Conducerea operativa prin dispecerat a exploatarii unei statii electrice de distributie

Conducerea operativa prin dispecerat a exploatarii unei statii electrice de distributie

1.Scopul lucrarii

Scopul acestei teme este de a familiariza studentii cu principalele probleme care se pun in exploatarea prin dispecer a instalatiilor electroenergetice.

Se expun, conform PE 117 - Regulament pentru conducerea prin dispecer in sistemul energetic - modul de organizare si functiile activitatii de exploatare prin dispecer.

2.Programul lucrarii

Lucrarea se va desfasura la Electrica S.A. Oradea, str. D.Cantemir, Statia Oradea C, in cadrul compartimentului de dispecerizare.

Studentii vor primi explicatii amanuntite privind partea de distributie de forta aflata linga camera dispecerului, modul de structurare a retelei electrice de distributie alimentata din Statia Oradea C. Se va prezenta si aparatajul electric care compune celulele interioare ale statiei, cu explicarea modului de functionare.

Camera dispecerului va fi prezentata de catre seful serviciului exploatare si de catre dispecerul de serviciu, insistindu-se asupra tehnicii de calcul folosite, a soft-ului utilizat.

In final se vor face simulari de manevre pe calculator, se vor prezenta diferite situatii de avarii posibile si cele mai des intilnite situatii in practica.

3.Aplicatii practice

Studentii vor intocmi in scris o lista a simbolurilor utilizate in statiile de dispecerizare a energiei electrice.

Se va exemplifica modul de intocmire al documentelor de catre dispecerul de serviciu.

Se va simula aparitia unor defecte in alimentarea consumatorilor, scurtcircuite, declansarea protectiei la suprasarcina, lovituri directe in statiile de distributie, se vor executa manevre, iar studentii grupati in echipe de cite 3 persoane vor trebui sa propuna solutii, in functie de problema respectiva.

4.Concluzii finale

-Studentii vor cronometra timpul in care se poate solutiona defectul si vor verifica incadrarea in normative

-Se vor face comparatii intre manevrele manuale si cele asistate de calculator, urmarindu-se avantajele dispecerizarii computerizate.

Suport teoretic si aplicativ

PROBLEME GENERALE PRIVIND CONDUCEREA PRIN DISPECER A INSTALATIILOR ENERGETICE

Din punct de vedere functional, sistemul energetic national (SEN) constituie un ansamblu unitar avand drept scop producerea, transportul, distributia si utilizarea energiei electrice si termice. La indeplinirea acestui obiectiv concura un mare numar de instalatii, amplasate pe o arie geografica larga, exploatarea lor in comun presupunand existenta unui sistem informational si de comanda adecvat. Dupa cum se stie, componentele sistemului electroenergetic functioneaza interconectat, ceea ce face ca problema calitatii energiei livrate sa fie rezolvabila numai in mod centralizat.

Caracteristicile de mai sus ale SEN impun cu necesitate existenta unei structuri ierarhice de conducere. In treapta I a acestei structuri se afla elementele necesare conducerii obiectivelor energetice individuale, treptele de conducere superioare fiind constituite din dispeceri de diverse niveluri. Se disting astfel:

dispecerul energetic central (DEC);

dispecerii energetici teritoriali (DET);

dispecerii energetici locali (de distributie zonala - orasaneasca - DED, de platforma industriala - DPI, de hidroamenajare - DHA, de termoficare - DT).

Ansamblul treptelor de conducere prin dispecer formeaza dispecerul energetic national.

O treapta de conducere prin dispecer este compusa din doua compartimente principale:

compartimentul de comanda operativa, deservit de personalul instalat in camere de comanda;

compartimentul de regimuri de functionare, care stabileste programul de functionare a instalatiilor.

Atributiile fiecarei trepte de dispecer in rezolvarea sarcinilor, organizarea ierarhica si gradul de subordonare fata de celelalte trepte de conducere sunt reglementate in mod riguros prin acte cu caracter oficial. Prescriptiile generale care stau la baza organizarii si functionarii dispecerilor sunt stabilite prin PE 117 - Regulament pentru conducerea prin dispecer in sistemul energetic.

