這是一個關于配電網自動化系統(tǒng)概述PPT課件，主要介紹了配電自動化通信系統(tǒng)的層次結構、配電自動化的通信系統(tǒng)的組成及作用、配電自動化的通信方式及特點、通信系統(tǒng)應用實例分析鞥內容。配電自動化的通信系統(tǒng) 第三講 1 配電自動化通信系統(tǒng)的層次結構 1.2 配電自動化通信系統(tǒng)的層次 一個完整的配電自動化系統(tǒng)包括配電自動化主站、配電自動化子站、遠方監(jiān)控單元三個部分。主站和子站間的通信、子站和現(xiàn)場監(jiān)控單元間的通信有一個共同的特點，其中一方必為計算機系統(tǒng)，另一方為計算機系統(tǒng)或其它監(jiān)控單元。另一個特點是通信距離比較遠，可能為幾公里，甚至幾十公里。（1）主站級通信包括： 主站——調度 主站——子站 主站——變電站（2）子站級通信 主站——子站 子站——調度 子站——變電站子站——遠方終端（RTU/DTU/TTU） 子站起到承上啟下的作用，歡迎點擊下載配電網自動化系統(tǒng)概述PPT課件哦。

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配電自動化的通信系統(tǒng) 第三講 1 配電自動化通信系統(tǒng)的層次結構 1.2 配電自動化通信系統(tǒng)的層次 一個完整的配電自動化系統(tǒng)包括配電自動化主站、配電自動化子站、遠方監(jiān)控單元三個部分。主站和子站間的通信、子站和現(xiàn)場監(jiān)控單元間的通信有一個共同的特點，其中一方必為計算機系統(tǒng)，另一方為計算機系統(tǒng)或其它監(jiān)控單元。另一個特點是通信距離比較遠，可能為幾公里，甚至幾十公里。（1）主站級通信包括： 主站——調度 主站——子站 主站——變電站（2）子站級通信 主站——子站 子站——調度 子站——變電站子站——遠方終端（RTU/DTU/TTU） 子站起到承上啟下的作用�。�3）終端設備通信 主FTU——從1(RTU/DTU/TTU) 從2(RTU/DTU/TTU) 從3(RTU/DTU/TTU) ….. a) 級連方式 b) 總線方式 通常采用RS－232接口 通常采用RS－485接口（3）終端設備通信 主FTU——從1(RTU/DTU/TTU) 從2(RTU/DTU/TTU) 從3(RTU/DTU/TTU) ….. 子站——主FTU——遠方終端（RTU/DTU/TTU） 主站——主FTU——遠方終端（RTU/DTU/TTU） 終端設備通信主要是主從模式！ 2 配電自動化的通信系統(tǒng)的組成及作用 2.1 數(shù)字通信技術中的幾個基本概念 2.2 數(shù)據通信傳輸方式 2.3 通信規(guī)約 2.4 調制解調器的作用及原理 2.1數(shù)字通信技術中的幾個基本概念 （1）碼元。遠動通訊系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據是用碼元序列表示的。若數(shù)據用一串有具體定義的脈沖表示，則稱每個信號脈沖為碼元，即攜帶信息的信號單元叫碼元。在短距離傳送中，邏輯高電平用“1”表示，低電平用“0”表示（稱為單極脈沖）。在較長距離傳輸中可用正負電平表示（稱為單雙極脈沖）。（2）碼元傳輸速率（傳碼率）。單位為波特（band），它定義為單位時間（秒）內通過系統(tǒng)所傳送的碼元數(shù)（脈沖數(shù)），也稱傳碼率。碼元傳輸速率Nb可用下式表示為 Nb ＝1/Ts 假設有一個碼元（“1” 或“0”）信號波形的脈沖寬度為Ts，顯然Ts越小，脈沖寬度越窄，單位時間內傳送的碼元數(shù)越多，傳送的數(shù)據、符號數(shù)目也就越多，即效率越高。例如，在一個數(shù)據傳輸系統(tǒng)中，如果傳送的信號波形的脈沖寬度為1.67ms，則信號傳輸速率約為600（band），即每秒可傳送600個脈沖。 （3）  信息傳輸速（傳信率）。