任务：1、将电力系统的运行状态采集并传送到调 度中心（监测）
2、接受调度中心下达的命令去调控电力系 统中的设备的运行状态（控制）
对远动（遥控）的理解：实际上应该理解为监控更 为合理，即控制一个设备的前提是我们能够清楚地 监测到这个设备的运行状态，在此基础上，再根据 实际需要对其进行控制。
4、相关学科与理论技术（参考资料）
电力系统远动原理及技术
四川大学电气信息学院
陈实
电力系统远动原理及技术
第一章 绪论
远动：TeleControl RemoteControl
从英文知道，实际上远动就是遥控，只是电力系统的 习惯叫法而已。
问题：为什么需要遥控，遥控如何理 解？
第一章 绪论 1.1 概述
1、复杂电力系统的主要管理问题
距离远管理困难
2、电力系统远动的功能
由图可知其功能为： （1）、调度中心通过对远动设备获得远方的电
力系统设备的运行状态（图中的虚线）和设备 的运行数据（简称为遥测量，以YC表示）以及 设备的状态（简称遥信量，以YX表示）。 （2）、调度中心可以根据需要对电力系统设备 进行远方控制（简称为遥控，以YK表示）和远 方调节（简称遥调，以YT表示）。
设备多
监控难
各种设备状态不一
调度难
怎样解决这些问题？
调度系统的必要性
1、电能难于大量储存 2、实时生产=实时消费 3、消费随时在变化（有一定规律，但是不能精确
确定） 4、生产必须跟踪消费 5、还要保证消费的质量（供电质量） 6、同时重要的是要保证安全性、经济性 7、自动装置+各级调度系统
离用中继（接收，放大，传出） 优点：频带宽（相同时间传输信号多），方向性强，
保密性好。
卫星通信（特殊微波）
频率更高（4G赫兹以上） 以地球同步卫星为中继站进行中继通信 一个卫星的视角为120度左右，原则上三个卫星沿
轨道均匀分布即可覆盖南北纬60度以内的地球表 面。 优点：频带宽，传输容量大，通信距离长，不易 受干扰。 发展趋势：卫星上转发器增多，功能增强，发射 功率增强；地面站天线变小，地面站数量增多， 均摊成本降低。
源站址字节：
目的站址字节：
校验码字节：监督元
同步字
控制字
信息字 。。。。。。 信息字
DL451信息字
功能码 8位
信息数据 32位
校验码 8位
功能码：表示信息数据的作用。不同功能码代表不同功能。共 256个功能。
代号00H-7FH：均为遥测数据（128个字，每个字装载两个遥 测数据，总共可以定义256个遥测量）
频率损失不会造成很大影响。所以通常语音用0.3—2.3kHz范围，远动信 号用2.7—3.4kHz范围。（频分复用） 怎样装载？调幅，调频，调相。 怎样卸载？解调，反其道。
阻波器
耦合电容器 结合滤波器 调制解调器
高频耦合
电话
远动信号
微波通道
微波？微小的波，波长小，即频率高。 频率范围：300M—300GHz。 形式：无线传播，直线传播，点对点对准。 传输距离：30—50km（功率损耗，地球形状），远距
代号F0H-FFH：均为遥信数据（16个字，每个字装载32路遥 信，总共定义了512个遥信量）
代号E0H:遥控选择命令 代号E1H:遥控返校命令 代号E2H:遥控执行命令
帧的组织方式
循环：在满足规定的时间前提下（A帧循环时间为3秒，B 为6秒，C为20秒），帧序列可以任意组织，固定各帧的排 列顺序循环传送。
衰减少、适用大容量远距离） 光缆：多路光纤（几十几百根）+护套 介质：光纤维-----光缆。 架设：单独架设、地线复合光纤（OPGW）。 优点：带宽宽，衰减小，抗干扰能力强，误码率低。
光端机
电端机
电光转换
光缆
光电转换
电光转换：电光二极管、激光二极管 光电转换：光电二极管 通信模式：模拟通信、数字通信 模拟通信：用模拟电信号调制光强度 数字通信：用数字脉冲电信号对光强进行调制。 PCM:脉冲编码调制。
特点： 有问才答 按需回答 可以共享通道（地址区别） 对信道要求高，且必须为双向通道（全双工或者半双
工）
远动信息的编码
循环式（部颁）： 以帧为单位（帧长度可变） 帧由各类字组成。包括信息字，控制字等 信息字由6个字节组成（48BIT），固定长度
功能码（8）
信息码（32位）
信道译码
厂
站
端
YC采集
YX采集
YK执行 YT执行
相关术语
• 调度中心：主站 • 厂站：子站 • 主站端的远动装置：前置机（front-end
插入：对于特殊情况，则插入到循环顺序中优先传送。如 遥信变位（1秒内）、遥控、升降命令的返校（长度为字）。
简化：为了简化应用，也可以对帧结构进行简化（固定帧 长度，同步字+信息字+慢变化字），降低出错的概率。
