WO2012091689A1 - Аппаратура передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики - Google Patents

Аппаратура передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики Download PDF

Info

Publication number
WO2012091689A1
WO2012091689A1 PCT/UA2011/000129 UA2011000129W WO2012091689A1 WO 2012091689 A1 WO2012091689 A1 WO 2012091689A1 UA 2011000129 W UA2011000129 W UA 2011000129W WO 2012091689 A1 WO2012091689 A1 WO 2012091689A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
module
input
signal
output
relay
Prior art date
Application number
PCT/UA2011/000129
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Олэксандр Йосыповыч ПЭРЭЯСЛАВЭЦЬ
Original Assignee
Pereyaslavec Oleksandr Yosypovych
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 Pereyaslavec Oleksandr Yosypovych filed Critical Pereyaslavec Oleksandr Yosypovych
Priority to CN201180062786.4A priority Critical patent/CN103299351B/zh
Publication of WO2012091689A1 publication Critical patent/WO2012091689A1/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems

Definitions

  • the invention relates to electrical engineering and is intended for use in relay protection systems and automation through high-frequency channels.
  • Modern relay protection and automation is based on the latest microprocessors. Such protection ensures the safety of any power plants - from small power plants to the largest industrial enterprises. It also performs signaling functions, registers events occurring at EPS. Also, automation instantly detects and turns off faulty units, without disrupting the entire system, is responsible for restoring normal operation modes (for example, turning on equipment after an emergency shutdown or connecting equipment to backup power).
  • the basic set of AKA Kedr equipment includes two units: a high-frequency transmitter (8/16/32 signal-command shaper) and a high-frequency receiver (8/16/32 signal-command identifier).
  • the basic set of AKA "Cedar” provides:
  • the operator’s work with the keyboard and display of the PRC unit (central processor) for selecting / setting operating modes and equipment parameters through a multi-level menu;
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Information about the last event is shown on the display until confirmation or new information.
  • the main disadvantage of this equipment is the lack of protection from industrial interference (signals from transmitters of energy communication channels, radio frequency devices, etc.).
  • a digital device for transmitting commands of relay protection (RE) and emergency automation (PA) via the high-frequency channel UPK-C is intended for use in emergency control systems and relay protection of power systems using 110 - 1150 voltage transmission lines as a communication channel.
  • This set of equipment consists of a UPK-Ts receiver and a UPK-Ts transmitter, in which the transceiver path and control logic are carried out mainly using the program. The main differences of this device are that:
  • the main disadvantage of this equipment is the lack of protection from industrial interference (signals from transmitters of energy communication channels, radio frequency devices, etc.).
  • the equipment of high-frequency communication channels, telemechanics, data transmission and relay protection commands and emergency control equipment for high-voltage power lines (Utility Model Patent of the Russian Federation JSfo 98656, ⁇ ⁇ 04 ⁇ / 00, published on October 20, 2010 ), including a signal processing unit, a unit for receiving / transmitting relay protection and emergency control commands, a station control and monitoring unit, a power amplifier, a linear matching device, power supplies and a terminal in which the amplifier Sensitivity is made according to a two-stage scheme with a double power reserve of each stage, with the possibility of providing signal amplification in case of failure of one stage (hot standby).
  • a backup power supply with the ability to provide power in case of failure of the standard power supply (hot standby), and the power supply contains switching elements for the input voltage from 48 to 220 V DC and 220 V AC. It is also equipped with a backup communication channel over a dedicated telephone line and a backup communication channel over GSM-
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) channels, and the unit for receiving / transmitting relay protection and emergency control commands is installed separately from the main station at a distance of up to 1200 m and an optical fiber cable connected to it.
  • the disadvantage of this equipment is the need for a wide band of communication frequencies, the high cost and complexity of implementation, low noise immunity of the transmission of blocking signals.
  • the basis of the invention is the task of creating such equipment for transmitting relay protection and emergency control commands via high-frequency channels, in which, by introducing a signal shaper module into the transmitter unit and a signal demodulator module into the receiver unit, increased noise immunity of the blocking signal reception and transmission equipment is achieved.
  • a transmitter unit consisting of a central processor, the input of which is connected to N - the number of input actions modules that convert alarms coming from relay protection and emergency automation devices, with an alarm module, with a telemechanics module and with external interfaces, and the output of which is connected with a power amplifier module and with an output linear filter module
  • a receiver unit consisting of a central processor, the input of which is connected to the input line filter module, and the output, which is connected to N - the number of relay modules, with the module
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) alarm system with a telemechanics module and with external interfaces, in which, according to the invention, an additional signal conditioning module is introduced into the transmitter unit, one of the inputs of which is connected via a parallel bus to the input of the central microprocessor and the output of the telemechanics module, and the output to the power amplifier module, which, in turn, is connected to the output linear filter module, and a signal demodulator module, the input of which is connected to the linear input filter module, and and from the outputs - through a parallel bus with the input of the central microprocessor, and to connect the central microprocessor with N - the number of relay modules, N - the number of relay control modules is additionally entered.
  • an additional signal conditioning module is introduced into the transmitter unit, one of the inputs of which is connected via a parallel bus to the input of the central microprocessor and the output of the telemechanics module, and the output to the power amplifier module, which, in turn, is connected to the output
  • the advantage of the proposed technical solution is the increased noise immunity of the command reception equipment: providing better, in comparison with analogs, probabilistic characteristics of command reception under the influence of interference of industrial origin with the same resistance to interference as “white noise” as analogs.
  • Interferences of industrial origin interference from radio emitting means, combination signals of other transmitters, etc.
  • thermal noise which has the character of a white Gaussian noise, but, in contrast, have finite values of the frequency bandwidth.
