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P1第三章内容回顾第三章内容回顾¾变电站自动化系统的应用类型¾变电站综合自动化系统的组态模式¾保护与测控单元的组合方式¾光学电流互感器简介P2主主要要内内容容第一章第一章..绪绪论论第二章第二章..变电站综合自动化系统的内容和功能变电站综合自动化系统的内容和功能第三章第三章..变电站综合自动化系统的结构形式变电站综合自动化系统的结构形式第四章第四章..变电站综合自动化系统的数据通信变电站综合自动化系统的数据通信第五章第五章..提高变电站综合自动化系统可靠性的措施提高变电站综合自动化系统可靠性的措施第六章第六章..国内变电站综合自动化系统简介国内变电站综合自动化系统简介))P3第四章变电站综合自动化系统的数据通信P4变电站综合自动化通信系统（一）变电站自动化系统的现场级通信主要是自动化系统内部各子系统与上位机（站极监控机）和各子系统之间的数据通信和信息交换问题，其范围是变电站内部。（二）变电站自动化系统与上级调度（控制）完成变电站与远方调度（控制）中心的信息交换。P5在具有变电站层――间隔层（单元层）――过程层（设备层）的分层分布式自动化系统中，需传输的信息有以下几部分:z过程层与间隔层的信息交换过程层提供的信息主要有两种：★模拟量★状态信息，主要为断路器或间隔刀闸的辅助触点z间隔层内设备间的通信间隔层设备间内部通信，主要解决两个问题：★数据共享★互相闭锁（一）变电站自动化系统的现场级通信P6z间隔层与变电站层的通信间隔层和变电站层的通信内容很丰富，概括起来有以下4类：★测量信息★状态信息★操作信息★参数信息z变电站层的内部通信变电站层不同设备间的通信，根据各设备任务和功能的特点，传输所需的测量信息、状态信息和操作信息等。（一）变电站自动化系统的现场级通信P7通信系统的组成通信系统的组成信息源和信息接收者信息源和信息接收者¾¾发送设备发送设备¾¾传输介质传输介质¾¾接收设备接收设备信息源编码调制传输介质译码解调接收者发送设备接收设备噪声干扰P8信号的传输方式基带传输（不进行调制，适合短距离通信）基带传输（不进行调制，适合短距离通信）载波传输载波传输宽带网宽带网（（2M2M））异步传输模式异步传输模式ATMATM（（AsynchronousTransferModeAsynchronousTransferMode））通信方式单工通信单工通信半双工通信半双工通信全双工通信全双工通信P9通信工作方式通信系统的工作方式按照消息传送的方向和时间，可分为通信系统的工作方式按照消息传送的方向和时间，可分为单工通信，半双工通信和全双工通信等三种方式。单工通信，半双工通信和全双工通信等三种方式。单工通信是指消息只能按一个方向传送的工作方式。单工通信是指消息只能按一个方向传送的工作方式。半双工通信是指消息可以双向传输，但两个方向的传输不半双工通信是指消息可以双向传输，但两个方向的传输不能同时进行，只能交替进行。能同时进行，只能交替进行。全双工通信是指通信双方可同时进行双向传送消息的工作全双工通信是指通信双方可同时进行双向传送消息的工作方式方式。。P10通信工作方式通信工作方式单工通信单工通信半双工通信半双工通信全双工通信全双工通信数据流数据流半双工数据流全双工A发送器B接收器A发送器接收器B发送器接收器A发送器接收器B发送器接收器P11通通信信方方式式串行通信与并行通信的对比串行通信与并行通信的对比通信通信————智能设备之间的信息交换。智能设备之间的信息交换。通信方式通信方式————并行通信、串行通信并行通信、串行通信¾¾并行通信：并行通信：数据的各位同时发送或同时接收数据的各位同时发送或同时接收优点优点::传送速度快传送速度快缺点缺点::不便长距离传送不便长距离传送¾¾串行通信：串行通信：按照一定的格式一位一位地顺序传送数据。按照一定的格式一位一位地顺序传送数据。信息在一根信号线上传输。信息在一根信号线上传输。