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TD_LTE系统功率控制技术的研究

TD_LTE系统功率控制技术的研究
TD_LTE系统功率控制技术的研究

摘要:分析了TD-SCDMA 的长期演进系统(TD-LTE )中的无线资源管理(R R M )技术,介绍了TD-LTE 系统的功率控制(Power Control )原理以及流程设计,提出了一种基于目标SINR 的室外开环上行功率控制算法,研究了在功率控制中目标SINR 对系统吞吐量的影响,仿真结果表明随着目标SINR 的增长,小区边缘用户SINR 迅速增大到达一定的峰值之后缓慢下降并趋于稳定,

由此产生增益。关键词:R R M;TD-LTE;FDD-LTE;功率控制

陈俊彭木根王文博(北京邮电大学信息与通信工程学院北京100876)

TD-LTE 系统功率控制技术的研究

为了使移动通信与宽带无线接入BWA (Broad -band Wireless Access )技术相互融合,并同时应对WiM AX 和4G 的挑战,3GPP 启动了LTE 项目。LTE 采用

正交频分复用(OFDM

)、多输入多输出(MIMO )等先进的无线传输技术、扁平网络结构和全IP 系统架构,支持最大20M Hz 的系统带宽、超过200M bit/s 的峰值速率和更短的传输延时,频谱效率达到3GPP R6标准的3~5倍。

TD-LTE 作为TD-SCDMA 的演进技术,目前已成为3GPP 唯一的基于TDD 技术的LTE 标准。中国全面启动的TD-LTE 产业与国际LTE 产业基本同步,并已被国际广泛接受,将为中国在引领移动通信产业的发展带来重要的机遇。TD-LTE 一方面继承了TD-SCDM A 智能天线、特殊时隙等的核心专利;另一方面,

TD-LTE 可以提供更高的带宽,通过更灵活的频谱配置方案(1.4~20MHz )来提升网络效率和单个基站效率,并且采用公共无线资源管理控制基站来简化系统结构,减少网络节点,从而更加有效地为用户提供服务[1]。

在所有蜂窝系统中,无线资源管理(RRM )的功能对于系统的性能非常重要,它决定了容量、覆盖和

服务质量(QoS )及无线接口资源的使用效率。RRM 提供空中接口的无线资源管理的功能,目的是能够提

供一些机制保证空中接口无线资源的有效利用,实现最优的资源使用效率、

更高的数据速率、更低的时延,从而满足系统所定义的无线资源相关的需求[2]。

1LTE 系统架构

LTE 系统在设计之初便在基于分组交换的提高

数据速率、降低传输时延、提高系统性能、降低系统复杂度等系统需求方面进行了严格的定义,现有3G

系统架构难以满足LTE 的系统需求,为全面满足LTE 系统需求,系统架构也重新进行了设计。

从整体上说,TD-LTE 系统和FDD-LTE 系统采用相同的系统架构,与3GPP 系统类似,分为核心网和接入网两部分;

TD-LTE 和FDD-LTE 之间的差别主要表现在帧结构(TDD 帧包含特殊时隙DwPTS 和UpPTS )

和多天线配置上(TDD 沿用智能天线技术,

支持8天线的波束赋形技术,FDD 最多支持4天线)[4]

如图1所示,

LTE 系统的整体架构包括演进后的核心网EPC (Evolved Packet Core network ),即图中的

M M E/S-GW 和演进后的接入网E-UTRAN 。LTE 接入网仅由演进后的节点B 即eNB (evolved Node B )组成,提供到UE 的E-UTRA 控制面与用户面的协议终止点。eNB 之间通过X2接口进行连接,并且在需要通信

的两个不同eNB 之间总是会存在X2接口。

LTE 接入网收稿日期:2010-08-02

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与核心网之间通过S1接口进行连接,

S1接口支持多到多连接方式。

与3G 系统的网络架构相比,接入网仅包括eNB 一种逻辑节点,网络架构中节点数量减少,网络架构更趋于扁平化。这种扁平化的网络架构带来的好处是降低了呼叫建立时延以及用户数据的传输时延,并且由于减少了逻辑节点,也会带来运营成本(OPEX )与资本支出(CAPEX )的降低[5]。

2TD-LTE 系统RRM 组成

RRM 技术包括无线承载控制(RBC )、无限接纳

控制(RAC )、连接移动性控制(CMC )、动态资源分配(DRA

)、小区间干扰协调(ICIC )和负载均衡(LB )。无线承载控制RBC (Radio Bearer Control )包括无线承载的建立、保持、释放,是对无线承载相关的资源进行配置。当为一个服务连接建立无线承载时,无线承载控制需要综合考虑E-UTRAN 中无线资源的整体状况、正在进行中的会话的QoS 需求以及该新建服务连接的QoS 需求。

无线接纳控制RAC (Radio Admission Control )功能用于在请求建立新的无线承载时判断允许介入或拒绝接入。为得到合理、可靠的判决结果,在进行接纳判决时,无线接纳控制需要考虑E-UTRAN 中无线资源状态的总体情况、QoS 需求、优先级、正在进行中的会话QoS 情况以及该新建无线承载的QoS 需求[6]。

连接移动性控制CMC (Connection Mobility Con -trol )功能用于对空闲模式及连接模式下的无线资源进行管理。在空闲模式下,为小区重选算法提供一系列参数以确定最好小区;在连接模式下,支持无线连接的移动性,基于UE 与eNB 的测量结果进行切换决策。

动态资源分配DRA(Dynamic Resource Allocation )又称为分组调度PS (Packet Scheduling ),该功能用于分配和释放控制面与用户面数据包的无线资源,包括缓冲区、

进程资源、资源块等。动态资源分配主要考虑无线承载QoS 需求、信道质量信息、干扰状态等信息。

小区间干扰协调ICIC (Inter-cell Interference Co -ordination ,)功能是指通过对无线资源进行管理,从而将小区之间的干扰水平保持在可控的状态下,尤其是在小区边界地带,需要对无线资源做些特殊的管理。

负载均衡LB (Load Balancing )功能用于处理多个小区间不均衡的业务量,通过均衡小区间的业务量分配,提高无线资源的利用率,将正在进行会话中的QoS 保持在一个合理的水平,降低掉话率。负载均衡算法可能会导致部分终端进行切换或小区重选,以均衡小区间负载状况。

3功率控制

TD-LTE 系统是一个干扰受限系统,其优越性的体现有赖于功率控制技术的使用。功率控制是

TD-LTE 系统中资源分配和干扰管理的关键技术之一,有效的功率控制算法能够降低用户间的相互干扰,可以在满足每个用户通信质量的前提下,最小化其发射功率,从而减少干扰、增加系统容量,并能延长手机的待机时间[7]。3.1功率控制算法分类

功率控制算法主要从两个层次分析和研究:全

局层次和局部层次。可以将功率控制分成不同的类型[3]

,如图2所示。

根据功率控制在蜂窝系统中的链路方向不同分为:上行功率控制(从移动台到基站)和下行功率控制(从基站到移动台);根据功率控制处理方式分为:

图1LTE 系统架构

图2功率控制技术分类

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集中式功率控制和分布式功率控制。根据确定功率控制命令的测量指标分为:基于信号功率、基于SIR (信干比)、基于BER(误码率);根据功率控制信息的获取方式分为:开环、闭环、外环。其中闭环又称为快速内环。

开环功率控制是指发射端根据自身测量得到的信息对发射功率进行控制,不需要接收端的反馈。开环功率控制在TD-LTE系统中主要用于随机接入过程,由于系统上下行链路在同一个载频上传送,通过对导频信号的路径损耗估计,接收端可以对发送信号的路径损耗进行准确估计,相应调整发送功率。开环功率控制的基本原理可描述为:

P nest(dBm)=P loss(dB)+P des(dBm)

