电力系统远动第4章 抗干扰编码讲解
电力系统远动03 远动信息的信道编码
适于检测突发性错误（b≤j+1）
33
第二节 奇偶校验码
34
三. 横比码(等重码) 例: 码重为3 1. 0 1 0 1 1 许用码组: C3 = 10 5 2. 1 1 0 0 1 禁用码组: 25-10 = 22 3. 1 0 1 1 0 检错能力: 可检测所有奇数个码元的错 和部分偶数个码元的错,但 不能检测码组中“1”变 为“0” 与“0”变为“1”的错码数目相同的那些偶 数错码 log 2 C53 编码效率: R 0某种代数运算(如 加、减、乘、除)后，所得结果仍是这个集内的元素， 则称这个集对某种代数运算是运算自封的。 设F是一个非空集合，在F中定义了加法和乘法两种代 数运算，若F对这两种运算满足自封，并满足以下运 算规则，称F对于所规定的加法和乘法运算是一个域。
21
第一节 抗干扰编码的基本原理
汉明码 －－能纠一位错的线性分组码。 定义：是一种能纠正一位错码，且编码效率较高的 线性分组码。 最小码距：d0=3 1. 构造原理 考察：定义一个监督方程（监督关系式、偶监督）： 0－－无错 an 1 an 2 an 3 a1 a0 S 校正子 1－－有错 督元 信元 由于一位校正子只有两种取值，故只能表示有错或无 错，不能指出错码的位置 38
加法：
22
第一节 抗干扰编码的基本原理
乘法：
23
第一节 抗干扰编码的基本原理
在加法与乘法运算间满足分配律：
如果域F中元素的个数无限，称F为无限域；元素的个
数有限，称F为有限域，也叫伽罗华域(Galois Field). 有的集合按照通常的加法运算和乘法运算不是域，但 对模P的加法运算和模P的乘法运算满足域的条件。 具有两个元素0和1的非空集合，对于模2加法运算和模 2乘法运算是一个有限域，称为两元域，记作GF (2)。
4.1 抗干扰编码的基本概念
第四章 抗干扰二元编码
§4.1 抗干扰编码的基本概念 §4.2 检错码 §4.3 用于单向信道的简单纠错码 §4.4 纠一位错误的汉明码 §4.5 循环码
§4.6 纠独立错误的卷积码
§4.7 纠突发错误的编码
1
§4.1 抗干扰编码的基本概念 第 四 章 抗 干 扰 二 元 编 码
10
§4.1 抗干扰编码的基本概念 第 二、几个名词 四 P136 章 1. 许用码字与禁用码字 许用码字 抗干扰编码后实际使用的码字(或码组)。 抗 全体许用码字构成码字集合。 干 扰 二 禁用码字 抗干扰编码后不使用的码字(或码组)。 元 若收到的码字为禁用码字，则发现有错。 编 码 例如 某抗干扰编码为： 禁用码字 许用码字
00 000 01 0 11 10 1 0 1 1 1 1 10
000 0 11 101 1 10
00 1 010 10 0 111
11
§4.1 抗干扰编码的基本概念 第 二、几个名词 四 P137 章 2. 码距与最小码距 码距 两个码字之间对应位置的不同码元的个数。 抗 码距有时也称为汉明(Hamming)码距。 干 扰 二 具体 设有两个码字分别为： ~ x ~ ~ ~ ~ 元 x1 x 2 x 3 x N , x 1 2 x 3 x N , 其中 x i , x i {0 , 1} . 编 N 码 ~ 则(汉明)码距为 d | x i x i | . 模 2 加： i 1 如果引入模 2 加，则有
改造(即抗干扰编码)，使信号具有抗干扰性。抗干扰编码又 称为信道编码。 值得注意的是，抗干扰编码不仅仅用于通信，其应用的 广泛程度是当初抗干扰编码的创始者们万万没有想到的。 身份证的校验 条形码的校验 DVD 纠错 计算机中的奇偶校验 货币中的防伪编码 …………… 3
电力系统远动简介
若还不行，则需－－差错控制编码。
17
第四节 抗干扰编码的基本原理
目的：在数字通信系统中，为了提高数字信号传 输的有效性而采取的编码称为信源编码；为了提 高数字通信的可靠性而采取的编码称为信道编码。 差错可控
检/纠错编码
信道
译码
18
第四节 抗干扰编码的基本原理
2、错误的类型 （1）随机性错误 （白噪声引起） 特点：单个错，错误之间不相关。主要出现在无
记忆信道。 （2）突发性错误 (脉冲干扰引起） 特点：成串错，错误之间有相关性。主要出现在
有记忆信道。错误传播。 （3）混合性错误
19
第四节 抗干扰编码的基本原理
3、差错控制的方式 （1）检错重发(ARQ)
远动通信就是将模拟信号已特有的方式编码转换成01信 息量，并在主站端解码，这就涉及有效传输数据及干扰 信号，也就产生了不同抗干扰编码方式，主要有奇偶监 督码、定比码 、水平一致校验码 、水平垂直一致校验 码（方阵码）
16
第四节 抗干扰编码的基本原理
1、编码问题的提出 由于数字信号在传输过程中必不可免的受到干扰 的影响，使码元波形变坏，故传输到接收端后可 能发生错判。 乘性：均衡
