Topológia

Upozornenie: Objekty typu Topológia nie sú súčasťou štandardnej verzie systému D2000.

Topologická sieť je reprezentovaná jedným objektom systému typu Topológia, N objektmi typu Topologický uzol a M objektmi typu Topologická linka. Topologickú sieť možno popísať pomocou grafu v chápaní teórie grafov, kde uzol reprezentuje vrchol grafu a linka reprezentuje orientovanú hranu grafu. Topologická linka je definovaná dvojicou uzlov, ktoré spája - zdrojový a cieľový uzol.

Poznámka: Objekty typu Topologický uzol a objekty typu Topologická linka sú súčasťou objektu typu Topológia a preto je možné konfigurovať len prostredníctvom konfigurácie objektu typu Topológia.

Kontrola platnej konfigurácie topológie

Kontrola správnosti konfiguračných parametrov topológie sa vykoná po stlačení tlačidla Ulož v konfiguračnom okne. Pre platnú konfiguráciu musí platiť:

Topologický uzol typu Zdroj, Zem a Vývod má stupeň práve 1.
Topologický uzol typu Trafo má stupeň práve 2 (vystupuje raz ako zdrojový uzol a raz ako cieľový uzol).
Topologický uzol typu Spínač má stupeň práve 2.
Topologický uzol typu Vetvenie má stupeň aspoň 2.

Funkcionalita topológie

Proces D2000 TOPOLOGY vypočítava hodnoty objektov typu Topologická linka na základe hodnôt topologických uzlov celej topológie a topológií k nej pripojených pomocou topologických uzlov typu Vývod. Výsledkom výpočtu je jedna z nasledujúcich hodnôt topologickej linky:

0 (IN-AIR) - linka nie je pripojená na zdroj napätia ani na zem
1 .. 10 (U1 .. 10) - druh napätia podľa definície užívateľa (napr. 1 môže zodpovedať 22 kV, 2 môže zodpovedať 110 kV atď.)
11 (GND) - linka je uzemnená, t.j. má priame spojenie s topologickým uzlom typu Zem
12 (MIXED) - zmiešané napätie na linke - na linku je privedených niekoľko druhov napätí
13 (SHORTED) - linka je skratovaná - na linku je privedená zem a aspoň jeden druh napätia
14 (UNKNOWN) - linka má neznáme napätie - hodnota aspoň jedného riadiaceho objektu topologického uzlu typu Spínač privádzajúceho na linku napätie alebo uzemňujúceho linku je neplatná (UNKNOWN)

Popis prvkov topológie

Topologický uzol typu Zdroj reprezentuje zdroj napätia (generátor). Jeho hodnota je z intervalu 1..10 a reprezentuje jeden druh napätia podľa definície užívateľa (napr. 1 - 22kV, 2 - 110 kV, 3 - 220 kV ).
Topologický uzol typu Zem reprezentuje uzemnenie. Topologická linka priamo k nemu pripojená má hodnotu 11 (GND)
Topologický uzol typu Vývod reprezentuje prepojenie topológie na inú topológiu. Riadiacim objektom uzla typu Vývod je uzol typu Vývod z inej topológie, ktorého napätie sa prenáša do tejto topológie. Ak nemá Vývod riadiaci objekt, považuje sa za nepripojený.
Pozn.: na obojsmerné šírenie napätia medzi dvoma vývodmi je nutné, aby boli aj vývody prepojené obojsmerne, t.j. ak riadiacim objektom uzla TN.VyvodA je TN.VyvodB, tak riadiacim objektom uzla TN.VyvodB musí byť TN.VyvodA. Je možné nakonfigurovať aj jednosmerné šírenie napätia (ktoré môže reprezentovať 'diódu' alebo napr. šírenie signálu v implicitne jednosmerných systémoch - napr. voda v koryte rieky) a to tak, že riadiacim objektom uzla TN.VyvodA je TN.VyvodB ale uzol TN.VyvodB riadiaci objekt nemá.
Topologický uzol typu Trafo reprezentuje transformátor. Napätie, ktoré príde linkou na vstup trafa, je transformované na napätie na výstupe, s hodnotou rovnou hodnote parametra Výstup zdroj. Napätie, ktoré príde linkou na výstup trafa, je transformované na napätie na vstupe, s hodnotou rovnou hodnote parametra Vstup zdroj. Je možné definovať jednosmerné trafo, pokiaľ je hodnota parametra Vstup zdroj=0. Vtedy napätie, ktoré príde na výstup, nie je prenášané na vstup trafa.
Topologický uzol typu Spínač reprezentuje spínač napätia. Musí mať definovaný riadiaci objekt, ktorým môže byť meraný alebo počítaný bod (digitálny alebo štvorstavový) alebo vypínač. Ak je hodnota riadiaceho objektu TRUE alebo ON, spínač je zopnutý. Ak je hodnota riadiaceho objektu FALSE alebo OFF, spínač je rozopnutý. V ostatných prípadoch je spínač v neznámom stave (UNKNOWN).
Pozn.: keď napätie zo zdroja prejde cez Spínač so stavom UNKNOWN, dostane príznak slabej hodnoty (weak), viď sekcia Vyhodnocovanie topológie.
Topologický uzol typu Vetvenie reprezentuje spojnicu dvoch alebo viacerých liniek.