其中P nest为开环功率控制调整后的终端发射功率;P loss为测量得到的链路路径损耗;P des为基站期望收到的目标功率。

开环功率控制不需要反馈信道,算法相对于闭环功率控制反应更灵敏。它可对移动台发射功率的调整一步到位,即信道衰落多少就补偿多少。但是在深衰落的信道环境中,开环会使功率幅度调节过大产生误调,恶化系统性能。所以开环功率控制在目前的标准中仅在无线链路建立时使用。

闭环功率控制是指需要发射端根据接收端送来的反馈信息对发射功率进行控制的过程。它分为功率调节和功率判决两个部分,因此功率调整的延迟较大。

环境因素(主要是用户的移动速度、信号传播的多径和迟延)对接收信号的质量有很大的影响。当信道环境发生改变时,接收信号SIR和BLER的对应关系也相应发生变化。要根据信道环境的变化,调整接收信号的SIR目标值。由于UE和基站间的通信,闭环功率控制可以校正测量误差,并且以更小的更新周期来补偿快衰,但是相对地需要一部分的反馈信息来换取调整精度的提高。另外还可以加入外环功控,结合快速AM C(自适应调制和编码)来补偿因信干噪比(SINR)测量和干扰变化而产生的误块率(BLER)相对目标值的偏离。

外环功率控制的功能是将目标SIR调整到最恰当的值,以保证信号质量。外环功率控制流程主要包含三部分:测量接收信号质量BLER、查询指定BLER 门限值、门限判决,按照相应策略调整SIR目标值。

外环功率控制的SIR目标值调整策略是外环功率控制流程的核心部分,理想的外环功率控制算法可以根据测量BLER值(或物理层BER等测量信息),兼顾判决的不同情况,以不同步长调整SIR目标值。根据功率调整大小的度量,功率控制又分为连续功率控制和离散功率控制;根据功率更新的测量,功率控制分为功率调整步长固定(固定步长算法)和功率调整步长根据信道状况自适应地调整。

3.2TD-LTE功率控制的特点

由于LTE下行采用OFDM A技术,一个小区内发送给不同UE的下行信号之间是相互正交的,因此不存在CDM A系统因远近效应而进行功率控制的必要性,即基站对本小区内所有频带都是以等功率发射的。在TD-LTE中主要侧重上行功率控制,用户根据功率控制参数对不同的信道设定不同的上行发射功率。TD-LTE上行功控主要用于补偿信道的路径损耗和阴影衰落,并用于抑制小区间干扰。采用慢功控方式,功控频率不高于200Hz。TD-LTE系统可以利用上下行信道对称性进行更高频率的功率控制。

开环功率控制一般用于TD-LTE系统的上行链路中;闭环功率控制在上下行都有,有时会结合外环功率控制来使功率保持在一定范围内。功率漂移与软切换相关,由于TD-LTE中采用硬切换,所以此处并不考虑功率漂移。此外,非实时服务的功控是选择性质的,因为有混合自动重传请求(HARQ),所以非实时服务不再需要功率控制使接收功率在深衰下仍保持在给定值上[8]。

3.3FDD系统和TDD系统的功率控制区别

TDD系统开环功率控制算法和快速闭环功率控制算法理论上完全可以采用类似FDD系统的相应算法机制,主要差别在于不同算法的具体参数设置,如TDD系统的快速闭环功率控制只在每帧(或子帧)内某个或某些时隙执行是非连续的,另外采用了多用户检测技术和智能天线技术,所以其调整步长和FDD系统有很大不同。在TDD系统中,外环功率控制算法需要充分考虑其每时隙服务用户数少,每个接入用户对系统负载影响剧烈的特性,采用外环功率控制调整步长策略,自适应确定最佳目标SIR值,保证系统频谱效率尽量高[10]。

3.4TD-LTE功率控制算法

TD-LTE理论上不需要下行功率控制,而上行功

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率控制仅是为了补偿路径损耗和阴影衰落,所以我们只讨论上行功率控制算法。上行功率控制计算公式可表示为[9]:

P =min{P m ax ,10log 10M +P 0+α×PL +ΔMCS +f (Δi )}其中,P 为UE 的发射功率;P m ax 为UE 的最大发射功率;

M 为分配给该UE 的上行RB 数量;P 0为小区特定或UE 特定的参数(包括目标SINR 、干扰水平等);α为小区特定的路损补偿系数,(取决于部分功控的幅度,α=1即进行完全的路损补偿);PL 为UE 测量下行路损值;ΔMCS 是由RRC (无线资源控制)层制定的针

对某个特定M CS 的参数;

Δi 是小区特定的发射功率控制闭环修正系数;函数f (x )由高层给出。

3.5开环功率控制仿真结果分析

图3给出了室外开环功率控制在频率复用因子为N=1情况下,

小区半径分别为r=300时的SINR-CDF 曲线。表1为图中各条曲线5%CDF 对应的SINR 值SINR cell-edg e 。

结果可看出,当小区半径一定,SNR T 的取值在-2~6dB 之间变化时,SINR cell-edg e 的变化趋势为迅速增大到达一定的峰值后缓慢下降并趋于稳定。其中,当SNR T 取值大于5dB 之后SINR cell-edg e 基本保持在-7dB 左右,因为在SNR T =5dB 时几乎所有的用户都已经使用最大发射功率值进行通信,继续增大SNR T 不会对SINR cell-edg e 产生影响,此时相当于未使用上行功率控制技术;在小于5dB 后,用户开始根据功率控制算法进行功率的选择,由表1中可知r=300对应的SINR cell-edg e 峰值出现在SNR T =2dB 时。

4结束语

本文提出了一种基于目标SINR 的室外开环上行功率控制算法,并研究了在功率控制中目标SINR 对系统吞吐量的影响。静态链路级仿真结果表明随着

目标SINR 的增长,

小区边缘用户SINR 迅速增大到达一定的峰值,之后缓慢下降并趋于稳定,并产生了增益,提高了系统性能。参考文献

[1]M u gen Peng,Wenbo Wang,Hsiao-Hwa Chen.TD-SCDM A

Evolution.IEEE Vehicular Technology M agazine,June 2010,5(2):28-41

[2]M ugen Peng,Wenbo Wang.A Framework for Investigating

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[3]彭木根,王文博.3G 无线资源管理与网络规划优化[M ].北京:

人民邮电出版社,2006

[4]M ugen Peng,Wenbo Wang,Hsiao-Hwa Chen.Technologies and

Standards for TD-SCDM A Evolutions to IM T-Advanced.IEEE Communications M agazine,December 2009,47(12):50-58[5]沈嘉,索士强,全海洋等.3GPP 长期演进(LTE )技术原理与

系统设计[M ].北京:人民邮电出版社,

2008[6]M ugen Peng,Wenbo Wang,Jie Zhang.Investigation of Capacity

and Call Admission Control in TD-SCDM A Uplink Systems Employing

M ulti-user

Detection

and

Smart

Antenna

Techniques.Wireless Communications and M obile Computing,February 2010,10(2)241-256

[7]3GPP TS 36.101v8.7.0.Evolved Universal Terrestrial Radio

Access (E-UTRA);User Equipment (UE)Radio Transmission and Reception (Release 8)

[8]3GPP TS 36.133v8.6.0.Evolved Universal Terrestrial Radio

Access

(E-UTRA);Requirements for Support of Radio

Resource M anagement (Release 8)

[9]3GPP TS 36.331v8.6.0.Evolved Universal Terrestrial Radio

Access (E-UTRA);Radio Resource Control (RRC);Protocol Specification (Release 8)

[10]Stefania Sesia,Issam Toufik,M

atthew Baker.LTE-The UM TS

Long Term Evolution:From Theory to Practice.Wiley,New York,2009

作者简介:陈俊,北京邮电大学硕士研究生;专业为通信与信息系统。■

图3室外开环功控下系统平均吞吐量对比示意图

表1小区半径和SNR T 的不同组合对应的SINR cell-edge (dB),N=1

5

6

-7.47-7.47

-2

300

-25.22-1

-15.39-8.101

2

-6.10-5.873

4

-7.16-7.47SNR T (dB)r (m)

