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1、电力规约培训1培训目标掌握传输规约的基本标准和配套标准（基本目标）根据规约文本能理解、掌握任何通讯规约2背景知识调度远动3调度的分层控制电力系统调度中心典型分层结构:主调度中心区域调度中心地区调度中心4我国我国电网分层控制示意图电网分层控制示意图国调网调省调地调县调枢纽变电站换流站变电站变电站变电站枢纽变电站换流站县属电厂市属电厂省属电厂直属电厂特大型电厂5远动的定义 应用远程通信技术，对远方的运行设备进行监视和控制，以实现远程测量、远程控制和远程调节等各项功能。 6远动系统的简要过程厂站设备（以变电站为例）调度（以地调为例）一次设备二次设备远动终端设备（RTU）前置机隔离刀闸断路器变压器电流
2、互感器电压互感器测控保护其他智能设备（五防、选线、直流、电能表等）总控收、发信装置前置机收、发信装置非电量传感器远动信道后台机当地监控另一个厂站上一级调度下一级调度7调度端远动通信设备调度端远动通信设备8远动数据四遥：遥信遥测遥控遥调9遥测主要有哪些量遥测分类：模拟量（电量和非电量）、数字量、脉冲量。电流、电压、频率、有功、无功、功率因数、电能；直流电压、直流电流；温度、压力、水位、转速；脉冲电能表、档位。10遥信主要有那些量断路器、隔离开关位置信号、变压器分接头位置、变压器本体故障信号、断路器操作机构故障、控制回路断线、远方就地操作转换、直流系统信号、保护动作信号、装置异常信号、通信故障信号
3、。大门位置、消防报警、UPS交流电源消失11遥控、遥调哪些设备遥控：断路器、隔离开关遥调：机组出力、励磁电流、有载调压变压器分接头的位置12其它数据事故数据事件顺序记录（）实时检测遥信变位（YXBW）（带时标的遥信），立即记录变位时刻、变位设备序号、变位状态等组成SOE优先传送。事故追忆（）冻结某时刻全网的重要的遥测点、遥信点的画面（如照相），每个这样的画面称为一帧，其循环周期可为数秒到数分。典型的PDR记录长度为：事故前10min，事故后5min。 统一时钟具有对时功能。接收调度中心的校时命令。统一时钟为了不同厂 站之间事故分析以及电度量冻结。 13SCADA数据采集和监控系统Supervi
4、sory control and data acquisition 功能：信息搜集和处理、显示、控制、数据存储、查询、报表14EMS能量管理系统SCADA系统增加了电力系统高级应用软件PAS后，就变成了EMS系统EMS功能：除了具有SCADA系统功能外，有增加了状态估计、负荷预测、在线潮流、安全分析、在线调度员模拟培训等功能。15远动系统的构成厂站端远动装置：远动终端装置RTU调度端远动装置：前置机远动信道RTU：remote terminal unit16远动终端RTU概述一、RTU定义 远动终端：电网调度自动化系统中安装在发电厂、变电站的一种具有四遥远动功能的自动化设备。远动装置=远方终端
5、=远动终端=RTU（Remote Terminal Unit）。 RTU在电网调度自动化系统中具有重要的作用。（系统结构：调度端SCADA/EMS远动信道厂站端RTU）。 17RTU发展概述 6070年代，硬件式远动装置：晶体管或集成电路构成的无触点远动装置WYZ或者数字式综合远动型远动装置SZY，均属于布线逻辑式远动装置，所有功能均由逻辑电路实现，现已经基本淘汰。 80年代后，软件式远动装置：基于微机原理构成的远动装置（微机远动装置），功能由软件程序实现，具有功能强、可扩充性好、结构简单、稳定可靠等优点，得到普及应用。 目前的位置基本由通讯管理机代替。18前置机前置机就是一个通讯管理机“前置
6、机”是一个逻辑概念，可以是一台计算机或专门设计的硬件用计算机作前置机，软件扩充容易。专门设计的硬件作前置机，可靠性高。19远动信道电话线微波电力线载波光纤20通讯方式单工半双工全双工21什么是通讯规约启动和维持通信所必需的严格步骤(指数据传送格式的约定和规则)。 22规约标准化的好处规约标准化后，无论是对用户或是厂家都是很有利的。对用户而言，对于不同的系统可以相互接入，省却大量的资源去解决不同规约转换的问题；对厂家，则可以把精力投放到提高产品的质量、性能等方面上，而无须耗费精力物力去搞所谓的支持多种规约的工作。 23人类交流的通讯规约传输通道（听觉、视觉、触觉等）字、词、动作、点、划等组合规则
