Автоматизированные системы в энергетике. Методические указания для самостоятельной работы студентам специальности 140400.62 «Электроэнергетика и элект
.pdf2 ТЕМЫ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СЕМЕСТР 5
РАЗДЕЛ 1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ИЕРАРХИЯ АСУ
Тема 1.1 Новые достижения, понятия и определения в области автоматизированных систем
Принципиальные отличия современных АСУ. Увеличение количества и качества функций АСУ. Новые понятия и расширение области применения АСУ.
Тема 1.2 Совершенствование иерархии АСУ
Пирамидальная структура иерархии АСУ. Вертикальная и горизонтальная передача данных в структуре АСУ. Совершенствование иерархии АСУ. Динамика иерархии.
Вопросы:
1.Основные функции современных АСУ.
2.Передача информации в иерархии.
РАЗДЕЛ 2 АСУ И ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
Тема 2.1 Параметры режимов работы в энергетике
Интегральные параметры режимов работы электрооборудования. Требования к точности интегральных параметров. Анализ интегральных параметров и их архивирование.
Тема 2.2 Измерительные преобразователи.
Пассивные измерительные преобразователи. Интеллектуальные измерительные преобразователи. Новые требования к измерительным преобразователям.
РАЗДЕЛ 3 АСУ И ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
Тема 3.1 Устройства противоаварийной автоматики
Основные устройства противоаварийной автоматики в энергетике. Совершенствование устройств противоаварийной автоматики на базе микроконтроллеров и их программирование.
11
Тема 3.2 Приводы выключателей
Современные быстродействующие приводы выключателей. Диагностика приводов выключателей и прогнозирование срока безотказной работы. Форсирование операций управления.
Вопросы:
1.Назначение противоаварийной автоматики.
2.Особенности приводов выключателей.
РАЗДЕЛ 4 АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ГОРОДСКИМ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫМ ТРАНСПОРТОМ (ГЭТ)
Тема 4.1 Структура и функции АСУ ГЭТ
Согласование структуры АСУ с количеством и местом расположения тяговых преобразовательных подстанций. Минимизация потерь ЭЭ в трансформаторах и контактной сети новые функции АСУ ГЭТ.
Тема 4.2 Программное обеспечение АСУ ГЭТ
Управляющая программа. Программная блокировка коммутации переключателей 600В под нагрузкой. Программа индикации мнемощита.
Вопросы:
1.Роль тяговых подстанций.
2.Назначение программной части в АСУ.
РАЗДЕЛ 5 АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ УЛИЧНЫМ ОСВЕЩЕНИЕМ ГОРОДОВ (УОГ)
Тема 5.1 Структура и функции АСУ УОГ
Совершенствование структуры АСУ УОГ. Новые функции АСУ УОГ. Интеллектуализация работы АСУ УОГ.
Тема 5.2 Моделирование и расчет режимов работы сетей освещения
Основы компьютерного моделирования. Компьютерные методы расчета режимов. Проверка результатов расчетов с помощью моделирования.
12
Тема 5.3 Программное обеспечение АСУ УОГ
Управляющая программа АСУ. Программа индикации мнемощита. Программа архифирования измерительной и оперативной информации. Защитные функции управляющей программы.
Вопросы:
1.Структура АСУ УОГ.
2.Метод моделирования режимов сетей освещения.
3.Методы расчетов режимов сетей освещения.
РАЗДЕЛ 6 АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕМ ГОРОДОВ (ЭСГ)
Тема 6.1 Структура и функции АСУ ЭСГ
Совершенствование структуры АСУ ЭСГ. Новые функции АСУ ЭСГ. Интеллектуализация работы АСУ ЭСГ.
Тема 6.2 Моделирование и расчет режимов работы систем электроснабжения
Основы компьютерного моделирования. Компьютерные методы расчета режимов. Проверка результатов расчетов с помощью моделирования.
Тема 6.3 Программное обеспечение АСУ ЭСГ
Управляющая программа АСУ. Программа индикации мнемощита. Программа архивирования измерительной и оперативной информации. Защитные функции управляющей программы.
Вопросы:
1.Структура и основные функции АСУ ЭСГ.
2.Способы хранения измерительной и оперативной информации.
13
СЕМЕСТР 6
РАЗДЕЛ 7 АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ И УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ (АСКУЭ).
Тема 7.1 Структура и функции АСКУЭ
Совершенствование структуры АСКУЭ. Новые функции АСКУЭ. Интеллектуализация работы АСКУЭ.
Тема 7.2 Моделирование и расчет режимов работы измерительных систем электроснабжения
Основы компьютерного моделирования. Компьютерные методы расчета режимов. Проверка результатов расчетов с помощью моделирования.
Тема 7.3 Программное обеспечение АСКУЭ
Управляющая программа АСУ. Программа индикации мнемощита. Программа архивирования измерительной и оперативной информации. Защитные функции управляющей программы.