12
第三节 远动通讯规约
IEC104数据传输的一般过程 （主站）建立TCP连接
（主站）STARTDT激活传输 （子站）STARTDT激活确认
（主站）总召唤 （子站）总召唤确认，全遥信，全遥测，总召唤结束
（子站）变化遥测/变化遥信 …… ……
（主站）遥控/遥调/参数下装 （子站）遥控/遥调/参数下装确认
应用场合
基本远动任务配套 变电站和调度中 标准 （也称四线通 心间 讯）
铁路电力远动系统的抗干扰分析
李 静 （ 北京铁路局 站房工 程建设指挥部， 北京 １ ０ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要 ： 作为一种先 进控 制方式 ， 电力远动系统的应用对 于确保 铁路 电力系统 运行 的安 全性 和可靠性具 有重要作 用。 本 文首先 分析 了 铁路 电
严重时则会导致Ｒ Ｓ 一 ４ ８ ５ 接 口损 远动系统类 属于电力系统 ， 气候 、 电磁、 湿 度、 温 度等环境 定程度增加信息传输的误码率， 可将一体化微 机保护装 置安置在 主控 因素都 会对其 运行 过程 形成 干扰 ， 继 而影 响其正常 功能 的发 坏。因此 在设备布置 时，
（ １ ） 电解地极采 用３ 节直径为６ ３ ｍ ｍ 的铜管 组成 ， 管内填 充大 量无 毒化合 物晶体 。 将铜管埋 设在 地下， 在土壤水分渗 透吸收 下化 学晶体会转 换为电解 溶液， 当电解溶 液被排 出后会 均匀浸
２ 铁 路 电力远 动系 统抗 干扰 措施
２ ． １开关电源滤波电路
铁路 电力远动系统设备的电源主要采用贯通 线的变压器， 因贯通 线路 用 电量 变 化过 于频 繁 ， 发 电设备工作 的稳 定性较 差， 导致 电网波 形失真效果严重、 电压波动幅度过大 ， 由此造成 远动系统设备开关 电源电路受干扰 影响较大 。 在 开关电源 中输 入滤 波器 电路 ， 可大 幅度改善开关 电源的抗共模干扰 和抗差模 干扰能力。 对于交流电网而言， 中线与火线之 间属于低阻抗 ， 所 以与其 相对的滤波器输入端应 采用高阻抗 ， 而是用差模 电感可 充分满足 此要求。因共模 电感绕制过程 中无法做 到完全对称 ， 产生了寄生的差模 电感 ，由此可在消弱共模 干扰和差模干 扰的
电力系统远动第二版 考试重点
1“四遥”功能：①遥测:远程测量,传输被测变量值.②遥信:远程指示,如告警\开关位置等状态.。
对状态信息的远程监视。
③遥控：传送改变运行设备状态的命令。
④遥调：远程调节，传送改变运行设备参数的命令。
2，实现远程的手段：配置必要的自动装置；设国家调度，大区网调，省级调度和地区调度等各级调度中心。
2两种传输模式：循环传输模式CDT或问答传输模式poling3五级调度：国家调度、大区网调、省级调度、地区调度和县级调度。
4电力系统调度中心的任务：1 合理调度发电厂出力2 迅速排除故障3 实时了解,决策调整5远程监控：远动技术在电力系统中的应用,使调度员借助遥测和遥信,监视远方运行设备的实时运行状况;借助遥控和遥调,完成对远方运行设备的控制.即远程监视和远程控制。
6，远程信息内容：包括①遥测信息，②遥信信息，③遥控信息，④腰调信息。
①分为电量和非电量两类。
②用“1”“0”表示出一个遥信对象的两种不同状态。
遥测信息称为上行信息。
③是传送改变运行设备状态的命令。
必须进行返回校核。
④传送改变运行设备参数的命令。
遥调信息和遥控信息称为下行信息。
7，远程信息传输模式：①循环传输模式CDT②问答传输模式polling。
①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，也不要求收端给予回答。
②必须由调动主动像厂站端发送查询命令报文，厂站端按调度端的查询要求发送回答报文（按需传送，必须保证有上下行信道。
）8，远东信息的编码：远动信息在传输前，必须按有关规定，把远动信息变换成各种信息字或各种报文。
9，远动信道：传输远动信号的通道。
包括专用有线信道，复用电力线载波信道，微波通道，光纤信道，无线电信道等。
10,远动系统的设备：厂站端远动装备，调度端远动装置，远动信道。
11远动系统配置类型：①点对点配置，②多路点对点配置，③多点星形配置，④多点共线配置，⑤多点环形配置。
①专用的传输链路想连接。
②东故宫各自链路与多个站相连的一种配置。
4.1 抗干扰编码的基本概念解析
注 由于每两位只增加三位，因此与方案三相比具有优势。
9
§4.1 抗干扰编码的基本概念 第 一、引言 四 章 小结 (1) 码字之间相差一个码元 —— 不能发现错误。 抗 干 扰 二 元 编 码 (2) 码字之间相差两个码元 —— 可以发现一位错误。 (3) 码字之间相差三个码元 —— 可以发现两位错误； 或者纠正一位错误。 (4) 码字之间相差四个码元 —— ?
