直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)帶任務(wù)書(shū)+開(kāi)題報(bào)告+外文翻譯】,直流電動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)速,控制系統(tǒng),設(shè)計(jì),優(yōu)秀,優(yōu)良,畢業(yè),課程設(shè)計(jì),任務(wù)書(shū),開(kāi)題,報(bào)告,講演,呈文,外文,翻譯 1 大功率無(wú)刷直流電機(jī)的儀器與控制在小型車(chē)輛 上 的應(yīng)用 要： 對(duì)于小功率車(chē)輛上電動(dòng)機(jī)的選擇來(lái)說(shuō)，無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)正變得越來(lái)越受歡迎，例如輕便摩托車(chē)、助力自行車(chē)、代步車(chē)和本文報(bào)道的機(jī)動(dòng)山板。隨著技術(shù)上的飛速發(fā)展，因?yàn)殇嚮瘜W(xué)電池優(yōu)越的充電率和輕重量，像鋰離子聚合物這樣高比能量蓄電池變得更實(shí)惠也更適合于車(chē)輛。一 些低功率車(chē)輛的內(nèi)燃機(jī)功率要求高 達(dá) 7 無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)結(jié)合了大功率、重量輕、低成本的優(yōu)點(diǎn)導(dǎo)致它正成為一種十分有利的解決方案?，F(xiàn)在有一種無(wú)刷直流電動(dòng)控制器，是專門(mén)為機(jī)動(dòng)山板應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，這個(gè)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制器帶有位置傳感器，需要霍爾效應(yīng)傳感器的輸入來(lái)確定轉(zhuǎn)子位置的，許多其他的傳感器是用來(lái)監(jiān)視電動(dòng)機(jī)操作的關(guān)鍵變量，例如電機(jī)相電流、電池電壓、電機(jī)溫度和晶體管溫度。報(bào)告系統(tǒng)被 一些額外的特征，例如液晶屏幕的輸出，反饋制動(dòng)，時(shí)間 提前，巡航和軟件啟動(dòng)等進(jìn)一步增強(qiáng)。這些功能將在下文進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述。 關(guān)鍵詞： 位置傳感器的 無(wú)刷直流電機(jī)控制器 ； 再生制動(dòng) ； 時(shí)間 提 前 ； 電動(dòng)滑板 ； 霍爾傳感器。 1 介紹 機(jī)動(dòng)山板能幫助使用者進(jìn)行極限登山運(yùn)動(dòng)，一般限于下坡，到平坦地區(qū)和上坡面。這給用戶更廣泛的登山位置選擇。 一種外轉(zhuǎn)子 經(jīng)被投入應(yīng)用。這種電機(jī)因其低速（ 130），高轉(zhuǎn)矩特性，同時(shí)減少了傳動(dòng)裝置而被青睞，一個(gè)比例為 1 的傳動(dòng)裝置被用來(lái)直鏈驅(qū)動(dòng)。裝置配備功率為 80100機(jī)，該電機(jī)足夠用來(lái)驅(qū)動(dòng)速度大約在 70km/而，由于驅(qū)動(dòng)裝置和電池電壓的原因使得登山車(chē)的速度限制 在50km/h 的水平。所以，增大了的輪動(dòng)轉(zhuǎn)矩足夠保證裝置爬上險(xiǎn)峻的山脈。 無(wú)霍爾傳感器的電機(jī)要求產(chǎn)生可測(cè)量的反電動(dòng)勢(shì)傳遞給電機(jī)控制器，以便能夠確定轉(zhuǎn)子位置的，但因此不能提供換向平穩(wěn)啟動(dòng)和低速。相反，一個(gè)裝有位置傳感器的 夠在任何速度下確定轉(zhuǎn)子位置。同時(shí)，在啟動(dòng)過(guò)程中，可以順利換相。專用裝有傳感器的 此而產(chǎn)生的。 2 2 電氣系統(tǒng)綜述 司的 合信號(hào)現(xiàn)場(chǎng)可編程微控制器，已被用來(lái)根據(jù)來(lái)自不同傳感器的輸入信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)電路的。該控制器運(yùn)行用 C 語(yǔ) 言環(huán)境下的定制軟件。該軟件用來(lái)控制電動(dòng)機(jī)控制器的運(yùn)行。圖 1 顯示功能塊的電機(jī)控制器。 圖 1 電機(jī)控制器主要部件的概述 該電動(dòng)機(jī)控制器使用一個(gè)三相 H 橋驅(qū)動(dòng)電機(jī)。 這種電路被選中 ,是因?yàn)樗试S電動(dòng)機(jī)的四象限運(yùn)行 ,以及滑行 。如圖 2 所示三相 H 橋的原理圖。 圖 2 驅(qū)動(dòng)無(wú)刷直流電機(jī)的三相 H 橋電路 電機(jī)控制器應(yīng)滿足電機(jī)的特殊要求，能夠供給連續(xù) 5830能夠連續(xù)提供至少 40A 的電流。 溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（ ）。它們的優(yōu)勢(shì)在于低成本及在兩個(gè) 聯(lián)條件下的電流導(dǎo)通能力 [1]。為獲得 130A 的目標(biāo)電流，兩個(gè) 并聯(lián)使用組成六個(gè)開(kāi)關(guān)的三相 H 橋。 3 在微控制器和 間使用柵極驅(qū)動(dòng)器 原因有三： 自單片機(jī)的邏輯信號(hào)轉(zhuǎn)換為低側(cè)晶體管 12V 信號(hào)，使得 和。 于驅(qū)動(dòng)高側(cè)柵極 電壓到 12V 以上，使得 橋提供直通可編程死區(qū)時(shí)間保護(hù)。 柵極驅(qū)動(dòng)器 柵極之間柵極電阻是用來(lái)減緩晶體管的開(kāi)關(guān)時(shí)間。這是為了減少通過(guò) 電機(jī)繞組 [2]的電流變化率（ ）。當(dāng)晶體管接通或關(guān)斷時(shí)電機(jī)繞組會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)（自感），電勢(shì)的大小和通過(guò)繞組的電流變化率成正比。這個(gè)感應(yīng)電壓可能會(huì)導(dǎo)致晶體管體承受電壓超過(guò) 級(jí)，導(dǎo)致它們損壞。