  • the “degree of complexity” is characterized by a signal base of approximately 2 * AF * T, where AF is the bandwidth and T is the signal duration.
  • the AF band can be much wider than the minimum necessary for transmitting information; band expansion is provided by the use of the "spreading signal" - a code sequence of manipulation, which is independent of the transmitted information. Reception of such a signal is carried out by comparing it with a synchronized copy (with the same code sequence).
  • DSSS Direct Sequence Spread Spectrum
  • the degree to which the receiver is unacceptable to interference is directly proportional to the spreading factor.
  • the maximum possible noise immunity is determined by the bandwidth acceptable for signal transmission.
  • the proposed technical solution provides for the use of the entire (allotted to the standards) frequency band for transmitting the command signal, which provides increased immunity to interference from industrial facilities, while maintaining immunity to the type of white Gaussian noise, due to the additional input to the transmitter unit
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) signal conditioning module, and into the receiver unit of the demodulator module expanding the spectrum of the signal ("spreading code").
  • the signal conditioning unit includes two main nodes: a modulator and an amplifier. Automatically initializes the generation of a harmonic signal Sin (Arot), the duration of which is Tk, and the frequency ⁇ is equal to the center frequency of the selected frequency channel with a bandwidth of At.
  • the modulator performs phase ⁇ -signal manipulation with a code (p k (t) corresponding to the transmitted command (or control signal in the absence of commands).
  • the amplified signal is sent to the line.
  • the bandwidth of the Af channel is selected (from the word selectivity) by a band-pass filter, then the selected signal is fed through the amplifier to the multiplier.
  • the constant component Cos (co t + (P k (t)) Cos (0) is extracted from the result of multiplication by a low-pass filter, which, after accumulation in the integrator, is compared with the threshold for deciding whether to accept a command.
  • the multiplier and the elements following it make up the correlator structure, which in the theory of signal reception is called the “optimal receiver”.
  • control signal which is continuously transmitted in the form of a corresponding
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) him an extension code.
  • the equipment uses the N + 1 extension code, where N is the required number of commands.
  • extension codes pseudo-random sequences from the family of M-sequences having minimal cross-correlation are used.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a transmitter unit
  • FIG. 2 shows a block diagram of a receiver unit.
  • the equipment for transmitting relay protection and emergency control commands (see Figure 1 and Figure 2) consists of power supplies 1, a transmitter unit 2, which consists of a central processor 3, the input of which is connected to N - the number of input actions modules 4, which turn alarms from relay protection and emergency automation devices, with an alarm module 5, with a telemechanics module b and with external interfaces 7.
  • the output of the central processor 3 is connected to the power amplifier module 8 and to the output line module filter 9.
  • the apparatus also contains a receiver unit 10, which consists of a central processor 1 1, the input of which is connected to the input line filter module 12, and the output, which is connected to N, is the number of relay modules 13, with the signaling module 14, with a telemechanics module 15 and with external interfaces 16.
  • a signal shaper module 17 is additionally introduced into the transmitter unit 2, one of the inputs of which is connected via a parallel bus to the input of the central microprocessor 3 and the output of the telemechanics module 6, and the output to
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) .
  • a power amplifier module 8 which, in turn, is connected to the output linear filter module 9, and a signal demodulator module 18 is additionally introduced into the receiver unit 10, the input of which is connected to the linear input filter module 12, and one of the outputs is connected via a parallel bus with the input of the central microprocessor 1 1, and to connect the central microprocessor 1 1 of the ⁇ -number of relay modules 13, N is additionally entered - the number of relay control modules 19.
  • the input action modules 4 turn the alarm voltage into a parallel binary code and transmit it to the central processor 3.
  • the signal shaper module 17 generates a phase-shifted signal corresponding to the transmitted command or, in the absence of commands, to the control signal that arrives (in the form of a sinusoidal voltage) directly to the module signal shaper 17 at a separate input (not shown) with galvanic isolation.
  • the control signal is designed to maintain constant synchronization between the transmitter unit 2 and the receiver unit 10.
  • the signal transmitted to the line contains information about the current phase and, if necessary, telemetry data. Telemetry data is received from the telemechanics module 6 to the signal shaper module 17 through the central processor 3.
  • the frequency of the linear signal can be set in the range from 24 kHz to 1000 kHz with step Af.
  • the output signal S from the signal conditioning module 17 is fed to the power amplifier module 8, which is powered by a power source 1a.
  • Power amplifier 8 - linear, output power adjustable in the range from 32 dBm to 47 dBm in increments of 1
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) dBm Power control, as well as diagnostics, is carried out by the central processor 3.
  • the level of out-of-band emissions at any frequency of the range 24 ... 1000 kHz outside the operating band does not exceed minus 40 dB relative to the current value of the output power.
  • the output signal S from the power amplifier module 8 enters the line through the output line filter module 9.
  • the transmitter unit 2 also has external interfaces 7. This allows you to solve a variety of tasks, such as manual or automated diagnostics of equipment performance, checking electrical characteristics, setting configurations during commissioning, testing and modification of internal work programs. It also provides the ability to incorporate the device into the local network.
  • the center frequency of the input signal can be set in the range from 24 kHz to 1000 kHz in steps of Af. Frequency setting is performed by central processor 1 1.
  • the signal demodulator module 18 performs the following tasks:
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Demodulated codes of the received emergency commands and telemetry data are transmitted to the central processor 1 1 using a parallel bus, similar to that used in the transmitter unit 2.
  • the central processor 1 1 switches on one or several outputs of the relay modules 13.
  • Relay control modules 19 are designed to connect these modules 13 with the central microprocessor 11.
  • Telemetry data is output to the receiver unit 10 through the telemechanics module 15.
  • the phase signal is generated at a separate output (not shown) with galvanic isolation of the demodulator module 18 in the form of an analog sinusoidal signal with a frequency of 50 Hz.
  • the receiver unit 10 supports communication with external devices using external interfaces 16.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)