注 由于每两位只增加一位，因此与方案一相比具有优势。
7
§4.1 抗干扰编码的基本概念 第 一、引言 四 章 3. 引例 考虑某二元序列： 0 0 1 0 1 0 0 111 抗 干 方案三 0 0 0 0 3 位不相同 扰 1 111 二 元 编码后的序列：000 000111000111000 000111111111 编 码 (检错) 若收到 0 0 1，则能够发现错误；
111 . 即将 11 0 自动地纠“错”为
当最小码距为 3 时，其纠错能力为：纠正 1 位错误。
15
§4.1 抗干扰编码的基本概念 第 三、最小码距与纠错能力的关系 四 章 例如 (2) 对于编码方案: 0 0000, 1 1111, 最小码距为 4。 ① 检错 能够发现 3 位错。(纯粹进行检错) 抗 干 ② 纠错 能够纠正 1 位错。(采用最小距离准则自动纠错) 扰 问题：(1) 如果出现 2 位错，会怎么样？ 二 元 (2) 如果出现 3 位错，又会怎么样？ 编 码 结果：(1) 无法自动纠错，只能报告出来;
d
i 1
N
~ xi x i
i 1
~ ) (mod 2)] . [( xi x i
N
00 0 1 1 0 1 1
0 1 1 0
继电保护讲解远动信息与编码
第2章
远动信息与编码的基本理论
抗干扰译码器根据接收序列R、抗干扰编码规 则及信道特性，完成以下两项任务：
（1）设法检查并纠正R中的传输错误，产生真 正发送码子C的估值。
（2）变换C为信道序列M的估值M´。
第2章
远动信息与编码的基本理论
设计出的抗干扰编、译码器应根据信道实际存 在的干扰类型，做到： （1）编出的码字能尽快地在噪声信道上传输， 即提高传输率。
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第2章
远动信息与编码的基本理论
2.6.1 基本概念
在（n，k）分组码中，若每一个监督元都是码组中某 些信息元按模2和而得到的，即监督元是按线性关系相 加而得到的，则称其为线性分组码。 现以（7，4）分组码为例来说明线性分组码的特点。 设其码字为C=[c6 c5 c4 c3 c2 c1 c0]，其中前4位是信息 元，后3位是监督元，可用下列线性方程组来描述该分 组码，产生监督元。 （2-15）
lபைடு நூலகம்
l
差错控制方式
错误图样及差错控制方式
l
l
几种常用检错码
循环码和线性分组码
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第2章
远动信息与编码的基本理论
2.1 数据传输系统的组成
2.1.1 电力调度自动化系统的基本组成 2.1.2 数据传输系统的构成
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第2章
远动信息与编码的基本理论
2.1.1 电力调度自动化系统的基本组成
C=[ c6 c5 c4 c3]· G
（2-24）
第2章
远动信息与编码的基本理论
G 称为生成矩阵，由 G 和信息组就可以产生全部 码字。G为k×n阶矩阵，各行也是线性无关的。
生成矩阵也可以分为两部分，即：
电力系统远动考点全总结
1.遥测即远程测量：应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。
遥信即远程指示；远程信号：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。
2.远动技术是一门综合性的应用技术，它的基本原理包括数据传输原理、编码理论、信号转换技术原理、计算机原理等。
远动配置是指主站与若干子站以及连接这些站的传输链路的组合体。
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.误码率：错误接收的码元数与传送的总码元数之比。
用Pe表示。
误比特率：错误接收的信息量与传送信息总量之比。
用Peb表示。
在远动系统中，为了正确的传送和接收信息，必须有一套关于信息传输顺序、信息格式和信息内容等的约定，这一套约定称为规约或协议。
4.当同步字在信道中受到干扰，使其中某些码元发生变位，致使收端检测不出同步字，称为漏同步。
当接收到的信息序列中，出现与同步字相同的码序列时，在对同步字检测时会把它误判为同步字，造成假同步。
收发两端发送时钟和接收时钟的相位差<∏时，数字锁相电路在工作过程中，通过相位调整，会使两者的相位差继续增加，直到≈2∏，造成两端时序错一位，这种情况称为反校。
5.事件指的是运行设备状态的变化，如开关所处的闭合或断开状态的变化，保护所处的正常或告警状态的变化。
事件顺序记录是指开关或继电保护动作时，按动作的时间先后顺序进行的记录。
事件分辨率指能正确区分事件发生顺序的最小时间间隔。
6.完成一次A/D转换所需的时间，称为转换时间，其倒数称为转换速率。
7.数字滤波就是在计算机中用一定的计算方法对输入信号的量化数据进行数学处理，减少干扰在有用信号中的比重，提高信号的真实性。
死区计算是对连续变化的模拟量规定一个较小的变化范围。
电力系统远动[深度荟萃]
![电力系统远动[深度荟萃]](https://img.taocdn.com/s3/m/54809ea9227916888586d70f.png)
Y
障，这时应进行遥
与上次遥信状态 是否相同?