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电力负荷控制技术应用及发展趋势分析

电力负荷控制技术应用及发展趋势分析 发表时间:2018-10-01T17:51:58.973Z 来源:《基层建设》2018年第24期作者:赵鹏 [导读] 摘要:电力负荷控制系统是我国电力系统的重要组成部分,电力负荷控制技术是保证电力负荷控制系统正常工作的重要技术,进而也是整个电力系统正常工作的技术保障,电力负荷控制技术的内容比较复杂,在应用的过程中必须抓住该技术的要点使其更好地发挥作用。 国网吉林省电力有限公司榆树市供电公司吉林长春 130400 摘要:电力负荷控制系统是我国电力系统的重要组成部分,电力负荷控制技术是保证电力负荷控制系统正常工作的重要技术,进而也是整个电力系统正常工作的技术保障,电力负荷控制技术的内容比较复杂,在应用的过程中必须抓住该技术的要点使其更好地发挥作用。本文将研究电力负荷控制技术及应用情况。 关键词:电力负荷;控制技术;应用;发展趋势 1电力负荷控制技术 1.1无线电力负荷控制技术 无线电力负荷控制技术采用无线电波作为信息传输通道,控制中心通过无线电台与中转站、接收执行站交换信息,向大中小各用户发送各种负荷控制指令,控制用户侧用电设备的控制系统,实现负荷控制目的。 1.2工频电力负荷控制技术 工频电力负荷控制技术要求在每个变电站装设一台工频信号发射机,应用配电网络作为传输通道。其基本原理是根据控制中心发来的控制信号,在配电变压器低压侧,在电源电压过零点前25°左右时产生一个畸变,该畸变信号返送到10kV侧,再传输给该变电站的低压侧。 由于畸变是按照信息编码的要求产生的,所以在接收端通过判别电压过零前的畸变来接收编码信息,即可实现用户侧的负荷控制。 1.3载波电力负荷控制技术 传统的载波通信是把载波信号耦合到高压线的某一相上,经高压线传送,接收端通过从同一相的高压线上获取此载波信号来实现一对一的远方通信。而载波负荷控制技术是把调制到10kHz左右频率的控制信号耦合到配电网的6~35kV母线上,并随配电网传输到位于电网末端的低压侧。位于低压侧的载波负荷控制接收机从电源中检测出此控制信号,完成相应的控制操作。载波电力负荷控制能直接控制到千家万户,有很好的扩展性。 2电力负荷控制技术的主要内容 电力负荷控制技术属于电力系统远动技术的范畴,电力负荷控制系统作为我国电力系统中众多控制系统中的一个组成部分,具有其自身的特点和优势,电力负荷控制系统与电网监控系统最大的不同就是电力负荷控制技术主要是控制用户端的用电情况,而不是控制发电站的发电情况。电力负荷控制技术的应用既增加了电力系统的用电安全又从某种程度上降低了用电的成本。电力负荷控制技术的内容比较复杂,下面将介绍电力负荷控制技术的主要内容。 2.1监控电力系统中的负控终端 电力系统中的负控终端就是指用电的个人或者部门那一端,在对实际的用电终端实施检测之前,应该利用模拟技术模拟出不同的用电环境,利用相关的检测软件和计算机技术来控制系统中的硬件部分,进而对模拟的不同用电环境中用电终端的用电情况进行控制和检测,找到及时解决用电问题或者是电路问题的方法,这是电力负荷控制技术的工作原理。电力负荷控制技术在实际的使用过程中主要是通过在用电终端安装检测控制装置,监测用户终端的用电情况,可以限制用户的用电量,防止不合理不公平用电情况的发生,维护用电终端的用电秩序,保证用户用电的合理性。控制系统还可以完成远程电表数据的观测工作,在用户没有及时缴费的情况下提醒用户缴纳电费或者是在用户电量将要用完的情况下提醒用户续缴电费,保证用户用电的连续性,防止因电力问题影响用户的生活。负控终端的检测工作不仅能够保证用户端用电的合理性,而且还能够为电力企业的生产和销售工作提供依据,终端控制系统能够收集实时的用电数据,电力企业可以根据用电数据分析用户的用电需求情况,合理安排电力的生产工作和营销工作。 2.2电力负荷控制技术的主要类别 目前电力负荷控制技术主要包括四种:工频电力负荷控制技术、音频电力负荷控制技术、载波电力负荷控制技术、无线电力负荷控制技术、光纤通讯与GPRS公网通讯模式等。工频电力负荷控制技术主要应用于变电站,在变电站安装工频信号发射器,一般情况下每个变电站配设一台工频信号发射器,传输工频信号发射器发射出的信号的通道是配电网络。工频电力负荷控制技术的主要工作程序是:调度中心发射带有一定指令的控制信号,人为地造成变电站相应装置的短路,进而让高压母线上的电压在短时间内产生一定程度的畸变,人为造成的短路是根据调度中心发出信号中携带的指令进行的,因此人为短路的形成也携带了一定的信息,使接收端可以根据不同的信息编码完成相应的负荷控制工作。音频电力负荷控制技术则是在变电站安设信号注入设备,一般情况下也是每个变电站配设一套信号注入设备,输入信号设施的主要部件有站端控制机、载波式音频信号发射器和信号耦合设备,其中站端控制机主要负责接收带有不同指令的调度信号,并把调度信号输入到载波式音频信号发射机,载波式音频信号发射机把带有指令的信号转换成音频脉冲,信号耦合设备把音频脉冲注入到配电网中,实现对用电终端的检测和控制。载波电力负荷控制技术主要是通过把控制信号进行调制,调制成为六到十六赫兹的信号,利用信号耦合设备把经过调制的信号注入到六到三十五千伏的配单线路中,电压系统中的低压部分装设的载波负荷控制接收装置接收耦合设备传输的信号,并根据信号的要求完成对用电终端的检测控制工作,载波电力负荷控制技术的工作流程与音频电力负荷控制技术的工作流程具有相似之处,但是载波电力负荷控制技术能够控制电线所到之处所有部位的负荷情况。无线电力负荷控制技术主要依靠无线电波来完成对用电终端的控制,具体控制流程为:调度指挥中心利用无线电台发射无线电波,通过无线电波来向中转站和接收执行站传输信息,接收执行站通过分析无线电波中携带的信息和指令来完成相应的负荷控制工作。 这四种电力负荷控制技术都有自己的优势和特点,其中音频电力负荷控制技术和载波电力负荷控制技术在使用过程中信号的传输质量更高,系统能够根据高质量的信号更好地完成控制工作而且设备价格也比工频电力负荷控制技术和无线电力负荷控制技术中的设备价格低,但是系统的维修改造费用较高,控制范围不如其他技术的控制范围广。无线电力负荷控制技术的信息传输效率高,能够在短时间内通过传输大量的信息完成多项控制工作。在实际的电力负荷控制技术选择的过程中应该根据具体的资金情况、系统的环境等具体情况选择出

