RU2230414C2 - Microprocessor device for automatic frequency reduction - Google Patents

Microprocessor device for automatic frequency reduction Download PDF

Info

Publication number
RU2230414C2
RU2230414C2 RU2002100529/09A RU2002100529A RU2230414C2 RU 2230414 C2 RU2230414 C2 RU 2230414C2 RU 2002100529/09 A RU2002100529/09 A RU 2002100529/09A RU 2002100529 A RU2002100529 A RU 2002100529A RU 2230414 C2 RU2230414 C2 RU 2230414C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
group
inputs
microprocessor
outputs
input
Prior art date
Application number
RU2002100529/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002100529A (en
Inventor
С.В. Езерский (RU)
С.В. Езерский
А.В. Миров (RU)
А.В. Миров
В.И. Потапенко (RU)
В.И. Потапенко
Original Assignee
Езерский Сергей Владимирович
Миров Алексей Валерьевич
Потапенко Валерий Ильич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Езерский Сергей Владимирович, Миров Алексей Валерьевич, Потапенко Валерий Ильич filed Critical Езерский Сергей Владимирович
Priority to RU2002100529/09A priority Critical patent/RU2230414C2/en
Publication of RU2002100529A publication Critical patent/RU2002100529A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2230414C2 publication Critical patent/RU2230414C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Voltage And Current In General (AREA)

Abstract

FIELD: relay engineering; automatic control of power system frequency under emergency situations. SUBSTANCE: proposed microprocessor unit designed to prevent abnormal frequency drop in power system and its recovery to desired level by disconnecting some of loads in case of active power shortfall, as well as to automatically throw disconnected loads on line upon elimination of active power shortfall has comparison unit, inhibit unit, microprocessor, two memory registers, counter, timer, and input/output unit. Device is intended for installation indoors on centralized control boards and unit-type group relay boards of power stations. EFFECT: simplified design, reduced size, and facilitated maintenance while retaining basic functions. 1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к технике релейной защиты и противоаварийной автоматики и предназначено для предотвращения аварийного снижения частоты в энергосистеме и ее восстановления до заданного уровня путем автоматического отключения части потребителей при возникновении дефицита активной мощности (автоматическая частотная разгрузка) и для автоматического включения отключенных потребителей после ликвидации аварийного дефицита мощности.The invention relates to techniques for relay protection and emergency automation and is intended to prevent an accidental decrease in the frequency in the power system and its restoration to a predetermined level by automatically turning off part of the consumers when there is a shortage of active power (automatic frequency unloading) and to automatically turn off the disconnected consumers after eliminating the emergency power shortage .

Известная система дистанционного управления выключателями [A.C. US Н 02 Н 3/30, Н 02 J 13/00, №4965694, Б.И. №4, 1990г.], содержащая отдельные линии управления, выключатели, элементы И, процессор, коммутатор, позволяет управлять выключателями посредством пусковых сигналов, но обладает ограниченными функциональными возможностями в части частотной разгрузки и большими габаритами.Known switch remote control system [A.C. US H 02 H 3/30, H 02 J 13/00, No. 4965694, B.I. No. 4, 1990], containing separate control lines, switches, AND elements, a processor, a switch, allows you to control the switches by means of starting signals, but has limited functionality in terms of frequency unloading and large dimensions.

Известное устройство для блокировки включения секционного выключателя [А.С. Н 02 H 11/00, №1702480, Б.И. №48, 1991 г.], содержащее два трансформатора, управляемый ключ, диод, сглаживающий контур, реагирующий орган и реле, позволяет управлять выключателями по необходимости, имеет небольшие габариты, но обладает ограниченными функциональными возможностями в части частотной разгрузки.A known device for blocking the inclusion of a sectional switch [A.S. H 02 H 11/00, No. 1702480, B.I. No. 48, 1991], containing two transformers, a controlled key, a diode, a smoothing circuit, a reacting organ and a relay, allows you to control the switches as needed, has small dimensions, but has limited functionality in terms of frequency unloading.

Наиболее близким техническим решением является микропроцессорное многофункциональное устройство реле частоты [Патент RU G 01 R 23/00, H 02 Н 3/46, №2171475, Бюл.№21, 27.07.01], содержащее аналого-цифровой преобразователь, масштабный усилитель, блок сравнения, два регистра памяти, микропроцессор, блок ввода-вывода и микропроцессорную систему, позволяет организовать частотную разгрузку различных энергосистем в условиях аварийного дефицита активной мощности.The closest technical solution is a microprocessor-based multifunctional device of the frequency relay [Patent RU G 01 R 23/00, H 02 H 3/46, No. 2171475, Bull. No. 21, 07/27/01], containing an analog-to-digital converter, a scale amplifier, a unit comparison, two memory registers, a microprocessor, an input-output unit and a microprocessor system, allows you to organize the frequency unloading of various power systems in the conditions of an emergency shortage of active power.

Прототип также имеет относительно большие габариты, достаточно сложную схему устройства и непростое взаимодействием с ним обслуживающего персонала при эксплуатации.The prototype also has a relatively large size, a fairly complex device layout and the difficult interaction of maintenance personnel with it during operation.

