Профиль подготовки – «Релейная защита и автоматизация

Аннотация
ДИСЦИПЛИНЫ
Б3.В.ДВ1.1 Микропроцессорные системы управления в электроэнергетике
Направление подготовки – 140400.62 "Электроэнергетика электротехника"
Профиль подготовки – «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем»
Дисциплина "Микропроцессорные системы управления в электроэнергетике"
относится к базовой части профессионального цикла Б.3 основной
образовательной программы подготовки бакалавров по направлению
подготовки – 140400.62 "Электроэнергетика электротехника" профиль
подготовки – «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических
систем» и неразрывно связана с дисциплинами "Релейная защита и
автоматизация",
"Основы
цифровой
техники"
и
"Основы
микропроцессорной техники", которые могут рассматриваться как
предшествующие данной дисциплине.
Целью освоения дисциплины является изучение структуры, аппаратного и
программногообеспечения микропроцессорныхсистем электроэнергетики,терминалов
релейной защиты и автоматики.
Задачей освоения дисциплины является освоение принципов работы
микропроцессорных средств автоматики и релейной защиты; дать
информацию
об
области
применения
микропроцессорных систем управления, о составе
микропроцессорных систем и их характеристики; научить использовать языки
программирования и программные эмуляторы микропроцессорных систем,
изучить
различные типы микропроцессорных терминалов релейной защиты и автоматики;
понимать и использовать микроконтроллер в различных задачах автоматики и
релейной защиты.
Краткое содержание дисциплины.
Структура цифрового устройства релейной защиты. Входные сигналы релейной
защиты: измеряемые сигналы - логические сигналы, аналоговые сигналы (напряжение,
ток), датчики температуры, датчики частоты вращения. Вычисляемые сигналы (частота,
мощность, симметричные составляющие, гармоники, температура на основе тока).
Параметры логических сигналов, аналоговых сигналов (напряжение, ток), датчиков
температуры
микропроцессорных
блоков
релейной
защиты.
Структура
микропроцессорных блоков релейной защиты: АЦП, АЛУ, ЦАП, ОЗУ, ПЗУ, дисплей,
клавиши управления, сигнальные светодиоды, выходные реле. Обработка сигналов в
микропроцессорных блоках релейной защиты: входные преобразователи (к стандартному
сигналу), входной фильтр низких частот (уменьшение шума, наложение сигнала),
параметры АЦП (частота дискретизации по времени, точность дискретизации по
амплитуде).
Преобразователи входных сигналов. Компаратор. АЦП прямого преобразования.
ЦАП прямого преобразования. Широтно Импульсная Модуляция (ШИМ). Определение
амплитуды и фазы синусоидального сигнала: по максимуму и минимуму сигнала.
Определение амплитуды и фазы синусоидального сигнала: по действующему значению
сигнала. Определение амплитуды и фазы синусоидального сигнала: по производной
сигнала по времени. Определение амплитуды и фазы синусоидального сигнала: методом
синхронного детектора (Фурье преобразования).
Фильтрация сигналов. ФНЧ, ФВЧ, Полосовой фильтр – зависимость коэффициента
передачи фильтра от частоты. Цифровые фильтры: рекурсивный, не рекурсивный
фильтры. Импульсная характеристика фильтра (аналогового, цифрового не рекурсивного
фильтра). Построение не рекурсивного цифрового фильтра (определение коэффициентов
фильтра) по импульсной характеристике аналогового фильтра. Цифровой фильтр на
основе преобразования Фурье.
Интерфейсы микропроцессорных блоков релейной защиты. Топология сети – точка
– точка, звезда, общая шина, кольцо, тип сигналов – токовая петля, потенциальные.
RS232, RS485, Ethernet: топология, линии связи, передача одного бита, адресация
устройств, скорость передачи, дальность связи. MicroLAN: топология, линии связи,
передача одного бита, адресация устройств, скорость передачи, дальность связи. I2C:
топология, линии связи, передача одного бита, адресация устройств, скорость передачи,
дальность связи. USB: топология, линии связи, передача одного бита, адресация
устройств, скорость передачи, дальность связи. Беспроводные интерфейсы: Bluetooth,
WiFi: топология, линии связи, передача одного бита, адресация устройств, скорость
передачи, дальность связи. Модем: коммутируемая телефонная линия, ADSL, SDSL
модем, радиомодем, модем на метеорных потоках.