电力系统远动及调度自动化
- 格式:doc
- 大小:67.50 KB
- 文档页数:15
调度自动化及远动原理调度自动化及远动原理是现代工业领域中的重要技术和工具。
它们可以极大地提高生产效率和精确性,并实现对设备的远程监控和控制。
本文将介绍调度自动化及远动原理的基本概念、应用范围和工作原理,并探讨其对工业生产的影响。
一、调度自动化的基本概念调度自动化是指利用计算机、通信技术和自动控制设备,实现对工业生产过程的自动化调度和管理。
它主要包括生产调度系统、监控系统和控制系统。
生产调度系统通过对生产计划和资源进行优化,实现生产任务的合理安排和调度。
监控系统负责对工业过程进行实时监测和数据采集,为生产调度提供准确的信息。
控制系统则是实现对设备的自动控制和远程操作。
二、远动原理的作用和应用范围远动原理是指通过通信网络和远程控制设备,实现对远距离设备的监控和控制。
它主要包括信号的传输和转换、远程控制命令的下发和执行以及状态反馈等功能。
远动技术广泛应用于电力系统、石油化工、交通运输等领域,可以远程监控和控制变电站、油气管道、交通信号灯等设备。
三、调度自动化与远动原理的工作原理调度自动化系统和远动原理紧密相连,共同发挥作用。
调度自动化系统通过监控系统获取设备的实时数据,并通过控制系统下达控制指令。
控制指令通过通信网络传输到远程设备,远程设备接收到指令后执行相应的操作,并将执行结果反馈给调度自动化系统。
四、调度自动化与远动原理对工业生产的影响1. 提高生产效率:调度自动化系统可以通过优化生产计划和资源配置,提高生产效率和生产能力。
远动原理实现了对设备的远程监控和控制,减少了人工干预,提高了生产的自动化程度。
2. 提高生产精确性:调度自动化系统和远动原理可以提供准确的实时数据和准确的控制指令,避免了人为因素造成的误差,提高了生产过程的精确性。
3. 降低生产成本:调度自动化系统和远动原理的应用可以减少人力资源的需求,并降低设备维护和故障排除的成本,从而降低了生产成本。
4. 提高生产安全性:调度自动化系统和远动原理可以实时监测设备的状态和工作情况,及时发现故障并采取措施,确保生产过程的安全性。
电力系统调度自动化远动控制原理及控制技术分析摘要随着社会经济的不断发展,电力行业也在不断地进行创新、改革,其中的调度自动化远动控制技术也在进行迅速的更新。
电力系统的调度自动化控制技术因其安全性高、处理问题效率高的特点被得以大力的推广和广泛的应用。
关键词电力系统;调度自动化;远动控制技术;应用前言电力系统中的调度自动化以及远动技术已经成为整个电力行业发展的核心。
调度自动化以及远动技术不仅能有效提升电力系统的智能化和交互性,还对整个电力行业的可持续发展起着推动的作用。
调度自动化以及远动技术是密不可分的,接下来一起对电力系统调度自动化以及远动控制技术的要点进行详细的研究。
1 电力系统对调度自动化以及远动技术控制的要求电力系统是电网,发电厂,和使用者的组合体。
电力系统能将一次性的能源转化为电能,然后再输送给每个用户。
电网是电力系统中最重要的部分,它分为配电网和输电网,其发电过程就是通过发电厂将一次性的能源转变为电能,继而通过电网把这些电能分配到每个用户的用电设备中[1]。
电力行业中的重点工作就是实现供电的可靠性、安全性,和对电能波形、电压、频率等质量的保证,在提高电力系统电能质量的同时满足用户的用电要求。
2 对电力系统远动技术控制的相关研究电力系统中的遥信、遥调、遥控、遥测属于远动控制技术,同时它又被称为“四摇”。
2.1 对调度自动化以及远动技术控制的说明远动技术控制主要包括四个部分:控制端、调动端、执行终端变电站和发电站。
而且这四个部分是按一定的顺利进行工作的,因此这四个部分对电力系统的参数和控制都能得到很好的实现。
其中发电站和终端变电站的参数都是通过远动控制技术实现采集,并完善调度的工作。
远动技术的控制端将分析和判断形成指令后再将设备操作和参数调整的命令发送给变电站和发电厂,最终完成测控任务。