Цель изобретения - упрощение схемы устройства, снижение его габаритных размеров и упрощение эксплуатации при сохранении основных функций.The purpose of the invention is to simplify the circuit of the device, reducing its overall dimensions and simplifying operation while maintaining the basic functions.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее блок сравнения, блок запрета, два регистра памяти, микропроцессор и блок ввода-вывода, причем выходы первого регистра соединены со входами второго регистра, выход блока сравнения соединен со вторым входом микропроцессора, выход которого соединен со входом блока запрета, группа входов-выходов микропроцессора соединена с группой входов первого регистра и группой выходов второго регистра, вторая группа входов которого соединена с первой группой выходов микропроцессора, первая группа выходов блока ввода-вывода соединена с группой входов микропроцессора, вторая группа выходов блока ввода-вывода является группой релейных выходов устройства, группа входов которого является первой группой входов блока ввода-вывода, введены счетчик и таймер, причем вход счетчика соединен с выходом из группы входов-выходов микропроцессора, вторая группа выходов которого соединена со второй группой входов блока ввода-вывода, группа входов-выходов которого соединена с группой входов-выходов микропроцессора и с группой выходов таймера, первый вход которого соединен с выходом счетчика, второй вход таймера соединен с выходом блока сравнения, первый и второй входы которого являются входами устройства, первый вход микропроцессора соединен с выходом таймера, третий вход которого соединен с выходом блока ввода-вывода, третья группа входов которого соединена с третьей группой выходов микропроцессора, первая и вторая группа входов таймера соединены, соответственно, с группой выходов первого регистра и с первой группой выходов микропроцессора.This goal is achieved by the fact that in a known device containing a comparison unit, a prohibition unit, two memory registers, a microprocessor and an input / output unit, the outputs of the first register connected to the inputs of the second register, the output of the comparison unit connected to the second input of the microprocessor, the output of which is connected with the input of the prohibition block, the group of inputs / outputs of the microprocessor is connected to the group of inputs of the first register and the group of outputs of the second register, the second group of inputs of which is connected to the first group of outputs of the microprocessor ora, the first group of outputs of the input-output unit is connected to the group of inputs of the microprocessor, the second group of outputs of the input-output unit is the group of relay outputs of the device, the group of inputs of which is the first group of inputs of the input-output unit, a counter and a timer are introduced, and the input of the counter is connected to output from the microprocessor input-output group, the second group of outputs of which is connected to the second group of inputs of the input-output unit, the input-output group of which is connected to the group of inputs and outputs of the microprocessor and to the group timer outputs, the first input of which is connected to the counter output, the second timer input is connected to the output of the comparison unit, the first and second inputs of which are device inputs, the first microprocessor input is connected to the timer output, the third input of which is connected to the output of the input-output unit, the third group the inputs of which are connected to the third group of microprocessor outputs, the first and second group of timer inputs are connected, respectively, to the group of outputs of the first register and to the first group of outputs of the microprocessor.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства.Figure 1 shows the structural diagram of the device.

На фиг.2 - пример реализации блока сравнения.Figure 2 is an example implementation of a comparison unit.

На фиг.3 - пример реализации блока ввода-вывода.Figure 3 is an example implementation of an input / output block.

На фиг.4 - пример реализации блока запрета.Figure 4 is an example implementation of the prohibition block.

На фиг.1 обозначены:Figure 1 marked:

1 - микропроцессор, например AT 89C52-24PI или аналогичный с портами Р0, P1, P2 и управляющими входами (выходами) ALE, РМЕ, WR, RD, INT, T1 (не показан кварцевый резонатор и цепь сброса RST);1 - microprocessor, for example AT 89C52-24PI or similar with ports P0, P1, P2 and control inputs (outputs) ALE, PME, WR, RD, INT, T1 (a quartz resonator and a reset circuit RST are not shown);

2 - счетчик, например К561ИЕ16 или аналогичный;2 - counter, for example K561IE16 or similar;

3 - блок сравнения;3 - block comparison;

4 - блок запрета;4 - block prohibition;

5 - первый регистр памяти, например КР1554ИР22 или аналогичный;5 - the first memory register, for example KR1554IR22 or similar;

6 - второй регистр памяти;6 - second memory register;

6-1 - например КР537РУ13 или аналогичный;6-1 - for example, KR537RU13 or similar;

6-2 - например КМ573РФ4 или аналогичный;6-2 - for example KM573RF4 or similar;

7 - таймер, например К580ВИ53 или аналогичный;7 - timer, for example K580VI53 or similar;

8 - блок ввода-вывода;8 - input-output unit;

9 - группа входных цепей дискретных сигналов от объекта;9 - a group of input circuits of discrete signals from the object;

10 - группа выходных цепей управления и сигнализации;10 - group of output control and signaling circuits;

11 - группа входных цепей сигналов от порта Р1 микропроцессора;11 - a group of input signal circuits from port P1 of the microprocessor;

12 - магистраль микропроцессора (адрес/ данные, сигналы синхронизации).12 - microprocessor backbone (address / data, synchronization signals).