典型传送顺序： AB AC AB AC AB AD1 AB AC AB AC AB AD2 E帧在需要时，采用插入传送。
校验码（8）
远动信息的编码
以报文为单位传输 报文格式如下：
报文头
数据区
校验码
宽度为8位，长 度为3-4字节
长度可变， 字节数可变
DL451（部颁CDT）
帧结构（帧长度可变体现在信息字个数可变） 字：不同于计算机中字的概念，为48位，是码字
的意思。
同步字
控制字
信息字
。。。。。。
信息字
特点：？（表示方式0，1）
遥控信息
改变设备运行状态的命令，如发电机的起停命 令，断路器的分合命令。电容器，电抗器的投 切命令。
特点：可靠性要求高。 保证措施：返校。
遥调信息
传送改变设备运行参数的命令，如改变 发电机有功出力(调速)和励磁电流(调压) 的设定值，改变变压器分接头的位置。
光纤通道
原理：电信号转换为光信号传输，到目的地再由光信号转换 为电信号。
光信号传输：全反射原理，光纤芯对光的折射率大，包层折 射率小，在分界面处全反射，理论上无损耗。
实际损耗：光吸收（材料不纯）光散射（材料不均匀） 光纤材料：石英光纤、玻璃光纤、塑料光纤 传输模式：多模（多种电磁场分布模式）、单模（带宽极宽、
电力系统远动技术涉及到的学科：电力系统、 计算机、通信、控制等学科。
它的基本理论和技术包括：数据采集理论和 技术、计算机原理、编码理论、数据传输原理、 信息论以及电力系统运行状态的基本理论。
1.2 电力系统远动功能
1、调度中心和远动设备之间的数据传输示意图
调度中心
远动设备
YX YC
YK YT
电力系统
为了保证电力系统远动各种功能的可靠实现，远 动系统设备的结构必须合理。在各个环节上必须 要有一定的技术措施做保障。
远动系统的准确性和可靠性十分重要，远动技术 事实上就是保证“四遥”准确可靠的技术。
1、远动系统原理框图
YC/YX
YK/YT
信道译码
信道编码
调 度
端
调制解调器
通
道
调制解调器
信道编码
。。。。。。
信息字
控制字当然也是48位，由6个字节组成，从前往后依次为：
控制字节：ELSD0001
帧类别字节：重要遥测A帧、次要遥测B帧、一般遥测C帧、 遥信状态D1、电能量脉冲计数值D2、顺序事件记录E、遥 控（选择、执行、撤销）、升降（选择、执行、撤销）、 设置时钟等。
信息字数字节：本帧包含的信息字数。
3、远动信息的基本内容
电力系统远动实现的功能通常又称为“四 遥”功能。
除了基本的四遥功能,还包括SOE,事故追 忆、召唤时钟、广播命令等功能.
为了实现这种“四遥”功能，远动信息的 基本内容包括：遥信信息、遥测信息、遥控 信息和遥调信息。
遥测信息
各种运行参数，主要特点是随着时间连续变化的模拟 量。
同步字的作用
DL451规约要求远动信息的传送采用同步通信方式，即通 信过程以同步字的检测作为信息传输的开始。
检测到同步字后，进入同步通信状态，将接收信息按字节划 分开。实现帧同步。
但是为了消除两端时钟的频差所产生的相位差，收端必须同 时采用位同步措施（若不用异步通信的起始位检测作为位同 步方式，则用数字锁相环，以发送端发来的数字序列中含有 的相位信息，调整通信的基础是同步：发送端时钟频率=接收端传输时钟频 率、相位一致的运转。可以理解为两端速率相同，码元起止时刻 相同。
串行通信：信息一位一位传输。对应计算机RS232串口。 异步通信：串行通信的一种方式，以字符为单位进行传输，每个
字符均有起始位、数据位、校验位（可没有）、停止位。每个字 符的起始位都起到对该字符的同步作用。是位同步方式。额外花 费大，效率低。 同步通信：串行通信的一种方式，以同步字符作为传送开始，字 符之间不允许有空隙，线路空闲时发同步字符。但是两端频率有 一定误差，造成码元相位差，累积后可能造成错位，导致失步。 是帧同步方式。
电端机
无线电信道
组成：发射机、发射天线、自由空间、 接收天线、接收机。类似广播。
优点：不需要线路，节省材料，减少维 护量。
1.3远动系统的结构
对系统运行状态采集的数据不正确反映到调度中 心，对调度人员的抉择将会产生促使调度人员作 出错误判断和抉择的影响。（上行）
遥控、遥调命令下达到系统后信息不能保证正确 可靠，也将会产生十分严重的后果。（下行）
远动信息的传输模式
循环数字传输模式（CDT）：厂站端将要发送的远动信息按 照规约（协议）的规定组成各种帧，再编排好顺序，一帧一 帧地循环向调度端传送。
特点： 周期性发送 不论调度端是否需要 不需要调度端发问 逻辑上需要独占通道 对信道质量要求较低