湖北自考教材02312电力系统远动及调度自动化考试大纲下载

湖北省高等教育自学考试课程考试大纲

课程名称：电力系统远动及调度自动化 课程代码：02312

第一部分 课程性质与目标
一、课程性质与特点
“电力系统远动及调度自动化”课程是全国高等教育自学考试“电气工程及其自动化”专业（独立本科段）开设的专业课程之一，主要讲授基于计算机技术的电力系统远程监控系统的基本工作原理和方法以及调度自动化的基本功能等。本课程的目的在于向学生介绍电力系统远程监控系统概况、远程信息传输的基本原理、差错控制、远程监控装置的功能模块及循环式远程监控通信规约、问答式远程监控通信规约、调度自动化系统的结构和配置、调度自动化系统的主要功能及技术指标、自动发电控制技术、调度运行的基本操作和事故处理操作规程等。学生学习该课程后，能够掌握本课程的基本内容，为以后从事本专业的工作打下基础。
“电力系统远动及调度自动化”课程的任务是：使自学应考者比较全面系统地了解和掌握电力系统调度自动化、能量管理系统、配电管理系统的组成、特点和实现原理，调试方法和运行管理知识，使学生具有一定理论联系实际能力，具备保证电力系统安全经济运营的技术能力。
二、课程目标与基本要求
通过本课程的学习考试，要求考生：
1．掌握相关的基本理论知识，如数据采集及处理、数字通信、计算机网络及EMS、DMS系统中的定义、原理及计算方法。
2．对电力系统调度自动化系统的构成、各部分作用及结构特点加强记识。对工作原理加深理解。
3．注重理论与实际相结合，注重基础理论知识是怎样应用到电力系统调度自动化中的。
三、与本专业其他课程的关系
1、与先修课程关系
电力系统远动及调度自动化的先修课程有电路、信号与线性系统、电子技术基础、电力系统分析等，通过这些课程的学习，使学生具有电工与电子技术基础的基本概念和基本分析能力，并具备电力系统运行方式等相关知识，这些是学习本课程必备的知识。
2、与相关课程联系
电力系统远动及调度自动化与电力系统微型计算机保护联系紧密，因为电力系统远动及调度自动化的最终目的是实现发电、输电、配电及用电的最优管理，而这一目标必须通过电力系统继电保护来保证和实现。

第二部分 考核内容与考核目标
第一章 概述
一、学习目的与要求
远动技术是一门综合性应用技术，是调度管理和现代科技的产物，本章主要介绍电力系统远动及调度自动化的基本概念、电力系统远动的基本功能、远动信息及传输模式、远动系统和调度自动化系统，通过对本章的学习，掌握电力系统远动的作用，掌握电力系统远动的基本功能和调度自动化的控制，理解电力系统的运行状态，理解电力系统远动的主要性能指标概念，即可靠性、准确性和实时性的表述方法，了解电力调度系统的任务、结构和功能。

二、考核知识点与考核目标
（一）电力系统远动的基本功能、远动信息内容及调度自动化的分层控制（重点）
识记：远动、“四遥”、远动信息内容、远动信息的传输模式、远动信息的编码。
理解：远动系统、远动系统配置的基本模式、电力系统远动的基本功能要求（即遥测、遥信、遥控和遥调等四遥功能）。
应用：调度自动化系统的分层控制。
（二）远动信道及调度自动化系统的功能（次重点）
识记：常用远动信道。
理解：调度自动化系统的功能。
应用：调度自动化系统基本指标。
（三）远动系统的发展史及相关组成（一般）
识记：电力系统远动的作用及必要性、电力系统调度中心的任务。
理解：远动配置的类型。
应用：调度自动化系统的组成。

第二章 远动信息传输规约
一、学习目的与要求
本章主要介绍电力系统远动及调度自动化的数据通信的基本原理、远动信息传输系统、串行通信及传输控制规程、远动信息的循环式传输规约和远动信息的问答式传输规约，通过对本章的学习，掌握电力系统的数据通信网络及其通信的基本原理，掌握远动信息传输系统和串行通信及传输控制规程。理解数字通信系统的模型结构、数字通信系统的模型结构及每一环节的作用，了解数字通信的三种通信工作方式，即单工通信、半双工通信和全双工通信，了解波特率和比特速率的基本概念及它们的区别。
二、考核知识点与考核目标
（一）远动信息传输系统及传输规约（重点）
识记：数据通信系统模型、异步通信、同步通信、帧结构、信息字结构。
理解：远动信息传输系统、串行通信及传输控制规程。
应用：远动信息的循环式传输规约。
（二）通信方式及我国远动相关标准（次重点）
识记：通信方式、数字通信系统的质量。
理解：远动信息的问答式传输规约。
应用：我国《问答式远动规约（试行）》。
（三）电力行业标准及其他规约（一般）
识记：传输控制规程、帧的组织方式、通信系统的基本模型。
理解：我国电力行业标准DL/T634-1997。
应用：其他问答式远动规约。

