Система управления потребителями-регуляторами мощности

 

Изобретение относится к промьшленной энергетике и может быть использовано для автоматизации управления режимом электропотребления установок , используемьп в качестве потребителей-регуляторов мощности в часы максимальных нагрузок энергосистемы . Изобретение позволяет решить задачи управления потребителями-регуляторами (ПР) в условиях лимитирования электропотребления с учетом суммарного фактического потребления электроэнергии предприятием, контроля по световой индикации количества включенных исполнительных механизмов ПР и снижения отрицательного влияния i на выпуск продукции при вынужденном применении регулировочных мероприятий в часы максимальной нагрузки энергосистемы. Это достигается путем подключения импульсного датчика расхода электроэнергии к двоично-десятичному счетчику получасового потребления электроэнергии, двоично-десятичньш код которого цифроаналоговым преобразователем превращается в напряжение , пропорциональное потребляемой энергии за предшествующий интервал времени. Полученное напряжение сравнивается в часы утренних и вечерних максимумов нагрузки энергосистемы пороговым элементом с напряжением , пропорциональным предельно допустимому значению получасового расхода электроэнергии. Такое техническое решение позволяет отключать потребители-регуляторы, работающие в часы максимума нагрузки энергосистемы , только в тех случаях, когда суммарный расход электроэнергии предприятием достигает предельно : допустимого значения. 3 ил. 1C (Л с со со ю INS 4;

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1332274 А1 511 4 0 05 D 9/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3949381/24-24 (22) 10.07.85 (46) 23.08.87. Бюл.№ 31 (72) В.M.Ôèëèí и В,И.Гордеев (53) 62-50(088.8) (56 ) Авторское свидетельство СССР

¹ 448434, кл. G 05 D 9/12, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 1004988, кл. 0 05 D 9/12, 1983. (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЯMH — РЕГУЛЯТОРАМИ МОЩНОСТИ (57) Изобретение относится к промышленной энергетике и может быть ис пользовано для автоматизации управления режимом электропотребления установок, используемых в качестве потребителей-регуляторов мощности в часы максимальных нагрузок энергосистемы. Изобретение позволяет решить задачи управления потребителями-регуляторами (ПР) в условиях лимитирования электропотребления с учетом суммарного фактического потребления электроэнергии предприятием, контроля по световой индикации количества включенных исполнительных механизмов

ПР и снижения отрицательного влияния на выпуск продукции при вынужденном применении регулировочных мероприятий в часы максимальной нагрузки энергосистемы. Это достигается путем подключения импульсного датчика расхода электроэнергии к двоично-десятичному счетчику получасового потребления электроэнергии, двоично-десятичный код которого цифроаналоговым преобразователем превращается в напряжение, пропорциональное потребляемой энергии за предшествующий интервал времени. Полученное напряжение сравнивается в часы утренних и ве-. черних максимумов нагрузки энергосистемы пороговым элементом с напряжением, пропорциональным предельно допустимому значению получасового расхода электроэнергии. Такое техническое решение позволяет отключать потребители-регуляторы, работающие в часы максимума нагрузки энер- > госистемы, только в тех случаях, CO когда суммарный расход электроэнергии предприятием достигает предельно tC, допустимого значения. 3 ил. ЬЛ

13322

Изобретение относится к промышленной энергетике и может быть использовано для автоматизации управления режимом электропотребления установок, 5 используемых в качестве потребителейрегуляторов мощности в часы макси- . мальных нагрузок энергосистемы.

Целью изобретения является повышение точности вьдерживания заданно- 10

ro лимита электропотребления с учетом графика изменения суммарной мощности предприятий и снижение отрицательного влияния регулировочных меропри" ятий на технологический процесс пу- 15 тем учета фактической мощности предприятий и сравнения ее с заданным лимитом в часы максимума нагрузки энергосистемы.

На фиг.l приведена функциональ- 20 ная схема системы; на фиг.2 — пример практической реализации порогового элемента; на фиг.3 — временные диаграммы работы порогового элемента.

Система содержит датчик 1 расхода электроэнергии, установленный на индукционном электросчетчике суммарного потребления электроэнергии, двоично-десятичный счетчик 2, цифроаналоговый преобразователь.(ЦАП) 3, 30 пороговый элемент 4, коммутатор 5, таймер 6, генератор 7 опорной частоты, формирователь 8 сигнала сброса, формирователь 9 стробирующих импульсов, логический блок 10, состоящий из З вьтчитателя ll выход которого подключен к пороговым элементам 12„ H 12»

Первый вход вычитателя 11 соединен с выходом блока 13 датчиков и первым входом блока 14 индикации и сигнали- 40 зации, второй вход вычитателя 11 с выходом коммутатора 5.

