Устройство для автоматического регулирования электрической нагрузки

 

Изобретение относится к области электроте сники. Цель изобретения - расширение области использования. По временным меткам, приходящим с таймера 23, блок 5 определяет возможную мощность, которую потребитель может использовать до конца контролируемого отрезка времени. Блок 4 определяет необходимую регулируемую мощность по разности между текущей мощностью, поступакнцек с блока 6 приема информации , и возмо ной мощностью с блока 5. Т1 f . мр «5в iSepHMe- вп./Яи. зз т с tN9 D1

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (gg y H 02 J 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/""

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 38508 11/24-07 (.22) 04.02,85 (46) 23.09.86-. Бюл. Ф 35 (71) Белорусский филиал Государственного научно-исследовательского энергетического института им. Г.И.Кржижа» новского .{72) В.Ф.Антоневич, Е.П.Забелло и С.С.Телицын (53) 621.316.728(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 805472, кл. Н 02 J 3/00, 198 1.

Авторское свидетельство СССР

У 1181059, кл. Н 02 J 13/00, 1984.

Jf мггруэiюм

„.30„„12594) 4 А 3 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОИАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ (57) Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения— расширение области использования. По временным меткам, приходящим с таймера 23, блок 5 определяет возможную мощность, которую потребитель может использовать до конца контролируемого отрезка времени. Блок 4 определяет необходимую регулируемую мощность по разности между текущей мощностью, поступающей с блока 6 приема информации., и возможной мощностью с блока 5.

12594

Блок 3 рассогласования определяет раз ность между необходимой мощностью и уже отключенной мощностью нагрузки (Н), значение которой поступает с блока 2. Блок 10 лимитов времени осуществляет хранение временных уставок на ограничение отключения Н (запоминающее устр-во (ЗУ) 12), времени отключения нагрузок (ЗУ 15), времени непрерывной работы Н (ЗУ 17); При работе осуществляется одновременный опрос одноименных ячеек всех трех

ЗУ, адрес которых определяется счетчиком 26 адреса Н. Выход со схемы 11 сравнения блока 10 является управляю14 щим входом для блока 2 определения отключаемой Н. Если время отключения данной Н больше уставки, то указание на ее включение не поступает до тех пор, пока ее непрерывная работа не превысит уставку на необходимое для данной Н время беспрерывной работы.

При этом в зависимости от знака сигнала, поступающего с блока 3, сигнала о состоянии Н, поступающего с блока 1, порогового значения рассогласования, поданного с пульта 9 управления, блоком 2 формируется сигнал на отключение выбранных

Н. I ил. р = «О,5Р,Э, 0,5- t„„

Изобретение относится к автоматизации управления электронотреблением промьинпенных предприятий в часы максимума нагрузки энергосистемы и может быть использовано в любой отрасли для ограничения электропотребления на заданном уровне.

Цель изобретения — расширение области использования.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит блок 1 выбора объектов регулирования, блок 2 определения отключаемой нагрузки, блок 3 рассогласования, блок 4 определения необходимой регулируемой мощности, блок 5 определения возможной мощности, блок 6 приема информации, датчики 7 расхода электроэнергии, блок 8 сравнения, пульт 9 управления, блок

10 лимитов времени, куда входят первая схема 11 сравнения, запоминающее устройство (ЗУ) 12 для хранения

Уставок, вторую схему 13 сравнения, счетчик 14 времени отключения нагрузок, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 15 для хранения времени отключения нагрузок, счетчик 16 времени непрерывной работы, ОЗУ 17 для хранения времени непрерывной рабаты, схемы И 18, ИЛИ 19, И 20 и ИЛИ 21, блок 22 управления, куда входит тай.мер 23, схему 24 синхронизации, триг-, гер 25 запуска, счетчик 26 адреса нагрузки, пульт 2 7 задания уставок, 5

10 t5

2 управляющий выход 28, синхронизирующие выходы 29-32, выход адреса 33 нагрузок, управляющий выход 34, выход 35 значения уставки.

Устройство работает следующим образом.

Информация о расходах электроэнергии поступает от датчиков 7 на вход блока 6 приема информации. Последний производит последовательный опрос датчиков 7, выделяет на фоне помехи полезные сигналы, которые затем со своим весовым коэффициентом для перехода в именованные единицы измерения поступают на вход блока 5 определения возможной нагрузки (Р ). Одновременно блок 6 определяет текущую мощность (Р, „), усредненную за выбранный отрезок времени, например 1-5 мин.