Abstract

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах релейной защиты и автоматики по высокочастотным каналам. Техническим результатом является повышение помехоустойчивости аппаратуры приема и передачи блокирующего сигнала. Для этого аппаратура содержит источники питания, внешние интерфейсы, блок передатчика, состоящий из центрального процессора, Ν-количества модулей входных действий, модуля сигнализации, модуля телемеханики, внешних интерфейсов, модуля усилителя мощности, модуля выходного линейного фильтра, и блок приемника, состоящий из центрального процессора, модуля входного линейного фильтра, модуля сигнализации, модуля телемеханики, внешних интерфейсов, при этом в блоке передатчика дополнительно введен модуль формирователя сигналов, а в блок приемника дополнительно введен модуль демодулятора сигналов, при этом центральный процессор приемника соединен с N - количеством модулей реле через N - количество модулей управления реле.

Description

АППАРАТУРА ПЕРЕДАЧИ КОМАНД РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И
ПРОТИВОАВАРИЙНОЙ АВТОМАТИКИ
Область техники
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах релейной защиты и автоматики по высокочастотным каналам.
Предшествующий уровень техники
Одной из наиболее надежных систем, осуществляющих эффективный контроль электроэнергетическим комплексом, является релейная защита и противоаварийная автоматика. Принцип ее работы заключается в автоматическом контроле над электроэнергетическими системами (ЭЭС), который осуществляется специальными устройствами. Эти аппараты при необходимости также берут на себя управление поврежденных блоков ЭЭС.
Современная релейная защита и автоматика основана на новейших микропроцессорах. Такая защита обеспечивает безопасность любых ЭЭС - от небольших электростанций до крупнейших промышленных предприятий. Она также выполняет функции сигнализации, регистрирует события, происходящие на ЭЭС. Так же автоматика мгновенно обнаруживает и отключает неисправные блоки, не нарушая всей работы системы, отвечает за восстановление нормальных режимов работы (например, включать оборудование после аварийного отключения или подключать оборудование к резервному питанию).
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Известна высокочастотная аппаратура каналов автоматики ВЧ АКА «Кедр» (Сертификат РФ JY<. РОСС RU.ME27.H01798 от 03.04.2009, см. http://www.uenserv.ru/data/sert°/o20kedr.pdf), предназначенная для образования высокочастотных каналов релейной защиты и противоаварийной автоматики.
Базовый комплект аппаратуры АКА "Кедр" включает в себя два блока: высокочастотный передатчик (формирователь 8/16/32 сигналов-команд) и высокочастотный приемник (идентификатор 8/16/32 сигналов-команд). Базовый комплект АКА "Кедр" обеспечивает:
передачу команд противоаварийной автоматики (ПА) одночастотным или двухчастотным последовательным кодом;
- прием команд ПА при условии отсутствия сигнала контрольной частоты и наличия достаточного уровня сигнала команды на выходе усилителя-ограничителя ;
непрерывный автоматический контроль исправности высокочастотного тракта передачей сигнала контрольной частоты с пониженным уровнем мощности;
- периодический (с интервалом 2 мс) контроль исправности функциональных узлов аппаратуры: от входных цепей передатчика - до выходных реле приемника;
- запись в энергонезависимую память переданных и принятых команд (дата, время, номер команды);
- работу оператора с клавиатурой и дисплеем блока ПРЦ (центрального процессора) по выбору/настройке режимов работы и параметров аппаратуры через многоуровневое меню;
- сигнализацию прохождения команд, а также неисправности ВЧ канала и аппаратуры (с определением неисправного узла).
2
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Информация о последнем событии отображается на дисплее до момента подтверждения или появления новой информации.
Основным недостатком данной аппаратуры является недостаточная защищенность от промышленных помех (сигналов передатчиков каналов энергосвязи, радиочастотных устройств и т. д.).
Известно цифровое устройство передачи команд релейной защиты (РЗ) и противоаварийной автоматики (ПА) по высокочастотному каналу УПК-Ц, предназначенное для использования в системах противоаварийной автоматики и релейной защиты энергосистем, использующих в качестве канала связи линии электропередачи (ЛЭП) с напряжением 110 - 1150 кВ (Сертификат РФ РОСС RU.ME27.H01790 *Ге 892817 от 23.03.2009 г. см. http://www.prosoftsystems.ru/largeimage.htm?img=l 158, сайт компании ProSoft http://www.prosoftsystems.ru/products/product.htm?pid=54). Данный комплект аппаратуры состоит из приемника УПК-Ц и передатчика УПК-Ц, в которых приемо-передающий тракт и логика управления осуществляется преимущественно с помощью программы. Основными отличиями данного устройства являются, что:
- 32 команды формируются в групповом сигнале в полосе 4 кГц параллельным двухчастотным кодом, что существенно повышает помехозащищенность тракта передачи и достоверность передаваемой информации;
- существует возможность передачи сигналов телемеханики со скоростью 200 Бод независимо от передачи команд;
- осуществляется постоянный контроль всех узлов и блоков от входных цепей команд в передатчике до контактов выходных реле команд в приемнике;
3
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) - существует возможность настройки алгоритма обработки команд программным образом;
- на 4-х строчный ЖК-дисплей из энергонезависимого журнала событий выводится информация о времени начала и окончания переданных команд и о возникших аварийных ситуациях;
- существует синхронизация часов приемника с часами передатчика с точностью 2 мс.
Основным недостатком данной аппаратуры является недостаточная защищенность от промышленных помех (сигналов передатчиков каналов энергосвязи, радиочастотных устройств и т. д.).
Наиболее близким к изобретению, которое заявляется, является аппаратура каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи (Патент на полезную модель РФ JSfo 98656, МГЖ Н04ВЗ/00, опубл. 20.10.2010 г.), включающая блок обработки сигнала, блок приема/передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики, блок управления и контроля станции, усилитель мощности, устройство линейное согласующее, блоки питания и терминал, в которой усилитель мощности выполнен по двухступенчатой схеме с двухкратным запасом мощности каждой ступени, с возможностью обеспечения усиления сигнала при отказе одной ступени (горячее резервирование). Также она оснащена резервным блоком питания с возможностью обеспечения питания при отказе штатного блока питания (горячее резервирование), а блок питания содержит элементы коммутации для входного напряжения от 48 до 220 В постоянного тока и 220 В переменного. Также она оснащена резервным каналом связи по выделенной телефонной линии и резервным каналом связи по GSM-
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) каналам, а блок приема/передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики установлен отдельно от основной станции на расстоянии до 1200 м и связанный с ней оптико- волоконным кабелем.
Недостатком данной аппаратуры является потребность в широкой полосе частот связи, дороговизна и сложность реализации, низкая помехоустойчивость передачи блокирующих сигналов.
Сущность изобретения
В основу изобретения поставлена задача создать такую аппаратуру передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высокочастотным каналам, в которой за счет введения модуля формирователя сигналов в блок передатчика и модуля демодулятора сигналов в блок приемника достигается повышенная помехоустойчивость аппаратуры приема и передачи блокирующего сигнала.
Указанный технический результат достигается тем, что в аппаратуре передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высокочастотным каналам, содержащей источники питания, внешние интерфейсы, блок передатчика, состоящий из центрального процессора, вход которого соединен с N - количеством модулей входных действий, которые превращают аварийные сигналы, поступающие от устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики, с модулем сигнализации, с модулем телемеханики и с внешними интерфейсами, а выход, которого соединен с модулем усилителя мощности и с модулем выходного линейного фильтра, и блок приемника, состоящий из центрального процессора, вход которого соединен с модулем входного линейного фильтра, а выход, которого соединен с N - количеством модулей реле, с модулем
5
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) сигнализации, с модулем телемеханики и с внешними интерфейсами, в которой, согласно изобретению, в блок передатчика дополнительно введен модуль формирователя сигналов, один из входов которого соединен через параллельную шину с входом центрального микропроцессора и выходом модуля телемеханики, а выход - с модулем усилителя мощности, который, в свою очередь, соединен с модулем выходного линейного фильтра, и в блок приемника дополнительно введен модуль демодулятора сигналов, вход которого соединен с модулем линейного входного фильтра, а один из выходов - через параллельную шину с входом центрального микропроцессора, а для соединения центрального микропроцессора с N - количеством модулей реле дополнительно введены N - количество модулей управления реле.
Для предложенной аппаратуры передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высокочастотным каналам предлагается название - «Калина».
Преимуществом предлагаемого технического решения является повышенная помехоустойчивость аппаратуры приема команд: обеспечение лучших, по сравнению с аналогами, вероятностных характеристик приема команд в условиях действия помех индустриального происхождения при такой же, как у аналогов, устойчивости к помехе вида «белого шума». Помехи индустриального происхождения (наводки от радиоизлучающих средств, комбинационные сигналы других передатчиков и т.д.) присутствуют на входе приемника вместе с тепловым шумом, имеющим характер белого гауссова шума, но, в отличие от него, имеют конечные значения ширины частотной полосы.