N 置遥信量变位标志 读变位时间
遥信出错处理
信出错处理。在遥 信正确读取后，应
Y
与前次遥信状态进
行比较，判断有无
返回
变化，如果有变
图2-11 遥信定时扫查子程序框图
位，记下变位时 刻，置变位标志。
行业特制
25
变位触发模式
❖ 在实时扫查模式的基础上稍加修改则可实现
人机联系子系统
主计算机
前置机
远动 信道
1
2
3
远动终端1-N
计算机子系统 远动子系统
调度自动化系统组成
行业特制
9
❖ 调度自动化系统分层控制 国家调度 其调度自动化系统为EMS系统； 大区网调 其调度自动化系统也为EMS系统； 省级调度 地区调度 其调度自动化系统一般为SCADA 系统; 县级调度
行业特制
选通
S
数据
A
选择
B
C
输出
Y
100000000
X01010101 X00110011 X00001111 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
W
1 D0 D行1业特D制2 D3 D4 D5 D6 D7
21
图2-9为采用1片SN74LS244和8片SN74151 实现64路遥信量输入的例子．
最后可以在一定误差范围内达到Ui=Uo，这时输出转换结束信号EOC， 且输出的n位二进制有效数据。该数据正是A/D转换后得到的数字量。
行业特制
31
以一个8位A/D转换器为例加以说明。设A/D转换的满量程为5V，输入电 压Ui为4.5V，转换过程见下表。
电力系统远动第4章 抗干扰编码讲解
加法
乘法
加法
乘法
0+0=0 0·0=0 1+0=1 1·0=0
0+1=1 0·1=0 1+1=0 1·1=1
向量和矩阵
向量：在数学上的定义是一组有序的数，这里的 数是0或1；
矩阵：是n维向量排列成m行的表，矩阵中的每 个元素都是0或1。
第三节 线性分组码
二、生成矩阵
设(7,3)码的3个信息位是C6C5C4,4个监督位是C3C2C1C0。
第四节 循环码
二、循环码原理
因为g(x)是一个循环码字，所以 都是码字。循 xg(x), x2g(x),..., xk1g(x)
环码是线性码，由线性码字的性质的：这k个码字的线性组
合也是一个码字
C(x) (mk1 x k1 mk1 x k2 .... m1 x m0 )g(x)
1
1 1
e6
0
0
1 1
e5
1
1
1
0
e4
1
1
0 0
e3
0
0
1
0
e2
0
0 0
0 1
e1
0 0
e0
0
1 C6 0 C5 1 C4 1 C3 0 C2 0 C1 0 C0 0 1 C6 1 C5 1 C4 0 C3 1 C2 0 C1 0 C0 0 1 C6 1 C5 0 C4 0 C3 0 C2 1 C1 0 C0 0 0 C6 1 C5 1 C4 0 C3 0 C2 0 C1 1 C0 0
抗干扰二元编码原理与方法信源编码...
第4章抗干扰二元编码原理与方法信源编码目的：压缩冗余，提高有效性。
信道编码目的：提高传输可靠性，通过增加冗余来实现，方法是纠错编码。
信道编码●在理论上，Shannon第二编码定理已指出，只要当实际传信率R<C（信道容量）几乎无差错的信道编、译码是存在的。
●理论上的存在性并不等于实际上的可构造性，本章就是研究如何构造如何实现信道编码的理论与方法。
●从原理上看，构造信道码的基本思路是根据一定的规律在待发送的信息码元中人为的加入一定的多余码元，以保证在传输中发送码元的可靠性。
按照差错类型大致可分为三类：●独立差错信道：噪声独立随机的影响每个码元，白噪声信道属于这类信道。
差错独立随机出现；●突发差错信道：差错是成片，成串出现的，衰落信道、码间干扰、脉冲干扰信道属于这类；●混合差错信道：差错既有随机独立的，也有成片，成串出现的，实际的移动信道属于此类；采用冗余校验的基本思想：即在基本的有效数据外，再扩充部分位，增加部分（冗余部分）被称为校验位。
将校验位与数据位一起按某种规则编码，写入存储器或向外发送。
当从存储器读出或接收到外部传入的代码时，再按相应的规则进行判读。
若约定的规则被破坏，则表示出现错误。
根据错误的特征进行修正恢复。
几个名词概念：码字：由若干代码组成的一个字。
如8421码中6（0110），7（0111）码距：一种码制中任意两个码字间的最小距离。
距离：两个码字之间不同的代码个数。
8421码中，最小的码距为1，如0000和0001、0010和0011等；最大码距为4，如0111和1000。
8421码的码距为1。
码距为1，即不能查错也不能纠错。
码距越大，查错、纠错能力越强。
4.1 抗干扰编码4.1.1 编码与纠错信宿收到禁用码字时，才能断定出错。
例4.1.1最小码距与检纠错能力：码距：两个码字之间相异码元的数目。
码重：码组中非零码元的个数。
如001，码重为1；011，码重为2。
对于如图所示的3位二进制码，如果8个码组可用，（000，001，010，011，100，101，110，111），各点之间最小相差1个边长，最小码距为1。