Блок 5 определения возможной нагрузки по информации, поступающей из блока 6, и значению заявленной мощности (Р> ) с пульта 9 управления производит по временным меткам,, приходящим с таймера 23 вычисление возможной мощности (Рв), которую потребитель может использовать до конца контролируемого отрезка времени, например, полчаса в часы максимума нагрузки энергосистемы, не рискуя превысить заданный лимит мощности. Вычисление Р производится по формуле

12594 14 где 3 потребление электроэнергии с начала контролируемого получаса в часы максимумов нагрузки энергосистемы; и „ — время, прошедшее с начала 5 получаса;

0 5 — 30 минутный отрезок времени.

Блок 4 определения необходимой регулируемой мощности (Ря ) по сигналу с таймера 23 определяет разность между значениями текущей мощности, поступающей с блока 6, и возможной мощности, поступающей с блока 5:

Pè Ртек Ps

Значение необходимой регулируемой мощности (P ) со своим знаком поступает на первые входы блока 3 рассогласования, на вторые входы которого поступает значение величины отключенной мощности (Р „) с блока определения величины отключаемой нагрузки. Блок 3 рассогласования представляет собой обычный комбинационный сумматор, выполняющий функции определения разности Ь P:

4Р=Р-P

Н отк

Блок 22 управления осуществляет ЗО управление и синхронизацию работы блоков устройства. Он содержит таймер 23, который вырабатывает значение текущего времени (t), метки времени усреднения для определения те- 35 кущей мощности (Рщ „) в блоке 6 и возможной мощности (Рв ) в блоке 5, а также метку времени, когда цроизводится сравнение Р „ с Р в блоке 4 с одновременным начальным сбросом бло- ео ка 2 определения отключаемой нагрузки. Один из выходов таймера соединен с входом схемы 24 синхронизации.

Схема 24 синхронизации представляет собой счетчик с дешифратором. 45

Она обеспечивает получение четырех синхронизирующих сигналов 29-32. Выход 32 схемы 24 соединен со счетным входом счетчика 26 адреса нагрузок, разрядность которого определяется 56 числом нагрузок, участвующих в регу. лировании. Частота поступающих с таймера сигналов на вход схемы синхронизации выбирается из условия, чтобы за выбранный отрезок времени, SS например 20-60 с, была обеспечена возможность со счетчика 26 адреса нагрузок опросить все управляемые нагрузки, причем каждому адресу выбранной нагрузки соответствует полный набор синхрониэирующих сигналов со схемы 24 синхронизации.

С пульта 27 задания уставок про-, изводится по каждой нагрузке занесение в ЗУ 12 для хранения уставок зна. чений отрезков времени, на которое возможно отключение данной нагрузки, а также время необходимой беспре. рывной работы длинной нагрузки. Одновременно адрес выбранной нагрузки заносится в счетчик 26 адресов нагрузок.

Триггер 25 запуска служит для . обнуления ячеек памяти ОЗУ 15 и 16.

С приходом метки "Сброс" с пульта 9 управления триггер 25 запуска устанавливается в нулевое состояние; сбрасывая управляющим выходом 28 через схему ИЛИ 19 счетчик времени отключения нагрузок в нулевое состояние и через схему ИЛИ 21 счетчик времени непрерывной работы в нулевое состояние, счетчик 24 адреса и схема синхронизации также будут. на.ходиться в исходном состоянии.

После окончания сигнала "Сброс" схема 24 синхронизации и счетчик 26 адресов нагрузок начинают работать.

Производится обнуление всех ячеек

15 и !7 памяти, пока сигналом переполнения с счетчика 26 триггер эапус. ка не установится в единичное состояние.

Блок 10 лимитов времени содержит три устройства 12, 15 и 17 памяти.

Устройство 12 служит для хранения временных уставок на ограничение отключения нагрузок и на необходимое время беспрерывной работы нагрузки, которые, заносятся ЗУ с пульта 27 задания уставок блока 22 управления.

Устройство 15 служит для хранения времени отключения нагрузок, а устройство 17 — для хранения времени непрерывной работы нагрузок. При работе производится одновременный опрос одноименных ячеек всех трех устройств памяти, адрес которых определяется счетчиком 26 адреса нагру" зок. По сигналу 29 со схемы 24 синхронизации производится запись содержимого ОЗУ !5 для хранения времени отключения в счетчик 14, а содержимого ОЗУ для хранения времени непрерывной работы в счетчик 16.