无线发射功率与收灵敏度

无线发射功率与收灵敏度 发射功率与增益 无线电发射机输出的射频信号,通过馈线(电缆)输送到天线,由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后,由天线接收下来(仅仅接收很小很小一部分功率),并通过馈线送到无线电接收机。因此在无线网络的工程中,计算发射装置的发射功率与天线的辐射能力非常重要。 Tx是发射( Transmits )的简称。无线电波的发射功率是指在给定频段范围内的能量,通常有两种衡量或测量标准: 功率(W )-相对 1 瓦(Watts )的线性水准。例如,WiFi 无线网卡的发射功率通常为0.036W ,或者说36mW 。 增益(dBm )-相对 1 毫瓦(milliwatt )的比例水准。例如WiFi 无线网卡的发射增益为15.56dBm 。 两种表达方式可以互相转换: dBm = 10 x log[ 功率mW] mW = 10 [ 增益dBm / 10 dBm] 在无线系统中,天线被用来把电流波转换成电磁波,在转换过程中还可以对发射和接收的信号进行“放大”,这种能量放大的度量成为“增益(Gain)”。天线增益的度量单位为“ dBi ”。 由于无线系统中的电磁波能量是由发射设备的发射能量和天线的放大叠加作用产生,因此度量发射能量最好同一度量-增益(dB ),例如,发射设备的功率为100mW ,或20dBm ;天线的增益为10dBi ,则: 发射总能量=发射功率(dBm )+天线增益(dBi ) =20dBm +10dBi =30dBm 或者:=1000mW =1W 在“小功率”系统中(例如无线局域网络设备)每个dB 都非常重要,特别要记住“ 3 dB 法则”。 每增加或降低3 dB ,意味着增加一倍或降低一半的功率: -3 dB = 1/2 功率 -6 dB = 1/4 功率 +3 dB = 2x 功率 +6 dB = 4x 功率 例如,100mW 的无线发射功率为20dBm ,而50mW 的无线发射功率为17dBm ,而200mW 的发射功率为23dBm 。 接收灵敏度 Rx是接收(Receive)的简称。无线电波的传输是“有去无回”的,当接收端的信号能量小于标称的接收灵敏度时,接收端将不会接收任何数据,也就是说接收灵敏度是接收端能够接收信号的最小门限。 接收灵敏度仍然用dBm 表示,通常ZIGBEE 无线网络设备所标识的接收灵敏度(如-94dBm) ,是指误码率(Bit Error Rate )为10 -5 (99.999%) 的灵敏度水平。 无线网络的接收灵敏度非常重要,例如,发射端的发射能量为100mW 或20dBm 时,如果250K 速率下接收灵敏度为-83dBm ,理论上传输的无遮挡视距为15Km ,而接收灵敏度为-77dBm 时,理论上传输的无遮挡视距仅为15Km 的一半(7.5Km ),或者相当于发射端能量减少了1/4 ,既相当

过程控制技术试卷(A卷)(DOC)

①试画出该控制系统的方框图; ②方框图中各环节的输入信号和输出信号是什么?整个系统的输入信号和输出信号又是什么? ③系统在遇到干扰作用(如冷物料流量突然增大 )时,该系统如何实现自动控制的? 答:如图所示为该控制系统的方框图。 该控制系统及各环节的输入、输出信号如图所示。整个系统的输入信号为:给定值y s ,干扰作用f ,输出为热物料出口温度T ,

当冷物料流量增大 ,则出口温度y 减小,TT 检测后所得y m 减小,偏差信号e=y m -y s <0,输入调节器后产生控制信号u ,使执行器或调节阀加大阀门开度,使温度T 升高,从而实现控制。 2.图1-12为贮糟液位控制系统,工艺要求液位保持为某一数值, (1)试画出该系统的方框图; (2)指出系统中被控对象,被控变量,操纵变量,干扰作用各是什么? (1(2)该系统中被控变量对象为贮槽;被控变量为贮槽液位;操纵变量为出水流量;干扰作用为:进水流量,大气温度等。 3.试从图2-58某对象的反应曲线中,表示出该对象的放大系数,时间常数和滞后时间。 解:如图所示: k= ()(0)()(0)H H x x ∞-∞-=1()(0)H H qv ∞-? T T=10t t -,00τ=

c τ 如图所示,不存在容量滞后, ∴0c τ= 4.什么是双位控制,比例控制,积分控制,微分控制,它们各有什么特点? 答:①位式控制器的输出只有几个特定的数值,或它的执行机构只有几个特定的位置。最常见的是双位控制。,它们输出只有两个数值(最大或最小),其执行机构只有两个特定的位置(开或关)。 位式控制器结构简单,成本较低,易于实现,应用较普遍。但它的控制作用不是连续变化的,由它所构成的位式控制系统其被控变量的变化将是一个等幅振荡过程,不能使被控变量稳定在某一数值上。 ②积分控制(P )是指调节器的输出信号变化量 与输入信号变化量e(t)成比例关系: , --比例放大系数,比例控制的伏点是反应快,控制及时,其缺点是当系统的负荷改变时,控制结果有余差存在,即比例控制不能消除余差,因此只在对被控变量要求不高的场合,才单独使用比例控制。 ③积分控制(I ):调节器输出信号的变化量与输入偏差的积分成正比,即: 式中 --积分速度, --积分时间。积分规律的特点是控制缓慢,但能消除余差。由于输出变化量总要滞后于偏差的变化,因此不能及时有效地克服扰动的影响,加剧了被控变量的波动,使系统难以稳定下来,故不单独使用积分控制规律。 ④微分控制(D )--指调节器输出信号的变化量与输入偏差的变化速度成正比。即 。 -- 微分时间。 微分控制规律的特点是有一定的超前控制作用,能抑制系统振荡,增加稳定性;由于其输出只与偏差的变化速度有关,而与偏差的存在无关,因此,不能克服确定不变的偏差。故也不单独使用。 5.调节器参数整定的目的是什么?工程上常用的整定方法有哪些? 答:当一个控制系统设计安装完成后,系统各个环节及其被控对象各通道的特征不能改变了,而唯一能改变的就是调节器的参数,即调节器的比例度 、积分时间T I 、微分时间T D 。通过改变这三个参数的大小,就可以改变整个系统的性能,获得较好的过渡过程和控制质量。调节器参数整定的目的就是按照己定的控制系统求取控制系质量最好的 0t

功率回退技术

1dB压缩点(P1dB) 在小信号区域,放大器的输出和输入呈线性关系。当输入功率增加时,输出功率逐渐接近非线性区,1dB压缩点被定义为放大器的增益比小信号增益低1dB时的输出功率,或说是被压缩1dB时的输出功率P1dB。通常将1dB压缩点作为一个放大器的线性区和非线性区的分界点。 图1 1dB压缩点 三次交调截取点(IP3) 在射频或微波多载波通讯系统中,三阶交调截取点OIP3是一个衡量线性度或失真的重要指标。交调失真对模拟微波通信来说,会产生临近信道的串扰,对数字微波通信来说,会降低系统的频谱利用率,并使误码率恶化;因此容量越大的系统,要求IP3越高,IP3越高表示线性度越好和更少的失真。IP3通常用两个输入音频测试,这里所指的音频与我们低频电子线路的音频没有区别,实际上是两个靠的比较近的射频或微波频率。 图2 放大器的输出功率和互调分量岁输入功率的变化 如放大器,基频是1:1增长,3rd是3:1增长,IP3点就是3rd信号影响超过基频的点。 从图2 中可以发现输出电平按照1:1的斜率随输入信号电平变化,而三阶互调失真则按照3:1的斜率变化。虽然输出和三阶互调都会在某个电平上饱和,但将二条曲线的线性区分延长并获得相交点,这个交点对应X轴和Y轴的读数分别被称为输入和输出三次截断点IP3;而二者之差即为放大器的小信号增益,如输入IP3为5dBm,输出IP3为50dBm,则放大器增益为45dB。