設(shè)計(jì)這些柵極電阻和并聯(lián)的晶體管在某種意義上 [3]可以減少電路振蕩問(wèn)題。圖 3 為一個(gè)在半橋路中能夠減小振蕩的柵極電阻電路的原理圖。如果需要更多的晶體管并聯(lián)，電路可以進(jìn)行擴(kuò)展。 圖 3 柵極電阻的電路圖，以盡量減少 極振蕩 對(duì)于保護(hù)晶體管，僅僅減緩晶體管的開(kāi)關(guān)時(shí)間是不夠的；母線電容器也被用于吸 收尖峰電壓 [2]。由于存在非常高的電壓尖峰的頻率（約 50 低等效串聯(lián)電阻（ 容是必需的。標(biāo)準(zhǔn)的電解電容的速度難以實(shí)現(xiàn)吸收這種頻率的瞬態(tài)電壓。 電機(jī)控制器的電路采用了霍爾效應(yīng)電流傳感器來(lái)測(cè)量電機(jī)的相電流。如果相電流超過(guò)設(shè)定的限制，電機(jī)控制器切斷電機(jī)電源，以防止電機(jī)繞組和晶體管由于電流超過(guò)最大額定值而被損毀?；魻栃?yīng)電流傳感器的輸出是一個(gè)模擬信號(hào)，它和流過(guò)導(dǎo)線的電流大小成比例。本應(yīng)用中還裝有一個(gè)雙向電流傳感器，以測(cè)量再生制動(dòng)的電流。 電機(jī)控制器還使用電壓傳感器電路以測(cè)量電池的電壓。如果電壓低于 規(guī)定的最小電池電壓，電機(jī)控制器將切斷電機(jī)電源。它的作用非常重要，因?yàn)榭梢苑乐惯^(guò)分使鋰離子4 聚合物電池組放電，永久地降低電池的容量 [4]。由于寬范圍的工作電壓，電動(dòng)機(jī)控制器能夠在（從 16V 到 70V）電壓范圍內(nèi)運(yùn)行。使用一個(gè)簡(jiǎn)單的分壓器電路和一個(gè)低通 溫度傳感器安裝在電機(jī)和晶體管的散熱片上，如果任一溫度超過(guò)預(yù)設(shè)值，電機(jī)控制器切斷電機(jī)電源。主板上的溫度傳感器也可用于監(jiān)測(cè)微控制器的溫度。同樣，如果微控制器過(guò)熱，電機(jī)控制器將切斷電源。 電機(jī)控制器集成了一個(gè)簡(jiǎn)單的再生制 動(dòng)功能。在平面或上坡過(guò)程中的再生能量很少。然而，由于再生制動(dòng)是唯一一種能夠防止把動(dòng)能簡(jiǎn)單地轉(zhuǎn)換成熱能，使得晶體管散熱片和電機(jī)溫度升高的制動(dòng)方法，所以被本設(shè)計(jì)采納。 反電勢(shì)的實(shí)現(xiàn)，是借用一個(gè)升壓轉(zhuǎn)換電路將電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)提高到一個(gè)比電池電壓更高的水平。圖 4 給出一個(gè)基本的升壓轉(zhuǎn)換電路 [5]。 圖 4 壓轉(zhuǎn)換電路 該電路無(wú)需任何額外的硬件實(shí)現(xiàn)。使用三相 H 橋低側(cè)晶體管作為開(kāi)關(guān)裝置、電機(jī)繞組作為電感，而高側(cè)反激二極管作為升壓轉(zhuǎn)換電路中的二極管。三條電路投入使用，每條對(duì)應(yīng)其中一相。 通過(guò)改變低側(cè)晶體管的 空比來(lái)改變?cè)撋龎恨D(zhuǎn)換器的輸出電壓。隨著輸出電壓的增大，充電電流增加，導(dǎo)致增加的制動(dòng)力。因此，通過(guò)讀取制動(dòng)桿的位置并相應(yīng)地調(diào)整占空比來(lái)控制制動(dòng)力。 充電電流必須保持在規(guī)定的范圍內(nèi)，以防損壞電池組。本應(yīng)用中使用的鋰離子聚合物電池組，最大充電電流為 20A。通過(guò)計(jì)算 20A 的充電電流能夠提供足夠的制動(dòng)力， 30 公里 /小時(shí)降到 0。 定時(shí)超前在有刷與無(wú)刷直流電機(jī) [6]中均有應(yīng)用。有刷直流電機(jī)中，是通過(guò)機(jī)械地移5 動(dòng)電刷相對(duì)于電機(jī)繞組的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)。 機(jī)中，是利用電子整流控制電機(jī)使得它比 正常運(yùn)行時(shí)提前。 在理想的情況下，定時(shí)提前量（用電動(dòng)旋轉(zhuǎn)的角度表示）可以從零速時(shí) 0°連續(xù)變化到最大速度下的電角度數(shù)。這是可以通過(guò)微控制器做到的，但它需要大量的處理過(guò)程，并需要專用的微控制器 [7]。大量的處理是必需的，因?yàn)槲⒖刂破鞅仨毻ㄟ^(guò)電機(jī)的速度預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)子的下一個(gè)位置時(shí)，然后計(jì)算最后一個(gè)電機(jī)位置換相和下一個(gè)換相提前角之間的延時(shí)。有了這些信息，微控制器在上一個(gè)過(guò)渡后一個(gè)計(jì)算好的時(shí)間觸發(fā)。 此應(yīng)用中，已采取了一種簡(jiǎn)單的定時(shí)超前，兩套霍爾效應(yīng)傳感器已被安裝在電機(jī)內(nèi)部。一組定位為中性定時(shí)，而另一組 則位于 30°（電機(jī)旋轉(zhuǎn)）偏離中性時(shí)間設(shè)定。第二組的霍爾傳感器產(chǎn)生的信號(hào) 30°超前或者 30°滯后。通過(guò)電機(jī)在 件下的最佳超前時(shí)間來(lái)確定超前電機(jī)角度， 行環(huán)境在 42V 電壓下的最高速。此外，因?yàn)殡姍C(jī)有一個(gè) 12 極定子，每極間隔相差 30°。這意味著無(wú)論是中性定時(shí)，還是超前定時(shí)的霍爾傳感器，可以很方便地安裝在定子磁極之間的間隙中。圖 5 分別示出中性和30°超前電機(jī)位置傳感器的信號(hào)波形。前三個(gè)波形來(lái)自中性定時(shí)，后三個(gè)來(lái)自超前定時(shí)設(shè)置的電機(jī)位置傳感器。這顯示了超前定時(shí)超前中性定時(shí) 30°電角。 圖 5 中性和 30°超前電機(jī)位置傳感器的信號(hào)波形 有了這個(gè)超前定時(shí)角度，它也可以從第二組霍爾傳感器反向產(chǎn)生超前 30°的信號(hào)。這是因?yàn)槌?30°和延遲 30°在相移 60°（這是電機(jī)的位置轉(zhuǎn)換之間的間距）條件下等價(jià)。這將導(dǎo)致 30°延遲信號(hào)位置一直滯后于超前 30°信號(hào)。