專利名稱：一種繼電保護(hù)信號傳輸中的大碼距分組碼編解碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)自動化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種繼電保護(hù)信號傳輸中的大碼距分組碼編解碼方法。
背景技術(shù)：
在我國，對于220kV和少數(shù)110kV及220kV以上電壓等級的超高壓輸電線路，普遍采用高頻保護(hù)作為反映故障的主保護(hù)。輸電線路的高頻保護(hù)的類型有很多，主要有相差動高頻保護(hù)、方向高頻保護(hù)、高頻閉鎖距離(零序)保護(hù)和遠(yuǎn)方跳閘高頻保護(hù)四種類型。高頻保護(hù)的工作原理是應(yīng)用通信技術(shù)，采用光纖、輸電線路或微波等作為通道，將兩側(cè)階段式保護(hù)中測量的判別結(jié)果或線路兩側(cè)工頻電氣量傳輸?shù)綄Χ耍瑢Χ藫?jù)此判斷以使繼電保護(hù)裝置采取相應(yīng)的動作。
在高頻保護(hù)中，繼電保護(hù)信號的可靠、準(zhǔn)確的傳輸是高頻保護(hù)的關(guān)鍵?，F(xiàn)有的傳輸技術(shù)一般為1)載波技術(shù)，以輸電線路本身作為通道，將電氣量調(diào)制在50～400kHz的高頻電波上沿通道互相傳輸。這種方法缺點(diǎn)為輸電線容易受到各種干擾，信號傳輸時間較長。
2)數(shù)字信號處理及光通信技術(shù)，采用光纖為通道，光信號為載體，這種方法利用了光信號不受電磁波輻射等干擾，傳輸速率較快，可以達(dá)到很高的可靠性和傳輸速度。隨著光纖鋪設(shè)成本的降低，這種技術(shù)越來越多應(yīng)用在于保護(hù)信號的傳輸中。但是，現(xiàn)有用光信號傳輸中的編解碼一般采用1bit作為一路信號的信息量，這時碼距較小，這樣在誤碼率達(dá)到10的情況下，傳輸錯誤情況就為10，而這在繼電保護(hù)是很難允許的。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種繼電保護(hù)信號傳輸中的大碼距分組碼編解碼方法，以提高保護(hù)信號編解碼技術(shù)的可靠性。
為完成上述目的，本發(fā)明采取的總體技術(shù)方案為繼電保護(hù)信號傳輸中的大碼距分組碼編碼方法，包括以下步驟步驟1、選擇一組分組碼的碼字存儲于發(fā)送機(jī)的存儲器中；步驟2、電力系統(tǒng)的繼電信號采集器對繼電保護(hù)命令信號進(jìn)行采樣；步驟3、根據(jù)采樣結(jié)果，找出采樣結(jié)果在分組碼中對應(yīng)的碼字；步驟4、發(fā)送機(jī)的微處理器將找出的碼字加上幀頭和幀類型等字節(jié)組成數(shù)據(jù)幀發(fā)向?qū)?cè)。
繼電保護(hù)信號傳輸中的大碼距分組碼解碼方法，包括以下步驟步驟1、接收機(jī)對接收的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解幀，將命令碼字分離出來；步驟2、對碼字進(jìn)行譯碼并與存儲的碼字進(jìn)行比較，考慮到電力系統(tǒng)對保護(hù)安全性和可靠性要求，結(jié)合分組碼糾錯能力強(qiáng)的特點(diǎn)，設(shè)置合適的允許錯誤碼位，就可以在要求的安全性下得到理想的可靠性；步驟3、根據(jù)允許的錯誤碼位，得到正確的命令信號；步驟4、將命令信號發(fā)送給保護(hù)裝置。
上述所述分組碼為64位分組碼；上述所述分組碼的碼距為32位。
本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明采用64位分組碼(RM碼)編解碼技術(shù)。構(gòu)造簡單，糾錯能力強(qiáng)，根據(jù)需要可設(shè)計出不同碼長的RM碼。本發(fā)明中選擇了碼距為32的RM碼，較長的碼距確保了傳輸?shù)目煽啃?。因為里?Reed)算法是專門為RM碼設(shè)計的譯碼算法。它用擇多邏輯判決的方法從接收矢量直接恢復(fù)信息，而不計算錯誤圖樣。在本發(fā)明中，可以糾正15個隨機(jī)錯誤。本發(fā)明的譯碼率很高，正確譯碼概率接近1。


圖1是本發(fā)明編碼主流程圖；圖2是數(shù)據(jù)幀格式圖；圖3是本發(fā)明解碼主流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
請參閱圖1。本發(fā)明的主流程圖。首先，進(jìn)行分組碼編碼，編碼的方法是第一步，先選擇一組分組碼的碼字存儲于發(fā)送機(jī)的存儲器中。本發(fā)明采用64位分組碼即RM碼編解碼技術(shù)。RM碼是線性分組碼中的一個比較重要的碼類，且它的構(gòu)造簡單，糾錯能力強(qiáng)，根據(jù)需要可設(shè)計出不同碼長的RM碼。因此如何選擇正確的碼字來實現(xiàn)保護(hù)信號的編碼及解碼尤為重要。本發(fā)明中選擇了碼距為32的RM碼，較長的碼距確保了傳輸?shù)目煽啃?。里?Reed)算法是專門為RM碼設(shè)計的譯碼算法。它是用擇多邏輯判決的方法從接收矢量直接恢復(fù)信息，而不計算錯誤圖樣。里德算法可以糾正r階RM碼出現(xiàn)的個隨機(jī)錯誤，并恢復(fù)k位信息。在本發(fā)明中，可以糾正15個隨機(jī)錯誤。
