Способ телесигнализации по линии электропередач

.;3ФИЬ,:;Р" .,фЩаемющ ТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) В.Т. Сергованцев, И.Л. Слонов В.И. Сукманов и А.И. Селивахин (71) Московский ордена Трудового Красного Знамени институт.инженеро сельскохозяйственного производства им. В.П. Горячкина(56) 1. Будзко И.А Даки Н.В. Уст ройство телесигнализации для разветвленных электросетей 6-35 кВ. - "Электрические станции", 1975, В2. Авторское свидетельство СССР У 805385, кл. С 08 С 19/16, 1981 (про тотип). (57) СПОСОБ ТЕЛЕСИГНАЛИЗАЦИИЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ, основанный на формировании на передающей,стороне импульсов телесигнализации, трансляции их через линию эпектропередачи с частотой, кратной частоте Г напряжения линии, на приемной стороне сигналы сравнивают с заданными сигналами и при их совпадении формируют фиксирующий сигнал, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности, на передающей стороне импульсы телесигнализации формируют в интервалеТ=З(10 Г-2 лийий) в виде затухающего синусоидального колебания с числом полу-. волн, равным 3-4, декрементом затухания 1,5-2,5; амплитуда третьей полуволны П выбирается из условия Пинвн /0=50-60, отношение длительностей второй полуволны к третьей 0,1-0,125.Изобретение относится к телемеха-, нике и может быть использовано для передачи сигналов по линиям электропередачи.Использование видеочастотно-. незаполненного)импульса.напряжения в качестве элементарного носителя информации при создании устройств телесигнализации, телеуправления и телеизмерения по линиям электропере дачи связано с известными трудностя- ми. К положительным сторонам такого импульсного способа передачи следует отнести простоту устройств, генеРиРующих 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 Формации по распределительным сетям 1 без специальной обработки ответвлений и.Основной причиной, препятствующей широкому использованию таких видео импульсных способов при передаче информации по линиям электропередачи, является их низкая помехозащищенность. Главное мешающее воздействие на такие видеоимпульсные системы ТС, ТУ и ТИ оказывают импульсные30 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 электрогередачи 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. 55Поставленная цель достигается тем, что при формировании на передающей стороне импульсов телесигнализации,трансляции их через линию электропередачи с чжтотой, кратной частоте Г напряжения ливии, на приемной стороне сигналы сравнивают е .заданными сигналами и при их -совпадении формируют фиксирующий сигнал на передающей стороне импульсы. телесигнализации формируют в интервале Т=З(10 2 Г линии) в виде затухающего синусоидального. колебания с числомполуволн равным 3-4, декрементом зату- . хания 1,5-.25, амплитуда третьей полуводны П выбирается из условия Чя /0 50-60, отношение длитель,ностей второй полуволны к третьей О, 1-0, 125.На фиг. 1 приведено графическое изображение передаваемого радиоим" пульса 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 - гра-фические зависимости. вероятностей ошибочного распознавания импульса.Пу и П у -амплитудные значения напряжения соответственно 1,2 и З-й полуволн, с,2 и ь- длительгности соответственно 2 и З-й полу- волн на уровне флуктуационной поме-" хи, Т - 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 полу- волн за некоторое базовое время Тр.Базовое время может изменяться в широких пределах (от 20 мкс до 1 мс).Факт приема импульса фиксируется в108 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, характе ризуют вероятность ошибочного распознавания импульса при воздействиикоммутационной помехи (график 1) ипри воздействии импульсной помехиот 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 выбранномсинусоидальном затухании импульса.декремент затухания принимается1,5-2, так как дальнейшее уменьшениедекремента связано с трудностямитехнической реализации.Из графика (фиг. 4) видно, чтоанализ импульса по декременту даетсущественную ошибку при воздействиикоммутационной помехи, поэтому этотпризнак используется лишь для отстройки от помех, связанных с частичным пробоем изоляции.Наиболее сложным вйдом импульснойпомехи являются коммутационные помехи, которые характеризуются широкимчастотным спектром от единиц до сотен килогерц и амплитудами от единицдо десятков вольт. От этого вида помех эффективна отстройка путем измерения длительности и числа полуволнза базовое время.Экспериментально полученное оптимальное базовое время измеряется вреальных распределительных электрических сетях и составляет (0,3-1) 10 с.Для получения достоверных результатов измерения длительностей полуволн 02 и П при заданном декременте. затухания необходимо превьппениеамплитуды 3 полуволны 0 над уровнемфлуктуационной помехи Бд в 8-10 раз,что составляет (0,025-0,02)Нсет иустановлено экспериментально.Таким образом, при использовании ТВ=Т. н,где Б - число измеряемых полуволн;Т - период колебаний принимаемого 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, 25 что для обеспечения вероятности ошиб-. ки распознавания, например, на уровне Р =10 необходимо принять числоОнэмеряемьи полуволн 0=2. График 2 (фиг. 3) показывает вероятность попа-ЗО дания импульса помехи в измеряемый временной интервал Т в функции длительностиэтого интервала или числа измеряемых полуволн. Совместный ана" . лиз обоих графиков показывает, что35 увеличение числа измеряемых полуволн, 1 а значит и Т приводит, с одной стороны, к уменьшению ошибки распознавания полезного сигнала от помехи, а с другой - к увеличению вероятнос 40 ти попадания импульса помехи в анализируемый временной интервал и разрушению полезного сигнала.Следовательно, выделяется интервал достаточных и необходимых зиа чений числа измеряемых полуволн 402 для обеспечения заданной ве,роятности Р =10 ложного распозна,вания принимаемых импульсов. Таким образомэкспериментально установле 50 но оптимальное число измеряемых полу. волн при передаче предлагаемого импульса по реальным линиям электропередачи. зслучае, если за время Тф после при хода передающего фронта импульсаобеспечивается прием И полуволн заданной длительности, а Р переменнаявеличина,График, приведенный на фиг, 3(кривая ) показывает вероятностьприема помехи в функции числа измеряемых полуволн, т.е. Ро=Р(Я),Базовое время измерения выбирает, ся из условия 4715 4С целью определения свойств импульсных помех в распределительныхэлектрических сетях в функции ихдекремента затухания создано специ" изобретения .достигается повьппение помехозащищенности при передаче и приеме импульсных сигналов в реальныхраспределительных электрических сетяхнапряжением 0,4-35 кВ. При этом вероятность ошибочного приема Р =10 фГ,ФДальнейшее повышение помехозащищенности устройств, построенных на основе предлагаемого способа, может быть достигнуто известными способами помехозащищенного кодирования,1084715 Составитель Т, БарскаактоР В. ПетРаш ТехРед М.Тепер ктор В. кая дписн Патент" Ужгород, ул. Проектная,Филиал акаэ 1994/40 Тираж 569 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва, 3-35, Раомитета СССР открытийкая наб., д. 4/5