电力系统调度自动化课件之数据通信

第五章

数据通信电力系统数据通信

基本概念远动通信远动（TeleControl)的定义远动，就是利用远程通信技术，对远方的运行设备进行监视和控制，以实现远程测量、远程信号、远程控制和远程调节。远动通信远动的任务将表征电力系统运行状态的各发电厂和变电站有关的实时信息采集到调度控制中心把得到控制中心的命令发往发电厂和变电站遥信、遥测、遥控、遥调

远动通信的基本结构

数字通信模型数据通信基本原理通信工作方式单工通信半双工通信全双工通信数据通信基本原理基本概念码元数码率信息传输速率误码率数据通信基本原理数据同步异步通信同步通信位同步滤波法锁相法帧同步维持同步捕捉同步远动通信配置的基本类型

远动信息传输的基本模式帧格式帧格式远动字序号标志用户数据监督码元帧分界符控制字远动字……远动字远动信息传输的基本模式工作模式循环传输方式发送站按规定的顺序，周期性地将远动信息传送给主站。循环不需主站干预。

自发传输模式在发送端发生事件时向主站发送信息。主站收到后应回送一个确认信息，若未收到确认，则延时重发。问答传输模式主站轮询各子站，进行问答通信。子站如有事件发生，可以通知主站，要求抢先发送。远动通信的性能指标数据传输可靠性误码率残留差错率残留信息漏失率拒收率信息漏失率准确度实时性信息传输信道电力系统传输信道信道类型电力系统传输信道架空明线和电缆电力线载波电力载波载波机发信支路：信号进行载波调制，并放大送到高频通道。收信支路：从高频通道中选出高频信号，进行解调。差接系统：连接收、发支路和用户话机的线路，防止振鸣现象。自动平衡调节系统：为保证通话清晰，自动调节接收支路中放大器放大倍数，保证通话质量。自动交换系统：连接少数话机的自动交换。载波机单边带传输

变频后的输出信号有上、下边带，都带有被传输的特性，可以任选一个边带传输，称为单边带传输。单边带传输要解决2个主要问题：①要能很好地滤去相邻无用频率成分和无用边带；②要在接收端高度准确地重复设置载波。两级调制

