DL电力标准-DL-Z 634.11-2005 远动设备及系统 第 1-1部分总则 基 本 原 则1.pdf

I CS 29. 240. 01 F20 备案号 :1 6 9 9 5 - 2 0 0 6 中华人民共和国电力行业标准化指导性技术文件 DL / Z 6 3 4 . 1 1 一 2 0 0 5 / I EC / T R 6 0 8 7 0一1 一1 : 1 9 8 8 远动设备及系统 第 1 - 1 部分:总则 基本原则 T e l e c o n t rol e q u i p m e n t a n d s y s t e m s 一 P a r t 1 一1 : Ge n e r a l c o n s i d e r a t i o n s 一 G e n e r a l p r i n c i p l e s ( I E C / T R 6 0 8 7 0 - 1 - 1 : 1 9 8 8 , II ) T) 2 0 0 5 - 1 1 - 2 8 发布2 0 0 6 - 0 6 - 0 1 实施 中华人 民共和 国国家发展和改革委员会 发 布 目次 9U a3 1 范 围， 对象· 与远动系统有关的基本方面 ，里，飞 远动系统在电力系统运行中的作用 · 数据传输系统的作用· ， · ·价二 决定远动系统设计的要求二 远动系统与当地监控系统的主要区别· DL / Z 6 3 4 .1 1一 2 0 0 5 - . ， ， ， . ，二， 1 1 二 卜. . . . W . . . . . . . . . . . . . . 一 ， . 一 卜 . 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . · . . 2 ， 二 ， 二， . . . . . . . . . ， 二， . 二2 . . . . . . . . .， ， 二， ·一 3 . 二 二 . “ . . . 卜 . 卜 . . . 一， . 3 . “ . . . 一 一 ， 一 ， . ， . ， 二， . . 3 3132”34 4 远动系统结构和配置· ·，· · · · ·· ， 一 ，· ·· · · · · ·· · ·. . ， 一 ， . ， . . . . . . . . 4 4 . 1 过程网络体系的相互关系和远动系统的配置· · ··· · · ······· · ·· · · ···· ······· · ·· · 一4 4 .2 点 对点 远动系统的基本功能模块· ·· · · · · ··· . · .· . · ·· · · · · · · · · · . . . ， .，.，. ， ， ， 4 4 .3 功能性软件模块· · 价， · ·， ·， 价一 · · · · · ·一· · 一· 一· 一· · · · · ·一一· · · · · · 一· 二 5 4 .4 远动系统配置· ·· ·， ···· · · ·· · · · · ·· · ···· · ， .··“-一 6 5 远动系统功能， · · · · · · · 卜· · . · · · · . 卜卜. . . . . . . . 卜 二 卜 . . . . . .一 一， 一 ， ， 二 ， ， ，一 8 5 . 1远动功能的分层结构·· · · ， ， · · · · · · · · “·.· · ·· · ·· · · · · · ·· · · · · · ··卜 · - · · · · ·· · · · ， . ， . . 8 5 2 应用层功能· ·价··· · · · · ·· ··· · · ， · ·· · ····· · · ·· 一 ， 二 ， . . . . . . ······ 卜一 8 5 3 运算处理功能， ·， · · ········· ， ······· ·- ·· · · ····· · · ·· · · ·· ·· · · ·· ， ·· · ········ · 一9 5 .4 对操作员的 过程信息表示， ， ，···· · · ·· ·· · ， · ， ·· · · · ·· · · · ·.价· . ，·· . . 价 二 ， ， ， 9 6 远动数据传输·· “ ·· · ， · ，价·· ， ·· ·· · · · · ， 一 几 · · ·· · · · · · ·· · · ·· 一· .