第三章 远动信息的信道编译码
一、学习目的与要求
信道是远动系统的重要组成部分，本章主要介绍电力系统远动及调度自动化远动的抗干扰编码的基本原理、奇偶校验码、循环码的编译码原理、循环码的校验及纠错能力、系统循环码的编译电路、系统循环码的编译码算法和远动信息的CRC校验，通过对本章的学习，掌握电力系统远动及调度自动化的信道编译码，信道编码的作用，掌握码字和重量、奇偶校验码、循环码的编译码原理、循环码的检错及纠错能力、系统循环码的编译码算法。理解远动字结构及帧结构的格式，理解差错控制概念；线性分组码的概念；码距、码重、最小码距和最大似然译码的概念；线性分组码的检错和纠错能力与最小码距和最大似然译码的关系；生成矩阵的意义；循环码的基本概念；码多项式；生成多项式的定义及性质；循环码的编码步骤；余式电路原理；循环码编码电路。了解码间干扰产生的原因及减小码间干扰的方法。

二、考核知识点与考核目标
（一）远动信息的信道编译码及编译码算法（重点）
识记：抗干扰编码的基本原理、最小距离与码的检错、纠错能力、奇偶校验码、线性分组码、循环码的编译码原理。
理解：系统循环码的编译码算法、软件算法Ⅰ、软件算法Ⅱ。
应用：系统循环码的编译电路、除法电路。
（二）信道编码基础及其电路（次重点）
识记：信道编码的代数基础、水平垂直奇偶校验码。
理解：系统循环码的译码电路、系统循环码的编码电路。
应用：缩短循环码、循环码的校验及纠错能力、伴随式计算及纠错、循环码的纠错能力。
（三）CRC校验及我国远动规约的校验（一般）
识记：缩短循环码。
理解：远动信息的CRC校验。
应用：生成多项式、循环码规约的CRC校验、我国问答式远动规约的CRC校验。

第四章 远动信息的时序及同步
一、学习目的与要求
信息在信道上的传输通常采用多路复用技术，远动信息在信道上的传输通常采用时分多路制，本章主要介绍电力系统远动及调度自动化的远动信息的时序、帧同步、位同步及其同步的性能，通过对本章的学习，掌握电力系统的数据通信传输技术，掌握位同步和帧同步的基本概念；数字锁相原理，远动信息的位、字节和码字，数字锁相原理及同步的性能。理解信号有效带宽的概念。了解数字锁相电路。
二、考核知识点与考核目标
（一）远动系统的时序及同步（重点）
识记：远动信息的时序、远动信息的位、帧同步。
理解：字节和字码、数字锁相原理。
应用：通信方式与位同步。
（二）字节字码及同步字的检测（次重点）
识记：同步的必要性、同步字的检测。
理解：漏同步和假同步。
应用：信号有效带宽的概念。
（三）锁相电路及同步性能（一般）
识记：数字锁相电路。
理解：位同步的反校。
应用：同步的性能。

第五章 远动信息的信源编码
一、学习目的与要求
电力系统是一个动态系统，要求运行人员时刻掌握系统的运行状态，并根据实际情况调整运行方式，据此本章主要介绍电力系统远动及调度自动化的如何实时获取系统运行的各种参数及状态，即遥信信息的采集和处理、遥测量的采集、遥测信息的处理、脉冲量的采集和处理、遥控和遥调，通过对本章的学习，掌握电力系统的“五遥”（遥信、遥调、遥测、遥控及遥视），掌握遥信信息的采集和处理、遥信对象状态的采集。理解遥测信息的处理。了解遥测量的采集。
二、考核知识点与考核目标
（一）电力系统的“五遥”及其信源编码（重点）
识记：遥信信息的采集和处理、遥信对象状态的采集、数字滤波。
理解：遥信状态的输入电路、模/数转换的原理、遥控和遥调。
应用：死区计算、提高遥信信息可靠性措施。
（二）提高遥信信息可靠性措施及遥信状态的输入电路（次重点）
识记：标度变换和二—十转换、脉冲量的采集和处理。
理解：模拟遥测量输入的接口电路、事件顺序记录。
应用：模拟遥测量输入的接口电路、模/数转换芯片介绍。
（三）脉冲量的处理及事故追忆（一般）
识记：遥控和遥调的可靠性、脉冲量的采集、脉冲量的处理。
理解：越线比较。
应用：数字化的遥测量采集、事故追忆。

