پروژه عملكرد قدرت الكتريكي در توزيع و انتقال برق

فهرست:

اهداف پروژه

سيستم هايPLC داخلي منازل

CEBus

نویز و اعوجاج

بررسی رفتار سیستمهای مبتنی برPLC در حضور تداخل، نویز و اعوجاج

بررسي امپدانس و تضعيف در كانال خط قدرت

ملاحظات شبكه كوپلاژ

استفاده از پروتكل 10-X

بروز نويز و مکش سيگنال در سيستم هاي مبتني برXIO

مکنده هاي سيگنال

مولدهاي نويز

انواع ميکروکنترلرهايPIC

توصيف ساختار ميكروكنترلرهايPIC

بيتهاي پيکر بندي(‌Configuration Bits)‌

سيکل دستورالعمل ميکروکنترلرهايPIC

منابع وقفه درميکروکتترلرهایPIC

وقفه هاي خارجي

کلياتی درباره عملکرد ماژولCCP در توليد پالسPWM

مدهاي مختلف پالس ساعت

طراحي مدارات فرستنده

منبع تغذيه

كوپلاژ و فيلترينگ و همزمان سازي

توليد و ارسال سيگنال پيوستة‌X10

الگوريتم برنامه

طراحي مدارات گيرنده

فيلترينگ

نرم افزار

عنوان :

عملكرد قدرت الكتريكي در توزيع و انتقال برق
    ١-١- اهداف پروژه

    مخابره و انتقال اطلاعات با بهر گيري از خطوط برق اعم از خطوط انتقال يا توزيع و نيز سيم كشي برق داخلي منازل را تحت عنوان مخابرات با حامل خط برق[1] قدرت الكتريكي مي شناسيم.

امروزه با گسترش و تنوع محصولات الكتريكي و الكترونيكي و استفاده از شبكه هاي مخابراتي در ادارات همچنين در منازل، نياز روز افزوني به ايجاد شبكه هاي مبتني بر تكنيك هاي قابل اطمينان و همراه با پياده‌سازي آسان و كم هزينه احساس مي شود.

    تكنيك مخابرة از طريق خطوط قدرت الكتريكي بنابر امكان پياده سازي بر خطوط و كانالهاي آماده و به ويژه در ساختمان هاي پيش ساخته يكي از گزينه هاي موثر و اقتصادي در ايجاد شبكه هاي مخابراتي به نظر مي رسد.

    بر اين اساس قصد داريم كه به بررسي پياده سازي بر خطوط و كانالهاي آماده و به ويژه در ساختمان‌هاي پيش ساخته يكي از گزينه هاي موثر و اقتصادي در ايجاد شبكه هاي مخابراتي به نظر مي رسد.                       

بر اين اساس قصد داريم به بررسي پياده سازي اين روش جهت ايجاد اتوماسيون داخلي منازل بپردازيم . و در اين راستا چالشهاي پيش رو روشهاي مورد استفاده در پيشگيري و رفع اين موانع را مورد مطالعه قرار دهيم .

    اين پروژه به طور ويژه قصد دارد به همراه ساخت ابزار فرستنده و گيرنده با بهره گيري از ميكروكنترل‌هاي خانواده PICبه ارزيابي پروتكل مخابراتي X10كه به منظور استفاده در شبكه هاي داخلي منازل طراحي شده است بپردازد.

    بر اساس اين هدف، تحقق موارد زير انتظار است:

    ١-مطالعه خطوط قدرت الكتريكي به عنوان يك كانال انتقال و روشهاي اتصال و انتقال از طريق آن

    ٢-ارزيابي پروتكل مخابراتي X10و رصد نمودن چالشها و كاستي هاي احتمالي اين شيوه در جهت دستيابي به شبكة‌ قابل اطمينان، همچنين مطالعة روش هاي قابل ارائه جهت رفع اين نواقص

    ٣-طراحي و ساخت ما ژول هاي فرستنده و گيرندة مبتني بر روش فوق.

