電力系統遠動系統第1頁/共270頁電力系統構成發電廠：變電所：輸配電線路：用電設備：發電輸電用電配電國家調度大區網調省級調度地區調度等電力系統幾級調度機構第2頁/共270頁第二節遠動信息及傳輸模式一、遠動信息內容

遙測：發電廠、變電所的各種運行參數，它分為電量和非電量兩類。電量包括：母線電壓、系統頻率、流過電力設備（發電機、變壓器）及輸電線的有功功率、無功功率和電流。非電量包括：發電機機內溫度以及水電廠的水庫水位等。這些量都是隨時間作連續變化的模擬量。第3頁/共270頁信號轉換電流電壓功率等交流信號遠動裝置互感器變送器0~5V、0~10mA直流信號交流信號小交流信號交流采樣遠動裝置電量脈沖信號計數器數字量遠動裝置非電量信號溫度水位等傳感器直流信號或數字信號遠動裝置第4頁/共270頁

遙信：發電廠、變電所中斷路器和隔離開關的合閘或分閘狀態。遙信信息所涉及的對象只有兩個狀態，用“0”或“1”表示。遙信通常由運行設備的輔助接點提供。

發電廠變電所下級調度中心遙測、遙信、事件順序記錄、系統對時中的返送報文、遙控返校信息等上級調度中心上行信息第5頁/共270頁

遙控信息：傳送改變運行設備狀態的命令。如發電機組的啟停、斷路器的分合、并聯電容器和電抗器的投切等。電力系統對遙控信息的可靠性要求很高，為了提高控制的正確性，防止誤動作，在遙控命令下達后必須進行返送校核。當返送命令校核無誤之后，才能發出執行命令。遙調信息：傳送改變運行設備參數的命令，如改變發電廠有功出力和勵磁電流的設定值，改變變壓器分接頭的位置等。第6頁/共270頁上級調度中心遙控、遙調、設置時鐘、召喚時鐘、設置時鐘校正值、對遠動裝置的復歸命令、廣播命令等發電廠變電所下級調度中心下行信息

下行信息通常由調度員人工操作發出命令，也可以自動啟動發出命令，即所謂的閉環控制。例如為了保持系統頻率在規定范圍內，并維持聯絡線上的電能交換，調節發電機出力的自動發電控制（AGC）功能，就是閉環控制的例子。第7頁/共270頁二、遠動信息的傳輸模式信息傳輸模式

循環傳輸模式CDT

問答傳輸模式POLLING

CDT傳輸模式：廠站端將要發送的遠動信息按規約的規定組成各種幀，再編排幀的順序，一幀一幀地循環向調度端傳送。信息的傳送是周期性的、周而復始的，發端不顧及收端的需要，也不要求收端給以回答。這種傳輸模式對信道質量的要求較低，因為任何一個被干擾的信息可望在下一循環中得到它的正確值。第8頁/共270頁三、遠動信息的編碼

編碼：按有關規約的規定，把遠動信息變換成各種信息字或各種報文。編碼工作由遠動裝置完成。采用循環傳輸模式時，遠動信息的編碼要遵守循環傳輸規約的規定。我國原電力部頒發的循環式傳輸規約的信息字格式見圖1-1。第9頁/共270頁

遠動信息字都由48位二進制數構成。其中前8位是功能碼，區分不同信息內容。信息碼是信息內容，包括四遙信息。最后8位是校驗碼，采用CRC校驗。校驗碼的生成規則：在信息字的前40位（功能碼和信息碼）后面添加8個零，再模二除以生成多項式g(x)=x8+x2+x+1，將所得余式取非之后，作為8位校驗碼。校驗碼是用于檢錯和糾錯的部分，提高信息字在傳輸過程中抗信道干擾的能力。第10頁/共270頁

問答式傳輸規約中的報文（Message）格式見圖2-1。 報文頭：3~4個字節，指出進行問答的RTU的地址、報文所屬的類型、報文中數據區的字節數。數據區：傳送的信息內容。 校驗碼：用報文頭和數據區的字節運算得到。可以是奇偶校驗碼，也可以是CRC校驗碼。 問答式與循環式傳輸規約最明顯的差別是，問答式傳輸規約中，不同類型的報文，報文的總長度不同，且報文長度的變化總是按字節增減。第11頁/共270頁四、常用遠動信道

傳輸遠動信號的通道稱為遠動信道。信道質量的好壞直接影響信號傳輸的可靠性。專用有線信道復用電力線載波信道微波信道光纖信道無線電信道衛星通信常用遠動信道第12頁/共270頁廠站端遠動裝置調度端遠動裝置主站（masterstation）控制站（controllingstation），前置機（front-endprocessor子站（slavestation）受控站（controlledstation遠動終端裝置RTU（RemoteTerminalUnit）第三節遠動系統一、遠動系統（telecontrolsystem）遠動信道第13頁/共270頁

前置機：接收RTU送來的實時信息，經譯碼后還原出被測量的實際值和被監視對象的實際狀態，顯示在CRT上和調度模擬屏上，也可以打印輸出。前置機也可以向RTU發送遙控和遙調信息。

RTU：將電量變送器送來的0~5V直流電壓完成A/D轉換，得到與被測量對應的二進制數值；由脈沖采集電路對脈沖輸入進行計數，得到與脈沖量對應的計數值；把狀態量的輸入狀態轉換成邏輯電平“0”或“1”。再將上述各種數字信息按規約編碼成遙測和遙信信息字，向前置機傳送。還可以接收前置機送來的遙控和遙調信息，經返送校核正確后（對遙控）輸出執行。第14頁/共270頁

前置機和RTU在接收對方信息時,必須保證與對方同步工作，因此收發信息雙方都有同步措施。遠動系統中的前置機和RTU是的配置方式如圖。RTUnRTU1前置1前置21—n臺RTU第15頁/共270頁第16頁/共270頁二、遠動系統配置的基本模式

遠動配置（telecontrolconfiguration）是指主站與若干子站以及連接這些站的傳輸鏈路的組合體。常用的遠動配置有下面一些類型。1.點對點配置（point-to-pointconfiguration）主站與子站之間通過專用的傳輸鏈路相連接的一種配置，見圖1-4（a）。2.多路點對點配置（multiplepoint-to-pointconfiguration）主站通過各自鏈路與多個子站相連的一種配置，主站與各子站可同時交換數據，見圖1-4（b）。第17頁/共270頁3.多點星形配置（multipoint-starconfiguration）主站與多個子站相連接的一種配置。只許一個子站傳輸數據到主站；主站可與一個或多個子站傳輸數據，也可向全部子站同時傳輸報文,見圖1-4（c）4.多點共線配置（multi-partylineconfiguration）"

主站通過一公共鏈路與多子站相連的一種配置。只許一個子站傳輸數據到主站；主站可選擇一個或多個子站傳輸數據，也可向全部子站同時傳輸全局性報文，見圖1-4（d）。第18頁/共270頁

