《电力系统自动化》通信CIM调度变电站部分答案电子教案.docx
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《电力系统自动化》通信CIM调度变电站部分答案电子教案
第五部分通信
5-1．已知（24，16）循环码的生成多项式
，
（1）试当信息位M=10000011,11101100时,请写出其码多项式，并编出其循环码字。
（2）如果调度端收到的码字为10000011,11100011,00101110，问接收的码字正确与否？
答：
（1）
∵M=10000011,11101100
∴码多项式为M（x）=x15+x9+x8+x7+x6+x5+x3+x2（2分）
xn-k·M（x）=x24-16·M（x）=x8·（x15+x9+x8+x7+x6+x5+x3+x2）
=x23+x17+x16+x15+x14+x13+x11+x10（2分）
R（x）≡〔Xn-k·M（x）〕/g（x）=
（x23+x17+x16+x15+x14+x13+x11+x10）/（x8+x2+x+1）=x+1（1分）
C（x）=xn-k·M（x）+R（x）=x23+x17+x16+x15+x14+x13+x11+x10+x+1
C=10000011,11101100,00000011（1分）
（2）正确。
（4分）
5-2．ModBus的数据校验方式采用循环冗余校验CRC,其生成多项式是
RTU消息帧的格式如下:
起始位
设备地址
功能代码
数据
CRC校验
结束符
T1-T2-T3-T4
8Bit
8Bit
n个8Bit
16Bit
T1-T2-T3-T4
主机请求报文的数据按照以下顺序排列：
第一个寄存器的高位地址，第一个寄存器的低位地址，寄存器的数量的高位，寄存器的数量的底位。
从机应答的报文的数据：
读取的字节数为，数据高字节，数据低字节。
ModBus部分功能码如下:
功能码
名称
作用
01
读取线圈状态
取得一组逻辑线圈的当前状态（ON/OFF）
02
读取输入状态
取得一组开关输入的当前状态（ON/OFF）
03
读取保持寄存器
在一个或多个保持寄存器中取得当前的二进制值
04
读取输入寄存器
在一个或多个输入寄存器中取得当前的二进制值
05
强置单线圈
强置一个逻辑线圈的通断状态
06
预置单寄存器
把具体二进值装入一个保持寄存器
07
读取异常状态
取得8个内部线圈的通断状态，这8个线圈的地址由控制器决定，用户逻辑可以将这些线圈定义，以说明从机状态，短报文适宜于迅速读取状态
08
回送诊断校验
把诊断校验报文送从机，以对通信处理进行评鉴
请写出以RTU方式用MODBUS规约，从01号设备地址，读取保持寄存器数据的主机请求报文以及从机应答的报文。
其中：
第一个寄存器的高位地址为00，第一个寄存器的低位地址38寄存器的数量的高位00，寄存器的数量的底位01，
读取的字节数为2，数据高字节41，数据低字节24
答:
主机请求报文:
起始位
设备地址
功能代码
数据
数据
CRC校验
结束符
T1-T2-T3-T4
01H
03H
00H38H
00H01H
FBHEDH
T1-T2-T3-T4
从机应答的报文:
起始位
设备地址
功能代码
数据
数据
CRC校验
结束符
T1-T2-T3-T4
01H
03H
02H41H
24H
3AH8DH
T1-T2-T3-T4
5-3．已知：
RTU的通讯帧结构如图
，其中，标志位F=01111110，A为8位地址，C为8位控制字，I为24位信息位，FCS为循环冗余校验位，生成多项式
，校验范围A-I，已知调度向RTU询问数据的通讯帧不含信息位，电流值为913电压值为DB4
试分析（要求解写成16进制形式）：
（1）假设此RTU地址为7C，调度向此RTU询问的通讯帧中C=10101100，求询问通讯帧的全部内容；
（2）、如果RTU回答
（1）的结果，信息顺序为先电流后电压，且已知此回答帧中的C=00101000，求回答帧的全部内容；
（3）、如果调度收到的帧中FCS=76，问接收正确与否？
答:
（1）RTU桢结构：
F=7EA=7CC=ACI=空
则上述除F位外，0111110010101100
那么
则
所以FCS=00010011=13（H）
因此，所有的内容为：
7E
7C
AC
13
7E
（2）
若RTU回答
（1）二结果，则上述I=913DB4
喜欢□一般□不喜欢□那么，
幂数提高，此时C=00101000=28
五、创业机会和对策分析除F位，0111110000101000100100010011110110110100
众上所述，我们认为：
我们的创意小屋计划或许虽然会有很多的挑战和困难，但我们会吸取和借鉴“漂亮女生”和“碧芝”的成功经验，在产品的质量和创意上多下工夫，使自己的产品能领导潮流，领导时尚。