功率放大器的线性化技术主要有:功率回退法、负反馈法、预失真法、前馈法。 功率回退法: 功率回退法就是把功率放大器的输入功率从1dB压缩点(放大器有一个线性动态范围,在这个范围内,放大器的输出功率随输入功率线性增加。随着输入功率的继续增大,放大器渐渐进入饱和区,功率增益开始下降,通常把增益下降到比线性增益低1dB时的输出功率值定义为输出功率的1dB压缩点,用P1dB表示。)向后回退6-10dB,工作在远小于1dB压缩点的电平上,使功率放大器远离饱和区,进入线性工作区,从而改善功率放大器的三阶交调系数。一般情况,当基波功率降低1dB时,三阶交调失真改善2dB。 A类放大器具有良好的线性放大性能,一般来讲,A类放大器在1dB压缩点输出时,三阶交调系数约为-23.7dBc(一般取-20dBc)。 采用回退方式的传统RF功率放大器往往采用固定栅压偏置或带温度补偿的栅压偏置方式(如图3所示),放大器的输出功率和偏置栅压没有进行关联控制,因此输出功率只能在回退到较小时才能达到较好的线性度,随着输出功率的增大线性指标将快速恶化。 功率回退法简单且易实现,不需要增加任何附加设备,是改善放大器线性度行之有效的方法,缺点是效率大为降低。另外,当功率回退到一定程度,当三阶交调制达到-50dBc以下时,继续回退将不再改善放大器的线性度。因此,在线性度要求很高的场合,完全靠功率回退是不够的。 图3 采用传统控制方式的功率放大器的示意图 放大管的偏置栅压输出功率具有一组相对应最佳值使其在零输出至满输出之间均能保持较好的线性输出能力。在输出功率较小时,删压维持一较高值,输出功率过了临界点后随着输出功率的加大,必须减小删压。 为了使功率放大器的偏置删压能够跟随输出功率的变化来实时的进行调节,我们采用如图4所示的电路结构并使用单片机的查表技术来实现这一目标。采用功率——删压关联偏置技术,将首先对输出功率进行检测,然后和单片机内的功率——删压表进行比对,找出输出功率和最佳匹配的删压值送给功放的栅极进行动态偏置。因此不同的输出功率,均有一个对应的最佳删压值,也就是说功率放大器可以在每个不同的输出功率下都可以具有较好的线性和效率指标,从而实现功率放大器在零输出至满输出之间,同时具有良好的线性和较高的效率。 图4 采用输出功率—栅压关联方式的功放示意图

电力负荷控制的原理分析及控制策略 刘海丰

电力负荷控制的原理分析及控制策略刘海丰 发表时间:2017-12-23T21:52:29.097Z 来源:《电力设备》2017年第26期作者:刘海丰 [导读] 摘要:随着社会经济的发展,人们对电能的需求量也在逐渐增加,对电力负荷控制的关注度也越来越高,加强对电力负荷的控制变得非常的重要。通过对电力负荷控制,不但能有效的节约用电,还能降低供电线路的损耗,同时还能有效的提升电网运行过程中的可靠性和经济性。 (国网内蒙古东部电力有限公司通辽供电公司内蒙古 028000) 摘要:随着社会经济的发展,人们对电能的需求量也在逐渐增加,对电力负荷控制的关注度也越来越高,加强对电力负荷的控制变得非常的重要。通过对电力负荷控制,不但能有效的节约用电,还能降低供电线路的损耗,同时还能有效的提升电网运行过程中的可靠性和经济性。本文对电力负荷控制的原理及控制策略进行了分析和探讨。 关键词:电力负荷控制;原理;控制策略 一、电力负荷控制简介 电力负荷控制运用所涉及的核心机能包括:计算机技术应用、信息管理技术以及自动控制系统。电力系统能通过该系统的运行来对电力营销实行监控和管理,同时,通过该系统还能实现对数据的采集、网络的连接以及营业抄收等。负荷控制的别称就是负荷管理,是通过碾平负荷曲线均衡电力负荷的使用,从而有效的提升电网系统运行的经济性和安全性,促进整个企业的效益增长。负荷控制的方法非常多,比较常见的控制方式有直接控制、简介控制、集中控制以及分散控制。 二、电力负荷控制的原理分析 2.1电力负荷系统的组成 电力负荷的主要构成部分是负荷控制中心、通信系统以及控制终端。负荷控制中心也被称为主控站,主要是针对各个负荷的终端进行控制和监视,作为负荷控制中心监视和控制的核心设备,用户端是控制终端的安装位置。 2.2电力负荷系统的工作原理 负荷控制终端主要由主控组件、显示单元、电台、调制解调组件、输入输出组件以及一些开关电源组成,以下是电力负荷系统的工作原理: (1)电源接通以后,系统会默认进入上电复位程序开始运行,首次运行的过程中,终端会收到一系列由中心站发出的运行参数,然后终端会依据该参数进行运行。正常运行过程中,中心站发出指令信号,由终端天线接收后经电台解调为SK低频信号送至调制解调单元,再将处理数据送向主控单元。主控单元的应用程序截取异步通信接口的数据后,经过分析识别后分由不同的系统组织进行处理。 (2)经过对上述的数据进行传输后,终端怎会根据中心站所发出的一些运行参数通过变送器计算出模拟量,然后再计算出相应的电压和电流。而开关的分、合状态则被控辅助接电送出的开关信号检测。然后终端在接收到相应的命令后,就会执行当地的闭环空,并发出声光信号。当功控时间段内,负荷超过规定值时,系统就会发出声光报警,若报警信号达到一定的次数而没有进行一定的处理措施,终端系统就会自动跳闸,后期也会轮番的出现跳闸现象。等负荷值低于规定值时,警告信号就会自动的消除,等功控时段结束后,用户就能进行合闸操作。 (3)接收功控解除或允许合闸的命令后,越限跳闸状态就可以进行解除,而电量控制状态下,日电量或者是月电量超过电量定值的百分之八十时,警报信号会再次发出,完全超过定量值时,终端便会采取跳闸行动。同样,当有功控解除或允许合闸后,又或是在日末或月末时,有关电量的越状态会自动清除。 三、电力负荷的控制策略 3.1削峰 制定年度削峰计划时,应按年度负荷延续曲线,确定削峰目标。在峰荷期间削减负荷,可用:(1)减荷,即由客户主动在峰荷期间停用可间断负荷避峰。 (2)直接控制负荷,即用集中或分散型控制装置在峰荷时直接控制负荷。 (3)用分时电价刺激客户在峰荷时降荷,其关键是要制定一个合理的高峰电价,在峰荷期间,客户每增加1kW负荷,由发电到输、配电各环节的设备容量均需相应增加。因此,高峰负荷期间,客户除应支付电能电费外,还需要支付发、输、配电设备每千瓦摊销的投资。为了鼓励客户均衡用电,低谷期间的电能电价应给予优惠,而高峰期间的电能电价则应予以提高。这样,客户在高峰期间的用电就要交纳比低谷期间高得多的电费。 (4)实行可间断供电电价,即对客户可间断供电负荷进行控制,则电力公司将对该客户的电价给予不同的电价优惠。提前通知的时间日分为一天、四小时和一小时三种。规定控制时间应不少于每天六小时和每年一百小时。 3.2填谷 所谓填谷就是在不是用电的高峰期时段使用电力,具体的实施方法有: (1)可以在用电的低谷时段采取一定的措施,对热量进行及时的存储,在这一时段是可以存储到大量的热量,而整个电网在运行的时候可以依靠这些热量进行十几个小时的热量供应; (2)在不同的季节要采取不同的电价,这样能有效的改善和调节每年用电的低谷时期和高峰时期; (3)对电价的定价要采取非高峰时段用电计算价格的方式; (4)要实行不同时段采取不同电费计价标准的方式来进行填谷。 3.3移荷 所谓移荷,是将客户在高峰时的用电移到峰前和峰后使用。其方法有: (1)贮热,此种电气加热器贮热容量不够大,只能供应三个小时左右的应用; (2)用分时电价鼓励客户移荷; (3)对电器设备进行控制,例如可以控制电弧炉和加热炉之类的电气设备,使其由峰荷移出。 3.4政策性节电降载