5.多點環形配置（multipoint-ringconfiguration）所有站之間的通信鏈路成環狀,

主站可以通過兩條不同的路徑與每一子站通信，見圖1-4（e）。以上五種配置，多點共線可以節省通信鏈路，但遠動信息的傳輸只能采用問答傳輸模式。多點環形配置使主站和子站之間有兩條通信鏈路，可以提高傳輸的可靠性。對不同結構的電網，可以根據實際情況，在各個局部選擇不同的遠動配置，由多種遠動配置的組合，比如多點星形和多點共線，構成一個混合配置的完善的遠動系統。第19頁/共270頁第四節調度自動化系統一、調度自動化系統的功能調度自動化系統由遠動子系統、計算機子系統和人機聯系子系統組成，見圖1-5。遠動子系統負責收集各發電廠、變電所的各種信息，將其傳送到調度中心，完成對信息的預處理。同時也可將調度中心的控制命令傳送到發電廠或變電所。計算機子系統是對遠動子系統收集到的基礎數局作進一步加工處理、分析、計算，為調度人員監視、分析系統運行狀態以及對系統運行進行控制提供依據。第20頁/共270頁

人機聯系子系統包括屏幕顯示器、打印機、鍵盤、鼠標、調度模擬屏等設備，用于向調度人員顯示和輸出信息，也可以輸入調度人員的控制命令。第21頁/共270頁SCADA系統：數據采集、監視和控制。（包括自動發電控制AGC和經濟調度EDC功能。）

EMS系統：SCADA系統+PAS（網絡拓撲、狀態估計、負荷預測、在線潮流、安全分析）+在線調度員培訓模擬（DTS）SCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition）EMS（EnergyManagementSystem）調度自動化系統第22頁/共270頁二、調度自動化系統的分層控制國家調度（與各大區電網控制中心相連，協調、確定大區網間的聯絡線潮流和運行方式，監視、統計和分析全國電網運行情況）大區網調（按統一調度，分級管理原則，負責超高壓網的安全運行，并按規定的發用電計劃及監控原則進行管理）省級調度（負責省網的安全運行，并按規定的發電計劃及監控原則進行管理，負責與相鄰省網的聯絡線控制）地區調度（一般采用若干個集控站將周圍站點信息匯集、處理后送地區調度的方式）縣級調度（縣級電網調度所可以分為超大型、大型、中型、小型四個等級來配置）調度機構的五級分層控制第23頁/共270頁

三、調度自動化系統基本指標

SCADA系統的基本指標包括以下內容：測量的綜合誤差及遙測合格率；遙信正確率，遙控遙調正確率，站間事件順序記錄分辨率；屏幕顯示分辨率；信道的傳輸速率，頻譜，工作方式，通信規約，誤碼率；信息容量；站內事件順序記錄分辨率；A/D轉換誤差；系統響應時間，如開關變位時間、遙測全系統掃描時間、畫面響應時間、遙控遙調命令響應時間等；系統可用率及平均無故障運行時間；地區負荷總加完成率；直接調度的變電所遠動裝置安裝投運率；不停電電源可維持供電的時間等。第24頁/共270頁第二章遠動信息傳輸規約

第一節遠動信息傳輸系統一、數字通信系統模型

傳輸數字信號的通信系統，稱為數字通信系統。遠動系統中傳送的各種遠動信息，在進入遠動信道之前已經由遠動裝置將它們全部變成二進制的數字信號，所以傳輸遠動信息的傳輸系統屬數字通信系統。圖2-1是數字通信系統模型。下面結合遠動信息中遙測信息和遙信信息的傳送加以說明。第25頁/共270頁

信息源的作用是把消息轉換成連續變化的模擬信號或是離散的數字信號輸出。信源編碼對信息源發出的模擬信號完成模/數轉換，得到它所對應的數字信號。信道編碼的作用是按一定規則，在信息序列中添加冗余碼元，將信息序列變成較原來更長的二進制數字序列，即碼字。通過信道編碼提高了信息序列的抗干擾能力，信道編碼也稱差錯控制編碼。第26頁/共270頁

調制的作用是將用數字序列表示的碼字變換成適合于在信道中傳輸的信號形式，送入信道。電力系統遠動中，常采用數字調頻或數字調相的方法，將碼字中的”0”或“1”碼元，變成兩種同頻率或兩種不同相位的正弦交流信號。信道是傳輸信號的通道。解調是把從信道接收到的兩種不同頻率或兩種不同相位的正弦交流信號，還原成數字序列，即碼字。第27頁/共270頁

信道譯碼是根據信道編碼規則，對接收碼字進行譯碼校驗，達到檢出或糾正接收碼字中錯誤碼元的目的。信源譯碼是根據信源編碼規則，變接收信息序列為信息源輸出的對應估值，并送給受信者予以顯示或打印等。信道中的干擾總是存在的。隨機干擾：干擾對碼字中某個碼元的影響是獨立的，與前后碼元無關。突發干擾：如果干擾一旦發生，便同時引起碼字中前后某些碼元的錯誤，使錯誤之間具有相關性。第28頁/共270頁二、通信方式

當通信在點與點之間進行時，按照信息傳輸的方向，以及是否能雙向進行，通信方式可分為單工通信、半雙工通信及全雙工通信三種。見圖2-2。第29頁/共270頁

單工通信：指信息的傳輸始終是一個方向，不能進行與此相反方向的傳輸。單工通信線路一般采用二線制。

半雙工通信：指信息可以在兩個方向上傳輸，但某一時刻只限于一個方向，不能同時進行雙向傳輸。半雙工通信采用二線制線路。

全雙工通信：指信息可以同時作雙向傳輸。全雙工通信線路一般采用四線制，若采用頻率分割法可用二線制線路。

SCADA系統中遠動信息的通信方式應當采用全雙工通信方式或半雙工通信方式。第30頁/共270頁三、數字通信系統的質量

通信系統的質量指標主要是信號傳輸的有效性和信號傳輸的靠性。

有效性：在給定的信道內能夠傳輸信息內容的多少。用傳輸速率來衡量。

可靠性：在給定的信道內接收到信息的準確程度。用差錯率來衡量。傳輸速率可用碼元傳輸速率或信息傳輸速率表示。碼元傳輸速率：每秒鐘傳送碼元的數目，單位為波特。

波特Bt：定寬度離散時間信號碼元或數字信號的調制率單位或傳輸率單位。

比特率：信息傳輸速率。為每秒鐘傳送的信息量，單位為比特/秒（bit/s）。第31頁/共270頁

數字通信系統傳輸可靠性用差錯率來衡量。差錯率有兩種表述方法：誤碼率及誤信率（又稱誤比特率）。

誤碼率：錯誤接收的碼元數與傳送的總碼元數之比。用Pe表示。

誤比特率：錯誤接收的信息量與傳送信息總量之比。用Peb表示。

SCADA系統中，信號的傳輸速率用碼元傳輸速率來表示，可以取300、600、1200Bd。差錯率用誤碼率表示，要求在信噪比為17Bd時，滿足誤碼率不大于10-5。第32頁/共270頁第二節、串行通信及傳輸控制規程一、異步通信串行通信最基本的通信方式：異步通信和同步通信。異步通信的字符格式見圖2-3圖中信號的傳送次序為從右至左。第33頁/共270頁

