智能电网通信技术应用实验系统

                                                     

 
 
为智能电网信息工程专业、电子信息工程专业、电子科学与技术专业和通信工程专业开设的重要的技术基础课，开课目的是使学生获得智能电网通信技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，了解智能电网通信技术方面的最新研究成果，为进一步学习智能电网信息与通信技术打下基础。。
1、标准屏式结构，面向整个通信专业体系，屏规格为1800mm*600mm*800mm。
2、实验平台使学生获得智能电网通信技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，了解智能电网通信技术方面的最新研究成果，为进一步学习智能电网信息与通信技术打下基础。使学生掌握智能电网通信技术领域的基本概念，基本原理，基本分析方法，掌握智能电网通信系统的设计方法，掌握构成智能电网的主要通信系统原理及实现方法，了解智能电网通信技术领域的最新研究成果。可作为智能电网信息工程专业教师及学生科学研究实验平台。
3、采用智能电网测试仪器、IEC61850通信规约，掌握智能电网通信网特点及关键技术；
通过本实验系统的实验训练、学生将具备如下几个方面的能力：
1） 熟悉智能电网通信技术及典型通信系统的软硬件产品架构；
2） 熟练掌握各种工具软件、平台的使用和开发的流程、方法，包括程序的编写、仿真调试、编译、加载等开发过程和环节；
3） 熟悉各种智能电网通信系统的架构，并能通过相应的模块进行系统搭建和调试；
4） 对智能电网通信系统的底层原理和技术非常熟悉，并能掌握部分功能的自行开发与实现；
5） 熟练掌握智能电网硬件电路的设计开发流程和方法，能进行功能模块的电路设计与实现；
6） 熟练掌握相关智能电网测试仪器的使用，了解测试基本原理，能利用测试仪器和测试模块进行电路及功能模块的调试；
7） 能进行智能电网通信系统的原型设计，并能用实验平台所提供的标准“通信积木”来搭建各种典型通信系统；
8） 对智能电网信号传输所涉及的各种信道特性非常熟悉，掌握常规的噪声、带限、衰落等信道的处理方法。
9）掌握电网通信网特点及关键技术。
10）掌握IEC61850通信规约。
功能
1、为了提升产品的可靠性，每个实验模块均应采用上下两层防护罩进行全方位的保护，上盖为透明外壳，方便学生观察和实验。
2、配置专门的同步模块，能展示位同步、帧同步、载波同步功能，并且位同步包含滤波法和全数字锁相环两种实现方式；
3、为方便学生对基本数字调制方式的硬件架构进行理解和掌握，ASK、FSK、PSK、DPSK 等基本调制解调方式应采用硬件电路搭建。
4、配置基于IEC61850标准开发的数字化智能测试仪，用于智能变电站的测试仪器，可用于保护测控装置、智能终端、合并单元、互感器等设备的快捷测试。将一次接线图建模输入到数字化智能测试仪，配合开关位置的变化可以实现不同运行方式下的变电站潮流仿真、数据输出, 能够真实反映电力系统稳态、暂态运行工况。
5、配置智能电网通信解析模块，可完成对IEC61850标准通信协议的截取、解析。
6、实验屏母板上配置收发两个独立时钟，支持异步时钟的收发系统及同步原理的展示。
7、实验屏具备两种类型光收发模块，一种采用一体化SFP光收发模块，与实际网络通信方式保持一致，光模块为标准155M传输速率，支持STM-1协议传输，能实时监测SDH帧，并可对SDH帧进行解析。另外，需配有激光器与光探测器分离式模块，能开展光纤传输的底层原理实验，能满足智能电网三层两网的技术测试。
8、智能电网SV报文输出：支持IEC 61850-9-1、-9-2/LE协议，采样率、通道系数均可设。
9、GOOSE报文发送：GOOSE发送机制可灵活设置。
配置
（1）光数字继电保护测试仪
（2）智能电网通信解析模块：
（3）主控信号源模块信号源输出波形包括：
（4）数字终端&时分多址模块
（5）信源编译码模块
（6）信道编码模块
（7）信道译码模块
（8）时分复用&时分交换模块
（9）基带传输编译码
（10）数字调制解调模块
（11）软件无线电调制模块
（12）软件无线电解调模块
（13）载波同步及位同步模块
（14）光功率计&误码仪模块
（15）SDH光收发一体模块
（16）光收发模块 1310nm
（17）光收发模块 1550nm
（18）信道模拟模块
（19）数字示波器

六、实验内容

1）、QPSK/OQPSK 调制解调实验
2）、MSK/GMSK 调制及解调实验
3）、π/4DQPSK 调制及解调实验
4）、64QAM调制及解调实验
5）、同步技术实验
6）、低通信道模拟和眼图观测实验
7）、带限信道模拟实验
8）、白噪声信道模拟实验
9）、快衰落信道模拟实验
10）、慢衰落信道模拟实验
11）、SDH帧传输实验
12）、SDH帧结构解析实验。
13）、STM-1帧传输
14）、接收机灵敏度的测量
15）、光接收机的动态范围及眼图观测
16）、数字信号光纤传输系统实验
17）、PN序列光纤传输系统
18）、智能电网光纤综合传输系统实验
19）、IEC61850规约测试和研究分析
20）、报文异常测试实验
21）、智能电网光纤通信策略实验
22）、智能电网通信网络安全分析实验
23）、模拟IEC61850通信丢帧实验
24）、模拟IEC61850通信品质异常测试
28）、智能电网故障复现
26）、智能电网报文差异性比对实验
27）、智能电网光纤损耗特性测量
28）、智能电网光纤活动连接器
29）、时分复用解复用实验
30）、模拟信号光纤传输系统实验
31）、汉明码编译码实验
32）、循环码编译码实验
33）、BCH码编译码实验
34）、RS码编译码实验
35）、卷积编译码实验
36）、卷积编译码及交织解交织实验