Тема 1.1. Автоматизация управления системой электроснабжения

Основные задачи, решаемые при автоматизации и телемеханизации оперативного управления системой электроснабжения, пути и методы решения этих задач, схемы взаимодействия оперативного персонала с управляющей системой.

Методические указания

Вопросы, рассматриваемые в данной теме, достаточно полно изложены в учебнике [1], с. 7-14. Общая структура автоматизированной системы управления электроснабжением может изменяться при дальнейшем совершенствовании устройств управления и систем диагностики. В настоящее время, вследствие активного развития сетей передачи данных, автоматизируется работа специалистов дистанции электроснабжения.

Вопросы для самоконтроля

1. Что относится к техническим объектам управления в АСУЭ?

2. Что представляет собой иерархический принцип управления?

3. Какие задачи управления выполняет энергодиспетчер?

4. В каком режиме работы системы электроснабжения действуют автоматические устройства первого уровня?

Тема 1.2. Информация в системах управления, ее преобразование и передача

Информация в системах электроснабжения, ее передача с помощью сигналов; модуляция, демодуляция, кодирование сигналов. Объем и достоверность передаваемой информации.

Методические указания

Общие понятия об информации, видах и методах ее передачи, обеспечении достоверности, приведены в учебнике [1], с.14-25. При изучении материала следует обратить особое внимание на различие в понятиях "канал связи" и "линия связи". Линия связи является физической средой и имеет различную физическую природу.

Вопросы модуляции и демодуляции рассмотрены в §1.3.5 и §1.3.6 [1]. Наибольшее внимание следует уделить частотной модуляции, широко применяемой в телемеханике.

Передача сообщения может выполняться как одиночным сигналом определенного качества, так и с помощью комбинации сигналов, то есть кодированной серией импульсов. Последний способ имеет наряду с достоинствами некоторые недостатки. Изучение материала, связанного с кодированием и числовыми кодами, можно выполнить по §1.3.7 [1].

Одним из распространенных законов, по которым составляются комбинации сигналов, являются коды, выполненные на основании различных систем счисления. При этом наиболее часто используют двоичную систему счисления, когда любое число записывают с помощью лишь двух цифр 0 и 1. При этом, как в известной десятичной системе, значение, представляемое цифрой (ее «вес»), зависит от ее места (разряда) в числе. Разряды пишут в числе справа налево. Вес разряда определяется, как ,

где m – основание системы счисления (2),

n – номер разряда.

Таким образом, в первом, крайнем справа, разряде записывают 1, во втором – 2, в третьем – 4, в четвертом – 8, в пятом – 16 и т.д.

Тогда любое число можно представить, как

,

где N – изображаемое число;

K – цифры числа, равные в двоичной системе 0 или 1.

Например, десятичное число 69 в двоичной системе будет выглядеть следующим образом:

или 69₍₁₀₎ = 1000101₍₂₎ (в скобках указано основание той системы, в которой записано число).

Как видно из последней записи, число в двоичной системе записано с использованием лишь цифр 0 и 1, но запись при этом получается длинной.

Преимуществом этой системы счисления является то, что она легко реализуется двухпозиционными элементами – триггерами, реле и т.д., а также отвечает двоичной природе большинства сообщений: да - нет, включено-выключено.

Поэтому двоичную систему счисления иногда называют машинным языком.

Так как количество 1 и 0 при записи различных чисел изменяется, такой код называют – на все сочетания.

Любое сообщение может быть представлено числом в двоичной системе. Полное количество сообщений, которое можно передать при двоичном коде

,

где n – число разрядов двоичного числа (число элементов сигнала), совпадающее с числом объектов,

2 – соответствует числу состояний каждого объекта.

Таким образом, если имеются десять двухпозиционных объектов, то полное число сообщений , а при трех объектах . Количество сообщений Вы можете подсчитать самостоятельно.

Каждому из этих чисел соответствует определенное сообщение. Для передачи всех сообщений потребуется в первом случае десятиразрядное двоичное число, а во втором – трехразрядное двоичное число.

Помимо кодов на все сочетания следует знать, как составляются коды на одно сочетание, содержащие в каждой комбинации одинаковое число цифр 1 и 0 и различающиеся лишь их расположением. Число N возможных кодовых комбинаций определяется как число сочетаний из n элементов по m:

.

Например, . При этом будут следующие комбинации: 1100, 1010, 1001, 0110, 0101, 0011.

Этот код не следует путать с кодом, основанным на двоичной системе счисления, хотя здесь тоже запись ведется лишь с помощью 1 и 0.

Вопросы для самоконтроля

1. Что является материальным носителем информации?

2. Каким образом подразделяется информация в системах управления?

3. Что принимают за единицу информации?

4. Виды модуляции.

5. Почему амплитудная модуляция не нашла широкого применения?

6. В чем отличие десятичной и двоичной систем счисления?

7. Какие коды являются помехозащищенными?

Раздел 2. Функциональные и преобразовательные устройства
систем управления