Sarcinile generale care revin conducerii prin dispecer sunt urmatoarele:

utilizarea rationala a resurselor energetice disponibile pentru producerea energiei electrice si termice;

asigurarea echilibrului permanent intre productie si consum;

reglarea schimburilor de energie electrica cu sistemele electroenergetice ale altor tari;

functionarea unitara a SEN si alimentarea consumatorilor in conditii de siguranta, calitate si economicitate;

coordonarea manevrelor si regimurilor de functionare a centralelor si retelelor electrice in stari normale si de avarie.

In activitatea legata de indeplinirea acestor sarcini se disting trei componente principale, prezentate succint in cele ce urmeaza.

a. Activitatea de predictie, care consta in elaborarea programului de actiune pentru functionarea normala a SEN, pornind de la date cu caracter statistic si informatii privind starea actuala a sistemului si disponibilitatea sa probabila. In mod periodic se fac predictii privind curba de sarcina a sistemului, balanta de puteri, repartitia sarcinii pe centrale, nivelele de tensiune in retele.

b. Activitatea de supraveghere, care consta in controlul permanent al starii instalatiilor prin intermediul sistemului de masura si semnalizare. Informatiile primite sunt de obicei supuse unor operatii de validare, in urma carora sunt acceptate ca fiind plauzibile sau nu si/sau unor operatii de prelucrare, care permit sa se aprecieze starea instalatiei primare. In scopul preintampinarii aparitiei unor stari anormale, in cadrul regimurilor normale se definesc nivelele de alarmare la atingerea carora se impune luarea unor decizii cu caracter operativ.

c. Activitatea de comanda, care comporta prelucrarea informatiilor obtinute la punctele precedente, elaborarea deciziilor si efectuarea comenzilor sau transmiterea lor catre unitatile tehnice de exploatare.

Comenzile pe linia conducerii prin dispecer, in limita competentelor stabilite pe nivelele ierarhice, asigura:

efectuarea in timp real a reglajului frecventei si puterilor de schimb pe liniile de interconexiune;

repartitia sarcinii pe centrale;

oprirea si pornirea grupurilor;

modificarea configuratiei si regimului de functionare al retelelor;

conectarea si deconectarea unor consumatori.

Asigurarea functiilor enumerate mai sus presupune existenta unui sistem teleinformational pentru colectarea, transmiterea, afisarea si prelucrarea automata a informatiilor si a unui sistem de telecomunicatii intre diversele trepte de dispecer si intre acestea si unitatile tehnice de exploatare aflate in subordine.

Supravegherea si comanda SEN se realizeaza in prezent atat prin metode si mijloace traditionale, cu interventia determinata a factorului uman, cat si prin intermediul unor sisteme automate.

Avand in vedere volumul mare de informatii care trebuie prelucrate, precum si unele particularitati de functionare ale SEN, care impun luarea unor decizii rapide, este justificata tehnic si economic echiparea treptelor de dispecer cu echipamente de calcul care sa lucreze off-line (efectuarea de calcule legate de activitatea de predictie) si on-line (preluarea unor functii de supraveghere si comanda).

MODUL DE ORGANIZARE SI PRINCIPALELE REGULI DE DESFASURARE A ACTIVITATII DE CONDUCERE OPERATIVA PRIN DISPECER A SISTEMULUI ENERGETIC

Definitii. Relatii de subordonare operativa

Personalul aflat in camera de comanda a unei trepte de conducere operativa prin dispecer se numeste personal de comanda operativa, iar personalul care efectueaza manevrele in instalatiile energetice - personal de deservire operativa [1].

O treapta de conducere prin dispecer are autoritate de conducere operativa asupra instalatiilor aflate in subordine. Aceasta autoritate se concretizeaza prin:

autoritatea de decizie privind stabilirea regimului de functionare al instalatiilor;

coordonarea unor manevre a caror succesiune in timp se afecteaza reciproc, executia lor revenind mai multor formatii de deservire operativa;

compententa, care se refera la exercitarea comenzii operative de catre treapta de conducere prin dispecer care intervine direct intre personalul de deservire operativa si treapta de conducere prin dispecer cu autoritate de decizie sau comanda de coordonare.

Autoritatea de conducere operativa a unei trepte de dispecer oarecare asupra unei parti a sistemului nu implica in mod obligatoriu satisfacerea tuturor functiilor de mai sus. Astfel, autoritatea de decizie asupra unui subsistem poate sa revina unei trepte de dispecer, iar competenta - unei alte trepte, de nivel inferior.