На фиг.2 обозначены:Figure 2 marked:

К - компаратор, например К554САЗА или аналогичный;K - a comparator, for example K554SAZA or similar;

R - резисторы, например С2-33 или аналогичные;R - resistors, for example C2-33 or similar;

V - диоды, например КД521А или аналогичные;V - diodes, for example KD521A or similar;

С - конденсаторы, например К10-17 или аналогичные;C - capacitors, for example K10-17 or similar;

Т - транзистор, например КТ315А или аналогичный;T is a transistor, for example KT315A or similar;

DV - оптопара транзисторная, например SFN608-2 фирмы "SIEMENS" или аналогичная;DV - transistor optocoupler, for example SFN608-2 of the company "SIEMENS" or similar;

Тр - трансформатор.Tr - transformer.

На фиг.3 обозначены:Figure 3 marked:

13 - дешифратор, например КР1554НД14 или аналогичный;13 - decoder, for example KR1554ND14 or similar;

14 - регистр, например КР1554ИР23 или SN74HC374 или аналогичный;14 is a register, for example KP1554IR23 or SN74HC374 or similar;

15 - регистр, например КР1554ИР41 или аналогичный;15 - a register, for example KR1554IR41 or similar;

16 - ключи (усилители), например К1109ХТ22 или аналогичные;16 - keys (amplifiers), for example K1109XT22 or similar;

17 - реле с контактами К, например RM83-1021-35-1024 фирмы "Relpol" или аналогичные;17 - relays with contacts K, for example RM83-1021-35-1024 of the company "Relpol" or similar;

R - резисторы, например С2-33 или аналогичные;R - resistors, for example C2-33 or similar;

Т - транзистор, например КТ814Б или аналогичный;T - transistor, for example KT814B or similar;

18 - пульт управления:18 - control panel:

18-1 - индикаторы (И), светодиоды (С);18-1 - indicators (I), LEDs (C);

18-2 - клавиатура;18-2 - keyboard;

19 - узел согласования;19 - coordination unit;

Д1 - диод, например 2Д510А или аналогичный;D1 - diode, for example 2D510A or similar;

Д2 - стабилитрон, например В255С39 или аналогичный;D2 - a zener diode, for example B255C39 or similar;

V - транзистор ВС547 или аналогичный;V - transistor BC547 or similar;

R - резисторы, например С2-33 или аналогичные;R - resistors, for example C2-33 or similar;

DV - оптрон, например Н608-2 или аналогичный;DV - optocoupler, for example Н608-2 or similar;

20 - триггер Шмитта, например К155ТЛ1 или аналогичный.20 - Schmitt trigger, for example K155TL1 or similar.

На фиг.4 обозначены:In figure 4 are indicated:

Т1 - транзистор, например КТ3102А, или аналогичный;T1 is a transistor, for example KT3102A, or similar;

Т2 - транзистор, например КТ837Е, или аналогичный;T2 - transistor, for example KT837E, or similar;

R - резисторы, например С2-33 или аналогичные.R - resistors, for example C2-33 or similar.

Микропроцессорное устройство автоматической частотной разгрузки содержит блок сравнения 3, блок запрета 4, два регистра памяти 5 и 6, микропроцессор 1, блок ввода-вывода 8, счетчик 2 и таймер 7, причем выходы первого регистра 5 соединены со входами второго регистра 6, выход блока сравнения 3 соединен со вторым входом "Т1" микропроцессора 1, выход "Р2-4" которого соединен со входом блока запрета 4, группа входов-выходов 12 микропроцессора 1 соединена с группой входов первого регистра 5 и группой выходов второго регистра 6, вторая группа входов которого соединена с первой группой выходов "WR, RD" микропроцессора 1, первая группа выходов блока ввода-вывода 8 соединена с группой входов "Р1-2" микропроцессора 1, вторая группа выходов 10 блока ввода-вывода 8 является группой релейных выходов устройства, группа входов 9 которого является первой группой входов блока ввода-вывода 8, вход счетчика 2 соединен с выходом "ALE" из группы входов-выходов 12 микропроцессора 1, вторая группа выходов "Р2" которого соединена со второй группой входов блока ввода-вывода 8, группа входов-выходов которого соединена с группой входов-выходов 12 микропроцессора 1 и группой выходов таймера 7, первый вход "С2" которого соединен с выходом "12" счетчика 2, второй вход таймера "СЕО" соединен с выходом блока сравнения 3, первый и второй входы которого являются входами устройства, первый вход "INT" микропроцессора 1 соединен с выходом "Q2" таймера 7, третий вход "CS" которого соединен с выходом блока ввода-вывода 8, третья группа входов которого соединена с третьей группой выходов "Р1-1" микропроцессора 1, первая "А" и вторая "RD, WR" группа входов таймера 7 соединены, соответственно, с группой выходов первого регистра 5 и с первой группой выходов "WR,RD,PME" микропроцессора 1.The microprocessor device for automatic frequency unloading comprises a comparison unit 3, a prohibition block 4, two memory registers 5 and 6, a microprocessor 1, an input-output block 8, a counter 2 and a timer 7, the outputs of the first register 5 being connected to the inputs of the second register 6, the output of the block comparison 3 is connected to the second input "T1" of the microprocessor 1, the output "P2-4" of which is connected to the input of the prohibition block 4, the group of inputs / outputs 12 of the microprocessor 1 is connected to the group of inputs of the first register 5 and the group of outputs of the second register 6, the second group of inputs which with it is one with the first group of outputs "WR, RD" of microprocessor 1, the first group of outputs of input-output unit 8 is connected to the group of inputs "P1-2" of microprocessor 1, the second group of outputs 10 of input-output unit 8 is a group of relay outputs of the device, group of inputs 9 of which is the first group of inputs of the input-output unit 8, the input of the counter 2 is connected to the output "ALE" from the group of inputs-outputs 12 of the microprocessor 1, the second group of outputs "P2" of which is connected to the second group of inputs of the input-output unit 8, the group of inputs -output which is connected to a group in odes-outputs 12 of microprocessor 1 and a group of outputs of timer 7, the first input of "C2" of which is connected to the output "12" of counter 2, the second input of the timer "CEO" is connected to the output of the comparison unit 3, the first and second inputs of which are inputs of the device, the first input "INT" of microprocessor 1 is connected to output "Q2" of timer 7, the third input of "CS" of which is connected to the output of input-output unit 8, the third group of inputs of which is connected to the third group of outputs "P1-1" of microprocessor 1, the first "A "and the second" RD, WR "group of inputs of the timer 7 are connected, respectively, with the group in 5 moves the first register and outputs the first group "WR, RD, PME" microprocessor 1.

