Введение
1 Основные понятия и классификации информационных систем 5
1.1 Информационные системы и их классификация 5
1.2 Информационно-измерительные системы 7
1.3 Выводы к первой главе 11
2 Архитектура и функциональные особенности систем для мониторинга
качества электроэнергии 12
2.1 Выводы ко второй главе 18
3 Обзор специализированных форматов данных 19
3.1 Формат COMTRADE 19
3.2 Формат PQDIF 20
3.1 Выводы к третьей главе 26
4 Обзор программного обеспечения для реализации распределенной информационно-измерительной системы для мониторинга качества электроэнергии 27
4.1 Программное обеспечение PQView 27
4.2 Программное обеспечение PAS 29
4.2.1 Ручное преобразование в формат PQDIF 34
4.2.2 Автоматическое преобразование в формат PQDIF 36
4.3 Программное обеспечение PQDiffractor 37
4.4 Выводы к четвертой главе 39
5 Структура предлагаемой распределенной информационно¬измерительной системы для мониторинга качества электроэнергии.... 40
5.1 Выводы к пятой главе 43
6 Анализ полученных результатов 44
6.1 Выводы к шестой главе 55
Заключение 56
Список использованных источников 57
Приложение А Плакаты презентации 61
Качество электроэнергии характеризует «степень присутствия» в подаваемой электроэнергии помех и возмущений, которые приводят к неэффективному ее использованию, а также к возмущениям в электросети, которые могут привести к сбоям и отказам питающегося от нее оборудования.
Проблемы, связанные с качеством электроэнергии могут повлиять на работу многих видов оборудования предприятия, особенно на устройства на микропроцессорной основе. Компьютеры, серверные станции, системы управления электроэнергией, оборудование для машиностроения, оборудование для пищевой промышленности, медицинское оборудование - все они могут преждевременно выйти из строя, если не принимать мер по их защите от опасных колебаний напряжения и сопутствующих им помех.
Последствиями низкого качества электроэнергии могут стать периодические сбои в работе вычислительного оборудования, потери данных, преждевременные отказы аппаратного обеспечения, перегрев элементов и другие. Такие последствия в дальнейшем способствуют снижению производительности и как следствие снижению экономических показателей предприятий.
Качество электроэнергии имеет особенно важное значение для промышленных и коммерческих потребителей, когда производство и процессы управления возложены на компьютеризированное оборудование, особенно чувствительное к помехам и возмущениям в электрической сети.
Необходимость создания универсального формата данных, отображающего качество электроэнергии, стала особенно актуальна в последние дни. Многие поставщики электроэнергии используют свой формат для хранения данных с устройств мониторинга качества электроэнергии, при этом создавая под этот формат системы мониторинга качества электроэнергии и связанные с ними программные приложения. В целях увеличения выгоды, которая может быть достигнута интеграцией всех этих систем в одну
Целью магистерской диссертации является разработка распределенной информационно - измерительной системы для мониторинга качества электроэнергии (РИИС МКЭ) с дальнейшей установкой в кампусе СФУ в качестве автоматизированного рабочего места (АРМа) энергетика, а также при реализации лабораторного практикума с удаленным доступом.
Для достижения цели магистерской диссертации были определены следующие задачи:
- изучить особенности и принципы построения систем для мониторинга качества электроэнергии;
- провести сравнительный анализ форматов данных используемых в системах МКЭ и выбрать наиболее актуальный;
- выполнить анализ предметной области и существующих на рынке технологических решений;
- выявить требования для построения РИИС МКЭ;
- провести анализ и сделать выбор программного обеспечения для реализации РИИС МКЭ;
- осуществить проектирование архитектуры и реализовать РИИС МКЭ;
- провести статистический анализ полученных результатов.
Рассмотрены особенности архитектуры систем мониторинга качества электроэнергии и функции, которые они выполняют.
Проведен анализ и сравнение программного обеспечения для мониторинга качества электроэнергии и специализированных форматов данных для хранения информации о качестве электроэнергии COMTRADE и PQDIF. На основе этого предложена распределенная информационно-измерительная система для мониторинга качества электроэнергии, использующая в качестве хранения данных о качестве электроэнергии стандартизированный IEEE формат PQDIF. Структура предложенной системы позволяет использовать ее как автоматизированное рабочее место энергетика, а также для лабораторных практикумов с удаленным доступом.
Проведено апробирование функционала системы, в результате чего показано преобразование полученных данных в формат PQDIF, их визуализация и приведены результаты статистического анализа качества электроэнергии.
Предложенный вариант распределенной информационно-измерительной системы для мониторинга качества электроэнергии включает в себя как аппаратную, так и программную защиту данных, что делает систему более безопасной.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