电力系统中远动技术控制功能中的“遥信”是将通信技术监视到的设备信息转化为数字符号;而“遥测”则属于一种远程检测技术,它主要是利用通信技术对测量值进行传送;“遥调”是应用通信技术将两个确定状态信息的设备实现运行的控制;“遥控”则是利用先进的通信技术改变设备运行状态的技术[2]。
电力系统调度规程调度自动化设备管理第1条调度自动化主站系统包括:1.数据采集与监控(SCADA)系统/能量管理系统(EMS)。
2.电力调度数据网络及安全防护设备。
3.电能量计量系统。
4.电力市场运营系统。
5.电力系统实时动态监测系统。
6.调度生产管理信息系统。
7.配电自动化系统。
8.主站系统相关辅助系统(GPS卫星时钟、机房值班报警系统、远动通道检测和配线柜、专用的UPS电源及配电柜等)等。
第2条调度自动化子站设备包括:1.远动终端设备(RTU)。
2.远动通信工作站。
3.变送器、交流采样测控单元及相应的二次测量回路。
4.电能量远方终端。
5.电力调度数据网络接入设备和安全防护设备。
6.相量测量装置(PMU)。
7.专用的GPS卫星授时装置。
8.远动通道专用测试仪及通道防雷保护器。
9.子站自动化设备供电的专用电源设备。
10.自动发电控制(AGC)/自动电压控制(AVC)执行装置和遥调接□o11.关口电能计量表计的相关接口。
12.与其他系统连接的相关接口设备与电缆等。
第3条设备管理主要包括设备的维护、检验、检修、技术改造和备品备件管理等,应按照《电网调度自动化系统运行管理规程》的要求执行。
1.设备的维护按属地化管理,由设备维护单位按照相关设备的管理规定,负责设备的检查、缺陷管理、事故处理、运行分析和统计等工作。
2.设备检验管理(1)设备投运前必须通过检验,运行中的设备应进行定期检验。
(2)调度自动化信息采集有关的变送器、交流采样测控装置、电能计量装置等必须严格执行《电工测量变送器运行管理规程》、《交流采样远动终端校准规范》和《电能计量装置技术管理规程》等有关规程进行检验。
(3)与一次运行设备相关的自动化设备的检验,应尽可能结合一次设备的检修同时进行。
(4)设备检验结果要及时记录,写出检验报告,并报相关的自动化运行管理部门备案。
3.设备检修管理(1)设备检修分计划检修、临时检修和故障检修。
(2)计划检修是指设备的更改、软硬件升级、大修等工作。
电力系统远动及调度自动化一、单项选择题(共20题,每题1.5分,共30分)2.调度控制中心对发电厂的机组启、停操作命令属于( C )A.遥测信息B.遥信信息C.遥控信息D.遥调信息3.RTU中每个遥测量的工作区一次只能保存10个数据,事故追忆要求保存事故前的3个数据,事故后的4个数据,每个遥测量占2个字节。
假如有100个遥测量,那么安排用于事故追忆的内存单元数目是( B )A. 1000B.1400C.2000D.7005.越限呆滞区上下限复限值同时减少,那么对同一监视信号,告警次数是( B )A.越上限增加、越下限减少B.越上限减少、越下限增加C.越上限越下限都增加D.越上限越下限都减少6.异步通信中数据接收端的接收时钟为16倍数据速率,以下选项为干扰信息的宽度,其中能被检验出来的是( A )A.4倍时钟周期B.10倍时钟周期C.12倍时钟周期D.16倍时钟周期7.在数据通信中,应用最广的数据信息代码集是( C )A.BCD码B.补码C.七位ASCIID.余3码8.以下选项中哪一项不属于通信子网协议( D )A.物理层B.链路层C.网络层D.传输层9.计算机网络的物理层数据传输方式中数据采样方式应属于( D )A.规约特性B.机械特性C.电气特性D.电信号特性N环形构造的性能之一是( D )A.可靠性好B.灵敏性好C.价格低D.模块性好12.在EMS中分析电力系统电压失稳属于( C )A.状态估计B.静态平安分析C.动态平安分析D.最优潮流11.自动发电控制AGC功能可保证电网的( B )A.电压B.频率C.电流D.