RU2706723C1 - Method of forming parameters of electric signals for digital electrical substations and device for its implementation - Google Patents
Method of forming parameters of electric signals for digital electrical substations and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2706723C1 RU2706723C1 RU2019121336A RU2019121336A RU2706723C1 RU 2706723 C1 RU2706723 C1 RU 2706723C1 RU 2019121336 A RU2019121336 A RU 2019121336A RU 2019121336 A RU2019121336 A RU 2019121336A RU 2706723 C1 RU2706723 C1 RU 2706723C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- unit
- parameters
- signals
- output
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000013139 quantization Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 8
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/16—Electric power substations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Abstract
Description
Заявляемые способ и устройство относятся к области электротехники и могут быть использованы для поверки и калибровки средств измерений, используемых для цифровых электрических подстанций. The inventive method and device relate to the field of electrical engineering and can be used to verify and calibrate the measuring instruments used for digital electrical substations.
Известно, что необходимость проведения метрологических работ возникает при разработке, испытаниях и выпуске средств измерения для цифровых подстанций, при пусконаладочных работах, настройке а также периодически или по требованию или в случае возникновения нестандартных ситуаций.It is known that the need for metrological work arises during the development, testing and release of measuring instruments for digital substations, during commissioning, adjustment, and also periodically or on demand or in the event of unusual situations.
Известен патент Российской Федерации № 2480807, МПК G05B23/00, приоритет от 8 июля 2011 года, на изобретение: “Способ построения вычислительного процесса испытаний аппаратуры”, заключающийся в том . чтоKnown patent of the Russian Federation No. 2480807, IPC G05B23 / 00, priority of July 8, 2011, for the invention: “A method of constructing a computational process for testing equipment”, which consists in the fact. what
при тестировании электронных устройств формируют диагностические тесты; исполняя тесты, реализуют вычислительный процесс испытаний и формируют пакеты данных в устройство ввода/вывода. Устройство ввода/вывода формирует сигналы на выходах; аппаратура контроля осуществляет индикацию и управление вычислительным процессом. Вычислительный процесс выполняет аппаратура контроля, а именно формирует диагностические тесты, производит вычислительный процесс испытаний и отправляет пакеты данных на устройство ввода/вывода транзитом через вычислительный модуль, который содержит программное обеспечение, реализующее обмен между аппаратурой контроля и устройством ввода/вывода. Запись информации от аппаратуры контроля в устройство ввода/вывода реализуется путем формирования аппаратурой контроля пакета в формате протокола приборного интерфейса с признаком записи информации, из которого формируется F-пакетов в формате протокола магистрального интерфейса, которые передаются в вычислительный модуль, который по получению F-пакетов формирует пакет в формате протокола приборного интерфейса и передает его в устройство ввода/вывода, осуществляя запись информации. Чтение информации аппаратурой контроля от устройства ввода/вывода реализуется путем формирования аппаратурой контроля пакета в формате протокола приборного интерфейса с признаком чтения информации, из которой формируется 1 пакет в формате протокола магистрального интерфейса, который передается в вычислительный модуль, который по получению пакета формирует пакет в формате протокола приборного интерфейса и передает его в устройство ввода/вывода, осуществляя чтение информации, которая считывается аппаратурой контроля от вычислительного модуля, через время, определяемое как максимальное время обмена между вычислительным модулем и устройством ввода/вывода.when testing electronic devices form diagnostic tests; performing tests, they implement the computational process of testing and form data packets into the input / output device. An input / output device generates signals at the outputs; control equipment provides indication and control of the computing process. The computational process is performed by the control equipment, namely, it forms diagnostic tests, performs the computational test process, and sends data packets to the input / output device in transit through the computing module, which contains software that implements the exchange between the control equipment and the input / output device. Recording information from the control equipment to the input / output device is implemented by forming the control equipment of the packet in the format of the instrument interface protocol with the sign of recording information from which F-packets are formed in the protocol format of the main interface, which are transmitted to the computing module, which, upon receipt of F-packets forms a packet in the format of the instrument interface protocol and transmits it to the input / output device, recording information. The information is read by the control equipment from the input / output device by forming a packet control equipment in the format of the instrument interface protocol with a sign of reading information, from which 1 packet is formed in the protocol format of the main interface, which is transmitted to the computing module, which, upon receipt of the packet, forms a packet in the format the protocol of the instrument interface and transfers it to the input / output device, reading information that is read by the control equipment from the computers module, after a time defined as the maximum exchange time between the computing module and the input / output device.