两级调制解决滤去相邻无用频率成分和无用边带的问题。最终同步法

单边带的调制波是一个调幅—调频波，需要一个与发信频率完全一致的载频振荡实现解调。最终同步法就是在发信端发送一个中频载波信号（13kHz），而在收信端收信支路中，用中频窄带滤波器，滤出中频信号，供给二次解调。电力载波电力载波载波机发送侧结构图电力载波载波机接收侧结构图电力苗系统骡传输建信道光纤规信道光端进机模拟弓式光忆端机数字贡式光迁端机光中然继电力钩系统般传输葱信道微波素通信我国点采用20伯GH险z作为俊电力英系统茂的主路干线赔，8G微Hz作为泻分支军频段进。卫星钓通信卫星宾通道转的频诞段为坛上行59叼25～64浮25开MH守z，下夸行为37李00～42眠00卧MH兔z。散射柴通信通信客距离渠长，慰可达20宜0～30吵0k税m，可捉跨越滔山地明，但蛾是需年要经跨过其缺他通普信方散式转检接到唤调度嗓中心注。该气方式袄适合笋地域星广大本的山躬区。短波副通信检修氏通信攻的良残好方脚式。前它比麦较适尽合传订输话席音信逼号多路哨复用凯技术使远床动系瓜统在亿一个表信道不上传相输多靠路信枪号的鸣技术帅叫多扁路复忽用技川术。频分栗多路差制把各枪路信智号安崖排在紧不同沿互不口重叠土的频园段内谁，在免一个雕信道姜上传料输称匪为频单分多换路调称制(F岔re数qu顷en磁cy财D碧iv暂is蛾io乎n章Mu袍lt剧ip发le饺xe钓r)。时分场多路轻制时分痰多路忽是在武一个疼信道评上按岔时间晋顺序威传输血多路蜻信号袖。这祥时各竹路信谱号应牧是离助散的昆脉冲涉信号遥。频分嫁多路译制数字狮调制麻与解缝调调制基带碑信号数据奸终端炼设备克送出玩的原耗始数叼据信季号一称般是滨频率零很低赖的信妇号，铺其能居量或口功率西集中悔在0频率洒附近真，并皇具有羡一定迹的频导率范斧围，拥这样科的信奖号称方为基慕带信尿号。基带李传输直接欲传输惧基带什信号嫂称为分基带暖传输拼。调制远距闲离传京输不利能直辛接传号输基到带数鹅据，房诚需要孝使用险频带搅较窄泄的正厨弦波翠作为竭载波菌，用污基带悄信号由对载帆波的抵某些屡参量每进行屠控制寇，使搂这些疼参量陕随基咽带信盒号变蛾化，详该过早程称搏为调盛制。数字伤调制诊与解侄调调制振幅盗键控AS颈K振幅插键控斩用载膨波的务不同舱幅值撞表示铅表示吴二进锤制的0或1。移频津键控FS委K发送俯端产捷生中睛心频狂率f0，频剪偏为f的两宅个载覆波频咐率f1＝f0＋f，f2＝f0－f，分宫别代男表数划字0和1。移相哪键控PS葡K移相用键控零以载骨波信代号的全相位柴偏移鸣表示趴二进抄制数观。差错丽控制差错于控制仔的基处本概木念差错誓控制养是采箩用可洗靠、疲有效上的编雕码以锯发现把或纠摊正数掠字信烈号在盟传输答过程悦中由野于噪畏声干捉扰而哨造成浆的错欢码。龄差错浙控制添也称坏抗干析扰编播码。差错暑控制诊的基确本概干念传输离错误随机疲错误突发岗错误抗干霞扰编损码抗干毅扰编百码就洪是对挤要传爪送的辽信息普进行有加工沃，按购预定刚的规鬼则附妨加上伯若干普监督袋码元犹，使掘它具耻有一批定的获特征训，接职收端哑可以窗按照轧约定垒的规础则进贷行检社验，坚从而句检验掠出错杯误或治纠正饼错误淡。码的沸性能长，能孩检出丙或纠著正最羽可能典出现筑的那混些错牢误类略型。编码粱效率杏要高洲，所法加的馒监督诉位数吨要少忘。实现剂编码冬和译训码的诸方法译要简腐便。差错这控制谋方式自动济要求防重传AR腾Q在此最方式纠中，厕发送恨端发沟送能绵够检信出误畜码的炉码字忙，接吹收端前根据残码字置的编们码特姻征进没行检买错。剑若判誓断为竿有错那，则壤通过禁反馈扎信道莫要求生重传厉，直视到无妇错误狐为止掉。若郑无错羽码，困直接诞发送鼓下一晒个码茂字。循环凭传送兄检错同一钱信息炮源的降信息去周期袍性循专环传欣送。坊发送你端把脉信息要经抗休干扰脂编码孕后送块入信睁道发别送。章接收惧端判辫断有侄无错拌码，罢若无吧，则揪使用级此数予据，咸否则晓抛弃当。前向伯纠错FE菊C发送秒端将樱信息作经纠炼错编肯码发相出。蹲接收闯端接键收到蛛数据目后进置行纠喜错译柔码。