Вопросы:
1.С какой целью выполняется интеллектуализация АСКУЭ?
2.Основные компоненты управляющей программы.
3.Методы проверки результатов расчетов.
РАЗДЕЛ 8. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ МАЛЫМИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯМИ (МЭС)
Тема 8.1 Структура и функции АСУ МЭС
Совершенствование структуры АСУ МЭС. Новые функции АСУ МЭС. Интеллектуализация работы АСУ МЭС.
Тема 8.2 Моделирование и расчет режимов работы МЭС и анализ методов повышения устойчивости
Основы компьютерного моделирования. Компьютерные методы расчета режимов. Проверка результатов расчетов с помощью моделирования.
Тема 8.3 Программное обеспечение АСУ МЭС
Управляющая программа АСУ. Программа индикации мнемощита. Программа архивирования измерительной и оперативной информации. Защитные функции управляющей программы.
14
Вопросы:
1.Перечень функций АСУ МЭС.
2.Методы моделирования режимов малых электростанций.
3.Перечень защитных функций управляющей программы.
РАЗДЕЛ 9. АСУ И РЗИА
Тема 9.1 Сопряжение устройств релейной защиты с асу
Сигнальная информация релейной защиты для АСУ. Дистанционное изменение установок релейной защиты. Диагностика релейной защиты.
Тема 9.2 Сопряжение устройств противоаварийной автоматики с АСУ.
Сигнальная информация противоаварийной автоматики для АСУ. Дистанционное изменение настроек противоаварийной автоматики.. Диагностика противоаварийной автоматики.
Вопросы:
1.Порты терминалов РЗ для сопряжения.
2.Используемые информационные сети.
РАЗДЕЛ 10 АСУ И УСТОЙЧИВОСТЬ
Тема 10.1 Методы повышения устойчивости генераторов и двигателей
Статическая и динамическая устойчивость. Методы повышения устойчивости синхронных генераторов. Вопросы обеспечения устойчивой работы асинхронных двигателей.
Тема 10.2 Повышение устойчивости генераторов и двигателей с помощью АСУ
Дистанционное изменение конфигурации сети с помощью АСУ. Дистанционная настройка быстродействия устройств релейной защиты и автоматики. Накопление данных успешного выхода их анормальных и аварийных режимов
Вопросы:
1.Виды устойчивости электрических машин.
2.Методы повышения устойчивости электрических машин.
15
РАЗДЕЛ 11 АСУ И ОПЕРАТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ
Тема 11.1 Роль оперативного управления в электроснабжении
Оперативные переключения в распределительных сетях с односторонним питанием. Оперативные переключения в распределительных сетях с собственной генерацией и параллельной работой с энергосистемой.
Тема 11.2 Повышение эффективности оперативного управления с помощью АСУ
Сокращение времени выполнения оперативных переключений. Использование диспетчером подсказок АСУ. Блокирование АСУ ошибочных операций диспетчера.
Вопросы:
1.Виды оперативных переключений.
2.Интуитивнопонятный интерфейс для диспетчера.
РАЗДЕЛ 12 АСУ И КАЧЕСТВО ЭЭ
Тема 12.1 Новые требования к качеству ЭЭ
Постоянный рост требований к качеству ЭЭ. Влияние количества электронной техники, выполняющей ответственные операции, на требования к качеству ЭЭ. Экономические обоснования требований к качеству ЭЭ.
Тема 12.2 Повышение качества ЭЭ с помощью АСУ
Постоянный контроль уровня потребления ЭЭ. Регулирование потребляемой мощности с помощью малых электростанций с целю соблюдения заявленного графика потребления. Участие в третичном регулировании частоты энергосистемы.
Вопросы:
1.Влияние на качество ЭЭ нелинейной нагрузки.
2.Как реализуется третичное регулирование частоты?
16
3. ТЕСТОВЫЕ ВОПРОСЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ 1
1 Дайте определение понятию «интерфейс».
Варианты ответов.
1.1Это аппаратные или программные средства, которые осуществляют сопряжение разных устройств или функциональных блоков
свнешней средой или между собой.
1.2Это программные средства, с помощью которых осуществляется взаимодействие различных программ для ЭВМ.
1.3Это физический контакт для подключения устройства к внешней
среде.
2 В чём состоит функциональное назначение ЭУС УК?
Варианты ответов.
2.1Управление основными и дополнительными функциями системы коммутации.
2.2Управление обработкой вызовов системы коммутации.
2.3Управление обработкой вызовов и системой сигнализации узла коммутации.
3.Каким образом ЭУС УК классифицируются по способу управления установлением соединения ?
Варианты ответов.
3.1 Централизованное и распределённое управление.
3.2 Централизованное и иерархическое управление.
