变电站综合自动化第七章数据通信.ppt

第七章 变电站综合自动化的数据通信 本章的知识点： 掌握数据通信的传输方式、了解通信的内容和通信要求；掌握调制的三种类型，数据通信的工作方式，了解远距离数据通信的基本模型及差错控制；掌握串行数据通信及其接口；循环式传输规约，局域网的拓扑结构，了解问答式传送规约和现场总线。 7.1 数据通信概述 7.2 远距离数据通信的原理 7.3 串行数据通信及其接口 7.4 变电站信息传输的通信规约 7.5 通信网络 7.1 数据通信概述 数据通信两个主要任务： （1）完成系统内部各子系统或各种功能模块间的信息交换 （2）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）变电站内的信息传输内容 1、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。 2、间隔层的信息交换：保护、测量、监视之间的数据交换； 3、间隔层与变电站层的信息: 测量及状态信息、操作信息、参数信息 7.1 数据通信概述 （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 下行信息：控制中心向变电站传送的信息 这些信息可按“四遥”功能划分，即：遥测、遥信 、遥控和遥调。 1、遥测信息 三绕组变压器两侧P、Q、I、U，35kV及以上线路的有功功率级有功电能；各级母线电压等。 2、遥信信息 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。 7.1 数据通信概述 3、遥控信息 变电站全部断路器及能控的隔离开关；可进行电控的主变压器中性点接地隔离开关。 4、遥调信息 有载调压主变压器分接头位置调节；消弧线圈抽头位置调节。 二、通信的要求 （一）变电站通信网络的要求 1、快速的实时响应能力； 2、很高的可靠性； 3、优良的电磁兼容性能； 4、分层式结构。 7.1 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。 7.1 数据通信概述 2、突发事件产生的信息 （1）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； （2）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息要及时传送。 （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。 （4）故障发生时的故障录波，不必立即传送。 （5）控制命令、升降命令、修改定值命令传输的间隔时间较长。 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。 7.1 数据通信概述 三、数据通信的传输方式 （一）并行数据通信与串行数据通信 7.1 数据通信概述 串行通信是数据一位一位地传送，如图7-2所示。 优点：可以节约传输线，简化了接线。 缺点：传输速度慢，通讯软件相对复杂些。 应用：适合于位数很多和远距离传送，距离可以达数千千米。 7.1 数据通信概述 （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7-3所示。 7.1 数据通信概述 7.1 数据通信概述 2、同步数据传输 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7-4所示 。 7.1 数据通信概述 （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节点，一直逐个节点地转送到目的节点。 7.1 数据通信概述 7.2 远距离数据通信的原理 一、远距离通信的基本模型 7.2 远距离数据通信的原理 1、信源：电网中的各种信息源，如电压、电流、频率、功率、电能脉冲量、各种指令、开关信号。 2、信源编码