第六章 电量变送器
一、学习目的与要求
电力系统备监测电量都是高压大电流的强电信号，远动装置是微机控制系统，不能直接接受强电信号，因此必须做量值的转换，据此本章主要介绍交流电流变送器和交流电压变送器、功率变送器、交流采样原理及算法、被测电量的交流采样及电量变送器的主要性能指标，通过对本章的学习，掌握电力系统电量变送器工作原理及采样理论、交流电流变送器和交流电压变送器、交流采样原理及算法。理解电量变送器的主要性能指标。了解功率变送器、被测电量的交流采样。
二、考核知识点与考核目标
（一）电量变送器及交流采样原理（重点）
识记：交流采样原理、交流采样算法。
理解：交流电流变送器和交流电压变送器。
应用：三相功率测量原理。
（二）交流电流变送器和交流电压变送器及三相功率测量原理（次重点）
识记：变送器的标称值、PWM电路、开关电路、加法电路。
理解：被测电量的交流采样硬件结构及工作原理、移相。
应用：变送器的允许过量输入、变送器的输出性能。
（三）变送器的性能指标及交流采样误差分析（一般）
识记：电量变送器的主要性能指标、变送器的准确度。
理解：被测电量的交流采样软件设计。
应用：被测电量的交流采样误差分析、插值算法的应用。

第七章 远动信息的传输
一、学习目的与要求
远动信息的传输主要采用数字通信，本章主要介绍数字通信技术的工作原理、数字调制与解调、二进制移频键控、移相键控及常用远动信道，通过对本章的学习，掌握数字通信信道与噪声，理解数字基带信号及数字调制与解调。了解电力系统的数字传输技术。
二、考核知识点与考核目标
（一）光纤通信及通信系统（重点）
识记：模拟通信系统和数字通信系统、光纤信道。
理解：信道与噪声。
应用：数字调制与解调。
（二）数字调制与解调（次重点）
识记：数字基带信号、数字调制与解调、数字调制方式。
理解：远动信道架空线或电缆、数字调制系统的性能。
应用：二进制移频键控。
（三）常用远动信道及二进制移频键控的调制原理（一般）
识记：二进制移频键控信号的产生、二进制移频键控的调制原理、常用远动信道。
理解：电力载波信道、二进制移频键控信号的解调、二进制移频键控的解调器。
应用：二进制绝对移相信号的产生、二进制相对移相信号的产生、二进制相对移相信号的解调。

第八章 远动系统
一、学习目的与要求
电力系统的运行状态随时随刻在变化，要求远动系统有很强的实时性，本章主要介绍实时系统的中断处理、远动终端的硬件结构、远动终端的软件结构、系统复位及故障自检、远动系统主站、任务管理与变电站自动化系统，通过对本章的学习，掌握变电站自动化系统的组成和功能，理解远动终端的硬件结构，了解电力系统远动及调度自动化技术。
二、考核知识点与考核目标
（一）微型计算机基础及通信接口（重点）
识记：变电站自动化系统的组成和功能、MCS-51的中断系统。
理解：串行通信接口。
应用：系统复位及故障自检。
（二）传输规约接口与变电站自动化系统（次重点）
识记：远动终端的硬件结构、存储器的扩展。
理解：前置机的功能、传输规约接口、变电站自动化系统的通信。
应用：键盘、显示器的接口电路、远动终端的软件结构。
（三）远动终端软件结构及进程调度算法（一般）
识记：远动系统主站、变电站自动化系统的通信、变电站自动化。
理解：进程及进程状态、进程控制块、进程调度算法。
应用：任务调度的软件设计、远动终端的软件结构。