6
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Влияние таких помех тем больше, чем ближе их параметры с параметрами полезного сигнала. Например, гармонический сигнал будет наиболее эффективной помехой для сигнала вида немодулированной несущей, если их частоты совпадают.
Достоверность совпадения параметров помехи и сигнала уменьшается с усложнением структуры сигнала. Количественно «степень сложности» характеризуется базой сигнала, равной примерно 2*AF*T, где AF - ширина полосы, а Т - длительность сигнала. Полоса AF при этом может быть значительно шире минимальной, необходимой для передачи информации; расширения полосы обеспечивается использованием «расширяющего сигнала» - кодовой последовательности манипуляции, которая не зависит от передаваемой информации. Прием такого сигнала осуществляется путем сопоставления его с синхронизированной копией (с той же кодовой последовательностью).
Такой метод повышения помехоустойчивости называется методом прямого расширения спектра кодовой последовательности (DSSS - Direct Sequence Spread Spectrum).
Степень неприемлемости приемника к помехам прямо пропорциональна коэффициенту расширения спектра. Таким образом., максимально возможная помехоустойчивость определяется допустимой для передачи сигнала шириной полосы частот.
Предложенное техническое решение предусматривает использование всей (отводимой нормативам) частотной полосы для передачи сигнала команды, обеспечивающей повышение устойчивости к помехам индустриальных объектов, сохраняя устойчивость к помехе вида белого гауссова шума, что осуществляется благодаря дополнительному вводу в блок передатчика
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) модуля формирователя сигналов, а в блок приемника модуля демодулятора расширяющего спектр сигнала («расширяющего кода»).
Блок формирователя сигнала включает два основных узла: модулятор и усилитель. Автоматикой инициализируется генерация гармонического сигнала Sin(Arot), продолжительность которого равна Тк, а частота ω равна центральной частоте выделенного частотного канала шириной полосы At. В модуляторе выполняется фазовая π- манипуляция сигнала кодом (pk(t), соответствующая переданной команде (или контрольному сигналу в отсутствие команд). Усиленный сигнал поступает в линию.
В приемнике полосным фильтром селектируется (от слова селективность) рабочая полоса канала Af, далее выделенный сигнал через усилитель поступает на умножитель. Из результата перемножения низкочастотным фильтром выделяется постоянная составляющая Cos(cot + (Pk(t)) = Cos(0), которая после накопления в интеграторе сравнивается с порогом для принятия решения о приеме команды.
Умножитель и следующие за ним элементы составляют структуру коррелятора, что в теории приема сигналов называется «оптимальным приемником».
Суть оптимального приема - использования в приемнике копии, совпадающей с принимаемым сигналом по всем координатам. Очевидно, что для достижения максимума выходного сигнала коррелятор (равенства нулю Cos(a>t + q>k(t)) = Cos(0)) необходимо точное временное сочетание копии и сигнала, которое реализуется синхронизацией приемника к передатчику.
Синхронизация приемника обеспечивается за счет контрольного сигнала, который непрерывно передается в виде соответствующего
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) ему кода расширения. В общем случае в аппаратуре используется N + 1 код расширения, где N - необходимое количество команд. Как коды расширения используются псевдослучайные последовательности, из семейства М-последовательностей, имеющие минимальную взаимную корреляцию.
Краткое описание чертежей
Суть изобретения объясняется чертежами, где на Фиг. 1 изображена структурная схема блока передатчика, на Фиг. 2 изображена структурная схема блока приемника.
Подробное описание изобретения
Аппаратура передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики (см. Фиг.1 и Фиг.2) состоит из источников питания 1, блока передатчика 2, который состоит из центрального процессора 3, вход которого соединен с N - количеством модулей входных действий 4, которые превращают аварийные сигналы, поступающие от устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики, с модулем сигнализации 5, с модулем телемеханики б и с внешними интерфейсами 7. Выход центрального процессора 3 соединен с модулем усилителя мощности 8 и с модулем выходного линейного фильтра 9. Также аппаратура содержит блок приемника 10, который состоит из центрального процессора 1 1 , вход которого соединен с модулем входного линейного фильтра 12, а выход, которого соединен с N - количеством модулей реле 13, с модулем сигнализации 14, с модулем телемеханики 15 и с внешними интерфейсами 16. Также в блок передатчика 2 дополнительно введен модуль формирователя сигналов 17, один из входов которого соединен через параллельную шину с входом центрального микропроцессора 3 и выходом модуля телемеханики 6, а выход - с