Наиболее близким аналогом заявляемых в качестве изобретения способа и устройства является техническое решение, описанное в патенте Российской Федерации № 2482588, МПК H02J13/00 приоритет от 6 апреля 2012 года, на изобретение: “Устройство формирования синхронизированных данных о состоянии энергообъекта”.The closest analogue of the method and device claimed as an invention is the technical solution described in the patent of the Russian Federation No. 2482588, IPC H02J13 / 00 priority of April 6, 2012, for the invention: “Device for generating synchronized data on the state of an energy object”.
Известное техническое решение содержит блок 4 задания и преобразования заданных параметров в сигналы тока и напряжения и блок 8 формирования данных для передачи в локальную сеть.The known technical solution comprises a
В известном техническом решении описан способ формирования синхронизированных данных о состоянии энергообъекта. Способ основан на формировании цифровых сигналов и передаче их в локальную сеть путем адресной упаковки и отправки информацииIn a known technical solution, a method for generating synchronized data on the state of an energy object is described. The method is based on the formation of digital signals and transferring them to a local network by address packaging and sending information
Известные способ и устройство не обеспечивают высокой точностиThe known method and device do not provide high accuracy
передачи параметров цифровых сигналов при малых значениях уровня сигналов при проведении метрологических работ из-за погрешностей, вносимых аппаратурой при передаче параметров цифровых сигналов при малых значениях уровня сигналов. transmitting digital signal parameters at low signal level values during metrological work due to errors introduced by the equipment when transmitting digital signal parameters at small signal level values.
Задачей изобретения является создание способа и устройства формирования параметров электрических сигналов для цифровых электрических подстанций, обеспечивающих высокую точность передачи параметров цифровых сигналов при малых значениях уровня сигналов. The objective of the invention is to provide a method and device for generating parameters of electrical signals for digital electrical substations, providing high accuracy transmission of parameters of digital signals at low values of the signal level.
Поставленная задача решается тем, что в способе формирования параметров электрических сигналов для цифровых электрических подстанций, основанном на формировании цифровых сигналов и передаче их в локальную сеть путем адресной упаковки и отправки информации, согласно изобретению, цифровые сигналы формируют путем задания контрольных точек в виде набора параметров тока и напряжения, соответствующих контрольным точкам тестируемых приборов, затем выполняют дискретизацию заданных цифровых сигналов по уровню с одновременной коррекцией возникающих погрешностей путем постоянного округления отсчетов цифровых сигналов в пределах такта с учетом погрешности округления на предыдущем такте и передают их в локальную сеть.The problem is solved in that in the method of generating parameters of electrical signals for digital electrical substations, based on the formation of digital signals and transmitting them to the local network by address packaging and sending information, according to the invention, digital signals are generated by setting control points in the form of a set of current parameters and voltages corresponding to the control points of the tested devices, then perform sampling of the set digital signals by level with simultaneous correction oznikayuschih rounding errors by continuously samples the digital signals within a given stroke rounding errors in the previous clock cycle and transmits them to the LAN.
.Поставленная задача решается тем, что устройство формирования параметров электрических сигналов для цифровых электрических подстанций, содержащее блок задания значений параметров сигналов тока и напряжения, блок преобразования заданных параметров в сигналы тока и напряжения и блок формирования данных для передачи в локальную сеть согласно изобретению дополнительно содержит блок коррекции заданных параметров сигналов, выполненный в виде последовательно соединенных сумматора и квантователя, выход которого соединен с первым входом блока вычисления погрешности квантования и является выходом блока коррекции, соединенным с входом блока формирования данных для передачи в локальную сеть, другой вход блока вычисления погрешности квантования соединен с входом квантователя, а выход блока вычисления погрешности квантования соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом сумматора, первый вход которого соединен с выходом блока преобразования заданных параметров в сигналы тока и напряжения.The problem is solved in that the device for generating parameters of electrical signals for digital electrical substations, comprising a unit for setting values of parameters of current and voltage signals, a unit for converting specified parameters into signals of current and voltage, and a unit for generating data for transmission to a local area network according to the invention further comprises a unit correction of the set parameters of the signals, made in the form of series-connected adder and quantizer, the output of which is connected to the first input m of the quantization error calculation unit and is the output of the correction unit connected to the input of the data generation unit for transmission to the local network, the other input of the quantization error calculation unit is connected to the quantizer input, and the output of the quantization error calculation unit is connected to the input of the delay element, the output of which is connected to the second input of the adder, the first input of which is connected to the output of the unit for converting the specified parameters into current and voltage signals.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена функциональная схема устройства, реализующего заявленный способ.The invention is illustrated in the drawing, which shows a functional diagram of a device that implements the claimed method.