單位是比特/秒（bit/s），它定義為單位時間（秒）內通過系統(tǒng)所傳輸?shù)男畔⒘�，又稱作數(shù)據傳輸速率，可用下式表示為: Rb=Nblog2N 式中：N為一個脈沖所表示的有效狀態(tài)，即調制電平數(shù)（為2的整數(shù)倍）；Nb為每秒傳送的脈沖數(shù)，如果數(shù)據傳輸系統(tǒng)傳送的是二進制碼元，則N＝2，那么碼元傳輸速率Nb和信息傳輸速率Rb是一樣的。從式可以看出，在碼元傳輸率Nb不變的情況下，傳輸碼元的進制越高，即N 值越大的話，則Rb越大，也就是所傳輸?shù)男畔⒘吭酱螅坏珜�應的系統(tǒng)進制數(shù)越大，其技術問題越復雜，實現(xiàn)越困難。另外，傳輸信道的頻帶也給傳輸速率帶來一定的限制。（4）  消息傳輸速率（消息率）。單位是比特/秒（bit/s），它定義為單位時間（秒）內通過系統(tǒng)傳輸?shù)膹男畔⒃窗l(fā)出的信息量，記做Rm。 傳碼率、傳信率和消息率三者定義 5）誤碼率。在莫一數(shù)據傳輸過程中，發(fā)生錯誤的碼元數(shù)與總傳輸碼元數(shù)之比稱為誤碼率。電力系統(tǒng)遠動通信中要求誤碼率小于10－5誤碼率與通信的質量以及各種干擾的大小等因素有關. （6）帶寬（Band Windth）。它是指傳輸模擬信號的頻帶寬度，模擬信號帶寬由較高頻率減去較低頻率得到，但為了表達方便，通常利用頻率范圍來描述帶寬。例如，音頻信號的帶寬是300～3400Hz。（7）基帶和基帶傳輸。在實際工作中人們所需要傳輸?shù)脑�始信號（信息信號），無論是模擬信號（如語音信號、圖象信號等），還是數(shù)字信號（如計算機和各種數(shù)字終端輸出的信號），通常其頻率都較低，它們所占據的這部分頻帶，通常成為基本頻帶（簡稱為基帶），基帶也就是指信號本身的基本頻帶�；鶐�信號中的每個基帶脈沖實際上就是一個可傳輸?shù)拇a元。如果將基帶信號直接在信道（以傳輸媒質為基礎的信號通道）中傳輸，就稱為基帶傳輸。 （8）調制與頻帶傳輸。由于基帶傳輸?shù)男诺劳ǔＪ怯芯�信道，如明線、對稱電纜、同軸電纜等，所以不能遠距離傳輸。為了遠距離傳輸，一般要利用無線通道或載波通道，如利用載波通道，這時就須借助于正弦載波，通過頻譜變換和搬移后，在進行傳輸。 所謂調制就是在調制器中，將數(shù)字基帶信號調制到載波上，變?yōu)閿?shù)字載波信號。這種用載波運載基帶信號的過程稱為調制。反之，從已調制過的載波信號中，將作為調制信號的原基帶信號分離出來的過程稱為解調。 (9) 報文及報文分組。報文是一組包含數(shù)據和呼叫控制信號（例如地址）的二進制數(shù)，是在數(shù)據傳輸中具有多種特定含義的信息內容。（10）以太網（ETHERNET）。它是一種局部通信網，通常在線路半徑1～10km中等規(guī)模的范圍內使用，為單一組織或單位的非公用網，網中的傳輸介質可以是雙絞線、同軸電纜或光纖等。它的特點是：信道帶寬較寬；傳輸速率可達10Mbit/s;誤碼率很低（一般為10－8～10－11）. 2.2數(shù)據通信的傳輸方式 2）典型數(shù)據通信系統(tǒng)的組成 數(shù)據傳輸設備（DCE）的主要作用是將數(shù)據終端設備（DTE）送來的基帶數(shù)字信號轉變成使用與遠距離傳送的數(shù)字載波信號。常見數(shù)據傳輸設備有：調制解調器（modem）、復接分接器、數(shù)傳電臺、載波機和光端機。數(shù)據傳輸信道：按載體傳輸形式：有線傳輸和無線傳輸按數(shù)據傳輸形式：模擬信道和數(shù)字信道 2.3 通信規(guī)約（Protocol） 所謂通信規(guī)約是指調度端和執(zhí)行端通信時共同使用的人工語言的語法規(guī)則及應答關系。規(guī)約規(guī)定怎樣開始/結束通信、誰管理通信、怎樣傳輸信息、數(shù)據是怎樣表示和保護的、工作機理、支持的數(shù)據類、支持的命令以及怎樣檢測/糾錯等內容。調度端和執(zhí)行端只有使用相同的通信規(guī)約，彼此才能明白對方所發(fā)信息的意義，通信才能正常進行。 