331——電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控

1、1 套4.畫(huà)出調(diào)度端分布式遠(yuǎn)動(dòng)裝置的構(gòu)成框圖。一 .填空：1 .電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)的基本功能是遙控、遙測(cè)、遙調(diào)、遙信。2 .電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)的主要性能指標(biāo)是可靠性、實(shí)用性、準(zhǔn)確性。3 .列舉常用的信道類型（至少 4 種）衛(wèi)星通信無(wú)線電通信光纖通信微波通信專用有線通信，信道理想的衰減頻率特性是,理想的相移頻率特性是。4,已知（n,k）分組碼，最小碼距為 dmin,則監(jiān)督位長(zhǎng)度是 n-k,可檢出的錯(cuò)誤個(gè)數(shù)最大為 n-k-1,可糾正的錯(cuò)誤個(gè)數(shù)最大為（n-k-1）/2,分組碼的編碼效率是 k/n。5 .遙信量的采集過(guò)程中常用的隔離方法有數(shù)字濾波法和限幅濾波法。6 .遠(yuǎn)動(dòng)中常用的同步碼是。二 .簡(jiǎn)答：1 .簡(jiǎn)述波

2、特率和比特速率的區(qū)別。比特率是數(shù)字信號(hào)的傳輸速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)所傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼的有效位數(shù)。單位：比特/秒（bps）或千比特/秒（kbps）。波特率是調(diào)制速率（又稱波形速率）：線路中每秒傳送的波形的個(gè)數(shù)。單位：波特（baud）。調(diào)制速率 B 是波形周期 T 的倒數(shù)：B=1/T2 .簡(jiǎn)述多路復(fù)用技術(shù)及其主要實(shí)現(xiàn)方法。在發(fā)送端，將多路數(shù)字信號(hào)按一定方式復(fù)合起來(lái)通過(guò)一條線路傳輸，在接收端， 將收到的多路合成數(shù)字信號(hào)分解成原來(lái)的多路數(shù)字信號(hào)的技術(shù)。 實(shí)現(xiàn)方法：（1） 頻分多路復(fù)用：信號(hào)安排在互不重疊的頻段內(nèi)進(jìn)行調(diào)制， 然后合并成一個(gè)信號(hào)傳輸。（2）時(shí)分多路復(fù)用：各個(gè)不同信號(hào)按先后順序安排在不同時(shí)間段內(nèi)循

3、環(huán)傳輸。（3）波分復(fù)用：光的頻分復(fù)用，用于光纖通信（4）碼分復(fù)用：CDMA 碼分多址。3 .說(shuō)明數(shù)字調(diào)制的概念及其實(shí)現(xiàn)原理。數(shù)字調(diào)制是利用數(shù)字信號(hào)去控制一定形式的載波而實(shí)現(xiàn)調(diào)制的一種方法。通常用高頻正弦作為載波信號(hào)，當(dāng)用數(shù)字基帶信號(hào)區(qū)分別控制正弦載波信號(hào)的幅值Um、角頻率 w、相位。這三個(gè)參數(shù)中的任意一個(gè)參數(shù)時(shí)，便分別實(shí)現(xiàn)了振幅控件（ASK）移頻鍵控（FSK）及移相鍵控（PSK）的調(diào)制方式。5.說(shuō)明電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)中常用的差錯(cuò)控制方式，簡(jiǎn)述其信息傳輸過(guò)程。差錯(cuò)控制指能在接收端發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的控制措施和方法。四種差錯(cuò)控制方法：1 .、循環(huán)檢錯(cuò)發(fā)：收到誤碼丟棄等待再發(fā)。2、檢錯(cuò)重發(fā)：收到誤碼并檢測(cè)出來(lái)，

4、通知發(fā)送端重發(fā)直至正確。3、反饋檢測(cè)：將受到的信息原樣發(fā)回發(fā)送端比較，若正確則發(fā)送新信息反之重新發(fā)送。4、前向糾錯(cuò)：接收端檢測(cè)出錯(cuò)誤并確定位置自動(dòng)糾正(一般取反)。三.計(jì)算1 .已知 A/D 轉(zhuǎn)換器為 12 位雙極性(即數(shù)據(jù)輸出范圍為：2112111),測(cè)量值為500KV 母線電壓(考慮10%的電壓偏移)。確定 A/D 變換器的標(biāo)度變換系數(shù)； 若其輸出值為 2F0H,計(jì)算對(duì)應(yīng)的電壓值。變換系數(shù)=500000/(212-1)=122.1v/位2F0H=752D電壓值=(752*122.1+250000)(1+-0.1)=376.0kv307.6kv2 .已知一數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)采用(16,8)循環(huán)冗余