混合猛纠错HE秩C是前浅向纠认错与拜自动夹要求些重传慨的结那合。惧接收背端首鉴先进笑行纠复错译总码，丸若错揪误太贫多，幸无法缘瑞纠错令，则骗通过仓反馈键信道译要求休重传袭。奇偶俘校验奇偶刑校验馅是字粪符级印的检然错方蕉法。吃它在起原信延息之待后加村上一痕位奇框偶校危验位再，使翠字符贴与校箩验位五中1的个脸数保视持奇雀数或板偶数腾。水平高校验水平肉校验趟对每礼个字监符（8位）搭附加谈一位母，保斩证9位中1的个惧数为邪奇数击或偶精数。垂直御校验垂直食校验护对8个字伯符附泼加一神个校押验字上符，肺保证9个字怠符的括第0位中1的个压数为不奇数公或偶冈数。镜其余谅位类烧似。线性障分组诊码分组巨码分组乔码是萌对长延度为k的信薪息组吩，按帽一定挂的规同则增你加r位监蛾督位严，组沉成长北度为n＝k＋r的序苹列，凭记做(n快,偿k)码。分组最码中姐，码忆字中1的个荒数称沉为码兵重。同一医分组疾码中帖任意2个码牲字对县应位端上数泄字符炸号不铜同的牵位数削称为突码距曾。一个眼分组笨码中嫂码字顶之间懒的最滚小距量离叫朽做最辽小码箭距dmi枝n。若dmi双n≥l＋1，这柏种码狮能检酸出l个差向错：l≤聋dmi镜n－1若dmi萍n≥2风t＋1，这巧种码团能纠研正t个差封错：线性乒分组洁码线性正分组响码若监餐督位备与信摆息位仓之间开是线瞎性关僵系称伟为线精性分衰组码殿。线食性关誉系指耳监督蚁位与探信息鱼位间顷的关知系是邪由一仪组线率性方汉程组义来确杯定的冠。线性章分组典码中项的代覆数运纪算是社模2运算胸。所丙谓模2运算器，即棉把2当作0。模2加就些是异宣或运惯算，踪蝶模2乘就潜是与屡运算俱。线性弓分组柔码线性维分组参码对一足般的(n努,庭k)码：生成虑矩阵G＝[IkQ]G为k×槐n矩阵乏，Ik为k×爱k单位趴阵，Q为k×口r矩阵狡。信甘息位坚与监般督位沫间的衬线性散关系牌由矩摊阵Q决定忌。码字C=瓣MGC为码沙字的顷各位赌，是1×尽n矩阵中，M为信莲息码梅字的嘉各位兵，为1×牵k矩阵茄。监督蹦矩阵H=养[P运Ir]H为r×祖n矩阵舌，Ir为r×牢r单位收阵，P为r×句k矩阵扁。码字岛与监驼督矩稳阵的据关系C·绑HT＝0H与G间的黎关系P＝QT线性赞分组闹码线性配分组铸码性质1、线枪性分扛组码卡具有牛封闭绑性，呀即任奇意2个码角字之戚和仍幅为一线个码丝式字。2、线徒性分留组码胃的最财小码夜距等摘于非0码字斯的最骨小重足量。线性肢分组墓码线性阳分组课码伴随悦式设发程送端锦发送鄙码字C，接臂收端超接收皇码字修为R＝C＋E，E为干婶扰。两侧窑同乘HT，∵施C·者HT＝0∴萌RHT=E茶HT记S＝RHT称为弊伴随阴式。接收嫩端检施错首架先检缺查伴肠随式S是否损为0，非0则有茂错。线性袋分组珠码循环翁码循环集码是昨线性吗分组薯码的丛一个舍重要谨子类弱，它庭有严值格的宇代数章结构早，用颤代数消方法恒可以絮找出印许多奔效率回高，狱检错珍，纠颤错能缸力强狸的循锐环码碧。码字岔循环淹移位堪后仍李然是贵码字例的线郊性分嚷组码或称为点循环和码。线性须分组味码循环叙码生成贤多项菊式一个(n副,斤k)码字C可以梢表达鲁为一苍个n－1次的睛多项浇式：其中以信息蹦字可粗表示织为k－1次的加多项骄式：C(骆x)＝m(鸟x)播g(坏x)g(恼x)是n－k次多卖项式件，称靠为生挎成多纱项式欣。上龙式表陶明，飞任一增循环本码的奇码多封项式夸都是丙生成籍多项际式的蹦倍式犬。可以恨证明珍，g(材x)是Xn+坑1的因亚式，挣因此怠可以腊对Xn+勒1进行绵因式宿分解讯，取n－k次因匠式就梨可得匹到生殖成多匆项式g(繁x)。线性陆分组秆码循环狮码循环霞码的坡编码编码概就是歉从信茎息码扭得到潮循环赖码的脊码字俗。步躁骤如慌下：(1刷)将信男息多煎项式m(怜x)乘以xn-卫k，绞得xn-耕km(亏x)；(2曲)将除淡以生久成多买项式剩，得教余式r(塌x)；(3湾)将余首式跟拥在信顾息组因后面歼，就查组成英循环盐码的吨码字毛。即C(核x)＝xn-击km(杀x)谋+盼r(浸x)线性挠分组姿码循环睛码循环映码编眉码和材检错缩慧的软讽件算弄法编码编码列就是像求余忧式。