Vyhodnocovanie topológie

Topológia sa vyhodnocuje tak, že pre každý zdrojový uzol (uzol typu Zdroj alebo Zem) sa prejdú všetky linky naň pripojené (prechodom cez Trafo sa napätie transformuje, prechodom cez zopnutý spínač sa napätie nemení, prechodom cez spínač v stave UNKNOWN vznikne napätie s príznakom weak, cez rozopnutý spínač napätie neprejde). Následne sa ako vypočíta hodnota linky ako súčet príspevkov od všetkých zdrojových uzlov podľa nasledovných pravidiel (priorita pravidiel klesá od prvého po posledné pravidlo):

spojením jedného alebo viac napätí od zdrojov bez príznaku weak so zemou vzniká skrat (napr. U1 + GND = SHORTED, U1 + U7 + GND = SHORTED)
spojením dvoch alebo viac napätí od zdrojov bez príznaku weak vzniká zmiešané napätie (napr. U1 + U7 = MIXED)
spojením dvoch napätí s rovnakou hodnotou, z ktorých jedna má príznak weak, vznikne napätie bez príznaku weak (napr. U7 + U7w = U7)
spojením viacerých napätí, z ktorých aspoň jedno sa vyskytuje s weak príznakom a nevyskytuje sa bez weak príznaku, vznikne neznáme napätie (napr. U7 + U8w = UNKNOWN, ale U7 + U8 + U7w = MIXED pretože U7 + U7w = U7 [podľa predchádzajúceho pravidla] a U7 + U8 = MIXED)
spojením zeme s príznakom weak s jedným alebo viac napätiami vznikne neznáme napätie (napr. U1 + GNDw = UNKNOWN, U2 + U7 + GNDw = UNKNOWN)
ak na linke nie je napätie zo žiadneho zdrojového uzla, linka je v stave nepripojená (IN-AIR)