Устройство производит эффективное отключение нагрузки в начале частотной аварии при достижении заданных уставок по частоте, скорости, времени и автоматическое повторное включение по частоте при достижении уставок.The device effectively disconnects the load at the beginning of a frequency accident when the specified settings for frequency, speed, time are reached, and automatically switches back on frequency when the settings are reached.

Устройство реализует четыре алгоритма функционирования:The device implements four functioning algorithms:

АЧР1 - автоматическая частотная разгрузка без выдержки времени с возможностью блокировки по скорости снижения частоты;AChR1 - automatic frequency unloading without time delay with the possibility of blocking by the rate of frequency reduction;

АЧР2 - автоматическая частотная разгрузка с выдержкой времени;AChR2 - automatic frequency discharge with time delay;

АЧРС - автоматическая частотная разгрузка по скорости снижения частоты;AChRS - automatic frequency unloading at the rate of frequency reduction;

ЧАПВ - автоматическое повторное включение по частоте при выполнении определенных условий.ChAPV - automatic re-inclusion in frequency when certain conditions are met.

Устройство производит отключение нагрузки по алгоритму АЧР1, если частота сети снизилась ниже значения уставки АЧР1 по частоте, а скорость снижения частоты меньше значения уставки блокировки действия АЧР1 по скорости.The device performs load shedding according to the AChP1 algorithm if the network frequency decreases below the value of the AChP1 setpoint in frequency, and the frequency of the decrease in frequency is less than the value of the setpoint blocking the action of AChP1 in speed.

Устройство производит отключение нагрузки по алгоритму АЧР2 после снижения частоты сети ниже значения уставки по частоте запуска и сохранения частоты возврата в течение некоторого времени.The device disconnects the load according to the AChR2 algorithm after reducing the network frequency below the setting value for the starting frequency and maintaining the return frequency for some time.

Устройство производит отключение нагрузки по алгоритму АЧРС, если скорость изменения частоты превышает значение уставки в течение определенного числа периодов контролируемого напряжения.The device performs load shedding according to the ASF algorithm if the rate of change of frequency exceeds the setpoint value for a certain number of periods of the controlled voltage.

При выполнении алгоритма ЧАПВ устройство выдает три независимые команды для подключения нагрузок, отключенных алгоритмами АЧР1, АЧР2 и АЧРС при выполнении определенных условий.When executing the ChAPV algorithm, the device issues three independent commands for connecting loads disconnected by the AChR1, AChR2 and AShR algorithms under certain conditions.

При соответствующем задании уставок по скорости уменьшения частоты в сети возможно срабатывание всех алгоритмов разгрузки в процессе одной частотной аварии.With the appropriate setting of the settings for the rate of frequency reduction in the network, it is possible to trigger all unloading algorithms in the process of one frequency accident.

Устройство измеряет следующие параметры:The device measures the following parameters:

- частоту F;- frequency F;

- скорость изменения частоты S;- rate of change of frequency S;

- контролирует нижний уровень напряжения сети (0,4Uном) при котором может нарушиться достоверность измерений. Частота сигнала измеряется по сумме длительностей полупериодов напряжения- controls the lower voltage level of the network (0.4U nom ) at which the reliability of the measurements may be violated. The frequency of the signal is measured by the sum of the durations of half-periods of voltage

Figure 00000002
Figure 00000002

где T1 - длительность нечетного полупериода,where T 1 - the duration of the odd half-cycle,

T2 - длительность четного полупериода.T 2 is the duration of an even half-period.