Ф 12594

Вторая схема 13 сравнения производит сравнение значения времени непрерывной работы выбранной нагрузки с ее уставкой, хранящейся в ЗУ 12 °

Если оно превышает уставку, то выход схемы сравнения через схему ИЛИ 19 устанавливает счетчик 1.4 в нулевое состояние, а если не превышает, то содержимое счетчика остается без изменения. По сигналу 30 со схемы син- ц» хронизации в один из счетчиков 14 и

16 через схемы И 18 и 20 в зависимости от управляющего сигнала с блока 1 выбора объектов регулирования, который характеризует состояние нагрузки (включена или выключена), добавляется единица. Причем, если нагрузка отключена, то с добавлением единицы в счетчик времени отключения одновременно через схему ИЛИ 21 производится сброс счетчика 16 времени непрерывной работы. Выход с первой схемы сравнения является управляющим входом для блока определения отключаемой нагрузки, характеризующим воэможность использования данной нагрузки s регулировании электропотребления. Если время отключения данной нагрузки больше уставки, то указание на ее включение не поступает до тех пор, пока ее непрерывная работа не превьш»ает уставку на необходимое для данной нагрузки время беспрерывной работы. По сигналу 31 с схемы синхронизации содержимое счетчиков 14 и 17

::записывается в соответствующие ОЗУ 15 и 17 и счетчик адреса но сигналу 32 выбирает новые ячейки памяти.

Блок 2 определения отключаемой нагрузки работает следующим образом.

Блок 3 рассогласования вычитает иэ значения необходимой мощности отключения, поступающей со своим знаком с блока 4, значение уже отключенной мощности, поступающей с блока 2.

Если разность 4Р с блока 3 имеет положительный знак, то необходимо произвести отключение части нагрузок, участвующих в регулировании ° В этом случае блок 2 по сигналу 31 с блока управления производит анализ адреса

33 нагрузки, поступающей от счетчика

26 адресов,и управляющего сигнала о состоянии нагрузки с блока 1.

При этом возможен вариант, когда выбранная по данному адресу нагрузка уже отключена. Тогда, если время ее отключения не превышает заданной ус14 Ь танки, то в блок 1 подается сигнал о необходимости ее включения в работу, а величина Р „„, поступающая на вход блока рассогласования, уменьшается на величину электрической мощности данной нагрузки.

Если же время предыдущего отключения нагрузкине превышаетэаданной уставки (когда выбранная по данному адресу нагрузка включена),то в блок выдается сигнал на ее отключение и к величине Р,„„ добавляется значение электрической мощности данной нагрузки. Если время предыдущего отключения превышает уставку, то все остается беэ изменений и производится переход к анализу следующей нагрузки.

Если разность bP с блока 3 имеет отрицательный знак, то абсолютное значение сравнивается с порогом (П), значение которого задается с пульта управления. При ILP) v П блок 2 производит включение регулирующих нагрузок, а если jaP) < П, то изменений в величине отключенных нагрузок не производится. Величина П выбирается иэ условия, что значение П больше любой иэ нагрузок.

Блок выбора объектов регулирования работает следующим образом.

По сигналу 33 со счетчика 24 адреса нагрузок блока 22 управления -он выдает в блок 10 лимитов времени и в блок определения величины отключаемой нагрузки управляющий сигнал о состоянии выбранной нагрузки (включена/выключена) . Ответной реакцией этих блоков буцет выдача с блока 2 управляющих сигналов на включение или отключение выбранной нагрувки.

Пульт 9 управления позволяет вызывать на индикацию значения 4Р текущего времени, производить запуск всего устройства, а также задавать необходимые уставки порога чувствительности и заявленной мощности.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования электрической нагрузки, содержащее первичные датчики расхода электроэнергии, подключенные к блоку приема информации, управляющий вход которого соединен с одним иэ выходов блока управления, а первые выходы подключены к блоку определения возможной мощности, управляющий

