電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動(dòng)化知識(shí)點(diǎn)總計(jì)

第六章數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)第一節(jié)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)構(gòu)成通信系統(tǒng)的構(gòu)成簡(jiǎn)單的通信系統(tǒng)由數(shù)據(jù)終端、調(diào)制解調(diào)器、通信線路、通信處理機(jī)和主計(jì)算機(jī)組成。信道進(jìn)行通信的通道又稱(chēng)為“信道”，按數(shù)據(jù)傳輸媒介的不同，數(shù)據(jù)傳輸信道可分為有線信道的無(wú)線信道兩類(lèi)，有線信道包括電力線載波、通信電纜、光纖、現(xiàn)場(chǎng)總線等。無(wú)線信道包括無(wú)線電廣播、微波、衛(wèi)星通信等。按數(shù)據(jù)傳輸模式的不同，可分為模擬信道和數(shù)字信道兩類(lèi)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能:（1）數(shù)據(jù)傳送（2）數(shù)據(jù)共享（3）軟件共享（4）硬件共享計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)和路節(jié)點(diǎn):轉(zhuǎn)接節(jié)點(diǎn)通常有通信控制處理機(jī)和集中器；訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)包括計(jì)算機(jī)和信息終端。路：鏈路是兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間承載信息流的線路或信道；通路由信源到信宿的若干節(jié)點(diǎn)和鏈路組成。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星形結(jié)構(gòu)、總線結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)、分布式結(jié)構(gòu)。信息調(diào)制信息調(diào)制的基本方法：（1）振幅調(diào)制（2）頻率調(diào)制（3）相位調(diào)制第二節(jié)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟铄e(cuò)控制差錯(cuò)控制方法差錯(cuò)控制方法有：（1）循環(huán)檢錯(cuò)發(fā)（2）檢錯(cuò)重發(fā)法（3）反饋檢驗(yàn)法（4）前向糾錯(cuò)法常用校驗(yàn)碼常用的校驗(yàn)碼方式有：（1）奇偶校驗(yàn)碼（2）方正碼（3）線性分組碼（4）循環(huán)碼（5）卷積碼第三節(jié)通信方式串/并行轉(zhuǎn)換計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的處理采用并行數(shù)據(jù)處理的方式，而數(shù)據(jù)傳輸線只有兩根，上面?zhèn)鬏數(shù)臄?shù)據(jù)采用串行數(shù)據(jù)才能輸出，因此，數(shù)據(jù)發(fā)送端的計(jì)算機(jī)設(shè)備要將數(shù)據(jù)通過(guò)傳輸線送出，必須將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)才能傳輸，數(shù)據(jù)接收端必須將接收到的串行數(shù)據(jù)進(jìn)行串/并行轉(zhuǎn)換才能將數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)庫(kù)或斤西瓜處理。數(shù)據(jù)通信的基本方式單工通信系統(tǒng):使用者只能向一個(gè)方向傳輸信息。半雙工通信系統(tǒng)：信道兩側(cè)的設(shè)備都具有信號(hào)發(fā)送和接收能力，但不能同時(shí)工作全雙工通信系統(tǒng)：發(fā)送與接收可同時(shí)進(jìn)行。異步通信和同步通信異步通信收發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)兩側(cè)裝置所用的時(shí)鐘是獨(dú)立的。為了保證數(shù)據(jù)幀內(nèi)所有數(shù)據(jù)被正確接收，必須保證一個(gè)數(shù)據(jù)組內(nèi)的提前量積累不超過(guò)半個(gè)碼元。一旦接受完一個(gè)數(shù)據(jù)組，接收端必循馬上回復(fù)對(duì)起始位的搜索，原有的偏差積累全部被消除。同步通信同步通信的最大特點(diǎn)是收發(fā)兩端的始終嚴(yán)格保持一致，從而使接收時(shí)鐘與接收數(shù)據(jù)碼元之間無(wú)誤差積累問(wèn)題，能正確地接收每一位數(shù)據(jù)碼元。最大的優(yōu)點(diǎn)在于設(shè)備簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，但效率很低。第四節(jié)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約在電力網(wǎng)通信系統(tǒng)中，調(diào)度端與廠站端之間為了有效實(shí)現(xiàn)信息傳輸，收發(fā)兩端需預(yù)先對(duì)數(shù)碼傳輸速率、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、同步方式等進(jìn)行約定，兩側(cè)設(shè)備應(yīng)符合和遵守這些約定，稱(chēng)為通信規(guī)約。信息字：一個(gè)數(shù)據(jù)串表示一定的信息。數(shù)據(jù)幀由起始標(biāo)志、地址字、控制字、若干信息字、監(jiān)督字以及結(jié)束標(biāo)志組成一個(gè)完整的信息結(jié)構(gòu)。循環(huán)傳送式規(guī)約定義:數(shù)據(jù)傳送式規(guī)約是一種以廠站端RTU為主動(dòng)端自發(fā)地不斷循環(huán)向調(diào)度中心上報(bào)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約。