电力规约培训ppt课件

电力规约培训 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 背景知识 调度远动 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 我国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 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 远动数据 四遥 遥信遥测遥控遥调 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 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 大门位置 消防报警 UPS交流电源消失 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 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 SCADA 数据采集和监控系统Supervisorycontrolanddataacquisition功能 信息搜集和处理 显示 控制 数据存储 查询 报表 EMS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 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 remoteterminalunit 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 远动终端 RTU RemoteTerminalUnit 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 RTU发展概述 60 70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 前置机 前置机就是一个通讯管理机 前置机 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 远动信道 电话线微波电力线载波光纤 通讯方式 单工半双工全双工 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 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 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 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 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 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 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 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 影响远动规约选择的因素 传输帧格式 内容 远动系统中数据传输的要求传输规约规范 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 三种服务类别支持三种基本传输启动模式 标准帧格式 格式 格式 格式 格式 格式 格式 用户数据帧长固定 格式 用户数据帧长可变 格式 单个控制字符的帧格式 控制字符 hex 控制字符 hex 格式 启动字符 每帧以启动字符 1个八位位组 开始 定义了两种不同启动字符 图7 启动字符 hex 启动字符 hex 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 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 格式 启动字符 启动字符1 00000101011001000 x 启动字符2 00010010001111010 x 格式 固定长度 格式 可变长度 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 FT3级别帧格式用于数据完整性要求特别高的系统 链路传输规则 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 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全双工通道的远动系统中的平衡和非平衡传输 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 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 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 T18657 1中定义无阴影区如GB T18657 1指出的是 用户数据 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 T18657 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 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 T18657 I的定义由最高位开始 格式 注 比特传输的顺序按GB T18657 1的定义由最高位开始 位 校验 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 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 则舍弃此帧并检出差错 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 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 NOREPLY 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 NOREPLY差错状态 给用户 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 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 negativeSEND 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 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 ACK 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 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 negativeREQUEST 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送带数据的响应原语RESP否则回送无请求