Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Метод, модели и алгоритмы обработки информации при регистрации и принятии решений об аварийных процессах в системах электропитания Козырев Антон Александрович

Метод, модели и алгоритмы обработки информации при регистрации и принятии решений об аварийных процессах в системах электропитания
<
Метод, модели и алгоритмы обработки информации при регистрации и принятии решений об аварийных процессах в системах электропитания Метод, модели и алгоритмы обработки информации при регистрации и принятии решений об аварийных процессах в системах электропитания Метод, модели и алгоритмы обработки информации при регистрации и принятии решений об аварийных процессах в системах электропитания Метод, модели и алгоритмы обработки информации при регистрации и принятии решений об аварийных процессах в системах электропитания Метод, модели и алгоритмы обработки информации при регистрации и принятии решений об аварийных процессах в системах электропитания Метод, модели и алгоритмы обработки информации при регистрации и принятии решений об аварийных процессах в системах электропитания Метод, модели и алгоритмы обработки информации при регистрации и принятии решений об аварийных процессах в системах электропитания Метод, модели и алгоритмы обработки информации при регистрации и принятии решений об аварийных процессах в системах электропитания Метод, модели и алгоритмы обработки информации при регистрации и принятии решений об аварийных процессах в системах электропитания Метод, модели и алгоритмы обработки информации при регистрации и принятии решений об аварийных процессах в системах электропитания Метод, модели и алгоритмы обработки информации при регистрации и принятии решений об аварийных процессах в системах электропитания Метод, модели и алгоритмы обработки информации при регистрации и принятии решений об аварийных процессах в системах электропитания Метод, модели и алгоритмы обработки информации при регистрации и принятии решений об аварийных процессах в системах электропитания Метод, модели и алгоритмы обработки информации при регистрации и принятии решений об аварийных процессах в системах электропитания Метод, модели и алгоритмы обработки информации при регистрации и принятии решений об аварийных процессах в системах электропитания
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Козырев Антон Александрович. Метод, модели и алгоритмы обработки информации при регистрации и принятии решений об аварийных процессах в системах электропитания: диссертация ... кандидата технических наук: 05.13.01 / Козырев Антон Александрович;[Место защиты: Волгоградский государственный технический университет http://www.vstu.ru/nauka/dissertatsionnye-sovety/d-21202804.html].- Волгоград, 2015.- 193 с.

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Обзор существующих методов и технических решений, направленных на обеспечение безопасности и снижение аварийности систем электропитания 9

1.1 Электроустановка как целостная сложная недетерминированная система 10

1.2 Обзор существующих методов, технических решений и мер, по выявлению аварийных ситуаций в системах электропитания и направленные на обеспечения безопасности 15

1.3 Аварийный электрический разряд как объединяющий аварийные ситуации процесс 22

1.4 Особенности непосредственного электрического анализа аварийных процессов 37

1.5 Анализ временных и частотных характеристик электрической дуги в электросиловых цепях переменного тока 39

1.6 Метод анализа перепадов электрической характеристики 47

1.7 Электроприёмники - ключевые элементы системы электропитания, прямо определяющие режим её работы 54

1.8 Классификация элементов системы по ключевым параметрам... 56

1.9 Выводы по главе 58

ГЛАВА 2. Метод распознавания аварийного электрического разряда 63

2.1 Классический вероятностный подход к анализу случайных процессов 63

2.2 Системный принцип общего подхода исследования з

2.3 Выявление внутренних закономерностей и связей в объекте исследования 68

2.4 Отличительные признаки аварийного процесса 72

2.5 Формализация, терминология и аксиоматика метода 74

2.6 Математическая модель аварийного электрического разряда 78

2.7 Теоретическое обоснование и математическое описание метода. 85

2.8 Выводы по главе 97

ГЛАВА 3. Алгоритм детектирования аварийного электрического разряда 100

3.1 Имитационное моделирование в среде MatLab 100

3.2 Синтез следящей распознающей системы 120

3.3 Выводы по главе 125

ГЛАВА 4. Реализация системы автоматического контроля и защиты 128

4.1 Методика создания элементов для систем принятия решений... 128

4.2 Требования к системе 132

4.3 Макетирование системы контроля и принятия решений 134

4.4 Прототипирование элементов систем контроля, управления и принятия решений 135