功率因数14.2000MHZ频率属( C )A.短波频段B.中波频段C.微波频段D.长波频段15.数据传输系统中,假设在发端进展检错应属( B )A.循环检错法B.检错重发法C.反应校验法D.前向纠错法18.星形构造计算机网的特点之一( A )A.资源共享才能差B.资源共享才能强C.可靠性D.建网难19.异步通信方式的特点之一是( B )A.设备复杂B.设备简单C.传输效率高D.时钟要求高20.调度员尽力维护各子系统发电,用电平衡时属( D )A.正常状态B.紧急状态C.恢复状态D.瓦解状态21.电力系统状态估计的量测量主要来自( C )A.调度人员B.值班人员C.SCADA系统D.主机22.对一个月到一年的负荷预测属( C )A.短期负荷预测B.超短期负荷预测C.中期负荷预测D.长期负荷预测23.配电系统少人值守变电站应具有的根本功能是( B )A.自动重合闸功能B.变电站综合自动化功能C.遥控功能D.遥信功能二、填空题(共10题,每题1分,共10分)12.RTU的根本组成包括_______和软件两个局部。
第一章绪论1-1远动的含义是什么?答:远动是指利用远程通信技术进行信息传输,实现对远方运行设备的监视和控制.1-2试述远动信息的内容及其传输模式?我国常用的远动信道?遥测信息:模拟量数字量脉冲计数量其他测量值遥信信息:发电厂、变电站中断路器和隔离开关的合闸或分闸状态,继电保护状态,自动装置的动作状态,以及一些运行状态信号,如厂站设备事故总信号。
(遥测和遥信是上行信息。
上行信息可以是从发电厂、变电站向调度中心传送,也可以是从下级调度中心向上级调度中心转发的信息。
)遥控信息:遥控信息是指传送改变运行设备状态的命令、如发电机组的启停命令,断路器的分合命令、并联电容器和电抗器的投切命令。
遥调信息:遥调信息是指传送改变运行设备参数的命令,如改变发电机有功出力和励磁电流的设定值,改变有栽调压变压器分接头的位置,AGC的设定点调节.传输模式:1.循环传输模式(CDT) 2.问答式传输模式(Polling)我国常用的远动信道:多采用光纤通信.1-3 试述远动系统的定义? 主站和子站的关系?答:远动系统是指对广阔地区的生产过程进行监视和控制的系统。
它包括对必须的过程信息的采集、处理、传输和显示、执行等全部的设备与功能。
按习惯称呼的调度中心和厂站,在远动术语中称为主站和子站。
关系:主站也称控制站,它是对子站实现远程监控的站;子站也称受控制站,它是受主站监视或受主站监视且控制的站。
1-4试述调度自动化系统的组成? 我国电力系统的调度控制机构由哪几个级别组成?答:调度自动化系统是由调度主站端的计算机系统和变电站端的自动化系统及连接两者的通信系统构成.我国的五级调度: 国调网调省调地调县调1-5 电力系统调度自动化的基本任务是什么?答:电力系统调度自动化的任务是:收集电力系统运行的实时信息;分析电力系统运行状态;综合协调全系统各层次、各局部系统和各元件的运行,为调度人员提供调节和控制的决策,或直接对各元件进行调节和控制,以实现电力系统安全、质量和经济的多目标的优化运行;减少电力系统故障,在发生事故情况下,能避免连锁性的事故发展和大面积停电1-6 电力系统的运行状态有哪几种?答:电力系统的运行状态分为正常运行状态和非正常运行状态.。
调度自动化及远动原理随着科技的快速发展,自动化已经成为了现代化社会的一种趋势。
而在能源行业中,调度自动化及远动原理的应用也日渐成为必然。
本文将探讨调度自动化及远动原理的定义、原理和应用。
一、调度自动化的定义调度自动化是指通过利用计算机技术和控制技术,对能源行业的调度操作进行自动化处理。
它包括了调度系统的信息管理、任务调度、设备控制等方面。
通过软件和硬件的配合,调度自动化可以提高调度的效率、降低运营成本,提高整体的能源供应质量。
二、远动原理的定义远动原理是指通过远程控制设备实现远程操作的一种工作方式。
它包括了远程开关、遥测、遥信、遥控等功能。
远动原理的核心是通过信号传输与处理,使得各种设备能够在远程进行控制和监控。