В соответствии с представленным чертежом устройство формированияIn accordance with the drawing, the forming device
параметров электрических сигналов для цифровых электрических подстанций, содержит последовательно соединенные блок задания значений параметров сигналов тока и напряжения 1, блок преобразования заданных параметров в сигналы тока и напряжения 2 и блок коррекции заданных параметров сигналов 3, выполненный в виде последовательно соединенных сумматора 4 и квантователя 5, выход которого соединен с первым входом блока вычисления погрешности квантования 7 и является выходом блока коррекции 3, соединенным с входом блока формирования данных для передачи в локальную сеть 8, другой вход блока вычисления погрешности квантования 7 соединен с входом квантователя 5, а выход блока вычисления погрешности квантования 5 соединен с входом элемента задержки 6, выход которого соединен с вторым входом сумматора 4, первый вход которого соединен с выходом блока преобразования заданных параметров в сигналы тока и напряжения 2parameters of the electrical signals for digital electrical substations, contains a series-connected unit for setting the values of the parameters of the current and
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Вводят в блок 1 целевые значения параметров электрических сигналов путем задания контрольных точек в виде набора параметров тока и напряжения, соответствующих контрольным точкам тестируемых приборов. К задаваемым параметрам относятся частота сигнала, действующие значения напряжения и силы тока основной и высших гармонических составляющих сигнала, углы сдвига фазы основной и высших гармонических составляющих. На основе заданных параметров, поступающих из блока 1, в блоке 2 происходит преобразование этих параметров в сигналы тока и напряжения в виде набора дискретных значений сигналов по времени, но с высоким разрешением по уровню с соответствующими параметрами за счет формирования цифровой копии путем создания массива значений, описывающих сигналы с заданными параметрами, поступающими из блока 1. Enter into
Цифровые сигналы из блока 2 поступают на вход блока 3, в котором выполняется дискретизация заданных цифровых сигналов по уровню с одновременной коррекцией возникающих погрешностей, вызванных дискретизацией сигнала по уровню путем постоянного округления в пределах такта с учетом погрешности округления на предыдущем такте. Блок 3 работает следующим образом. Сигнал с выхода блока 2 поступает на один из входов сумматора 4, на другой вход которого поступает информация о погрешности округления на предыдущих тактах работы. Суммарный сигнал с выхода сумматора 4 квантуется в блоке 5 (округляется в соответствии с разрядностью, принятой в протоколе МЭК 61850-9-2), затем округленный сигнал поступает в блок 8.Одновременно на каждом такте производится определение погрешности округления в блоке 7 путем вычитания входного и выходного сигнала блока 5. Информация о погрешности округления поступает на второй вход блока 4, пройдя перед этим блок 6. В системах коррекции первого порядка блок 6 представляет собой элемент задержки на один такт. В системах более высокого порядка блок 6 представляет собой цифровой фильтр. Затем цифровые копии сигналов с низким разрешением по уровню, но с проведенной коррекцией поступают с выхода блока 3 на вход блока 4, в котором формируют полученные данные для передачи их в локальную сеть в заданные моменты времени (синхронно) путем адресной упаковки и отправки информации, полученной из блока 3 дискретизации сигналов Передачу в локальную сеть цифровой копии сигнала транслируют в виде пакетов данных, оформленных согласно протоколу передачи данных на цифровых электрических подстанциях. Digital signals from
Преимущество заявляемых технических решений заключается в том, что они обеспечивают более высокую точность при передаче параметров цифровых сигналов, в особенности при малых значениях уровня сигналов за счет того, что коррекция возникающих погрешностей, вызванных дискретизацией сигнала по уровню, выполняется путем постоянного округления в пределах такта с учетом погрешности округления на предыдущих тактах, то есть округление учитывается при формировании последующих отсчетов. The advantage of the claimed technical solutions lies in the fact that they provide higher accuracy when transmitting parameters of digital signals, especially at low signal levels due to the fact that the correction of errors caused by the sampling of the signal by level is performed by constant rounding within the cycle with taking into account the rounding error on the previous measures, that is, rounding is taken into account in the formation of subsequent samples.