以（48，40）循垒环码还为例爸，生超成多踩项式g(王x)组=x刻8+才x2织+x准+1。这夹里n=躲48，k=罗40，n－k＝8。可以专将信映息码台乘以xn-惧k，即丈左移8位，赶然后陡再除么以g(汤x)得到抖余式担。每次巨参与猫计算蒜位数快太多防，可旋以采沸用分纲段计尼算法暴减小军计算总量。吓把40位信递息组售分为5段，派每段8位求捎一次骄余式危。称娇为8位求眨余式命法。线性流分组膜码循环婚码循环丑码编泛码和盘检错嫌的软美件算语法编码将信景息组刮乘以xn-骄k，可抛以表废示为x8m(恋x)筹=(穿((姿((登m4(x倡))刷x8+m3(x永))哲x8+m2(x佛))浙x8+m1(x童)x8+m0(x岗))纹x8∵x8m(潜x)＋r(诉x)章=C黎(x埋)=榨Q(薪x)逢g(凑x)∴x8m(杆x)均m妈od失g住(x呈)壶=雨r(秩x)宫m尚od除g里(x败)记做x8m(遮x)驰≡醋r蛛(x滨)逐段慰求余屋式：r4(x罢)举≡四[0券+热m4(x违)]病x8r3(x满)企≡氏[r4(x毅)+摇m3(x龄)]营x8……r(暴x)驱=r0(x详)≡冲[r1(x邀)+马m0(x俊)]素x8线性场分组央码循环犯码循环逗码编吩码和输检错伸的软鞠件算形法编码可写关成递暗推算扯法：rj(x肺)挥≡抄[rj+1债(x罢)+聋mj(x裹)]配x8j=届4,歉3,糖2,止1,糠0r5(x离)=是0为简弦化计铺算，闲可以盆将一师个字逝节的25呈6个数吉的余照式预详先求抱出，哄存放现在一高张表宵中，揪计算攀时直结接取煤用即箩可。伞计算钻时可嚼以先世计算01耽h,让0圆2h拌,捷04蜂h,林08裤h,池1饿0h袭,串20灵h,番4触0h机,8狂0h室8个数党的余易式，斜然后危利用取线性垦分组比码的完封闭俱性计台算所船有其谣他码骂字的岔余式锁。比痛如01值h的余倒式是07饲h，02证h的余系式是0E章h，则03俩h的余河式是07毅h+疫0E棚h=权09米h（异樱或）么。线性滑分组挂码循环诸码循环献码编表码和没检错符的软贴件算暮法检错检错虫很简编单，艰只需宋将接套收到读的48位码坏字的垦前40位取倒出计耐算余瓣式，馆与最是后8位对离比即罩可。演若相专同则奥无错机，否马则有鹿错。通信然协议物理美层国际闲标准匀化组叛织IS婶O1翻98赠3年提赶出了哑“开驱放系迎统互据联Op致en查S垂ys呆te童ms段I剂nt犁er找co歌nn刮ec未ti费on颗”，即OS辜I参考院模型斤。OS犹I参考落模型浴的最她底层只是物身理层绘。该螺层解搂决原狼始位手信号盛在物亩理信罩道上鸡的正启确传摩送问棕题，钻需要到规定角物理郑信道胀接口愤和控情制特章性，古包括惧电气究、机笔械、诵功能丹和过挑程等妥。物理裹层数硬据传消输规兴约是聚建立境、保妨持、武和拆氏除数马据终均端设茧备(D段TE己)和数驶据传辛输设很备(D滨CE拿)之间锤地数汁据通恨道地搅规约类。规娃约规大定其熄机械策、电于气、权功能变及规地约特闭性。竿机械恶特性验规定衡连接如器的荐尺寸驾及紧俭固；童电气时特性透规定辞逻辑碌电平始及码破元宽厚度；爷功能数特性苗规定距连接舍器针取脚的粒定义猜和功摇能；怠规约予特性粪规定翼针脚壁线的丈相互阀关系董和连挣接的斥建立必与拆竿除。物理姓层RS康23赔2C(1剪)机械世特性采用DB筛25连接千器。麻一般DT山E采用25针结慢构，DC膀E采用25孔结完构。(2丽)电气盐特性a、对艘电压丑源的储要求案：当饥电阻袋在3k速Ω～7胁kΩ之间埋时，忧输出药电压肆为±（5V～15门V）之内间。则电源闸输出勇阻抗种应大构于30能0Ω。b、对汪终端纱的要丛求：纽奉终端赵负载刘的输没入阻惯抗在3k浓Ω～7揭kΩ之间妨。c、对感逻辑忌电平毙的规套定：讨采用巡寿负逻刷辑。锈数据0及控列制线抬的接淡通状稳态为琴＋5V～＋15仇V，数盆字1及控便制线冬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