7、24理想的系统过程变量的状态和它在远动系统数据库中的镜像没有差别。即数据能无时延、无差错的传输。25电力传输规约基本标准配置标准包括物理层、链路层、应用层26基本标准传输帧格式链路传输规则应用数据的一般结构应用信息元素的定义和编码基本应用功能27配套标准基本远动任务配套标准（）电力系统电能累计量传输配套标准（）继电保护设备信息接口配套标准（）采用标准传输协议子集的网络访问28基本标准和配套标准的关系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，等同采用基本标准有利于更好地贯彻标准，实现远动设备的互操作性29影响远动规约选择的因素30传输帧格式31内容远动系统中数据传输的要求传输
8、规约规范32传输帧格式本标 准 着 重于远动系统中数据传输的要求和条件，描述了满足这些要求的途径。采用了满足远动系统要求的数据传输规约的现行标准。本标准规定了最低两层，即物理层和链路层。特别是本标准规定了符合数据完整性级别的比特串行帧传输的帧格式。33范围和对象本 系 列 标准用于具有比特串行数据传输的远动设备和系统，用以对地理广域过程的监视和控制。本 标 准 规定了由链路层和物理层提供给远动应用服务的基本要求。34远动系统中数据传输的要求高的数据完整性和数据一致性短的远动传输时间支持面向比特（编码透明性）的数据传输35高的数据完整性和数据一致性在严 酷 的 环境条件下，例如电磁干扰、不同的地
9、电位、元件老化和发生在传输通路上的其他的扰动源和噪声，为了保证数据正确传输，应提供有效的报文保护36短的远动传输时间在 有 限 带宽和不确定的噪声特性的传输路径上，特别是对于事件启动的报文，应用高效的帧传输规约以实现短的信息传输时间。37支持面向比特的数据传输对 用 户 数据无编码限制的要求。数据链路规约可从数据源接收和传输随意的位序结构。38物理层携 带 比 特串行数据的物理传输介质连接着远动设备和系统的物理实体。传输介质的种类是多样的:专用或公用电缆、无线电、电力线、光纤等等任务： 变 换 信号; 提 供 站和传输线路间的电气隔离; 监 视 信号质量; 提 供 位同步; 如 果未被数据链路
10、完成，加上和移去帧同步; 检 出传输线路忙、空闲和不完备状态。39链路层链 路 层 接收、执行和控制高层要求的传输服务功能。在 同 一 时刻它控制单个的非中断的帧传输。向高层报告传输的成功或失败，观察传输线路和站的工作状态，特别是执行以下功能:40 访 问传输介质; 帧 的串并和并串变换; 如未 被线路藕合器完成，加上和移去帧同步字(帧界定符); 检 出帧同步差错; 检 出帧长差错; 如 未被线路祸合器完成，监视信号畸变; 识 别寻址到指定站的帧; 防 止一个站不停地过长时间的传送; 借 助差错检出编码的生成和监视，指出检出的差错，控制一定的差错恢复过程，在预定的数据完 整 性 的 限 度 内
11、 保护报文防止丢失和差错; 报 告持续的传输差错; 报 告链路的配置状态; 高 效地处理不同帧长的帧口注 :远 动 帧信息域长度的典型范围为一个八位位组到几百个八位位组. 完 成备用传输线路的切换; 支 持 启动和维持链路的功能。链路层功能41提供的链路服务的类别有以下三种服务类别要求执行不可中断的传输过程42三种 服 务 类别支持三种基本传输启动模式43标准帧格式格式.格式.格式格式44格式.45格式.（用户数据帧长固定）46格式.（用户数据帧长可变）47格式.（单个控制字符的帧格式）控制字符：（hex）控制字符：（hex）48格式（启动字符）每 帧 以启 动字符(1个八位位组)开始。定义了
12、两种不同启动字符(图7)启动字符：（hex）启动字符：（hex）49格式（固定长度）用户数据帧在每15个用户数据八位位组的数据块后附加1个八位位组的数据块校验序列(图8)格式（固定长度）用户数据帧在每15个用户数据八位位组的数据块后附加1个八位位组的数据块校验序列(图8)50格式（可变长度）可 变 长 度的帧的第1个数据块(报头)为固定长度，以启动字符开始，以校验序列结束，包含多至15个用户数据八位位组(图9)51格式（启动字符）启动字符1: 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 00x启动字符2: 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 10x52格