   ١-٢-سيستم هاي PLCداخلي منازل

    برقراري ارتباط از طريق خطوط برق شيوة مفيد و معمولي براي استفادة داخل منازل
مي باشد.

    از اين رو برخي از شيوه هاي ارتباطي اعم از پروتكل هاي ارسال و دريافت داده كه به نسبت ساده تر هستند براي استفاده در داخل خانه ها به كار برده مي شود.

برخي از اين سيستم هاي مورد استفاده در ذيل تشريح مي شود.

    ١-٢-١-   CEBus((Consumer Electronics Bus

اين سيستم بر مبناي استفاده در شبكه هاي محلي و در منازل طراحي شده است و استانداردهايي را جهت RFو PLCو تعدادي ديگر از شيوه هاي شبكه هاي خانگي ارائه مي كند. كه در مورد PLC، ميزان و نحوة اعمال سيگنال با فركانس معين بر شبكه توسط اين استاندارد، تعيين مي شود.

به عنوان مثال، مقداردودوئي (1) توسط، سيگنال اعمال شده در s100 مشخص مي شود در حالي كه (0) دودوئي با اعمال سيگنال به مدت s200 حاصل مي شود. بنابراين در نهايت با توجه به تعداد  كاراكترهاي صفر و يك ارسال شده، وسيلة مورد نظر و نحوة كنترل آن مشخص مي شود.

    ١-٢-٢- 10-X

    10-X، نوعي از استاندارد عملي و قابل اجرا در منازل است اين استاندارد شامل شيوة آدرس دهي به تك تك  وسايل قابل كنترل داخل است در اين روش با استفاده از نقاط عبور از صفر حامل( شبكه برق داخل خانه) به عنوان هم زمان كننده (synchronizer) عمليات ارسال و دريافت انجام مي شود چنانکه حضور سيگنال پيوستة KHz120 به عنوان (١) و عدم حضور اين سيگنال به منزلة (۰) تلقي مي شود در روش X10ادوات مورد كنترل شامل دو آدرس هستند كه عبارتند از آدرس خانه و آدرس ابزار مورد نظر .

    و در نهایت یک آدرس کامل برای ارسال به روش  X10 شامل کد شروع، آدرس خانه، آدرس ابزار وآدرس (کد) کارکرد می باشد.

    سیستم X10به گونه ای طراحی شده است که جهت ارتباط دو طرفه دچار محدودیت است. ونیز به نسبت استانداردهای دیگر، ازسرعت کمتری برخوردار است. با این وجود این سیستم جهت استفاده در اتوماسیون منازل، مناسب به نظر میرسد. (در فصل دوم به توصیف بیشتر این سیستم خواهیم پرداخت.)

    ١-٣-بررسی رفتار سیستمهای مبتنی بر PLCدر حضور تداخل، نویز و اعوجاج؛

     از آنجایی که سیستمهای توزیع و انتقال انرژی الکتریکی در بر دارنده نویز و تداخل ناشی از سیستمهای الکتریکی متصل یا مجاور به آنها می باشند، طبیعتا محیط مناسبی برای کاربری در سیستم های مخابراتی نمی‌باشند.

-2-1- مکنده هاي سيگنال :

    منابع تغذيه اي سوئيچينگ، بنابر امکان و دستيابي به سطوح مختلف تغذيه و حجم کم و قيمت مناسب، يکي از گزينه هاي پر کار برد در وسايل الکترونيکي مي باشد. اينگونه منابع با يکسو سازي ولتاژ ها 220، ايجاد يک ولتاژ DCابتدايي نموده و از طريق اعمال اين ولتاژ به مدار برشگري با فرکانس بالا [2] و عبور ولتاژ خارجي مدار برشگر از يک ترانسفورماتور با فرکانس بالا، سطوح مختلف تغذية مورد نياز را فراهم مي‌نمايد. همچنانکه به نظر مي رسد، برشگر ها توليد کننده نويزهاي الکتريکي، قابل انتشار بر روي خطوط الکتريکي توزيع کنندة برق مي باشند از اين رو سازندگان اين گونه منابع سعي در کاهش اين اثرات دارند. از جملة رايجترين روشهاي فيلتر کردن اين منابع، به کار گيري خازن در ورودي جهت شنت کردن سيگنالهاي تداخل به زمين است.