第四讲--先进过程控制技术

第四讲先进过程控制技术 1工业生产过程的先进控制 1.1先进控制的概念 现代控制理论和人工智能几十年的发展已为先进控制奠定了应用理论基础,而DCS的普及与提高,则为先进控制的应用提供了强有力的硬件和软件平台。企业的需要、控制理论和计算机技术的发展是先进控制(Advanced Process Control)发展强有力的推动力。 先进控制是对那些不同于常规单回路PID控制,并具有比常规PID控制更好控制效果的控制策略的统称。先进控制的任务是用来处理那些采用常规控制效果不好,甚至无法控制的复杂工业过程控制的问题。其主要特点如下: ①与传统的PID控制不同,先进控制是一种基于模型的控制策略,如模型预测控制和推断控制等。目前, 基于知识的控制,如智能控制和模糊控制,正成为先进控制的一个重要发展方向。 ②先进控制通常用于处理复杂的多变量过程控制问题。如大时滞、多变量耦合、被控变量与控制变量存 在着各种约束等。 ③先进控制的实现需要足够的计算能力作为支持平台。随着DCS功能的不断增强,更多的先进控制策 略可以与基本控制回路一起在DCS上实现,有效地增强先进控制的可靠性、可操作性和可维护性。 从全厂综合自动化的角度看,先进控制恰好处在承上启下的重要地位。性能良好的先进控制是在线优化得以有效实施的前提,进而可将企业领导者的经营决策、生产管理和调度的有关信息及时落实至全厂生产装置的实际运行中,并可真正实现全厂综合优化控制。 1.2先进控制的核心内容 作为一个整体,先进控制系统应包括从数据采集处理、数学模型建立、先进控制策略到工程实施的全部内容。 1.2.1数据的采集、处理和软测量技术 利用大量的实测信息是先进控制的优势所在。由于来自工业生产现场的过程信息通常带有噪声,数据采集时应作滤波处理,采集到的数据还应进行过失误差的检测与识别和过程数据的有效性检验及数据调理工作,这是先进控制应用的重要保障。 基于可测信息和模型,实时计算不可测量的变量,即软测量技术,是先进控制中不可缺少的内容。 1.2.2多变量动态过程模型辨识技术 获取对象的动态数学模型是实施先进控制的基础。实际工业过程模型化是一项专门的技术,它涉及到过程动态学、系统辨识、统计学以及人工智能等多种知识。目前类似模型预测控制这样的先进控制策略均采用工业试验的方法来获取控制模型,而机理模型和智能模型建立也有望成为有效的控制模型。 1.2.3先进控制策略 先进控制采用了合理的控制目标和控制结构,可更好地适应工业生产过程的需要。先进控制主要解决: ①个别重要过程变量控制性能的改善,主要采用单变量模型预测控制与原控制回路构成所谓的“透明控 制”的方式 ②解决约束多变量过程的协调控制问题,主要采用带协调层的多变量预测控制策略 ③推断质量控制,利用软测量的结果实现闭环的质量卡边控制。涉及到的主要控制策略有模型预测控制、 推断控制、协调控制、质量卡边控制、统计过程控制,以及模糊控制、神经控制等。 1.2.4先进控制的实施 先进控制在实施时需要解决许多具体的工程问题:

电机和功率控制解决方案

借助ADI 公司业界领先的转换器、放大器和处理器技术,电机控制和逆变器客户能够设计出精度更高、更加节能、通信能力更强的产品。此外,ADI 公司丰富多样的模拟和处理器产品支持核心信号链,可加快产品上市时间,提高能效和工厂自动化集成度,降低维护成本。 ADI 公司的收发器和Blackfin ?处理器所提供的通信技术可将工厂自动化提升到更高层次。ADI MEMS 技术支持振动检测和定位控制,有助于实现更准确的预见性维护,降低运营成本。 ADI 公司的电源管理产品支持以更高的能效和控制水平实现所有这些功能。 电机和功率控制解决方案 目录 反馈和检测 ...............................2隔离 ...........................................5过程解决方案 ..........................6通信和系统集成 ......................7电源和支持功能 .......................8演示与参考设计 .....................11资源与工具............................. 12 https://www.sodocs.net/doc/716685846.html,/zh/motorcontrol

利用ADI 公司的RDC 优化速度/分辨率与负载位置的关系 许多电机控制系统以可变的轴转速工作。为提供最精确的位置信息,要求系统具有灵活可变的分辨率。AD2S1210正是这样一种能够即时改变分辨率的旋变数字转换器。这款转换器是一款集成解决方案,包括一个具有可编程频率的激励振荡器、可编程阈值电平、非常宽的模拟输入范围以及指示故障确切性质的信息。AD2S1210提供以更少的外部元件与旋转变压器接口所需的高级功能。AD2S1210 特性 ? 可变分辨率:10位至16位? 精度:2.5弧分 (16位分辨率) ? 最大跟踪速率:3125 rps (10位分辨率)? 可编程故障检测阈值? 可编程激励频率 利用ADI 公司的同步采样ADC 实现精密位置检测 电机控制伺服驱动器应用广泛,精密机器人、CNC(计算机数控)加工和工厂自动化就是其中的几例。这些系统集成轴位置反馈功能,以便精确检测位置,确保系统操作准确。此反馈功能由具备不同输出特性的各种编码器提供。 AD7262/AD7264集成有PGA 和双通道同步采样差分输入ADC ,能够与各种编码器直接接口,不同的设计都可以采用同一种器件,从而减少不同位置反馈平台的硬件变更,并提高软件重用率,最终缩短开发周期。 AD7262/AD7264内置4个比较器以与极点传感器接口,同时具有内部ADC 失调、系统失调和增益校准功能,以确保ADC 最终结果的准确性。这种单芯片解决方案在一个封装中集成了与位置传感器成功接口所需的全部功能,物料(BOM)成本和PCB 板复杂性得以降低,而性能则达到同类最高水平。 特性 ? 14位、1 MSPS 、双通道同步采样ADC ? 可编程增益放大器,具有14个不同的增益级? 高模拟输入阻抗,无需ADC 驱动电路 ? 4个片内比较器 反馈和检测 2 | 电机和功率控制解决方案