13、式（固定长度）53格式（可变长度）54各种级别格式的主要应用领域FTl.1 级别帧格式主要用于数据完整性要求低的简单的循环刷新系统。FT1.2 和FT2级别帧格式主要用于数据完整性要求高的控制系统。FT 3 级 别帧格式用于数据完整性要求特别高的系统。55链路传输规则56内容范围和对象标准传输帧的格式和结构服务原语和传输过程要素非平衡传输平衡传输57范围和对象本 标 准 适用于以比特串行数据传输的远动设备和系统，用以对地理上广泛分布过程进行监视和控制启动站(启动报文传输的站)的链路层仅在前一次接收的报文传输请求已成功地完成或带差错指示地结束后才能接收新的报文传输请求。链路传输规则适用于半双工或
14、全双工通道的远动系统中的平衡和非平衡传输58本标 准 定 义的规约在双向通信系统的每个方向仅能同时接收和处理一个链路传输服务。每次传输服务在下次传输服务开始之前，应已成功地完成或报告出现差错。发送/确认和请求/响应传输服务的差错的恢复采用自动重传请求(ARQ)的停止等待方法。59标准传输帧的格式和结构系统中给定的物理通道只能选择一种传输帧格式。帧中域的排列顺序一般如下：帧长度域（个八位位组）控制域（个个八位位组）地址域（个或多个八位位组）链路用户数据域（n个八位位组）60格式.L, 长度域范围: 0一127L_指 包 括 控制域和地址域在内的用户数据的八位位组数C一控制域A一地址域，选用注1
15、这里没有特定的固定长度的帧。可变帧长的帧适用于各种情况2 阴影区已在GB/T 18657.1中定义无 阴 影 区如GB/T 18657.1 指出的是“用户数据”61格式.L, 长度域范围: 0一L_指 包 括 控制域和地址域在内的用户数据的八位位组数C一控制域A一地址域，选用注：1比特传输的顺序按照GB/T 18657.1的定义由最小比特开始。2为特定应用保留，由协商确定。 3用户数据八位位组的固定的数量由系统确定62格式L一长度域范围:0-255I指 包 括 控制域和地址域，而不包括CRC校验在内的用户数据的八位位组数L= 表 示至少有两个八位位组的固定帧长L 表 示有L个用户数据八位位组的
16、可变帧长C 控制域A一地址域，选用位CRC校验循环冗余校验注2 比特 传 输 的顺序按GB/T 18657.I 的定义由最高位开始63格式注 比特 传 输 的顺序按GB/T 18657.1 的定义由最高位开始 位校验64服务原语和传输过程要素数 据 通 信由通过服务用户和链路层间的接口传输的“服务原语”和通信站链路间的“传输过程”描述。服务 原 语 的内容(参数、条件等)不在本标准中规定。65基本链路服务的服务原语和传输过程间的关系传输差错仅由接收站(从动站)检测。从动站接收到受干扰的发送或请求帧没有回答。由于期待的确认帧或响应帧未收到，启动站检出超时。如启动站接收到受干扰的确认帧或响应帧，则
17、舍弃此帧并检出差错。66服务原语：请求原语服 务 用 户 发 出的请求，以启动链路层的一些传输过程：确认原语链路 层 发 出 的 确 认 ， 以 结束请求启动的传输过程：指示原语链 路 层给 用 户 的 指 示 ， 希望传递数据给服务用户，或启动某些服务用户过程：响应原语用 户 发 出 的 响 应 ，告 知 已 完 成由指示原语启动的过程67发送/无回答服务服务原语 启 动 站链路 层 可 以传输报文时，链路层接收链路用户发出的请求原语REQ(SEND/NOR EPLY)。如链路层不可以传输报文(线路断开或者差错状态)，链路层回送否定确认原语CON(否定，SEND/NO REPLY差错状态)给