Personalului de comanda operativa de serviciu al unei trepte de dispecer ii sunt subordonati:

personalul de comanda operativa de serviciu de la treptele de conducere prin dispecer subordonate;

personalul de deservire operativa de serviciu din centrale, statii si zone de retea aflate in autoritatea de conducere operativa a treptei de dispecer.

Prin comanda nemijlocita se intelege comanda operativa prin care se exercita autoritatea de conducere operativa proprie treptei respective sau a altei trepte, prin efectuarea convorbirilor operative direct cu personalul de deservire operativa. De regula, comanda nemijlocita asupra unei instalatii (centrala, statie), se atribuie la cel mult doua trepte de conducere prin dispecer.

Exercitarea autoritatii de decizie se face prin dispozitii date direct personalului de deservire operativa (atunci cand treapta respectiva exercita si comanda nemijlocita) sau dispecerului de serviciu al treptei cu competenta asupra instalatiilor implicate. La luarea unei decizii trebuie sa se tina cont de punctul de vedere al treptelor care au in competenta echipamentele respective, precum si de cel al treptelor cu autoritate de decizie asupra altor instalatii care pot fi afectate de decizia luata.

Comanda de coordonare se exercita fie in mod nemijlocit, fie prin intermediul treptelor de dispecer cu competenta. Exercitarea comenzii de coordonare presupune o aprobare prealabila din partea treptei cu autoritate de decizie asupra instalatiilor respective.

Treapta de dispecer care are competenta primeste dispozitiile sau aprobarile direct de la treapta cu autoritate de decizie sau comanda de coordonare, sau prin intermediul treptei superioare care are competenta asupra echipamentelor respective.

Efectuarea convorbirilor telefonice

Convorbirile telefonice prin care se transmit comenzile operative sau se raporteaza treptei superioare aparitia evenimentelor trebuie sa respecte urmatoarele reguli:

la apel se raspunde imediat;

cel care raspunde trebuie sa-si spuna numele, acelasi lucru facandu-l apoi si cel care a facut apelul;

expresiile folosite in conversatiile operative trebuie sa fie cele stabilite in Regulamentul general de manevre in instalatiile electrice [2];

dispozitia primita trebuie repetata, astfel incat cel care a dat-o sa se convinga ca a fost bine receptionata;

toate convorbirile sunt inregistrate pe banda magnetica.

Retragerea din exploatare a echipamentelor energetice

Aprobarea pentru retragerea din exploatare se da de catre treapta de dispecer in a carei autoritate de decizie se gaseste echipamentul respectiv.

O cerere de retragere din exploatare trebuie sa cuprinda, in afara datelor cu caracter administrativ:

durata retragerii, inclusiv timpul necesar manevrelor care se executa la echipamentul respectiv;

denumirea exacta a echipamentului;

in cazul agregatelor de producere a energiei electrice si termice, puterea care se reduce si puterea care ramane utilizabila in centrala respectiva;

scopul retragerii din exploatare;

durata maxima in care echipamentul poate fi repus in functiune in caz de nevoie;

acordul consumatorilor, cand este cazul.

Darea in exploatare a echipamentelor energetice

In vederea darii in exploatare si a punerii in functiune, unitatea gestionara formuleaza o cerere care trebuie aprobata de treapta de dispecer cu autoritate de decizie asupra instalatiei respective.

Dispecerul de serviciu la treapta care are autoritate de decizie va permite inceperea manevrelor pentru darea in exploatare si punerea in functiune dupa ce:

s-a primit confirmarea sefului instalatiei ca echipamentul se poate da in exploatare si s-au facut precizarile necesare asupra situatiei sau starii operative in care se afla acesta;

s-a primit confirmarea ca echipamentele conexe, care s-au retras din exploatare in vederea legarii noului echipament, se pot reda in exploatare;

s-a primit confirmarea ca au fost modificate reglajele protectiilor si automatizarilor, tinand cont de darea in exploatare a noului echipament.

Schema normala

Dispecerul energetic national stabileste, tinand cont de autoritatea de decizie a fiecarei trepte, schema normala de conexiuni valabila pentru perioada de vara (1 aprilie - 30 septembrie) si de iarna (1 octombrie-31 martie). Schema normala fixata este schema preferentiala, urmarindu-se in permanenta realizarea ei in cadrul perioadei de valabilitate.