Заявляемые в качестве изобретения технические решения могут быть реализованы при помощи серийно производимых технических средств.Declared as an invention, technical solutions can be implemented using mass-produced technical means.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019121336A RU2706723C1 (en) | 2019-07-08 | 2019-07-08 | Method of forming parameters of electric signals for digital electrical substations and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019121336A RU2706723C1 (en) | 2019-07-08 | 2019-07-08 | Method of forming parameters of electric signals for digital electrical substations and device for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2706723C1 true RU2706723C1 (en) | 2019-11-20 |
Family
ID=68579618
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019121336A RU2706723C1 (en) | 2019-07-08 | 2019-07-08 | Method of forming parameters of electric signals for digital electrical substations and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2706723C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1202145A1 (en) * | 2000-10-27 | 2002-05-02 | Foxboro Corporation | Field device with a transmitter and/ or receiver for wireless data communication |
RU2390814C2 (en) * | 2004-06-28 | 2010-05-27 | Роузмаунт Инк. | Process field device with high-frequency communication |
US20110125308A1 (en) * | 2008-05-29 | 2011-05-26 | Advantest Corporation | Apparatus for manufacturing substrate for testing, method for manufacturing substrate for testing and recording medium |
RU2480807C2 (en) * | 2011-07-08 | 2013-04-27 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Method of designing computational process of testing equipment |
-
2019
- 2019-07-08 RU RU2019121336A patent/RU2706723C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1202145A1 (en) * | 2000-10-27 | 2002-05-02 | Foxboro Corporation | Field device with a transmitter and/ or receiver for wireless data communication |
RU2390814C2 (en) * | 2004-06-28 | 2010-05-27 | Роузмаунт Инк. | Process field device with high-frequency communication |
US20110125308A1 (en) * | 2008-05-29 | 2011-05-26 | Advantest Corporation | Apparatus for manufacturing substrate for testing, method for manufacturing substrate for testing and recording medium |
RU2480807C2 (en) * | 2011-07-08 | 2013-04-27 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Method of designing computational process of testing equipment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Das et al. | Application of compressive sampling in synchrophasor data communication in WAMS | |
US11965919B2 (en) | Phase frequency detector-based high-precision feedback frequency measurement apparatus and method | |
CN105262503A (en) | Group delay calibration based multipath delay generation device and method | |
CN110967658B (en) | Analog input merging unit calibrator tracing method based on digital differential method | |
CN110596633A (en) | Calibration system and calibration method of analog input type electronic transformer calibrator | |
CN105842530B (en) | Electric quantity measuring apparatus and electric quantity measuring method | |
CN102262172B (en) | Power monitoring method and device | |
JPH0682573A (en) | Time interval detecting circuit | |
RU2706723C1 (en) | Method of forming parameters of electric signals for digital electrical substations and device for its implementation | |
CN106341124B (en) | The method of phase delay for RF-PWM modulator measured indirectly | |
CN102169138A (en) | Method for processing correction of phase difference of power grid test or counting device | |
Yang et al. | A statistic-based calibration method for TIADC system | |
US9292035B2 (en) | Packet based DDS minimizing mathematical and DAC noise | |
CN110045308B (en) | All-fiber direct current measuring device step response testing system and method | |
CN111624582B (en) | Periodic error calibration method, device and system | |
CN209858719U (en) | Calibration device of transient calibration instrument of direct current transformer | |
CN211348608U (en) | Calibration system of analog input type electronic transformer calibrator | |
CN112068061A (en) | Electronic transformer error measuring device and method | |
Cheng et al. | System for calibrating analogue merging units in absence of synchronization signals | |
CN110261673B (en) | Virtual pulse power measurement system and method based on voltage and current double-pulse signals | |
Djokic et al. | Development of a system for the calibration of digital bridges for non-conventional instrument transformers | |
KR101777038B1 (en) | Protection relay device | |
CN108414001B (en) | Method for determining non-uniform sampling sine waveform distortion degree | |
Ukai et al. | Advanced synchronized measurement system of harmonics using DSP and GPS | |
JP2015129657A (en) | Measuring apparatus |