Устройство для автоматического управления электрической нагрузкой предприятия

 

СО)03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (1) 4 Н 02 J 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3651880/24-07 (22) 14. 10.83 . (46) 23 ° 01.86. Бюл. У 3 (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В.A.Aáðàìoâ, B.II,Калинчик, А.В.Праховник, В.Ф.Скрыль и А.С.Яндульский (53) 621.316.728(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 805472, кл. H 02 J 13/00, 1979. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ ПРЦЦ(РИЯТИ1, содержащее датчики расхода электрической энергии, подключенные через канал связи к блоку контроля и прогноза, выходы которого подключены к,входам блока индикации и сигнализации и к входам блока управления приводами, о т л ичающее с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, оно снабжено дополнительным каналом связи, в качестве которого использована распределительная электрическая сеть, датчиком наличия тока нагрузки, входным ключом, блоком управления частоты генератора, генератором, блоком параметрической нагрузки,блоком декодирования, блоком сравнения, выходным ключом.,:, Э -триггером, введенными по количеству датчиков расхода электроэнергии, а также контроллером мгновенного изменения потребляемого тока, блоком контроля наличия сигнала и измерительным трансформатором тока, причем входы входного ключа соединены с датчиком расхода электроэнергии и датчиком наличия тока, а выход ключа соединен с входом блока управления частоты генератора, выход которого соединен с генератором, выход которого соединен с управляющим входом блока параметрической нагрузки, подключенного к шинам силовой нагрузки распределительной электрической сети, у источника питания которой включен измери- Ж тельный трансформатор тока, к вторичной обмотке которого подключен контроллер мгновенного изменения тока, .каждый выход которого соединен с блоком контроля наличия сигнала, вы- Я ход которого соединен с блоком инди,Э Ю кации и сигнализации, выход контроллера мгновенного изменения тока соединен с блоком декодирования, выход 4а которого соединен с блоком сравнения,, CO второй вход которого соединен с ос- 90 новным каналом связи, а выход — с Q5 входом 3 -триггера, выход которого соединен с входом блока индикации и сигнализации и входом выходного ключа, второй вход которого соединен с выходом блока декодирования, а выход — с блоком контроля и про- :3фю гноза.

1206885

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к устройствам автоматического управления электрической нагрузкой.

Цель изобретения — повышение надежности устройства в работе.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства для автоматического управления электрической нагрузкой предприятия.

Устройство содержит датчики 1-11- И электрической энергии, подключенные через канал связи к блоку 2 контроля и прогноза, состоящему, например, из блока 3 учета, блока 4 прогноза, блока 5 сравнения, блока 6 задания, решавшего блока 7, датчиков 8-1 -8- и технологических процессов и таймера 9. Каждая из линий канала связи подключена к входам блока 3 учета, состоящего из регистра памяти (для формирования 30-минутной нагрузки предприятия) и сдвигающего регистра, состоящего из и разрядных групп (для формирования предыстории прогноза),где

И вЂ” количество разрядов, необходимых для хранения информации об электропотреблении за время 4,$ — Т /at, причем 1 Э 6. К выходам блока 3 учета подключены блок 4 прогноза, и блок 5 сравнения, представляющий собой комбинационный компаратор, К входам блока 5 сравнения подключены также выходы блока 4 прогноза и выходы блока 6 задания, предназначенного для хранения и выдачи нормативно-справочной информации и представляющего собой набор регистров памяти. К входам решающего блока 7 подключены выходы блока 5 сравнения, блока 6 задания и выходы датчиков 8-1 — 8- и технологических процессов. Выходы решающего блока 7 подключены к входам блока 10 индикации и сигнализации, предназначенного для сигнализации факта превышения нагрузки, а также для вывода числовых значений ожидаемой и текущей нагрузки предприятия из блока 11 управления приводами. К управляющим входам всех блоков подключены выходы таймера 9.