优点优点::便于长距离传送便于长距离传送缺点缺点::传送速度较慢传送速度较慢P12并行通信：数据有多少位，并行通信：数据有多少位，就需要多少根传输线，传送就需要多少根传输线，传送速度快。数据位数多、传输速度快。数据位数多、传输距离远时传输成本高。距离远时传输成本高。计算机计算机““主机主机””部件之间，部件之间，如如CPUCPU与存储器、与存储器、CPUCPU与接与接口电路，多采用并行方式传口电路，多采用并行方式传输数据。输数据。并行通信通常是以并行通信通常是以““字节字节””为单位进行信息传输的。为单位进行信息传输的。计计算算机机计算计算机或机或外设外设●●●●●●DD00DDnn状态状态控制控制并行通信方式并行通信方式并行通信方式连接并行通信方式连接P13串行通信方式连接串行通信方式连接串行通信：数据在一根信号线上传输。远距离通信时，可以利用现有的电话线作为传输介质，降低传输线路的成本。串行数据传输主要出现在接口与外部设备、计算机与计算机之间。PC系列机上有两个串行异步通信接口、键盘、鼠标器与主机间采用串行数据传送。需要进行数据格式转换。计计算算机机计算计算机或机或外设外设状态状态控制控制串行通信方式串行通信方式在变电站综合自动化系统内部，各种自动装置间或在变电站综合自动化系统内部，各种自动装置间或继电保护装置与监控系统间，为了减少连接电缆，继电保护装置与监控系统间，为了减少连接电缆，简化配线，降低成本，常采用串行通信。简化配线，降低成本，常采用串行通信。P14异步通信和同步通信异步通信和同步通信异步通信异步通信依靠起始位、停止位保持通信同步。依靠起始位、停止位保持通信同步。数据传送按帧传输，一帧数据包含起始位、数据位、校验数据传送按帧传输，一帧数据包含起始位、数据位、校验位和停止位。位和停止位。特点：特点：异步通信对硬件要求较低，实现起来比较简单、灵异步通信对硬件要求较低，实现起来比较简单、灵活，适用于数据的随机发送活，适用于数据的随机发送//接收，但因每个字节都要建接收，但因每个字节都要建立一次同步，即每个字符都要额外附加位，所以工作速度立一次同步，即每个字符都要额外附加位，所以工作速度较低，在单片机中主要采用异步通信方式。较低，在单片机中主要采用异步通信方式。P15同步通信同步通信依靠同步字符保持通信同步。依靠同步字符保持通信同步。由由11～～22个同步字符和多字节数据位组成，个同步字符和多字节数据位组成，同步字符作为起同步字符作为起始位以触发同步时钟开始发送或接收数据；多字节数据之间不始位以触发同步时钟开始发送或接收数据；多字节数据之间不允许有空隙，每位占用的时间相等；空闲位需发送同步字符。允许有空隙，每位占用的时间相等；空闲位需发送同步字符。同步通信传输速度较快，但要求有准确的时钟来实现收发同步通信传输速度较快，但要求有准确的时钟来实现收发双方的严格同步，对硬件要求较高，适用于成批数据传送。双方的严格同步，对硬件要求较高，适用于成批数据传送。P16串行通信的一些名词术语串行通信的一些名词术语发送时钟和接收时钟发送时钟和接收时钟（（11）发送时钟：）发送时钟：并行的数据被送入移位寄存器后，通过移并行的数据被送入移位寄存器后，通过移位寄存器由发送时钟进行移位（变成串行数据）输出，数位寄存器由发送时钟进行移位（变成串行数据）输出，数据位的时间间隔可由发送时钟周期来划分。据位的时间间隔可由发送时钟周期来划分。（（22）接收时钟：）接收时钟：将串行数据序列逐位移入移位寄存器而装将串行数据序列逐位移入移位寄存器而装配为并行数据序列的过程。配为并行数据序列的过程。P17比特率、波特率及时钟频率与波特率的关系比特率、波特率及时钟频率与波特率的关系（（11）数据传输速率也称比特率（）数据传输速率也称比特率（BitRateBitRate））––每秒传输的二进制数码的位数每秒传输的二进制数码的位数bpsbps––字符中每个二进制位持续的时间长度都一样，为数据传字符中每个二进制位持续的时间长度都一样，为数据传输速率的倒数输速率的倒数（（22）波特率（）波特率（BaudRateBaudRate））––每秒传输数据信息的个数每秒传输数据信息的个数––当进行二进制数码传输，且每位时间长度相等时，比特当进行二进制数码传输，且每位时间长度相等时，比特率还等于波特率率还等于波特率。。