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) . модулем усилителя мощности 8, который, в свою очередь, соединен с модулем выходного линейного фильтра 9, и в блок приемника 10 дополнительно введен модуль демодулятора сигналов 18, вход которого соединен с модулем линейного входного фильтра 12, а один из выходов - через параллельную шину с входом центрального микропроцессора 1 1, а для соединения центрального микропроцессора 1 1 из Ν-количеством модулей реле 13 дополнительно введено N - количество модулей управления реле 19.
Данная аппаратура работает следующим образом. Модули входных действий 4 превращают напряжение аварийных сигналов в параллельный двоичный код и передают в центральный процессор 3. Модуль формирователя сигнала 17 формирует фазоманипулированный сигнал, соответствующий переданной команде или, в отсутствии команд, контрольному сигналу, который поступает (в виде синусоидального напряжения) непосредственно в модуль формирователя сигнала 17 по отдельному входу (не показан) с гальванической развязкой. Контрольный сигнал предназначен для поддержания постоянной синхронизации между блоком передатчика 2 и блоком приемника 10. Кроме э того, переданный в линию сигнал содержит информацию о текущей фазе и, при необходимости, данные телеметрии. Данные телеметрии поступают от модуля телемеханики 6 в модуль формирователя сигнала 17 через центральный процессор 3. Частота линейного сигнала может устанавливаться в диапазоне от 24 кГц до 1000 кГц с шагом Af.
Выходящий сигнал S из модуля формирователя сигналов 17 поступает на модуль усилителя мощности 8, который питается от источника питания 1а. Усилитель мощности 8 - линейный, выходная мощность регулируется в диапазоне от 32 дБм до 47 дБм с шагом 1
10
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) дБм. Управление мощностью, а также диагностика проводится центральным процессором 3. Уровень внеполосных излучений на любой частоте диапазона 24 ... 1000 кГц за пределами рабочей полосы не превышает минус 40 дБ относительно текущего значения выходной мощности. Выходное сопротивление 75 Ом (номинальное значение).
Выходящий сигнал S из модуля усилителя мощности 8 поступает в линию через модуль выходного линейного фильтра 9.
Также блок передатчика 2 имеет внешние интерфейсы 7. Это позволяет решать разнообразные задачи, такие как, ручная или автоматизированная диагностика работоспособности аппаратуры, проверка электрических характеристик, установка конфигураций при пуске-наладке, тестировании и модификации внутренних рабочих программ. Это также обеспечивает возможность включения устройства в состав локальной сети.
Далее сигнал SBX через входной линейный фильтр 12 поступает в модуль демодуляции сигналов 18. Центральная частота входного сигнала может быть установлена в диапазоне от 24 кГц до 1000 кГц с шагом Af. Установка частоты производится центральным процессором 1 1.
Модуль демодулятора сигналов 18 выполняет следующие задачи:
- прием контрольного сигнала и поддержку синхронизации между блоком передатчика 1 и блоком приемника 10;
- прием аварийных команд;
- прием данных о текущей фазе;
- прием данных телеметрии;
- формирование выходного сигнала фазы.
11
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Демодулированные коды принятых аварийных команд и данные телеметрии передаются в центральный процессор 1 1 с помощью параллельной шины, аналогичной той, которая применяется в блоке передатчика 2.
Соответственно коду принятой команды центральный процессор 1 1 проводит включения одного или нескольких выходов модулей реле 13. Для соединения этих модулей 13 с центральным микропроцессором 11 предназначены модули управления реле 19.
Данные телеметрии поступают на выход блока приемника 10 через модуль телемеханики 15.
Сигнал фазы формируется на отдельном выходе (не показан) с гальванической развязкой модуля демодулятора 18 в виде аналогового синусоидального сигнала с частотой 50 Гц.
Блок приемника 10, также как и блок передатчика 1 , поддерживает обмен с внешними устройствами с помощью внешних интерфейсов 16.
Промышленная применимость
Использование данного технического решения позволяет передавать команды релейной защиты энергообъектов: телеускорение, телеотключение, запрет/разрешение повторного включения. Также передачу команд противоаварийной автоматики: фиксацию отключения В Л (воздушной линии), автоматики повышения напряжения, асинхронного хода, специального ограничителя нагрузки и т.д., и передачу фазы напряжения промышленной частоты (для противоаварийной автоматики «по углу»).
12
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)

