ОСОБЕННОСТИ И ПРОБЛЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ, АВТОМАТИКИ И ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ 

Агафонов Никита Андреевич, студент, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: merundagon12@gmail.com
Агафонов Анатолий Иванович, кандидат технических наук, доцент, кафедра электроэнергетики и электротехники, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: niivt@inbox.ru
Бростилова Татьяна Юрьевна, кандидат технических наук, доцент, кафедра электроэнергетики и электротехники, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: tat-krupkina@yandex.ru
Кильдюшкин Кирилл Олегович, студент, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: nekirille@yandex.ru 

621.316.925 

DOI

10.21685/2072-3059-2019-3-6 

Актуальность и цели. Актуальность работы заключается в разработке системы автоматизации, управления, контроля и защиты в электроэнергетических системах (ЭЭС) путем замены устаревшей элементной базы на электро-механических реле на современную микропроцессорную элементную базу. Целью работы является обеспечение надежного качественного электроснабжения потребителей путем создания цифровой системы управления, автоматики и защиты ЭЭС на микропроцессорной элементной базе.
Материалы и методы. Рассмотрены особенности проектирования релейной защиты и автоматики (РЗА) на микропроцессорных устройствах для ЭЭС. Выполнен сравнительный анализ структурных схем устройств РЗА на электромеханической и микропроцессорной элементной базах, представлены: принцип работы устройства РЗА с учетом обязательных для них структурных частей (измерительной, логической, управляющих частей источника оперативного тока); проблема более низкой помехозащищенности цифровых устройств РЗА в результате значительного снижения порога чувствительности цифровых схем РЗА к уровню помех в ЭЭС.
Результаты и выводы. Все это требует разработки сложных технических средств в части низковольтных источников питания, источников бесперебойного электропитания повышенной надежности и помехозащищенности, систем заземления и экранирования с учетом обеспечения повышенной электромагнитной совместимости. Все предлагаемые решения по повышению помехозащищенности и надежности современной РЗА на микропроцессорных устройствах обеспечивают надежное и качественное энергоснабжение в соответствии с требованиями ГОСТ 13109, а также дешевого и надежного электроснабжения потребителей за счет более эффективного управления. Подсистема РЗА на микропроцессорных устройствах с учетом существующих в ЭЭС автоматической системы диспетчерского управления и автоматической подсистемы контроля и учета электроэнергии обеспечивают надежное функционирование ЭЭС. 

Ключевые слова

микропроцессорные устройства, цифровая техника, надежность, снижение стоимости 

 Скачать статью в формате PDF

1. Указ Президента РФ от 7 июля 2011 г. № 899 «Об утверждении приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации и перечня критических технологий Российской Федерации». С изменениями и дополнениями от 16 декабря 2015 г. – Москва, 2015.
2. Агафонов, А. И. Релейная защита и автоматика электроэнергетических систем : учеб. пособие / А. И. Агафонов, М. В. Постнов, В. С. Савоськин. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2013. – 210 с.
3. Агафонов, А. И. Исследование моделей релейной защиты и автоматики с использованием набора базовых модулей основных узлов РЗА и ЭЭС и компьютерной технологии : лабораторный практикум / А. И. Агафонов. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2013. – 146 с.
4. Агафонов, А. И. Современная релейная защита и автоматика электроэнергетических систем : учеб. пособие / А. И. Агафонов, Т. Ю. Бростилова, Н. Б. Джазовский. – 2-е изд., перераб. и доп. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2017. – 296 с.
5. Юэн, Ч. К. Микропроцессорные системы и их применение при обработке сигналов / Ч. К. Юэн, К. Дж. Бичем, Дж. П. С. Робинсон ; пер. с англ. Т. Э. Кренкеля / под ред. Б.А. Калабекова. – Москва : Радио и связь, 1986. – 296 с.
6. Проектирование импульсных и цифровых устройств радиотехнических систем: учеб. пособие / Ю. П. Гришин, Ю. М. Казаринов, В. М. Катиков, Г. В. Мармузов, В. Н. Номоконов, Г. И. Пухальский. – Москва : Высшая школа, 1985. – 319 с.
7. Токхайм, Р. Л. Микропроцессоры. Курс и упражнения / Р. Токхайм ; пер. с англ. В. Н. Грасевича и Л. А. Ильяшенко. – Москва : Энергоатомиздат, 1988. – 336 с.
8. Калабеков, Б. А. Микропроцессоры и их применение в системах передачи и обработки сигналов : учеб. пособие для вузов / Б. А. Калабеков. – Москва : Радио и связь, 1988. – 368 с.
9. Новиков, Ю.В. Основы микропроцессорной техники : учеб. пособие / Ю. В. Новиков, П. К. Скоробогатов. – Изд. 4-е, испр. – Москва, 2012. – 375 с.
10. Микропроцессорные системы автоматического управления / под ред. И. А. Бесекерского и др. – Ленинград : Машиностроение, Ленинградское отделение, 1988. – 364 с.
11. Микропроцессорные средства обработки и отображения информации в системах управления и связи : сб. ст. – Москва : Радио и связь, 1988. – 158 с.
12. Бойченко, О. В. Построение информационной модели цифровой подстанции на основе стандарта МЭК 61850 / О. В. Бойченко, В. С. Дячук // Международный научно-технический журнал. – 2016. – № 4-2 (46). – С. 39–42.
13. Горелик, Т. Г. Цифровая подстанция. Стратегия реализации / Т. Г. Горелик, Т. В. Дроздова // Релейная защита и автоматизация. – 2012. – № 2. – С. 64–65.
14. Войнов, А. С. Методика автоматической генерации систем функциональных блоков, реализующих человеко-машинный интерфейс для автоматизации цифровых подстанций МЭК 61850 / А. С. Войнов, В. Н. Дубинин, В. В. Вяткин, Ч.-В. Янг // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. – 2018. – № 1 (45). – С. 76–91.