·· ··· · ， ·· ·· ，· ， ， ，· ， 1 0 6 . 1 数据传输标准的作用· ··4· · ， ··· ，· -···4、 ， ， ， ，. ，二卜. -. . . -一 1 0 6 .2 数据传输层、网络层、电路层和物理传输层功能· · ，. ·· · · · · ·· · · · · 。 · 卜 · · · · .·· “ ··· · · · · · · . · ·· · · 卜· · . 二 1 0 6 .3 远动数据传输的特点·· ·· ··· · · · · · ·······.价·· ·· . · · .· 一 ， 一， ·· 卜 · ··· · ·· . ， 二 1 0 6 4 传输通道的通信方式· · -· · ·· ， · · ，··· ·· · ··· ·· · · · · ·· · · ·· ， ，. . . . .· · · ···. H 6 .5 通信系统· · ··· ·· 价··· ·· · ·· ·一 ，.， 价· · ······· ···· · ·二 击价 二，·1 2 6 .6 传输通道噪声的防护· ··， · · ··· ····· ， · · . ·· ··· ·· · ···、··· · ·· · ·· ······. . . . . . . . . 1 3 DL / Z 6 34. 1 1一 20 05 月 IJ青 本标准是根据原国家经济贸易委员会 关于下达 2 0 0 2年度电力行业标准制定和修订计划的通知 ( 国经贸电力 2 0 0 2 9 7 3 号文)的安排制定的。 为保证电力系统运行的可靠性、经济性和电能的质量，控制中心必须收集系统的实时信息。这工作 过去主要通过电话进行，而远动技术的出现和应用，是实现系统实时调度和进一步实现调度综合自动化 的基础 。 自2 0 世纪8 0 年代以来，国际电工委员会5 7 技术委员 会为 适应电力系统，包括E M S( 能量管理系 统) 、S C A D A( 监控与数据采集) 、D M S ( 配电管理系统) 、 D A( 配电自 动化) 及其他供水、供气等公 用事业的需要，制定了I E C 6 0 8 7 0 远动设备及系统系列标准，从总则、工作条件、接口、性能要求和传 输规约等方面对电 力系统及相关公用事业的 远动技术进 行规范。 我们也随 着将这系列标准采用为我国的 国家标准或电力行业标准，为我国调度 自 动化技术的发展和电力系统的稳定运行发挥了很好的作用。 我国对 I E C 6 0 8 7 0 系列标准各部分的编号、名称及采用情况如下: I E C / ' R 6 0 8 7 0 - 1 - 1 : 1 9 8 8 远动设备及系统 第 1 部分:总则 第 1 篇:基本原则，等同采用为 D L / Z 6 3 4 . 1 1 ，即 本技术文件; I E C 6 0 8 7 0 - 1 - 2 : 1 9 8 9 远动设备及系统 第 1 部分:总则 第2 篇: 制定 规范的导则，等同采用 为G B / T 1 6 4 3 6 . 1 1 9 9 6 ; I E C / I 'R 6 0 8 7 0 - 1 - 3 : 1 9 9 7 , E d .2 .0 远动设备及系统 第1 部分: 总则 第3 篇: 术语，等同采用 为G B /T 1 4 4 2 9 ; I E C / T R 6 0 8 7 0 - 1 - 4 : 1 9 9 4 远动设备及系统 第1 部分: 总则 第4 篇: 远动数 据传输的基本方面 及 】 E C 6 0 8 7 0 - 5 与 I E C 6 0 8 7 0 -6 标准的结构，等同采用为DL / Z 6 3 4 . 1 4 ; I E C /T R 6 0 8 7 0 - 1 - 5 : 2 0 0 ( 远动设备及系统 第· 1 部分:总则 第5 篇: 带扰码的 调制解调器 传输 过程对使用 I E C 6 0 8 7 0 - 5 规约的传输系统的数据完整性的影响，等同采用为D L / Z 6 3 4 . 1 5 ; I E C 8 7 0 - 2 - 1 : 1 9 9 5 远动设备及系统 第2 部分:工作条件 第1 篇:电 源和电 磁兼容性， 等同 采用为G B / T 1 5 1 5 3 . 