Скорость изменения частоты вычисляется как первая производная частоты сигнала повремениThe rate of change of frequency is calculated as the first derivative of the frequency of the time signal

Figure 00000003
Figure 00000003

где dF - приращение частоты за время dt;where dF is the frequency increment over time dt;

dt - малый интервал времени.dt is a short time interval.

Для оценки первой производной частоты применяется метод численного дифференцирования данныхTo estimate the first derivative of the frequency, the method of numerical differentiation of data is applied.

Figure 00000004
Figure 00000004

Для оценивания частоты периодического сигнала применяется временной метод измерения.To estimate the frequency of a periodic signal, a time measurement method is used.

Аппаратно выполнение алгоритмов реализовано следующим образом: контролируемый сигнал поступает в блок сравнения 3 через трансформатор Тр, обеспечивающий гармоническую развязку, на компаратор К и оптопару DV с транзистором Т, обеспечивающие контроль нижнего уровня напряжения сети путем формирования сигнала на входе S компаратора К, при этом компаратор, при нарушении уровня входного напряжения, выдает в микропроцессор 1 сигнал, по которому микропроцессор формирует управляющий сигнал из порта Р2-4 на блок запрета 4, который снимает напряжение с реле 17 блока ввода-вывода 8, и на дисплей И поступает определенная информация. Если нижний уровень входного напряжения в норме, то компаратор формирует последовательность прямоугольных импульсов с частотой контролируемого аналогового сигнала, т.е. из исходного сигнала формируется бинарный сигнал "меандр", который переключает между собой два канала измерения временных интервалов (таймера Т1 микропроцессора и таймер 7). Синхронизация таймера 7 осуществляется сигналом ALE, деленным счетчиком 2 до частоты полупериода. Таким образом один таймер измеряет длительность четного полупериода, а другой - нечетного. Каждый переход контролируемого напряжения через ноль активирует включение одного из таймеров, остановку счета второго таймера и считывание его значения. Такая реализация позволяет правильно обрабатывать возможные колебания управляющего сигнала "меандр" типа 0-1-0 в зоне перехода через ноль контролируемого напряжения. В каждый момент времени в памяти микропроцессора хранится N оценок длительности полупериодов в отсчетах таймера.The hardware-based implementation of the algorithms is implemented as follows: the controlled signal enters the comparison unit 3 through a transformer Tr, which provides harmonic isolation, to the comparator K and the optocoupler DV with the transistor T, which provide control of the lower voltage level of the network by generating a signal at the input S of the comparator K, while the comparator , in case of violation of the input voltage level, gives a signal to microprocessor 1, through which the microprocessor generates a control signal from port P2-4 to the inhibit block 4, which relieves voltage e with the relay 17 of the input-output unit 8, and the display And receives certain information. If the lower level of the input voltage is normal, then the comparator generates a sequence of rectangular pulses with the frequency of the controlled analog signal, i.e. the binary signal "meander" is formed from the original signal, which switches between itself two channels for measuring time intervals (microprocessor timer T1 and timer 7). Timer 7 is synchronized by an ALE signal divided by counter 2 to the half-cycle frequency. Thus, one timer measures the duration of an even half-cycle, and the other an odd one. Each transition of the monitored voltage through zero activates the inclusion of one of the timers, stops counting the second timer and reads its value. This implementation allows you to correctly handle possible fluctuations in the control signal "meander" type 0-1-0 in the zone of transition through zero of the controlled voltage. At each time point, N estimates of the half-cycle duration in timer samples are stored in the microprocessor memory.

Ti=Kt· ti, i=1... NT i = K t · t i , i = 1 ... N

где Ti - текущая оценка длительности полупериода тактов,where T i is the current estimate of the duration of the half cycle of cycles,

Кт - длительность квантования по времени.To t - the duration of quantization in time.

Текущая оценка частоты сигнала вычисляется один раз за период по формулеThe current estimate of the signal frequency is calculated once per period according to the formula

Figure 00000005
Figure 00000005

где F T i - текущая оценка частоты;where f T i - current frequency estimate;

Ti - длительность текущего полупериода;T i - the duration of the current half-cycle;

Тi-1 - длительность предыдущего полупериода.T i-1 - the duration of the previous half-cycle.

Для уменьшения воздействия шумов и случайных процессов первичная информация о частоте сглаживается с учетом весовых коэффициентовTo reduce the effects of noise and random processes, the primary frequency information is smoothed taking into account the weight coefficients

Figure 00000006
Figure 00000006

где Fi - сглаженная оценка частоты,where F i is the smoothed estimate of the frequency,

K1, К2, К3 - весовые коэффициенты.K 1 , K 2 , K 3 - weighting factors.

Выбор весовых коэффициентов осуществляется на этапе разработки по результатам моделирования и макетных испытаний.The selection of weights is carried out at the development stage according to the results of modeling and prototype tests.

Измерение скорости изменения частоты.Measuring the rate of change of frequency.

Исходной информацией для измерения скорости изменения частоты являются массивы N сглаженных оценок частоты и длительностей полупериодов.The initial information for measuring the rate of change of frequency are arrays of N smoothed estimates of the frequency and duration of half-periods.

