Устройство для учета расхода и контроля режимов потребления электроэнергии

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPCHQMY СВРДЕТЕПЫ:ТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3369325/18-21 (22) 23,12.81 (46) 30,10.83. Бюл. Н 40 (72) В.Ф.Скрыль и В.М,Хлыстов (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им.50-летия Великой.Октябрьской социалистической. революции (53) 621,317.38(088.8) (56) 1, Каханович В.С., Антоневич В.ф и др. "Автоматизированная информационно-измерительная система учета и контроля электроэнергии НИСЗ 1-48, "Промышленная энергетика", 1975, У 4 с.31-33.

Авторское свидетельство СССР

1 739417, кл, G 01 R 11/56, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЧЕТА РАСХОДА И КОНТРОЛЯ РЕЖИМОВ ПОТРЕБЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, содержащее первичные датчики электроэнергии, блоки приема и хранения информации, каналы связи, блок селекции входного сигнала, блок приведения и распределения информации, блок регистрации и хранения информации, блок режимного контроля, блок управления, блок комутации и блок контроля исправности каналов передачи информации, вход которого соединен с первым выходом блока селекции входного сигнала, входы которого через последовательно соединенные каналы связи и блоки приема и хранения информации подключены к выходам первичных датчиков электроэнергии, а второй выход - к первому входу блока приведения и распределения информации, который своим выходом соединен с первым входом блока ре"

I гистрации и хранения информации, выход которого подключен к первому

„„Я0„„1О51440 А входу блока режимного контроля, при этом выходы блока управления соединены с вторым входом блока режимного контроля, с вторым входом блока пегистрации и хранения информации,с входом управления блока селекции входного сигнала и входом блока коммутации, выходы которого подключены к каналам связи и второму входу блока приведения и распределения информации, о тл и н а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него дополнитель- . но введены блок формирования строки значений замеров потоков электроэнергии в сети, блок формирования столбца знаков направлений потоков электроэнергии, блок шифраторов и алгебраический накапливающий сумматор, первый вход которого подключен к вы- ( ходу блока контроля исправности каналов передачи информации, второй вход через блок формирования столбца знаков направлений потоков электроэнергии - к третьему выходу блока селекции входного сигнала, третий CD вход через последовательно соединен- Ql ные блок шифраторов и блок формирования строки значе:-1ий замеров пото- Д ков электроэнергии — к второму выходу Д блока селекции входного сигнала, а выход — к третьему входу блока регистрации и хранения информации, причем дополнительные входы блока формирования строки значений замеров потоков электроэнергии, блока формирования столбца знаков направлений потоков электроэнергии, блока шифраторов и алгебраического накапливающего сумматора подключены к дополнительному выходу блока управления.

1 10

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для учета и контроля электроэнергии в электрических сетях промышленных предприятий и энергосистем.

Известно устройс — âî для учета и контроля электроэнергии в электроустановках, содержащее первичные датчики информации, линии связи, инфосмационно-вычислительный блок, блок непрерывной и цифровой регистрации выходной информации Ij

Однако это устройство обладает малыми функциональными возможностями, так как не позволяет вести учет потерь электроэнергии в электрических сетях.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для учета расхода и контроля режимов потребления электроэнергии, содержащее субблоки сбора, передачи информации по каналам связи, обработки, регистрации, хранения, советчика диспетчера, которые включают счетчики с датчиками импульсов, блоки приема и хранения информации, выходные усилители, входные схемы, блоки съема информации,, блок коммутации, блок селекции входного сигнала, блок контроля исправности линий связи, генератор, блок управления, блок приведения к имено-ванным единицам, блок восстановления адреса абонента, задатчик коэффициента и качества, программный блок, блок распределения информации, счет=. чики текущей информации, накопители долговременной информации, блок транскриптора, блок интервалов слежения, задатчик программы слежения эа нагрузкой, блок контрольных цифр.„ регистратор прохождения Нагрузки, блоки сравнения и индикации текущей информации (2J

Однако устройство также имеет ма лые функциональные возможности и не может непосредственно быть использовано для определения потерь электроэнергии в электрических сетях, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устрой-" ства эа счет определения потерь электроэнергии в электрических сетях.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для учета расхода, и контроля режимов потребления электроэнергии, содержащее первичные датчики электроэнергии, блоки приема и

51440 хранения информации, каналы =Вязи, блок селекции входного сигнала, блок приведения и распределе.ия информации, блок регистрации и хранения информации, блок режимного контроля, блок правления, бпск .:: †;.. :тации и блок контроля исправности каналов передачи информации, вход которого соединен с первым выходам блока селек" ции входного сигнала, вхо,;ы которого, через последовательно соединенные каналы сВязи и спски приема и хра IeHHR информации, подключены к выходам первичных датчиков злектрсэ::.:;.ии,, а вто рой выход к первому ьходу блока привецения и распределения информации выход которого подключен .; и рвому входу блока регистрации и хранения информации, выход которого подключен