过去，串行异步通信的数据传输速率限制在过去，串行异步通信的数据传输速率限制在50bps50bps到到9600bps9600bps之间。现在，可以达到之间。现在，可以达到115200bps115200bps或更高。或更高。P18比特率、波特率及时钟频率与波特率的关系比特率、波特率及时钟频率与波特率的关系（（33）波特率因子）波特率因子接收时钟和发送时钟频率，是波特率的倍数。接收时钟和发送时钟频率，是波特率的倍数。例：波特率例：波特率=9600bps=9600bps，波特率因子，波特率因子=16=16，，则接收时钟和发送时钟频率则接收时钟和发送时钟频率=9600=9600××16=153600Hz16=153600HzP19串行通信的同步措施串行通信的同步措施（（11）设置波特率。）设置波特率。（（22）设置数据的传送格式。）设置数据的传送格式。一般地串行通信在传送数据一般地串行通信在传送数据时，并不是单纯地传送数据位信息。为了使数据传送时，并不是单纯地传送数据位信息。为了使数据传送可靠，还设定了其他一些辅助位。可靠，还设定了其他一些辅助位。（（33））设置波特率因子。设置波特率因子。发送时钟和接收时钟的频率可发送时钟和接收时钟的频率可以是波特率的数倍，一般取以是波特率的数倍，一般取1616倍、倍、3232倍或倍或6464倍。这个倍。这个倍数就称为波特率因子。倍数就称为波特率因子。P20信号的调制与解调信号的调制与解调（（11）调制（）调制（ModulatingModulating））––把数字信号转换为电话线路传送的模拟信号把数字信号转换为电话线路传送的模拟信号（（22）解调（）解调（DemodulatingDemodulating））––将电话线路的模拟信号转换为数字信号将电话线路的模拟信号转换为数字信号（（33）调制解调器）调制解调器MODEMMODEM––具有调制和解调功能的器件合制在一个装置具有调制和解调功能的器件合制在一个装置P21基本的调制方法基本的调制方法（（11）调幅（）调幅（AMAM））即载波的振幅随数字信号而变化。例如，即载波的振幅随数字信号而变化。例如，00对应于无对应于无载波输出，而载波输出，而11对应于有载波输出。对应于有载波输出。（（22）调频（）调频（FMFM））即载波的频率随数字信号而变化。例如，即载波的频率随数字信号而变化。例如，00对应于频对应于频率率f1f1，而，而11对应于频率对应于频率f2f2。。（（33）调相（）调相（PMPM））即载波的初始相位随数字信号而变化。例如，即载波的初始相位随数字信号而变化。例如，00对应对应于相位于相位00度，而度，而11对应于对应于180180度。度。P22基本的调制方法基本的调制方法振幅键控ASK频移键控FSKP23基本的调制方法基本的调制方法相移键控PSK差分相移键控DPSKP24串行通信的检错和纠错串行通信的检错和纠错11、奇偶校验、奇偶校验在所传输的有效数据中附加冗余位（即检验位）。在所传输的有效数据中附加冗余位（即检验位）。利用冗余位的存在，使整个信息位（包括有效位和检验位利用冗余位的存在，使整个信息位（包括有效位和检验位）中）中““11””的个数具有奇数或偶数的特性。的个数具有奇数或偶数的特性。这种利用信息位中这种利用信息位中““11””的个数的奇偶性来达到检验的个数的奇偶性来达到检验目的的编码称为奇偶校验码。目的的编码称为奇偶校验码。使整个信息位使整个信息位““11””的个数的个数奇数的编码叫奇校验码；而使整个信息位奇数的编码叫奇校验码；而使整个信息位““11””的个数为的个数为偶数的编码叫偶校验码。附加的信息位称为奇偶校验位