4.5 Автоматическая система контроля, управления и принятия решений 144

4.6 Методика проведения испытаний и результаты 148

4.7 Выводы по главе 156

Заключение 158

Список литературы

Аварийный электрический разряд как объединяющий аварийные ситуации процесс

Однако, на практике, применение электрических методов контроля является достаточно сложной задачей, решение которой представляет собой процесс выявления аварийной ситуации при одновременной работе электроприёмников различных типов, коммутируемых и реконфигурируемых в произвольные моменты времени [13]. Ряд электроприёмников (в первую очередь, такие как импульсные блоки питания) потребляют токи, обладающие характерными для электрической дуги признаками, а в других электрическая дуга является неотъемлемым и сопровождающим штатную работу явлением (коллекторные двигатели, коммутационные устройства, электродуговая сварка). Таким образом, системный анализ рассмотренных выше методов выявил, что существующие методы не обеспечивают требуемой достоверности и скорости обнаружения при идентификации аварийных ситуаций вследствие своей сложности и неоднозначности. Также эти методы обладают существенными ограничениями по применимости. В ходе решении научной проблемы установлено, что основные недостатки методов связаны, прежде всего, с недостаточным изучением данной области и отсутствием комплексного подхода при исследовании протекающих в электроустановке стационарных и нестационарных процессов.

Но с практической точки зрения, наиболее целесообразным и технологичным всё же представляется применение электрического метода контроля, использующего различные способы анализа полного тока, протекающего в цепи подключённых к электроустановке приёмников [15].

Аварийный электрический разряд как объединяющий аварийные ситуации процесс Достаточно часто линии передачи электрической энергии эксплуатируются в неблагоприятных климатических условиях: повышенная влажность, резкие перепады температур, солнечная радиация и пр. Продолжительное воздействие перечисленных факторов приводит к быстрому износу изоляции, ослаблению креплений в местах соединения проводов и, как следствие, является причиной частых возгораний.

При аварийной ситуации, в ходе проведённых экспериментов, выяснилось, что сначала появляются одиночные искровые разряды, характеризующиеся крайне малым временем протекания разрядного тока (рис. 5) и небольшими значениями удельных энергий. Однако выделяющаяся теплота при достаточной частоте появления искровых разрядов способствует обугливанию изоляционного материала и перетеканию аварийного электрического разряда в следующую, более устойчивую фазу - дуговой разряд. Аналогично процесс развивается при нарушении электрического контакта в клеммных соединителях и других коммутационных изделиях. В местах ненадёжного электрического контакта возникает искрение и зажигается электрическая дуга. В ходе изучения физико-химических процессов, протекающих в местах возникновения неисправностей, возникла необходимость выделить в отдельные группы такие процессы как:

В работе [23] КА.Кринберга приведено приближенное решение уравнения энергетического баланса столба дуги, позволяющее рассчитать основные параметры столба, если известен состав дуговой плазмы. Полученные результаты могут оказаться полезными при исследованиях в области спектрального анализа электрической дуги, а также при изучении свойств электрических процессов для низкотемпературной плазмы. В ней приводится уравнение, представляющее собой баланс энергии для единицы объема дуговой плазмы: где: Т и V — температура и скорость движения плазмы в некоторой точке пространства; о, /, ц, сри р — электропроводность, теплопроводность, вязкость, удельная теплоемкость и плотность плазмы, являющиеся функциями от температуры Т; Е — напряженность электрического поля; W -энергия, отводимая из единицы объема плазмы посредством излучения, g — ускорение свободного падения.