5、碼進(jìn)行差錯(cuò)控制， 采用的生成多項(xiàng)式為：g(x)=x8+x2+x+1,并且信息位是 97H,試計(jì)算：(1)該信息位對(duì)應(yīng)的監(jiān)督位。信息長(zhǎng)=8 碼字長(zhǎng)=16 監(jiān)督位 r=n-k=16-8=8M(x)=/+V+必+%+1小h=Is_=_-；A爐$+爐？+爐口+好+/100101110000000011101100=X0010100Hg(x)x8+x2x+l100000111100000111監(jiān)督位 11101100(2)該信息位對(duì)應(yīng)的碼字。Cfc)=A+r(x)=1001011100000000+11101100=1001011111101100(3)加入陪集碼(P(x)=x7+x6+x5+x4+x3

6、+x2+x+1)后的碼字。信息碼元未變，監(jiān)督碼取反r(x)=00010011C(X)=血血口題號(hào)一二三四五平時(shí)總分得分.簡(jiǎn)答題1 .說(shuō)明電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能。可對(duì)三相電壓、三相電流信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，并及時(shí)計(jì)算電壓、電流的有效值、電壓電流三相不平衡、有功功率、無(wú)功功率等重要參數(shù)；可記錄相關(guān)重要事件、故障發(fā)生時(shí)及時(shí)準(zhǔn)確的警；對(duì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算分析，并對(duì)這些信息進(jìn)行有效的評(píng)價(jià)，為決策提供重要參考；具有開(kāi)關(guān)量輸入輸出能力，可以實(shí)現(xiàn)各種開(kāi)關(guān)控制；具有遠(yuǎn)程通信接口，服務(wù)于更高層的企業(yè)信息分析管理系統(tǒng)；具有良好人機(jī)交互界面，便于對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀況的了解提供幫助。2 .簡(jiǎn)述遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中遙控量的傳輸過(guò)程。遙控輸出端輸出

7、保持某一狀態(tài)。輸出“0”，設(shè)備不工作；輸出“1”設(shè)備工作。當(dāng) RTU 掉電后原“1”態(tài)變?yōu)椤?”使設(shè)備停止工作。在電力系統(tǒng)中，遙控的主要對(duì)象為斷路器，對(duì)斷路器運(yùn)行狀態(tài)的控制方式不同，其合閘于跳閘操作分別由合閘回路和跳閘回路控制，因此對(duì)斷路器的操作需要兩路控制輸出實(shí)現(xiàn)，一路負(fù)責(zé)合閘，另一路負(fù)責(zé)跳閘。3 .說(shuō)明調(diào)制技術(shù)的類型以及常用數(shù)字調(diào)制方法的基本原理。調(diào)制方式按照調(diào)制信號(hào)的性質(zhì)分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制兩類；按照載波的形方式方式分為連續(xù)波調(diào)制和脈沖調(diào)制兩類數(shù)字調(diào)制技術(shù)是把基帶信號(hào)變換成傳輸信號(hào)的技術(shù)。它將模擬信號(hào)抽樣量化后，以二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)“1”或“0”對(duì)光載波進(jìn)行通斷調(diào)制，并進(jìn)行脈沖編碼（PCM

8、o 數(shù)字調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)，中繼時(shí)噪聲及色散的影響不積累，因此可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸。它的缺點(diǎn)是需要較寬的頻帶，設(shè)備也復(fù)雜。比較下列基本概念的異同1 .異步串行通信與同步串行通信異步通信是指通信雙方以一個(gè)字符（包括特定附加位）作為數(shù)據(jù)傳格單位且發(fā)送方傳送字符的間隔時(shí)間不一定。同步通信是指允許連續(xù)發(fā)送一序列字符而每個(gè)字符的數(shù)據(jù)位數(shù)都相同且沒(méi)有起始位和停止位。異步通信是指通信中兩個(gè)字節(jié)間的時(shí)間間隔是不固定的，而在同一個(gè)字節(jié)中的兩個(gè)相鄰位的時(shí)間間隔是固定的。同步通信是在通信過(guò)程中每個(gè)字節(jié)的時(shí)間間隔是相等的,而每個(gè)字字節(jié)的位時(shí)間問(wèn)隔也是固定的。2 .波特率與比特速率比特率是數(shù)字信號(hào)的傳輸速率： 單位時(shí)