电力系统远动课件_第4章
8、错误图样
• 有了错误图样与接收码字就可以得到正确 的发送码字了吗？ • 错误图样是我们为了研究信道中的干扰而 提出的一个物理模型。 • 错误图样并不真正存在于发送过程中。 • 错误图样是我们通过信道译码纠正了干扰 后得到的一个序列，而不是通过错误图样 进行译码。（先后顺序）
6
6、信道的类型
• • • • 电力载波 微波 散射波 光纤通道等
7、信道中的干扰源
远动系统中的噪音由雷电、弧光、电 火花、天线电台频率干扰、多路通信的跳 闸干扰等所引起。 任何远动系统环境中，干扰是永远存 在的，不同的信道具有不同的干扰源，信 道编码就是抗信道干扰的措施之一。
7
7、信道中的干扰
4.2.2最大似然译码（计算公 式改写）
令 d j 为发送码字 c j 与接收码字不同的码元 位数， 则（4-1）式可改写为： n−d d （4-2） p （ ri c j ）= q p
j j
注意：不具有实际操作性，只是原理描述
13
分析
由于二进制对称信道中P>Q ，所以条件 概率随不同码元个数（D）的增大而减小。所 以按条件概率最大来寻找发送码字，等效于 寻找与接收码字不同的码元位数最少的发送 码字。
9
11、提高信息传输可靠性的措施
提高信息传输可靠性的措施之一，是设 计出性能良好的信道编码器和译码器。 1 提高传输率。 2 码字的抗干扰能力强。
12、数字传输中的干扰
随机干扰：如果干扰对每个码元的影响 是独立的，与前后码元无关，这种干扰 称为随机干扰。 突发干扰：如果干扰一旦发生，不但影 响某一个码元，而且同时引起前后某些 码元的错误，错误之间具有相关性，这 种干扰称为突发干扰。
电力系统远动全套精品课件
第一节电力系统远动的功能
远动（telecontrol）: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。 四遥： 遥测即远程测量（telemetering）:应用远程通信 技术，传输被测变量的值。
电力系统构成
ห้องสมุดไป่ตู้
发电厂：
发电
变电所：
输电
输配电线路：
配电
用电设备：
用电
电力系统几 级调度机构
国家调度 大区网调 省级调度 地区调度等
第二节 远动信息及传输模式
一、远动信息内容
遥测：发电厂、变电所的各种运行参数， 它分为电量和非电量两类。
电量包括：母线电压、系统频率、流过电 力设备（发电机、变压器）及输电线的有功功 率、无功功率和电流。
第五章 远动信息的信源编码
第一节 遥信信息的采集和处理 第二节 遥测量的采集 第三节 遥测信息的处理 第四节 脉冲量的采集和处理 第五节 遥控和遥调
第六章 电量变送器
第一节 交流电流变送器和 交流电压变送器
第二节 功率变送器 第三节 交流采样原理及算法 第四节 被测电量的交流采样 第五节 电量变送器的主要性能指标
第九章 电力调度自动化系统
第一节 计算机网络基础 第二节 电力调度自动化系统 第三节 电力调度自动化系统的
软件模块 第四节 前置工作站 第五节 调度工作站 第六节 远动工作站 第七节 调度自动化系统的性能指标
前言
为贯彻落实教育部《关于进一步加强 高等学校本科教学工作的若干意见》和 《教育部关于以就业为导向深化高等职业 教育改革的若干意见》的精神，加强教材 建设，确保教材质量，中国电力教育协会 组织制订了普通高等教育“十一五”教材 规划。该规划强调适应不同层次、不同类 型院校，满足学科发展和人才培养的需求， 坚持专业基础课教材与教学急需的专业教 材并重、新编与修订相结合。本书为修订 教材。本书是根据高等学校电力工程类专 业教学指导委员会制定的教学大纲编写的。
电力系统继电保护电子教案第四章输电线纵联保护
1. 环流式导引线保护
.
IM
* *
.
Im
.
IN
同极性端子
* *
.
In
动作线圈 动作线圈
导引线
制动线圈
同极性端子 制动线圈
线路两侧电流互感器的同极性端子经导引线连接起 来。继电器的动作线圈跨接在两导引线芯之间。如 果有制动线圈则它被串接在导引线的回路中。
.
IM
* *
.
Im
.
IN
* *
.
In
动作线圈 动作线圈
M
IM
k1 I N N
根据基尔霍夫电流定律(KCL)
可知：
UM
UN
在集总参数电路中，任何时刻，
内部故障
对任意一节点，所有支路电流相 量和等于零。用数学表达式表示 M IM
I N N k2
如下： I 0
区外故障
对于输电线路MN可以认为是一个节
点。
内部故障
I IM IN Ik
外部故障
I IM IN 0
.
IM
* *
.
Im
.
k1
IN
*
*
.
In
动作线圈 动作线圈
动作线圈中两侧电流同相
制动线圈
制动线圈的制动电流小于 动作线圈中的动作电流
制动线圈
在内部故障时，动作线圈中两侧电流同相，制动线圈 的制动电流小于动作线圈中的动作电流，保护能够可 靠动作。
2．均压法
.