1 1 9 9 8 ; I E C 6 0 8 7 0 - 2 - 2 : 1 9 9 6 远动设备及系统 第2 部分:工作条件 第2 篇: 环境条件 ( 气候、 机械 和其他非电 影响因 素) ，等同 采用为G B / T 1 5 1 5 3 . 2 -2 0 0 0 ; I E C 6 0 8 7 0 - 3 : 1 9 8 9 远动设备及系统第3部分:接 口 ( 电气特性) ，等同采用为 G B / T 1 6 4 3 5 . 1 - 1 9 9 6; I E C 6 0 8 7 0 -4: 1 9 9 0 远动设备及系统第4部分:性能要求，等同采用为 G B / T 1 7 4 6 3 -1 9 9 8 ; I E C 6 0 8 7 0 - 5 - 1 : 1 9 9 0 远动设备及系统 第5 部分: 传输规约 第1 篇: 传输帧格式， 等同 采用 为G B / T 1 8 6 5 7 . 1 -2 0 0 2 ; I E C 6 0 8 7 0 - 5 - 2 : 1 9 9 2 远动设备及系统 第5 部分: 传输规约 第2 篇:链路传输规则， 等同 采 用为G B / T 1 8 6 5 7 .2 -2 0 0 2 ; I E C 6 0 8 7 0 - 5 - 3 : 1 9 9 2 远动设备 及系统 第5 部分: 传输规约第3 篇:应用数据的 一般结 构， 等同采用为 G B / T 1 8 6 5 7 .3 -2 0 0 2 ; I E C 6 0 8 7 0 - 5 - 4 : 1 9 9 3 远动设备及系统 第5 部分: 传输规约第4 篇:应用信息元素的 定义和 编码，等同采用为G B / T 1 8 6 5 7 .4 -2 0 0 2 ; I E C 6 0 8 7 0 - 5 - 5 : 1 9 9 5 远动设备及系统 第5 部分: 传输规约 第5 篇:基本应用功能， 等同采 用为G B /T 1 8 6 5 7 .5 -2 0 0 2 ; DL / Z 6 3 4 . 1 1一 2 0 0 5 I E C 6 0 8 7 0 - 5 - 1 0 1 : 1 9 9 5 远动设备及系统第 5部分:传输规约第 1 0 1 篇:基本远动任务配套 标准， 非等效 采用为D L / T 6 3 4 . 5 1 0 1 -2 0 0 2 ; I E C 6 0 8 7 0 - 5 - 1 0 2 : 1 9 9 6 远动设备及系统 第5 部分:传输规约 第1 0 2 篇:电力 系统电能累计 量传输配套标准，等同采用为D L / T 7 1 9 -2 0 0 0 ; I E C 6 0 8 7 0 - 5 - 1 0 3 : 1 9 9 7 远动设备及系统 第5 部分:传 输规约 第1 0 3 篇: 继电 保护设备信息 接口配套标准，等同采用为D L / P 6 6 7 -1 9 9 9 ; I E C 6 0 8 7 0 - 5 - 1 0 4 : 2 0 0 1) 远动设备及系统 第5 部分:传 输规约 第1 0 4 篇: 用标准传输协议子 集的I E C 6 0 8 7 0 - 5 - 1 0 1网络访问，等同采用为D L / T 6 3 4 . 5 1 0 4 -2 0 0 2 ; E E C 6 0 8 7 0 - 5 - 6 ( F D I S ) : 2 0 0 4 远动设备及系统 第5 部分:传输规约 第6 篇: I E C 6 0 8 7 0 -5 规约系列测试规则，等同采用为D L /T 6 3 4 . 5 6 -2 0 0 4 ; E E C / T R 6 0 8 7 0 - 6 - 1 : 1 9 9 5 远动设备及系统第 6部分:与 I S O / 1 T U - T建议兼容的远动协议第 1 篇:标准的应用环境和结构， 等同 采用为G B / L 1 8 7 0 0 .5 ， 报批中; E E C 6 0 8 7 0 - 6 - 2 : 1 9 9 5 远动设备及系统第6部分:与I S O / I T U - T建议兼容的远动协议第2篇: O S I 1 至 4 层基本标准的应用，等同采用为 G B / P 1 8 7 0 0 . 6 ，报批中; I E C 6 0 8 7 0 -6- 5 0 3 : 1 9 9 7 远动设备及系统第 6 部分: 与I S O A T U - T建议兼容的远动协议第5 0 3 篇:T AS E . 