異步通信按字符傳送，每個字符以起始位開始，以停止位結束。起始位占一位，取邏輯“0”，停止位可以是一位“一位半或兩位，取邏輯”1”。數據位可以選擇5、6、7或8位組成；需要奇偶校驗位時，可選擇一位奇校驗位或一位偶校驗位或無奇偶校驗。字符傳送時，可以一個字符緊接著一個字符傳送，也可以用任意數目的空閑位（邏輯“1”）延續兩字符之間的間隔。異步通信中每個字符的起始位都起到對該字符的位同步作用，使頻率的漂移不會積累。但由于每個字符需多占用2~3位開銷，使異步通信的傳輸效率降低。異步通信時，收發雙方必須設置相同的字符格式。第34頁/共270頁二、同步通信同步通信的格式見圖2-4，圖中信號的傳送次序為從右至左。同步通信以同步字符作為傳送開始，字符與字符之間不允許有空隙，當線路空閑或沒有字符可發時，發送同步字符。同步字符可以選擇單同步字符，也可以選擇雙同步字符。數據由若干個字符組成。每個字符可以選擇一位奇校驗位或一位偶校驗位或無奇偶校驗位。同步通信時，收發雙方必須設置相同的同步字符，另外收發雙方必須保證有同步的時鐘，由它們分別控制信號的發送和接收。第35頁/共270頁三、傳輸控制規程傳輸控制規程分為兩大類：面向字符的傳輸控制規程和面向比特的傳輸控制規程。異步通信的傳輸控制是面向字符的；同步通信的傳輸控制可以面向字符，也可以面向比特。這些傳輸控制規程可用于點對點式的連接方式或多點式連接方式。在計算機網絡中，傳輸控制規程屬于鏈路級和物理級通信協議。同步通信的傳輸控制規程有三種：面向字符的雙同步通信協議（BSC）、面向比特的同步數鏈路控制協議（SDLC）和面向比特的高級數據鏈路控制協議（HDLC）。第36頁/共270頁第三節、遠動信息的循環式傳輸規約遠動信息傳輸的幀結構、信息字結構和傳輸規則等各種約定，應遵照部頒的循環式傳輸規約，也稱為循環式遠動規約。一、幀結構循環式遠動規約DL451-1991的幀結構見圖2-6。每幀遠動信息都以同步字開頭，并有控制字，除少數幀外均應有信息字。信息字的數量依實際需要設定，因此幀的長度是可變的。但同步字、控制字和信息字都由48位二進制數組成，字長不變。第37頁/共270頁

同步字標明一幀的開始，它取固定的48位二進制數。控制字由6個字節組成，它們是控制字節、幀類別、信息字數n、源站址、目的站址和校驗碼字節，見圖2-7。第38頁/共270頁

二、信息字結構：每個信息字由6個字節組成，見圖2-8。其中第一個字節是功能碼字節，第2~5個字節是信息數據字節，第6字節是校驗碼。

信息字有上行和下行，并有遙測信息字和遙信信息字。其字格式如圖2-9，2-10。第39頁/共270頁三、幀的組織方式

在循環式遠動規約中，遠動信息按其重要性和實時性要求，分為五種不同的幀：A、B、C、D（D1和D2）和E幀。這些幀在循環時間上有不同要求，所以應正確安排各種幀的傳送順序，并控制一幀中信息字的數量。上行信息的優先級排列順序和傳送時間要求如下：子站收到主站的召喚子站時鐘命令后，在上行信息中優先插入兩個返送信息字，插入傳送一遍；變位遙信和子站工作狀態變化信息，以信息字為單位優先插入傳送，連送三遍，并要求在1s內送到主站；遙控、升降命令的返送校核信息，以信息字為單位插入傳送，連送三遍；重要遙測量安排在A幀傳送，循環時間不大于3s；次要遙測量安排在B幀傳送，循環時間一般不大于6s；一般遙測量安排在C幀傳送，循環時間一般不大于20s；第40頁/共270頁

遙信狀態信息安排在D1幀定時傳送；電能脈沖計數值安排在D2幀定時傳送；事件順序記錄（SOE）安排在E幀，以幀插入方式傳送三遍；D1、D2幀傳送的是慢變化量，以幾分鐘至幾十分鐘的周期循環傳送。

E幀傳送的事件順序記錄是隨機量，同一事件順序記錄應分別在三個E幀內重復傳送三次。下行命令的優先級排列如下：召喚子站時鐘、設置子站時鐘校正值、設置子站時鐘；遙控選擇、執行、撤消命令；升降選擇、執行、撤消命令；設定命令；廣播命令、復歸命令。下行命令是按需要傳送，非循環傳送。當不發下行命令時，應連續發送同步碼。在滿足規定的循環時間前提下，幀系列可以根據要求任意組織。第41頁/共270頁下圖為E幀、變位遙信、遙控返校插入傳送的示圖第42頁/共270頁四、幀結構的簡化在國產的遠動裝置中，一種較簡單的循環式遠動規約也常使用，這種規約對幀結構作了簡化處理，它的幀結構如圖2-14所示。和部頒的循環式遠動規約見圖2-6比較可以看出，這種幀結構中取消了控制字，增加了慢變化字。

除上述區別外，這種規約的同步字、信息字結構、校驗碼生成規則都滿足部頒規約。第43頁/共270頁第四節、遠動信息的問答式傳輸規約

報文：POLLING方式中，無論是主站向子站發送的命令，還是子站向主站回送的數據，都稱為報文。每個報文含有一個完整的意義，但不同的報文長度不一定相同。類型與類別：類型指數據的不同分類。數據的類型分為模擬量、狀態量、狀態變化量、時標量等。類別指數據或信息依其不同掃描周期劃分為0~7類。對各種類型的數據要分別指定屬于某一類別，任一類別的掃描周期可由外面輸入定義。時標量定義為類別8。第44頁/共270頁報文的格式本規約中的報文，可分為三種報文格式：主站向子站詢問的報文；子站向主站回答確認或否定確認的報文；主站向子站或子站向主站傳送數據的報文。主站向子站詢問的報文格式見圖2-15。

第一字節為子站地址，取00H-FEH。當取FEH時，該詢問報文為廣播命令。第二字節報文類型可以取05H和1AH。當報文類型代碼為05H時,該報文為類別詢問報文；為1AH時,該報文為重復詢問報文。第45頁/共270頁子站向主站回答確認或否定確認的報文格式見圖2-18。傳送數據的報文格式見圖2-19。

第一字節為子站地址，取00H-FEH。第二字節報文類型取06H時，為確認報文：子站正確收到主站的命令；取15H時為否定確認報文。第三字節類別標志字節的0~7位。與數據類別相對應。