电力负荷控制技术运用分析

电力负荷控制技术运用分析 发表时间:2019-01-08T17:07:34.983Z 来源:《电力设备》2018年第24期作者:张倩倩[导读] 摘要:电力负荷控制技术是实施计划用电、节约用电、安全用电的技术措施,具有遥控操作、负荷控制、远程抄表、实时监控等功能,为需求侧管理提供了有效的技术支持,负荷控制系统的应用使需求侧管理工作有了相应的成效,利用负荷控制系统进行负荷管理,提高了客户终端用电效益,电力负荷控制系统也将在用电管理现代化实现的进程中起到越来越重要的作用本文对电力负荷控制技术运用进行 分析。 (山西省电力公司阳泉供电公司客户服务中心计量室山西省阳泉市 045000)摘要:电力负荷控制技术是实施计划用电、节约用电、安全用电的技术措施,具有遥控操作、负荷控制、远程抄表、实时监控等功能,为需求侧管理提供了有效的技术支持,负荷控制系统的应用使需求侧管理工作有了相应的成效,利用负荷控制系统进行负荷管理,提高了客户终端用电效益,电力负荷控制系统也将在用电管理现代化实现的进程中起到越来越重要的作用本文对电力负荷控制技术运用进行分析。 关键词:电力负荷;控制技术;运用现阶段,能源的不足成为了全世界普遍存在的问题,为了对这一问题进行解决,实现能源的有效利用。电力负荷控制技术就成为了电气企业必须应用的一项技术,在对这一技术进行应用的基础上能够有效的调控电价,无论是高峰期还是低谷期,在对电价进行调控的基础上才能够对用户进行调控,使得用户有意识的避开高峰用电期,进而对各个阶段和时间点的电力进行平衡。 1电力负荷控制装置结构功能对于电力负荷控制装置的结构功能主要能够分为集中控制和分散控制两种类型,其中在分散控制类型的结构上是能够直接安装在用户变电所以及配电箱内的负荷控制器,是对用电的时间以及天数等进行控制的开关。不仅能对用电的时间得到了有效控制,同时也对用电量定量器得到了有效控制,通过这一装置结构就能对用电负荷及时准确的进行监控,不仅如此,也能够对供电线路以及用电设备等从电力系统当中进行切除。另外,对于集中控制类型的电力负荷控制装置主要是通过中央控制机以及信息传输和控制终端几个部分所组成。中央控制机则是对信息处理控制的重要机构,而信息的传输则是信息传递的通道,最后的控制终端则是最高的智能终端,也就是双向终端,能够接收以及执行中心命令等。 2电力负荷控制技术类型分析 2.1无线电力负荷控制技术 无线电力负荷控制技术由于其信息传统通道是以无线电波为主,而将各种负荷控制指令发送给大中小各用户时则是由控制中心通过无线电台、中转站及接收执行站等来进行信息交换,从而达到对用户侧用电设备进行控制,无线电力负荷控制系统的应用,有效的确保了负荷控制的实现。 2.2工频电力负荷控制技术 工频电力负荷控制技术要求在每个变电站装设一台工频信号发射机,应用配电网络作为传输通道。其基本原理是根据控制中心发来的控制信号,在配电变压器低压侧,在电源电压过零点前25°左右时产生一个畸变,该畸变信号返送到10kV侧,再传输给该变电站的低压侧。由于畸变是按照信息编码的要求产生的,所以在接收端通过判别电压过零前的畸变来接收编码信息,即可实现用户侧的负荷控制。 2.3音频电力负荷控制技术 音频电力负荷控制技术与载波电力负荷控制之间不存在很大的差异,二者之间有很多共同点,音频电力控制技术实施的前提就是在各大变电站中安装信号注入设备,从而相互之间进行连接。注入设备包括站端控制机以及载波式音频信号发射机,除此之外还包括信号耦合装置。站端控制机的作用就在于其能够接收控制中心所发出的所有负荷控制指令,并且将其转入到载波式音频信号发射机之中,发射机在运行的过程中可以有效的将其进行转变,使其变为具有较大功能的控制信号,并且传送给配电网,将载波控制信号添加在配电网之上,在最后一个步骤才传输给用户。 2.4载波电力负荷控制技术 耦合载波信号存在于高压线之中,对高压线进行应用,从而向其某一相耦合载波信号传送,接收端能够在同一相高压线获取载波信号,在此基础上实现远方信号的一对一。将频率控制信号向配电网的母线耦合进行调制,并且传送向电网的末端低压侧,在传输的过程中还需要配合配电网。载波电力负荷能够对家家户户的进行直接的控制,其扩展性良好。 3电力负荷控制技术运用 3.1可运用于负控管理 电力负荷控制装置中的负荷控制功能可以向用户反馈电力负荷的情况和信息,让用户能够清楚的了解电力负荷的情况以便用户可以根据具体情况来安排自己的用电计划。电力负荷控制措施的实施能够让用户通过接收到的信息来进行生活及生产中的工作,为用户的用电计划提供理论的数据,使用户可以根据自身的实际情况来安排用电的顺序。电力公司也应当根据用户的用电情况来调整发电量,保证电能能够得到合理科学的使用,使发电计划合理化,促进企业经济的发展。通过采取电力负荷控制管理的措施,用户可以自由安排用电的时间,可以减少用户电力的支出。且电力公司可以采取相应的措施来应对市场的变化情况,保证能够及时有效的供电。用电高峰期容易造成线损,可以通过电力负荷控制装置来对高峰期的用电量进行有效控制,进而减少线损现象的发生。且通过采用电力负荷控制措施能够保证电能和计量装置的质量,有效保证供电的可靠性,进而实现电力企业营销自动化。且很多用电公司开始进行独立运作,很多硬件及软件技术也在不断发展,而电力负荷控制系统也成为用电公司的技术支持,其融合了营业运作、线损分析、多媒体信息、负荷预测等多种功能,是用电公司的必备设备。电力负荷控制系统目前已经深入到了用户内部,且目前的电力负荷控制技术能够实现负荷控制,并逐渐实现用电及配电的自动化管理,并得到了广泛的推广和应用。 3.2能够分析和预测负荷电量 预测的方法和手段以及预测所需的基础资料的质量决定了电力负荷分析的精确性。对数据的采集及整理是电力负荷控制系统的基本的功能,其获得的数据是预测及分析负荷电量的重要依据,且电力负荷控制系统提供的数据可以保证负荷电量分析及预测的准确性。 3.3远程自动抄表

功率控制

功率控制培训讲义 一、背景 控制无线路径上的发射功率的目的是在不需要最大发射功率,就能达到较好的传输质量的情况下,降低发射功率。这样做,既能保持传输质量高于给定门限,又能降低移动台和基站的平均广播功率,减少对其它通信的干扰。 功率控制分为上行功率控制和下行功率控制,上下行控制独立进行。上行功率控制移动台(MS),下行功率控制基站(BTS)。同一方向的连续两次控制之间的时间间隔由O&M设定。 功率控制包括移动台和基站的功率控制。 移动台功率控制的目的是调整MS的输出功率,使BTS获得稳定接收信号强度,以限制同信道用户的干扰,减少BTS多路耦合器的饱和度,降低移动台功耗;基站功率控制目的是调整BTS输出功率,使MS获得稳定接收信号强度,以限制同信道干扰,降低基站功耗。 基站动态功率控制目的是调整BTS输出功率,使MS获得稳定接收信号强度,以限制同信道干扰,降低基站功耗。基站动态功率控制仅使用稳态功率控制算法。 实现功率控制有两种算法——0508功率控制算法和华为动态功率控制算法(简称0508算法和动态功控算法)。 二、功率控制过程 1.移动台功率控制 移动台功率控制分为两个调整阶段——Stationary稳态调整和Initial初始调整。稳态调整是功率控制算法执行的常规方式,初始调整使用于呼叫接续最开始的时刻。当一个接续发生,MS以所在小区的名义功率输出,(名义功率即在收到功率调整命令之前,MS发射功率为所在小区BCCH信道上广播的系统消息中MS 最大发射功率MS_TXPWR_MAX_CCH。而如果MS不支持这一功率级别,则采用与之最接近的可支持的功率级别,如在建立指示消息中上报的MS类标Classmark所支持的最大输出功率级别)。但因为BTS可同时支持多个呼叫,必须在一个新的接续中尽快降低接收信号强度,否则该BTS支持的别的呼叫的质量会由于BTS 多路耦合器饱和而恶化,并且另外小区的呼叫质量也会由于强干扰而受到影响。

汽轮机控制系统

汽轮机控制系统 包括汽轮机的调节系统、监测保护系统、自动起停和功率给定控制系统。控制系统的内容和复杂程度依机组的用途和容量大小而不同。各种控制功能都是通过信号的测量、综合和放大,最后由执行机构操纵主汽阀和调节阀来完成的。现代汽轮机的测量、综合和放大元件有机械式、液压式、电气式和电子式等多种,执行机构则都采用液压式。 调节系统用来保证机组具有高品质的输出,以满足使用的要求。常用的有转速调节、压力调节和流量调节3种。①转速调节:任何用途的汽轮机对工作转速都有一定的要求,所以都装有调速器。早期使用的是机械式飞锤式离心调速器,它借助于重锤绕轴旋转产生的离心力使弹簧变形而把转速信号转换成位移。这种调速器工作转速范围窄,而且需要通过减速装置传动,但工作可靠。20世纪50年代初出现了由主轴直接传动的机械式高速离心调速器,由重锤产生的离心力使钢带受力变形而形成位移输出。图 1 [液压式调速 器]为两种常用的液压式调速器的

工作原理图[液压式调速器],汽轮机转子直接带动信号泵(图1a[液压式调速 器])或旋转阻尼(图1b[液压式调速

器]),泵或旋转阻尼出口的油压正比于转速的平方,油压作用于转换器的活塞或波纹管而形成位移输出。②压力调节:用于供热式汽轮机。常用的是波纹管调压器(图 2 [波纹管调压 器])。调节压力时作为信号的压力作用于波纹管,使之与弹簧一起受压变形而形成位移输出。③流量调节:用于驱动高炉鼓风机等流体机械的变速汽轮机。流量信号通常用孔板两侧的压力差(1-2)来测得。图3 [压