Claims

Формула
Аппаратура передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высокочастотным каналам «Калина», содержащая источники питания, внешние интерфейсы, блок передатчика, состоящий из центрального процессора, вход которого соединен с N - количеством модулей входных действий, которые превращают аварийные сигналы, поступающие от устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики, с модулем сигнализации, с модулем телемеханики и с внешними интерфейсами, а выход, которого соединен с модулем усилителя мощности и с модулем выходного линейного фильтра, и блок приемника, состоящий из центрального процессора, вход которого соединен с модулем входного линейного фильтра, а выход, которого соединен с N - количеством модулей реле, с модулем сигнализации, с модулем телемеханики и с внешними интерфейсами, отличающаяся тем, что в блок передатчика дополнительно введен модуль формирователя сигналов, один из входов которого соединен через параллельную шину с входом центрального микропроцессора и выходом модуля телемеханики, а выход - с модулем усилителя мощности, который, в свою очередь, соединен с модулем выходного линейного фильтра, и в блок приемника дополнительно введен модуль демодулятора сигналов, вход которого соединен с модулем линейного входного фильтра, а один из выходов - через параллельную шину с входом центрального микропроцессора, а для соединения центрального микропроцессора с N - количеством модулей реле дополнительно введены N - количество модулей управления реле.
13
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
PCT/UA2011/000129 2010-12-27 2011-12-27 Аппаратура передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики WO2012091689A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201180062786.4A CN103299351B (zh) 2010-12-27 2011-12-27 继电保护和紧急控制自动装置的命令传送设备

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201015806 2010-12-27
UAA201015806A UA101664C2 (ru) 2010-12-27 2010-12-27 Способ передачи команд релейной защиты и протиаварийной автоматики по высокочастотным каналам

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012091689A1 true WO2012091689A1 (ru) 2012-07-05