第一字節為子站地址。第二字節低6位作為報文類型的代碼；第三字節為報文中數據區的字節數。報文的校驗碼為兩個字節。第46頁/共270頁主站與子站間的問答過程：見下圖第47頁/共270頁第三章、遠動信息的信道編譯碼第一節、抗干擾編碼的基本原理信道編碼是對信源編碼得到的信息序列按照某種規律添加一定的校驗碼元，由信息序列和校驗碼元構成一個有抗干擾能力的碼字。添加校驗碼元的規律或規則不同，就形成不同的編碼方法。遠動信息的信道編碼方法大多采用奇偶校驗和循環冗余校驗CRC。一、最小距離與碼的檢錯、糾錯能力碼的最小距離是衡量這種碼抗干擾能力的重要參數。對最小距離為dmin的碼,它能糾正的碼字中的錯誤個數t

和能檢出的碼字中的錯誤個數l滿足關系：第48頁/共270頁二、信道編碼的代數基礎

1、伽羅華域及域上多項式

2、二元域上的多項式運算第二節、奇偶校驗碼一、奇偶校驗碼奇偶校驗碼是一個（n,n-1）分組碼。它的編碼規則是在n-1位信息元后面,添加一位奇校驗或偶校驗的校驗碼元,使每個碼字中“1”碼元的個數恒為奇數或偶數。第49頁/共270頁

奇偶校驗碼的檢錯能力較差。當接收碼字錯奇數個碼元時，奇偶校驗只能檢測出碼字有錯，而不能確定是哪幾位碼元的錯誤。若接收碼字中出現偶數個錯誤，則使奇偶校驗碼失去檢錯能力。但奇偶校驗碼的編碼效率很高二、水平垂直奇偶校驗碼水平垂直奇偶校驗碼是水平和垂直兩個方向的奇偶校驗碼，也稱縱橫奇偶校驗碼。三、水平垂直奇偶校驗碼水平垂直奇偶校驗碼是水平和垂直兩個方向的奇偶校驗碼，也稱縱橫奇偶校驗碼。第50頁/共270頁

第三節、循環碼的編譯碼原理一、線性分組碼

當分組碼滿足每個碼字中的每一位校驗碼元，都是本碼字中某些位信息碼元的線性模2和時，這個分組碼為線性分組碼。線性分組碼的編碼可以用生成矩陣G實現。二、循環碼的編譯碼原理

循環碼是線性分組碼的一個重要子類，因此循環碼可以像線性分組碼一樣，用生成矩陣實現編碼。但由于循環碼的一些重要特性，使循環碼的編碼和譯碼用一個生成多項式便可以實現。第51頁/共270頁

循環碼分為非系統循環碼和系統循環碼。實現非系統循環碼的編碼只要根據碼長n和信息位k選定生成多項式g(x)，再完成m(x)g(x)的乘法運算,便得到信息多項式m(x)對應的循環碼的碼多項式c(x)。

(n,k)系統循環碼的編碼過程是：首先把信息多項式m(x)乘以xn-k，得到xn-km(x)；然后以生成多項式g(x)去除xn-km(x)，如果商為q(x)，余式為r(x)，則xn-km(x)=q(x)g(x)+r(x)；最后用r(x)模2加xn-km(x)，便得到所需的系統循環碼碼字c(x)=xn-km(x)+r(x)。第52頁/共270頁三、縮短循環碼

任何一個給定的（n,k）系統循環碼的2k個碼字中，一定存在2k-j（j<k）個前位為零的碼字。如果刪去這2k-j個碼字中前面j位零,可以得到2k-j個長為(n-j)的碼字,由它們構成的(n-j,k-j)線性系統碼,稱為原(n,k)系統循環碼的縮短循環碼。縮短循環碼可以采用原系統循環碼的編碼電路、檢糾錯譯碼電路及編譯碼算法。它的檢糾錯能力不低于原來的(n,k)系統循環碼.第53頁/共270頁第四節循環碼的檢錯及糾錯能力一、伴隨式計算及糾錯假設發端發送的碼字是

c(x)=cn-1xn-1+cn-2xn-2+…+c1x+c0

接收端收到的碼字是

R(x)=rn-1xn-1+rn-2xn-2+…+r1x+r0

當我們用接收到的碼字R(x)除以生成多項式g(x)時,如果商式為p(x)，余式為s(x)，則有

R(x)=p(x)g(x)+s(x)第54頁/共270頁

多項式s(x)稱為接收碼字R(x)的伴隨式。如果伴隨式s(x)為零，譯碼判斷時認為接收碼字就是發送端發來的碼字。若伴隨式s(x)不為零，認為發送碼字在信道中受到干擾。受干擾的錯誤圖樣用多項式表示成

E(x)=en-1xn-1+en-2xn-2+…+e1x+e0

則接收碼字是R(x)=c(x)+E(x)

接收碼字R(x)的伴隨式s(x)等于錯誤圖樣E(x)除以生成多項式g(x)所得的余式s’(x)。可見伴隨式中包含有疊加在發送碼字上的錯誤圖樣的信息，所以不僅可以利用伴隨式進行檢錯，還可以用伴隨式完成一定范圍內的糾錯。第55頁/共270頁二、循環碼的檢錯能力如果生成多項式g(x)中含有因式x+1，即g(x)=(x+1)g1(x)，則用這種生成多項式生成的循環碼可以檢測出碼字中的奇數個錯誤。在電力系統的噪聲信道中，經常出現突發干擾。循環碼對突發干擾的檢錯能力如下：（1）由n-k次多項式g(x)生成的循環碼!能檢測出所有突發長度為n-k或小于n-k（即b≤n-k）的突發錯誤。第56頁/共270頁（2）由n-k次多項式g(x)生成的循環碼，當突發錯誤的突發長度b>n-k時，檢測不出的突發錯誤占同樣長度的可能的突發錯誤總數的百分比為

2-(n-k)

當b-1>n-k2-(n-k-1)

當b-1=n-k第五節系統循環碼的編譯碼電路一、除法電路系統循環碼的編碼是將信息多項式m(x)乘以xn-k，再除以生成多項g(x)，把所得余式r(x)與xn-km(x)模2加，便得到碼字c(x)=xn-km(x)+r(x)。譯碼時用接收碼字去除以生成多項式g(x)，判余式是否為零。由此可見，無論編碼還是譯碼，都要進行多項式的除法運算，求余式。第57頁/共270頁

多項式的除法運算，可以用反饋移位寄存器實現。當除式g(x)為n-k次多項式時，完成除法運算的電路見圖3-3，稱為除法電路。只要除式g(x)被確定，與它對應的除法電路也唯一地被確定。第58頁/共270頁二、系統循環碼的譯碼電路按照圖3-3，當g(x)=x3+x+1時可以構成圖3-4所示的除法電路。這種除法電路的被除數從移位寄存器的低端輸入，所以稱它為低端輸入除法電路。被除數為1111111，它在低端輸入除法電路中的運算過程如表3-5所示。

第59頁/共270頁

當被除數是n位二進制數時，低端輸入除法電路要經過n次移位運算得到最后余數。如果接收端按生成多項式g(x)構成低端輸入除法電路，并把從信道中接收的碼字按接收節拍逐位送入除法電路，那么當n位碼元接收完后，除法電路中寄存器狀態便是接收碼字除以生成多項式之后的余式，即伴隨式。這時，低端輸入除法電路完成了譯碼運算。三、系統循環碼的編碼電路圖3-5為g(x)=x3+x+1對應的高端輸入除法電路，它仍由生成多項式g(x)唯一地確定。第60頁/共270頁

