技术的不断发展，机电一体化的发展使得电力系统的压力越来越大，所以对电气设备稳定性与智能化的要求也越来越高，但是我国现存的变电站的系统存在着些许不足，已经不能满足当前社会的电网的安全发展与市场的需求。
本文对变电站向数字化变电站发展的趋势进行研究，深入的了解其网络通讯模式。
随着供电系统的快速发展以及电气设备的广泛应用，变电站所承受的压力越来越大，再加上现如今机电一体化的快速发展，对变电站的要求更高了一层。
当前时代下变电站的数字化是变电站发展的主要趋势，也是满足当前电网发展需求的唯一途径。
1 数字化变电站的特点数字化变电站技术是我国变电站应自动化技术要求的发展方向，国家电网公司已经将数字化变电站技术列入了电网自动化技术的五大课题之中。
数字化变电站技术有几个主要的特征，主要表现在以下几个方面：1.1 智能化的一次设备数字化变电站改变了过去变电站中传统的运用的电磁式的互感器，数字化变电站将光电式的互感器取代了电磁式的互感器，将过去的强电模拟信号改变成光电数字，其控制电缆也被光纤所代替。
在一次设备被检测出的信号回路与被控制的操作驱动的回路中都采用了微处理器与光电技术，在站内外进行信息通讯的路线进行了智能化，简化了常规的电式继电器还有控制回路的结构，实现了一次设备的智能化。
1.2 网络化的二次设备变电站内的二次设备是为了对一次设备进行监察、保护、控制、测量、调节等等，例如继电保护装置、测量控制装置、故障录波装置、防误闭锁装置、电压无功控制等等，这些在线监测装置全部都向标准化、模块化的微处理机的设计制造靠拢，在设备之间的连接全部采用的是高速的网络通信，就连通信连接的接口也都没有了以往的重复接口，通过网络真正的实现了资源共享、数据共存等，数字化的变电站二次设备的传输都是基于光纤网络实现的。
1.3 自动化的运行管理系统变电站现存的运行管理系统已经基本上具备了自动化的基础，数字化变电站的应用是在基本的自动化基础之上优化了光纤传递以及网络通信的资源共享等功能，无论是网络信息的传递还是二次设备的检测，都可以实现系统自动执行。
第7章---变电所综合自动化系统数据通信课件
DCD DSR 6 RTS 7 CTS 8 RI 4 9 5 GND 3 DTR 2 TXD 1 RXD
二、EIA-RS232C的电气特性
EIA-RS232C采用负工作逻辑，逻辑电平的规定如表4-1所示。 逻辑“1”用负电平(范围为-3～-15V)表示；逻辑“0”用正电平(范围为 +3～+15V)表示。通常使用时，门限电平是土3V，因此许多RS一 232C接口利用土12V电源。由于大部分设备内部使用TTL电平，因此 常利用专门的线路驱动器和线路接收器来完成RS-232C和TTL电平间 的转换，如MC1488、MC1489、SN75150、SN75154、MAX232等 芯片。其中，MAX232是新研究成功的芯片，集成度比较高，只需 +5V电源，便可实现RS-32C与TTL电平的转换功能，既减少了对电 源电压种类的要求，又减少了芯片数量。
4.4.1概述
目前流行的现场总线主要有 CAN,LONWORKS,PROFIBBUS,HART,FF。我国变电站 综合自动化系统中，北京四方保护公司的自动化产品采用 LONWORKS现场总线。 根据现场设备到控制器的连接方式，现场总线可分为 3种主要的拓扑结构方式：线型、树型、环形。
4.4.2局域操作网LONWORKS
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.3 网络通信
1.3.1 现场总线通信网络
1.3.1.1 现场总线定义 根据国际电工委员会IEC（International Electro-technical Commission ） 标 准 和 现 场 总 线 基 金 会 FF （ Fieldbus Foundation）的定义：现场总线是连接智能现场设备和自动化系 统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。 以现场总线构成的控制系统，结构上是分散的。从而彻底改 变了传统的控制系统的体系结构，提高了控制系统的安全、可靠 和经济性能。
大型变电站通信系统初设说明书
XX新能源XXXX区20MW光伏发电项目接入系统工程(ADSS光纤通信)初步设计说明书力行新能源目录1概述1.1设计依据1.2工程概况1.3设计范围和内容1.4主要设计原则2通信部分2.1通信系统组成2.2光纤数字传输系统构成与配置2.3光纤数字传输系统指标2.4光传输系统中继距离的确定2.5话路分配和接口配置2.6光纤和导引光缆的主要性能指标2.7光传输设备主要性能指标2.8工作环境2.9防雷接地3AD SS线路部分xx区20MW光伏发电项目接入系统工程(ADSS光纤通信)初步设计说明书1 概述1.1设计依据XXX电力（集团）有限责任公司内电发展【2016】48号文件《关于印发XXXXXX新能源XXX市赛罕区20兆瓦光伏发电项目接入系统设计评审意见的通知》。