通過(guò)產(chǎn)生這第三個(gè)信號(hào)，機(jī)動(dòng)板很可能在正、反方向都使用 30°超前定時(shí)。微控制器能夠更具電機(jī)速度在中性定時(shí)和超前定時(shí)間進(jìn)行切換。該軟件利用遲滯，設(shè)定超前定時(shí)時(shí)，轉(zhuǎn)速 4800 轉(zhuǎn)；中性定時(shí)時(shí)，轉(zhuǎn)速 4700 轉(zhuǎn)。 6 3 軟件設(shè)計(jì) 單片機(jī)使用定制軟件進(jìn)行編程，以允許這種電機(jī) 控制器擁有唯一的附加功能。該軟件主要是基于中斷的，以提高計(jì)算效率和可靠性。 每次微控制器讀取一個(gè)模擬輸入信號(hào)，總共 8 個(gè)連續(xù)的讀數(shù)，并計(jì)算和使用這些讀數(shù)的平均值來(lái)設(shè)置新的變量被讀取。這有助于進(jìn)一步減少來(lái)自各種傳感器的模擬信號(hào)噪聲的影響。 距離測(cè)量是通過(guò)計(jì)算新的電機(jī)位置的數(shù)量。對(duì)于這個(gè)特殊的馬達(dá)，在一個(gè)電氣旋轉(zhuǎn)周期轉(zhuǎn)子有 6 種不同位置方式和一個(gè)物理周期內(nèi) 7 次換相。 通過(guò)車(chē)輪直徑 200傳動(dòng)比為 ，可以計(jì)算當(dāng)電機(jī)位置達(dá)到 254 時(shí)，山板將前進(jìn) 1 米。當(dāng)“新位置”計(jì)數(shù)器達(dá)到 254，距離計(jì)數(shù)器就增加 1，“新位置 ”計(jì)數(shù)器復(fù)位到零。 速度測(cè)量是通過(guò)使用一個(gè)山板上的定時(shí)器測(cè)量連續(xù)兩個(gè)電機(jī)的時(shí)間間隔。一個(gè)位置增量移動(dòng)的距離是已知的，因此可以計(jì)算出速度。在高速行駛時(shí)，平均每 8 轉(zhuǎn)讀取一次以提高精度。圖 6 示出了電機(jī)控制器的軟件的基本流程圖。 圖 6 微機(jī)程序的基本流程圖 7 A．軟啟動(dòng) 軟啟動(dòng)功能的目的是為了保護(hù)電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路在啟動(dòng)過(guò)程被沖擊電流損壞。這是必需的，因?yàn)楫?dāng)電機(jī)在低速或靜止的，幾乎沒(méi)有反電動(dòng)勢(shì)。反電動(dòng)勢(shì)阻止電壓施加到電機(jī)端子。因此，電源電壓和反電動(dòng)勢(shì)電壓時(shí)，電機(jī)兩端承受的電壓有很大區(qū)別。沒(méi)有反電動(dòng)勢(shì)，電機(jī)承受很大 的電壓。電路中唯一的電阻是導(dǎo)通晶體管電阻（ 2），[9]，電機(jī)繞組（ 2），還有非常低的導(dǎo)線電阻。因此，當(dāng)電機(jī)處于靜止或以低速運(yùn)行，電流可以達(dá)到相當(dāng)大的水平。 當(dāng)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，軟啟動(dòng)功能限制電動(dòng)機(jī)兩端的電壓，可以用作速度控制。這是通過(guò)設(shè)置在零速時(shí)允許的最大占空比為 5％，而在 1900 加到 100％。這個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)的程序在主循環(huán)中，因此不會(huì)影響基于中斷操作的功能。 B．巡航 巡航控制功能采用 制，使得速度保持 設(shè)定上。設(shè)定點(diǎn)取為激活手持遙控巡航開(kāi)關(guān)那瞬間的速 度。 制器的 空比的變化，以確保當(dāng)小車(chē)爬山時(shí)，隨著負(fù)荷的變化，速度固定在設(shè)定點(diǎn)。當(dāng)用戶應(yīng)用剎車(chē)，巡航控制功能被禁用。當(dāng)用戶停止使用制動(dòng)器時(shí)，新的速度作為設(shè)定點(diǎn)。比例系數(shù)和積分系數(shù)通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲取。 4 手持控制器 機(jī)動(dòng)山板的用戶界面是一種手持式控制器。此手持控制器中使用的無(wú)線遙控汽車(chē)發(fā)射器的外殼為基礎(chǔ)。這個(gè)外殼被修改，剝出的電路板，切斷電池槽，安裝一個(gè) 塊到它里面。觸發(fā)機(jī)制被保留，作為油門(mén)和剎車(chē)控制（拉回到觸發(fā)加速，推動(dòng)制動(dòng)）。這里利用了兩個(gè)可變電阻器（旋轉(zhuǎn)式電位器），一個(gè)是用來(lái)設(shè)置控制器的最大 占空比。這個(gè)可以限制 最大速的功能是非常有用的，尤其是第一次用這個(gè)設(shè)備。其他可變電阻是用來(lái)循環(huán)各種顯示在 塊上的數(shù)據(jù)。電動(dòng)機(jī)控制器所使用的有兩個(gè)開(kāi)關(guān)，一個(gè)用來(lái)打開(kāi)控制器開(kāi)啟和關(guān)閉，另一種是用來(lái)作為巡航控制通 /斷開(kāi)關(guān)。手持控制器成品圖如圖 7 所示。 液晶屏只有足夠大能夠顯示兩行 16 個(gè)字符。為了顯示更多的數(shù)據(jù)，手持設(shè)備上的一個(gè)可變電阻器可以讓用戶在屏幕上選擇，這里有六個(gè)數(shù)據(jù)顯示： 顯示當(dāng)前速度，行駛距離，電池電壓和瞬時(shí)功率輸。 2．溫度畫(huà)面： 顯 示晶體管，電動(dòng)機(jī)的溫度微控制器，以及環(huán)境溫度。 3．最大值屏幕： 8 顯示的最大速度達(dá)到最大電流消耗 在運(yùn)行過(guò)程中，最大輸出功率。 4．二級(jí)數(shù)據(jù)畫(huà)面： 顯示當(dāng)前轉(zhuǎn)速，電機(jī)轉(zhuǎn)速和瞬時(shí)。 5．程序的 I / O 畫(huà)面： 顯示用戶設(shè)置的最大占空比，錯(cuò)誤代碼，并從電機(jī)控制器程序故障代碼。 6．調(diào)試畫(huà)面： 顯示瞬時(shí)占空比，轉(zhuǎn)把輸出值（用于設(shè)置 空比的值），并且將晶閘管切換到當(dāng)前狀態(tài)。 圖 7 手持控制器 五 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：用卷尺測(cè)量時(shí)，該板的距離測(cè)量對(duì)測(cè)量精確到 ? 