Статистический анализатор отклонений напряжения сети Советский патент 1986 года по МПК G06F17/18 

Изобретение относится к информационно-измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в электроэнергетике для получения гистограммы отклонений напряжения в электрических сетях промьшшенньк предприятий и энергосистем с целью контроля качества электроэнергии сетей, а также выбора мероприятий по регулированию напряжения. Цель изобретения - новьппение быст родействия за счет сокращения времени опроса для удобства в эксплуатаци анализатора. На чертеже приведена структурная схема анализатора. Анализатор содержит соединенные входами анализатор и преобразователь 1 переменного напряжения в постоянное, выход которого через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2 соединен с информационным входом дво ичного счетчика 3, информационный вы ход которого связан с вторым информационньЕм входом коммутатора 4, информационньй выход которого соединен с адресным входом оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 5, ин формационный выход которого соединен с информационными входами двоично-де сятичного счетчика 6 и цифрового индикатора 7, информационный выход дво ична-десятичного счетчика 6 соединен с информационным входом ОЗУ 5, генео п ратор 8 выборки, генератор 9 тактовы импульсов, выход генератора 8 соединен с единичным входом триггера 10, инверсный выход которого соединен с входом установки нуля распределителя П уровней (ГУ), выходы которого соединены соответственно с входом за писи двоичного счетчика 3, с входом записи двоично-десятичного счетчика 6, с тактовым входом счетчика 6, через элемент ИЛИ 12 с входом записи ОЗУ 5, с входом установки нуля триггера 10, выход генератора 9 соединен с тактовым входом распределителя 1I и через элемент И 13 - с тактовым вх дом двоичного счетчика 3, первьй вхо элемента И 13 соединен с входом уста новки нуля двоично десятичного счетчика 6, первым входом элемента ИЛИ 1 и через элемент 14 установки в О с щиной единичного потенциала анализатора, многопозиционный переключатель 15, через ко.нтакты которого шин единичного потенциала анализатора со единена с входами шифратора 16 из . унитарного кода в двоичньй, выход которого соединен с первым информационным входом коммутатора 4, управляющий вход которого через контакты (двухпозиционного) переключателя 17 режима соединен с шинами единичного и нулевого потенциалов анализатора. Анализатор вьтолнен h-канальным (где п - число уровней анализа, равное числу разрядов искомой гистограммы отклонений напряжения). Уровни анализа отклонений напряжениязадаются границами разрядов АЦП 2, вследствие чего ширина младшего значащего разряда (МЗР) AU, используемого в устройстве АЦП 2, равняется ширине разряда измеряемой гистограммы отклонений ли. Аналоговая величина подаваемого на вход АЦП 2 напряжения преобразуется на его выходах в двоичное число, число разрядов которого равняетсяN log В анализаторе используется АЦП 2 следящего типа, очередное изменение кода на выходе которого происходит р1ишь после того, как его входное на-, пряжение U изменяется на ширину МЗР ли. Коду числа на информационном выходе. АЦП 2 соответствует номер разряда искомой гистограммы отклонений напряжения (при N 4) коду 0000 - первый разряд гистограммы; коду 0001 второй разряд гистограммы и т.д. В процессе анализа статистики для построения разрядов гистограммы отклонений напряжения накапливаются в различных каналах блока памяти, выполненного на ОЗУ 5. Номера каналов задаются кодом двоичного числа (ког личество разрядов которого также равняется N) на адресном входе ОЗУ 5. Причем соответствие между адресом канала ОЗУ5 и номером разр5зда измеряемой гистограммы отклонений напряжения следующее: (при N 4) ло адресу 0000 накапливается статистика для построения первого разряда гистограмьы. второго разряда и ,,, так далее. Суммарная емкость ОЗУ 5 анализатора равняется Е пх тх4,(2) где ,т - число десятичных разрядов максимальной выборки отклонений напряже1шя М 10 , которая MO«n быть накоплена в каждом канале блока памяти анализатора.