在它们还没有打入学校这个市场时，我们要巩固我们的学生市场，制作一些吸引学生，又有使学生能接受的价格，勇敢的面对它们的挑战，使自己立于不败之地。
则
大学生的消费是多种多样，丰富多彩的。
除食品外，很大一部分开支都用于。
服饰，娱乐，小饰品等。
女生都比较偏爱小饰品之类的消费。
女生天性爱美，对小饰品爱不释手，因为饰品所展现的魅力，女人因饰品而妩媚动人，亮丽。
据美国商务部调查资料显示女人占据消费市场最大分额，随社会越发展，物质越丰富，女性的时尚美丽消费也越来越激烈。
因此也为饰品业创造了无限的商机。
据调查统计，有50%的同学曾经购买过DIY饰品，有90%的同学表示若在学校附近开设一家DIY手工艺制品，会去光顾。
我们认为：
我校区的女生就占了80%。
相信开饰品店也是个不错的创业方针。
FCS=11001001=C9（H）
全部内容为：
7E
送人□有实用价值□装饰□7C
28
附件
（一）：
91
喜欢□一般□不喜欢□3D
B4
自制饰品一反传统的饰品消费模式，引导的是一种全新的饰品文化，所以非常容易被我们年轻的女生接受。
C9
综上所述，DIY手工艺品市场致所以受到认可、欢迎的原因就在于此。
我们认为：
这一市场的消费需求的容量是极大的，具有很大的发展潜力，我们的这一创业项目具有成功的前提。
7E
“漂亮女生”号称全国连锁店，相信他们有统一的进货渠道。
店内到处贴着“10元以下任选”，价格便宜到令人心动。
但是转念一想，发夹2.8元，发圈4.8元，皮夹子9.8元，好像和平日讨价还价杀来的心理价位也差不多，只不过把一只20元的发夹还到5元实在辛苦，现在明码标价倒也省心省力。
（3）（1分）错
第六部分公共信息模型
6-1．已知：
3个互联变电站的连接如图所示：
试分析:
（1）应用CIM对电力系统的拓扑定义,画出这3个互联变电站之间的拓扑描述图。
（2）进行表达这3个互联变电站连接关系及量测的关系数据库的逻辑设计。
（3）在逻辑设计的基础上，建立相应的数据库表。
（4）用SOL查询语句实现变电站SS2的母线BB1的电压查询。
答:
（1）
（2）
（3）
PowerSystemResource
PowerSystemResource_ID
PowerSystemResource_Name
1
SS1-BR
10
Cable3
11
BB1
2
SS4-BR
3
SS2-BR1
4
SS2-DC2
5
SS2-BR3
6
SS2-T1
7
SS2-BR4
8
Cable1
9
Cable2
ConnectivityNode
ConnectivityNode_ID
ConnectivityNode_Name
1
CN1
2
CN2
3
CN3
4
CN4
5
CN5
6
CN6
7
CN7
8
CN8
ConductingEquipment
PowerSystemResource_ID
1
10
11
2
3
4
5
6
7
8
9
Terminal
Terminal_ID
ConnectivityNode_ID
PowerSystemResource_ID
Terminal_Name
Measurement_ID
1
1
9
TC1
10
5
4
TD1
11
5
11
TBB1
2
12
5
5
TB3
13
6
5
TB4
3
14
6
6
TW1
15
7
6
TW2
2
2
9
TC2
3
2
8
TC3
4
3
8
TC4
5
2
10
TC5
6
8
10
TC6
7
3
3
TB1
1
8
4
3
TB2
9
4
4
TD2
Measurement
PowerSystemResource_ID
MeasurementUnit
Measurement_ID
3
MW
1
11
KV
2
5
MW
3
MeasurementValue
Measurement_ID
MeasurementValue
MeasurementContext
1
12345
Realtime
2
12345
Realtime
3
12345
Realtime
（4）
SELECTPowerSystemResource.PowerSystemResource_Name,Terminal.Terminal_ID,Measurement.Measurement_ID,MeasurementValue.MeasurementValue,MeasurementValue.MeasurementContext,Measurement.MeasurementUnit
