Laboratoare SCSAD

SISTEME NUMERICE. SEMNALE ŞI INFORMAŢII

Structurile moderne de conducere ale sistemelor electrice de putere au la bază sisteme informatice integrate, capabile să realizeze pentru echipamentele din staţii şi de pe liniile electrice aferente, funcţii complete de monitorizare, automatizare, protecţie etc. Aceste sisteme informatice, bazate pe sisteme cu microprocesoare, distribuite geografic şi ierarhic pe nivele de conducere, începînd cu celula din staţie şi pînă la treapta de dispecer cea mai înaltă, sînt sisteme inteligente, care realizează funcţii specifice, implementate prin programe adecvate.

Sistemele electrice de putere presupun două categorii de activităţi, şi anume: planificarea – dezvoltarea şi conducerea operativă. Aceste activităţi reclamă astăzi utilizarea unor sisteme informatice adecvate, constituite din reţele de calculatoare de proces, interconectate prin sisteme de telecomunicaţii moderne. Obiectivul principal al celor mai multe sisteme inteligente de monitorizare a RD este de a oferi utilizatorului suficiente informaţii şi facilităţi de comandă, pentru a exploata reţeaua electrică din subordine în condiţii de siguranţă, securitate şi economicitate.

Calculatoarele numerice sînt instrumente extrem de adecvate rezolvării unui spectru larg de probleme matematice, ştiinţifice, inginereşti sau de gestiune, dar ele îşi dovedesc limitele în domenii în care omul excelează, cum ar fi percepţia şi învăţarea din experienţă.

1.1. Sisteme numerice

Un sistem numeric (sistem digital) reprezintă un ansamblu de circuite digitale astfel conectate şi comandate încît să realizeze anumite funcţii precise. Odată cu dezvoltările tehnologice din domeniul electronicii şi ştiinţei calculatoarelor, s-au creat premisele unei noi abordări în domeniul realizării sistemelor digitale. Au apărut astfel sistemele digitale programabile, care au ca element central microprocesorul. Sistemele numerice cu microprocesor sînt sisteme digitale cu o structură hardware în general standard, ce pot fi particularizate în funcţie de aplicaţia concretă.

Un proces poate fi considerat ca o secvenţă de operaţii sau acţiuni, care sînt condiţionate de datele de intrare şi care produc semnale de ieşire. Datele de intrare pot fi perturbaţii sau mărimi de comandă. Perturbaţiile sînt semnale de intrare care nu sînt în general cunoscute sau asupra cărora nu se doreşte să se acţioneze. Mărimile de comandă sînt semnale ale căror valori sînt impuse procesului de către operator, de exemplu, sau de sistemul de comandă. Semnalele de ieşire reprezintă activitatea utilă a procesului. Observarea lor permite aprecierea stării procesului.

Noţiunea de proces este o noţiune dinamică, care permite descrierea unui fenomen sau sistem. Un proces complex se poate descompune în procese elementare care comunică între ele, Fig. 1.

Fig. 1. Decompoziţia unui proces în mai multe procese elementare

1.2. Interacţiunea cu un proces

Interacţiunea cu un proces se poate realiza la nivelul semnalelor de ieşire, în vederea determinării stării procesului, şi la nivelul semnalelor de intrare, pentru a realiza comanda procesului. Se pot distinge diferite moduri de interacţiune cu un proces: achiziţie de semnale, comandă, reglaj şi comandă automată.

• Achiziţia de semnale (de date) - Achiziţia de semnale reprezintă măsurarea semnalelor de ieşire a unui proces. Interacţiunea cu procesul se reduce deci la determinarea stării acestuia, în vederea cunoaşterii sau prezicerii evoluţiei sale, fără însă a acţiona asupra procesului propriu zis. Sistemele de achiziţie a datelor privitoare la consumul de energie electrică reprezintă un exemplu de achiziţie de semnale.

• Comanda - In cazul comenzii unui proces, operatorul său sistemul informatic acţionează asupra procesului impunîndu-i semnale de intrare de comandă. Un asemenea sistem este deschis şi perturbaţii necontrolabile pot provoca modificări ale stării procesului.