這種測(cè)量的分辨率使軟件測(cè)量分辨率低至 4 毫米。然而，在測(cè)量中，通過(guò)在引入不確定性直徑的車(chē)輪。因此，直徑、氣壓的變化、和騎手的質(zhì)量都是不確定因素。 實(shí)驗(yàn)證明在 400 米田徑跑道繞場(chǎng)一圈存在 1 米的誤差。 也進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試主板上的速度測(cè)量的準(zhǔn)確性。把速度設(shè)定在 液晶屏上的 17 公里 /小時(shí)，并在這樣的速度舉行。然后緊緊粘貼 5 米卷尺。錄像被檢測(cè)，以確定行駛 5 米的距離所花費(fèi)的時(shí)間。據(jù)計(jì)算，實(shí)際的運(yùn)行速度為 里 /小時(shí)。重復(fù)試驗(yàn)設(shè)定速度為 25 公里 /小時(shí)。此運(yùn)行計(jì)算的實(shí)際 速度為 里 /小時(shí)。這些設(shè)定結(jié)果比實(shí)際速度稍低，但它在 25 公里 /小時(shí)的速度下誤差在 1 公里 /小時(shí)以內(nèi)。 9 六 結(jié)論和發(fā)展 作為一個(gè)原型，還有很大提升空間。其中一個(gè)領(lǐng)域就是基于位置傳感器讀數(shù)電機(jī)換向。目前這是通過(guò)在 30 千赫的頻率下讀取電機(jī)位置的進(jìn)行檢測(cè)。 以更有效地完成基于中斷的觸發(fā)換向功能。它有 4 個(gè)外部中斷引腳，可以任意配置是上升沿或下降沿。因此六個(gè)外部中斷引腳將需要以觸發(fā)中斷為電機(jī)提供位置換相。所以需要改用不同的微控制器，允許電機(jī)換向完全基于 中斷的。這將提高換相準(zhǔn)確度，并顯著地減少所需的計(jì)算資源。 10 繼電保護(hù)裝置的電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與控制 S M 要： 現(xiàn)在可以考慮將電力系統(tǒng)保護(hù)系統(tǒng)的功能與本地及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)的功能集成起來(lái)。結(jié)構(gòu)化的集成方法是必要的。然而，如果要實(shí)現(xiàn)所有的效益，一個(gè)可以解決先前與這個(gè)集成有關(guān)的許多問(wèn)題的辦法將與它將來(lái)將會(huì)如何應(yīng)用于典型的變電站的實(shí)例一起被提出來(lái)。 關(guān)鍵詞： 數(shù)字通訊 ，集成 1 引言 電力系統(tǒng)輸配電環(huán)境目前的做法是單獨(dú)的局部控制，保護(hù)與監(jiān)測(cè)控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的功能區(qū)分開(kāi)來(lái)。原因之一是技術(shù)上約束限制了可以被確實(shí)地實(shí)現(xiàn)的集成的數(shù)量。包括硬板在內(nèi)的本地控制設(shè)施，占用了太多的控制室空間。 控制邏輯由硬連線的觸點(diǎn)或者可編程的邏輯控制器構(gòu)成。直到最近，許多設(shè)備的保護(hù)（包括模擬設(shè)備），又占用了很多空間。大多數(shù)使用電子和微處理器技術(shù)的現(xiàn)代保護(hù)裝置迄今仍集中在減少實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)保護(hù)功能時(shí)所占用的空間。 一般來(lái)說(shuō)，監(jiān)測(cè)控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)已經(jīng)增加了許多，并提供了他們自己的傳感器，接口單元和接線 。這些都與局部控制和保護(hù)系統(tǒng)并行增長(zhǎng)，盡管這往往導(dǎo)致在許多功能的重復(fù)。涉及保護(hù)操作的信息已被源于次要的方式的 統(tǒng)所必需。例如，保護(hù)的輸出流回 統(tǒng)的數(shù)字輸入單元。 最近的技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)使人們認(rèn)識(shí)到這種重疊度越來(lái)越?jīng)]有必要的。由于無(wú)限的計(jì)算能力可以說(shuō)履行保護(hù)職能的必要的信息都可用的或可使其在 絡(luò)上可用。可以想像到那時(shí)的 統(tǒng)可以通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)完成它自己的保護(hù)的算法并發(fā)出跳閘信號(hào)。在實(shí)踐中的可靠性要求和快速故障清除的需要限制了一些像長(zhǎng)時(shí)間熱過(guò)載保護(hù)等的專門(mén)的實(shí)例的實(shí)現(xiàn)。一個(gè)更可行的辦法是使繼電器內(nèi)信息和控制設(shè)備能夠訪問(wèn) 果這個(gè)實(shí)現(xiàn)了，與 統(tǒng)的模擬和數(shù)字轉(zhuǎn)換輸入 /輸出系統(tǒng)的成本將會(huì)降低。此外，如果保護(hù)設(shè)備提供的控制設(shè)施利用被利用，中央 變電所計(jì)算機(jī)也可以被用來(lái)取代大部分本地控制系統(tǒng)。 在一個(gè)全面控制包內(nèi)集成保護(hù)功能失敗的原因之一是巨量的處理需要?，F(xiàn)代數(shù)字保護(hù)繼電器用目前最先進(jìn)的微處理器提供復(fù)雜的保護(hù)功能。很顯然，當(dāng)這些中很多都是圍11 繞一個(gè)變電站展開(kāi)，在一個(gè)中心點(diǎn)中，囊括他們的功能的所有處理能力是強(qiáng)大的。另一方面，用于 統(tǒng)的模擬和數(shù)字傳感器和數(shù)字輸出單元一樣都是相對(duì)簡(jiǎn)單的設(shè)備。他們的同等設(shè)備已經(jīng)存在于保護(hù)中，并使得他們?cè)L問(wèn) 統(tǒng)時(shí)僅僅需要增加一些通訊設(shè)施。 該保護(hù)裝置取代大多數(shù)本地控制和 I / O 系統(tǒng)的能力取決 于其以有組織的和確定性的方式進(jìn)行通訊的能力。使保護(hù)性能不受損害，同時(shí)還滿足當(dāng)?shù)氐目刂坪徒y(tǒng)的要求是至關(guān)重要的。