《配电网自动化技术》
课程设计任务书
题 目 站控通信规约和通信管理机通信程序设计 学号 专业班级 1．背景 变电站自动化系统，普遍采用分布式的监视和控制系统。各类IED装置和通信管理机进行通信。通信管理机实现IED信息集结和控制命令的下达。 环冗余校验CRC（Cyclic Redundancy Check）是一种重要的校验方式。编码简单且误判概率很低，在电力自动化通信系统中得到了广泛的应用。 2．设计内容和要求 设计用于实现IED和通信管理机的通信规约，规约采用召唤式应答规约，实现YC、YX、YK及SOE和越限信息的传送。用循环冗余校验码进行校验。每个IED YC量≤12个，YX量≤20。设计IED的通信程序 具体内容如下： 1) 根据功能要求，确定传输的内容（命令）编码，在此基础上设计出帧结构。 2) 设计出每一类信息的传送帧格式。 3) 根据信息的传送重要性确定信息的传送原则。， 4) 校验方式选用CRC-16校验方式。生成多项式g(x)=x16+x15+x5+1 5) 用查表法实现CRC-16校验码生成和校验。 6) 设计主机规约传输和接收的程序流程，并画出流程图。 7) 设计CRC校验子程序流程。 8) 撰写设计报告。 设 计 内 容 与 要 求 起止时间 指导教师签名 系（教研室）主任签名 学生签名 2011 年 12 月 20 至 2011 年 12 月 26日 年 月 日 年 月 日 年 月 日
目 录
一、意义及设计背景 .................................................................................................................................... 3 二、设计目的 ................................................................................................................................................ 3 三、设计内容和要求 .................................................................................................................................... 3 四、设计内容分析 ........................................................................................................................................ 4 五、设计原理 ................................................................................................................................................ 4
1、召唤式应答规约 .............................................................................................................................. 4 2、越限 .................................................................................................................................................. 4 3、遥测 .................................................................................................................................................. 5 4、遥信 .................................................................................................................................................. 5 5、遥控 .................................................................................................................................................. 5 6、SOE .................................................................................................................................................. 5 7、通信帧的格式 .................................................................................................................................. 5 8、循环码校验 ...................................................................................................................................... 6 六、详细设计 ................................................................................................................................................ 7
1、功能码 .............................................................................................................................................. 7 2、下行报文帧结构设计，即主站对子站的命令。 .......................................................................... 8 3、上行报文帧结构设计，即子站对主站的响应。 .......................................................................... 9 4、全报文数据结构的设计................................................................................................................ 12
5、信息的传送原则 ............................................................................................................................ 12 6、查表法 ............................................................................................................................................ 13 7、CRC表的产生 ............................................................................................................................... 15 8、IED通信传输和接受的流程图 .................................................................................................... 16 七、设计总结 .............................................................................................................................................. 17 参考文献： .................................................................................................................................................. 18
一、设计背景
在配电网自动化系统中，数据通信是一个极为重要的环节。数据通信既可能是在一个厂站内进行，也可能是在厂站之间进行，还可以是在远达数千公里的厂站与调度中心之间进行。变电站自动化系统，普遍采用分布式的监视和控制系统，各类IED装置和通信管理机不断进行通信，使通信管理机实现现场信息的集结和控制命令的下达，使IED装置实现现场信息的上传。在数据通信系统中，为保证这种数据通信的正常有序进行，双方必须遵守一些共同的约定，这些约定就是通信规约。因此，通信规约是数据通信的基础。在我国配电网自动化系统中，通信规约一般可以分为循环传送式通信规约、召唤式应答通信规约、对等式通信规约。由于召唤式通信规约可节省信道，数据传输速度高，通道适应性强，因此得到了广泛的应用。
由于信息在传输过程中会受到不同程度的干扰，干扰将会使信息出错，出现信息的失真，接收端将收到错误的信息。因此，必须在传送的信号上加上抗干扰编码，即利用信道编码器实现差错控制。差错控制的目的是要发现传输过程中出现的错码，进而加以修正。循环冗余校验CRC(Cyclic Redundancy Check)是一种重要的校验方式，编码简单且误判概率很低，在电力自动化通信系统中得到了广泛的应用。
二、设计目的
配电网自动化技术是集计算机技术、现代数据通信技术和电力系统运行控制理论为一体的自动化系统，其中的数据通信技术是保证配电自动化系统实施的关键。配电网自动化系统一般分为三层：第一层为现场IED设备层，第二层为配电子站即通信管理机，第三层为主站层。本次课程设计为设计变电站自动化系统中通信管理机与现场各类IED设备的通信，采用的是召唤式应答通信规约，在此基础上设计帧结构。因此，通过本次课程设计能够使我们明白配电网自动化系统中通信的实现原理，为以后开展配电网自动化有关工作具有重要指导意义。
本次配电网课程设计的目的有以下几点：
1、加深对配电网自动化课程中基本概念和计算方法的掌握和理解。 2、掌握信息传送帧结构的设计。
3、理解掌握循环码监督码的计算方法，循环码的生成多项式。 4、掌握用查表法实现CRC-16校验码生成和校验。
5、了解主机规约传输和接收的程序流程，并画出流程图。