Основные параметры столба электрической дуги, горящей в условиях естественной конвекции, могут быть установлены теоретическим путем, если одновременно выполнены оба условия:

Однако детальное рассмотрение свойств плазмы является задачей кинетической теории материи и выходит за рамки настоящей работы. В дальнейшем предполагается, что параметры плазмы являются известными функциями температуры. Решение системы уравнений (1) и (2) наталкивается на значительные математические трудности, что вынудило занимавшихся этим вопросом исследователей делать упрощающие задачу предположения. Недостатком предложенных способов решения является расчет произвольных функций, что придает им чисто описательный характер.

Из анализа литературных источников [17], [18], [25], [28], [38], [40] видно, что достаточно часто исследователи применяют подход для решения частной проблемы, основанный на оценке относительной роли ответственных за преобразование и перенос энергии процессов в энергетическом балансе различных температурных областей дуги; и, вытекающей отсюда, возможности подразделение разряда на ряд зон, в пределах каждой из которых обычно пренебрегают тем или иным процессом.

Излучение плазмы при атмосферном давлении составляет лишь небольшой процент от энергии, преобразуемой в дуге, так как даже при очень высоких температурах плотность плазмы убывает столь быстро, что доля излучения остается малой. Расчеты Пельцера [23] для дуги показывают, что даже при силе тока порядка сотен ампер потери на излучение не превышают 20% от полной мощности разряда. Эксперименты с угольной дугой в воздухе также говорят о малой роли излучения. Поэтому для упрощения расчетов можно принять W(T) =0.

Распределение электрической мощности оЕ2 по сечению дуги определяется исключительно радиальным распределением электропроводности, так как продольный градиент поля Е в пределах проводящей части практически постоянен. Учитывая, что электропроводность плазмы резко падает с уменьшением температуры

Конвективный теплоотвод, представленный в уравнении (1) членом VgradT практически отсутствует в центральных зонах дуги. Это объясняется, во-первых, малой плотностью газа при высоких температурах (р 1/Т) и, во-вторых, тем, что, как показывает эксперимент, в центральных частях дугового разряда изотермические поверхности и направление скорости восходящих газовых потоков приблизительно параллельны оси столба (а, следовательно, параллельны и друг другу). Поэтому, можно считать, что при температурах, превышающих некоторую определённую величину, конвективный теплоотвод вообще отсутствует. Нужно отметить, что эту температуру стало возможно определить теоретически, при решении системы уравнений (1), (2). Поэтому при определении конкретных значений этой температуры можно основываться только на экспериментальных данных температурного поля и поля газового потока в столбе дуги, которых, к сожалению, весьма мало.

Электроприёмники - ключевые элементы системы электропитания, прямо определяющие режим её работы

После проведения большого числа экспериментов были выявлены наиболее общие отличительные признаки процесса - АЭР, протекающего в системе, наиболее существенные из которых сведены в таблица 8, ниже.

Режимы работы приотсутствии каких-либоискрений, свободные отслучайных инеустойчивыхкоммутаций Режим работы приШЭР(с элементами,реконфигурирующимисистему, в т.ч. славинообразнымихарактеристиками Режим работы приналичии АЭР(аварийногоэлектри ческогоразряда)

стабильностьстационарностьрегулярностьпериодичностьпредсказуемость нестабильность нестационарностьслучайность неповторяемость непредсказуемость

Необходимо дать некоторые пояснения признаков, характеризующих свойства исследуемого объекта: Стабильность - способность системы сохранять основные характеристики (ток, фазу, напряжение, мощность) длительное время. Регулярность - повторяемость в статической форме. Регулярностью характеризуется система, в которой сохраняется внутренняя структура составляющих её объектов.

Например, при работе импульсного блока питания его схемотехническое решение в значительной степени определяет форму тока. Реконфигурация системы происходит значительно медленнее процессов зажигания и гашения дуги, поэтому ею можно пренебречь, [http://nounivers.narod.ru/ofir/regul.htm]

Важно отметить, что в нашем случае случайность обусловлена существенной реконфигурацией системы, а не её последействием. Периодичность - повторяемость в динамической форме. Реконфигурация системы приводит к моментальным изменениям характеристик дуги, поэтому характеристики сохраняются исключительно при постоянстве других внешних воздействий (коммутации нагрузок и изменения их режимов отсутствуют).