從本地控制和 統(tǒng)的觀點(diǎn)來(lái)看，最主要的要求就是為模擬輸入測(cè)量和記錄數(shù)據(jù)，為信號(hào)器和報(bào)警器提供數(shù)字輸入數(shù)據(jù)，以及控制設(shè)備的數(shù)字輸出。對(duì)于一般指示而言，大多數(shù)測(cè)量數(shù)據(jù)只要超過(guò) 5％的精度就足夠了。用于可視化顯示的模擬和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)需要每秒鐘掃描一次，事件記錄順序的相對(duì)精度要求超過(guò)全系統(tǒng)比絕對(duì)精度要重要。通常需要達(dá)到 ± 1分辨率?？刂祈憫?yīng)時(shí)間應(yīng)在 200毫秒左右。 2 繼電保護(hù)通訊 訊哲學(xué) 保護(hù)繼電器的首要職能仍然是電力系統(tǒng)的保護(hù)。因此，至關(guān)重要的是繼電器的保護(hù)性能不受數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)和控制的要求妥協(xié)。正是由于這個(gè)原因，提供分離于任何繼電保護(hù)通訊系統(tǒng)的要求的監(jiān)視和控制系統(tǒng)的通訊系統(tǒng)被認(rèn)為是必須的。例如在一個(gè)封閉的體制下，阻塞信號(hào)將會(huì)通過(guò)他們自身的保護(hù)傳輸?shù)男盘?hào)鏈路如試線驗(yàn)，而不是在監(jiān)視和控制通信鏈接。通過(guò)這種方式保護(hù)的決定性的行為被維持下來(lái)。 此外，仍然存在著這樣的用戶，他們不需要部分或所有可用的功能。對(duì)這些用戶來(lái)說(shuō)，繼電器的操作不依賴于通信鏈路監(jiān)測(cè)和控制，而全面的保護(hù)功能當(dāng)這樣的鏈 接尚未安裝時(shí)仍可以實(shí)現(xiàn)是非常重要的。 如果它們能在所有的公用事業(yè)的電力系統(tǒng)的相關(guān)要點(diǎn)安裝，繼電通信的所有好處才能實(shí)現(xiàn)。這不會(huì)在一夜之間發(fā)生的，因此，當(dāng)它變成必需的的時(shí)候，任何被選擇的系統(tǒng)可以在整個(gè)系統(tǒng)零碎的基礎(chǔ)上安裝是非常重要的。 影響一個(gè)中繼通信注冊(cè)的采取的主要因素之一是用戶成本。這個(gè)成本不僅包括繼電器硬件上的額外成本，還包括布線成本，設(shè)置和配置成本和持續(xù)運(yùn)營(yíng)成本。因此，采取措施來(lái)控制這些地區(qū)的所有費(fèi)用是重要的。減少這些成本應(yīng)該是通過(guò) 統(tǒng)及從系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的運(yùn)行儲(chǔ)蓄增加來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 信拓?fù)? 使用大量的不同的通信拓?fù)鋪?lái)連接到 統(tǒng)和保護(hù)繼電器是可能的。拓?fù)?2 結(jié)構(gòu)的選擇是非常重要的，因?yàn)樗拖到y(tǒng)的通信效率有直接的關(guān)系。 圖 1 簡(jiǎn)單的保護(hù) / 統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 一個(gè)簡(jiǎn)單的連接形式是單獨(dú)連接每個(gè)中繼遠(yuǎn)程終端單元（ ）的數(shù)字通信裝置的設(shè)施。這些 次連接到 絡(luò) —— 見(jiàn)圖 1。這些 作為網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的行為，主要的 統(tǒng)負(fù)責(zé)真實(shí)的信息輪詢。在這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的保護(hù)繼電器實(shí)際上變成了智能傳感器。有一個(gè)依據(jù)被取代的傳感器的對(duì) 統(tǒng)的節(jié)省，但是這可能是 被更復(fù)雜的 抵消。即使在這個(gè)簡(jiǎn)單的水平上，從繼電器獲得的額外數(shù)據(jù)量仍對(duì) 統(tǒng)有好處。遺憾的是，正是由于同樣的數(shù)據(jù)量的增強(qiáng)最終限制了這種系統(tǒng)的性能。 圖 2 多點(diǎn)連接的使用 13 改善的通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖 2 所示。幾個(gè)繼電器連接到一個(gè) 單一通信的一種鞭策。這依賴于保護(hù)繼電器的與通信鏈路多點(diǎn)連接的能力。這個(gè)方案中的 要負(fù)責(zé)所有連接的單元的輪詢。信息可以通過(guò)這種方式進(jìn)行預(yù)處理，并且所有的數(shù)據(jù)傳輸速率可以減少。這需要一個(gè)更復(fù)雜的 單一的 可以處理更多的繼電器，因此可能需要更低的布線復(fù) 雜度。這一原理在理論上可以擴(kuò)展到整個(gè)變電站，只用一個(gè)所有保護(hù)繼電器進(jìn)行通信。在實(shí)踐中，出于數(shù)據(jù)速率的考慮，并且從可靠性角度來(lái)看這是不可能的。單一通道上可以連續(xù)檢測(cè)到的設(shè)備的數(shù)量，取決于波特速率和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。 圖 3 變電站中央計(jì)算機(jī)的使用 一個(gè)更復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖 3 所示。該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用 C 作為一個(gè)變電站計(jì)算機(jī)兼容的計(jì)算機(jī)。可靠性被認(rèn)為是一個(gè)難題時(shí)次要從動(dòng)計(jì)算機(jī)與第一計(jì)算機(jī)并行添加。該變電站的計(jì)算機(jī)取代了上述的 給用戶提供了許多便利。首先，現(xiàn)在除了絡(luò)遠(yuǎn)程控制設(shè)備之外，在 變電站內(nèi)還有個(gè)本地控制點(diǎn)?？梢圆扇∧M圖表方案的形式，用面板計(jì)量，報(bào)警器等完成，假若需要的話，可以釋放的本地控制系統(tǒng)面板的大部分空間。