Устройство дистанционного управления по линиям электропередачи Советский патент 1993 года по МПК G08C19/28 H02J13/00 

Изобретение относится к устройствам связи по линиям электропередачи и может, в частности, использоваться для дистанционного переключения тарифов счетчиков электрической энергии при применении в качестве линий связи трехфазной распределительной электрической сети.

Цель изобретения - повышение достоверности и надежности передачи сигналов дистанционного управления по линиям электропередачи и обеспечения электромагнитной совместимости с устройствами связи, питающимися от других трансформаторных подстанций.

Эта цель достигается тем. что в устройстве дистанционного управления по линиям электропередач, содержащим пункт управления, формирующий команды на частоте, не совпадающей с промышленной, и группу удаленных от пункта управления объектов управления, пункт управления подключается через блок согласования передатчика ко всем трем фазам электрической сети таким образом, что управляющий сигнал передается одновременно по каждому фазному проводу и возвращается по заземляющему проводу, образуя контур нулевой последовательности. Так как сопротивление нулевой последовательности трансформатора напряжения ТН1 значительно превышает сопротивление сети, по которой передается сигнал, то трансформация его на участки сети, питающегося от других трансформаторных подстанций, в частности от трансформатора ТН2. практически отсутствует.

00

ю о

OJ

ю ю

Этим обеспечивается электромагнитная совместимость с устройствами связи по линиям электропередачи, питающимися от других трансформаторных подстанций и создается возможность объединения и взаимодействия с распределенными на обширных территориях иерархическими многоуровневыми системами дистанционного управления по линиям электропередачи.

Передача сигналов по каждому фазному проводу электросети позволяет подключать объекты управления через блок согласования приемника к одной из фаз трехфазной сети и заземляющему проводу, не производя предварительную фазировкуэлектросети.

Второе отличие заключается в том, что введение в пункт управления приемника радиосигналов, таймера, первого и второго элементов ИЛИ, элемента памяти, ключа позволило осуществить два независимых режима работы устройства (автономный, когда работа передатчика осуществляется от таймера и телеуправляемый, когда управление работой передатчика осуществляется от приемника радиосигналов централизованного управления).

Это позволяет развернуть на обширной территории распределенную сеть маломощных передающих устройств, подключаемых на стороне низкого напряжения и принимающих по радиоэфиру радиосигналы централизованного управления высшего уровня.

Третье отличие заключается в том, что в пункт управления введен детектор сигнала, который через второй ключ перед передачей команд управления анализирует состояние канала связи, организованного по линии электропередачи и через первый ключ и элемент ИЛИ управляет работой передатчика.

Четвертое отличие заключается в том, что повышенная надежность и отказоустойчивость устройства дистанционного управления по линиям электропередачи обеспечивается введением в объект управления, содержащее приемный узел, таймер и элемент ИЛИ, причем в случае отсутствия сигналов в течение определенного времени от пункта управления таймер вырабатывает команду управления наивысшего приоритета, которая поступает через элемент ИЛИ на вход дешифратора команд.

Структурная схема устройства приведена на чертеже.

Устройство дистанционного управления по линиям электропередачи состоит из пункта 1 управления и группы объектов 18 управления. Пункт 1 управления состоит из

приемника 2 радиосигналов и таймера 3, выходы которых соединены с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ 4, выход которого соединен с входом элемента 5

памяти и с первым входом второго элемента ИЛИ 7. Второй вход второго элемента ИЛИ 7 соединен с выходом первого ключа 6, первый и второй входы которого соединены с выходами элемента 5 памяти и детектора 11

сигнала. Выход второго элемента ИЛИ 7 соединен со входом передатчика 8, первый выход которого соединен с входом блока 9 согласования передатчика, силовые выходы которого соединены со всеми тремя фазами

5 линии электропередачи и нулевым проводом. Второй выход передатчика 8 соединен с вторым входом второго ключа 10, первый вход которого соединен с выходом блока 9 согласования передатчика, а выход - с вхо0 дом детектора 11 сигнала. Вход приемного 13 узла объекта 18 управления через блок 12 согласования приемного 13 узла подключен к одной из фаз сети и нулевому проводу. Первый выход приемного 13 узла соединен

5 с первым входом элемента 15 ИЛИ, а второй выход-с входом таймера 14, выход которого соединен с вторым входом элемента 15 ИЛИ. Выход элемента 15 ИЛИ соединен с дешифратором 16 команд, выходы которого

0 соединены с исполнительным блоком 17.

Устройство работает следующим образом. Сигнал команды дистанционного управления вырабатывается пунктом 1 управления от приемника 2 радиосигналов

5 (при телеуправляемом режиме) или от таймера 3, если устройство работает в автономном режиме. Пройдя через первый элемент ИЛИ 4, команда дистанционного управления поступает на элемент 5 памяти, где про0 исходит ее запоминание, и одновременно на первый вход второго элемента ИЛИ 7. На второй вход второго элемента 7 ИЛ И команда дистанционного управления поступает от элемента 5 памяти через первый ключ б,

5 который управляется детектором 11 сигнала таким образом, что при наличии в канале связи помех или сигнала мешающего передатчика первый ключ 6 закрыт и открывается на время, достаточное для прохождения

0 команды от элемента 5 памяти только при нормальном состоянии канала связи.