Предсказуемость4 позволяет судить о качественном изменении характеристик и оперировать вероятностными характеристиками. Стационарность - свойство объекта, для которого рассматриваемая одна из его характеристик не меняется во времени. В нашем случае, стационарность характеризует зависимость ИК от времени. Однородность (во времени) является синонимом стационарности. Исходя из физических особенностей изучаемых процессов, введены математические величины, которые оценивают отличительные свойства АЭР. В целях упрощения понятийного аппарата такие свойства АЭР как изоморфизм, изохорностъ и самоподобие в работе не рассматриваются.

Режимы работ при отсутствии каких-либо искрений, свободные от случайных и неустойчивых коммутаций ШЭР (в том числегазоразрядные лампы),твердотельные реле,коллекторныедвигатели, нагрузки славинообразнымихарактеристиками АЭРАварийныйЭлектри ческийРазряд

Характеристики РК (форма, период) и ИК(распределение) либо неизменны, либо меняютсямедленно (заметное изменение можетпроизойти за большое количествопромежутков времени) Характеристики РК иИК меняются быстро(заметное изменениеможет произойти замалое количество промежутков времени)

Предсказуемость - наиболее «мягкое» условие, по сравнению с периодичностью и регулярностью. Иными словами, РК есть детерминированная часть сигнала, которая математически выражается некоторым функционалом регулярных условий воздействий, а ИК - стохастическая часть, характеризуемая некоторыми случайными величинами. В нашем случае наблюдаемой величиной является мгновенное значение тока, она имеет РК и ИК.

Вообще говоря, РК и ИК не обязательно зависят друг от друга. Их зависимость может быть следствием зависимости между некоторыми взаимно регулярными условиями и условиями, не являющимися взаимно регулярными. В случае независимости РК и ИК можно записать условное выражение: = W(0+w(0 = ( (0v.., 0)+ tewJ0, +2(0,-..) (12) где: F - функция, определяющая связь между значениями электрической характеристикой (величиной тока) и условиями функционирования системы. Xi(t),%2(t\... - условия наблюдения (сгруппированы в соответствии с видом регулярности в том множестве значений, которое является допустимым в эксперименте).

Обычно в математических моделях строятся некоторые (в основном локальные) аппроксимации функций и случайных элементов. Детерминированные модели учитывают только влияние функциональных зависимостей, в нашем случае - РК, стохастические же описываются вероятностными методами, в нашем случае - ИК. Детерминированно-стохастические модели одновременно учитывают влияние и РК, и ИК.

В рамках предмета исследования настоящей работы изучается влияние АЭР на мгновенные значения тока и другие электрические характеристики электроустановки, в связи с чем, требуется определиться с употребляемой в дальнейшем терминологией. Ниже приводится краткий список принятых сокращений и определений.

Режим работы без разрядов - режим работы электроустановки без электрических разрядов, например безконтактные коммутации.

Множество режимом работы электроустановки - совокупность всех режимов работы электрической установки (системы электропитания) для всевозможных сочетаний подключаемых электрических приёмников, определяемых правилами устройства электроустановок.

Область аварийного разряда (М4) - множество режимов работы цепи, при которых наблюдается АЭР. Время анализа - Общее время вычислений, в течение которого проводится расчёт и формируется команда на основе значений индикаторной функции. Область анализа - (окно выборок) - Часть времени анализа, в течение которого накапливаются данные, проводятся промежуточные расчёты, формируются промежуточные переменные (связки) происходит формирование новых на основе данных полученных от предыдущих областей анализа. Индикаторная функция (индикатор) - функция определяющая степень принадлежности сигнала к множеству АЭР.

Режим работы электрической системы - порядок функционирования электрической цепи и соответствующая ему совокупность характеристик.

Множество режимов работы системы совокупность всех режимов работы электрической системы для всевозможных сочетаний подключаемых нагрузок, определяемых правилами эксплуатации.