該變電站計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)所有連接設(shè)備的連續(xù)監(jiān)測(cè)工作，并且對(duì)主要的統(tǒng)的制定出大量的預(yù)處理數(shù)據(jù)。特別是在下列的故障情況下電腦立即執(zhí)行本地?cái)?shù)據(jù)記錄到自己的磁盤(pán)，減輕了 統(tǒng)大量的數(shù)據(jù)處理負(fù)擔(dān)。隨后，根據(jù)需要，此數(shù)據(jù)不論是在變電站本地計(jì)算機(jī)還是 統(tǒng)的遠(yuǎn)程終端都是可用的。在所有繼電器的調(diào)試時(shí)期，該變電站計(jì)算機(jī)也可以用來(lái)作為一個(gè)接入點(diǎn)。 獨(dú)立的通訊激勵(lì)可能被用于的 每一個(gè)變電站地區(qū)，每一個(gè)都具有可以支持 32 個(gè)繼電器的能力。單一的計(jì)算機(jī)可以提供多達(dá)八個(gè)端腳，理論上提供 256 個(gè)繼電器的容量。在這樣的系統(tǒng)中，一個(gè)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)仍有可能從每個(gè)繼電器中以高于每秒一次的速率獲得14 數(shù)據(jù)。 萬(wàn)一這種繼電器的數(shù)量不夠，變電站計(jì)算機(jī)可能進(jìn)一步增加。這些可能被單獨(dú)連接到 統(tǒng)中。另外，一個(gè)可選的額外層次的變電站計(jì)算機(jī)的相同控制設(shè)施可以如圖 4 添加。注意：現(xiàn)在，每個(gè)變電站計(jì)算機(jī)可能物理上是遠(yuǎn)程的。不值得一提的是這最后的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)際上已經(jīng)以自己的方式成為一個(gè)小型的 統(tǒng)。對(duì)許多更小的單元來(lái)說(shuō)，這一解決方案可提供所需的所有遠(yuǎn)程設(shè)施。 圖 4 多層次的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 信硬件 數(shù)字通信的硬件可以采取多種形式，其中大部分是不適合在電力系統(tǒng)環(huán)境中使用的。首先要在平行和串行系統(tǒng)中作出選擇。同時(shí)并行系統(tǒng)涉及了幾個(gè)（通常是八或十六）單獨(dú)電線若干位的信息傳輸。這樣的系統(tǒng)比串行系統(tǒng)提供更快的數(shù)據(jù)傳輸速率，但涉及到更高的布線成本?；谶@個(gè)原因，他們不適用于作為電力系統(tǒng)的監(jiān)視和控制的通用解決方案。 串行通信涉及一個(gè)比特的數(shù)據(jù)流在一單對(duì)電線上一次一比特的數(shù)據(jù)流的實(shí)時(shí)傳輸。顯然，布線成本減低了按比例降低的整體 數(shù)據(jù)傳輸速率。用于監(jiān)測(cè)和控制應(yīng)用的速度較慢的數(shù)據(jù)傳輸速率仍然保持可以接受的和幾乎專用的串聯(lián)式通訊。 目前被普遍用于保護(hù)繼電器的通訊硬件遵守美國(guó)電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)的 準(zhǔn)，這采用所熟悉的 9 路或 25 路“ D”類連接器。這通常被用來(lái)將繼電器連接到私人電腦（有時(shí)直接，或通過(guò)調(diào)制解調(diào)器），使得繼電器被設(shè)置，并允許將故障信息后被提取。 由于他們幾乎通用的實(shí)用性， 連接非常方便。 接也有它的局限性使他們使用的監(jiān)測(cè)和控制應(yīng)用軟件數(shù)量較少。其中最嚴(yán)15 重的是， 為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)系統(tǒng)而設(shè)計(jì)。一個(gè)單一的設(shè)備 只能通過(guò)給定的鏈接與一個(gè)其他的設(shè)備進(jìn)行通訊。如果需要與其他的設(shè)備進(jìn)行通訊，，如果他們是用于對(duì)變電站內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，必須提供單獨(dú)的鏈接。另外，多路轉(zhuǎn)接器或代碼開(kāi)關(guān)可以被添加，盡管這將普遍增加一些關(guān)于這些鏈接是如何實(shí)現(xiàn)的限制的種類。 增加剛剛超過(guò) 15，最大數(shù)據(jù)速率是 波特的通訊鏈接的物理長(zhǎng)度的限制。這也可以克服，但是又需要額外的設(shè)備。最后的 提供任何有效地絕緣水平。光隔離的 口可以被制造出來(lái)，但這些都很昂貴。 更合適的通信標(biāo)準(zhǔn)是 使得單一總線可以連接 一個(gè)多達(dá) 32 個(gè)節(jié)點(diǎn)的多點(diǎn)連接系統(tǒng)，足以連接至少一個(gè)海灣的繼電器 最大傳輸距離是 1200 米，超過(guò)這個(gè)距離的最大數(shù)據(jù)傳輸速率超過(guò) 波特，明顯地比 快更進(jìn)一步。它采用比用于 以地為參考的不平衡驅(qū)動(dòng)器更少受到干擾影響的平衡驅(qū)動(dòng)器和差分信號(hào)。 要一個(gè)成本低且易于終止的鎧裝的雙絞線電纜。在電力工業(yè)中通常典型地采用與用于 相同的用 25 路或 9 路“ D”類連接器終止，在變電站環(huán)境中，這些連接器并不真正適合，而傳統(tǒng)終端才是首選。 對(duì)大多數(shù)用戶來(lái)說(shuō)，光纖在直接連接兩個(gè)繼電 器之間的使用仍然是昂貴的。尤其是在配壓水平。然而光纖適用于連接距離超過(guò) 1200 米或者受干擾的風(fēng)險(xiǎn)很高的繼電器的本地網(wǎng)絡(luò)到遠(yuǎn)程主站。在這種情況下調(diào)制解調(diào)器被用于將一組繼電器連接到光纖上。對(duì)于電氣通信，有狠多不同的解決方案可供選擇。對(duì)于長(zhǎng)達(dá)四，五公里的距離， 850多模光纖是相當(dāng)適用，并提供相對(duì)低的復(fù)雜性。對(duì)于更長(zhǎng)的可達(dá) 25 公里左右距離的，1300單模光纖都可以使用。這些都需要更復(fù)雜的發(fā)射器和接收器，然而他們?cè)陔娦艠I(yè)界的廣泛使用意味著甚至在短距離內(nèi)很可能比 850纖維更經(jīng)濟(jì)。 