1.2工程概况XXXXXX新能源XXX市赛罕区20MW光伏发电项目场址位于XXX自治区XX市赛罕区黄合少镇境内，由XXXXXX新能源有限公司投资建设。
光伏项目规划容量为100MW，本期为一期工程建设20MW，计划于2016年投产。
本期XXXXXX新能源XXX市赛罕区20MW光伏发电项目以110kV电压等级接入航天220kV变。
根据一次系统接入方案及可研审核会议纪要本期系统通信方案：沿新建110kV线路架设1根24芯OPGW光缆由XXX新能源110kV升压站至航天220kV变电站，光缆长度1.1km。
在XXX新能源110kV升压站配置一台STM-1/4 光端机，对航天变电站开通1+1 155Mbit/s光纤电路，航天变电站配置2块STM-1光口板，形成XXX新能源110kV升压站~航天变电站光缆链路，新建光缆长度1.1公里。
XXX新能源110kV 升压站至航天变电站上光纤通信做为XXX新能源110kV升压站行政通讯及远动，计量传输通道主用通信通道，备用通信通道采用市话。
在XXX新能源110kV升压站新上一台光端机与航天变电站原有光端机相连，XXX新能源110kV升压站调度通讯及远动信息由XXX新能源110kV升压站~航天变电站经干线光缆传回XXX中调及XXX供电局区调，通道组织及配置详见附图TX-01， TX-02。
【实用】变电站综合自动化的通信内容PPT文档
间隔层向变电站层提供本间隔测量及状态信息。 2、变电站内部信息交换
调度中心 遥遥控测、、遥遥调信 2间变◆变调 间◆变间◆◆变 变变变◆间2变2◆◆2间变变、、、、隔电间电度隔变电隔变间电电电电间隔电设变隔电电变 变 变 变层 站 隔 站 中层 电 站 层 电 隔 站站 站 站 隔 层 站 备 电 层 站 站电电电电间综层综心 向站综间站层层 综内内层采综层站间层综站站站站交合与合与 变层合交层与向 合部部与集合与层交向合内内内内换自间自各 电内自换内变间 自各各间设自间内换间自部部部部设动隔动变 站部动设部电隔 动子子隔备动隔部设隔动信信信信备化层化电 层的化备的站层 化系系层层化层的备层化息息息息的的通的站 提通的的通层发 的统统通的的通通的发的交交交交测通信通之 供信通测信通送 通之之信各通信信测送通换换换换量信。信间本。信量。信控信间间。种信。。量控信数内内的 间内数。制 内或或电内数制内据容容通 隔容据操 容子子气容据操容和信 测和作 系系量和作运量运信 统统和运信行及行息 与与状行息状状状。 变变态状。态态态电电量态。信。站站信。息层层息。主主。系系统统之之间间传传送送的的信信息息。。
变电站综合自动化的通信内容 变电站综合自动化的通信内容
变电站
重庆电力高等专科学校
变电站综合自动化
变电站综合自动化的通信内容 2、变电站内部信息交换
变电站内部各子系统之间或子系统与变电站层 主系统之间传送的信息。
站内本 地监控
测量 计算
远动通 信设备
重庆电力高等专科学校
变电站综合自动化
变电站综合自动化的通信内容 2、变电站内部信息交换 ◆设备层与间隔层通信。
间隔层采集设备层的各种电气量和状态量信息。 ◆间隔层与间隔层通信。
间隔层间交换设备的测量数据和运行状态。 ◆间隔层与变电站层通信。
变电站综合自动化通信系统运行维护分析
变电站综合自动化通信系统运行维护分析1. 引言变电站综合自动化通信系统是电力系统中至关重要的一部分，它负责实时监测和控制变电站的运行状态，确保电力系统的安全稳定运行。
本文旨在对变电站综合自动化通信系统的运行维护进行深入分析，探讨其中存在的问题和解决方案。
2.变电站综合自动化通信系统概述2.1变电站综合自动化通信系统的定义和功能2.1.1定义变电站综合自动化通信系统是指通过现代化的通信技术，实现变电站内各种设备之间的信息传输和与上级调度中心的信息交互，从而实现对变电站运行状态的实时监控、故障处理和信息管理的系统。
2.1.2功能变电站综合自动化通信系统的主要功能包括：数据采集、数据传输、数据处理和信息展示。
数据采集主要包括对变电站内各种传感器的数据进行采集；数据传输则是将采集到的数据传输到上级调度中心；数据处理包括对采集到的数据进行处理、分析和存储；信息展示则是将处理后的数据以图形、文字等形式展示给操作人员。
2.2变电站综合自动化通信系统的基本组成部分变电站综合自动化通信系统主要由以下几个部分组成：传感器、通讯设备、数据处理设备和显示设备。
传感器负责对变电站内设备的运行状态进行监测；通讯设备负责数据的传输；数据处理设备负责对采集到的数据进行处理和分析；显示设备负责将处理后的数据展示给操作人员。
2.3变电站综合自动化通信系统的工作原理变电站综合自动化通信系统的工作原理是：传感器实时监测变电站内设备的运行状态，将监测到的数据通过通讯设备传输到数据处理设备，数据处理设备对数据进行处理和分析后，将结果显示在显示设备上，同时将数据传输到上级调度中心。
3.运行问题分析3.1硬件故障问题3.1.1传感器故障导致数据采集异常传感器故障会影响数据的准确性，导致数据采集异常。
3.1.2通讯设备故障导致数据传输中断通讯设备故障会导致数据无法正常传输，从而影响系统的运行。