IM
*
*
.
Im
.
IN
* *
.
In
平衡线圈 平衡线圈
(4)光纤通道
光纤通道与微波通道有相同的优点。光纤 通信也广泛采用(PCM)调制方式。当被保 护线路很短时,通过光缆直接将光信号送到 对侧,在每半套保护装置中都将电信号变成 光信号送出,又将所接收之光信号变为电信 号供保护使用。由于光与电之间互不干扰, 所以光纤保护没有导引线保护的问题,在经 济上也可以与导引线保护竞争。
抗干扰编码
抗干扰编码●概念●差错控制方式●常用检错码抗干扰编码的概念●抗干扰编码：采用可靠、有效的编码以发现或纠正数字信号在传输过程中由于噪声干扰而造成的错码。
●接收端经过译码，能查出码组中存在差错，但不知其确切位置的，叫作检错译错但知其确切位叫作检错译码。
●能判断差错位置并加以纠正的，叫作纠错译码。
差错控制方式-1●一、循环传送检错●同一信息源的信息周期性地循环传送●发送端将有关的信息进行抗干扰编码后，发送出去。
接收端经检错译码器判断有无错误，无错则数码可用，有错则丢弃不用。
●传送方式简单，较易实现。
●二、前向纠错(FEC)●发送端进行信息的纠错编码，并发送，接收端对其进行纠错译码●优点：不需反馈●缺点：译码器较复杂差错控制方式-2●三、自动要求重传(ARQ)发送端发送可检错的码字接收端根据编码规则检错●发送端发送可检错的码字，接收端根据编码规则检错，并通过反馈信道将判决结果返送发送端，若有错则发送端重新发送，直到接收端确认无错为止。
●性能：它要求一个反馈信道，若干扰严重，重传次数增加，通信连贯性差，效率低，但只用了检错方式，编码、译码器较简单，选用适当的编码规则，可使未编码译码器较简单选用适当的编码规则可使未检出错误的概率变的非常小。
●四、返送重传●接收端将收到的信息原封不动地返送给发送端，传输效率更低，可靠性提高。
差错控制方式-3●五、混合纠错(HEC)●发送端发送的码元不仅能检错，也有一定的纠错能力。
接收端首先进行纠错，若能检出错误，但不能纠正，返回反馈信息要求发送端重新发送。
●电力系统循环式远动中，遥测、遥信采用循环传送检错；问答式远动中遥测遥信采用自传送检错；问答式远动中，遥测、遥信采用自动要求重传；对于遥控、遥调采用返送重传方式。
常用检错码—奇偶校验●奇偶校验（Parity Check）:在信息组后附上一位奇偶校验位。
偶校验：若附上一位奇偶校验位后，形●偶校验：若附上位奇偶校验位后，形成的码字中“1”的个数为偶数。
电力系统远动
第一章概述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 四遥：遥测、遥信、遥控、遥调。
3 遥测：应用远程通信技术，传输被测变量的值。
遥信：远程信号，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：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。
4 现代电力系统由发电厂、变电所、输配电线路和用电设备等组成，包括发电、输电、配电和3用电四个环节。
5 电力系统调度中心的任务：一是合理地调度所属发电厂的出力，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，尽快恢复电力系统的正常运行。
6 遥测的信息：电量和非电量。
电量如：电压、电流、功率，有功，无功，功率因数等，非电量如：发电机温度，水库水位等。
7 遥控信息下达后必须进行返回校验。
远动信息的传输方式，循环式和问答式polling。
8 循环式：厂站自动向调度端周期性的传输测量的信息，对信道要求较低。
问答式：调度端向厂站发送查询命令，对信道要求较高，且保证有上下行信道。
9 远动信息的编码规约规定：由远动信息产生的任何信息字都是由48位二进制数构成，即所有的信息字的位数相同。
其中前八位是功能码，最后八位是校验码，用CRC校验10 校验码是信息字中用于检错和纠错的部分，他的作用是提高信息在传输过程中的抗信道干扰能力。
11 问答式传输规约与循环式规约的不同，问答式传输规约中不同类型的报文，报文的总字节数不同，即报文的长度不同，且报文长度的变化总是八位八位的增减，即八位八位的增加或减少。
12 问答式传输规约中的报文，报头通常有3----4个字节，它指出进行问答的双方中RTU 的地址、报文所属的类型、报文中数据的字节数、数据区表示报文要传送的信息内容，它的字节数和字节中各位的含义随报文类型的不同而不同，且数据字节数是多少，由报文头中的有关字节指出，校验码按照规约给定的某种编码规则，用报文头和数据的字节运算得到。
自考电力系统远动及调度自动化试题参考答案总结
一、填空题1.四摇功能是指遥测、遥信、遥控和遥调。
2.电网监控系统中模拟量采集是把电网现场的模拟量信号(如电压、电流、有功功率、无功功率等)转换成计算机可以接收的数字量信号。
的功能可分为远方功能和当地功能。
4.当发生遥信状态变位时，应记录发生遥信变位的时刻、变位开关或变位设备序号，组成事件记录信息向调度中心传送。