Электрический разряд - физический процесс в различных средах, сопровождающийся протеканием электрического тока между точками с различными потенциалами и характеризующийся убылью потенциальной электрической энергии.

В связи с этим, при разработке способа динамического обнаружения аварийного электрического разряда возникла необходимость его разграничения на два класса - штатный электрический разряд и аварийный электрический разряд. Таким образом, и процессы с электрическими разрядами, протекающие в системах электропитания, можно разделить на штатные и аварийные.

Техническое средство, выполняющее указанную функцию и защищающее электроприёмник и электрическую сеть от АЭР, назовём детектором аварийного электрического разряда (ДАЭР), - элемент системы принятия решений.

Ложное срабатывание ДАЭР - размыкание защищаемой ДАЭР электрической цепи или подача аварийного сигнала в результате действия одного или совокупности следующих факторов: электрических помех, протекания переходных процессов, коммутации нагрузок, наличия ШЭР, либо АЭР малой энергии, которые не могут быть причиной возгорания или воспламенения изоляционных материалов и окружающих предметов и веществ.

Несрабатывание ДАЭР - отсутствие размыкания защищаемой ДАЭР электрической цепи или подачи аварийного сигнала при наличии в защищаемой ДАЭР электрической цепи АЭР с энергией, достаточной для возгорания или воспламенения изоляционных материалов и окружающих предметов и веществ.

На основе выделенных характерных отличительных свойств, вводится понятие регулярной и иррегулярной составляющих сигнала, и постулируются аксиомы, лежащие в основе метода и основные положения теории: 1. Исследуемая характеристика может быть разложена на две компоненты, характеризующие регулярные и стохастические электрические процессы. 2. Процесс АЭР всегда нестабилен во времени (нестационарен во времени). 3. Случайностей в протекании любых процессов не существует, любая случайность, - непознанная закономерность. 4. Любой ШЭР обладает свойством повторяемости5. 5. Вклад ИК при АЭР много больше вклада ИК при ШЭР или штатных режимах работы без электрических разрядов. Т.е. считается, что при единичном выбросе значения исследуемой характеристики (например, при одиночном изолированном импульсе) - АЭР отсутствует.

Выявление внутренних закономерностей и связей в объекте исследования

На основании исходных данных, полученных при анализе работы различных электроприёмников для выбранных фильтров, корректируются весовые коэффициенты и определяются основные функциональные параметры

В ходе динамической верификации метода (рис. 53) были построены пространства режимов работы (рис. 54 и рис. 55). На рисунках отражены возможные ошибки 1-ого и 2-ого рода, возникающие вследствие неидеальности модели метода. Достоверность метода может быть легко повышена за счёт более точного описания полосы разграничения аварийных и штатных режимов работы на множестве значений Z1 и Z2.

В соответствии с предложенным методом выделение из исходного сигнала составляющих его компонент и их последующая обработка может происходить по двум независимым каналам. Предложенный подход к обнаружению нестационарного коммутационного процесса в электроустановках позволяет на основе энергетического анализа процесса АЭР составить уравнение теплопроводности и установить связь между тепловыми и электрическими параметрами, а также вывести зависимость выделяемой мощности процесса АЭР в месте его протекания. В рамках настоящей работы для решения задачи, связанной с созданием детекторов АЭР необходимо провести синтез системы, распознающей нестационарный коммутационный процесс, на основе временного либо частотного разложения сигналов.

Также в ходе настоящей работы решена задача по созданию эффективного метода по обнаружению нестационарного коммутационного процесса, впоследствии приводящего к возникновению и развитию аварийных ситуаций.

Теплофизическая формализация нестационарного коммутационного процесса. В литературе приводится понятие и даётся определение нестационарного коммутационного процесса, проводится энергетический анализ тепловых нестационарных процессов.

Если источник тепла локализован в малом объёме V, Т- температура объёма V, U - его внутренняя энергия. Находящийся в объёме V источник тепла увеличивает внутреннюю энергию объёма на dU=dQ , что влечёт приращение температуры. Теплота dQ суть рассеиваемая в объёме электрическая энергия: dQ=dW=Pdt.