Criteriul care sta la baza elaborarii schemei normale este functionarea sigura si economica a sistemului energetic. Astfel, schema normala, impreuna cu automatizarile si protectiile prin relee, trebuie sa asigure:

continuitatea in alimentarea consumatorilor si salvarea categoriilor de consumatori importanti in cazul intreruperii functionarii unor elemente ale sistemului;

posibilitatea de insularizare a unor zone;

pastrarea stabilitatii statice a sistemului in regim normal si in regim post-incident;

posibilitatea lichidari rapide a perturbarilor regimului normal de functionare, astfel incat sa se pastreze stabilitatea dinamica a sistemului;

reducerea puterii de scurtcircuit pana la limitele admise pentru echipamentele instalate;

posibilitatea utilizarii la capacitatea maxima disponibila a surselor de putere activa si reactiva;

mentinerea nivelului tensiunilor in limitele normale;

alimentarea cat mai sigura a serviciilor interne ale centralelor si statiilor.

Comanda operativa a sistemului energetic in caz de incidente si avarii

Sarcinile personalului de comanda operativa in caz de incidente si avarii sunt:

asigurarea continuitatii functionarii SEN in ansamblu sau pe zone si platforme care s-au izolat;

localizarea cat mai rapida a incidentului sau avariei si luarea masurilor pentru prevenirea extinderii acesteia;

luarea masurilor pentru repunerea in functiune a echipamentelor;

stabilirea, in functie de echipamentele disponibile si de starea acestora, a unor sisteme si regimuri de functionare post-incident cat mai sigure;

raportarea incidentului sau avariei si a intreruperilor in alimentarea consumatorilor treptelor ierarhice superioare.

La randul sau, personalul de deservire operativa este obligat sa informeze imediat, concis si corect, treapta de dispecer care exercita comanda nemijlocita, asupra incidentelor sau avariilor care s-au produs.

Activitatea de lichidare a incidentelor si avariilor este condusa de treapta de dispecer care are in autoritate de decizie echipamentele respective. Aceasta treapta stabileste solutiile de lichidare a incidentului sau avariei, sau aproba solutiile propuse de catre treapta cu competenta sau de catre personalul de deservire operativa. Efectuarea detaliata pe operatii a manevrelor de lichidare a incidentului sau avariei revine personalului de deservire operativa din centrale si statii.

In cazuri exceptionale, care nu sufera amanare, manevrele se pot efectua sau conduce fara anuntarea prealabila a treptei de dispecer superioare, urmand ca aceasta sa fie informata ulterior, cat mai rapid posibil, asupra evenimentelor si a masurilor luate.

DESCRIEREA DISPECERATULUI

Principalele echipamente . Functii si dispunere in plan

Dispeceratul este conceput si realizat astfel incat sa asigure controlul si comanda la distanta a principalelor instalatii ale sistemului electroenergetic existent . Cele patru noduri ale modelului de sistem sunt denumite in LD centrala A, B, C si D. De asemenea, este prevazuta posibilitatea extinderii functiilor de dispecer asupra a inca doua noduri, denumite centrala E si centrala F.

Functiile principale si echiparea acestor elemente sunt prezentate in cele ce urmeaza.

Pupitrul de comanda (PC), format din trei module, este echipat cu aparate de masurare, dispozitive de comanda la distanta, centrala trelefonica si instalatie de interfon. In ansamblu, acest pupitru asigura controlul si comanda la distanta a instalatiilor utilizand solutii clasice: masurari in curenti slabi folosind tehnica analogica si comenzi prin comutatoare cu lampa inclusa prin circuite fizice independente. Aparatele de masurare sunt plasate pe partea verticala a pupitrului, dupa cum urmeaza:

modulul M1 - aparate pentru masurarea tensiunii pe barele statiilor A, B, C si D si aparate pentru masurarea curentului cuplelor existente in cele patru statii;

modulul M2 - aparate pentru masurarea puterii active, puterii reactive, precum si curentului generatoarelor G1-G4, racordului la sistemul exterior S si liniilor L1-L5 (la linii masura este prevazuta intr-un singur capat, respectiv L1A, L4A, L5A, L2C, L3C);

modulul M3 - aparate de masurare aferente centralelor E si F.