7 1259414 8 вход котоРого»одключен к блокУ у» кения, выход которой подключен к упРавления, а выходы — к блокУ опреде- равляющему входу блока определения ления необходимой Регулируемой мощ- отключаемой нагрузки, информацИон ности ° вторые вхоДы KQTQPol o поДклю- HbIe выходы счетчика времени отключе чены к блоку приема информации, а ния подсоединены к.информационным управляющий вход подключен к блоку входам ОЗУ для хранения времени отуправления, информационные выходы ключения нагрузок, а счетный вход блока определения необходимой Регу-, счетчика соединен с выхОдом схемы И, лиРУемой моЩности вместе с выхоДом первый вход которой подключен к упзнакового Разрнда подключены к пер- 1О равляющему выходу блока выбора объеквым входам блока рассогласования, тов регулирования, а второй вход втоРые вхоДы которогр поДключены к счетчика времени и вход управления информационным выходам блока опреде- записью в ОЗУ для хранения отключелениЯ отключаемой нагрУзки, инфоРма- ния нагрузок подключены к соответЦионный выхоД блока РассогласованиЯ 15 ствующим выходам схемы синхрониза поДключен к пУльтУ УпРавлениЯ и пер- ции блока управления, выход задания вым входам блока сРавнениЯ, а знако» заявленной мощности пульта управлевый выход подключен к пульту управния подключен к вторым управляющим ления и блоку определения отключаевходам блока определения возможной мой нагрузки, вторые входы блока 20 нагрузки, а выходы таймера подклюсравнения подключены к выходам задачены к управляющим входам пульта упния порога чувствительности пульта равления, отличающееся управления,, а выход — к блоку опре- тем, что, с целью расширения о ласра рения обласделения отключаемой нагрузки, блок ти использования, в блок лимитов выбора объектов регулирования, управ- 25 времени дополнительно введены заполяющие входы выбора нагрузок котороминающее устройство Злу для хранего:.подключены к выходу блока опрения уставок, ОЗУ для хранения времеделения отключаемой нагрузки, управни непрерывной работы, вторая схема лякнций выход блока выбора объектов сравнения, вторая схема И и две регулирования подключен к входу блосхемы ИЛИ, причем ин рормвционные ка определения отключаемой нагрузки входы ЗУ для хранения уставок подклюи блоку лимитов времени, пульт управления, управляющий сбросом, в ход чены к инфоРмационным выходам пУль а которого подсоединен к блоку выбора задания уставок блока управления, объектов регулирования и блоку управ" пеРвые информационные выходы ЗУ ДлЯ ления, который содержит таймер, выход хРанениЯ Уставок поДключены к втоРым

35 которого подключен к схеме синхрони- информационным входам первой схемы зации, выходы которой предназначены сравнения, à вторые информационные для управления Работой устройства, выходы — к первым информационным счетчик адреса счетный вход которо- вхоДам втоРой схемы cPaBHBRHR аДРесЭ 40 го подключен к одному из входов схе- ные вхоДы ЗУ ДлЯ хРанениЯ Уставок, мы синхронизации, а выход переноса—

ОЗУ для хранения времени отключения . и ОЗУ для хранения времени непрерыв к входу S триггера запуска, выходы ной работы подсоединены к выходу счетчика адреса подключены к адрессчетчика адреса блока управления, ным входам блока выбора объектов Ре- 45 вход сброса счетчи а вход с роса счетчика времени отключе. гулирования и блока определения отния нагрузок подключен к выходу пер, ключаемой нагрузки, установочные. .м. вой схемы ИЛИ,,первый вход которой входы счетчика адреса подключены к

Ф- соединен с выходом второй схемы сравпульту задания уставок, блок. лимитов нения, информационные выходы ОЗУ хра. времени содержит оперативное запоми- 50 нения времени непрерывной работы наг нающее устройство (ОЗУ) для хранения рузок подсоединены к вторым информа: времени отключения нагрузок, схему ционным входам второй схемы сравнесравнения, счетчик времени отключе" ния, установочным входам второй схе. ° ния нагрузок, схему И, причем выходы мы сравнения и установочным входам

ОЗУ для храненйя времени отключения 55 счетчика времени непрерывной работы нагрузок подключены к установочным .нагрузок, информационные выходы котовходам счетчика времени отключения рого подключены к информационным нагрузок и первым входам схемы срав- входам ОЗУ непрерывной работы, а

Составитель К.Фотина .

Техред Л.Олейник Корректор: N.Càèáîðñéàÿ

Редактор И,Дербак

Заказ 5133/54 Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,. г.ужгород, ул.Проектная, 4

9 125 счетный вход — к выходу второй схемы И,- первый вход которой подсоединен к. Управляющему выходу блока выбора обьектов регулирования, сброс счетчика времени непрерывной работы нагрузок подключен к выходу второй .схемы ИЛИ, первый вход которой соединен с выходом первой схемы И, вто9414 10 рые входы второй схемы И, первой и второй схем ИЛИ, а также входы управления записью ЗУ для хранения уставок, ОЗУ для хранения времени непрерывной работы и счетчика времени непрерывной работы подключены к соответствующим выходам схемы синхронизапии блока управления.