К выходу датчика 1-1 (1-n) электрической энергии подключены входной ключ 12-1 (12-И) (в качестве которого можно использовать промежуточное реле), к второму входу которого подключен датчик 13-1 (13-И) наличия тока, представляющий собой измерительный трансформатор тока, к вторичной обмотке которого включено реле тока. Выход ключа 12-1 (12-n) подключен к блоку 14-1 (14- И) управления частотой, представляющему собой два диода, шунтирующих в зависимости от инФормационного сигнала витки

1О сдвигающей катушки индуктивности генератора 15-1 (15- n) . Выход генератора 15-1 (15-И) гармонических сиг. налов соединен с управляющим входом блока 16-1 (16- И) параметрической

15 нагрузки (в качестве которого можно использовать транзистор, подключенный к распределительной сети через токоограничивающие сопротивление и диодный мост), выход которого под20 ключен к распределительной электрической сети 17 на стороне низкого напряжения силовых трансформаторов параллельно их основной нагрузке 18-1 (18-h), подключенной к источ25 нику 19 питания сети через силовой

° трансформатор 20-1 (20-И), кабельные линии 21 — 1 (21-h) измерительный трансформатор 22 тока.

К вторичной обмотке измерительного трансформатора 22 подключен контроллер 23 мгновенного изменения то- ка, представляющий собой детектор потребляемого тока, выход которого

35 соединен с полосовыми фильтрами, количество которых определяется числом датчиков электроэнергии. Калдый выход контроллера 23 соединен с блоком 24-1 (24- И) декодирования, пред40 ставляющим собой частотный демодулятор, и блоком 25 наличия сигналов, представляющего собой пороговое устройство. Выход блока 25 наличия сигналов, соединен с входом блока 10

45 индикации и сигнализации. К выходу блока 24-1 (24-И) декодирования подключен блок 26-1 (26- И) сравнения, второй вход которого соединен с линией 27-1 (27-n) связи,и выходной ключ 28-1 (28-tl) которые можно

5() представить логикой И. Выход блока 26-1 (26-и) сравнения соединен с входом )-триггера 29-1 (29-И), выход которого. соединен с входом блока 10 сигнализации и вторым вхо55 дом ключа 28-1 (28-И), выход которого соединен с блоком 3 учета.

Устройство работает следуюшим образом.

1206885

При потреблении нагрузкой 18-1 (18-h) тока датчик 13-1 (13-n) тока выдает сигнал ключу 12-1 (12-n) на подключение датчика 1-! (1-!1) расхода электроэнергии к блоку 14-1 (14-h) управления, В соответствии с информационным сигналом блок управления изменяет частоту генератора 15-1 (15-n) синусоидальных сигналов. Так, сигналу "1" на выходе датчика 1-1 (1-и) соответствует частота 5„ (1, ) генератора 15-1 (15-п), сигналу "О" — частота 1, (!.„,), а при отключении датчика 1-1 (1-n) от блока 14-1 (14-п) управления — частота 1„ (-1„ ), которая равна — (а„° !а!(— (!„ ) ., Каждому датчику 1-1 соответствует частота 1!1, 1, у 1н," датчику 1- » частота 1„,, fh, 1 „.. По сигналу генератора 15-1 (15-h) изменяется во времени величина нагрузки блока 16-1 (16-h), что вызывает соответствующее изменение величины тока, потребляемого ею от источника 19 питания электрической сети 17.

1(отроллер 23 мгновенного изменения тока, потребляемого от источника 19 питания, выдает изменение тока, соответствующее изменению параметрической нагрузки блока 16-1

16- » . Для надежного выделения величин тока потребляемая нагрузка

16-1 (16-n) составляет 0,8 ° 10 величины тока, потребляемого силовой нагрузкой 18-1 (18-») .

Выделенный сигнал в блоке 24-1 (24- n) декодирования преобразуется в сигнал импульсного вида, соответствующий сигналу датчика 1-1 (1-n).

В блоке 26-1 (26-») сравнения полученный сигнал сопоставляется с аналогичными сигналами линии 27-1 (27-n) связи. При совпадении данных сигналов блох 26-1 (26-h) сравнения через 1у -триггер.29-1 (29-h) выдает ключу 28-1 (28-h) сигнал запрета передачи сигналов от блока 24-1 (24-n) декодирования к блоку 3 учета.