Functia de comanda la distanta a aparatelor de comutatie se realizeaza cu ajutorul unor comutatoare cu lampa inclusa, montate in cadrul unor scheme sinoptice, pe modulele M1 (centralele A si B) si M3 (centralele C si D). Este prevazuta posibilitatea comenzii tuturor intreruptoarelor din modelul de sistem. Semnalizarea pozitiei aparatelor comandate se face conform conventiei cunoscute, prin pozitia manerului comutatorului, asociata cu tipul luminii lampii incluse (continuu sau intermitent).

Prin instalatia de interfon II se poate stabili legatura intre LD si pupitrul de comanda .

Panoul sinoptic (PS) are exclusiv functia de semnalizare de pozitie. Sunt prevazute lampi de semnalizare pentru separatoarele de bare si casete de semnalizare cu doua lampi pentru intreruptoare.

Conventia de semnalizare pentru separatoare este: lampa aprinsa - aparat inchis si lampa stinsa - aparat deschis. In cazul intreruptoarelor, pozitia inchis este indicata prin aprinderea lampii rosii, iar pozitia deschis, prin aprinderea lampii verzi a casetei de semnalizare.

Panoul cu relee (PR) constituie o interfata prin care se asigura transmiterea comenzilor si a semnalizarilor de pozitie de la acesta spre panoul sinoptic al LD.

Calculatorul C1 impreuna cu perifericele sale este un calculator de proces functionand on-line, care asigura achizitia principalelor marimi care definesc starea operativa a instalatiilor . Legatura dintre C1 si instalatia primara controlata este asigurata prin interfata (cuplorul) de proces IP.

Un al doilea calculator (C2), receptioneaza printr-un sistem de comunicatie seriala datele achizitionate din proces de catre C1 si asigura prelucrarea acestora, oferind pe display o imagine sintetica .

Ansamblul celor doua sisteme de calcul C1 si C2 alcatuieste o structura ierarhizata de control a carei conceptie urmareste la o scara restransa, ideea de baza a arhitecturii unui sistem numeric de control a instalatiilor energetice.

Solutiile de obtinere si transmitere a informatiilor

Realizarea functiei de supraveghere prezentata mai sus se asigura printr-un ansamblu de echipamente care prelucreaza si transmit informatiile intre echipamentul electroenergetic si echipamentele de calcul.

Pentru controlul principalilor parametri electrici, sunt instalate traductoare cu iesire in curenti slabi (0-20 mA).

Sunt instalate urmatoarele tipuri de traductoare:

traductoare de tensiune pentru toate barele statiilor A, B, C si D;

traductoare de curent pentru cuplele din cele patru statii;

traductoare de putere activa, de putere reactiva si de curent pentru cele patru generatoare, pentru racordul la sistemul exterior, pentru capatul din statia A al liniilor L₁ , L₄ si L₅ si pentru capatul din statia C al liniilor L₂ si L₃.

Partea de comanda si semnalizare din cadrul dispeceratului lucreaza la tensiunea de 24Vc.c, transmiterea semnalelor facandu-se prin circuite fizice independente. Separatia fata de circuitele de comanda din sistem, care lucreaza la 220Vc.c, este asigurata printr-un set de relee intermediare montate in PR.

Supravegherea starii aparatelor de comutatie de catre calculatorul de proces se face prin intermediul unor relee montate in spatele panoului sinoptic, avand bobinele legate in paralel cu lampile de semnalizare care indica pozitia in schema sinoptica.

Se observa din enumerarea de mai sus ca pozitiile separatoarelor nu sunt controlate automat de catre calculatorul de proces. Aceasta solutie a fost adoptata din considerente didactice, studentii aflati la punctele de executie din statii avand obligatia sa raporteze telefonic dispecerului toate manevrele executate cu separatoare, prilej de familiarizare cu modul de efectuare a convorbirilor telefonice.

Transformarea in semnal numeric a celor 42 de intrari analogice se face cu ajutorul unui singur convertor analog-numeric care este cuplat ciclic la cate un semnal extern prin intermediul unui sistem de multiplexare. Sistemul de multiplexare este comandat de catre calculator prin intermediul unui circuit de interfata paralela 8255. Un al doilea circuit 8255 este utilizat pentru receptionarea simultana a cate 8 intrari binare, explorarea celor 24 de intrari facandu-se in cadrul unui proces ciclic comandat de catre calculator.

7.3.2.2.. Chei de comanda si indicatoare de pozitie

Cheile de comanda sunt cu lampa inclusa in soclu si pot avea sase pozitii (fig.2.1).