三、调度自动化与远动原理的关系调度自动化与远动原理本质上是相辅相成的。
调度自动化依赖于远动原理的实现,而远动原理的应用也离不开调度自动化的支持。
二者共同协作,构建起一个高效、稳定的能源供应系统。
四、调度自动化及远动原理的原理调度自动化的原理基于计算机技术和控制技术,通过软硬件系统来实现对设备的控制与监测。
它主要包括以下几个方面:1. 信息采集与处理:通过传感器、仪表等设备采集能源行业的各种数据,并将其传输到调度自动化系统中进行处理和分析。
2. 系统建模与优化:调度自动化系统会将采集到的数据进行模型建立,并通过优化算法进行分析和计算,得出最优的调度方案。
3. 设备控制与执行:通过远动原理,调度自动化系统可以对各种设备进行远程控制和操作,实现对整个能源供应系统的调度与协调。
五、调度自动化及远动原理的应用调度自动化及远动原理的应用非常广泛。
在能源行业中,它可以应用于电力、石油、天然气等各个领域,具体包括以下几个方面:1. 电力系统调度:通过调度自动化及远动原理,实现对电力系统各种设备的远程监控和控制,提高电力系统的可靠性和稳定性。
2. 石油系统调度:调度自动化及远动原理可以应用于石油生产、储运、加工等方面,提高石油系统的运行效率和安全性。
《电力系统调动及调度自动化》复习资料一、请对以下名词或术语进行简要解释和说明:1.调度自动化系统:信息集中处理自动化系统,保证电力系统正常、安全、经济、可靠、优质运行,实现运行状态采集处理监测控制分析等功能。
2.实时数据库:存储管理电力系统运行实时数据,保证快速性、可靠性、共享性等。
3.开关量:由0和1表示的设备状态信息或动作信息。
4.RTU:远程终端,安装在发电厂和变电站,实现四遥功能。
5.电流极限:电力系统的运行参数电流必须满足上下限值的要求,一般选择设备的最大发热容许电流作为电流的极限值。
6. 等式约束条件:保证发电和用电的平衡,发电厂发出的有功和无功功率=负荷取用的有功和无功功率+有功和无功损耗。
7.状态信息:表征电力系统的运行状态,能进行远方采集和传送(遥测),包括节点电压和线路有功、无功功率。
8.CDT:循环式远动规约,RTU不管主站在做什么工作,按一定的周期循环不断上发遥测遥信数据。
9.多路复用:在一条通路上传输多路信息,包括话音和远动信息,有频分复用和时分复用。
10.安全分析:对系统是否满足正常运行条件进行分析,假设个别元件发生故障,分析其余元件是否在安全约束条件内。
二、简要回答以下问题:1.分析调度自动化系统的硬件结构及各部分作用。
说明硬件采用分布式开放式结构,说明硬件每部分的作用。
2.什么是状态信息?为什么要进行状态信息的预处理?分析预处理方法。
说明状态信息的概念和内容:能采集、传送的电力系统运行参数。
说明预处理原因:抑制干扰。
说明四种预处理方法:取算术平均值、取加权平均值、取中间值、取逐次处理的滤波值。
3.分析直流采样的基本原理。
说明直流采样需要变送器。
说明电压变送器、电流变送器原理。
4.分析光缆通信的作用和特点。
根据光缆通信的结构图,说明各部分作用。
说明光缆通信的特点,包括优缺点。
5.分析安全分析的作用、原理及实现流程。
是预事故分析。
设置预想事故,进行潮流计算,判断是否满足约束条件。
电网调度自动化系统基础介绍高纪湘3.1.7远动系统 (6)3.2调度自动化系统 (7)3.2.1调度自动化系统的发展过程 (8)3.2.2调度自动化系统组成 (8)3.2.3调度自动化系统功能 (9)3.2.4调度自动化系统分层 (9)3.2.5分层实例 (10)3.2.6调度自动化系统主站结构 (12)3.2.7调度自动化系统主站功能 (14)3.2.8调度自动化系统主站性能指标 (20)4 配电自动化 (21)4.1配网自动化系统与地/县级电网调度自动化系统的异同 (22)4.2配电自动化的意义及难点 (23)4.3配电自动化功能 (23)4.4配电自动化的实施方式 (26)5 展望 (26)1我国电网调度分层结构电能的特点之一是不能储存。