Между некоторыми элементами устроства используются групповые многоканальные связи. Между элементами 2-3-5 и 16j-4 число единичных связей в каждой групповой равняется N, а между элементами 5-6-5 и 5-7 - га 4. Причем в каждой группе используются согласованные единичные связи, соответствующие определенному двоичному разряду многоразрядного двоичного ил двоично-десятичного кода. Например, информационньй выход АЦП 2 и ннформа ционный вход двоичного счетчика 3 соединены следующим образом: выход мпадшего разряда (или 1) АЦП 2 соединен с входом 1 счетчика 3, выход 2 АЦП 2 соединен с входом 2 счетчика 3, выход 4 АЦП 2-е входом 4 счетчика 3 и так далее, Аналогично выполнены и остальные групповые свя зи.

, Генератором 8 вьфабатываются импульсы выборки случайного процесса изменения отклонений напряжения. Ге. нератором 9 задается тактовая частота анализатора, которая на несколько порядков превышает частоту генератора 8.

Устройство работает следующим образом.

Дпя проведения измерений переключатель 17 устанавливается в положенив Измерение. В этом случае к управляющему входу коммутатора 4 прикладывается единичный потенциал и в результате на информационном выходе коммутатора 4 появляется код, приложенкый к второму информационному входу коммутатора 4 с информационного выхода двоичного счетчика 3.

Перед началом измерений нажатием на кнопочный выключатель 14 в О Обнуляется содержимое ОЗУ 5. Осуществляется это следующим образом. Единичный, потенциал через кнопочный выключатель 14 прикладьшается к вхо- ду установки нуля двоично-десятичного счетчика 6, появляющийся при этом на информационном вЕлходе счетчика 6 нулевой код прикладывается к информационному входу ОЗУ 5. Единичный сигнал от элемента 14 через элемент ИЛИ 12 также поступает на вход записи ОЗУ 5 в результате все время нажатия кнопочного выключателя 14, независимо от состояния распределителя ОЗУ 5 находится в режиме записи информации, приложенной к его информационному входу. Импульсы от генераторя 9 с высокой частотой f, (100 кГ через элемент И 13 поступают на тактовый вход двоичного счетчика 3. Выходной код счетчика 3, изменяющийся с частотой fg, поступает через коммутатор 4 на адресный вход ОЗУ 5 - в результате в течение долей мс во все каналы памяти анализатора вписываются нули.

После отпускания кнопочного выключат.еля 14 начинается процесс накопления информации.

В момент появления импульса на выходе генератора 8 выборки триггер 10 переводится в единичное состояние, снимая единичный блокировочный сигнал с входа установки нуля распределителя 11.

Очередной импульс генератора 9 переводит распределитель I1 в состояние, при котором единичный уровень напряжения появляется на его втором выходе. Это напряжение прикладывается к входу записи двоичного счетчика 3, в результате чего в последний записывается число, имеющееся на выходе АЦП 2 и соответствующее уровню анализа отклонений напряжения в момент выборки, например ООП. Это двоичное число с информационного выхода счетчика 3, после прохождения через коммутатор 4, прикладывается к адресному входу ОЗУ 5.

Следующий импульс генератора 9 приводит к появлению единичного уровня напряжения на третьем выходе распределителя 11. При этом в двоичнодесятичном счетчике 6 записывается число, накопленное в результате предыдущего анализа и хранящееся в ОЗУ 5 по адресу 0011 (то есть статистика отклонений напряжения, накопленная до этого момента в четвертом канале блока памяти устройства).

При поступлении следующего импульса генератора 9 на вход распределителя I1 на четвертом выходе последнего, связанном с тактовым входом двоично-десятичного счетчика 6, появляется импульс, который увеличивает содержимое счетчика 6 на единицу.

При следующем срабатывании распределителя 11 появляющееся на одном из его выходов единичное напряжение, проходя через элемент ИЛИ 12, управляет записью в ОЗУ 5 по тому же адресу 0011 числа, содержащегося в счетчике 6.

Появление единичного импульса напряжения на шестом выходе распределителя 11 приводит к установке триггера 10 в нулевое состояние, в результате чего распределитель 11 также устанавливается в нулевое состояние - единичное напряжение появляется на его первом выходе, которьм остается свободным. В таком состоянии распределитель 11 находится до прихода следующего импульса генератора 8 выборки.