串行數(shù)據(jù)通信可分為 異步或同步的。 信繼電器的端口總是異步的。在異步系統(tǒng)中，定時(shí)或同步信息傳輸每個(gè)字符一起傳輸。在同步系統(tǒng)中的一種獨(dú)立的時(shí)鐘被發(fā)送，或者接收器從數(shù)據(jù)本身中獲取時(shí)鐘信息。同步系統(tǒng)比異步系統(tǒng)更復(fù)雜，但大約可提高 20％的效率。更重要的是字符間的同步系統(tǒng)之間的差是固定的。這使得調(diào)頻（ 編碼方法可用，從而導(dǎo)致信號(hào)中沒(méi)有直流分量。因此， 統(tǒng)的隔離問(wèn)題，可以用簡(jiǎn)單的隔離變壓器很容易地克服。調(diào)頻編碼的第二個(gè)好處是，這兩個(gè)信號(hào)線都是非極化的，可以自由地在整個(gè)系統(tǒng)互換。現(xiàn)代串行控制芯片使得在不增加成本的 吸收的情況下增加同步傳輸系統(tǒng)額外的復(fù)雜性。 總之，一般的通信接口，使用調(diào)頻編碼的某種形式的多點(diǎn)同步 輸是目前在電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的測(cè)量和控制應(yīng)用中最適合使用的。這可以為電力電子干擾免疫系統(tǒng)環(huán)境提供足夠、快速的經(jīng)濟(jì)交流。 16 信語(yǔ)言 成功的數(shù)字通信不僅僅取決于兼容的通信硬件，也取決于所用的通訊語(yǔ)言和協(xié)議。傳統(tǒng)的繼電器制造商（與在其他領(lǐng)域的相同）已經(jīng)開(kāi)發(fā)出自己的語(yǔ)言。當(dāng)沒(méi)有必要將繼電器整合到控制系統(tǒng)時(shí)，這已經(jīng)變得不那么重要。當(dāng)繼電器已經(jīng)被整合，定制的解決方案對(duì)每個(gè)不同的繼電器的定制的項(xiàng)目是必須 的。他的成本對(duì)大多數(shù)的用戶來(lái)說(shuō)是不經(jīng)濟(jì)的。 到現(xiàn)在為止，還沒(méi)有提出適用于所有的護(hù)繼電器的語(yǔ)言。大多數(shù)語(yǔ)言的主要缺點(diǎn)是，他們假設(shè)主站必須對(duì)繼電器都了如指掌。如果需要一個(gè)特定的數(shù)據(jù)塊，則要求使用的繼電器的內(nèi)存位置或一些設(shè)備的特定代碼。這個(gè)地址必須明確編碼到主站軟件。此外，該繼電器典型地響應(yīng)未格式化的數(shù)據(jù)。主站必須假定響應(yīng)的范圍并相應(yīng)地進(jìn)行轉(zhuǎn)換。大量數(shù)據(jù)必須從提取的繼電器一系列的問(wèn)題中提取出來(lái)，并進(jìn)一步整合。即使在通訊是基于一對(duì)一，如果主站軟件版本與那個(gè)繼電器的不匹配，錯(cuò)誤仍然會(huì)發(fā)生。 這里介紹的語(yǔ)言克服了這些問(wèn) 題。它適用于所有繼電器和其他的 I / O 設(shè)備，而且它并不要求主站對(duì)每個(gè)繼電器類型都了如指掌。這一語(yǔ)言設(shè)計(jì)用于存儲(chǔ)于每一個(gè)個(gè)別的繼電器的數(shù)據(jù)庫(kù)。繼電器使用該數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)所有數(shù)據(jù)和設(shè)置。該數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容繼而可以通過(guò)通信鏈路訪問(wèn)。數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)非常類似于一個(gè)電子表格，由行和列組成的單元格構(gòu)成。一個(gè)單元格是在數(shù)據(jù)庫(kù)中可以訪問(wèn)的最小單位，因此可以只包含一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)。該系統(tǒng)與以前的系統(tǒng)不同，因?yàn)楝F(xiàn)在整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)分布在各個(gè)獨(dú)立的繼電器，而不是集中在主站。這樣做的好處是，繼電器特定的信息嵌入在繼電器中，而不是在一些專門(mén)的主站 軟件中。此外，該通訊語(yǔ)言可以被減少為在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)上執(zhí)行特定操作的一系列通用的命令。 圖 5 數(shù)據(jù)庫(kù)布局和單元格類型 該數(shù)據(jù)庫(kù)包括了三個(gè)不同類型的單元格，每一個(gè)都是以前的超集。見(jiàn)圖 5。三種單元格類型是標(biāo)題單元格、值單元格和設(shè)置 /控制單元格。標(biāo)題單元格包含一個(gè)簡(jiǎn)單的文本17 塊。這些都是作為分割標(biāo)簽將數(shù)據(jù)庫(kù)分成不同的領(lǐng)域。。最常見(jiàn)的標(biāo)題單元格是數(shù)據(jù)庫(kù)列標(biāo)題單元格。值單元格包含一段文字來(lái)描述他們的內(nèi)容以及一項(xiàng)可讀的值。這個(gè)值最本質(zhì)的是一個(gè)指導(dǎo)主站如何進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型。典型的值單元格是測(cè)量的值如：相電流，如型號(hào)等 的設(shè)備信息，波形記錄等。設(shè)置 /控制單元格與值單元格非常相似，但它們的內(nèi)容可以被改變。此外，這些單元格額外地包含單元格和有效的步驟的最大最小值的信息。典型設(shè)置控制單元格是如電流閾值、如斷路器控制系統(tǒng)的控制單元格等的繼電保護(hù)的設(shè)置。 單個(gè)單元格組合在一起成為相關(guān)信息的列。每一列中第一行的單元格是描述列內(nèi)容的標(biāo)題單元格。這一組織結(jié)構(gòu)在所有繼電器中是不變的。因此，任何繼電器的內(nèi)容可以以同樣的方式閱讀。首先列標(biāo)題被提取并以菜單的形式呈現(xiàn)給用戶。從這個(gè)菜單中，用戶可以選擇一個(gè)特定的列。在選定列中的每個(gè)單元格的文本和數(shù) 值被提取并再次以菜單的形式呈現(xiàn)給用戶。