Оценка скорости вычисляется один раз за полупериод согласно формулеThe speed estimate is calculated once per half period according to the formula

Figure 00000007
Figure 00000007

где S N i - текущая оценка скорости изменения частоты на основе N отсчетов частоты,where s N i - a current estimate of the rate of change of frequency based on N frequency samples,

Fi - текущая оценка скорости изменения частоты,F i - the current estimate of the rate of change of frequency,

Fi-n - оценка скорости изменения частоты за Nый прошлый период,F in - estimate of the frequency change rate for the last N th period,

ti-K - оценка длительности N полупериодов.t iK is an estimate of the duration of N half-periods.

Результаты измерений накапливаются в памяти микропроцессораThe measurement results are stored in the microprocessor memory

1. Сюда же, в порт Р0, по шине 12 из блока ввода-вывода 8 поступает информация о состоянии дискретных входов, а в порт Р1-2 - информация с клавиш клавиатуры 18-2 блока ввода-вывода. Микропроцессор производит логическую обработку поступающей информации (сравнение измеренных параметров контролируемого аналогового сигнала с уставками, отсчет выдержек времени и т.д.) и формирует команды сигнализации, которые передаются по шине 11 на светодноды С пульта управления 18 и на выходные реле 17, установленные в блоке ввода-вывода 8. Кроме того, микропроцессор 1 готовит информацию для отображения на индикаторах дисплея И 18-1. Управление регистром индикации 15 и регистром данных 14 производится микропроцессором через дешифратор 13.1. Here, port P0, via bus 12, receives information on the status of discrete inputs from input-output unit 8, and information from port keys 18-2 of the input-output block comes to port P1-2. The microprocessor performs logical processing of the incoming information (comparing the measured parameters of the controlled analog signal with the settings, counting the time delays, etc.) and generates alarm commands that are transmitted via bus 11 to the LEDs C of the control panel 18 and to the output relays 17 installed in the unit input-output 8. In addition, the microprocessor 1 prepares information for display on the display indicators And 18-1. The display register 15 and the data register 14 are controlled by a microprocessor through a decoder 13.

Таким образом устройство, кроме измерения с высокой точностью и в соответствии с алгоритмами частоты:Thus, the device, in addition to measuring with high accuracy and in accordance with the frequency algorithms:

1) измеряет скорость изменения частоты и контролирует нижний уровень напряжения сети;1) measures the rate of change of frequency and controls the lower voltage level of the network;

2) обеспечивает:2) provides:

- автоматическую частотную разгрузку без выдержки времени с возможностью блокировки по скорости снижения частоты, т.е. производит отключение нагрузки после снижения частоты сети ниже предела значения уставки срабатывания по частоте и не производит отключение нагрузки, если снижение напряжения происходило со скоростью, выше значения уставки по скорости снижения частоты напряжения;- automatic frequency unloading without time delay with the possibility of blocking by the rate of frequency reduction, i.e. performs load disconnection after lowering the mains frequency below the limit of the frequency response setting value and does not disconnect the load if the voltage decreases at a speed higher than the setting value for the voltage frequency decrease rate;

3) отключение нагрузки по алгоритму АЧР2 после снижения частоты сети ниже значения уставки по частоте запуска и сохранение частоты возврата в течение некоторого времени;3) load shedding according to the AChR2 algorithm after reducing the network frequency below the setting value for the start frequency and maintaining the return frequency for some time;

4) автоматическое повторное включение по частоте ЧАПВ при выполнении определенных условий, например:4) automatic reconnection by frequency of the ChAPV when certain conditions are met, for example:

а) сработал соответствующий алгоритм АЧР;a) the corresponding AFR algorithm worked;

б) частота сети установилась выше уставки и т.д.;b) the network frequency is set higher than the set point, etc .;

5) местный ввод, хранение и отображение уставок.5) local input, storage and display of settings.

Для надежности в устройстве имеется система самодиагностики, которая состоит из двух подсистем - фоновой самодиагностики, которая обеспечивает контроль работоспособности основных узлов устройства в течение всего срока эксплуатации, и набора тестов, запускаемых по вызову.For reliability, the device has a self-diagnosis system, which consists of two subsystems - background self-diagnosis, which provides control over the operability of the main components of the device during the entire period of operation, and a set of tests run on call.

Фоновая самодиагностика выполняется непрерывно, в течение всего времени работы устройства, обеспечивая контроль работоспособности всех основных узлов. Результаты самодиагностики анализируются микропроцессором. В состав диагностики входят:Background self-diagnosis is carried out continuously, throughout the entire operation of the device, providing control over the operability of all major nodes. Self-diagnosis results are analyzed by a microprocessor. The diagnostic composition includes:

- проверка дискретных входов;- verification of discrete inputs;

- тестирование дисплея (программные известные методы);- display testing (software known methods);

- тестирование клавиатуры (программные известные методы).- keyboard testing (software known methods).