2 服务和协议，等同采用为G B /T 1 8 7 0 0 . 1 -2 0 0 2 ; 1 E C / I R 6 0 8 7 0 - 6 - 5 0 5 : 2 0 0 2 远动设备 及系统 第6 部分: 与I S O / I T U - T建议兼容的远动协议第 5 0 5 篇二T AS E . 2 用户指南，等同采用为G B / L 1 8 7 0 0 .7 ，报批中; I E C 6 0 8 7 0 -6- 6 0 1 : 1 9 9 4 远动设备及系统第6部分: 与I S O / I T U - T建议兼容的远动协议第6 0 1 篇: 在永久访问连接分组交换数据网的端系统中提供基于连接传输服务的功能标准集， 等同采用为G B / T 1 8 7 0 0 . 8 ， 报批中: I E C /T S 6 0 8 7 0 -6- 6 0 2 : 2 0 0 1 远动设备及系统 第6 部分: 与I S O / I T U - T建议兼容的远动协议 第 6 0 2篇:T AS E传输协议子集，等同采用为G B / Z 1 8 7 0 0 .4 -2 0 0 2 ; I E C 6 0 8 7 0 - 6 - 7 0 2 : 1 9 9 8 远动设备及系统第6部分: 与I S O / I T U - T建议兼容的远动协议第7 0 2 篇:在端 系统中提供T A S E .2 应用服务的功能协议子 集， 等同 采用为G B I T 1 8 7 0 0 . 3 -2 0 0 2 ; I E C 6 0 8 7 0 -6- 8 0 2 : 1 9 9 7 远动设备及系统 第6 部分: 与I S O / I T U - T 建议兼容的 远动协议第8 0 2 篇:T A S E .2对象模型，等同采用为 G B / T 1 8 7 0 0 . 2 -2 0 0 2 . 本指导性技术文件等同 采用I E C / T R 6 0 8 7 0 - 1 - 1 : 1 9 8 8 0 本指导性技术文件由中国电力企业联合会提出。 本指导性技术文件由全国电力系统控制及其通信标准化技术委员会归口并负责解释。 本指导性技术文件由北京四方继保自动化有限责任公司负责起草，国电自动化研究院、中国电力科 学研究院参加起草。 本指导性技术文件主要起草人:杨常府、何卫、刘佩娟。 本指导性技术文件仅供参考。 有 关对本指导性技术文件的建议和意见， 向中国电力企业联合 会标准 化中心反映。 DL / Z 6 3 4 . 1 1一 2 0 0 5 引言 远动系统用于监视和控制广域分布的过程，它由各种设各和功能构成。这些设备和功能对必要的过 程信息进行采集、处理、传输和显示。远动系统的性能基本上取决于: 1 ) 从源发站到目 的站 传输信息的数 据完整性; 2 )信息向目的站传输的速度。 数 据完整性是从源发站到目 的站信息内 容传输的 不变性。 信息 传输速 度通过总传输时间度量。 有些信息 ( 例如命令)的 传输要求响 应速度很高， 而环境条件却可能很 严酷，因 此有必要制定针对 数据采集和数据传输的相应标准，以满足对数据完整性和传输效率的严格要求。 应注意，本系列标准文件虽然是专为电力系统的远动系统制定的，但也可以应用到其他领域，如供 水、供气等。 本系列标准文件的目的是为远动系统的合理规划设计和可靠运行提供适当的信息，分为几个部分， 见第2章。 本指导性技术文件试图向使用者描述远动系统及其元素的概貌，介绍必要的基础知识，以便更清楚 地理解本系列标准的其他后续部分。 DL / Z 63 4. 1 1一 20 05 远动设备及系统 第1 - 1 部分:总则 基本原则 1 范围 本系列标准文件适用于远动设备及系统。远动设备及系统以串行比特编码进行数据传输，对广域分 布的过程进行监视和控制。 2 对象 本系列标准文件描述了远动系统及其相关元素的配置和功能，定义了基本元素应满足的功能要求、 逻辑 特性和接口 条件， 规定了 这些元素与其他元素 共存时应遵守的规则。 本系列标准文件不规定元素的内部物理特性、布置、结构和使用的材料等。 以下内容不属于本系列标准文件的范围: 电力系统的音频负荷控制; 过程层输入输出元素之间通信采用的传输通道和局域总线 ( 高速通道)系统的特性; 远方保护与当地自 动化功能， 尽管这些功能有时是通过远动系统实现的。 