9、間內(nèi)所傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼的有效位數(shù)。單位：比特/秒（bps）或千比特/秒（kbps）。波特率是調(diào)制速率 （又稱波形速率） ： 線路中每秒傳送的波形的個(gè)數(shù)。 單位： 波特（baud）。調(diào)制速率 B 是波形周期 T 的倒數(shù)：B=1/T3 .循環(huán)式傳輸模式與問(wèn)答式傳輸模式循環(huán)式：以廠站 RTU 為主動(dòng)端，自發(fā)地不斷循環(huán)地向調(diào)度中心上報(bào)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)（YC、YX、SOE、YXBW 等）的遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)答式：主站與多個(gè) RTU 通信時(shí)，主站掌握通信主動(dòng)權(quán)。主站輪流詢問(wèn)各個(gè)子站，并接收子站送來(lái)的消息。為了提高效率，子站在有變化時(shí)才報(bào)告發(fā)送，如 YX 變化（YXBW）,YC 越限發(fā)送。三.計(jì)算：已知一數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)采

10、用（16,8）循環(huán)冗余碼進(jìn)行差錯(cuò)控制，采用的生成多項(xiàng)式為 g（x）=x8+x2+x+1,并且信息位是 67H,試計(jì)算（1）該信息位對(duì)應(yīng)的監(jiān)督位信息長(zhǎng)=8 碼字長(zhǎng)=16 監(jiān)督位 r=n-k=16-8=8M(X)=a+必+/+工+i產(chǎn)、=Is-一,-1-.二一二一一：一二一；AT1S+X1S+X1O+V110011100000000110010=1100110+x8+x24-x+l100000111100000111監(jiān)督位一(2)該信息位對(duì)應(yīng)的碼字。CW=A+rW=110011100000000-1-110010=110011100110010(3)若以 FFH 為陪集碼，計(jì)算加入陪集碼后的碼字。

11、信息碼元未變，監(jiān)督碼取反R(x)=1101C(x)=J+r(x)=110011100000000+110010=110011100110010四.實(shí)例分析列舉遙測(cè)量采集與處理系統(tǒng)的主要組成環(huán)節(jié)。右圖中圖 1 所示為隨時(shí)間變化的實(shí)際電壓幅值信號(hào)的波形， 經(jīng)數(shù)據(jù)采集(采樣方式為直流采樣)后，得到的波形信號(hào)如圖 2 所示，試分析該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存在的問(wèn)題，并給出必要的改進(jìn)措施。模數(shù)轉(zhuǎn)換一數(shù)字量控系統(tǒng)中的發(fā)展前景。電力監(jiān)控系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、測(cè)控單元為基本工具，為變配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)及遠(yuǎn)程控制提供了基礎(chǔ)平臺(tái)，它可以和檢測(cè)、控制設(shè)備構(gòu)成任意復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)，在變配電監(jiān)控中發(fā)揮了核心作用

12、，可以幫助企業(yè)消除孤島、降低運(yùn)作成本，提高生產(chǎn)效率，加快變配電過(guò)程中異常的反應(yīng)速度。隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在電力行業(yè)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，用可以分布式的結(jié)構(gòu)保證發(fā)揮電力系統(tǒng)最大的效率。幫助管理者擺脫固定的監(jiān)控方式，借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)可以做到隨時(shí)隨地對(duì)電力系統(tǒng)的監(jiān)控，保證監(jiān)控的時(shí)效性。3套電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控原理一.填空1 .電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)的基本功能是遙控、遙測(cè)、遙調(diào)、遙信。2 .數(shù)字通信系統(tǒng)按消息傳輸?shù)姆较蚝蜁r(shí)間，分為、三種工作方式，其特點(diǎn)分別是、和。3,已知(n,k)分組碼，最小碼距為 dmin,則可檢出的錯(cuò)誤個(gè)數(shù)最大為 dmin-1,可糾正的錯(cuò)誤個(gè)數(shù)最大為(dmin-1)/2,分組碼的編碼效率是 k/

13、n。4 .常用的 A/D 轉(zhuǎn)換方法有積分型、逐次逼近型、并行比較型/串并行型、才 A調(diào)制型、電容陣列逐次比較型及壓頻變換型。5 .多路復(fù)用就的技術(shù)，常用的實(shí)現(xiàn)方法有和等。二 .選擇填空：1 .下面的論述適用于比特速率與波特率的分別是 1,2,3、45,6是信息傳輸?shù)乃俾蕟挝粫r(shí)間內(nèi)傳輸?shù)拇a元數(shù)其基本單位是比特/秒對(duì)于同樣的 4 進(jìn)制碼元，其數(shù)值較大其數(shù)值只與接收/發(fā)送時(shí)鐘頻率有關(guān)其基本單位是波特2 .下面關(guān)于異步通信與同步通信正確的說(shuō)法是2,僅適于異步通信的是_3,僅適于同步通信的有456。要求收發(fā)兩端時(shí)刻保持同步是串行通信的一種保持同步的方式3 .列舉遠(yuǎn)動(dòng)信息傳輸中常用的四種信道類型架空明線或