Debugovanie topológie

Tell príkaz
SHOW_ASYMETRIC s parametrami TERMINALS topology_mask vypíše asymetrické vývody. Vývod TN.A je asymetrický, ak má riadiaci objekt vývod TN.B, ale vývod TN.B nemá ako riadiaci objekt vývod TN.A. Dôsledkom je jednosmerné šírenie napätia (z TN.B do TN.A ale nie naspäť), čo môže byť zámer alebo konfiguračná chyba.
Tell príkaz
SHOW_ASYMETRIC s parametrami TRANSFORMERS topology_mask vypíše asymetrické transformátory. Transformátor je asymetrický, ak jeho vstup je nakonfigurovaný na hodnotu 0. Dôsledkom je jednosmerné šírenie napätia (z vstupu na výstup ale nie naspäť), čo môže byť zámer alebo konfiguračná chyba.
Tell príkaz
SHOW_TOPOLOGY s parametrami HOBJ or topology_name [DETAIL] slúži na výpis štruktúry topológie a hodnôt liniek a uzlov. Ak je zadaný aj parameter DETAIL, zobrazené sú podrobnejšie informácie o konfigurácii uzlov a liniek a v prípade zapnutej debug kategórie DBG.TOPOLOGY.SUBVALUES aj príspevky k hodnote liniek od jednotlivých uzlov typu Zdroj alebo Zem.
Tell príkaz
DEBUG_TOPOLOGY s parametrami HOBJ or topology_mask ON/OFF slúži na zapnutie/vypnutie vypisovania podrobných informácií o prepočítavaní topológie, ktoré sú použiteľné pre technickú podporu D2000.
Debug kategória DBG.TOPOLOGY.PROCESSING (nastaviteľná pri štarte procesu D2000 TOPOLOGY parametrom /E+DBG.TOPOLOGY.PROCESSING alebo počas behu procesu cez Sysconsole) zapína výpis rovnakých informácií ako tell príkaz DEBUG_TOPOLOGY. Na rozdiel od neho umožňuje zapnúť výpis hneď po štarte procesu D2000 TOPOLOGY. Ak sa táto debug kategória zapne počas behu procesu D2000 TOPOLOGY, zapne výpisy na topológiách, ktoré užívateľ uloží po zapnutí tejto debug kategórie.
Debug kategória DBG.TOPOLOGY.NODES (nastaviteľná pri štarte procesu Topológia parametrom /E+DBG.TOPOLOGY.NODES alebo počas behu procesu cez Sysconsole) zapína posielanie hodnôt uzlov topológie procesu D2000 Server. Následne je možné v CNF sledovať tieto stavy. Zobrazujú sa nasledovné hodnoty:
- pre uzly typu Zdroj: U1 .. U10 podľa hodnoty parametra Výstup zdroja konfigurácie uzla typu Zdroj
- pre uzly typu Zem: GND
- pre uzly typu Vývod a Vetvenie: napätie topologickej linky pripojenej k uzlu
- pre uzly typu Switch: stav switcha (ON, OFF, UNKNOWN) podľa stavu riadiaceho objektu switcha a napätia topologických liniek pripojených ku switchu.
  Príklad: OFF (GND | U3)
- pre uzly typu Trafo : napätia topologických liniek pripojených k trafu a v zátvorke hodnoty parametrov Výstup zdroja a Vstup zdroja konfigurácie uzla typu Trafo.
  Príklad pripojeného trafa: U5 ~ U1 (U5:U1)
  Príklad trafa bez napätia: IN-AIR ~ IN-AIR (U5:U2)
  Príklad trafa s neplatným napätím na vstupe: MIXED ~ U7 (U1:U7)
Debug kategória DBG.TOPOLOGY.SUBVALUES (nastaviteľná pri štarte procesu Topológia parametrom /E+DBG.TOPOLOGY.SUBVALUES alebo počas behu procesu cez Sysconsole) zapína ukladanie príspevkov zdrojov typu Zdroj a Zem k hodnote linky. Následne je možné ich zobraziť tell príkazom SHOW_TOPOLOGY s parametrom DETAIL.
Príklad výpisu:
```
 ...
 Links
 TL.TrafoC1_VetvenieC1 [$1205] U2,Idx= 1
     U2 TN.ZdrojA [$1181]  => 
     U2w TN.VyvodC3 [$1204]  <= 
 TL.TrafoC2_VetvenieC1 [$1206] U2,Idx= 2
     U2 TN.ZdrojA [$1181]  <= 
     U2 TN.VyvodC3 [$1204]  <= 
 TL.VetvenieC1_VyvodC3 [$1207] U2,Idx= 3
     U2 TN.ZdrojA [$1181]  => 
     U2 TN.VyvodC3 [$1204]  <= 
 TL.VyvodC1_TrafoC1 [$1208] U5,Idx= 4
     U5 TN.ZdrojA [$1181]  => 
 TL.VyvodC2_TrafoC2 [$1209] IN-AIR,Idx= 5 
 ...
```
Význam výpisu:
TL.TrafoC1_VetvenieC1 [$1205] U2,Idx= 1 - linka TL.TrafoC1_VetvenieC1 s HOBJ=1205 má napätie U2, index linky v rámci topológie je 1
U2 TN.ZdrojA [$1181] => hodnotou U2 prispieva k hodnote linky zdroj TN.ZdrojA s HOBJ=1181, smer príchodu hodnoty je od začiatku linky
U2w TN.VyvodC3 [$1204] <= hodnotou U2 (s príznakom weak) prispieva k hodnote linky zdroj TN.VyvodC3 s HOBJ=1204, smer príchodu hodnoty je od konca linky

Štartovacie parametre procesu D2000 TOPOLOGY

Štartovací parameter /FM (Full mode) slúži na úplný prepočet topológie po zmene hodnoty riadiaceho objektu niektorého spínača. Bez parametra /FM sa po zmene hodnoty riadiaceho objektu spínača zisťujú topológie, ktoré sú prepojené na topológiu, ktorá obsahuje zmenený spínač a následne sa prepočítajú objekty v týchto topológiách. S parametrom /FM sa nezisťujú prepojené topológie ale prepočítajú sa všetky. Príkaz má význam na urýchlenie výpočtov v konfiguráciách, kde je väčšie množstvo vzájomne poprepájaných topológií.

Štartovací parameter /QM (Quick mode) slúži na zrýchlený prepočet topológie po zmene hodnoty riadiaceho objektu niektorého spínača. Bez parametra /QM sa počíta pre každý zdrojový uzol (zdroj typu Zdroj alebo Zem) príspevok ku hodnote každej linky, na ktorú sa napätie zdroja dostane (cez uzly typu Vetvenie, Trafo a zopnuté uzly typu Spínač). T.j. pre každý zdrojový uzol sa prechádza celá dostupná topológia (a na nej závislé topológie).
S parametrom /QM sa výpočet zastavuje, pokiaľ už iný zdroj prispel k hodnote linky rovnakou hodnotou v rovnakom smere ako aktuálne vyhodnocovaný zdrojový uzol. Okrem rýchlejšieho výpočtu je vedľajší dôsledok, že po zapnutí debug kategórie DBG.TOPOLOGY.SUBVALUES a výpise príspevkov od jednotlivých zdrojových uzlov nebude vidieť na linke príspevky od všetkých zdrojových uzlov, ale pre každé napätie (napr. GND, GNDw, U1, U1w ... U10w) príspevok najviac jedného zdrojového uzla.

Strom stránky