特點(diǎn)：以現(xiàn)場(chǎng)端為主，數(shù)據(jù)格式在發(fā)送端與接收端事先約定好，采用信息字校驗(yàn)的方式，采用遙信變位優(yōu)先插入傳送的方式，容量較應(yīng)答式規(guī)約大得多，允許多個(gè)從站和多個(gè)主站間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。應(yīng)答式規(guī)約定義：應(yīng)答式規(guī)約是以一個(gè)調(diào)度中心為主動(dòng)的遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約。特點(diǎn)：允許多臺(tái)RTU以共線的方式公用一個(gè)通道，可采用變化信息傳送策略，既可以采用全雙工通道，也可以采用半雙工通道，既可以采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式，又可以采用一點(diǎn)多址或環(huán)形結(jié)構(gòu)，但傳輸效率低信道質(zhì)量差，實(shí)時(shí)性低等。網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)約計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)通信傳輸介質(zhì)互連的節(jié)點(diǎn)組成，這些節(jié)點(diǎn)之間要不斷交換數(shù)據(jù)和控制信息，因此有必要遵守一些事先約定的規(guī)則，即網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。物理層：利用物理傳輸介質(zhì)為數(shù)據(jù)鏈路提供物理連接。鏈路層:在物理層提供比特流傳輸服務(wù)的基礎(chǔ)上，在通信實(shí)體之間建立數(shù)據(jù)鏈路鏈接，傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)，通過(guò)差錯(cuò)控制、流量控制方法，使有差錯(cuò)的物理線路變成無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路。網(wǎng)絡(luò)層：通過(guò)執(zhí)行路由選擇算法，為報(bào)文、分組通過(guò)信子網(wǎng)選擇最適當(dāng)?shù)穆窂?。傳輸層：向用戶提供可靠的端到端服?wù)。會(huì)話層：組織和同步兩個(gè)會(huì)話服務(wù)用戶之間的對(duì)話。表示層：應(yīng)用層的信息表示服務(wù)。應(yīng)用層：提供OSI用戶服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)規(guī)約物理層協(xié)議，鏈路層協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，傳輸層協(xié)議，對(duì)話層協(xié)議，表示層協(xié)議，應(yīng)用層協(xié)議。電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信協(xié)議體系及協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用廠站內(nèi)系統(tǒng)協(xié)議的應(yīng)用主站與廠站之間協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用主站側(cè)各應(yīng)用系統(tǒng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用第五節(jié)局域網(wǎng)LAN定義：運(yùn)用局部的、較小的區(qū)域內(nèi)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。特點(diǎn):傳輸速率較近，速率較高，誤碼率較低，一般采用專(zhuān)用電纜連接，基帶傳輸方式，一般不設(shè)網(wǎng)絡(luò)中心通信控制機(jī)。局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及傳輸信道局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有星形、總線形核環(huán)形等幾種。數(shù)據(jù)設(shè)備之間可采用雙絞線、同軸電纜或光纖等作為傳輸信道，也可采用無(wú)線信道。局域網(wǎng)信息傳輸控制方法競(jìng)爭(zhēng)型信道訪問(wèn)方法。無(wú)沖突型信號(hào)訪問(wèn)方法。局域網(wǎng)的互聯(lián)轉(zhuǎn)發(fā)器：信號(hào)中轉(zhuǎn)；橋:存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)；路：路徑選擇；信關(guān)：協(xié)議轉(zhuǎn)換和信息轉(zhuǎn)發(fā)；協(xié)議轉(zhuǎn)換有直接轉(zhuǎn)換和網(wǎng)間協(xié)議轉(zhuǎn)換兩類(lèi)LAN在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用變電站中的現(xiàn)場(chǎng)總線LONWORKS現(xiàn)場(chǎng)總線CAN現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)電廠中的LAN調(diào)度所、供電所的LAN第六節(jié)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)電力數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中國(guó)電力調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)SP-Dnet分為三級(jí)：國(guó)家電力調(diào)度中心與各大區(qū)網(wǎng)調(diào)及獨(dú)立省調(diào)之間的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)為一級(jí)網(wǎng)絡(luò)；大區(qū)網(wǎng)調(diào)與區(qū)內(nèi)省調(diào)劑直屬地調(diào)之間的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)為二級(jí)網(wǎng)絡(luò)；省調(diào)與地調(diào)之間的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)為三級(jí)網(wǎng)絡(luò)。