OSI標準制訂通信規(guī)約是發(fā)展趨勢 國際化標準組織ISO定義了一個開放式系統(tǒng)互聯(lián)模型標準OSI，該模型包含了七層協(xié)議，即物理層、數(shù)據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層，每一層都強調特殊的網絡功能。任何一層只向它的上一層提供服務，并接受下一層的服務申請，每一層只與它的對應層進行通信。 （1） 物理層物理層提供兩個通信實體之間的數(shù)據傳輸路徑，它負責在連接兩個相鄰的節(jié)點之間的各種媒介上透明地傳輸任意位流。該層定義物理網絡結構、所使用的媒介的機械和電氣特性以及傳輸編碼和計時時間等。（2）數(shù)據鏈路層數(shù)據鏈路層是將物理層的“位”組成“幀”，定義網絡邏輯拓撲結構、媒介訪問策略、物理地址、尋址方式，并提供連接服務。 （3）網絡層網絡層的作用是將數(shù)據轉移到一個特定的網絡位置，并且確保正確數(shù)據經過路由選擇發(fā)送到由不同網絡組成的網際網，即提供連接服務。（4）傳輸層傳輸層提供端到端的數(shù)據報文傳輸，它將下層的信息組成段，并將這些段提交給回話層，或者更上層的協(xié)議處理；它使用網絡層的路由服務，并提供數(shù)據連接服務。 （5）會話層會話層實現(xiàn)服務請求者和提供者之間的通信。通信會話被用來建立、維護、同步并且管理通信實體之間的對話機制所制約。通常，本層協(xié)議也幫助較高層協(xié)議識別和連接到網絡上提供的各種服務。（6）表示層表示層能把數(shù)據轉換成一種能被各個計算機以及允許的應用程序相互理解的約定格式（傳輸語法）。表示層的主要作用是翻譯和加密。 （7）應用層應用層包含了針對每一項網絡服務的所有問題和功能。換句話說，上面6層協(xié)議包含了通常支持網絡服務的任務和技術，而應用層則提供了完成指定網絡服務功能所需的協(xié)議。 2.4 調制解調器的作用和原理 所謂調制解調器是講數(shù)字基帶信號調制在載波上，變?yōu)閿?shù)字載波信號，這種過程叫調制（modulate)調制器。從已調制過的載波信號中，講作為調制信號的原基帶信號分離出來的過程 稱為解調過程（demodulator)解調器。調制解調器的作用 a) 講基帶信號的頻譜移到載頻附近，以適應信道頻帶的要求，便于發(fā)送和接收。 b)實現(xiàn)信道的多路復用。 c)壓縮信號帶寬，以便于利用話帶傳輸設備進行數(shù)據傳輸 調制的基本原理 有一個正弦電壓信號 u=UMax Sin(wt+Ψ) 我們可以讓正弦波電壓的幅值，角頻率和初相角隨源碼信號變化。 1）數(shù)字調幅ASK（amplitude shift keying） 2) 數(shù)字調頻FSK(frequency shift keying) 3) 數(shù)字調相PSK(phase shift keying) 調制的幾個基本的脈沖波形圖 a) 碼元波形 b) 調幅波形 c) 調頻波形 d) 二元絕對調相波形 e)二元相對調相波形 圖 “相一地”制高頻通道的構成 1一輸電線；2 高頻阻波器；3—耦合電容器；4 結合濾波器 5 放電間隙；6—接地隔離開關；7 高頻電纜；8 高頻收發(fā)信機 （4）電力線載波通信的優(yōu)缺點（1）光纖的結構與尺寸光纖的結構光纖的尺寸（2）光纖的類型多模光纖(Multimode Fiber， MMF) 光信號不止一種波長，典型的多模光纖尺寸為62.5μm/125μm 單模光纖(Singlemode Fiber， SMF ) 光信息只有一種波長，典型的單模光纖尺寸為8μm/125μm （3）光纖通信系統(tǒng) 多通道光端機示意圖 3.3 高頻電壓脈動控制系統(tǒng) GPRS的通訊需要固定IP的支持，因此采用一臺擁有固定IP的主機作為服務器，結構上采用C/S模式，對監(jiān)測站點通過GPRS網絡實現(xiàn)集中管理、控制和數(shù)據采集，GPRS通信網絡拓撲圖如下圖所示： 為了較經濟的滿足配電自動化的要求，通常根據配電網的具體情，在 不同層次上采用不同的通信方式，從而構成混合通信系統(tǒng)。 主站與子站的通訊子站與終端之間的通訊gg8紅軟基地