14、電纜、電力線載波信道、光纖信道、微波信道，下列的描述中滿足它們各自特點(diǎn)的分別是 2、_5_1_、三 .簡(jiǎn)述電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的功能。電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)按功能有數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，能量管理。四.列舉調(diào)制的不同類型，簡(jiǎn)述三種數(shù)字調(diào)制方式的基本實(shí)現(xiàn)原理調(diào)制方式按照調(diào)制信號(hào)的性質(zhì)分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制兩類；按照載波的形方式方式分為連續(xù)波調(diào)制和脈沖調(diào)制兩類數(shù)字調(diào)制技術(shù)是把基帶信號(hào)變換成傳輸信號(hào)的技術(shù)。它將模擬信號(hào)抽樣量化后，以二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)“1”或“0”對(duì)光載波進(jìn)行通斷調(diào)制，并進(jìn)行脈沖編碼（PCM。1數(shù)字調(diào)幅（AM（振幅鍵控 ASK:正弦波幅值不同代表 1 或 0。2數(shù)字調(diào)頻（FM（移頻鍵控 FSK:不同頻率代表 1

15、或 0。3數(shù)字移相（PM（移相鍵控 PSK:波形的相位變化來(lái)表示 1 或 0。分為二種:a）二元絕對(duì)調(diào)相：相位為 0 代表 0,為 PI 代表 1;b）二元相對(duì)調(diào)相：用前 1 個(gè)波作參考，相位相同代表 0,相反代表 1。五.簡(jiǎn)述遙控命令的執(zhí)行過(guò)程遙控輸出端輸出保持某一狀態(tài)。輸出“0”，設(shè)備不工作；輸出“1”設(shè)備工作。當(dāng) RTU 掉電后原“1”態(tài)變?yōu)椤?”使設(shè)備停止工作。在電力系統(tǒng)中，遙控的主要對(duì)象為斷路器，對(duì)斷路器運(yùn)行狀態(tài)的控制方式不同，其合閘于跳閘操作分別由合閘回路和跳閘回路控制，因此對(duì)斷路器的操作需要兩路控制輸出實(shí)現(xiàn)，一路負(fù)責(zé)合閘，另一路負(fù)責(zé)跳閘。六.簡(jiǎn)述事故追憶的主要內(nèi)容，并說(shuō)明電力系統(tǒng)

16、遠(yuǎn)動(dòng)中進(jìn)行死區(qū)計(jì)算的必要性。事故追憶（PDR：PostDisturbanceRevieW：凍結(jié)某時(shí)刻全網(wǎng)的重要的遙測(cè)點(diǎn)、遙信點(diǎn)的畫(huà)面（如照相），每個(gè)這樣的畫(huà)面稱為一幀，其循環(huán)周期可為每個(gè)字符具有起始位和結(jié)束位通常以三組 EB90H 為同步字對(duì)設(shè)備的時(shí)鐘精度要求較高收發(fā)兩端在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中保持同步4_6、_3通常與電話信號(hào)同時(shí)傳送以特高頻的無(wú)線電波為載波為電力系統(tǒng)特有只適合于低速近距離傳輸保密性好，方向性強(qiáng)通常采用脈沖編碼方式進(jìn)行調(diào)制數(shù)秒到數(shù)分。典型的 PDR 記錄長(zhǎng)度為：事故前 10min,事故后 5min七.畫(huà)出數(shù)字通信系統(tǒng)模型的主要組成環(huán)節(jié)。八.簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能。1 .硬件資源共享網(wǎng)絡(luò)硬件資源包括 CPU、內(nèi)存、磁盤(pán)、磁帶機(jī)、打印機(jī)、繪圖儀等。接入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都具有某些硬件資源，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使這些計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間可以互相使用對(duì)方的硬件資源，就像使用自己的硬件資源一樣方便，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)范圍內(nèi)的硬件資源共享，從而節(jié)省硬件投資，也便于集中管理和均衡分擔(dān)負(fù)荷。2 .軟件資源共享軟件資源包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、工具軟件和應(yīng)用程序等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)允許不同計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間互相使用對(duì)方的軟件資源，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)范圍內(nèi)的軟件資源共享，從而避免了軟件重復(fù)研制和重復(fù)存儲(chǔ)，也便于軟件的集中管理、升級(jí)以及數(shù)據(jù)完整性控制。3 .用戶間的信息交換計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為用戶提供