Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Лекция .Память

Пока в энергосистеме имеется вращающийся резерв активной мощности, системы регулирования частоты и мощности будут поддерживать заданный уровень частоты. После того как вращающийся резерв будет исчерпан, дефицит активной мощности, вызванный отключением части генераторов или включением новых потребителей, повлечет за собой снижение частоты в энергосистеме.

Небольшое снижение частоты (на несколько десятых герца) не представляет опасности для нормальной работы энергосистемы, хотя влечет за собой ухудшение экономических показателей. Снижение же частоты более чем на 1–2 Гц представляет серьезную опасность и может привести к полному расстройству работы энергосистемы. Это в первую очередь определяется тем, что при понижении частоты снижается частота вращения электродвигателей, а следовательно и производительность приводимых ими механизмов собственных нужд тепловых электростанций. Так, например, снижение частоты на 3–5 Гц приводит к уменьшению на 20–40% подачи воды в конденсатор циркуляционными насосами. При таком снижении частоты питательные насосы почти полностью прекращают подачу воды в котел. Вследствие снижения производительности механизмов собственных нужд резко уменьшается располагаемая мощность тепловых электростанций, особенно электростанций высокого давления, что влечет за собой дальнейшее снижение частоты в энергосистеме. Таким образом, происходит лавинообразный процесс – «лавина частоты», который может привести к полному расстройству работы энергосистемы. Следует также отметить, что современные крупные паровые турбины не могут длительно работать при низкой частоте из-за опасности повреждения их рабочих лопаток.

Процесс снижения частоты в энергосистеме сопровождается также снижением напряжения, что происходит вследствие уменьшения частоты вращения возбудителей, установленных на одном валу с основными генераторами. Если регуляторы возбуждения генераторов и синхронных компенсаторов не смогут удержать напряжение, то также может возникнуть лавинообразный процесс – «лавина напряжения» так как снижение напряжения сопровождается увеличением потребления реактивной мощности, что еще более осложнит положение в энергосистеме.

Аварийное снижение частоты в энергосистеме, вызванное внезапным возникновением значительного дефицита активной мощности, протекает очень быстро, в течение нескольких секунд. Поэтому дежурные персонал не успевает принять каких-либо мер, вследствие чего ликвидация аварийного режима должна возлагаться на устройства автоматики. Для предотвращения развития аварии должны быть немедленно мобилизованы все резервы активной мощности, имеющиеся на электростанциях. Все вращающиеся агрегаты загружаются до предела с учетом допустимых кратковременных перегрузок.

При отсутствии вращающегося резерва единственно возможным способом восстановления частоты в сети является отключение части наименее ответственных потребителей. Это и осуществляется с помощью специальных устройств – автоматов частотной разгрузки (АЧР), срабатывающих при опасном снижении частоты в сети.

Изменение частоты энергосистемы является сложным процессом, связанным с изменением параметров отдельных её элементов: активной мощности, развиваемой агрегатами электростанций и мощности нагрузки, большая часть которой состоит из электродвигателей.

Глубина снижения частоты зависит не только от значения дефицита активной мощности в первый момент аварии, но и от характера нагрузки. Потребление мощности одной группой потребителей, к которой относятся электроосветительные приборы и другие установки, имеющие чисто активную нагрузку, не зависит от частоты и при её снижении остается постоянной. Потребление же другой группы потребителей (электродвигателей переменного тока) при уменьшении частоты снижается. Чем больше в энергосистеме доля нагрузки первой группы, тем больше снизится частота при возникновении одинакового дефицита активной мощности. Нагрузка потребителей второй группы будет в некоторой степени сглаживать эффект снижения частоты, поскольку одновременно будет уменьшаться потребление мощности электродвигателями.

Уменьшение мощности, потребляемой нагрузкой при снижении частоты или, как говорят, регулирующий эффект нагрузки характеризуется коэффициентом регулирующего эффекта К_Н, равным отношению:

. (65)

Коэффициент К_Н показывает, на сколько процентов уменьшается потребление нагрузкой активной мощности на каждый процент снижения частоты. Значение коэффициента регулирующего эффекта нагрузки должно определяться специальными испытаниями и принимается в расчетах равным 1¸3.