Таким образом, устройство имеет простую схему (исключены масштабный усилитель, аналого-цифровой преобразователь и микропроцессорная система), соответственно, меньшие (в два раза) габариты и более простую эксплуатацию (управление четырьмя функциональными кнопками - ввод уставок, чтение уставок на восьмисегментных индикаторах) и обеспечивает выполнение основных функций по частотной разгрузке.Thus, the device has a simple circuit (a large-scale amplifier, an analog-to-digital converter and a microprocessor system are excluded), respectively, smaller (twice) dimensions and simpler operation (control of four function buttons - entering settings, reading settings on eight-segment indicators) and provides the implementation of the basic functions of frequency unloading.

Claims (1)

Микропроцессорное устройство автоматической частотной разгрузки, содержащее блок сравнения, блок запрета, два регистра памяти, микропроцессор, выполняющий логическую обработку поступающей информации, сравнение измеренных параметров контролируемого аналогового сигнала с уставками, отсчет выдержек времени и формирование команд сигнализации, и блок ввода-вывода, причем выходы первого регистра соединены со входами второго регистра, выход блока сравнения соединен со вторым входом микропроцессора, выполняющего логическую обработку поступающей информации, сравнение измеренных параметров контролируемого аналогового сигнала с уставками, отсчет выдержек времени и формирование команд сигнализации, выход которого соединен со входом блока запрета, группа входов-выходов микропроцессора, выполняющего логическую обработку поступающей информации, сравнение измеренных параметров контролируемого аналогового сигнала с уставками, отсчет выдержек времени и формирование команд сигнализации, соединена с группой входов первого регистра и группой выходов второго регистра, вторая группа входов которого соединена с первой группой выходов микропроцессора, выполняющего логическую обработку поступающей информации, сравнение измеренных параметров контролируемого аналогового сигнала с уставками, отсчет выдержек времени и формирование команд сигнализации, первая группа выходов блока ввода-вывода соединена с группой входов микропроцессора, выполняющего логическую обработку поступающей информации, сравнение измеренных параметров контролируемого аналогового сигнала с уставками, отсчет выдержек времени и формирование команд сигнализации, вторая группа выходов блока ввода-вывода является группой релейных выходов устройства, группа входов которого является первой группой входов блока ввода-вывода, отличающееся тем, что в него введены счетчик и таймер, причем вход счетчика соединен с выходом из группы входов-выходов микропроцессора, выполняющего логическую обработку поступающей информации, сравнение измеренных параметров контролируемого аналогового сигнала с уставками, отсчет выдержек времени и формирование команд сигнализации, вторая группа выходов которого соединена со второй группой входов блока ввода-вывода, группа входов-выходов которого соединена с группой входов-выходов микропроцессора, выполняющего логическую обработку поступающей информации, сравнения измеренных параметров контролируемого аналогового сигнала с уставками, отсчет выдержек времени и формирование команд сигнализации, и с группой выходов таймера, первый вход которого соединен с выходом блока сравнения, первый и второй входы которого являются входами устройства, первый вход микропроцессора, выполняющего логическую обработку поступающей информации, сравнение измеренных параметров контролируемого аналогового сигнала с уставками, отсчет выдержек времени и формирование команд сигнализации, соединен с выходом таймера, третий вход которого соединен с выходом блока ввода-вывода, третья группа входов которого соединена с третьей группой выходов микропроцессора, выполняющего логическую обработку поступающей информации, сравнение измеренных параметров контролируемого аналогового сигнала с уставками, отсчет выдержек времени и формирование команд сигнализации, первая и вторая группа входов таймера соединены соответственно с группой выходов первого регистра и с первой группой выходов микропроцессора, выполняющего логическую обработку поступающей информации, сравнение измеренных параметров контролируемого аналогового сигнала с уставками, отсчет выдержек времени и формирование команд сигнализации.A microprocessor-based device for automatic frequency unloading, comprising a comparison unit, a prohibition unit, two memory registers, a microprocessor that performs logical processing of the incoming information, compares the measured parameters of the controlled analog signal with the settings, counts the time delays and generates alarm commands, and the input-output unit, and outputs the first register is connected to the inputs of the second register, the output of the comparison unit is connected to the second input of the microprocessor that performs logical processing after fallen information, comparing the measured parameters of the controlled analog signal with the settings, counting the time delays and generating alarm commands, the output of which is connected to the input of the prohibition block, a group of inputs and outputs of the microprocessor that performs logical processing of the incoming information, comparing the measured parameters of the controlled analog signal with the settings, counting time delays and the formation of signaling commands, connected to the group of inputs of the first register and the group of outputs of the second register, second the group of inputs of which is connected to the first group of outputs of a microprocessor that performs logical processing of the incoming information, comparing the measured parameters of the controlled analog signal with the settings, counting the time delays and generating alarm commands, the first group of outputs of the input-output block is connected to the group of inputs of the microprocessor that performs the logical processing of the incoming information, comparison of the measured parameters of the controlled analog signal with the settings, the countdown of the time delays and signaling commands, the second group of outputs of the input-output unit is a group of relay outputs of the device, the group of inputs of which is the first group of inputs of the input-output unit, characterized in that a counter and a timer are introduced into it, and the input of the counter is connected to the output from the group of inputs the outputs of a microprocessor that performs logical processing of the incoming information, comparing the measured parameters of the controlled analog signal with the settings, counting the time delays and generating alarm commands, the second group the outputs of which are connected to the second group of inputs of the input-output unit, the group of inputs and outputs of which are connected to the group of inputs and outputs of a microprocessor that performs logical processing of the incoming information, compares the measured parameters of the controlled analog signal with the settings, counts the time delays and generates alarm commands, and a group of timer outputs, the first input of which is connected to the output of the comparison unit, the first and second inputs of which are inputs of the device, the first input of the microprocessor, logically processing the incoming information, comparing the measured parameters of the controlled analog signal with the settings, counting the time delays and generating alarm commands, it is connected to the output of the timer, the third input of which is connected to the output of the input-output block, the third group of inputs of which are connected to the third group of outputs of the microprocessor, performing logical processing of the incoming information, comparing the measured parameters of the controlled analog signal with the settings, the countdown of the time delays and signaling commands, the first and second groups of timer inputs are connected respectively to the group of outputs of the first register and to the first group of outputs of a microprocessor that performs logical processing of the incoming information, compares the measured parameters of the controlled analog signal with the settings, counts the time delays and generates alarm commands.
RU2002100529/09A 2002-01-08 2002-01-08 Microprocessor device for automatic frequency reduction RU2230414C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002100529/09A RU2230414C2 (en) 2002-01-08 2002-01-08 Microprocessor device for automatic frequency reduction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002100529/09A RU2230414C2 (en) 2002-01-08 2002-01-08 Microprocessor device for automatic frequency reduction