本系列标准文件分成几部分， 每部分又包含几部分， 各部分的名称和范围如下( 参见本文件的前言) : D L J Z 6 3 4 . 1 1 :远动设备及系统第 1 - 1 部分:总则基本原则 ( i d t I E C 8 7 0 - 1 - 1 : 1 9 8 8 )( 即 本技术文件) 。 本文件解释了远动系统的构成元素、 配置及基本功能， 概述了构成基本远动系统的功能元素及 可供选用的远动系统配置方式，讨论了监视和控制任何过程都需要的典型功能，着重于广域分 布的系统特有的问题，例如带宽有限且信噪比常较低的通信电路对它的主要影响。 本文件只是对以下第2部分至第 5 部分标准或文件的一个介绍。 - G B / I ' 1 6 4 3 6 . 1 -1 9 %远动设各及系统 第1 部分:总则 第2 篇:制定规范的导则 ( i d t I E C 6 0 8 7 0 - 1 - 2 : 1 9 8 9 ) 0 本部分描述了规划设计远动系统的指导原则， 定义了远动系统和设备的规范，以满足各种应用 的需要。 一 一 一 G B / T 1 4 4 2 9 远动设备及系统 第1 部分: 总则 第3 篇: 术语 ( i d t I E C 6 0 8 7 0 - 1 - 3 : 1 9 9 3 , E d . 2 乃) 本部分说明了国际电工词汇 I E C 6 0 0 5 0 -3 7 1 中定义的远动技术的专用术语，以及为理解本系 列文件所必需的其他术语。 一 一 一 G B / T 1 5 1 5 3 . 1 -1 9 9 8 远动设备及系统第2 部分: 工作条件 第 1 篇: 电 源和电 磁兼容性“ d t I E C 8 7 0 - 2 -1 : 1 9 9 5 ) 0 一 一 一 G B / I ' 1 5 1 5 3 .2 -2 0 0 0 远动设备 及系统 第2 部分:工作条件 第2 篇: 环境条件 ( 气候、 机 械和其他非电 影响因素)( i d t I E C 6 0 8 7 0 - 2 - 2 : 1 9 9 6 ) 0 这两部分规定了远动设备设计时所针对的环境条件和电源条件、不同环境的分类及测试过程。 一 G B / T 1 6 4 3 5 . 1 -1 9 9 6 远动设备及系统第 3 部分: 接口( 电气特性)( i d t I E C 6 0 8 7 0 - 3 : 1 9 8 9 ) 0 本部分定义了应遵守的接口条件，以便将不同的远动设备通过互联而形成系统， 使用户能对系 DL / Z 6 3 4 . 1 1一 2I2 0 0 5 统进行管理。 一 一 一 G B / T 1 7 4 6 3 -1 9 9 8 远动设备及系统第4部分:性能要求 ( i d t I E C 6 0 8 7 0 - 4 : 1 9 9 0 ) 本部分提出了远动设各及系统应满足的性能要求， 使它能连续、 安全、 精确地实现其设计功能， 并能足够灵活地适应未来的需要。 G B / T 1 8 6 5 7 远动设备及系统第 5部分:传输规约 ( id t I E C 6 0 8 7 0 - 5 ) 本部分描述了以电路或网络方式实现远动系统的数据传输应满足的功能特性， 定义了信息传输 的数据完整性要求、特定数据格式和传输方法等。本部分包含几个分部分。 3 与远动系统有关的基本方面 在广域分布过程的运行中，与之有关的基本方面包括产品的生产、最佳传输方式和分配。对于不同 的产品 ( 例如燃气、水、石油或电等) ，这些都大致相同。电力系统运行中采用的远动系统很先进，可 以作为其他领域应用的范例。因此，在以下条文中将参照电力系统的运行描述与广域分布过程运行有关 的基本方面。 3 . 1 远动系统在电力系统运行中的作用 电力供应的质量 ( 包括可靠性) 在很大程度上取决于保证必须的监视和控制功能的远动系统。远动 系统的结构由电力系统的结构及用户采取的运行策略决定，实质上是分布式过程的控制系统，与广域分 布的输配电网的层次结构一致。远动系统的典型层次结构见图 t o M CC 囚 主控侧中心 成 国 家控 创 中 心 区 口 K j tn b J 'h +.L 发 电厂 图 1 从 站 、 被 控 站 成 R T U 巨 到 JN H R * Jq +“t, 受区城中心控侧， 也可 以 圣地 区中 心控 创) 输配电网中远动系统的典型层次结构 从运行的观点看，一个远动系统可以为整个电网服务，也可以分为几个职责不同的层级，甚至还可 以将它分成完全独立或部分独立的几个子系统。 