Таким образом, при каждой выборке случайного процесса изменения отклонений напряжения осуществляется считывание в счетчик 6 числа, накопленного в результате предыдущего анализа и хранящегося в ОЗУ 5 по адресу, соответствующему уровню анализа отклонении в момент выборки, после чего это число увеличивается счетчиком 6 на единицу и вновь записывается в ОЗУ 5 по тому же адресу.

При следующей выборке осуществляется аналогичная операция.

После накопления-достаточно большого объема информации переключатель 17 переводится в состояние Опрос. При этом к управляющему входу коммутатора 4 прикладывается нулевой потенциал - в результате на информационном выходе коммутатора 4 появляется код, приложенный к первому информационному входу коммутатора 4 с выхода шифратора 16. В этом режиме прекращается накопление информации и осуществляется опрос каналов ОЗУ 5. Для этого многопозиционный переключатель 1.5 поочередно переводится в п ложения 00, 01, 02, 03 и так далее. На выходе шифратора 16 при этом соответственно появляются коды 0000, 0001, 0010, ООП и так далее, которые через коммутатор 4 прикладываются к адресному входу ОЗУ 5 - на индикаторе 7 появляются статистики, накопленные в каналах

блока памяти анализатора с номерами 1-4 и т.д., которые используются для построения соответствующих разрядов гистограммы отклонений напряжения;

Формула изобретения Статистический анализатор отклонений напряжения сети, содержащий преобразователь переменного напряжения в постоянное, вход которого является входом сети анализатора, а выход соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовым входом распределителя уровней,вход установки нуля которго подключен к инверсному выходу триггера, единичный вход которого соединен с выходом генератора выборки, а нулевой вход - с первым выходом распределителя уровней, второй и третий выходы которого подключены соответственно к входу записи и к тактовому входу двоично-десятичного счетчика, выход которого соединен с информационным входом оперативного запоминающего устройства, выход которого подключен к информационному входу двоично-десятичного счетчика и входу 1.;ифрового индикатора, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия за счет сокращения времени опроса, он содержит двоичный счетчик, коммутатор, элементы И и ИЛИ, шифратор, переключатель режима, кнопочный вьжлгочатель и многопозиционный переключатель, вход которого соединен с шиной-единичного потенциала анализатора, а выходы подключены соответственно к входам шифратора, выход которого соединен с первым информационным входом коммутатора, второй информациоиньй вход которого подключен к выходу двоичного счетчика, информационный вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, вход записи - с четвертым выходом распределителя уровней, а вход установки в О двоичного счетчика подключен к выходу элемента И, первый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а второ вход элемента И объединен с первым входом элемента ИПИ, входом установки нуля двоично-десятичного счетчика и подключен через кнопочньй выключатель к шине единичного потенциала анализатора, второй вход элемента ИЛИ подключен к пятому выходу распределителя уровней, а выход элемента ИЛИ соединен с входом записи оперативного запоминающего устройства, адресный вход которого соединен с

712625248

выходом коммутатора, управляющий вход которого соединены с шинами соответсткоторого соединен с выходом переклю- венно нулевого и единичного потенци чателя режима, первый и второй входы ала анализатора.

Изобретение относится к области информационно-измерительной и вычислительной техники и может быть использовано в электроэнергетике для получения гистограммы отклонений напряжения ,в электрических сетях промьшшенных предприятий и энергосистем для контроля качества электроэнергии сетей. Цель изобретения - повыпение быстродействия за счет сокращения времени опроса. Анализатор содержит преобразователь переменного напряжения в постоянное, аналого-цифровой преобразователь, двоичный счетчик, коммутатор, оперативное запоминающее устройство, двоично-десятичный счетчик, генератор выборки, цифровой индикатор, генератор тактовых импульсов, триггер, распределитель уровней, элемент ИЛИ, элемент И, элемент установки в О, многопозиционный переа S ключатель, шифратор, переключатель (Л режима. Преимуществами анализатора являются большее удобство в эксплуатации, в частности в режиме подготовки его к работе, а также при снятии накопленной информации. 1 ил.

Опрос О JMepe// /c