配电自动化的通信系统和方式
配电自动化的通信系统
1 配电自动化通信系统的层次结构 2 配电自动化的通信系统的组成及作用 3 载波通信方式和光纤通信方式
配电自动化
1 配电自动化系统结构
同级管理信息系统 同级负荷管理系统 同级用电管理系统 同级其它系统
主站
。。。 。。。
子站
子站
子站
调度自动化系统 变电站自动化系统
通讯信前置接机 口和RAM, ROM集控等中心 核心芯片。有时加入DSP芯 片追求高基性站 能的微波 滤波和数字信号处理能力集中。转发器
通信前置机
用户表 用户表 用户表 用户表
配电自动化及其管理系统总体结构图
配电自动化系统（日本东京电力为例 ）
日本国内第一个配电自动化系统工程
银座支店 管辖区域状况 电力负荷密度：148,000kW／km2
FTU的组成：模块远方终端控CB制器，充电器箱变 、FT蓄U 电池
CB
、机箱外壳及各种附件组成 CB
Desktop System
柱上 开关
柱上 开关
Desktop System
CB
模块远方终端控制器必须包括：交流量采集回路，数 Desktop System
光纤
FTU
FTU
CB
字量采集回路，数字量输出（开关量输出回路），通
東京電力銀座支店 配電自動化系統
10
泰安配网自动化主站系统硬件配置示意图
郑州配网自动化主站系统硬件配置示意图
调度工作站 调度工作站 系统维护工作站 TCM专用 高级应用 通信服务器 工作站
数据处理工作站
网络 I 网络 II
Catalyst 5500
ATM交换机
调度SCADA/EMS
其 他 计 算 机 系 统
远
远
远
远
方
方 。。。。。 方
方
终
终
终
终
端
端
端
端
图2 大中型配电自动化及管理系统组成结构--三层结构
配电自动化
配电等自级动划化分系及统结组构成--结中小构型
同级管理信息系统 同级负荷管理系统 同级用电管理系统 同级其它系统
主 站 调动自动化主站 。。。 。。。 子站
变电站自动化系统
远
远
方 。。。 方
例如，在一个数据传输系统中，如果传送的信号波形 的 脉 冲 宽 度为 1.67ms， 则信号传输速率约为 600 （band），即每秒可传送600个脉冲。
（3） 信息传输速率（传信率）
单位是比特/秒（bit/s），它定义为单位时间（秒） 内通过系统所传输的信息量，又称作数据传输速率， 可用下式表示为: Rb=Nblog2N
终
终
端
端
远
远
方 。。。 方
终
终
端
端
图3 中小型配电自动化及管理系统组成结构
1）配电自动化通信的特点
一个完整的配电自动化系统包括配电自动化主站、 配电自动化子站、远方监控单元三个部分。主站和子站 间的通信、子站和现场监控单元间的通信有一个共同的 特点，其中一方必为计算机系统，另一方为计算机系统 或其它监控单元。另一个特点是通信距离比较远，可能 为几公里，甚至几十公里。
（2）码元传输速率（传码率）
单位为波特（band），它定义为单位时间（秒）内通 过系统所传送的码元数（脉冲数），也称传码率。
码元传输速率Nb可用下式表示为 Nb ＝1/Ts 假设有一个码元（“1” 或“0”）信号波形的脉冲宽
度为Ts，显然Ts越小，脉冲宽度越窄，单位时间内传 送的码元数越多，传送的数据、符号数目也就越多， 即效率越高。
式中： N为一个脉冲所表示的有效状态，即调制电平数（为2
的整数倍）； Nb为每秒传送的脉冲数，如果数据传输系统传送的是
二进制码元，则N＝2，那么码元传输速率Nb和信息传 输速率Rb是一样的。
（4） 消息传输速率（消息率）
单位是比特/秒（bit/s），它定义为单位时间 （秒）内通过系统传输的从信息源发出的信息 量，记做Rm。
◆控制和调节，接收主站下发的（或在子站处直接下 发）控制和调节命令，实施现场设备的控制和调节 ，如开合一个开关、改变变压器的分接头位置，调 节FTU整定参数等
配电自动化系统三层结构
主站系统
IBM AS/400 IBM S/88
IBM 3720/25/45 IBM 9370
Ethernet
站端设备
FTU --各类柱上开关变及电所环网柜控制器
a) 级连方式 主FTU 从FTU1 从FTU2
主FTU
b) 总线方式
从Fபைடு நூலகம்U1 从FTU2
配电自动化
(4) 数据子站系统功能
◆监视、控制管辖范围内的RTU、DTU、FTU、 TTU，实现“四遥”功能
◆数据采集，子站实时采集其连接设备的状态量、模 拟量（其中还包括子站通信系统、通道的状态信息 ）
◆数据转发，向主站系统转发RTU、DTU、FTU、 TTU的数据，向主站系统转发子站系统自身的运行 状态数据
（1）主站级通信包括：
主站——调度 主站——子站 主站——变电站
（2）子站级通信
主站——子站
子站——调度
子站——变电站 子站——远方终端（RTU/FTU/TTU）
子站起到承上启下的作用！
（3）终端设备通信
主FTU——从1(RTU/FTU/TTU) 从2(RTU/FTU/TTU) 从3(RTU/FTU/TTU) …..
1）数字通信技术中的几个基本概念
（1）码元
通信系统传输的数据是用码元序列表示的。若 数据用一串有具体定义的脉冲表示，则称每个 信号脉冲为码元，即携带信息的信号单元叫码 元。在短距离传送中，逻辑高电平用“1”表 示，低电平用“0”表示（称为单极脉冲）。 在较长距离传输中可用正负电平表示（称为单 双极脉冲）。
MIS系统
磁盘阵列
GPS
数据和图形 服务器
镜像及WEB 培训服务器 学员席工作站
GPS抢修车 调度工作站
配调中心
BLN 路由器
SDH通讯网络
2M E1 V.35
2M E1 V.35
ARN 路由器
ARN 路由器
子站1
子站N
2 配电自动化的通信系统的组成及作用
1）数字通信技术中的几个基本概念 2）通信传输方式 3）配电自动化通信系统的组成及作用 4）调制解调器作用及调制的基本原理 5）数据通信协议
消息传输速率与信息传输速率的关系是 Rm =ηRb
通常在传输数据的过程，总要加入一些多余度， 这些多余的比特携带的不是数据信息，而是为 数据可靠传输服务的信息。因此，传输效率η 总是小于1的
（5）误码率
在某一数据传输过程中，发生错误的码元数与 总传输码元数之比称为误码率。电力系统通信 中要求误码率小于10－5误码率与通信的质量 以及各种干扰的大小等因素有关.