Блок 15 управления содержит ключевые элементы 16„,16, реверсивный

1 „2 двоично-десятичйый счетчик 17, эле- 45 менты 18„,182 задержки, формирователи 191, 192 стробирующих импульсов усилители 20,,...,20,20 ...20 дешифратор 21 команд и репейные элементы 22 ...22 ",22 ...22 г, причем 50 первые входы ключевых элементов 16„ и 16 соединены с выходом формирователя 9 стробирующих импульсов, вторые — выходами соответствующих пороговых элементов 12 и 1 2» а выход

1 подключен к входу реверсивного двоично-десятичного счетчика 17 и через элементы 18,,18 задержки и формирователи 191,192 стробирующих им74 2 пульсов соединен с вторым входом усилителей 20 ...20 . Вход дешиф2 ратора 21 команд соединен с выходом реверсивного двоично-десятичного счетчика 17, а каждый выход дешифратора 21 соединен с первыми входами двух усилителей 20 — 20 " и усилитеIT lT

1 г лей 20 — 20 выходы которых под1 г ключены к входам релейных элементов

1 lI

22 — 22 соединенных своим выхог дом с вторым входом блока 14 индикации.

Система управления работает следующим образом.

С датчика. 1 расхода, представляющего собой устройство преобразования значений текущей совмещенной мощности предприятия в унитарный двоичный код, импульсы поступают на счетный вход двоично-десятичного счетчика 2, обнуление (сброс) которого осуществляется через каждые 0 5 ч сигналом сброса, сформированным формирователем 8. Код„ пропорциональный величине потребления электроэнергии во время 30-минутного интервала, поступает на ЦАП 3, с выхода которого напряжение U пропорциональное входному коду, подается на коммутатор 5 и пороговый элемент 4, вьдающий сигнал на второй вход коммутатора 5 в момент равенства напряжения

ЦАП 3 U, и предельно допустимого напряжения U „, пропорционального допустимому значению потребления электроэнергии в часы максимумов нагрузки энергосистемы. Время прохож- дения максимума нагрузки в энергосистеме устанавливается на таймере 6, который управляет работой коммутатора

5, подключая сигнал U предельного значения мощности на все время прохождения максимума нагрузки в энергосистеме. В остальные часы суток на вход вычитателя 11 поступает с

ЦАП 3 сигнал U> пропорциональный потреблению электроэнергии за получасовой интервал. Генератор 7 опорной частоты вырабатывает один сигнал, который через формирователь 8 сброса обнуляет счетчик 2, а второй — через формирователь 9 стробирующих импульсов управляет ключевыми элементами 16.

С блока 13 датчиков сигнал в виде постоянного напряжения U2 пропорционального по величине контролируемому параметру, поступает на блок 14 ин1332274 дикации и первый вход вычитателя .11, где вычисляется разность (1)

5 U

2 а результат вычисления с учетом его знака подается на два пороговых элемента 12, и 121, определяющих зоны нечувствительности системы. Зона нечувствительности необходима для 10 уг»еньшения количества пусков и остановов исполнительныхмеханизмов. Гра-ницы зоны нечувствительности определяются допустимым по условиям технологии режимом работы потребителейрегуляторов перед наступлением очередного максимума нагрузки электросистемы или окончания получасового интервала и задаются величиной напряжения + Uг. 20

Если при вычислении напряжения

dU„ имеет место неравенство д»1, ) + П (2), 25 то на выходе порогового элемента появляется сигнал, разрешающий включение исполнительных релейных элементов

22. Этот сигнал поступает на вход ключевого элемента 16, который ото

30 крывается передним и закрывается зад— ним фронтом стробирующего импульса формирователя 9. При открытом ключевом элементе сигнал, разрешающий включение исполнительных механизмов, поступает на вход сложения реверсив- 35 ного счетчика 17 и на вход формирователя 19„ стробирующих импульсов через элемент 18, задержки.

К выходу счетчика 17 подключен дешифратор 21, количество выходов которого равно количеству исполнительных механизмов, Каждый выход дешифратора подключен к двум усилителям 20„ и 201 мощности, нагрузкой которых являются релейные элементы

22, и 22 . Стробирование усилителей необходимо для повышения помехозащищенности устройства и формирования команды на включение и отключение релейных элементов.

Сигнал, разрешающий включение исполнительных механизмов, поступает на первый вход усилителя 20 . При .1 появлении на втором входе усилителя стробирующего импульса срабатывает релейный элемент и включается первый потребитель-регулятор или часть его нагрузки.