電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用電力生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸與管理信息傳輸是電力數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上的兩類(lèi)主要應(yīng)用。SPDnet數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求SPDnet以全國(guó)電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，在高可靠性的光纖、微波傳輸通道上建立寬帶、高性能、綜合多種業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)、非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)、視頻及多媒體通信業(yè)務(wù)。SPDnet應(yīng)具有：高度靈活性，良好的可擴(kuò)展性、高度可靠性、安全性、較完善的網(wǎng)絡(luò)管理功能等。網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求實(shí)時(shí)、準(zhǔn)實(shí)時(shí)信息交換；電力市場(chǎng)信息發(fā)布與查詢(xún)；生產(chǎn)、管理及辦公信息交換；查詢(xún)服務(wù)；視頻業(yè)務(wù)；電子商務(wù)等。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)基本技術(shù)體制SPDnet的基本技術(shù)體制是：DDN采用標(biāo)準(zhǔn)G.703接口和動(dòng)態(tài)帶寬分配；分組交換采用標(biāo)準(zhǔn)X.25和幀中繼；路由器采用OSPF和IP。六、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)傳輸速率高；傳輸質(zhì)量好；傳輸距離遠(yuǎn)；傳輸安全可靠；通信電路利用率高。七、調(diào)度自動(dòng)化與電力數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主要有兩方面要求：一是網(wǎng)、省、地區(qū)調(diào)度住控制端到被空端——變電站、電廠RTU的通信；二是網(wǎng)、省、地區(qū)調(diào)度間的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及到部分廠站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的互聯(lián)。電力數(shù)據(jù)網(wǎng)應(yīng)達(dá)功能：提供各地SCADA/WMS間實(shí)時(shí)任務(wù)與實(shí)時(shí)任務(wù)數(shù)據(jù)交換；對(duì)重要廠站采用RTU直接上網(wǎng)方式；可提供文件傳輸、虛擬終端、電子郵件等應(yīng)用服務(wù)等。第七節(jié)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與安全防護(hù)國(guó)家有關(guān)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題的規(guī)定電力系統(tǒng)安全防護(hù)的基本原則：電力系統(tǒng)中，安全等級(jí)較高的系統(tǒng)不受安全等級(jí)較低系統(tǒng)的影響，電力監(jiān)控系統(tǒng)的安全等級(jí)高于電力管理信息系統(tǒng)及辦公自動(dòng)化系統(tǒng)，各電力監(jiān)控系統(tǒng)必須具備可靠性高的自身安全防護(hù)設(shè)施，不得與安全等級(jí)較低的系統(tǒng)直接相連。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的安全防護(hù)策略信息系統(tǒng)的安全分層物理安全：包含設(shè)備硬件和物理線路的安全問(wèn)題；網(wǎng)絡(luò)安全：網(wǎng)絡(luò)層面的安全；系統(tǒng)安全:主機(jī)操作系統(tǒng)層面的安全；應(yīng)用安全：主機(jī)系統(tǒng)上應(yīng)用軟件層面的安全；人員管理：如何防止內(nèi)部人員對(duì)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的高級(jí)及誤用。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的信息流模型電力信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的信息流模型是一種大型縱橫交錯(cuò)的網(wǎng)狀模型。按照數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中流動(dòng)的信息特性數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)分為實(shí)時(shí)控制網(wǎng)絡(luò)、安全生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)和企業(yè)管理信息網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)