Отклонение частоты в процентах, входящее в выражение (65),

,

где Df – в герцах.

Подставляя это значение в выражение (65), получаем:

,

откуда

. (66)

Таким образом, зная коэффициент К_Н, можно по выражению (66) определить, на сколько герц снизится частота при определенном значении дефицита активной мощности DР, выраженном в процентах к полной нагрузке энергосистемы. Зная величину снижения частоты в аварийном режиме f_АВ по сравнению с номинальной частотой 50 Гц, можно определить установившиеся значение частоты:

или . (67)

Если до возникновения дефицита энергосистема работала с частотой f_С, отличной от 50 Гц, выражение (67) будет иметь следующий вид:

. (68)

Устройства АЧР должны устанавливаться там, где возможно возникновение значительного дефицита активной мощности во всей энергосистеме или в отдельных ее районах, а мощность потребителей, отключаемых при срабатывании АЧР, должна быть достаточной для предотвращения снижения частоты, угрожающего нарушением работы механизмов собственных нужд электростанций, что может повлечь за собой лавину частоты. В соответствии с ПТЭ устройства АВР должны исключать возможность даже кратковременного снижения частоты ниже 45 Гц, время работы с частотой ниже 47 Гц не должно превышать 20 с, а с частотой ниже 48,5 Гц – 60 с.

При выполнении АВР необходимо учитывать все реально возможные случаи аварийных отключений генерирующей мощности и разделения энергосистемы или энергообъединения на части, в которых может возникнуть дефицит активной мощности, а также то обстоятельство, что нагрузка, а следовательно, и возможный дефицит активной мощности меняются в зависимости от сезона, времени суток, дней недели. Для того чтобы суммарная мощность нагрузки потребителей, отключаемых действием АЧР, хотя бы примерно соответствовала дефициту активной мощности, возникшему при данной аварии, АЧР, как привило, выполняется многоступенчатым, в несколько очередей, отличающихся уставками по частоте срабатывания.

Рис. 9.1.

На рис. 9.1. приведены кривые, характеризующие процесс изменения частоты в энергосистеме при внезапном возникновении дефицита активной мощности. Если в энергосистеме отсутствует АЧР, то снижение частоты, вызванное дефицитом активной мощности, будет продолжаться до такого установившегося значения, при котором за счет регулирующего эффекта нагрузки и действия регуляторов частоты вращения турбин вновь восстановится баланс генерируемой и потребляемой мощности при новом сниженном значении частоты (кривая I). Для восстановления в энергосистеме нормальной частоты в этом случае необходимо вручную отключить часть нагрузки потребителей, суммарное потребление мощности которыми при частоте 50 Гц равно дефициту мощности, вызвавшему аварийное снижение частоты.

Иначе будет протекать процесс изменения частоты при наличии АЧР (кривая II). Пусть, например, АЧР состоит из трех очередей с уставками срабатывания 48; 47,5 и 47 Гц. Когда частота снизится до 48 Гц (точка 1), сработают АЧР первой очереди и отключит часть потребителей: дефицит активной мощности уменьшится, благодаря чему уменьшится и скорость снижения частоты. При частоте 47,5 Гц (точка 2) сработают АЧР второй очереди, еще больше уменьшат дефицит активной мощности и скорость снижения частоты. При частоте 47 Гц (точка 3) сработают АЧР третьей очереди и отключат потребителей, мощность которых достаточна не только для прекращения снижения частоты, но и для её восстановления. Устройства АЧР, используемые для ликвидации аварийного дефицита активной мощности в энергосистемах, подразделяются на три основные категории (ПТЭ).

Первая категория АЧРI – быстродействующая (t = 0,1 ¸ 0,3 с) с уставками срабатывания от 49 Гц (в отдельных случаях от 49,2 – 49,3 Гц) до 46,5 Гц. назначение очередей АЧРI – не допустить глубокого снижения частоты в первое время развития аварии. Уставки срабатывания отдельных очередей АЧРI отличаются одна от другой на 0,1 Гц.