Family

ID=46383418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2011/000129 WO2012091689A1 (ru) 2010-12-27 2011-12-27 Аппаратура передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN103299351B (ru)
UA (1) UA101664C2 (ru)
WO (1) WO2012091689A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111787512A (zh) * 2020-07-30 2020-10-16 许继集团有限公司 一种基于5g通信的继电保护通信系统及通信方法
RU213785U1 (ru) * 2022-07-15 2022-09-28 Общество с ограниченной ответственностью "ЭлекомСервис" Устройство передачи и приёма сигналов высокочастотных защит и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU21260U1 (ru) * 2001-06-05 2001-12-27 Чирков Юрий Геннадьевич Система передачи и приема сигналов по каналу связи
RU2285336C2 (ru) * 2004-05-05 2006-10-10 Юрий Геннадьевич Чирков Способ передачи и приема команд по каналу связи
US20070249292A1 (en) * 2006-04-25 2007-10-25 Mann Christopher M Transceiver
RU98656U1 (ru) * 2010-03-11 2010-10-20 Открытое акционерное общество "Шадринский телефонный завод" Аппаратура каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи (варианты)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1267140A (zh) * 1999-12-17 2000-09-20 深圳市路通达通讯设备有限公司 电力线配网自动化通信系统
JP2004236055A (ja) * 2003-01-31 2004-08-19 Sumitomo Electric Ind Ltd 電力線搬送通信用の中継装置及びそれを用いた電力線搬送通信システム
CN2857336Y (zh) * 2005-12-16 2007-01-10 郑文宸 电力线载波通讯装置
CN101719775B (zh) * 2009-11-16 2013-04-10 许继集团有限公司 一种继电保护专用电力线载波收发信机

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU21260U1 (ru) * 2001-06-05 2001-12-27 Чирков Юрий Геннадьевич Система передачи и приема сигналов по каналу связи
RU2285336C2 (ru) * 2004-05-05 2006-10-10 Юрий Геннадьевич Чирков Способ передачи и приема команд по каналу связи
US20070249292A1 (en) * 2006-04-25 2007-10-25 Mann Christopher M Transceiver
RU98656U1 (ru) * 2010-03-11 2010-10-20 Открытое акционерное общество "Шадринский телефонный завод" Аппаратура каналов высокочастотной связи, телемеханики, передачи данных и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высоковольтным линиям электропередачи (варианты)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111787512A (zh) * 2020-07-30 2020-10-16 许继集团有限公司 一种基于5g通信的继电保护通信系统及通信方法
RU213785U1 (ru) * 2022-07-15 2022-09-28 Общество с ограниченной ответственностью "ЭлекомСервис" Устройство передачи и приёма сигналов высокочастотных защит и команд релейной защиты и противоаварийной автоматики

Also Published As

Publication number Publication date
CN103299351A (zh) 2013-09-11
UA101664C2 (ru) 2013-04-25
CN103299351B (zh) 2015-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2030336B1 (en) Communication apparatus and method
CN105164915A (zh) 用于需要较少连接的太阳能模块的测量、控制和收集优化设备
PH12021550277A1 (en) User terminal and radio communication method
CN102946259B (zh) 基于电力线路的载波通讯系统和载波通讯方法
JP2015012447A (ja) 通信システム及び通信装置
EP3226486B1 (en) Communication connection device and communication system
CN107852250B (zh) 无线中继系统、无线中继系统的子机以及无线中继系统的恢复方法
CN109428315A (zh) 一种自适应保护方法、装置和系统
US3483546A (en) Power line communication systems
KR101220092B1 (ko) 화재탐지기 관리 장치
WO2012091689A1 (ru) Аппаратура передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики
RU2479092C1 (ru) Способ адресной передачи информации по линиям электроснабжения переменного тока
CN205594183U (zh) 安全光栅
EA021619B1 (ru) Аппаратура передачи команд релейной защиты и противоаварийной автоматики по высокочастотным каналам
CN108418607B (zh) 电力线载波通讯串扰抑制方法、装置和系统
JP2016092709A (ja) 分散アンテナシステムのアンテナ系統異常検知方法、システム、及びそれに用いる中継装置
CN104682359A (zh) 一种供电线路继电保护的方法
RU46266U1 (ru) Устройство дистанционного контроля параметров установок катодной защиты магистральных трубопроводов
CN108418621B (zh) 无线中继器
CN111063532A (zh) 一种基于无线通信技术组网的电流互感器
GB2532999A (en) Integrated long range ISM sub gigahertz network for monitoring &amp; controlling theft, damage and loss of supply to high voltage cables
CN110677745A (zh) 配电装置、系统和方法
KR200262837Y1 (ko) 원방감지제어장치의 원격소장치용 회선자동절체기
CN203872170U (zh) 一种双电源双直放站的广播信号基站
RU22336U1 (ru) Универсальный пост высокочастотных защит &#34;пвзу&#34;

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11852572

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11852572

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1