單元格可以被選定來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步的操作。通常情況下這可以改變?cè)O(shè)置，在模擬顯示中分配測(cè)量值，記錄到光盤(pán)或?qū)崟r(shí)繪圖。 實(shí)際上，所有的繼電器類型都包含一定量的公共信息。這包括繼電器類型，型號(hào)和序列號(hào)，位置以及通訊地址等。這通常是繼電器首次被連接時(shí)主站所需的信息。一個(gè)特殊的命令可以用來(lái)提取這些數(shù)據(jù)，但是一個(gè)更好的解決辦法是把所有的數(shù)據(jù)組成一組放在保留的列。列的格式是固定的，但數(shù)據(jù)現(xiàn)在可以和所有其他數(shù)據(jù)一樣用同樣的方式提取出來(lái)。 所描述的訪問(wèn)方法可以用簡(jiǎn)單，直觀，無(wú)需用戶手動(dòng)訪問(wèn)特 定的數(shù)據(jù)塊的方法來(lái)執(zhí)行。此外，該方法在任何數(shù)量的繼電器時(shí)都是始終如一的，如果進(jìn)一步添加繼電器到系統(tǒng)中也無(wú)需升級(jí)。 從主站的觀點(diǎn)來(lái)看，訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)所用的命令是非常少的。最常見(jiàn)的有： 獲取列標(biāo)題 獲取列中的文本 獲取列值 獲取單元格文本 獲取單元格數(shù)據(jù) 獲取單元格范圍 預(yù)加載新設(shè)置 執(zhí)行設(shè)置 中止設(shè)置 依據(jù)需要，更復(fù)雜的序列將會(huì)根據(jù)這些簡(jiǎn)單的命令建立起來(lái)。 18 間序列和事件序列記錄 現(xiàn)存的 統(tǒng)的最重要職能之一就是事件的記錄次序。這給系統(tǒng)工程師根據(jù)系統(tǒng)中事件發(fā)生的先后順序提出了寶貴的見(jiàn)解。舊 系統(tǒng)的精度為± 10個(gè)功能是目前是由采用數(shù)字輸入監(jiān)控系統(tǒng)事件的 統(tǒng)的遠(yuǎn)方終端單元來(lái)運(yùn)行的。這些事件通常是使用分布在變電站周?chē)南到y(tǒng)同步脈沖進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤的。通常比事件的絕對(duì)時(shí)間更為重要的是系統(tǒng)中與其他事件相關(guān)的時(shí)間。 新一代的保護(hù)繼電器的現(xiàn)在包括他們自己的事件次序記錄設(shè)備。此外，這些設(shè)施可以使用備用繼電器輸入通道進(jìn)行擴(kuò)展，覆蓋時(shí)間的獨(dú)立的 I/ O 模塊并不與事件有明確的關(guān)系，為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，已想出時(shí)間同步的新方法，不再需要獨(dú)立的時(shí)鐘同步布線。而不是試圖在每個(gè)單獨(dú)的繼電器內(nèi)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步，繼電器的 時(shí)鐘允許自由運(yùn)行。每個(gè)繼電器內(nèi)的事件都是實(shí)時(shí)追蹤自由運(yùn)行的時(shí)鐘。這是來(lái)自于微處理器的時(shí)鐘和± 1 毫秒的分辨率是了以獲得的。 顯然，當(dāng)這些事件記錄被傳輸?shù)阶冸娬居?jì)算機(jī)，不同繼電器的事件將會(huì)失步。這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)也傳輸繼電器時(shí)鐘的當(dāng)前值來(lái)解決。這將與變電站計(jì)算機(jī)時(shí)鐘進(jìn)行比較，差值將被用來(lái)計(jì)算事件的精確時(shí)間。 3 結(jié)論 最初，隨著數(shù)字技術(shù)引入到保護(hù)繼電器，其目的是模仿原機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行。最近，隨著數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步，保護(hù)性能和操作界面也進(jìn)行了改進(jìn)。最新一代的基于微處理器的繼電器將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)他們的前輩的性能的設(shè)備。尤其是將有 可能將本地和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的保護(hù)系統(tǒng)整合起來(lái)。這種整合的結(jié)果將是降低成本，并增加在電力系統(tǒng)中獲得的可用數(shù)據(jù)。 如果要實(shí)現(xiàn)充分利用這種集成，一個(gè)結(jié)構(gòu)化的方法是必需的，以用來(lái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)那么大的解決方案。一個(gè)分層的通過(guò)變電站計(jì)算機(jī)連接到變電站網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)已經(jīng)被提出。此外，變電站計(jì)算機(jī)可以取代大多數(shù)的本地控制系統(tǒng)。 對(duì)于這樣一個(gè)廣泛用于分配和傳輸層面的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，與系統(tǒng)相關(guān)的安裝成本的降低時(shí)非常重要的。這是通過(guò)使用一個(gè)低成本的通信網(wǎng)絡(luò)和支持分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)備信息的語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)的。即設(shè)備特定的信息存儲(chǔ)在個(gè)別繼電器，而不 是硬編碼到主站。 這些在整個(gè)電力系統(tǒng)可用的信息包括每相的儀表值，報(bào)警，設(shè)備狀態(tài)，事件記錄次序，設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)和干擾波形記錄。 所有這一切都可以用在本地變電站，并且遠(yuǎn)程上不增加 統(tǒng)額外的處理負(fù)擔(dān)。