18、用户从 动站指示 原 语 IND(无响应要求)向从动站服务用户告知已接收报文。传输规则只在 前 一 次服务的传输过程结束后才开始新一次发送帧一 帧发 送 完后，应发送线路空闲间隔，其长度是检出传输差错时的两帧之间规定的间隔68发送/确认服务服务原语 启 动站链路 层 从 用户接收请求原语REQ( SEND/CONFIRM，重传次数)后，启动一次发送/确认过程。如它不能传送报文，链路层向服务用户回送一个否定确认原语CON (negative SEND/CONFIRM，差错状态)。如从 动 站 接收到否定认可，链路层将否定确认原语CON(否定的SEND/CONFIRM，差错状态)返送给用户。如达到
19、最大的重传次数，传送还未成功，链路层也将否定确认原语送给用户。 从 动 (确认)站如接 收 的 不是重传的前一次发送帧，从动站以指示原语IND(无响应要求)告知用户已接收新报文。69传输规则只在 前 一 次服务的传输过程结束后，才开始新一次发送帧传输从动 站 正 确接收启动站发送的报文后，向启动站发送一个肯定确认帧(CONFIRM)(A CK)如 从动 站 由于过载(无可用的存贮空间)等原因不能接收启动站的报文，则向启动站传送一个否定确认帧(NACK，报文未接收)。防止报文丢失和重复传送启 动站 每 次开始新的发送/确认服务时，帧计数位(FCB，见5.1.2)要改变状态启动站如收到无差错的确认
20、帧(CONFIRM)，这一次发送/确认服务即结束若 确认 帧 受到千扰或超时未收到，则重发原发送帧(SEND)不改变帧计数位的状态。最大重传次数为规定的参数。从 动站 收到启动站的发送帧，并向启动站发送确认帧后，将确认帧复制保存。如下一次接收到的发送帧中的帧计数位的值不同，即将保存的确认帧清除，并保存新的确认帧。否则不管收到的帧内容是什么，将保存的确认帧(CONFIRM)重发70请求/响应服务服务原语一 启 动 (请 求 )站链路 层 从 用户接收请求原语REQ(REQUEST/RESPOND,重传次数)、在前一次传输过程结束后启动请求/响应过程(REQUEST/RESPOND)，除非不能传送
21、报文。不能传送报文时，链路层向启动站用户回送否定确认原语CON (negative REQUEST/RESPOND，差错状态)。启动 站 如 收到从动站的响应报文，链路层将肯定确认原语CON(响应请求)送给启动站用户。启 动 站如 收到从动站的否定确认(无请求的数据)，链路层将否定确认原语CON(对请求的否定响应、差错状态)送给启动站用户。如达 到 最 大的重传次数还未收到从动站的回答，链路层将否定确认原语CON(对请求的否定响应、差错状态)送给启动站用户。 从 动 (响应)站从 动 站接 收启动站的请求帧(REQUEST)后，链路层向其用户发指示原语1ND。若有请求的数据，链路用户向链路层回
22、送带数据的响应原语RESP否则回送无请求的数据的响应原语RESP。71传输规则只在 前 一 次服务的传输过程结束之后，才开始新一次请求帧传输从 动 站 正确收到请求帧(REQUEST)后，如有请求的数据，则向启动站发送响应帧；如无请求的数据，则向启动站发送无请求的数据帧(RESPOND NACK)防止报文丢失和报文重复传送启 动站 每 次开始新的请求/响应服务时，帧计数位要改变状态。如启动站收到无差错的响应帧(RESPOND,NACK帧或者NACK单个字)，则这一次请求/响应传输服务即结束，将接收到的数据送给用户。若 响 应 帧(RESPOND)受到干扰或超时未收到，则重发请求帧(REQUES
23、T)且不改变帧计数位的状态。最大重传次数为规定的参数。从 动 站 收到启动站的请求帧(REQUEST)并向启动站发送响应帧后，将响应帧复制保存。如下一次接收到的请求帧(REQUEST)中的帧计数位的值不同，即将保存的响应帧清除如下一次的请求帧的帧计数位相同，则将原保存的确认帧重发。72非平衡传输非平衡传输过程用于监视控制和数据采集系统，主站顺序地查询子站以控制数据传输主站在这种情况下是启动站，它启动所有报文传输;子站是从动站，只在它们被查询时才可以传输。链 路 支 持由启动站启动的下述传输服务:发送 / 无 回答(SEND/NO REPLY) 主要用于查询全局的报文和控制回路的循环设定;发送 / 确 认(SEND/CONFIRM) 主要用于控制命令和设定命令;请 求 /响 应(REQUEST/RESPOND) 用于查询:这个服务序列可用于循环刷新数据功能。737576777879808182838485