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002100529A RU2002100529A (en) 2003-08-20
RU2230414C2 true RU2230414C2 (en) 2004-06-10

Family

ID=32845443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002100529/09A RU2230414C2 (en) 2002-01-08 2002-01-08 Microprocessor device for automatic frequency reduction

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2230414C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2542742C1 (en) * 2013-11-01 2015-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ"" Method of emergency load limitation in power distribution network
RU2690667C1 (en) * 2018-10-22 2019-06-05 Павел Владимирович Илюшин Method for automatic frequency unloading of a power district
RU2754351C1 (en) * 2018-04-09 2021-09-01 Юниверза В Любляни Method and apparatus for improved automatic frequency load shedding in electrical power systems
RU2759220C1 (en) * 2021-03-05 2021-11-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) Method for automatic frequency unloading of the energy district in the conditions of deviation of electricity quality indicators
RU2761859C1 (en) * 2021-04-26 2021-12-13 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) Method for automatic frequency unloading of the power district in conditions of deviation of power quality indicators

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2542742C1 (en) * 2013-11-01 2015-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ"" Method of emergency load limitation in power distribution network
RU2754351C1 (en) * 2018-04-09 2021-09-01 Юниверза В Любляни Method and apparatus for improved automatic frequency load shedding in electrical power systems
RU2690667C1 (en) * 2018-10-22 2019-06-05 Павел Владимирович Илюшин Method for automatic frequency unloading of a power district
RU2759220C1 (en) * 2021-03-05 2021-11-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) Method for automatic frequency unloading of the energy district in the conditions of deviation of electricity quality indicators
RU2761859C1 (en) * 2021-04-26 2021-12-13 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) Method for automatic frequency unloading of the power district in conditions of deviation of power quality indicators

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0047089A1 (en) Method of and apparatus for controlling loads on an electrical power supply
RU2230414C2 (en) Microprocessor device for automatic frequency reduction
RU2645750C1 (en) Microprocessor-based power system protection
GB2197083A (en) Electric power measuring devices
WO1989008342A1 (en) Electrical load shedding circuit
RU87840U1 (en) MICROPROCESSOR RELAY DEVICE OF CENTRAL SIGNALING
JPS619798A (en) Automatic transmission type observer
RU74013U1 (en) DIGITAL FREQUENCY AND VOLTAGE UNLOADING UNIT
RU192293U1 (en) Relay protection and automation
RU2171475C1 (en) Microprocessor multifunctional device of frequency relay
RU88859U1 (en) DEVICE FOR CENTRALIZED PROTECTION AGAINST SINGLE PHASE CIRCUIT TO THE GROUND IN A NETWORK WITH ISOLATED NEUTRAL
RU2195707C2 (en) Pulse-alarm microprocessor relay device
CN219871604U (en) Power grid state fault monitoring device
CN213399785U (en) Water, electricity and gas metering, charging and alarming system
CN212849882U (en) Multi-interval cooperation synchronization detection loop
CN205489491U (en) Become power plant system protection device
JP2870019B2 (en) Building group management system
RU194011U1 (en) Digital protection device for electrical substation
RU64410U1 (en) ELECTRIC CONTACT FAULT DIAGNOSTIC SYSTEM AND FIRE PREDICTION
SU1067562A1 (en) Device for determining gravity of short-circuit in electricity supply network
RU29789U1 (en) UNIFIED CONTROL AND MANAGEMENT UNIT
Mealing et al. SEMAC A microprocessor system for remote monitoring and control of engine generators
JPS61285315A (en) Automatic combustion control device of remote control type
Shephard et al. Experience on the serial interfacing of protection relays to telecontrol systems
RU17648U1 (en) GAS-ANALYTICAL CONTROL SYSTEM

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060109