    همين امر سبب ايجاد مشکلاتي براي ابزارهاي داراي خط الکتريکي مشترک با اين منابع مي شود. زيرا سيگنالهاي فرکانس بالاي موجود در اين خطوط، توسط چنين منابعي وارد زمين خواهند شد. اينگونه منابع و ادوات مشابه آنها را با عنوان «مکنده هاي سيگنال[3]» مي شناسيم.

بهترين راه رفع اين مشکل، جدا سازي منابع تغذية سوئيچينگ و سيستم هاي مشابه از طريق فيلتر کردن مي‌باشد. ( فيلتري با نام XPPF، به منظور استفاده از سيستم هاي مبتني بر X10طراحي شده و در بازار موجود مي باشد) روش هاي مختلفي براي يافتن مکنده هاي سيگنال در خطوط الکتريکي وجود دارد از جمله مي توان ابتدا مسيرهاي انشعابات خطوط برق داخل ساختمان را مشخص کرد( به کمک نقشه و يا با آزمون هر پريز برق که نياز به مهارت دارد) سپس با اتصال مدار فرستندة سيگنال در نزديکترين محل به جعبه تقسيم برق و نيز در دست داشتن اسکوپ جهت مشاهده قدرت سيگنال ارسالي، قوت سيگنال را در انشعاب مورد مطالعه قرار دهيم سپس با وارد نمودن هر مدار الکتريکي به آن انشعاب به تغييرات سيگنال را مشاهده نمائيم. در اين صورت با مشاهدة تغييرات چشمگير سيگنال مي توان مدار مکندة سيگنال را مشخص و آنرا جدا سازي نمود.

    ذکر دو نکته در  اين قسمت ضروري به نظر مي رسد:

    1-از آنجا که از تأثير قابل ملاحظه مدارات تغذية سوئيچينگ مطلع هستيم بهتر است ابتدا اين منابع و سيستم ها را استفاده کننده از آنها نظير کامپيوترهاي شخصي را از اتصال به خطوط برق خارج نمائيم.

    2- به منظور جدا سازي مکنده هاي سيگنال و نيز مولدهاي نويز، فيلترهاي خاصي طراحي شده است که توصيه مي شود در صورت دسترسي داشته حتماً از آنها استفاده شود.

    2-2-2- مولدهاي نويز

    همانطور که پيشتر اشاره شد، مانع ديگر در ايجاد قابليت اطمينان در سيستم X10مولدهاي نويز هستند. مولدهاي نويز از آنجا که ذاتاً داراي نويز بوده و بدون هيچ فيلتر از پيش طراحي شده اي مستقيماً به برق متصل مي شوند، سبب بروز اشکال در گيرندة X10مي شود و دليل اين مطلب آنست که فرکانس نويز ايجاد شده درست در محدودة باند عبور سيگنال ارسالي X10قرار دارد.

    متهمان عمدة در اين بخش لامپ هاي فلورسنت فشرده هستند. چه آنکه برخي از انواع اين دسته از لامپها درست با مرکزيت نقاط عبور از صفر ايجاد نويز مي کنند. يعني دقيقاً در زمان ارسال سيگنال در استانداردX10.

• تاثیر شخصیت پدر ومادر بر فرزندان
• دانلود رايگان نمونه سوالات پيام نور درس معادلات دیفرانسیل نيمسال اول 93-92
• دانلود رايگان نمونه سوالات پيام نور درس روش های محاسبات عددی,محاسبات عددی نيمسال اول 93-92
• دانلود رايگان نمونه سوالات پيام نور درس ریاضی عمومی 1 نيمسال اول 93-92
• دانلود رايگان نمونه سوالات پيام نور درس ریاضی 2,ریاضی عمومی 2,ریاضی کاربردی 1 نيمسال اول 93-92
• دانلود رايگان نمونه سوالات پيام نور درس شیمی عمومی 1,شیمی1 نيمسال اول 93-92