如果被除數為信息序列1111，即m(x)=x3+x2+x+1，當信息序列送入該除法電路時，除法電路的運算過程如表3-7所示。這時電路經過四次移位運算得到余式111。第61頁/共270頁

用高端輸入除法電路完成編碼運算時，只需將k位信息碼元在向信道發送的同時，也送入除法電路，當k位信息位發送結束時，k次運算同時完成，在除法電路中便得到信息位對應的余數。再把信息的余數緊跟信息位發向信道，就保證了一個碼字中的n位碼元向信道發送是不間斷的。第六節系統循環碼的編譯碼算法在計算機系統中，而直接用程序來完成編碼和譯碼的除法運算，稱為軟件表算法。第62頁/共270頁一、軟件表算法I

設k位信息序列m=mk-1mk-2…m1m0，軟件表算法I的步驟是：（1）把k位信息序列m分成長度為n-k位的p信息段，記為m=M1M2…Mp。（2）在第一個信息段M1

后面添加n-k個零，然后除以生成多項式g(x)得余數r1。再將余數r1與第二個信息段M2

模2加得M2’。（3）在M2’

后面添加n-k個零，然后除以生成多項式g(x)得余數r2，將與第三個信息段M3

模2加得M3’

。（4）對M3’

按步驟（3）進行得M4’，如此下去直到對Mp’

按步驟（3）進行得到rp，它就是信息序列m編碼應得的余數。這時信息序列m對應的碼字是c=M1M2…Mprp。第63頁/共270頁

軟件表算法I把xn-km(x)/g(x)的除法運算變成了分段進行的除法運算。.并且每一段運算都是在n-k位二進制序列后面添加n-k個零，再除以生成多項式g(x)求余數。因此可以事先完成這2n-k個被除數除以生成多項式的除法運算，并把計算出的2n-k個余數稱為中間余數存在內存中，建立一個中間余數表。便可以找到該信息段對應的中間余數。軟件表算法I一般用在n-k比較小的情況。二、軟件表算法II

設信息序列m=mk-1mk-2…m1m0

，軟件表算法II的步驟是：（1）把信息序列m分成長度為(n-k)/2位的p信息段，記為m=M1M2…Mp。第64頁/共270頁（2）在第一個信息段M1

后面添加n-k個零，然后除以生成多項式g(x)得中間余數r1。再將n-k位中間余數r1分成兩段，前半段的(n-k)/2位是高位段，記為r1H，后半段的(n-k)/2位是低位段，記為r1L。（3）將r1H與第二個信息段M2

模2加，得M2’。在M2’后面添加n-k個零，然后除以生成多項式g(x)，得中間余數r3，再將n-k位中間余數分成兩段，前半段的(n-k)/2位記為r3H，后半段的(n-k)/2位記為r3L。（4）將r2H和r1L與第三個信息段M3

模2加，得M3’=r2H+r1L+M3

。在M3’后面添加n-k個零，然后除以生成多項式g(x)，得中間余數r3，再將n-k位中間余數分為兩段，前半段的(n-k)/2位記為r3H，后半段的(n-k)/2位記為r3L。第65頁/共270頁（5）對M3后面的信息段M4，M5...Mp重復步驟（4）,直到求出Mp‘=r(p-1)H+r(p-2)L+Mp。在Mp’后面添加n-k個零，然后除以生成多項式g(x)，得中間余數rp，再將n-k位中間余數rp分為兩段，前半段的(n-k)/2位記為rpH，后半段的(n-k)/2位記為rpL。將rpH與r(p-1)L模2加得rH=rpH+r(p-1)L,令rl=rpL，則rH和rL分別是信息序列m的余式r的高(n-k)/2位和低(n-k)/2位。記為

r=rHrL。對軟件表算法II也可以事先分別對長度為(n-k)/2位的所有二進制序列，其后添n-k個零，再除以生成多項式求中間余數，并在內存中建立一個中間余數表。以后對任何長度為k位的信息編碼，都可以通過查表和模2加運算完成。第66頁/共270頁三、兩段查表法如果把算法中劃分的信息段再進行處理，把一個信息段分解成兩個信息段的模2和，并且使分解后得到的兩個信息段各有一半的位數取零，其中一個高半段取零，另一個低半段取零。然后對分解后得到的信息段建立中間余數表，便可以進一步減少余數表所占內存的數量。兩段查表法減少了中間余數表占用的內存空間，但計算一個信息段的余數要進行兩次查表和一次模2加運算。第67頁/共270頁第七節遠動信息的CRC校驗一、生成多項式我國部頒循環式遠動規約規定，每幀遠動信息中的控制字和信息字都采用CRC校驗，并選用生成多項式g(x)=x8+x2+x+1生成(48,40)循環碼，其陪集碼為FFH。我國部頒問答式遠動規約中的報文，有校驗碼為16位的報文和校驗碼為8位的報文。16位校驗碼的報文采用CRC校驗，生成多項式是g(x)=x16+x15+x2+x+1，它是ISO制定的HDLC標準CRC校驗碼。8位校驗碼的報文中，校驗碼由7位CRC校驗碼和一位奇偶校驗碼組成。7位CRC校驗碼的生成多項式g(x)=x7+x6+x+1。第68頁/共270頁二、循環傳輸規約的CRC校驗生成軟件表的程序框圖見圖3-6。第69頁/共270頁

發端用軟件表算法I編碼時，要將40位信息分為5個八位的信息段。按照程序框圖圖3-7設計出編碼程序。第70頁/共270頁

編碼程序在發送端使用，對接收端應該將接收到的48位碼元分成6個8位長的字節，對前面5個字節（信息位）先按編碼程序處理計算出r5，對r5取非得r5，然后將r5與接收到的第六個字節異或，如果異或結果為零，認為接收碼字正確；否則表示發送碼字在信道中受到干擾。三、我國問答式遠動規約的CRC校驗1.16位校驗碼的報文校驗

16位校驗碼的報文格式，見圖2-19。第71頁/共270頁16位校驗碼的編碼程序框圖見圖3-9。第72頁/共270頁2.8位校驗碼的報文校驗把8位校驗碼的重復詢問報文用圖3-10表示，其中表示校驗碼字節。校驗碼字節的最高位由報文中其余字節的最高位進行模2加產生，剩余7位是CRC校驗碼，生成多項式g(x)=x7+x6+x+1。第73頁/共270頁第四章遠動信息的時序及同步第一節遠動信息的時序

