电力规约培训

电力规约培训培训目标•掌握ＩＥＣ６０８７０－５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调度端远动通信设备远动数据四遥：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（ＳＯＥ）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（ＰＤＲ）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①60～70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。②80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。③目前ＲＴＵ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（１０１）•电力系统电能累计量传输配套标准（１０２）•继电保护设备信息接口配套标准（１０３）•采用标准传输协议子集的１０１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ＩＥＣ６０８７０－５－１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ＦＴ１.１•格式ＦＴ１.２•格式ＦＴ２•格式ＦＴ３格式ＦＴ１.１格式ＦＴ１.２（用户数据帧长固定）格式ＦＴ１.２（用户数据帧长可变）格式ＦＴ１.２（单个控制字符的帧格式）•控制字符１：Ｅ５（hex）•控制字符２：Ａ２（hex）格式ＦＴ２（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１：２７（hex）•启动字符２：１４（hex）格式ＦＴ２（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ＦＴ２（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ＦＴ２（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ＦＴ３（启动字符）•启动字符1:00000101011001000x０５６４•启动字符2:00010010001111010x１２３Ｄ格式ＦＴ３（固定长度）格式ＦＴ３（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。ＩＥＣ６０８７０－５－２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（１个八位位组）控制域（１个个八位位组）地址域（１个或多个八位位组）链路用户数据域（n个八位位组）格式ＦＴ１.１•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ＦＴ１.２•L,长度域范围:0一２５５L_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ＦＴ２•L一长度域范围:0-255•I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=０表示至少有两个八位位组的固定帧长•L０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•８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ＦＴ３•注•１比特传输的顺序按GB/T18657.1的定义由最高位开始•２１６位ＣＲＣ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•ＲＥＱ：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•ＣＯＮ：确认原语链路层发出的确认，以结束请求启动的传输过程•ＩＮＤ：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•ＲＥＳＰ：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