С выхода второго элемента ИЛИ 7 команда дистанционного управления поступает в передатчик 8, где преобразуется в

5 сигнал, удобный для передачи по линии электропередачи, и через блок 9 согласования передатчика поступает в силовую электрическую сеть и передается по всем трем фазам одновременно, образуя контур нулевой последовательности.

Для исключения ложного срабатывания детектора 11 сигнала во время передачи команды дистанционного управления используется второй ключ 10, который закрывается передатчиком 8.

Таким образом, передача сигналов дистанционного управления по линиям электропередачи производится по директиве от приемника 2 радиосигналов или таймера 3 и повторяется при обнаружении в канале связи помехи или сигналов мешающего передатчика.

Сигналы команд дистанционного управления с линии электропередачи через блок 1-2 согласования приемника поступаю в объекте 18 управления на вход приемного узла 13. Приемный узел 13 выделяет из принятого сигнала код переданной команды и с первого выхода посылает его на первый вход элемента ИЛИ 15, вторым выходом блокируя таймер 14, выход которого подключен ко второму входу элемента ИЛИ 15. С выхода элемента ИЛИ 15 код принятой команды поступает на дешифратор 16 команд, выходы которого соединены с испол- нительным блоком 17.

В случае непоступления команды дистанционного управления в течение некоторого заданного времен определяемого таймером 14, последний формирует код ко- манды, обладающей наивысшим приоритетом, который через элемент ИЛИ 15 поступает на вход дешифратора 16 команд, с выхода которого происходит управление исполнительным блоком 17.

Рациональные соотношения между аппаратной и программной частью устройства, использование строго научных и объективных критериев взаимодействия передающей среды и технических средств по- зволяют достичь оптимальных результатов при хорошей воспроизводимости устройства в условиях серийного производства.

Опытная проверка экспериментальных образцов устройства дистанционного уп- равления, выполненного на микросхемах пониженного потребления (серии К561, К176 и К1561), воспринимающих сигналы команд управления тарифами электроэнергии с весовыми значениями 1, 4 и 10 на предприятиях кабельных сетей Минэнерго УССР, показала высокую эффективность эксплуатации устройства. На промышленных объектах с высоким уровнем индустриальных помех, соизмеримых с полезным сигналом обеспечивается уверенная работа устройства на удалении от пункта управления от 1 м до 10 км (прототип рассчитан на работус ретрансляторами, установленными на фиксированном удалении).

Так, после установки устройства наряде объектов исчезли ложные переключения тарифов даже при воздействии импульсных помех, многократно превышающих полезный информационный сигнал. Это позволило за счет переноса времени работы потребителей во внепиковые зоны добиться значительной экономии электроэнергии. Только на предприятиях Киевэнерго применение многотарифных расчетов за электроэнергию позволяет на 10 - 15% снизить пиковые нагрузки на энергосистему в часы утреннего и вечернего максимума, улучшить гарантированное распределение электроэнергии и ее качество.

Формула изобретения Устройство дистанционною управления по линиям электропередачи, содержащее пункт управления, включающий блок согласования, выходы которого подключены к соответствующим проводам трехфазной электрической сети, и группу объектов управления каждый из которых содержит блок согласования и приемный узел, выходы блока согласования каждого контролируемого пункта подключены к соответствующим проводам тречфазкп1 электрической сети, отличающееся том, что, с целью повышения достоверности и надежности передачи сигналов по линиям электропередачи, в пункт управления пведены приемник радиосигналов, таймер, детектор сигналов, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй кпючк, элемент памяти, выходы приемника радиосигналов и таймера соединены с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ соответственно, выход первого элемента ИЛИ подключен к первому входу второго элемента ИЛИ и входу элемента памяти, выход которого соединен с первым входом первого ключа, второй вход которого подключен к выходу детектора сигнала, вход которого соединен с выходом второго ключа, первый вход которого подключен к выходу блока согласования, выход второго передатчика соединен с вторым входом ключа, выход первого ключа подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, в каждый объект управления введены таймер, элемент ИЛИ, дешифратор команд, исполнительный блок, выход таймера соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу приемного узла, выход элемента ИЛИ соединен с входом дешифратора команд, выходы которого подключены к соответствующим входам исполнительного блока, вход приемника соединен с выходом блока согласования.

Ml TH1

Изобретение основано на передаче информационных сигналов через контур нулевой последовательности и реализации нескольких независимых режимов работы приемника и передатчика. Целью изобретения является повышение достоверности и надежности передачи сигналов по линиям электропередачи. Положительный эффект достигается тем, что в устройство, содержащее пункт управления 1, группу объектов управления 18, введены приемник 2 радиосигналов, таймер 3, первый элемент ИЛИ 4, элемент 5 памяти, первый ключ 6, второй элемент ИЛИ 7, передатчик 8, блок согласования 9 передатчика, второй ключ 10, детектор 11 сигнала, блок согласования 12 приемника, приемный узел 13, таймер 14. третий элемент 15 ИЛИ, дешифратор 16 команд, исполнительный блок 17. Новизна решения заключается в том, что в пункт управления введен детектор сигнала, который перед передачей команд управления через второй ключ анализирует состояние канала связи, организованного по линии электропередачи, и через первый ключ и элемент ИЛИ управляет работой передатчика. 1 ил.

TH2

18