3.2软件故障问题3.2.1系统软件异常导致功能失效系统软件异常会导致系统的功能无法正常运行。
6 变电站自动化系统的数据通信
第一页，编辑于星期二：二十三点 五十分。
§6-1 数据通信概述
数据通信的内容很广 计算机与计算机、一个系统与另一个系 统，计算机内部各部件间、CPU与存储器、
磁盘及人机接口设备之间的信息交换都时数据 通信的范畴。
第二页，编辑于星期二：二十三点 五十分。
变电站自动化系统实质上是由多台微机 组成的分层分布式的控制系统，系统内部 实现各子系统内部和各子系统之间的信息 交换和实现信息共享，系统与调度/控制中
需要的控制回路。
第三十六页，编辑于星期二：二十三点 五十分。
现场总线与RS232、RS485的区别
RS232、RS485只能代表通信的物理介质层和链路层，编写 应用程序，不符合ISO/OSI的规范，不通用。 现场总线以ISO/OSI模型为基础，具有完整的软件支持 系统，通用。
现场总线与计算机网络的区别
第二十页，编辑于星期二：二十三点 五十分。
传输介质
有线通道：形式 载波、光纤、电话线
介质 双绞线、同轴电缆、光纤
无线通道：形式 微波、无线 扩频
介质 地面微波、卫星微波、无线电
信号在通道传输过程中，由于干扰，接收端收到的 信号可能与发送端发出的信号不同，因此需要进行 差错检查。
第二十一页，编辑于星期二：二十三点 五十分。
RS-485通信接口，仅32个节点；
通信方式为查询方式，效率低； 只能一个主节点，其余从节点，主节点故障成通信的瓶颈
； 通信规约缺乏统一标准。
第三十一页，编辑的定义(四种)
• 用于现场仪表与控制主机系统之间的一种开放的、 全数字化的、双向、多站的通信系统。
信号线上总负载电容不超过2500pF，通常多芯电 缆具有150pF/m的电容，所以最大传输距离 是15m.
变电站综合自动化数据通信系统
单元一 数据通信概述
• 4.遥调 • (1)有载调压主变压器分头位置调节。 • (2)消弧线圈抽头位置调节。 • 在实际工程中，变电站远传的信息应根据实际情况进行删减。
• 二、变电站综合自动化系统通信的要求
• 1.变电站通Байду номын сангаас网络的要求 • 数据通信在综合自动化系统内占有重要位置，由于变电站综合自动化
护动作信号;主变压器保护动作信号;距离保护闭锁总信号;高频保护收 信信号。 • (3)调节主变压器接头的位置信号;反映运行方式的隔离开关的位置信 号。
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单元一 数据通信概述
• (4)电站事故总信号;变压器冷却系统故障信号;继电保护、故障录波装 置故障总信号;直流系统异常信号;低频减负荷动作信号。
• (5)用遥测处理的主变压器有载调节的分接头位置。计量分界点的变 压器增测无功功率。
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单元一 数据通信概述
• (6)主变压器温度;保护设备的室温。 • 2.遥信 • (1)所有断路器位置信号;断路器控制回路断线总信号;断路器操作机 • 构故障总信号。 • (2) 35 kV及以上线路与旁路的主保护信号和重合闸动作信号;母线保
电站内相关信息传送控制中心，同时能接收上级调度数据和控制命令。 变电站向控制中心传送的信息通常称为“上行信息”;而由控制中心 向变电站发送的信息，常称为“下行信息”。这些信息可按“四遥” 功能划分，主要包括: • 1.遥测
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单元一 数据通信概述
• (1) 35 kV及以上线路与旁路的断路器的有功功率(或电流)和有功电能 量;35 kV及以上联络线的双向有功电能量，必要时测无功功率。
的电压值和电流值，采集设备的状态信息和故障诊断信息。这些信息 主要包括断路器、隔离开关位置，变压器的分接头位置，变压器、互 感器、避雷器的诊断信息以及断路器操作信息。 • 2.单元层的信息交换
变电站自动化系统的数据通信
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变电站自动化系统的数据通信
多点互连电气连接图 RS485
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节约信号线，便于联网构成分布式系统
变电站自动化系统的数据通信
（4）EIA-RS-232C、422A/423A、RS-485 主要技术性能
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变电站自动化系统的数据通信
（5）串行总线通信网络的局限性
起始位表示开始，停止位表示字符结束，构成一帧。
传输中，每个字符都要用起始位和结束位，占用时间
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变电站自动化系统的数据通信
异步通信的格式
一般信息帧