3.3 Децентрализованное и централизованное управление.
4.В чём состоят основные недостатки децентрализованной ЭУС?
Варианты ответов.
4.1 Трудности с реализацией схемы управления.
4.2 Трудности с обеспечением координации между одинаковыми и
одноранговыми управляющими устройствами.
4.3 Трудности с выбором типа микропроцессоров.
5. Какие основные ограничения имеет конструкция связи между ЭУС с помощью общей шины?
Варианты ответов.
5.1Ограничения, связанные с пропускной способностью шины.
5.2Ограничения, связанные с производительностью устройств
ввода / вывода процессоров.
5.3 Ограничения по количеству параллельных линий в шине.
17
6. При наличии каких условий применяется иерархическое управление доступом к общей шине?
Варианты ответов.
6.1Большая протяжённость шины.
6.2Большое количество управляющих устройств, подключенных к
шине.
6.3Большая разрядность шины.
7 Почему с помощью цифрового коммутационного поля можно объединить в рамках единого управляющего комплекса достаточно большое количество управляющих устройств?
Варианты ответов.
7.1Высокая пропускная способность коммутационного поля и низкое число внутренних блокировок.
7.2Наличие гарантированного числа свободных каналов для связи между управляющими устройствами.
7.3Возможность подключения к любому свободному порту коммутационного поля по стандартному интерфейсу.
8 Какие функции протоколов модели ВОС реализуются на канальном уровне при взаимосвязи управляющих комплексов систем коммутации?
Варианты ответов.
8.1Обеспечение надежной передачи данных через физический уровень, в том числе передача данных с защитой от ошибок и разделение блоков данных на передачи и слияния на приеме.
8.2Обеспечение передачи пакета данных от УУ источника к УУ получателя с использованием процедуры маршрутизации.
8.3Передача импульсов через физическую среду.
9 Какой способ доступа к физическому каналу используется чаще всего в ЭУС?
Варианты ответов.
9.1Случайный.
9.2Детерминированный.
9.3Комбинированный.
10 В каких случаях применяется случайный доступ к физическому каналу связи при обмене между УУ?
18
Варианты ответов.
10.1При малом количестве УУ.
10.2При малом количестве УУ и эпизодическом информационном
обмене.
10.3При территориальном разнесении УУ.
11 В чём основной недостаток эстафетного доступа к физическому каналу связи (общей шине) при обмене между УУ?
Варианты ответов.
11.1Неработоспобность схемы для шин сложной конструкции.
11.2Неработоспособность схемы в случае невозможности передать
эстафету.
11.3Необходимость применения сетевых адаптеров.
12 В чём преимущество эстафетного доступа к физическому каналу связи (общей шине) с неявной передачей эстафеты?
Варианты ответов.
12.1Гарантированное время доступа.
12.2Гарантированное время доступа и эффективное использование пропускной способности шины.
12.3Надёжность схемы доступа.
13 Для чего применяются запоминающие устройства?
Варианты ответов.
13.1Для хранения программ и данных.
13.2Для обработки данных.
13.3Для подготовки данных для обработки.
14 Каковы функции дешифратора выбора адреса ?
Варианты ответов.
14.1Преобразование адреса в номера строи и столбца накопителя.
14.2Преобразование виртуального адреса в физический.
14.3. Расчёт проверочных бит ECC.
15 В чём состоят достоинства систем памяти с произвольной выборкой ячеек?
Варианты ответов.
15.1Хранение больших объёмов данных.
15.2Доступ к любой ячейке в любой момент времени.
19
15.3 Свободное перемещение данных в любую ячейку памяти.
16 Какими методами можно увеличить скорость работы (запись/поиск/считывание данных) современных ОЗУ ?
Варианты ответов.
16.1Запись/чтение по переднему и заднему фронту синхроимпульса.
16.2Увеличение тактовой частоты работы микросхем памяти, использование переднего и заднего фронта синхроимпульса.
16.3Использованием адресации отдельных банков памяти и применение кэш-памяти.
17 Для чего в составе систем коммутации большой ёмкости используются постоянные запоминающие устройства?
Варианты ответов.
17.1Для хранения всего комплекса внутреннего программного обеспечения.
17.2Для хранения программ начального запуска операционной системы, данных о наличии и тестировании аппаратной конфигурации.
17.3Для запуска программного и аппаратного обеспечения после замены оборудования или обновления программного обеспечения.
18. В чём основной недостаток конструкции накопителей на жёстких магнитных дисках?
Варианты ответов.
18.1Нагрев во время работы.
18.2Низкоскоростные внешние интерфейсы.
18.3Наличие механических подвижных деталей в конструкции.
19 Что такое машинный язык?
Варианты ответов.
19.1Это способ записи команд и данных в форме, который понятен процессору.
19.2Язык программирования.
19.3Язык спецификаций и описаний.
20