Fig.2.1. Comanda si semnalizarea de pozitie cu ajutorul unei chei de comanda

In cele ce urmeaza, se va urmari modul de manevrare a cheii pentru o anclansare si semnalizarile ce se obtin in acest timp.

a.       Intr-o prima etapa pregatitoare cheia se roteste la 90⁰ spre dreapta, in pozitia stabila 2. Prin aceasta nu este inca data comanda de anclansare , dar manerul cheii este acum intercalat in lungul schemei oarbe, ceea ce ar putea face pe observator sa considere ca intreruptorul este inchis. Trebuie deci semnalizata necorespondenta dintre pozitia cheii si pozitia intreruptorului, ceea ce se realizeaza optic, prin lumina lampii care devine palpaitoare.

b.       Intr-o a doua etapa se da comanda efectiva de anclansare a intreruptorului, apasand si apoi rotind cheia cu inca 45 ⁰. Pozitia 3 este nestabila si prin ridicarea maini de pe maner, datorita unor resoarte, cheia revine in pozitia stabila 4. De asta data, existand corespondenta intre pozitia cheii si a intreruptorului, lampa arde cu lumina continua

O manevrare corecta a cheii de comanda se face cu o scurta retinere - de circa o secunda in pozitia nestabila In caz contrar, datorita inertiei electrice si mecanice a elementelor de executie, este posibil sa nu fie indeplinita comanda data.

Comanda de declansare se da in mod analog, trecandu-se prin pozitiile 5 si 6 pentru a se ajunge in final in pozitia 1.

In cazul unei avarii, protectia comanda declansarea intreruptorului sau intreruptoarelor prin care este alimentat circuitul avariat. Aceasta conduce la un alt caz de necorespondenta intre pozitia cheii care indica "anclansat" si pozitia intreruptorului din statie care este declansat. Semnalizarea unei astfel de situatii se face simultan pe doua cai:

acustic: hupa atrage atentia in general asupra faptului ca s-a produs o avarie;

optic: detectandu-se lampa care palpaie, se determina concret care anume dintre intreruptoare este cel ce a declansat si in consecinta se determina pe care dintre circuite s-a produs avaria.

Pe pupitrul de comanda P_o1 din figura 1.2. este montata o cheie cu ajutorul careia se poate intrerupe circuitul de alimentare cu tensiune continua a lampilor de semnalizare a pozitiei aparatelor de comutatie. In mod normal, se functioneaza - din motive de economie - cu schema "stinsa" . Schema se "aprinde" doar cand se fac manevre de conectare sau deconectare a aparatelor de comutatie.

Circuitul de alimentare cu lumina palpaitoare a lampilor de semnalizare este conectat in permanenta si in consecinta conectarile sau deconectarile automate ale intreruptoarelor sunt intotdeauna puse in evidenta

Pentru semnalizarea optica la pupitrul de comanda a pozitiei separatoarelor care nu pot fi comandate de la distanta in laboratorul de Centrale si statii electrice se folosesc indicatoare de pozitie de tip IP. Clapeta lor de semnalizare, prin rotire, poate lua urmatoarele pozitii (fig.2.2):

doua pozitii de lucru la 90⁰, in lungul schemei oarbe sau transversal, corespunzatoare pozitiilor inchis sau deschis ale separatorului;

o pozitie intermediara, de repaus, la 45⁰ fata de pozitiile de lucru, indicand o intrerupere a circuitului electric al indicatorului; aceasta pozitie este luata de indicator si atunci cand tensiunea continua aplicata la bornele circuitelor sale scade sub 0,7 din valoarea sa nominala

Clapeta este adusa in pozitie de lucru sub actiunea cuplului produs de curentul care trece una din cele doua infasurari ale indicatorului si este readusa in pozitia intermediara de repaus de un resort antagonist.

Fig. 2.2. Pozitiile clapetei de semnalizare

Moduri de utilizare a calculatorului de la nivelul ierarhic O

Functionarea fara transmiterea datelor catre nivelul ierarhic superior

In prima etapa de implementare a sistemului de control, acest calculator a indeplinit atat functia de achizitie a datelor, cat si aceea de prelucrare a informatiilor, respectiv afisarea pe monitorul propriu a starii sistemului.