ASCII码帧
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变电站自动化系统的数据通信
（2）同步传输 同步传输方式中，在数据快的开始处集中使用 同步字符来作为传送的开始。
3）全服务的现场总线（数据宽度为数据流或模块 Block）：
以报文通信为主，除了对装置进行读取数据外， 还包括一些对装置的操作和控制功能：FF总线、 Lonworks总线、Hart总线等。
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变电站自动化系统的数据通信
现场总线按照应用行业分类
1）过程控制（连续生产过程）用现场总线：FF的HI、 Profibus-PA等
误码率 指二进制码元在数据传输中被传错的概率
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变电站自动化系统的数据通信
4、数据同步方式
在串行传输中要保证发送信号在接收端能被正确 接收，一般须采用数据同步技术。
常用的同步技术有两种：异步数据传输、同步数 据传输
（1）异步数据传输
异步传输方式中，发送的每一个字符均带有起始位、 停止位和可供选择的奇偶校验位。
效率高，造价也高
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变电站的通信系统
杭州电力教育培训中心
3、调 制与解调（MODEM）
AM
模拟调制
FM
PM
数字调制
ASK
FSK PSK QAM
杭州电力教育培训中心
ASK
Us
1 01 1
t
t
2t
3t
4t
Uc
t
2t
3t
4t
t
ASK
t
2t
3t
4t
t
杭州电力教育培训中心
FSK
用载波附近的两个不同频率表示二进制值。 该方式的抗干扰能力较强，实现电路较简单， 数据通信中使用较多。可应用与音频线路、高 频无线电、同轴电缆局域网。
杭州电力教育培训中心
目前常用的物理层协议有EIA的RS-232C， RS-449（RS422，RS485），CCITT X.21， CCITT的V.24和V.21。
在变电站中： RS-232C作为测控单元维护用的接口。 测控单元、保护单元与主计算机采用RS-422。
智能电度表与计算机通信使用RS--485。
D DCE
20
数据终端准 DT DTE→ DTE准备好
备好
R DCE
22
振铃指示
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RS-232-C接口的缺点
接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片， 又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路才能 与TTL电路连接。
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2：发送数据；3：接收数据；7：信号地 杭州电力教育培训中心
6-变电站自动化系统的通信
（2）现场总线的分类
总线按照长度分类: 1）毫米级：芯片内总线 2）厘米级：芯片间总线、元件总线 3）分米级：机箱内总线（Multi-bus、STD、PCL、 ISA、PCI等） 4）十米级：机柜间总线（RS232、GPIB、VME、 VXI等） 5）千米级：现场总线（FF、Profibus等）
现场总线按照数据通信宽度分类
1）传感器现场总线（数据宽度为位）： 适用于简单的开关装置和输入输出位的这类通信： Seriplex总线、AS-i总线等。 2）装置现场总线（数据宽度为字节）：
适用于以字节为单位的装置类通信：Interbus总线、 DriveNET总线和CAN总线等。
3）全服务的现场总线（数据宽度为数据流或模块 Block）： 以报文通信为主，除了对装置进行读取数据外， 还包括一些对装置的操作和控制功能：FF总线、 Lonworks总线、Hart总线等。
（4） 变电站自动化系统中常用的现场总线
1）LonWorks 现场总线
LonWorks 技术特点 ① 神经元芯片 (Neuron Chip)
神经元芯片是LonWorks技术的核心，它不仅是LON总线的 通信处理器，而且是具有I/O和控制的通用处理器。神经元 芯片已提供了LonTalk协议的第1-6层，开发者只需用Neuron C语言开发。 • 神经元芯片包括3个8位微处理器 媒体访问控制处理器（MAC processor) 网络处理器（Network processor） 应用处理器 （Application processor） RAM、ROM、EPROM
④ 分层式结构—每层都要有合适的网络系统
⑤ 开放性—互联、扩展、集成
2、信息传输响应速度和优先级
不同类型和特性的信息要求传送的时间差异很大 经常传输的监视信息 如：监视、计量 突发事件产生的信息 如：故障 各层次之间和每层内部传输信息时间： ①过程层和间隔层， 1~100ms