Блок 25 контроля сигналов осуществляет контроль наличия сигналов

ЧаетОтОй 1!З а. Зу е еу 1»З ПО калдому из выходов контроллера 23.

В случае повреждения линии 27-1 (27-h) связи блок сравнения с!пп!ает сигнал запрета, D --триггер 29-1 а

40 (29-n) выдает разрешение ключу 28-1 (28- n) на передачу сигналов от блока 24-1 (24-») декодирования к блоку 3 учета. В случае ликвидации повреждения лишш связи на R -вход

1)-триггера 29-1 (29-») подается сигнал установки в исходное состояние.

Прп отсутствии потребления электроэнергии датчик 13-1 (13-n) наличия тока выдает ключу 12-1 (12- n) сигнал отключения датчика 1-1 (1-h) от блока управления. В этом случае генератор 15-1 (15-h) формирует синусоидальный сигнал частотой fn (ns), который после указанных преобразований выдается блоком 25 наличия сигналов и поступает в блок 1О сигнализации и индикации. Наличие сигнала 1(, (1,„з ) и отсутствие сигналов от датчиков 1-1 (1-») о потреблении электроэнергии, передаваемых по линии 27-1 (27-и) связи, регистрируются блоком 10 индикации как отсутствие электропотребления силовой нагрузкой.

При понреждении датчика 1-1 (1-n) он устанавливается в одно из ВОзмОжных cocTQIIIIHI! (1 или О ), Ирп наличии потребления электроэнергпн силовой нагрузкой данный сигнал передается по электрической сети аналогично, а также по линии 27-1 (27-») связи, при этом триггер 29-1 (29- h) выдает сигнал запрета, который также поступает к блоку 10 индикации, Наличие сигналов запрета и отсутствия электропотребления блоком индикации регистрируется как неисправность датчика 1-1 (1-n) .

С датчиков 8-1 — 8- и, контролирующих параметры технологического процесса, информация поступает в решающий блок, где совместно с инфор», мацией, поступающей из блока 6 задания, осуществляются выработка управляющих сигналов, обеспечивающих внепиковый режим работы потребителей электроэнергии, а также принудительное включение этих потребителей электроэнергии принудительное включение этих потребителей н периоды технологических спадон нагрузки (пересменка, ревизия оборудования и т.д.) для выравнивания графика нагрузки предприятия вне периодов максимума энергосистемы. Выработанные н нем сигналы поступают в блок 11

1206885

ВНИИПИ Заказ 8728/55 Тираж " Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 управления приводами, где преобразуются в управляющие воздействия на соответствующие потребителям схемы автоматизации и регуляторы..Ь .

С датчиков 1-1 — 1- и расхода электрической энергии „,информация об электропотреблении предприятия йоступает в блок 3 учета, где формируются величины 30-минутного потреблено ния предприятия (! ) и предыстория об электропотреблении за промежутки времени hk в течение периода Т. По сигналам от таймера 9 инфорзо мация о 30-минутной нагрузке (P ) поступает в блок 5 сравнения, где сравнивается с поступившей от блока 6 задания заявленной предприятием величиной 30-минутной мощности о ъо (Pz „„) . Результат сравнения P, „„ — Ь 1 выдается в блок 10 индикации и сигнализации в случае, если и 1 О.

По сигналу от таймера 9 информа— ция о потреблении. электроэнергии эа промежутки времени а1 в течение пе- риода Т поступает из блока 3 в

5 блок 4 прогноза, где осуществляются переработка ее по заданному алгоритму и вычисление величины ожидаемой

30-минутной нагрузки через время ь(=: khan где =1, 2, 3, ..., )

Величина ожидаемой 30-ти минутной нагрузки поступает в блок 5 сравнения, где сравнивается с поступившей от зо блока 6 задания величиной Р о, „. Результат. сравнения поступает в реша-!

5 ющий блок 7, если Р, 8„— Г„= h 2 и А? < О. B этом случае решающий блок / осуществляет по заданному в нем алгоритму выбор потребителейрегуляторов, за счет которых снижено электропотребление. Эта информация поступает в блок 11 управления приводами, который осуществляетуправ— ление соответствующими потребителями,