电能从分散在广大地域上的发电厂发出,经高压变电站升压,经高压输电线、降压变电站、配电网直到用户。
图1 EMS和DMS在电力系统中的关系1.1电力系统组织和结构分层调度中心是对发电厂、变电所、线路等进行调度控制的中心,由于电力系统是一个庞大复杂的跨地区系统,必须实行分层管理。
我国电网实行的统一调度分层管理:设有国家电力调度通信中心(国调)、网调、省调、地调、配调/县调。
随着西电东送、全国联网的推进,国调的作用将发生改变。
调度管理的主要任务是:①充分利用发供电设备和调节手段向用户提供合格的电能;②在不发生超过设计规定的条件下,使电力系统安全运行和对用户不间断供电;③合理使用燃料、水力等资源使电力系统在安全稳定运行的前提下达到最大的经济性和减少对环境的污染。
调度管理的主要内容是:(1)电力系统运行计划的编制;(2)电力系统运行控制;(3)电力系统运行分析;(4)继电保护、通信和调度自动化等设备的运行管理;(5)有关规程的编制和人员培训等专业管理。
1.2电力系统调度的分层控制世界各国电力系统都采用分层调度控制。
全系统的调度控制任务分属于不同层次,下级调度除完成本层的调度控制任务外,还要接受上层调度的命令并向其传达有关信息。
第一章绪论1、电力系统调度自动化的基本任务:①控制整个电力系统的运行方式,使电力系统在正常状态下能满足安全、优质和经济地向用户供电的要求;②在缺电状态下做好负荷管理;③在事故状态下迅速消除故障的影响和恢复正常供电。
电网调度自动化应有的功能:SCADA 功能(数据采集和监控功能)、AGC 功能(自动发电控制功能)、EDC 功能(经济调度控制功能)、EMS 功能(能量管理功能)电力系统运行的基本要求:1、保证安全可靠地供电;2、要有合格的电能质量;3、要有良好的经济性。
第二章电力系统数据检测基本技术霍尔模块的特点:1、一二次完全绝缘,绝缘电压一般在2-12KV,特殊情况能达到20—50KV;2、响应速度非常快,一般小于1μs,相差几乎为零;3、由于它是磁势平衡反馈式,故不管一二次电流,一二次电压为任何波形均可测量,0—50KHz 精度达0.5%,50—100KHz 精度达1%4、过载能力强,过载达20 倍,不损坏,一二次之间电容很弱,共模影响可以忽略;5、既可以测量电流,也可测电压、功率。
RTU 的远方功能:1、遥测:即远程测量。
将采集到的被监控发电厂或变电所的主要参数按规约传送给调度中心。
这些参数包括发电机组、变压器、调相机组、变压器、输电线、配电线等通过的有功和无功。
重要支路和重要母线的电压等。
2、遥信:即远程信号。
将采集到的被监控发电厂或变电站的设备状态信号,按照规约传送给调度中心。
3、遥控:远程命令。
它是从调度中心发出改变运行设备状况的命令。
4、遥调:即远程调节。
它是从调度中心发出命令,实现远方调整发电厂或变电所的运行参数。
另外还有数字值、计数脉冲、事件顺序记录、电力系统同统一时钟、转发、适合多种规约的数据远传等功能2-1 何谓四遥功能?RTU 在四遥中的作用是什么?所谓四遥功能是指遥测、遥信、遥控和遥调。
RTU 在遥测方面的主要作用是采集并传送电力系统运行的实时参数;在遥信方面的主要作用是采集并传送电力系统中继电保护和自动装置的动作信息、断路器和隔离开关的状态信息等;在遥控方面的主要作用是接收并执行调度员从主站发送的命令,并完成对断路器的分闸或合闸操作;在遥调方面的主要功能是接收并执行调度员或主站计算机发送的遥调命令,调整发电机的有功出力或无功出力等。
2-2 简述电网监控系统中的模拟量和数字量采集的原理及各自应用场合。
电网监控系统中模拟量采集是把电网现场的模拟量信号(如电压、电流、有功功率、无功功率等)转换成计算机可以接收的数字量信号。
其采集过程是将传感器送来的模拟信号经过信号调理,有的要经放大、滤波、保持、多路开关分时采样后,经模/数转换进入计算机。
