Способ телесигнализации по линии электропередач

 

СПОСОБ ТЕЛЕСИГНАЛИЗАЦИИ ПО ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ, основанный на формировании на передающей стороне импульсов телесигнализации, трансляции их через линию э/1ектропередачи с частотой, кратной частоте f напряжения линии, на приемной стороне сигналы сравнивают с заданными сигналами и при их совпадении формируют фиксирующий сигнал, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, на передающей стороне импульсы телесигнализа-ции формируют в интервале

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЯИН

А им Ми 1 (д) С 08 С 19/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (";3

К АВТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ

6ьь, »„„„., (54) (57) СПОСОБ ТЕЛЕСИГНАЛИЗАЦИИ

ПО ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ, основанный (2 f ) 3464719/ 18-24 (22) 05.0?.82 (46) 07.04.84. Бюл. У 13 (72) В.Т. Сергованцев, И.Л. Слонов, В.И. Сукманов и А.И. Селивахин (71) Московский ордена. Трудового

Красного Знамени институт. инженеров сельскохозяйственного производства им. В.П. Горячкина (53) 621.398(088.8) (56) 1. Будзко И.А., Даки Н.В. Устройство телесигнализации для разветвленных электросетей 6-35 кВ.—

"Электрические станции", 1975, У

2. Авторское свидетельство СССР

У 805385, кл. G 08 С 19/16, 1981 (прототип). на формировании на передающей,стороне импульсов телесигнализации, трансляции их через линию эпектропередачи с частотой, кратной частоте f напряжения линии, на.приемной стороне сигналы сравнивают с заданными сигналами и при их совпадении формируют фиксирующий сигнал, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, на передающей стороне импульсы телесигнализации формируют в интервале Т=З-6(10 Е

-2 лийий) в виде затухающего синусоидального колебания с числом полу-.. волн, равным 3-4, декрементом затухания 1,5-2,5; амплитуда третьей по- В луволны Uq выбирается из условия иинии /U>=50-60, отношение длительностей второй полуволны к третьей

О, 1-0, 1 25.

1084715

Изобретение относится к телемеха-, нике и может быть использовано для передачи сигналов по линиям электропередачи.

Использование видео(частотно-. незаполненного)импульса.напряжения в качестве элементарного носителя информации при создании устройств телесигнализации, телеуправления и телеизмерения по линиям электропере- 10 дачи связано с известными трудностя- ми. К положительным сторонам такого импульсного способа передачи следует отнести простоту устройств, генеРнРующих импульс, их малые размеры 15 и вес при большой мощности, развивае мой в импульсе.

Известен способ телесигналиэации, в основе которого лежит использова" ние видеоимпульсов для передачи ин- 20 формации по распределительным сетям

1без специальной обработки ответвлений и.

Основной причиной, препятствующей широкому использованию таких видео- 25 импульсных способов при передаче информации по линиям электропередачи, является их низкая помехозащищенность. Главное мешающее воздействие на такие видеоимпульсные системы

ТС, ТУ и ТИ оказывают импульсные

30 помехи, амплитуда, спектр, момент появления и время существования которых изменяется по стохастическим законам.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, реализованный в устройстве для телесигнализации, основанный на формировании на передающей стороне импульсов телесигналиэации, трансляции их через линию электропередачи с частотой напряжения линии, на приемной стороне сигналы сравнивают с заданными сигналами и при их совпадении формируют фиксирующий сигнал . (2) .

Недостатком данного способа является низкая помехозащищенность, связанная с тем, что помехи, возникающие в линии при коммутациях и час-. тичном пробое изоляции, по амплитуде и частотному спектру оказываются близкими к передаваемым импульсам.

Цель изобретения — повышение помехозащищенности. 55 Поставленная цель достигается тем, что при формировании на передающей стороне импульсов телесигнализации, трансляции нх через линию электропередачи с чжтотой, кратной частоте

f напряжения ликии, на приемной стороне сигналы сравнивают е ..заданными сигналами и при их -совпадении формируют фиксирующий сигнал„ на передающей стороне импульсы- телесигнализации Ьюрмируют в интервале Т=З-6 (10 < f линии) в виде затухающего синусоидального колебания с числом полуволн равным 3-4, декрементом зату- . хания 1,5-.2,5, амплитуда третьей полуволны П выбирается из условия

Ч „вя /0 50-60, отношение длитель.ностей второй полуволны к третьей

О, 1-0, 125.

На фиг. 1 приведено графическое изображение передаваемого радиоимпульса и уровень флуктуационной поме. хи; на фиг. 2 — импульс помехи, воз- . никающий в сети при частичном пробое изоляции, плохих скрутках и т.п.; на фиг. 3 -.график, показывающий вероятность приема помехи в функции измеряемых полуволн; на фиг. 4 — графические зависимости. вероятностей ошибочного распознавания импульса.

U, Ug и Пу - амплитудные значения напряжения соответственно 1,2 и З-й полуволн 6,2 и . длитель г ности соответственно 2 .и 3-й полуволн на уровне флуктуационной поме-" хи, Т вЂ” базовое время измерения параметров импульса.