遠動信息的發送時間順序和接收時間順序，可以用位、字節、碼字來表征。一、遠動信息的位

微機遠動裝置中，串行接口電路向信道發送或從信道接收的一位數據就是遠動信息的一個碼元，也稱為一位。每秒鐘向信道發送或從信道接收的碼元數，稱為碼元傳輸速率或波特率。總之，微機遠動裝置中遠動信息的碼元傳輸速率由串行接口電路的發送時鐘和接收時鐘進行控制。同步通信時，串行接口電路發送/接收時鐘頻率等于遠動信息的碼元傳輸速率，即波特率。異步通信時，發送/接收時鐘頻率和遠動信息的波特率之間有一個系數關系。第74頁/共270頁二、字節和碼字遠動裝置發送遠動信息時，CPU每次通過數據總線并行地向串行接口電路輸出一個字節，串行接口電路再一位一位地向信道串行輸出。接收遠動信息時，串行接口電路從信道一位一位地串行接收，當收滿一個字節后CPU通過數據總線并行地從串行接口電路讀入一個字節。發送端設有發送字節計數器，接收端有接收字節計數器，在接收和發送遠動信息的過程中，收發兩端還必須對碼字個數進行計數。三、同步的必要性遠動裝置的同步，就是要保證收發兩端碼字計數器和字節計數器的計數值一致，并使接收時鐘的相位與發送時鐘的相位差不超過允許值。這樣才能保證接收端對接收信息識別的正確性。實現同步的方法有幀同步和位同步兩種。第75頁/共270頁第二節幀同步一、幀同步（framesynchronization）如果發送端在每幀發送信息字之前，先發送同步碼字，即每幀以同步碼字開頭，標明一幀的開始。接收端從接收信息中檢測到正確的同步碼字后，將接收端的碼字計數器和字節計數器置成與發送端相同的計數狀態，這種同步方式叫幀同步。幀同步中的同步字取一組特定的不變的字符。二、同步字的檢測接收端對同步字的檢測分為兩種情況。一種是接收端正確接收完一幀信息后，在下一幀的同步字應該出現的時間間隔內尋找同步字，這叫慣性同步狀態。另一種是收發兩端處于失步狀態，比如接收端剛開機工作，這時接收端必須從接收信息中首先尋找出同步字才能進入對后續碼字的接收，這種工作狀態叫搜索同步狀態。第76頁/共270頁圖4-4是同步字檢出原理框圖。第77頁/共270頁第三節位同步位同步是指收發兩端的位相位一致，就是要使發送端串行接口電路的發送時鐘和接收端串行接口電路的接收時鐘始終保持相位一致。一、數字鎖相原理

發送端發送時鐘的周期等于一位碼元的時間寬度，因此接收端收到的數字信息中含有發送端發送時鐘的相位信息。接收端可以在接收信息的過程中!以接收到的信息相位為基準，不斷調整收端接收時鐘的相位，減小收發兩端的位相差，從而不至于出現因位相差的積累而失步的現象。這就是用數字鎖相實現位同步的原理。第78頁/共270頁

圖4-5是接收端完成位同步的數字鎖相電路原理框圖。

ua是收端接收到的經解調后的信息序列，ua出現變位時，校正脈沖發生器輸出ub，它可以代表發送端的位相位。分頻電路的輸出uc，是收端串行接口電路的接收時鐘。第79頁/共270頁

為了使兩端的位相差不超過半個碼元，相位比較器完成將ub（它代表發送端的位相位）和uc（它代表接收端的位相位）進行相位比較。計數脈沖控制電路的作用是：根據相位比較器的比較結果，調整收端分頻電路的分頻系數。二、數字鎖相電路數字鎖相電路的功能一是完成對收發兩端位相位的比較，判斷其超前和滯后狀態；二是根據判斷結果，調整接收端分頻電路的分頻系數，使收端的位，即碼元的寬度變長或變短，從而達到縮小兩端位相差的目的。第80頁/共270頁

圖4-7是用硬件構成的數字鎖相電路。圖中的兩個JK觸發器和CD4520加法計數器構成收端的分頻電路。分頻電路的輸出f6是串行接口電路的接收時鐘。校正脈沖產生電路由圖4-7中的異或門、觸發器ZX1和ZX2組成。Y1和Y2和H1完成相位比較和計數脈沖控制。第81頁/共270頁

圖4-8是用可編程定時器8253構成的數字鎖相電路。8253的計數器0作分頻電路；計數器2、D觸發器和與門完成相位比較；分頻系數的調整由軟件實現。第82頁/共270頁三、通信方式與位同步以同步通信方式發送信息時，收端的幀同步措施可以通過對同步字的檢測，將信息序列按字節劃分開。但在實現幀同步后，按字節接收的過程中，為了消除發端的發送時鐘和收端的接收時鐘之間的頻差所產生的位相差，收端必須同時采用位同步措施。異步通信用一位起始位表示字符的開始，用停止位表示字符的結束，以此構成一幀信息。由于起始位起到使該字符內各位碼元保持位同步的作用，因此收端不必再采用其它措施實現位同步。第83頁/共270頁第四節同步的性能通過檢測同步字完成幀同步時，由于信道的干擾，可能出現漏同步和假同步。用數字鎖相電路完成位同步時，存在反校的可能性。一、漏同步和假同步

當同步字在信道中受到干擾，使其中某些碼元發生變位，致使收端檢測不出同步字，稱為漏同步。當接收到的信息序列中，出現與同步字相同的碼序列時，在對同步字檢測時會把它誤判為同步字，造成假同步。二、位同步的反校收發兩端發送時鐘和接收時鐘的相位差<∏時，數字鎖相電路在工作過程中，通過相位調整，會使兩者的相位差繼續增加，直到≈2∏，造成兩端時序錯一位，這種情況稱為反校。第84頁/共270頁

第五章、遠動信息的信源編碼如何處理遠動信息和命令正是本章所要介紹的內容。

第一節、遙信信息的采集和處理一、遙信對象狀態的采集遙信信息通常由電力設備的輔助接點提供，輔助接點的開合直接反映出該設備的工作狀態。

無源接點：即空接點，無論是在(開)狀態還是(合)狀態，接點兩端均無電位差。提供給遠動裝置的輔助接點大多為無源接點。斷路器和隔離開關提供的就是這一類輔助接點。

有源接點：在(開)狀態時兩端有一個直流電壓，是由系統蓄電池提供的110V或220V直流電壓。一些保護信號提供此類接點。第85頁/共270頁

圖5-1給出了兩類觸點信號的例子。圖5-1(a)是斷路器動作機構原理圖。圖5-1(b)是斷路器事故跳閘音響回路的一部分。第86頁/共270頁

不論無源還是有源觸點，由于它們來自強電系統，直接進入遠動裝置將會干擾甚至損壞遠動設備，因此必須加入信號隔離措施。通常采用繼電器和光電耦合器作為遙信信息的隔離器件，如圖5-2所示。圖5-2(a)采用繼電器隔離，圖5-2(b)采用的光電耦合器隔離。第87頁/共270頁

圖5-3給出一適用于有源和無源接點的實用電路。當遙信信源連通（短路）時，輸出YX為高電平；當遙信信源懸空或帶有直流正電壓時，YX為低電平。

遙信對象采集也有采用雙觸點的處理方法。雙觸點遙信就是一個遙信量由兩個狀態信號表示，一個來自開關的合閘接點，另一個來自開關的跳閘接點。因此雙觸點遙信需用二進制代碼的兩位來表示。“10”和“01”為有效代碼，分別表示合閘與跳閘；“00”與“11”為無效代碼。這種處理方法可以提高遙信信源的可靠性和準確性。第88頁/共270頁二、遙信狀態的輸入電路經過上述信號處理后，遠動裝置內的遙信信息為符合TTL電平的“0”、“1”狀態信號。每一遙信對象映射到計算機中正好是二進制代碼的一位。大量散亂的遙信對象必須通過遙信狀態的輸入電路的有效組織，才能便于計算機處理。接收遙信量的輸入電路可以采用三態門芯片、并行接口芯片和數字多路開關芯片三類接口芯片實現。三態門芯片種類很多，如圖5-4以74LS244為例說明。