第九章 电网调度自动化系统
一、学习目的与要求
电网调度自动化主要包括SCADA（数据采集和监控）系统和EMS（能量管理系统），本章主要介绍计算机网络基础、电网调度自动化系统、电网调度自动化系统的软件模块、前置机工作站、调度工作站、远动工作站、调度自动化系统的新能指标、SCADA的集中式和分布式调度自动化系统，通过对本章的学习，掌握计算机网络的拓扑结构、电网调度自动化系统的组成、调度自动化系统的新能指标，理解电网调度自动化系统、电网调度自动化系统的软件模块，了解电力系统远动及调度自动化技术。
二、考核知识点与考核目标
（一）计算机网络的拓扑结构及调度自动化系统的性能指标（重点）
识记：计算机网络的拓扑结构、计算机网络体系结构。
理解：电网调度自动化系统的组成、局域网。
应用：调度自动化系统的新能指标(可靠性、实时性、准确性)。
（二）前置机的硬件结构与软件功能（次重点）
识记：数据库系统、数据处理系统。
理解：前置机工作站的硬件结构、前置机工作站的功能。
应用：调度工作站的功能、调度工作站模拟屏的接口、图形系统、报表生成系统。
（三）远动系统的功能及调度自动化技术（一般）
识记：远动工作站的系统生成功能。
理解：远动工作站的系统的监视功能。
应用：电力系统远动及调度自动化技术。
第三部分 有关说明与实施要求
一、考核的能力层次表述
本大纲在考核目标中，按照“识记”、“理解”、“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：
识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。
理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。
应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。

二、教材
1、指定教材：《电力系统远动》第二版，中国电力出版社，柳永智 刘晓川 编著， 2006年。
2、参考教材：《电力系统远动及调度自动化》，中国电力出版社，毕胜春编著，2000年04月。

三、自学方法指导
1、在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。
2、阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。
3、在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。
4、完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节，在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。

四、对社会助学的要求
1、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。
2、应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。
3、辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增删内容，以免与大纲脱节。
4、辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡”认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通”的方法。
5、辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。
6、注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。
7、要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。
8、助学学时：本课程共4学分，建议总课时72学时，其中助学课时分配如下：
章 次
内 容
学 时
1概述
1电力系统远动的基本功能
2远动信息及传输模式
3远动系统
4调度自动化系统
4学时
2远动信息传输规约
1远动信息传输系统
2串行通信及传输控制规程
3远动信息的循环式传输规约
4远动信息的问答式传输规约
8学时
3远动信息的信道编译码
1抗干扰编码的基本原理
2奇偶校验码
3循环码的编译码原理
4循环码的校验及纠错能力
5系统循环码的编译电路
6系统循环码的编译码算法
7远动信息的CRC校验
12学时
4远动信息的时序及同步
1远动信息的时序
2帧同步
3位同步
4同步的性能
6学时
5远动信息的信源编码
1遥信信息的采集和处理
2遥测量的采集
3遥测信息的处理
4脉冲量的采集和处理
5遥控和遥调
10学时
6电量变送器
1交流电流变送器和交流电压变送器
2功率变送器
3交流采样原理及算法
4被测电量的交流采样
5电量变送器的主要性能指标
10学时
7远动信息的传输
1数字通信
2数字调制与解调
3二进制移频键控
4移相键控
5常用远动信道
8学时
8远动系统
1实时系统的中断管理
2远动终端的硬件结构
3远动终端的软件结构
4系统复位及故障自检
5远动系统主站
6任务管理
7变电站自动化系统
8学时
9电网调度自动化系统
1计算机网络基础
2电网调度自动化系统
3电网调度自动化系统的软件模块
4前置机工作站
5调度工作站
6远动工作站
7调度自动化系统的新能指标
6学时
合 计
72学时

五、关于命题考试的若干规定
(包括能力层次比例、难易度比例、内容程度比例、题型、考试方法和考试时间等)
1、本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章，适当突出重点。
2、试卷中对不同能力层次的试题比例大致是：”识记”为 70 %、”理解”为 25 ％、”应用”为 5 ％。
3、试题难易程度应合理：易、较易、较难、难比例为2：3：3：2。
4、每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占65%，次重点占25%，一般占10%。
5、试题类型一般分为： 单项选择、名词解释、简答和综合应用题 。
6、考试采用闭卷笔试，考试时间150分钟，采用百分制评分，60分合格。

六、题型示例（样题）
一、单项选择题
1．适合全双工通信方式数据传输时属HDLC规约的(      )
A．同步响应模式 B．正规响应模式
C．非正规响应模式 D．异步平衡模式
2．对f=50Hz工频信号交流采样时，若采样速率fs=8f，采样周期电角度为(      )
A．30度 B．60度
C．75度 D．45度
二、名词解释
1．远动终端
2．遥信
三、简答题
1.远动系统中调制器，解调器有什么作用?
2. 光纤通信有什么优点?
四、综合应用题
1.用四位十进制数显示的RTU遥测量测量某10kV线路，电压波动时可达10.5kV，装置中用12位A／D芯片工作于交流采样方式，基准电压为10V。
求：1）用最大值法求标度变换系数K1=?
2）整定额定值运行时变送器输出母线电压有效值Uil=?
2. 请用图说明串行数据发送和接收的过程原理。