模拟量采集用于处理电网中的模拟量信号。
电网监控系统中数字量采集是把电网现场的数字信号转换成计算机能够接受的数字信号形式。
其采集通道把现场数字信号通过适当的信号调节电路调整后,再将信号通过接口电路进入计算机。
数字量采集用于处理电网中的数字信号,如数字式传感器信号、开关信号、状态开闭、限值的高低或脉冲信号等。
2-3 在采用多路开关进行顺序采样,利用傅立叶算法计算有功无功功率时,为什么会产生误差,如何校正?利用傅立叶算法计算有功无功功率时,常常需要输入三相电压、三相或两相电流。
当采用多路转换开关进行顺序采样时,前后两路之间存在时间差Dt,该时间差对于电流、电压有效值的计算无多大影响,因为对于全波傅立叶算法它们只需一个周期内的规定采样值即可计算,但该时间差会影响前后两路量的相位关系,造成相位偏差。
假定Dt 时间内的角度为Dj=2pfDt,若采样的电压电流分别为Uab,Ubc,Uac,Ia,Ic ,那么当按顺序依次采样时,其相位偏差分别为Dj、2Dj、3Dj、4Dj 。
相位偏差将引起有功无功功率计算误差。
这种误差可以采用移相法进行校正。
2-4 为什么要设置模拟量阀值?以简图说明。
在远动通信中,厂站端的模拟量通常需经远动装置收集后传送到调度中心。
但厂站端有一些模拟量平时变化不大,且对其采集精度要求也不太高。
如果这些量变化不太大,甚至无变化,也向调度中心传送,一是不必要,二是增加了远动装置处理数据的负担,降低信道的传输效率。
为了提高装置效率和信道利用率,在处理这类模拟量时,可设置相应的“阀值”,只有变化量超过这个“阀值”时才传送,小于或等于“阀值”就不传送。
可以大大减少信息传送量,提高传输效率。
到H 点处,发生一个事件。
2-5 RTU 的基本功能是什么?RTU 的功能可分为远方功能和当地功能,其基本功能有:(1)远方功能1)遥测,即远程测量。
它是将采集到的被监控发电厂或变电所的主要参数按规约传送给调度中心。
2)遥信,即远程信号。
它是将采集到的被监控发电厂或变电所的设备状态信号,按规约传送给调度中心。
3)遥控,即远程命令。
它是从调度中心发出命令以改变远方运行设备状态。
4)遥调,即远程调节。
它是从调度中心发出命令实现远方调整发电厂或变电所的运行参数。
5)事件顺序记录。
当发生遥信状态变位时,记录发生遥信变位的时刻、变位开关或变位设备序号,组成事件记录信息向调度中心传送。
6)电力系统统一时钟。
实现整个电力系统时钟的统一。
7)转发功能。
接受别的RTU 送来的远动信息,根据上级调度的需要,按规约编辑组装后转发给指定的调度中心。
8)适合多种规约的数据远传。
为了适应与几个调度中心的通信,RTU 必须能运行相应的CDT 和POLLING通信规约。
(2)当地功能RTU 的当地功能是指RTU 通过自身或连接的显示、记录设备,就地实现对电网的监视和控制的能力,它主要包括:CRT 显示、汉字报表打印、本机键盘/显示器以及RTU 的自检与自调功能等。
第三章远动装置的功能模块及微机远动装置1、设置模拟量阈值的意义:(读预)①在RTU 采集的一些模拟量(如厂站母线电压),通常情况下变化不大,如果向调度中心传送,会增加装置处理数据的负担。
②为了提高装置效率和信道利用率,在处理这种量时,采用设置阀值的方法,只有变化量超过阀值才传送,小于或等于阈值不传送。
2、试写出一阶递归数字滤波器的方程式,并画出其结构图y(n)=α x(n)+(1-α) y(n-1),其中α为滤波系数。
3-1 简述光电耦合隔离的工作原理及优点。
光电耦合器是由发光二极管和光敏三极管封装在一个管壳内组成的,发光二极管两端为信号输入端,光敏三极管的集电极和发射极作为光电耦合器的输出端,它们之间的信号传输是靠发光二极管在信号电压的控制下发光,传给光敏三极管来完成的。
输入和输出之间没有直接电气联系,只是通过光信号联系,实现了电气隔离。
在工作中,即使是在干扰电压幅值较高的情况下,由于没有足够的能量,仍不能使发光二极管发光,从而可有效地抑制干扰信号。