Вьгчисление дБ, происходит непрерывно, а стробирующие импульсы формирователя 9 появляются периодически через at. Если при очередном стробирующем импульсе сохраняется неравенство (2), то снова формируется сигнал, разрешающий включение релейных элементов, и в работу включается второй потребитель-регулятор или его дополнительная часть мощности. .Включение исполнительных механизмов продолжается до тех пор, пока с датчиков состояния технологического процесса не поступит напряжение — д1., т.е. до тех пор, пока не выполнится неравенство дт, U (3)

В этом случае на выходе порогового элемента 12 появляется сигнал, разрешающий отключение исполнительньгх механизмов. Этот сигнал поступает на вход ключевого элемента 16, который открывается тем же стробирующим импульсом, что и элемент 16„.

При открытом ключевом элементе 16> сигнал, разрешающий отключение релейных элементов, поступает на вход усилителя 201 по цепи вход вычитания счетчика — дешифратор 21 — усилитель

20>. Одновременно данный сигнал поступает на формирователь 19 строби2 рующего импульса через элемент 18 1 задержки. При появлении на втором входе усилителя 20> стробирующего импульса срабатывает релейный элемент

22 1 и отключается первый исполнительный механизм. Если при отключенном первом механизме продолжает сохраняться неравенство (3), то при поступлении очередного стробирующего импульса отключается второй исполнительный механизм и т.д. Одновременно в блоке 14 сигнализации включается индикация, указывающая на количество включенных исполнительных механизмов и состояние датчиков.

Пороговый» элемент 4 собран на базе компараторов К521СА2 с соответствующей обвязкой и работает следующим образом. На один вход подается с ЦАП 3 напряжение U<, пропорциональное потребленной электроэнергии за время t (например, 0 — 30 мин), на второй вход — напряжение Б,, пропорциональное допустимому расходу электроэнергии за контролируемый инВ момент достижения порога срабатывания (U U„p ) на выходе элемента 4 скачком увеличивается напряжение на величину, определяемую соотношением сопротивлений R„ R > и выходным напряжением микросхемы

5 1332 тервал времени (принято контролировать 30 мин). Так как каждому потребителю устанавливают свой лимит, а потребитель имеет конкретную регули5 ровочную способность, то диспетчер для исключения перерасхода (штрафных сапкций) выбирает U на 8 — 207 меньше значения, соответствующего выделенному лимиту (фиг.36).

В период действия ограничений возможны два варианта электропотребления: фактический расход электроэнергии равен или превьш ает значение, выбранное диспетчером с учетом выделенных лимитов, регулировочной способности преп приятия и личной квалификации; фактический расход электроэнергии не превышает 13„

Каждый из режимов характеризуется величиной напряжения, пропорциональнои фактическому расходу. В зависимости от U< и выбранного диспетчером напряжения U и на выходе порогового элемента 4 формируется напряже- 25 ние, определяемое в общем виде напряжением IJ> (фиг.2)

U + ------- . ц

В

R + R Р R + В ком0 .30

-()

Если У (U>, то второе слагаемое выражения (4) равно О, а на выход порогового элемента поступает напряжение U, пропорциональное фактическому расходу электроэнергии (фиг.3а).

274 6

K521CA2 (U „, ), т.е. до величины

Формула изобретения

Система управления потребителямирегуляторами мощности, содержащая последовательно соециненные двоичнодесятичный счетчик и цифроаналоговый преобразователь, последовательно соединенные генератор опорной частоты и формирователь стробирующих импульсов, выход которого подключен к первому входу блока управления регуляторами, таймер, блок датчиков,. подключенный выходом к первому входу логического блока и к первому входу блока индикации и сигнализации, второй вход которого соединен с выходом блока управления регуляторами, второй и третий входы которого подключены к соответствующим выходам логического блока, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения точности выдерживания заданного лимита электропотребления, введены датчик расхода электроэнергии, формирователь сигнала сброса, пороговый элемент и коммутатор, выход которого подключен к второму входу логического блока, выход датчика расхода электроэнергии соединен с первым входом двоично-десятичного счетчика, второй вход которого подключен к выходу. формирователя сигнала сброса, соединенного входом с выходом генератора опорной частоты, выход цифро-аналогового преобразователя подключен к входу порогового элемента и к первому информационному входу коммутатора, соединенного управляющим входом с выходом таймера, а вторь. м информационным входом — с выходом порогового элемента.

1332274 акс

Составитель Л.Цаллагова, Редактор И.Николайчук Техред И.Попович Корректор М. Демчик

Заказ 3830/42

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

Ц)ииит и„

Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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