因為本發(fā)明中所涉及的1階(64，7)RM碼最小碼距為32，糾錯能力為15，故誤碼在15個之內(nèi)都可以糾正。其正確譯碼概率為Q=(1-pe)64+641pe(1-pe)63+642pe2(1-pe)62+L+6415pe15(1-pe)49]]>將pe＝10代入上式，得到正確譯碼概率約為1。不能正確譯碼的概率為2.2204×10-16。由此可知，按照這種計算方法，誤發(fā)命令的平均間隔時間為
第二步，電力系統(tǒng)的繼電信號采集器對繼電保護(hù)命令信號進(jìn)行采樣，繼電保護(hù)過來的是接點(diǎn)信號，采集器對其進(jìn)行實時采樣，并將采樣結(jié)果送入處理模塊；第三步，根據(jù)采樣結(jié)果，得到當(dāng)前的繼電保護(hù)狀態(tài)信息，根據(jù)不同的狀態(tài)信息找到其在已存儲的分組碼中對應(yīng)的碼字；第四步，發(fā)送機(jī)的微處理器將找出的碼字加上幀頭和幀類型等字節(jié)組成數(shù)據(jù)幀向傳輸通道發(fā)送出去。
解碼是編碼的逆過程，本發(fā)明的解碼方法如下步驟1、接收機(jī)對接收的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解幀，去掉幀頭和輔助信息將64位命令碼字分離出來；步驟2、處理器對碼字進(jìn)行RM碼里得算法譯碼，該算法運(yùn)行速度較快能糾正15位隨機(jī)錯誤碼。
步驟3、由于考慮到安全性，將譯碼結(jié)果與存儲的碼字進(jìn)行比較，在允許誤碼的范圍內(nèi)恢復(fù)出命令信息，這樣利用RM碼的糾錯能力可以得到較高的可靠性，同時設(shè)置誤碼位數(shù)提高其安全性，使這兩方面都得到了極大的提高；步驟4、輸出部分將得到的命令狀態(tài)信息送給線路保護(hù)裝置。
最后所應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種繼電保護(hù)信號傳輸中的大碼距分組碼編碼方法，其特征在于，該方法包括以下步驟步驟1、選擇一組分組碼的碼字存儲于發(fā)送機(jī)的存儲器中；步驟2、電力系統(tǒng)的繼電信號采集器對繼電保護(hù)命令信號進(jìn)行采樣；步驟3、根據(jù)采樣結(jié)果，找出采樣結(jié)果在分組碼中對應(yīng)的碼字；步驟4、發(fā)送機(jī)的微處理器將找出的碼字加上幀頭和幀類型等字節(jié)組成數(shù)據(jù)幀發(fā)向?qū)?cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繼電保護(hù)信號傳輸中的大碼距分組碼編碼方法，其特征在于，所述步驟1中的分組碼為64位分組碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的繼電保護(hù)信號傳輸中的大碼距分組碼編碼方法，其特征在于，所述分組碼的碼距為32位。
4.一種繼電保護(hù)信號傳輸中的大碼距分組碼解碼方法，其特征在于，該方法包括以下步驟步驟1、接收機(jī)對接收的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解幀，將命令碼字分離出來；步驟2、對碼字進(jìn)行譯碼并與存儲的碼字進(jìn)行比較；步驟3、解出命令信號；步驟4、將命令信號發(fā)送給保護(hù)裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種繼電保護(hù)信號傳輸中的大碼距分組碼編解碼方法。主要解決現(xiàn)有技術(shù)載波通訊易受干擾及誤碼率高等問題。編碼方法包括選擇一組分組碼的碼字存儲于發(fā)送機(jī)的存儲器中；電力系統(tǒng)的繼電信號采集器對繼電保護(hù)命令信號進(jìn)行采樣；根據(jù)采樣結(jié)果，找出采樣結(jié)果在分組碼中對應(yīng)的碼字；發(fā)送機(jī)的微處理器將找出的碼字加上幀頭和幀類型等字節(jié)組成數(shù)據(jù)幀發(fā)向?qū)?cè)。解碼過程與編碼過程互逆。本發(fā)明的方法具有糾錯力強(qiáng)，譯碼正確率高等優(yōu)點(diǎn)。適合于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)信號的傳輸。
文檔編號H02J13/00GK1797901SQ20041010243
公開日2006年7月5日 申請日期2004年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月24日
發(fā)明者張建平, 朱延章, 紀(jì)建設(shè), 李貽軍, 馬儀成 申請人:許繼集團(tuán)有限公司, 許昌許繼昌南通信設(shè)備有限公司