In acest mod de utilizare programul este compus din doua module, unul fiind scris in limbajul BASIC, iar celalalt in limbajul de asamblare al microprocesorului Z80 in jurul caruia este organizat calculatorul. Aceasta organizare exploateaza facilitatile oferite de limbajul BASIC in privinta afisarii pe ecranul monitorului a schemelor sinoptice si a realizarii dialogului operator-calculator. Pe de alta parte, modulul scris in limbaj de asamblare valorifica la maximum posibilitatile microprocesorului, asigurand o viteza de lucru sporita si deci reducerea timpului de explorare ciclica, in conditiile unui volum necesar de memorie mult mai redus decat cel cerut de un program similar, scris intr-un limbaj de nivel inalt.

Functiile asigurate de programul de calcul sunt descrise pe scurt in cele ce urmeaza.

A.    Afisarea unei scheme sinoptice pe ecranul monitorului. Pornind de la restrictiile impuse dimensiunii imaginii (22 linii x 32 coloane), schema generala a modelului de sistem electroenergetic a fost impartita in cinci scheme partiale: 2 scheme pentru statia A , notate A1 si A2 si cate o schema pentru statiile B, C si D.

Informatiile oferite de o schema oarecare sunt:

pozitiile aparatelor de comutatie (rosu pentru pozitia inchis si verde pentru pozitia deschis);

valorile tensiunilor pe barele colectoare si ale marimilor electrice (curent, putere activa si reactiva) caracteristice fiecarui circuit;

informatii privind modificarea pozitiei intreruptoarelor; pentru schema afisata la un moment dat, prin palpaire si semnal acustic, iar pentru intreruptoarele din celelalte statii, prin mesaje de tipul "A declansat intreruptorul " sau "A anclansat intreruptorul.."

In acelasi timp, orice modificare a pozitiei intreruptoarelor (anclansare sau declansare) este inregistrata cu ajutorul imprimantei, specificandu-se data si ora aparitiei evenimentului.

B. Supravegherea marimilor analogice. Pentru fiecare marime analogica se stabileste, prin baza de date, plaja normala de functionare. La iesirea sau revenirea in plaja normala a unei marimi , sunt generate mesaje de avertizare la imprimanta.

C.    Afisarea la cerere a unei marimi sau a unui grup de marimi analogice

D.    Modificarea limitelor plajei normale de functionare La un moment oarecare din cursul executiei programului sunt active una sau mai multe din functiile enumerate mai sus. Activarea unei anumite functii se face la cererea operatorului, prin intermediul tastaturii calculatorului, in cadrul unui dialog ale carui reguli generale sunt expuse in continuare.

Dupa incarcarea programului memorat pe caseta, acesta intra automat in executie, solicitandu-se operatorului sa tasteze data curenta si ora lansarii. in continuare, programul intra in faza "Alegerea functiei", pe ecran fiind listate principalele functii realizabile, operatorul fiind invitat sa aleaga una dintre acestea:

Afisare schema sinoptica

Afisare valori masurate

Modificare limite admisibile

Acceptarea unei anumite functii se face apasand tasta D, in momentul in care sageata din partea stanga a ecranului se afla in dreptul functiei respective. Apasarea pe tasta N are semnificatia refuzului functiei indicate pe sageata si ca urmare sageata este pozitionata in dreptul functiei urmatoare. Conventia de mai sus (D pentru Da si N pentru Nu) este valabila si in celelalte faze ale dialogului.

a.    Daca a fost aleasa functia "Afisare schema sinoptica", pe ecran apar numele statiilor, operatorul fiind invitat sa opteze pentru una dintre cele cinci scheme in care a fost impartita schema modelului de sistem electroenergetic. Dupa efectuarea alegerii prin apasarea pe tasta D, pe ecran apare schema sinoptica a statiei respective. Operatorul este intrebat daca doreste sa actualizeze pozitia separatoarelor. Daca raspunsul este negativ (N), programul intra in procesul de supraveghere ciclica pe schema afisata, proces care continua pana la o intrerupere solicitata de operator prin apasarea pe tasta BREAK-SPACE. In urma unei astfel de intreruperi programul se reintoarce la punctul "Alegerea functiei". Daca se doreste actualizarea pozitiei separatoarelor (raspuns D), in dreptul simbolurilor separatoarelor din schema afisata apare o sageata care se deplaseaza succesiv de la un simbol la altul. Daca pentru o anumita pozitie a sagetii indicatoare se tasteaza D, semnalizarea pozitiei separatorului respectiv trece in culoarea opusa: din rosu in verde sau din verde in rosu. Daca se tasteaza N, semnalizarea respectiva ramane nemodificata si sageata indicatoare se deplaseaza la simbolul separatorului urmator. Dupa epuizarea intregului sir de separatoare de bare, programul intra automat in procesul de supraveghere ciclica pe schema afisata. In aceeasi stare a programului se poate ajunge si inainte de a explora toate separatoarele, prin apasarea pe tasta BREAK-SPACE.