Напряжение пика импульса изменяется в пределах 5-15 В, а частота запол нения 20-30 кГц. Импульс помехи характеризуется большим декрементом затухания В=5-6, С целью отыскания оптимальных способов приема и передачи импульсных сигналов в распределительных электрических сетях проведен ряд экспериментов, направленных на определение статистических свойств различного рода помех, а также на выделение признаков. позволяющих измерительным устройст- . вам отличать полезный сигнал от импульсных помех. Для этого созданы устройства, позволяющие измерять длительность полуволн, воспринимаемых .на приеме импульсов на уровне нормальной флуктуацнонной помехи, а также производить подсчет числа полуволн за некоторое базовое время Тр.

Базовое время может изменяться в широких пределах (от 20 мкс до 1 мс).

Факт приема импульса фиксируется в

108 альное измерительное устройство, которое реагирует на импульсы с декрементами затухания, заранее устанавливаемыми.в устройстве.

Графические зависимости (фиг.4) вероятностей ошибочного распознавания импульса устройством, реагирующим на декремеит затухания в зависимости от характера помехи, характе1р ризуют вероятность ошибочного распознавания импульса при воздействии коммутационной помехи (график 1) и при воздействии импульсной помехи от частичного пробоя изоляции (график 2). Из графика 2 (фиг. 4) получаем, что для отстройки от им.пульсов помех, связанных с частичным пробоем изоляции, при вероятности ошибки распознавания Р=10 передаваемый импульс должен иметь декремент затухания В=2 . При выбранном синусоидальном затухании импульса .декремент затухания принимается

1,5-2, так как дальнейшее уменьшение декремента связано с трудностями технической реализации.

Из графика (фиг. 4) видно, что анализ импульса по декременту дает существенную ошибку при воздействии коммутационной помехи, поэтому этот признак используется лишь для отстройки от помех, связанных с частичным пробоем изоляции.

Наиболее сложным вйдом импульсной помехи являются коммутационные помехи, которые характеризуются широким частотным спектром от единиц до сотен килогерц и амплитудами от единиц до десятков вольт. От этого вида помех эффективна отстройка путем измерения длительности и числа полуволн за базовое время.

Экспериментально полученное оптимальное базовое время измеряется в реальных распределительных электрических сетях и составляет (0,3-1) 10 с.

Для получения достоверных результатов измерения длительностей полуволн U2 и U при заданном декременте затухания необходимо превьппение амплитуды 3 полуволны U над уровнем флуктуационной помехи Бд в 8-10 раз, что составляет (0,025-0,02)Ucexg и установлено экспериментально.

Таким образом, при использовании

ТВ=Т. н, где N — число измеряемых полуволн3 15

Т вЂ” период колебаний принимаемоу го импульса.

При экспериментах рассмотрены только такие периоды Т>, которые могли бы соответствовать периодам 20 колебаний передаваемых импульсов с учетом обеспечения их приема в реальных линиях,. со свойственными этим линиям затуханием и протяженностью. Иэ графика 1 (фиг. 3) видно, что для обеспечения вероятности ошибки распознавания, например, на уровне P =10 необходимо принять число

О измеряемых полуволн N=2. График 2 (фиг. 3) показывает вероятность попа-ЗО дания импульса помехи в измеряемый временной интервал Т в функции длительности этого интервала или числа измеряемых полуволн. Совместный ана» лиз обоих графиков показывает, что

35 увеличение числа измеряемых полуволн, Ià значит и Т приводит, с одной стороны, к уменьшению ошибки распознавания полезного сигнала от помехи, а с другой — к увеличению вероятнос40 ти попадания. импульса помехи в анализируемый временной интервал и разрушению полезного сигнала.

Следовательно, выделяется интерВал достаточных и необходимьи зиа 45 чений числа измеряемых полуволн

4>N 2 для обеспечения заданной ве,роятности Р =10 ложного распозна 4. ! ,вания принимаемых импульсов. Таким образом, экспериментально установле50 но оптимальное число измеряемых полуволн при передаче предлагаемого импульса по реальным линиям электропередачи. з случае, если за время Ть после при-хода передающего фронта импульса обеспечивается прием N полуволн заданной длительности, а P переменная величина.

График, приведенный на фиг. 3 (кривая !) показывает вероятность приема помехи в функции числа измеряемых полуволн, т.е. P<=F(N).

Базовое время измерения выбирает. ся из условия

4715 4

С целью определения свойств им- 55 пульсных помех в распределительных электрических сетях в функции их декремента затухания создано специI изобретения .достигается повьппение помехозащищенности при передаче и приеме импульсных сигналов в реальных распределительных электрических сетях

1084715 напряжением 0,4-35 кВ. При этом вероятность ошибочного приема Р =10 -1(7 .

Дальнейшее повышение помехозащищенности устройств, построенных на основе предлагаемого способа, может быть достигнуто известными способами помехозащищенного кодирования.

Составитель Т. Барская

РедактоР В. ПетРаш ТехРеД M.Tenep Корректор В. Синицкая

Заказ 1994/40 Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4