发电厂的厂内监控系统通常独立于电网的远动系统， 但有些监视信息可从发电厂的当地监控系统传 送到电网远动系统。反之，有些控制信息 ( 如发电的定值命令)则是从电网远动系统发送到厂内监控系 统 ( 如负载频率的自动调节) 。 远动系统的控制范围从少量的点对点监视控制功能直到覆盖广大地域的多级系统。 计算机技术应用 2 DL / Z 6 3 4 .1 1一 2 0 0 5 于远动系统的各层次，这使远动系统可以在各层次上对信息进行预处理，从而避免了不必要的多余的数 据传输。远动系统可对重要功能提供冗余，以满足规定的可用性和可靠性要求。 由 于远动系统的 结构不同， 一些扩展功能， 如负载频率控制、 稳定分析、 状态估计、 短期负载预计 管理等，可以由 远动系统自己 处理，也 可以另由实时计算机系统处理。 还应注意的是，设各和子系统常由不同的厂家生产，采用不同时代的技术，在将它们集成为一个系 统时常会出现接口问题，而这些问题有时还不容易解决。 3 . 2 数据传输系 统的 作用 在远动系统设计阶段应考虑的一个重要因素是确定数据传输系统的规范。 远动系统中广泛使用专用或公用的通信电缆、微波和电力线载波通道。由于远动系统必须以实时 方式运行，通道条件对通信的任何限制都会严重影响整个远动系统的效率。例如，在高噪声的环境条 件下，通道的带宽要受到限制，信号传输的比特率要受到限制，而这会使传输信号产生畸变。反之， 对通道的要求应可以使系统的整体性能最优。就此而言，数据传输应作为远动系统的一个组成部分考 虑。 此外， 位于高压设 备如断路器、 开关等附 近的 信号传输设备 很容易受到高电 平的脉冲噪声 和暂态电 压的干扰。电力线载波通道尤其容易受到这种影响。 有些远动应用功能， 例如线路保护的 远方跳闸、发电及负载的切除等，即时响应的 实时要求很高， 因 此， 应在信息源发站 和目 的站之间建立永久性的直接连接。 也就是说， 在这 样的系统中明 确禁止使用 存储转发技术或包交换技术。 然而有些远动功能要求的性能没有这样严格，可以采用为办公 自 动化应用而开发的一般技术和标 准。地区、区域以及国家控制中心之间的数据交换就属于这一类。 3 . 3 决定远动系统设计的 要求 详见G B /T 1 7 4 6 3 -1 9 9 8 远动设备及系统 第4 部分: 性能要求。 3 . 3 . 1 功能特性 远动系统的设计应使操作员能正确地获得电网中关键点的实际运行状态信息， 并能迅速正确地作出 响应 。 3 . 3 .2 环境条件 安装的设备在规定的环境条件下应能正常运 行。 详细规定及环境 条件的分类见G B / T 1 5 1 5 3 . 1 远动设 备及系统 第 2 部分:工作条件 第 1 篇:电 源和电磁兼容性及G B / 1 ' 1 5 1 5 3 . 2 远动设备及系统 第2 部分:工作条件第2篇:环境条件 ( 气候、机械和其他非电影响因素) 。 3 . 3 . 3 可靠性、可用性和安全性 对可靠性、可用性和安全性 ( R A S )的要求取决于具体应用方式。远动系统及其所有组成部分都应 满足这些要求。尽管一般不把不间断电源视为远动系统的组成部分，但它也应满足有关 R AS规定。远 动系统内所有电子设备都应符合电磁兼容性要求。 系统应具备故障安全功能，故障部件应能立即被标示出来。 3 . 3 . 4 可维护性、可服务性、可扩展性和向上兼容性 设备 应具备自 诊断能力及快速故障标示和定 位功能。 硬件和软件都应具备可维护性和可扩展性，以 适应后续的更换和扩展需要。设计改进、技术进步和运行方式的变化等也应加以考虑。软件的组成应使 运行控制人员可以根据电网的变化快捷方便地修改软件。 3 . 4 远动系统与当地监控系统的主要区别 远动系统区别于当地监控系统的特征有: 以 有限的带宽在噪声环境条件下进行通信， 要求在信息的 传输速率和 传送的可靠性之间实现最 佳平衡，以便既能传输大量数据，又使总传输时间满足要求。 采用长距离数据传输电路或网络，有时电路或网络由多种不同传输介质组成，可能因偶发的高 DL / Z 6 3 4 .1 1 一i12 0 0 5 电平噪声而出现问题。 选择数据传输协议时应考虑到这些情况。 在任何高噪声环境下都应保证 有较高的数据完整性，同时还要考虑信息传输速率会随噪声升高而逐渐降低。 