第89頁/共270頁

并行接口芯片同樣可以實現遙信量的采集，如圖5-5所示，以intel8255可編程I/O接口芯片為例說明。

當遙信量較多時，可采用數字量多路開關。如圖5-6所示。第90頁/共270頁

用數字量多路開關可實現遙信量輸入的擴展。圖5-7為采用1片SN74LS244和8片SN74151實現64路遙信量輸入的例子。第91頁/共270頁

遙信信息在采集和處理上有兩種不同的模式：定時掃查和變位觸發。1、定時掃查模式

圖5-8給出了一個8路遙信量采集的電路圖。將intel8255的A口設置為輸入方式，讀A口的狀態即可得到8路遙信量的狀態。第92頁/共270頁

一般將遙信掃查置于實時時鐘中斷服務程序中，每一個等時間間隔，如1~10ms，都要對全部的遙信量進行一次掃查，這樣構成的掃查模式為定時掃查模式。遙信定時掃查的子程序框圖如圖5-9所示。第93頁/共270頁2、變位觸發模式

在實時掃查模式的基礎上，增加一些硬件，占用一個CPU的外部中斷源，則可實現變位觸發模式。遙信變位中斷服務程序框圖如圖5-10所示。第94頁/共270頁三、提高遙信信息可靠性措施電網調度自動化對遠動系統中遙信采集的可靠性和準確性的要求極高，要求在硬件和軟件兩個環節加以充分的保證。硬件方面：保證強電系統和弱電系統的信號隔離，通常采用繼電器隔離和光電耦合器隔離。以及YX防抖和消噪處理。軟件方面：不能以一次讀取的遙信狀態為準，必須連續多次讀取狀態，以其每次讀取均相同的狀態作為遙信狀態，這樣才能保證遙信信息的正確性和可靠性。防抖和消噪處理也可以用軟件實現。第95頁/共270頁四、事件順序記錄事件（event）指的是運行設備狀態的變化，如開關所處的閉合或斷開狀態的變化，保護所處的正常或告警狀態的變化。事件順序記錄是指開關或繼電保護動作時，按動作的時間先后順序進行的記錄。

事件分辨率（separatingcapability,discrimmination）：指能正確區分事件發生順序的最小時間間隔。站內分辨率和站間分辨率：是指站內（或站間）發生的兩個事件能被分辨出來的最小時間間隔。規約中要求，站內分辨率應小于10ms，系統分辨率應小于20ms。它是事件順序記錄的主要技術指標。第96頁/共270頁

要完成事件順序記錄功能，遠動裝置中必須提供實時時鐘。實時時鐘由CPU內部或外部的可編程定時/計數器電路產生的定時中斷請求信號，在定時中斷響應后，執行實時時鐘中斷服務程序而形成。圖5-11給出一實時時鐘中斷服務程序框圖。第97頁/共270頁第98頁/共270頁

為了保證系統分辨率，全系統應該參照同一個時間標準，即必須建立全網的統一時鐘。方法一：由主站周期性地向各RTU發送時鐘命令，各RTU以主站的實時時鐘為標準對本站實時時鐘的各計數單元進行修正，達到統一時鐘的目的。圖5-12為主站向RTU發送校時命令、對時的示意圖。第99頁/共270頁

方法二：在主站和各RTU處分別裝配標準時鐘信號的接收裝置，接受天文臺發出的無線電校時信號或GPS（全球定位系統）提供的標準時鐘信號。這種方法能充分保證跨調度區域的系統分辨率的指標，減去了主站與子站之間的對時通信。第二節、遙測量的采集第100頁/共270頁一、模/數轉換原理模/數轉換是遙測量采集的核心部分。實現A/D轉換的方法很多,有逐位比較式、雙積分式、并行比較式以及U/F轉換式等。1、逐位比較式A/D轉換逐位比較式A/D轉換是把待轉換的直流模擬電壓與一組呈二進制關系的標準電壓一位一位由高至低逐位進行比較，決定每位是去碼（為0）還是留碼（為1），從而實現模擬電壓到二進制數碼的轉換。它一般由邏輯控制與定時電路、電壓比較器、逐次逼近邏輯寄存器SAR、D/A轉換電路和三態輸出數據鎖存器等組成。第101頁/共270頁圖5-14為逐位比較式A/D轉換原理框圖。值得注意的是：此轉換過程是對某一固定的輸入電壓經多次比較后得出轉換結果。如果在轉換過程中輸入出現正常波動或受到干擾，會給轉換結果帶來嚴重誤差。因此在實際應用中需在A/D轉換器前加一采樣/保持器，以保證在A/D轉換期間輸入電壓不發生變化。第102頁/共270頁2、雙積分式A/D轉換雙積分式A/D轉換采用的是U/T（電壓/時間）的轉換方式，圖5-15給出它的電路原理框圖。其工作過程分三個階段完成：采樣階段、回積階段和復零階段。第103頁/共270頁3、并行比較式A/D轉換

并行比較式A/D轉換又稱瞬時比較---編碼式A/D轉換，是一種轉換速度最快、轉換原理最直觀的轉換技術。圖5-17給出了n位并行比較式A/D轉換的原理圖。第104頁/共270頁第105頁/共270頁4、電荷平衡式U/f轉換

U/f轉換也是模/數轉換的一種實現方法。圖5-18(a)為電荷平衡式U/f轉換的原理框圖。第106頁/共270頁

圖5-18(b)為電荷平衡式U/f轉換的輸出波形。第107頁/共270頁二、模/數轉換芯片介紹1、AD574A2、ICL71093、LMx31三、模擬遙測量輸入的接口電路為了進一步了解遙測量采集的各環節，這里給出32路遙測量采集的實用電路，如圖5-24所示。該電路主要包括三個部分：CPU、譯碼、程序/數據存儲，如圖5-24(a)所示；多路模擬開關、采樣/保持、A/D轉換，如圖5-24(b)所示；以及光電隔離，如圖5-24(c)所示。第108頁/共270頁第109頁/共270頁第110頁/共270頁四、數字化的遙測量采集上面講的遙測量采集其輸入量均為直流模擬電壓信號的處理和上送。另外還有一類送入遠動裝置的遙測量不是模擬信號，而是數字信號。這類信號主要來源為一些指示儀表設備，這些設備將待測量通過內部電路轉換成數字信號（如BCD碼），數字值代表了待測量的大小，即為有名值。一方面用于數碼管顯示，另一方面用并行口輸出提供給遠動裝置或其他裝置使用。這類遙測量稱為數字化的遙測量。數字化的遙測量采集電路類似于遙信采集電路，利用并行口或三態門直接對數字化的遙測量進行讀數。第111頁/共270頁第三節、遙測信息的處理A/D轉換后的數據為原始數據，或稱為生數據，這些數據要提供給調度運行人員用還需要作一系列的處理。一、數字濾波輸入到遙測量采集系統的模擬直流電壓都是來自各類變送器和傳感器，這些有用的信號中常混雜有各種頻率的干擾信號。因此在遙測量采集的輸入端通常加入RC低通濾波器，用以抑制某些干擾信號。RC濾波器易實現對高頻干擾信號的抑制，但欲抑制低頻干擾信號（如頻率為0.01Hz的干擾信號）要求的C值太大，不易實現。而數字濾波器可以對極低頻率的干擾信號進行濾波，彌補了RC濾波器的不足。第112頁/共270頁