差调节器]是流量调节常用压差调节器波纹管与弹簧一起受压变形而将压力差信号转换成位移输出。 汽轮机除极小功率者外都采用间接调节,即调节器的输出经由油动机(即滑阀与油缸)放大后去推动调节阀。通常采用的是机械式(采用机械和液压元件)调节系统。而电液式(液压元件与电气、电子器件混用)调节系统则用于要求较高的多变量复合系统和自动化水平高、调节品质严的现代大型汽轮机。70年代以前,不论机械式或电液式调节系统,所用信息全是模拟量;后来不少机组开始使用数字量信息,采用数字式电液调节系统。 汽轮机调节系统是一种反馈控制系统,是按自动控制理论进行系统动态分析和设计的。发电用汽轮机的调节工业和居民用电都要求频率恒定,因此发电用汽轮机的调节任务是使汽轮机在任何运行工况下保持转速基本不变。在图 4 [机械式调速系

电力负荷管理终端管理办法

电力负荷管理终端管理办法

电力负荷管理终端管理办法 1 范围 本办法规定了如何加强对电力负荷管理系 统终端运行管理,提高设备运行可靠性,更好 地发挥电力负荷管理系统在电网运行管理中的 作用,适用于供电公司电力负荷管理终端及相 关设备的建设、运行、维护管理。 2 规范性引用文件 DL/T533-1993 《无线电负荷控制双向终端技术条件》 Q/GDW 129-2005 《电力负荷管理系统通用技术条件》 电营销〔2006〕881号 《负荷管理系统终端安装规定》 电营〔2005〕239号《省电力负 荷管理终端安装工作流程暂行规定》 国家电网公司生产营销[2004]116号 《电力负荷管理系统建设与运行管理办法》 经贸电力[2004]240 号《省经贸委关于 推广应用电力负荷管理装置的通知》 价[2004]商281号《省物价局关于电 力负荷管理系统有关收费问题的批复》 3 职责 3.1 配电部:负责负荷管理终端建设规划 以及省公司营销部下达的负荷管理终端项目筹

建。负责负荷管理终端安装调试技术培训、安装验收和档案管理。负责负荷管理终端日常运行维护管理、资产管理、技术管理。 3.2 营销部计量中心:负责负荷管理终端抄表数据比对、单轨设置的监督管理。负责负荷管理终端涉及的电能表计计量以及脉冲、485接口等功能的检定, 电能计量技术支持,三相高压表计的定期轮换。 3.3 各供电所:负责负荷管理终端日常巡视,以及巡视发现的缺陷反馈。负责用电客户管理信息系统登记的用电异常处理。负责每年终端安装需求提交,配合、协调终端安装。负责办理和负荷管理终端不匹配的表计换表工作。 4 管理内容与方法 4.1 建设管理 4.1.1 凡是由供电公司供电的100kVA及以上专变客户和从电网受电的各关口变电站都要按市供电有限公司营销部配电中心的统一规划装用电力负荷管理终端。 4.1.2 各供电所负责向配电中心上报每年电力负荷管理终端安装需求,营销部负责汇总平衡需求。 4.1.3 配电部根据省公司营销部下达的安装覆盖率指标和新增客户数量,向省公司营销部上报负荷管理终端的需量,并负责省公司

过程控制技术课程说明

过程控制技术课程说明 二、课程描述 过程控制是是自动化专业的必修课,本门课程与工业生产过程联系十分紧密,随着科学技术的飞速前进,过程控制也在日新月异地发展,起着提高产品质量、节约原材料和能源,减少污染等十分重要的作用。通过本课程的学习,要求学生掌握一般过程控制系统的基本特点、控制系统组成与基本控制原理;掌握控制系统数学模型及建立方法,掌握计算机集成控制系统、计算机网络控制系统结构与应用。为今后从事工业自动控制打下坚实基础。 主要内容: 一、单回路系统的结构组成、被控变量的选择、对象特性对控制质量的影响及控制变量的选择、控制阀的选择、测量、传送滞后对控制质量的影响及其克服办法、控制器参数对系统控制质量的影响及控制规律的选择、单回路系统的投运和整定。 二、串级控制系统的实施、串级控制系统的投运和整定、串级控制系统的特点、串级控制系统副回路的设计。 三、比值控制系统的类型、比值系数的计算、比值控制方案的实施、比值控制系统的投运与整定、比值控制系统的特殊问题。 四、均匀控制应用、均匀控制方案。 五、前馈控制系统的特点、前馈控制系统的几种主要结构形式、前馈控制规律的实施、前馈控制系统的应用、前馈控制系统的参数整定。 六、选择性控制系统的用途、选择性控制系统的类型及应用、选择性控制系统的设计、积分饱和及其防止措施。 七、分程控制的应用场合、分程控制系统控制器参数的整定、流量特性的改善、阀位控制系统的应用、阀位控制系统的设计及整定。

八、线性过程的非线性控制、非线性过程的非线性控制、纯滞后补偿原理与史密斯补偿、关联解耦条件、解耦控制方案、最小拍控制算法、大林控制算法等。 九、过程控制工程 三、使用教材及主要参考书或资料 ●使用教材:《过程控制工程》孙洪程主编高等教育出版社 本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。全书共分三篇18章。第一篇基本过程控制系统,对工业过程中常用的或较为成熟的控制系统作了比较详细的讨论。第二篇先进控制系统,结合石油、化工、热电、轻工等工业过程中具有代表性的典型单元操作过程,从被控过程的特性、基本控制方案到新型控制方式做了简明扼要的叙述,为读者确定生产过程的控制方案打下了扎实的基础。第三篇过程控制工程,分析了流程工业中常用的流体输送设备、传热传质设备,蒸发精馏设备和各种反应器的工艺流程和典型的控制系统。 本书可作为大学本科生和研究生的过程控制工程课程教材。 ●主要参考书或资料 1.《过程控制原理》王爱广化学工业出版社 2.《过程控制系统》方康玲武汉理工大学出版社 3.《过程控制系统及工程》翁维勤化学工业出版社 四、考核方式 考勤、作业、实验.................... 30% 期末考试........................... 70% 注意事项: 1. 学生听课课时必须超过本门计划课时三分之二以上同时完成该课程的作业和实验才能取得期末考试资格。 2. 最终成绩以60分为最低及格线。

功率控制

功率控制

功率控制 前向快速功率控制 -速率可达到800b/s CDMA2000 1x系统反向内环功率控制速率为(800 ) CDMA2000 1x系统反向外环功率控制速率为(50 ) DO反向功率控制信道数据速率为600bps 对于外环功率控制主要检验各项业务得到需要的服务质量(如PER),对于内环功率控制主要检验其按照外环指定的Eb/N0目标值调整AT发射功率的能力。 CDMA EV-DO 系统只有反向链路采用功率控制机制,反向功率控制的目标是与反向速率控制配合实现反向吞吐量与反向业务容量的均衡,保证反向链路PER 的稳定。反向功率控制与1X 系统类似,包括:开环功率控制(Open Loop Power Control)、闭环功率控制(Close LoopPower Control)及外

环功率控制(Outer Loop Power Control) [attach]221757[/attach] 开环功率控制如图2 所示,AT 通过Rx power estimation 模块测量前向链路的接收功率来确定Pilot Channel Gain,其他信道根据Pilot Chnanel Gain 来调整发射功率; Pilot Channel Gain 的计算公式如下: X0 = –Mean Received Power (dBm) + OpenLoopAdjust + ProbeInitialAdjust OpenLoopAdjust + ProbeInitialAdjust 的可调整范围从-81 dB到-66dB,与1X系统中的Offset power有所不同。不同厂家的OpenLoopAdjust默认值有所不同。 其他反向信道的发射功率均参照Pilot Channel Gain来确定 Cdma功率控制技术-FREE Cdma功率控制技术

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