5.光电耦合器是由发光二极管和光敏三极管封装在一个管壳内组成的。
6.立即记时法是指当扫查到某一组遥信开关发现有开关变位时，立即记下当时的实时时间作为变位的时间标记，即事件顺序记录时间，然后继续扫查下一组遥信开关。
7.调度端远动装置与主计算机进行数据交换时，首先由主计算机以中断方式向调度端远动装置发出呼叫和命令。
8.共享存储器型的多微机系统称为紧耦合系统。
9.全双工通信是通信双方都有发送和接收设备，接收和发送可以同时进行。
10.在同步通信中，接收端的接收和发送端的发送是保持严格同步的。
11.线性分组码是指码字中的信息组与监督位是线性关系，它的监督码是根据信息码元由一组线性方程式算出来的。
12.计算机网络是指把地理上分散的，以能相互共享资源(硬件、软件、数据)的方式连接起来，并且各自具备独立功能的计算机系统的集合。
13.单位时间内可以连接的最大信息量，称为链路容量。
14.终端是用户进行网络操作时使用的设备。
15.对话层协议是解决两个不同工作站上用户进程之间的连接和管理。
16.环形网络是各个收发器接成环形，信息在连接的环路中按固定方向传送。
17.路是实现两个网络或多个网络间在网络层进行连接的设备。
18.电力系统EMS中安全分析的内容包括预想故障分析、安全约束调度、最优潮流、网络化简和电压稳定分析。
19.配电自动化DA主要指变电所自动化和馈电线自动化。
20.配电网的状态估计有主配电网的估计和沿馈线的潮流分布。
21.设备管理系统FM是配电自动化系统的_ 配电图资源系统_____。
用光电耦合器，高速工作时应采用__IC光耦合器____。
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所得的余式。当E(x) 0 时，S(x) 0
； 时， 。 E(x) 0
S(x) 0
所以，循环码的检错方法是：在接收端把接收到的数字序列
除以生成多项式g(x)所得的余式S(x)，如果S(x) 0 ，认为无错码；
如果S(x) 0 ，则有错码。
第四节 循环码
四、缩短循环码 定义：任何一个给定的(n,k)系统循环码的2k个码字中，一定存 在2k-i(i<k)个前i位为零的码字。如果删去2k-i个码字中前面i 位零，可以得到2k-i个长为(n-i)的码字，由它们构成的(ni,k-i)线性系统码，称为原(n,k)系统循环码的缩短循环码。
求监督位方程为
C3 1 C6 0 C5 1 C4 C2 1 C6 1 C5 1 C4 C1 1 C6 1 C5 0 C4 C0 0 C6 1 C5 1 C4
信息组
000 001 010
码字
000 0000 001 1101 100 100 1110
101 101 0011
110 110 1001
111 111 0100
第三节 线性分组码
二、生成矩阵
写成矩阵形式
100 1110
C6C5C4C3C2C1C0 C6C5C4 010 0111
001 1101
100 1110
第二节 抗干扰编码的基本原理
概念：
许用码字 禁用码字 一、分组码的概念 分组码是对每个长度为k的信息组，以一定的规则增加r 个监督位，组成长度为n=k+r的二进制序列 Cn1,Cn2,..., C1,C0 。 这个长为n的序列叫做码字、码组或码矢，并称此2k个 码字的集合为(n,k)分组码，其中n表示码长，k表示信息 位长，r=n-k为监督位长。
第四节 循环码
二、循环码原理
因为g(x)是一个循环码字，所以 都是码字。循 xg(x), x2g(x),..., xk1g(x)
环码是线性码，由线性码字的性质的：这k个码字的线性组
合也是一个码字
C(x) (mk1 x k1 mk1 x k2 .... m1 x m0 )g(x)
电力系统调度自动化
电气工程学院 林国松
第四章 抗干扰编码
1 概述 2 抗干扰编码的基本原理 3 线性分组码 4 循环码 5 循环码的抗干扰能力 6 BCH码 7 远动信息的CRC校验
第一节 概述
基本概念
误码率 奇偶校验码 抗干扰编码
差错控制方法
循环检错 检错重发 前向纠错 反馈检验
第三节 线性分组码
四、伴随式 监督矩阵：
1011000 H 1110100
1100010 0110001
e6
ST
H
ET
1011000 1110100 1100010 0110001
e5 e4 e3 e2 e1
例如： 某一（n, k）码的最小码距d0＝10， 则：e ≤9 t ≤4.5 e＋t ≤9 即：该码最多只能发现9个错误；或者： 最多只能纠正4个错误，但同时可查5个错误；或者： 纠正3个错误，但同时可查6个错误；或者： 纠正2个错误，但同时可查7个错误等。
第三节 线性分组码
一、代数运算知识简介
模2运算
1
e0
第四节 循环码
一、代数知识
循环码是线性分组码的重要子类，有严格的代数结构，
用代数方法可找出许多编码效率高、检纠错能力强的循环码。
循环码的编码、检纠错方法简单、易实现，并且已找到