光电耦合器体积小,成本低,实现容易,具有较好的抗干扰能力,提供了较好的带宽,较快的响应速度,输入输出之间的绝缘耐压可达上千伏。
3-2 模/数转换芯片如何用于单极性输入电压和双极性输入电压?简述原理。
模/数转换芯片大多是按单极性输入电压设计的,对单极性输入电压,例如:输入电压为0~+UF,可将其直接接入模/数转换芯片的模拟量输入端,如下图所示(无虚线连接部分)。
在Ui 为0 时,模数转换器的输出为全0。
Ui 为+UF 时,设此时模数转换器的输出为满码,即为全1。
则输入电压从0 变到+UF,模/数转换器的输出为从零变到满量程。
对于双极性输入电压可在上述基础上采用附加偏移电流的办法,如下图所示,接入虚线部分的偏移电路,使偏移电流为单极性情况下满量程之半,它由基准电压经电阻供给。
当输入电压Ui 从- 变到+时,模/数转换器的输出从零变到满量程值,从而实现了双极性电压输入。
3-3 简述模拟量多路开关的作用,在模/数转换器之间为何不需要配置采样保持电路?在采用共享A/D 的多路模拟量采集输入通道中,通常要采用模拟量多路开关,其作用是实现n 选1 操作,即利用多路开关将n 路输入模拟量依次地切换到A/D,进行模/数转换成数字量再进入CPU。
在采用电量变送器的模拟量采集通道中,之所以不需要配置采样保持电路,原因主要是:远动装置中,多采用的是逐次逼近式的A/D,这种A/D 转换速度比较快。
另外,因电量变送器送来的模拟量的变化速度一般是比较缓慢的,在进行一次模/数转换期间,模拟量几乎没有什么变化,没有采样保持电路,对A/D 转换精度几乎没有影响。
(注意:应将原题中的“在模/数转换器之间为何不需要配置采样保持电路?”改为“在采用电量变送器的模拟量采集通道中为何不需要配置采样保持电路?”。
因为对于交流瞬时值采样电路,即不采用电量变送器的情况,在采集通道中是需要配置采样保持电路。
)3-4 简述递归数字滤波的原理。
递归数字滤波是一种其输出既与输入值有关,还和以往的输出值有关的滤波算法程序。
其滤波算法可写成如下形式:由上式可看出,第n 次滤波输出不仅取决于N+1 项输入值,还取决于以往的输出值,使其不断递归地确定数字滤波的输出。
3-6 何为立即记时法,为何采用立即记时法记录的时间也可能比实际的变位时间完Ts ?所谓立即记时法是指当扫查到某一组遥信开关发现有开关变位时,立即记下当时的实时时间作为变位的时间标记,即事件顺序记录时间,然后继续扫查下一组遥信开关。
对遥信的扫查一般都是按定时方式进行,如每隔Ts 扫查一次。
对开关的扫查也需要一定时间,在极端情况下可认为从扫查第一组开关开始到扫查最后一组开关结束所花费的时间为Ts 。
采用立即记时法记录时间时,若刚查过第一组开关,正开始查第二组而此时第一组中的开关发生变位,由于刚查过第一组,该开关的变位只能在下一次扫查到该组时再登记,即记录时间比实际的变位时间完Ts 。
3-7 简述事故追忆的实现方法。
事故追忆可通过采用移动内存单元内容或移动指针两种方法来实现。
移动内存单元内容的方法是在每次遥测量经采集处理后,移动追忆记录区单元内容并存入本次遥测量,使追忆记录区始终保留本次及其前N 次的数据。
发生事故后遥测量的采集处理及存储工作仍然继续进行,但对事故后存入追忆记录区的数据次数进行记数,然后将这批数据复制到另一事故追忆缓存区,原来的追忆记录区又继续工作。
移动指针的方法是将每次采样所得数据按指针所指的地址存放。
指针从存础区的首地址开始,每存放一个数据指针就自动向前调整,数据依次存放在存储区。
指针指向存储区末尾时再调整,重新又回到存储区的首址,如此周而复始。
事故后,也如此进行,但需对存入追忆记录区的数据次数进行记数,从而得到事故前后所需的数据。
3-8 简述调度端远动装置与主计算机进行数据交换的过程。
调度端远动装置与主计算机进行数据交换时,首先由主计算机以中断方式向调度端远动装置发出呼叫和命令。
调度端远动装置在收到呼叫后对命令进行判断。