广域分布的很多发电厂及远动站都由一个中心控制。 4 远动系统结构和配置 可以将系统结构理解为基本组成元素按层次排列并相互作用，这也决定了系统的特性。 系统配置是指各远动站的具体布置及其相互连接。 4 . 1 过程网络体系的相互关系和远动系统的配置 在规划设计阶段，系统配置应根据用户的需求规定和调整。过程的配置，例如电网的配置，包括涉 及的电压等级、发电厂、控制中心、变电站和配电站的数 目 及地理位置等，首先决定了数据传输系统的 布置，因为数据传输系统需将这些点连在一起。 由于国家 不同，公司不同，公司公营或私营， 它们采取的 规划方式可能 各不 相同。 远动系统可能只着重于监视功能， 将部分或全部控制功能交给站内操作人员执行，但保留以后系统 升级的可能途径，也可能一开始就实现全部远方监视与控制功能。即使是相对简单的系统，监视和控制 功能也可能非常复杂，以满足电网各层次的各种运行要求。远动系统还会受安全性要求、政府法规和经 济方面考虑的影响。公司之间及区域之间通过联络线将电网互联的情况越来越多，这一趋势要求更高级 的应用控制功能，因此也就要求有更复杂的远动系统结构。 为了可靠性和安全性，远动系统常分成几个职责不同的层级，又保持运行整体的透明性。 4 . 2 点对点远动系统的 墓本功能模块 一个简单但也典型的点 对点结 构的远 动系统见图2 ， 图中接口的 定义见G B / T 1 6 4 3 5 . 1 。可以 用该系 统简要描述和说明远动设备或子系统的基本功能模块: 信息翰 入 设 备 ( 传摘器) 信 息枪 出设 备 ( 执 行 器) 人 机 接 口 V DU 视频显示器;DC E -数据线路终接设备: D T E -数据终端设备:*一远动处理器与特殊处理器间的接口 图2 远动系统的典型结构 ( 点对点配1) DL / Z 6 3 4 . 1 1一 2 0 0 5 过程的输入输出; 被控站的信息处理: 数据传输; 控制站的信息处理; 操作员的输入输出。 表 1 列出了这些功能模块之间与有关的远动模块和设备的可能类型的典型相互关系。应注意，被控 站、控制站的当地处理功能和特殊应用功能既可以由远动设备实现，也可以由其他外部设备 ( 例如外部 处理器或过程计算机)实现。这时，外部设各应通过数据总线与远动设备连接。 4 . 3 功能性软件模块 远动系统的软件可以分为不同类型的模块，见表 2 0 在典型的 远动系统中， 基本的 应用软 件由标准模块组成。 新的开发 工作一 般仅限于工程的特殊软件。 表1 远动系统内基本功能模块及典型系统功能与典型硬件模块的关系 一基 本 功 能 模 块1 典 型 系 统 功 能( 应 用 和 远 动 )设 备 类 型 或 有 关 模 块 过程层的输入输出 ( 1 ) 将过程层的实际物理状态转 换为编码数据 ( 监视方向): ( 2 )过程层的行为 ( 命令方向) 确保信息传输 ( 1 )从过程层传感器到C P U，例如， 表计脉冲的累加和编码: ( 2 )从 C P U经变送器和执行器到过 程层 过程层设备 ( 1 )过程层传感器: ( 2 )从过程层接收数据 ( 模拟或数字) 的输入通道: ( 3 )过程层的变送器和执行器，操作阀， 断路器，调节器 特定远动信息处理 在被控站 按预定义规则处理数据 处理流入和流出信息，例如 ( 1 )通过比较前后状态信息检测事 件; ( 2 )必要时减少数据量; ( 3 )对设定值和测量值的比较结果 作出反应，发出执行器的命令 远动设备 (1 ) CPU; ( 2 )有关的前置处理器; ( 3 )硬接线; ( 4 )主要存储器: ( 5 )内部总线子系统; ( 6 )过程层设备的输入输出通道 数据传输 在广域分布的两站间传输串行数 据 特定远动信息处理 在控制站 按预定义规则处理数据 确保所有重要过程信息可靠传输 ( 1 ) 信号转换和 域格式转换; ( 2 )差 错检测，例如通过编码和信 号质量监视检测; ( 3 )数据通道性能监视 处理流入和流出信息，例如 ( 1 )准备用于显示的清晰易懂的信 息: ( 2 )根据远动系统各站送来的信息 生成相应的自动化命令 ， 数据电路终接设备 ( 1 )标准的I T U -T调制解调器; ( 2 )特殊的调制解调器，例如在复杂通 信网中兼具通道切换和处理功能 远动设备 (1 ) CPU; ( 2 )有关的前置处理器; ( 