數字濾波就是在計算機中用一定的計算方法對輸入信號的量化數據進行數學處理，減少干擾在有用信號中的比重，提高信號的真實性。這是一種軟件方法，對濾波算法的選擇、濾波系數的調整都有極大的靈活性，因此在遙測量的處理上廣泛采用。在問答式遠動規約中建議采用一階遞歸濾波，濾波公式如下：

Yk=Xk+A(Yk-1-Xk)式中Xk--------新采樣數據；

Yk-1-----------前一次的濾波輸出；

Yk------------這一次的濾波輸出；

A---------濾波系數。第113頁/共270頁二、死區計算遠動裝置中遙測量的采集工作是不間斷地循環進行著，如果要將微小的變化也不停地送往調度中心，會增加各個環節的負擔，在遙測量處理中加入死區計算，則可有效地解決上述問題。死區計算是對連續變化的模擬量規定一個較小的變化范圍。當模擬量在這個規定的范圍內變化時，認為該模擬量沒有變化，這期間模擬量的值用原值表示，這個規定的范圍稱為死區。當模擬量連續變化超出死區時，則以此刻的模擬量值代替舊值。第114頁/共270頁三、越限比較對電力系統中每一個運行參數量用上限值和下限值來規定其允許的運行范圍，用這些量的實時運行值與其限值作比較，一旦發現某一量超出允許范圍即判為越限，可能是越上限或越下限。越限告警功能可以對系統運行狀態提供。。。四、標度變換和二—十轉換要將A/D轉換結果變為表遙測量的實際值就必須進行標度變換。1、標度變換標度變換又稱為乘系數，是將A/D轉換結果的無量綱數字量還原成有量綱的實際值的換算方法。第115頁/共270頁2、二—十轉換標度變換后的數據已經代表了遙測量的實際值，但此數據是以二進制數表示的。在某些場合，還希望再轉換為十進制數，這就需要進行二—十轉換。五、事故追憶

電力系統在運行過程中隨時可能發生事故，把事故發生前后的一段時間內遙測數據的變化情況保存下來，為今后的事故分析提供原始依據，這就是事故追憶功能。第116頁/共270頁第四節、脈沖量的采集和處理一、脈沖量的采集脈沖電能表發出的脈沖是經光電隔離采用集電極開路形式輸出，因此信號的提取需外加電源。圖5-26給出脈沖量輸入電路的兩種方式。脈沖量采集常采用兩種方法：硬件計數法和軟件計數法。第117頁/共270頁1、硬件計數法硬件計數法是利用定時/計數器實現對脈沖量的計數。以8253為例說明這種方法的實現。圖為8253介紹。第118頁/共270頁

圖5-29為以8253為例實現脈沖量采集的電路。第119頁/共270頁

圖5-30為實現脈沖量采集的中斷服務程序。第120頁/共270頁2、軟件計數法脈沖量脈寬一般大于10ms，如果采用類似于遙信變位判別的方法，可以用軟件測出脈沖量的正跳變（或負跳變），每一個正跳變，脈沖數加1。只要正跳變判別周期小于脈沖量的最小脈寬，則可正確地對脈沖計數。脈沖量軟件計數法程序框圖如圖5-31所示。第121頁/共270頁第122頁/共270頁二、脈沖量的處理遠動裝置對脈沖電能量計數后，還需將計數值發送到主站，計數值長度為24位二進制數。發送電能量的數據格式如圖5-32所示。第123頁/共270頁第五節、遙控和遙調遠動系統除了要完成對電力系統運行狀況的監測，還要對電力運行設備實施控制。一、遙控1、遙控輸出接口電路遙控輸出通常以繼電器襂點方式提供。繼電器一方面可起到信號隔離作用；另一方面可以直接接入控制回路，控制回路中信號的通斷。若提供的繼電器觸點容量不夠時，還可再接入一級中間繼電器。圖5-33為8路遙控輸出接口電路。第124頁/共270頁2、遙控實現

遙控輸出提供的是空觸點，將這對空觸點串入某一回路，其作用類似于一個開關，只是其接通和斷開的狀態受RTU輸出信號的控制。在電力系統中，遙控的主要對象為斷路器，分別由合閘回路和跳閘回路控制。因此，對斷路器的操作需要兩路遙控輸出實現，一路負責合閘控制，另一路負責跳閘控制。第125頁/共270頁

圖5-34給出斷路器遙控回路簡圖，圖中略去斷路器手動控制回路部分。第126頁/共270頁圖5-35為遙控實現電路圖。第127頁/共270頁3、遠動規約中的遙控命令遙控全過程分四個步驟完成，如圖5-36(a)所示。第一步，主站子站發送遙控選擇命令；第二步，子站向主站返送遙控返校信息；第三步，根據實現情況，主站向子站下達遙控執行命令或遙控撤消命令；第四步，如果是遙控執行則RTU改變遙控輸出狀態，如果是遙控撤消則遙控狀態保持不變。第128頁/共270頁

遙控命令幀均由五個碼字構成，其幀結構如圖5-36(b)所示。同步字為三組D709H。控制字的格式如圖5-37所示。第129頁/共270頁遙控信息字格式：二、遙調1、遙調輸出接口電路在廠站端遙調輸出的直流電壓、電流模擬量通常是由數/模轉換器加電壓放大、電流放大來實現的。第130頁/共270頁

數/模轉換器件種類眾多，但工作原理大致相同。這里以DAC1230為例作一簡要說明。第131頁/共270頁

圖5-41以DAC1230為例給出單極性數模轉換電壓、電流輸出電路。它可以實現0~5V、0~10V、0~10mA、0~20mA等不同量程輸出，若在電路中加入適當的偏置電路，則還可實現4~20mA輸出。第132頁/共270頁2、遙調的實現電廠有勵磁自動調節裝置以及頻率和有功功率的自動調節裝置，變電所有有載調壓變壓器的分接頭調節裝置。這些調節裝置可以手動操作和當地閉環控制，也可由調度中心下發遙調命令，經RTU處理后輸出遙調信息，實現遠程調節。調節裝置的不同，其調節方式也不相同。概括說來有兩種方式：模擬整定值調節方式和正增值/負增值脈沖調節方式。下面以可控硅自動勵磁調節裝置為例來說明這兩種方式。第133頁/共270頁

圖5-