專利名稱：一種繼電保護信號傳輸中的大碼距分組碼編解碼方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)自動化技術領域，尤其涉及一種繼電保護信號傳輸中的大碼距分組碼編解碼方法。
背景技術：
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，普遍采用高頻保護作為反映故障的主保護。輸電線路的高頻保護的類型有很多，主要有相差動高頻保護、方向高頻保護、高頻閉鎖距離(零序)保護和遠方跳閘高頻保護四種類型。高頻保護的工作原理是應用通信技術，采用光纖、輸電線路或微波等作為通道，將兩側階段式保護中測量的判別結果或線路兩側工頻電氣量傳輸?shù)綄Χ耍瑢Χ藫?jù)此判斷以使繼電保護裝置采取相應的動作。
在高頻保護中，繼電保護信號的可靠、準確的傳輸是高頻保護的關鍵。現(xiàn)有的傳輸技術一般為1)載波技術，以輸電線路本身作為通道，將電氣量調制在50～400kHz的高頻電波上沿通道互相傳輸。這種方法缺點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，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，可以達到很高的可靠性和傳輸速度。隨著光纖鋪設成本的降低，這種技術越來越多應用在于保護信號的傳輸中。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，這樣在誤碼率達到10的情況下，傳輸錯誤情況就為10，而這在繼電保護是很難允許的。

發(fā)明內容
為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種繼電保護信號傳輸中的大碼距分組碼編解碼方法，以提高保護信號編解碼技術的可靠性。
為完成上述目的，本發(fā)明采取的總體技術方案為繼電保護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命令信號進行采樣；步驟3、根據(jù)采樣結果，找出采樣結果在分組碼中對應的碼字；步驟4、發(fā)送機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)向對側。
繼電保護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、接收機對接收的數(shù)據(jù)幀進行解幀，將命令碼字分離出來；步驟2、對碼字進行譯碼并與存儲的碼字進行比較，考慮到電力系統(tǒng)對保護安全性和可靠性要求，結合分組碼糾錯能力強的特點，設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)點本發(fā)明采用64位分組碼(RM碼)編解碼技術。構造簡單，糾錯能力強，根據(jù)需要可設計出不同碼長的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)目煽啃浴Ｒ驗槔锏?Reed)算法是專門為RM碼設計的譯碼算法。它用擇多邏輯判決的方法從接收矢量直接恢復信息，而不計算錯誤圖樣。在本發(fā)明中，可以糾正15個隨機錯誤。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
下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細地說明。
請參閱圖1。本發(fā)明的主流程圖。首先，進行分組碼編碼，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)送機的存儲器中。本發(fā)明采用64位分組碼即RM碼編解碼技術。RM碼是線性分組碼中的一個比較重要的碼類，且它的構造簡單，糾錯能力強，根據(jù)需要可設計出不同碼長的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)的個隨機錯誤，并恢復k位信息。在本發(fā)明中，可以糾正15個隨機錯誤。
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命令信號進行采樣，繼電保護過來的是接點信號，采集器對其進行實時采樣，并將采樣結果送入處理模塊；第三步，根據(jù)采樣結果，得到當前的繼電保護狀態(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的碼字；第四步，發(fā)送機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、接收機對接收的數(shù)據(jù)幀進行解幀，去掉幀頭和輔助信息將64位命令碼字分離出來；步驟2、處理器對碼字進行RM碼里得算法譯碼，該算法運行速度較快能糾正15位隨機錯誤碼。
步驟3、由于考慮到安全性，將譯碼結果與存儲的碼字進行比較，在允許誤碼的范圍內恢復出命令信息，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)信息送給線路保護裝置。
最后所應說明的是以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術方案，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發(fā)明進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，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種繼電保護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命令信號進行采樣；步驟3、根據(jù)采樣結果，找出采樣結果在分組碼中對應的碼字；步驟4、發(fā)送機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)向對側。
2.根據(jù)權利要求1所述的繼電保護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)權利要求2所述的繼電保護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、接收機對接收的數(shù)據(jù)幀進行解幀，將命令碼字分離出來；步驟2、對碼字進行譯碼并與存儲的碼字進行比較；步驟3、解出命令信號；步驟4、將命令信號發(fā)送給保護裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種繼電保護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)送機的存儲器中；電力系統(tǒng)的繼電信號采集器對繼電保護命令信號進行采樣；根據(jù)采樣結果，找出采樣結果在分組碼中對應的碼字；發(fā)送機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)向對側。解碼過程與編碼過程互逆。本發(fā)明的方法具有糾錯力強，譯碼正確率高等優(yōu)點。適合于電力系統(tǒng)繼電保護信號的傳輸。
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)先權日2004年12月24日
發(fā)明者張建平, 朱延章, 紀建設, 李貽軍, 馬儀成 申請人:許繼集團有限公司, 許昌許繼昌南通信設備有限公司