3 )硬接线 ( 极少): ( 4 )主要存储器 ( 内核，I C) ( 5 ) 辅助的大容量存储器 ( 磁盘、 磁带) ; ( 6 )内 部总 线子系统; ( 7 )输入输出通道 操作员的输入输出 ( 1 )信息显示和记录: ( 2 ) 向操作员提供与过程层交互 作用的方法; ( 3 ) 提供对远动系统进行在线测 试和故障诊断的方法 将数据转换为人能理解的信息并将 人的动作转换为数据 ( 1 )告警指示和开关量记录功能; ( 2 )数字量和模拟量; ( 3 )控制和命令功能: ( 4 ) 报警监视功能; ( 5 )故障诊断 操作员设备 ( 1 )模拟屏: ( 2 )视频显示器: ( 3 ) 操作员 控制台; ( 4 )信号灯; ( 5 )记录仪、打印机、数据记录器; ( 6 )模拟和数字显示器; ( 7 )过程操作员控制台、键盘: ( 8 )不刘可 立 ( 控制)开关; ( 9 )光笔、轨迹球或V DU的操纵杆 注 : 标 记今 表 明 不 要 求 有 关 硬 件 设 备 与 基 本 功 能 模 块 完 全 一 致 · DL 1 Z 5 3 4 .1 1一 2 0 0 5 表2 远动系统的典型功能软件模块 远动系统软件 基本软件 ( 与应用无关) ( t )操作系统 ( 2 )硬件驱动程序; ( 3 )基本的时间功能 和计算功能: ( 4 )维护测试程序 标准应用软件 ( 与系统无关) ( 1 )对外通信及处理器间的通 信; 2 )人机对话; ( 3 ) 数据输入输出 程序; ( 4 )数据处理和控制程序: ( 5 )数据记录、显示和长期存 储程序: ( 6 )数据库管理 工程特殊软件 ( 由工程决定) 系统特殊功能 ( 例如对模拟量 进行算术运算) 数据库 ( 由系统决定) ( 1 )系统控制表; 2 )对象描述表 ( 软 件模块) ; ( 3 )对象状态表 ( 过 程状态) ; ( 4 )数据库维护软件 4 . 4 远动系统配置 数据传输网 络有以下一些基 本配置方式， 这些方式是构成各种系统组合的 基础。 数据传输和流量控 制方法在第6 章中 详述， 但有些关于数据传输的特殊规定应在这一阶段制定。 控制中心的远动设备通常 与多个从站通信，为此需使用多个电路终接设备 ( 见图2 , D C E调制解调器等) 。电路终接设备的数量 会影响数据传输的 组织。 在远动系统的各种数据传输配置方式中采用的符号: 回主控一-G ' 带有-·或几· 电路终接设一 图中在通信站方框符号上加上的小圆表示控制中心的电路终接设备。 从站、被控站或远方 终端设备 ( R T U ) 0信 息 采 集 、 集 中 和 交 换 点 数 据 传 输 电 路 4 . 4 . 1 点对点配置 连接两个远动站的最简单的配置方式。 4 . 4 . 2 多个点对点配置 控制中心与几个从站连接，在每个从站方向设有一个电路终接设备。 各从站在任何时候都可以向控制中心传输数据， 控制中心也可以反向地向 一个或几个从站发送信息。 DL / Z 6 3 4 . 1 1一 2 0 0 5 4 . 4 . 3 多点星形配置 控制中心通过一个共用的电路终接设备与几个从站连接。 在任何时候 都只有一个从站可以向控制中心传输数据。 控制中心的远动设备可以依次 向选中的从站发送数据，或向所有从站同时发送广播信息。 4 . 4 . 4 多点共线配1 控制中心通过一条共用的 通信路径与几个从站连接。 控制中 心和从站之间 信息交换所受的限制与多点星形配置方式相同，见 4 . 4 .3 . 4 . 4 . 5 多点环形配二 ( 共线环形) 各站间的通信路径形成环状， 是提高通信路径可用性的最佳方 式。从环上的一站向两边都可以到达其他任意站，即使通信路径在 某处中断，仍然能保持与各站的通信。 4 . 4 . 6 组合 ( 混合)配1 4 . 4 . 1 至4 . 4 . 5 所列的各种配置方式可以 组合成 各种形式。最重要的一种形式是网状配置， 这种配置 使得在任意两站间都可以建立通信联系。可以插入信息采集、集中和交换点。 DL / Z 6 34. 1 1一 2 005 4 . 4 .5 和 4 .4 . 6 所示的多路由结构可以提高数据传输的可靠性和可用性。 5 远动系统功能 5 . 1 远动功能的分层结构 数据系统的功能可以像I S O的OR ( 开放系统互连) 参考模型中所规定的一样分成