Мощность потребителей, подключаемых к устройствам АЧРI, Р_АЧРI определяется по формуле (ПТЭ)

, (69)

где: DР_Г - дефицит генерирующей мощности;

DР_РЕЗ - учитываемая часть резерва мощности;

0,05 - запас.

В качестве DР_РЕЗ учитывается только гарантированный вращающийся резерв тепловых электростанций, обеспеченный по паропроизводительности котлов. Все величины в формуле (69) указаны в относительных единицах, причем за базисную мощность принята потребляемая мощность энергосистемы (района) в исходном режиме до возникновения дефицита мощности. Мощность, подключаемая а АЧРI, примерно равномерно распределена между очередями.

Лекция.Память

Персональные компьютеры имеют четыре уровня памяти:

□ микропроцессорная память (МПП);

□ регистровая кэш-память;

□ оперативная память (ОП) или оперативно-запоминающее устройство(ОЗУ);

□ внешняя память (ВЗУ).

Память характеризуется емкостью и быстродействием

Тип оперативной памяти - динамический (Dynamic Random Access Memory — DRAM) или статический (Static Random Access Memory — SRAM).

Статическая память построена на триггерах (схемы с двумя устойчивыми со­стояниями).SRAM используется в качестве микропроцессорной и буферной (кэш-память).

В динамической памяти ячейки построены на основе полупроводниковых облас­тях с накоплением зарядов — своеобразных конденсаторов, и практически не потребляющих энергии при хранении. Конденсаторы расположены на пересечении вертикаль­ных и горизонтальных шин матрицы.

При об­ращении к микросхеме памяти на ее входы вначале подается адрес строки матрицы, сигнал RAS (Row Address Strobe - строб адреса строки), затем — адрес столбца, сигнал CAS (Column Address Strobe - строб адреса столбца).

Конденсаторы теряют заряд т.е разряжаются, поэтому необходимо заряд постоянно регенерировать т.е восстанавливать, а значит тра­тится и энергия, и время, что снижает производительность системы. DRAM используется для построения ОЗУ.

Кэш-память — высокоскоростная память, это буфер между оперативной памятью и микропроцессором. Кэш-память недоступна для пользователя(«кэш» (cache) с английского означает «тайник»).

В кэш-памяти хранятся копии блоков данных тех областей оперативной памяти, к которым выполнялись последние обраще­ния и вероятны обращения в ближайшие такты работы, — быстрый до­ступ к этим данным и позволяет сократить время выполнения очередных команд программы. При выполнении программы данные, считанные из оперативной памяти с опережением, записываются в кэш-память. В кэш-память записываются и резуль­таты операций, выполненных в микропроцессоре.

По принципу записи результатов в оперативную память различают два типа кэш-памяти:

□ «с обратной записью» результаты операций прежде, чем быть записанными в ОЗУ, фиксируются, а затем контроллер кэш-памяти самостоя­тельно перезаписывает эти данные в ОЗУ;

□ «со сквозной записью» результаты операций одновременно, за­писываются и в кэш и в ОЗУ.

кэш-память работает либо на полной тактовой частоте МП, либо на его половинной тактовой частоте.

L1-первого уровня в ядре процессора, L2- второго размещаются на кристалле процессора и L3 -3-го уровня может располагаться как на кристалле так и на материнской плате. Создается кэш-память на основе SRAM.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) предназначено для хранения информации (программ и данных) на сеанс работы пользователя.

ОЗУ — энергозависимая память: при отключении напряжения питания информация, хранящаяся в ней, теряется.

Основу ОЗУ составляют микросхемы динамической памяти DRAM. Конструктивно элементы оперативной памяти выполняются в виде отдельных модулей памя­ти. Эти модули вставляются в слоты на системной плате.

Модули памяти характеризуются конструктивом, емкостью.

SIMM (Single In-line Memory Module) представляют собой печатную плату с одно­сторонним краевым разъемом типа слот.SIMM бывают двух разных типов: короткие 30 контактов (длина 75 мм), и длинные 72 контакта (длина 100 мм). (устаревший вариант)

DIMM (DualIn-line Memory Module) — более современные модули, имеющие 168-контактные разъемы (длина модуля 130 мм).