ЗО

5Q

55 к первому входу блока режимного контроля, при этом выходы блока управления подключены к второму входу блока режимного контроля, к второму входу блока регистрации и хранения информа ции, к входу управления блока селекции входного cvãíàëà и входу блока коммутации, выходы которого подключены к каналам связи и второму входу блока приведения и распределения информации, дополнительно введены блок формирования строки значений замеров потоков электроэнергии в сети., блок формирования столбца знаков направлений потоков электроэнергии,. блок шифраторов и алгебраический накапливающий сумматор, первый вход которого подключен к выходу блока контроля исправности каналов передачи информации, второй вход,, через блок формирования столбца знаков направлений потоков электроэнергии, к третьему выходу блока селекции входного сигнала, -:ретий вход, через последовательно соединенные блок шифраторов и блок формирования строки зл ачений замеров потоков электроэнергии, к второму выходу блока селекции входного сигнала, а выход - к третьему входу блока регистрации и хранения информации, .причем дополнительные входы блока формирования строки значений замеров потоков электроэнергии блока формирования. столбца знаков направлений потоков электроэнергии, блока шифраторов и алгебраического накапливающего сумматора подключены к до. полнитепьному выходу блока управления,.

На чертеже приведена блок-схема уh т -- - ис ва а

3 1П51

Устройство для учета расхода и контроля режимов потребления электроэнергии содержит первичные датчики электроэнергии - электросчетчики с датчиками импульсов или электронные счетчики 1,1-1,N, выходы которых через блоки 2 ° 1-2 ° N приема и хранения информации и каналы связи 3.1-3.N c комплектами сопряжения подключены к входам блока 4 селекции входного сиг- 10 нала, выходы которого подключены к входу блока 5 приведения и распределения информации, к входу блока 6 формирования строки значений замеров потоков электроэнергии в сети, к вхо- 15 ду блока 7 формирования столбца знаков направлений потоков электроэнергии, к входу блока 8 контроля исправности каналов передачи информации.

Блоки 6 и 7 выполнены на регистрах сдвига, а блок 8 содержит дифференцирующие цепи, интегратор и формирователь сигнальных импульсов и импульсов запрета. Общее число цепочек из последовательно соединенных дат иков блоков приема и хранения информации, каналов связи (опросные, информационные) определяется количеством . пунктов учета потоков электроэнергии в сети (поступление электроэнергии в сеть, внутреннее электропотребление и передача электроэнергии в смежные сети).

К входам алгебраического накапливающего сумматора 9, выполненного на основе группы арифметико-логических устройств (серии К-!55), подключены выход блока 7 формирования столбца знаков направлений потоков электроэнергии, через блок 10 шифраторов выход блока 6 формирования строки значений замеров потоков электроэнергии в сети, выход блока 8 контроля исправности каналов, а также выход блока !1 управления, другие выходы

45 которого подключены к входам блоков

6 и 7, к входу блока 12 коммутации, связывающего соответствующие каналы

3.1-3.И и блок 5 приведения и распределения информации, к входу блока 13 регистрации и хранения информации, 50 к входу блока 14 режимного контроля.

Блоки 2,1-2,й приема и хранения информации выполнены в виде триггерных ячеек памяти, в которые заносятся импульсы от первичных датчиков, Блок 4 селекции входного сигнала вы- . полнен в виде транзисторного ключа.

Блок 5 приведения и распределения

440 4 мн:.,ормации включает блок 15 задания коэффициента и качества, выполненного в виде трех. групп перемычек на контактном поле, позволяющих присваивать для каждого абонента коэффициент выравнивания энергетического веса и задавать качество (активная, реактивная энергия, прием, отдача) блок 16 восстановления адреса абонента, выполненного на основе схем совпадений, блок 17 приведения к именованным единицам, состоящим из трехдекадного двоично-десятичного счетчика и генератора, блок 18 распределения информации, выполненного в виде коммутатора или распределителя импульсов по входам счетчиков текущей информации в соответствии с адресом абонента и качеством параметра.

Блок 11 управления может быть выполнен на основе микро-3BN, генератора тактовых сигналов в виде мультивибратора и программного блока, в основу которого положены программные электронные части, Блок 12 коммутации выпoR нен как релейно-контактный распреде литель импульсов °

Блок 13 регистрации и хранения информации содержит группу реверсивных двоично-десятичных счетчиков текущей информации, электромеханические накопители долговременной информации, цифропечатающее устройство. Блок 14 режимного контроля объединяет блок интервалов слежения, задатчик программы слежения за нагрузкой, блок контрольных цифр, блок регистрации прохождения нагрузки, блок сравнения и блок индикации текущей информации.

Устройство работает следующим образом.

Для обеспечения учета электроэнер -ии и потерь электроэнергии первичные датчики электроэнергии

1,1- I.N, например, электрон ые счетчи«и устанавливают для фиксации потоков ".-нергии в сети на территориально распределенных подстанциях поступления электроэнергии в сеть, внутреннего электропотребления и передачи энергии в смежные сети. На вход измерительного орг-".на датчика электроэнергии подают токи и напряжения от измерительнь х трансформаторов каждой цепи учета, которые преобразуются в число-импульсный код.