FROM（MeasurementINNERJOIN（PowerSystemResourceINNERJOINTerminalONPowerSystemResource.PowerSystemResource_ID=Terminal.PowerSystemResource_ID）ON（PowerSystemResource.PowerSystemResource_ID=Measurement.PowerSystemResource_ID）AND（Measurement.Measurement_ID=Terminal.Measurement_ID））INNERJOINMeasurementValueON（Terminal.Measurement_ID=MeasurementValue.Measurement_ID）AND（Measurement.Measurement_ID=MeasurementValue.Measurement_ID）
WHERE（（（PowerSystemResource.PowerSystemResource_Name）="BB1"）AND（（Terminal.Terminal_ID）="11"））
ORDERBYTerminal.Terminal_ID;
查询2
PowerSystemResource_Name
Terminal_ID
Measurement_ID
MeasurementValue
MeasurementContext
MeasurementUnit
BB1
11
2
12345
Realtime
KV
第七部分调度自动化
7-1．分析题：
SCADA系统数据更新的一般流程如下：
第一步：
SCADA数据变化从遥测接口传输到前置机数据采集服务。
第二步：
前置机数据采集服务产生生数据。
第三步：
与更新的数据相关联的电力系统模型中的数据属性及状态发生更新。
第四步：
电力系统模型中新的数据属性及状态可以使用。
第五步：
SCADA数据处理服务进行处理，以下状态得到更新：
第六步：
驱动人机接口进行数据或状态更新。
第七步：
如果有越限情况产生告警。
第八步：
所有电力系统的更新在数据库中进行标记。
下图描述了一段的SCADA数据变化的过程。
abcdefghi
要求：
根据上图所示的数据变化过程，画出这段数据更新过程的详细的顺序图，并用文字描述这段数据更新过程。
请注意告警及死区的要求。
答：
a时刻量测数据变化更新,产生越限事项，产生报警信号；
b时刻到h时刻量测数据变化，不产生越限事项；
i时刻量测数据变化更新,产生越限事项，产生报警解除信号；
第八部分变电站自动化
8-1．某配电线保护与测量系统提供了三类功能：
1、测控功能。
本功能通过如下3个逻辑节点实例共同完成：
TCTR/TVTR—MMXU。
其中，TCTR/TVTR负责电流、电压数据采集，MMXU负责电流、电压有效值以及功率、频率等电量的计算。
2、输电线过流保护功能。
本功能通过如下4个逻辑节点实例共同完成：
TCTR—PIOC—CSWI—XCBR。
其中，PIOC封装了过流保护动作判据，CSWI封装了断路器的跳闸控制逻辑，而XCBR代表与物理断路器的接口。
3、后台显示功能。
配电线路的运行参数，如电压、电流、功率等，皆可通过人机接口（IHMI）显示给运行人员。
本功能通过如下2个逻辑节点实例共同完成IARC—IHMI。
其中，IARC按照设定的时间间隔（如每分钟）完成信息的存储，IHMI负责人机接口。
要求：
按照保护功能、测控功能以及后台显示功能分别在不同的物理装置中实现，建立配电线路保护与测量系统模型，并用图表示模型，用文字加以说明。
答：
该配电线保护与测量系统的模型如上图所示。
其中：
IED1完成输电线出口的过流保护功能，IED2完成后台显示功能，IED3完成测控功能。
物理连接为：
IED1与IED2通过LAN连接，IED3与IED2通过LAN连接；IED1的保护出口为断路器，输入为保护CT；IED3的输入为馈线的CT和PT。
逻辑连接为：
IED1内部：
逻辑节点TCTR—PIOC—CSWI—XCBR，实现电流、电压数据采集，过流保护动作判据，跳闸控制逻辑，实现物理断路器的接口功能。
IED2内部：
逻辑节点IARC—IHMI，实现按设定的时间间隔（如每分钟）完成信息的存储，实现人机接口功能。
IED3内部：
逻辑节点TCTR/TVTR—MMXU，实现电流、电压数据采集，负责电流、电压有效值以及功率、频率等电量的计算功能。
IED之间：
IED1的PIOC与IED2的IARC之间建立逻辑连接，实现IED1的过流保护动作在IED2的存储功能；IED3的MMXU与IED2的IARC以及IHMI之间建立逻辑连接，实现IED3的电流、电压有效值以及功率、频率等电量值在IED2的存储功能以及人机联系功能。
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