Daca in timpul procesului de supraveghere ciclica apare o modificare de stare a unui intreruptor este amorsat un semnal acustic, care persista pana la anularea sa de catre operator prin apasare pe tasta A.

b.    Daca a fost aleasa functia "Afisare valori masurate", pe ecran apar numele marimilor electrice masurate, insotite de o sageata indicatoare deplasabila. Operatorul alege prin tasta D marimile dorite. Dupa parcurgerea intregii liste sau dupa apasarea pe tasta BREAK-SPACE, pe ecran apar valorile cerute. Prin apasarea pe tasta ENTER se revine in punctul "Alegere functie".

c.    Daca a fost aleasa functia "Modificare limite admisibile", pe ecran apar numele marimilor masurate si valorile actuale ale limitelor in raport cu care se face prelucrarea. Pentru marimile alese ale caror limite trebuie modificate, operatorul este invitat sa specifice noile valori numerice. Iesirea din aceasta functie se face automat la epuizarea listei de marimi sau inainte de aceasta, daca se tasteaza BREAK-SPACE. In ambele cazuri programul se reintoarce in punctul "Alegere functie".

Functionarea in structura ierarhizata

In acest mod de utilizare programul rulat este scris exclusiv in limbaj de asamblare, ceea ce asigura o viteza de lucru sporita.

Functiile indeplinite de program sunt:

achizitia datelor din proces (intr-o maniera similara celei utilizate in varianta anterioara);

transmiterea datelor achizitionate, catre nivelul ierarhic superior, aceasta transmisie se face conform protocolului standard RS-232 de comunicatie seriala.

Functiile calculatorului de la nivelul ierarhic superior

La acest nivel este utilizat un PC avand urmatoarele caracteristici principale: procesor 486 Dx2, 80 Mhz, memorie RAM 32 MB, hard disk 1,8 GB, sistem de operare Windows/DOS, doua porturi seriale si un port paralel standard.

Programul rulat, scris in limbajul C+ + este de tip aplicatie Windows. Interfata cu utilizatorul prezinta elementele standard ale unui astfel de aplicatii (bare de meniu, casete de dialog, butoane etc.), ceea ce asigura o familiarizare rapida a operatorului cu modul de exploatare a programului.

Principalele optiuni disponibile sunt:

alegerea modului de lucru - simulare (off-line) sau proces (on-line);

alegerea frecventei cu care se executa operatia de exploatare ciclica a marimilor supravegheate si a celei la care se memoreaza starea operativa in vederea intocmirii jurnalului de exploatare;

stabilirea limitelor normale pentru parametrii analogiei (curente si tensiuni) pentru fiecare componenta a instalatiei primare.

Functiile indeplinite de componenta on-line a programului sunt:

achizitia in timp real a datelor de la un nivel ierarhic inferior printr-un port serial;

prelucrarea datelor receptionate constand in :

afisarea starii aparatelor de comutatie cu semnalizarea optica si acustica specifica in cazul modificarii pozitiei intreruptoarelor;

afisarea principalilor parametrii analogici cu semnalizarea situatiilor de depasire a limitelor admise pentru functionarea normala;

actualizarea de catre utilizator a starii separatoarelor;

intocmirea jurnalului de exploatare.

Componenta off-line a programului asigura un mediu comod si sugestiv pentru antrenarea prin simulare in vederea executarii manevrelor de baza din instalatia reala a laboratorului.

Bibliografie :

PE 029. Normativ de proiectare a sistemelor informatice pentru conducerea prin dispecer a instalatiilor energetice din sistemul energetic national.

PE 117. Regulament pentru conducerea prin dispecer in sistemul energetic national.

PE 118. Regulament general de manevre in instalatii energetice.