Выразив температуру объёма в момент времени t+dt через температуру в момент t (считая, без ограничения общности, что равновесная температура равна 0), определим - выделяемую тепловую мощность нестационарного коммутационного процесса, (по экспоненциальному закону):

Установление связи между тепловыми и электрическими параметрами. Для практического применения подхода необходимо решить задачу выделения из совокупных электрических сигналов электроустановки - тока нагрузки i(t) и напряжения на нагрузке (на линии) u(t) - сигналов, генерируемых НКП. нестационарного коммутационного процесса (НКП)), БСН - блок сигнальных нагрузок, БФН - блок фоновых нагрузок, ГИ - генератор искрения (генератор АЭР).

Считается верным утверждение о том, что суммарный ток сигнальной и фоновой нагрузок есть поточечная сумма токов каждой из ветвей: i(t) = iCU2(t) + іфон(ї)- Источник ЭДС считаем неидеальным, т.е. изменение суммарной проводимости нагрузки вызывает изменение напряжения на линии u(t) . Важна не только статическая, но и динамическая нагрузочная способность источника, которые не идеальны.

Сопротивление разрядника (источника НКП) есть случайный процесс Rpa3(t,X), и он нестационарный. Он индуцирует случайный процесс iCU2(t,X) и также является нестационарным В штатном режиме работы большинства электроприёмников потребляемый ими ток (случайный процесс i poH(t,co)) обладает свойством периодичности или хотя бы стационарности, в отличие от тока разрядника iCU2(t,co). Следовательно, этими свойствами обладает и мощность:

Это не что иное, как Lj - расстояние между мощностью, потреблённой нагрузкой на текущем и предыдущем фрагментах длины Т Особенности протекания НКП и анализа подобных процессов. Полученная оценка мощности НКП в чистом виде имеет ряд недостатков -некоторые процессы и события в электроустановке, фактически не связанные с НКП, могут значительно исказить результат, ложно указывая на наличие в электроустановке НКП при его фактическом отсутствии. Это необходимо учитывать при синтезе системы, распознающий нестационарный коммутационный процесс.

В первую очередь это переходные процессы и коммутационные импульсные возмущения. Их можно рассматривать с единой точки зрения - как переходные процессы разной длительности, реакции на коммутации.

Переходные процессы сопровождаются, как правило, апериодичностью тока или напряжения. Однако если постоянная времени переходного процесса намного больше длины кадра (г»Т), то изменение величины W(t) от одного кадра к другому будет малым, следовательно, эта помеха устраняется с помощью простейшего фильтра высоких частот значений W(t).

При интенсивных коммутациях, либо содержащих большие ёмкости или индуктивности, либо импульсных, могут возникать кратковременные (импульсные) высокоамплитудные отклонения электрических характеристик от номинальных значений. Для коррекции требуется ввести амплитудный фильтр с неравномерной характеристикой - амплитудный дискриминатор, предшествующий интегрирующему фильтру. Пример амплитудной характеристики дискриминатора: ехРу \У/У) ). Выходной сигнал интегрирующего фильтра поступает на устройство сравнения (компаратор), сравнивающий текущее значение температуры разрядника с критическим уровнем.

Синтез следящей распознающей системы

Разрабатываемые модули должны представлять собой унифицированные печатные узлы по заданным габаритным размерам и нормам тепловыделения, на каждом из которых размещаются: блок питания, необходимый для работы самого модуля от сети переменного тока промышленной частоты в диапазоне от 180 до 260 В, выдерживающий кратковременные перегрузки по напряжению до 400 В, блок входной обработки данных, поступающих с датчика, включающий в свой состав АЦП, буфер с возможностью непрерывной потоковой записи кодов АЦП, МК с функцией шифрования хранимого программного кода, с устройством сравнения. Каждый модуль должен иметь выход на внешнее исполнительное устройство управления.