RIMM (Rambus In-line Memory Module) — новейший тип оперативной памяти. Модули RIMM требуют интен­сивного охлаждения т.к. большое энергопотреблением и, соот­ветственно, большое тепловыделением. Внешне модули RIMM напоминают модули DIMM, они имеют меньшее число контактов и с обеих сто­рон закрыты специальными металлическими экранами, которые защищают мо­дули RIMM, работающие на больших частотах от внешних электромагнитных наводок.

Различают следующие типы оперативной памяти: FPMDRAM; RAMEDO; BEDODRAM; SDRAM; DDRSDRAM; DRDRAM и т. д.

Адресное пространство - максимально возможное количество адресуемых ячеек основной памяти. Адресное пространство зависит от разрядности адресных шин.

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, или ROM — Read Only Memory, память только для чтения) используется для хранения постоянной инфор­мации:

-загрузочных программ операционной системы,

- программ тестирования устройств компьютера

- стандартных драйверов базовой системы ввода-вывода (BIOS) и т. д.

ПЗУ может располагаться в чипсете, содержит программы BIOS, необходимые для управления многими компонентами компьютера.

BIOS доступна постоянно, независимо от работоспо­собности внешних компонентов, таких, например, как системные загрузочные дис­ки. В BIOS есть программа, которая называется System Setup, — с ее помощью пользователь управляет настройками системы.

К ПЗУ принято относить энергонезависимые постоянные и «полупостоянные» запоминающие устройства, из которых оперативно можно только считывать ин­формацию. По технологии записи информации можно выделить ПЗУ следующих типов:

□ микросхемы, программируемые только при изготовлении, — классические ПЗУ или ROM;

□ микросхемы, программируемые однократно в лабораторных условиях, — про­граммируемые ПЗУ (ППЗУ), или program able ROM (PROM);

□ микросхемы, программируемые многократно, перепрограммируемые ПЗУ в том числе флеш-память.

Для повышения производительности со­держимое ПЗУ копируется в ОЗУ, и во время работы исполь­зуется только эта копия, называемая также теневой памятью ПЗУ (ShadowROM).

В настоящее время в ПК используются «полупостоянные», перепрограммируе­мые запоминающие устройства — флеш-память. Модули или карты флеш-памяти могут устанавливаться прямо в разъемы материнской платы Флеш-память — энергонезависимое запоминающее устройст­во.

У Flash BIOS есть один недостаток: существует много вирусов, которые, попав в систему, просто стирают все содер­жимое Flash BIOS, после чего системная плата выходит из строя. Самый извест­ный из подобных вирусов — «Чернобыль», испортивший очень большое количе­ство компьютеров. От вирусов можно защититься только одним способом — в System Setup запретить перезапись содержимого BIOS. Если эта установка активизирована, то ни один вирус ничего сделать не сумеет.

CMOS-память питается от аккумулятора (батарейки) и является энергонезависимой, хранит информацию о параметрах устройств, входящих в ПК. Информация в ней изме­няется по мере необходимости, то есть память отслеживает текущую конфигура­цию компьютера, на что не способна микросхема BIOS. Поэтому при загрузке компьютера BIOS берет необходимую для своей работы информацию об из­меняемых параметрах компонентов ПК именно из этой памяти. Так, из CMOS-памяти считывается информация об установленном МП, о типах и емкости опе­ративной и всех видах дисковой памяти, о работоспособности устройств компь­ютера и т. д. Четкое отслеживание времени (в том числе и календаря), даже в отключенном от энергосети состоянии, также связано с тем, что информация о времени хранится в CMOS-памяти.

Для облегчения работы с большими объемами памяти на практике применяют более крупные единицы, такие как:
1 Килобайт (Кбайт)=1024 байта
1 Мегабайт (Мбайт)=1024 Кб
1 Гигабайт (Гбайт)=1024 Мб
1 Терабайт (Тбайт)=1024 Гб
1 Петабайт (Пбайт)=1024 Тб
1 Эксабайт (Эбайт)=1024 Пб
1 Зетабайт (Збайт)=1024 Эб
1 Йоттабайт (Йбайт)=1021 Зб