Энергетический вес импульсов определяется коэффициентом трансформации

1051! 40 трансформаторов тока и напряженля данного рисоединения. Число импуль-. сов, пропорциональное количеству электроэнергии прямого или обратного направления в цепях учета за пе- 5 риод измерений, поступает в блоки 2,1-2.й приема и хранения инфориации, с выходных регистров которого сигналы о знаке (направлении) и значении измеряемого параметра при 10 получении сигналов опрьса от блока

11 управления передаются по телеиеханическим каналам связи 3.1-3.N, организованным, например, по линиям йысоксвсльтной сети, и поступают через блок 4 селекции входного сигнала на вход блока 5 приведения и распреу деления информации, на вход блока о формирования строки значений замеров потоков электроэнергии в сети, на вход блока 7 формирования столбца знаков направлений потоков электроэнергии.

Блок 4 селекции входного сигнала предохраняет устройство от случайных помех в линиях связи, кратковременно у5 открываясь лишь в моменты прихода сигналов, а также обеспечивает разделения сигналов о знаке и,значении параметров на два параллельных выхо.А 30

Блок 12 коммутации распределяет импульсы опроса между абонентами и передает сигналы об адресе опрашиваемого "- qadi. ный момент источника сасбщения на блок 5

35 приведения и распределения информации, который распределяет импульсы ответа, полученные через блок 4 селекции входного сигнала, строго по своии адресам, Генератор тактовых сигналов блока 1! управления задает такт опроса абонентов с помощью блока 12 коммутации и синхронизирует работу блока 4 селекции входного сигнала. Блок 11 осуществляет также уп::15 равление раоотой блоков 6 и 7, бло- ка 10 шифраторов, блока 9 перемножения, блока 13 регистрации и хранения информации и блока 14 режимного контроля. Блок 8 контроля исправнос= ти каналов передачи информации подает сигнал диспетчеру в случае отсутствия информации от источника сообщения и направляет импульс на запрет работы блока 9 и выдачи ложной информации с его выхода.

Ъ

Блок 10 шифраторов служит для выравнивания энергетического веса импульсов, поступающих от датчиков,. имеющих различные цены импуг ьсов.

Каждому импульсу блок 10 ст.=.з.-т з

СООТВЕтСi ВИЯ ЧИСЛО В ДВОИЧНОМ КОДС, выдающее цену в условия единицах.

Имг1ульсы источников сообщений блОк ) приведения и распределения ин формации приводит к единому эгнергетическоиу весу, и, в с-, ответствии с качеством параметра и адресои абонента, награвляет на L:

После полногО ОпрОса и приема сиг чалов от всех первичных датчиков о замерах потоков электроэнерги, по сигналу с блока 11 упоавления алгебраический накапливающий суммагор 9 начлнает принимать накогленные в регистрах сдвига блоков б и 7 последовательности сигналов. В сумматоре 9 сигналы, поступающие на его второй вход непосредственно от блока 7 и на его третий вход от блока б через блок 10, попарно перемножаются и сигналы произведения последовательно суммируются, в результате че — î на выходе блока 8 формируется сигнал, пропорциОнальный величине потерь электроэнергил в контролируемой сети за период изиерения. Выходной сигнал сумматора 9 поступает на вход двоичнодесятичного счетчика текущих потерь электроэнергии в сети блока 13 регистрации и хранения информации.

Действительно, если обозначить через 3..1(Т), 3 (T),..., 3 (Т) значения по..oKQB электроэнергии, зафиксированные aai-чикам 1. .. М за период измерений,Т,, то уравнение для определения потерь электроэнергии в сети !II3(Т). которое реализует сумматор 9 лмеег вид (где It 3!1 - матрица-строка значений замеров потоков электроэнергии в сети;

11а11 - матрица" стогбец знаков напр""âëåíèé потоков электроэнергии, 3RI!:è ñèðoíàHHûõ датчиками, з 8657/43 одписное

Элементы матрицы-столбца соответствуют следующим соотношениям: (,! = ... - 1ан!

1 - при поступлении энергии в вфла, сет ь;

-1 - при внутреннем электропотреблении или передачи энергии в смежные сети.

С выхода блока 13 регистрации и хранения информации об электропотреблении и потерях электроэнергии поступает в блок 14 режимного контроля, который осуществляет цифровую индикацию текущей информации, сравнение ее с контрольными цифрами, слежение за ходом графика нагрузки. Используя

51440 8 информацию блока 14, диспетчер проводит определенные мероприятия по поддержанию в требуемых пределах режима сети и его оптимизации.

Применение предлагаемого устройства обеспечивает организацию непрерывного учета фактических потерь электроэнергии в электрических сетях в темпе текущего процесса, что неразрывно связано с разработкой и последующим применением эффективных мероприятий, для решения важной технико-экономический задачи - снижения потерь электроэнергии в электрических сетях, Филиал ППП "Патент", r.Óæãopoä,óë.éðoåêòíàÿ,4