Диапазон токов до 40 А включительно. Каждый модуль должен выдерживать импульс по перенапряжению согласно стандарта ШС 62606. Номинальный диапазон входных напряжений устройства в от 80 до 420 В. Условия эксплуатации (где должно быть) -20 +60 град. Цельсия, допустимая влажность ГР40 Чувствительность по току искрения Быстродействие устройства согласно стандарта ШС 62606. Массогабаритные требования: не предъявляются Непрерывная оцифровка измеряемых значений тока в буфер. Сбор и хранение обработанных данных в памяти для формирования истории.

Пакетная обработка измерений на основе предложенного алгоритма и сравнение полученных величин с задаваемыми значениями (возможная потеря данных не должна сказываться на скорости и эффективности регистрации).

По результату сравнения вывод информации на индикатор (3 уровня: норма/предупреждение/авария) и, при одновременном выполнении условий сравнения формирование команды на внешнее исполнительное устройство управления (например, в форме сигнала высокого уровня). Для исключения потери данных при переполнении буфера время обработки микроконтроллера не должно превышать длительности кадра; Сброс сформированных значений в ноль по общей команде СБРОС либо длительного (1с) отсутствия напряжения питания на входе; Обмен данными с ПЭВМ.

Проверка на первом этапе осуществляется путём проведения испытания отладочной платы модуля на стенде с образцовым программно-аппаратным комплексом с набором различных электроприёмников и их комбинациями и генератором аварийного электрического разряда.

Проверка на втором этапе осуществляется путём проведения испытаний опытного образца на стенде с образцовым программно-аппаратным комплексом согласно методике, указанной в стандарте ШС 62606 набором различных нагрузок и генератором аварийного электрического разряда.

Макетирование системы контроля и принятия решений Существующие схемотехнические решения для детектирования АЭР построены, как правило, на основе аналоговых компонентов, что приводит к значительным трудностям на этапах настройки и отладки при их проектировании. Цифровые же устройства позволяют эффективно реализовывать сложные алгоритмы ввиду их гибкости и универсальности [71].

Предлагается обобщённая блок-схема структуры для варианта построения элемента системы принятия решений, реализованной на цифровых интегральных компонентах.

В соответствии с выработанной методикой, приводится структура и принцип работы автоматической системы контроля и защиты.

Данная система может представлять собой как отдельное законченное средство защиты, спроектированное и построенное с использованием предложенного в работе метода так и интегрируемое программное решение, предназначенное для работы в составе других систем.

Информацией об электрической характеристике являются мгновенные значения величины тока, протекающего через контролируемую цепь и регистрируемые датчиком тока. Аналого-цифровой преобразователь формирует поток данных из мгновенных значений тока, непрерывно поступающих с датчика. Модуль цифровой обработки сигналов (ЦОС) выдает команду исполнительному механизму для размыкания контактной группы.

Схема отладочного модуля включает в себя микропроцессор, реализованный в составе микроконтроллера Ш фирмы Atmel Atmegal284P; входной четырёхступенчатый аттенюатор, реализованный на резистивном делителе напряжений (резисторы R18-R21) и предназначенный для обработки сигналов напряжений, имеющих разные уровни; а также развязывающего конденсатора СП и элементами цепи формирования напряжения смещения (R5, R17, СЮ). Четырёхступенчатый аттенюатор обеспечивает ослабление входного сигнала напряжения по -6 дБ на каждую ступень. Также, по каждому входу аналого-цифрового преобразователя микроконтроллера стоят защитные резисторы (R6-R9), ограничивающие максимально допустимый ток.

Разделяющая индуктивность L1 вместе с фильтрующей ёмкостью С9 обеспечивает развязку цепей цифровой и аналоговой земель по переменному току. Принципиальная схема дополнена цепью автоматического сброса микроконтроллера в случае срабатывания устройства, временного отключения питания или программного сбоя.

Похожие диссертации на Метод, модели и алгоритмы обработки информации при регистрации и принятии решений об аварийных процессах в системах электропитания