许多有效的纠错方法。
——得到广泛应用
循环码可用多项式分析，其系数为“0”或“1”。多项式
的系数是一组按幂次的有序数组，而码字也是一组的有序数
1 C6 0 C5 1 C4 1 C3 0 C2 0 C1 0 C0 0 1 C6 1 C5 1 C4 0 C3 1 C2 0 C1 0 C0 0 1 C6 1 C5 0 C4 0 C3 0 C2 1 C1 0 C0 0 0 C6 1 C5 1 C4 0 C3 0 C2 0 C1 1 C0 0
例：求 g(x) x4 x3 x2 1 m(x) x 的(7,3)码。
解：m(x)xnk x5 (x 1)( x4 x3 x2 1) (x2 x 1)
r(x) (x2 x 1)
C(x) m(x) xnk r(x) x5 x2 x 1
写成矩阵形式
C6
101 111 110 011
1000 0100 0010 0001
C5
CC34
C
2
C1
0 0 0 0
C0
101 1000
H 111 0100 PIr
1
1 1
e6
0
0
1 1
e5
1
1
1
0
e4
1
1
0 0
e3
0
0
1
0
e2
0
0 0
0 1
e1
0 0
e0
0
第四节 循环码
二、循环码原理
循环码的生成多项式
定义(n,k)循环码的生成多项式是码字中n-k次的码多项式， 记作g(x)。 从2k个码字中，取出一个前面k-1位均为0的码字，其构成的 多项式即是该码字的生成多项式，其次数：n-1-(k-1)=n-k。
如：(7,3)循环码：前2位为0的码字：0011101，其生成 多项式： g(x) x4 x3 x2 1 ，次数为6-2=4
C=0100111
x 1 x4 x3 x2 1 x5 0 0 0 0 0
x5 x4 x3 0 x 0 x4 x3 0 x 0 x4 x3 x2 0 1 x2 x 1
第四节 循环码
三、循环码的伴随式
在发送端把信息序列编成循环码字，发送给接收端，在传输中 因干扰产生错码，接收端收到的不一定是循环码字，而是一个 数字序列R。设错码样式为
模f(x)乘法，记作⊙
定义：两个多项式f1(x)、f2(x)的模f(x)乘法是f1(x)乘 f2(x)后，除以f(x)所得的余式。
f1(x) f2 (x) f1(x) f2 (x) f (x)
第四节 循环码
二、循环码原理
循环码的定义
定义：(n,k)循环码是线性分组码，并且任意码字的每一次 循环移位，得到的仍是一个码字。
E (en1, en1,.... e1 e0 )
E为（1×n）矩阵，其元素为“0”（正确）或“1”（错误）
如：C＝(0011101) ，E＝（1000011）
——R＝（1011110）为禁用码字，检测错误
检错——判断R是否为许用码字
定义伴随式S为： S RH T (C E)H T EH T
G 010 0111 I k Q
001 1101
C MG
M C6C5C4
G：生成矩阵（k×n） Ik：为k阶单位矩阵 Q：为（k×r）阶矩阵
编码：将待编信息组M乘以生成矩阵G就直接得到线性码字C。
第三节 线性分组码
三、监督矩阵及线性码的性质 将监督方程改写为：
110 0010 011 0001
H CT 0 CHT 0
说明线性码中信息 监督矩阵 位和监督位之间的
线性关系。
第三节 线性分组码
三、监督矩阵及线性码的性质 线性码性质： （1）封闭性，即任意两个线性码字之和仍为一个线性码字。 设C1、C2是任意两个线性码字，有
(C1 C2 ) H T C1 H T C2 H T 0
定义：两个多项式f1(x)、f2(x)的模f(x)加法是f1(x)加 f2(x)后，除以f(x)所得的余式。
f1(x) f2 (x) f1(x) f2 (x) f (x)
如果f1(x)、f2(x)的次数都小于f(x)，则
f1(x) f2 (x) f1(x) f2 (x)
理解P111举例说明。
第二节 抗干扰编码的基本原理
三、分组码的检错、纠错能力
要发现（检查）e个错误，要求最小码距： d0 ≥ e + 1
要纠正t个错误，要求最小码距： d0 ≥ 2t + 1
要纠正t个错误，同时要发现e个错误，则要求最小码 距：
d0 ≥ t + e + 1 (e ≥ t)
第二节 抗干扰编码的基本原理
组，因此码字：C=(Cn-1,Cn-2,∙∙∙, C0)不但可用向量表示，也可 用一个多项式表示－称为码多项式。
C(x) Cn1 x n1 Cn1 x n2 .... C1 x C0
注意：多项式系数的加、乘为模2加、乘。
第四节 循环码
一、代数知识
模f(x)加法，记作⊕
所以，C1+C2是一个线性码字。 （2）线性码字的最小码距等于码字的最小重量。 因为任意两个线性码字之间的距离等于这两个码字的（模2） 和的非零个数，由性质1知任意两个线性码字之和仍为一个 线性码字，所以最小码距等于码字的最小重量。
第三节 线性分组码
四、伴随式
接收端收到的码字：R C E
E为错码样式
第二节 抗干扰编码的基本原理
二、码距和最大似然译码