Устройство для управления объектом энергосистемы

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„ 13S6961

В (51)4 G 05 В 19 08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н АBTQPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ " a Г,4

I (21) 3869904/24-24 (22) 21.03.85 (46) 07.04.88. Бюл. Р 13 (71) Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им В.П.Горячкина (72) В.В.Боровский, С.Н.Будовский, В.А.Островский, А.Я.Браун и В.С.Гордов (53) 621.503.55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 337763, кл. G 05 В 19/08, 1970.

Авторское свидетельство СССР

N - 1205128, кл. G 05 В 19/18, 1985. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ОБЪЕКТОМ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ, содержащее генератор импульсов, подключенный выходом к входу делителя частоты, связанного первым выходом с единичным входом первого триггера, подключенного прямым выходом к входу первого формирователя импульсов и к первому входу первого элемента И, соединенного вторым входом с выходом преобразователя напряжения, а выходом — со счетным входом первого счетчика импульсов, подключенного установочным входом к выходу задатчика уставки, прямым выходом последнего разряда к первому входу второго элемента И, а инверсным выходом последнего разряда — к первому входу третьего элемента И, соединенного вторым входом с вторым входом второго элемента И, с выходом первого формирователя импульсов и через первый элемент задержки— с входом второго формирователя импульсов, подключенного выходом к сбросовому входу первого счетчика импульсов и через второй элемент задержки — к входу третьего формирователя импульсов, связанного выходом с входом задатчика уставки, второй триггер, подключенный нулевым и единичным входами к выходам соответственно второго и третьего элементов И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления объектом, в него введены два счетчика импульсов, четыре формирователя импульсов, два триггера, два элемента

И, элемент ИЛИ, причем вход четвертого формирователя импульсов подключен к входу пятого формирователя импульсов и к выходу второго триггера, а выход — к единичному входу третьего триггера, соединенного нулевым входом со сбросовым входом второго счетчика импульсов и с выходом шестого формирователя импульсов, а прямым выхо- С дом — с первым входом элемента ИЛИ, подключенного выходом к входу отключающего исполнительного элемента, и с первым входом четвертого элемента

И, подключенного выходом к счетному С Э входу второго счетчика импульсов, а QQ вторым входом — к второму выходу делителя частоты и к первому входу пятого элемента И, связанного вторым входом с прямым выходом четвертого триггера, а выходом — со счетным входом третьего счетчика импульсов, подключенного прямым выходом последнего разряда к входу седьмого формирователя импульсов, а сбросовым входом — к выходу седьмого формирователя и импульсов и к нулевому входу четвертого триггера, соединенного инверсным выходом с вторым входом элемента

ИЛИ, а единичным входом — с выходом пятого формирователя импульсов, при1386961 чем единичный вход третьего триггера подключен к выходу четвертого формирователя импульсов, а прямой выход

Изобретение относится к области программного управления циклическими технологическими процессами и может быть использовано, например, для управления работой электрокотлов с учетом загрузки энергосистемы, а также других электроприемников, обладающих аккумулирующей способностью, Цель изобретения — повышение точности управления объектом за счет сокращения времени вынужденного отключения объекта в зависимости от степени загруженности энергосистемы.

На фиг,1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы функционирования устройства в течение трех суток.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, блок

3 контроля, состоящий из первого счетчика 4 импульсов, первого 5 и второго 6 элементов задержки, первого

7 и второго 8 триггеров, задатчика 9 уставки, первого 10, второго 11 и третьего 12 формирователей импульсов, первого 13, второго 14 и третьего 15 элементов И, преобразователя 16 напряжения, четвертый формирователь 17 импульсов, третий триггер 18, шестой формирователь 19 импульсов, второй счетчик 20 импульсов, четвертый 21 и пятый 22 элементы И, четвертый триггер 23, третий счетчик 24 импульсов, седьмой 25 и пятый 26 формирователи импульсов, элеменг ИЛИ 27 и исполнительный элемент 28.

Устройство работает следующим образом, С выхода генератора 1 импульсов, стабилизированного кварцевым резонатором, сигналы с частотой 32768 Гц поступают на вход делителя 2 частоты.

В результате деления с первого выхода делителя 2 частоты сигнал, например, с периодом следования 1 с поступает на первый вход блока 3 контроля (единичный вход триггера 7}, а с второго последнего разряда второго счетчика импульсов — к входу шестого формирователя импульсов. выхода делителя 2 частоты сигнал, например, с периодом следования

10 мин поступает на второй и первый входы соответственно элементов И

21 и 22.

Блок 3 представляет собой пороговый элемент контроля частоты сети в энергосистеме. Через второй вход блока 3 напряжение промышленной частоты подается на вход преобразователя 16 напряжения (триггера Шмитта), с помощью которого производится преобразование синусоидального напряжения в прямоугольное. Преобразованный сигнал поступает на счетный вход двоич-ного счетчика 4 через элемент И 13, который управляется триггером 7. С помощью триггера 7 задается калиброванный период времени счета и паузы.

Выходной си гнал триггера 7 та кже по с тупает на вход формирователя 10 импульсов, который по заднему фронту входного сигнала формирует импульс

25 Строб". Импульсы сброса счетчика формируются элементом 5 задержки и формирователем 11 импульсов, а импульсы записи — элементом 6 задержки и формирователем 12 импульсов, С вы30 хода элемента И 13 в счетчик 4 записывается число, которое определяется уставкой задатчика 9, равное

n=(50-f )ь, где f — частота уставки;

à — калиброванный период времени, с.

Если частота сети превышает значение уставки, то на прямом Q-выходе триггера последнего разряда счетчика

4 появится уровень логической "единицы, который поступает на вход элемента И 14. При совпадении сигнала со стробирующим импульсом от формирователя 10 импульсов запускается триггер 8. Если частота сети меньше зна45 чения уставки задатчика 9, то на инверсном Q-выходе последнего разряда счетчика 4 присутствует урове ь логи1386961 ческой единицы, который разрешает прохождение импульса "Строб" на единичный вход триггера 8 через элемент

И 15. С приходом данного сигнала триггер 8 изменяет свое состояние на противоположное. На прямом Q-выходе триггера 8 сигнал принимает состояние логической единицы только при значениях частоты контролируемой сети 10 меньше значения уставки (фиг ° 2) °

Данный сигнал поступает на входы формирователей 17 и 26 импульсов, которые устанавливают в единичное состояние триггеры 18 и 23. При этом формирователь 17 импульсов устанавливает по единичному входу триггер 18 в единичное состояние по переднему фронту выходного сигнала триггера 8, а формирователь 26 импульсов устанав- 20 ливает по единичному входу триггер

23 в единичное состояние по заднему фронту выходного сигнала триггера 8.

Таким образом, установленным в еди— ничное состояние оказывается TpHrrep 25

18. Сигнал логической единицы, снимаемый с его прямого Q-выхода, поступает через элемент ИЛИ 27 на исполнительный элемент (реле, тиристор,...)

28, который производит отключение уп- 30 равляемого объекта. Кроме того, сигнал с прямого Q-выхода триггера 18 поступает на первый вход элемента

И 21, тем самым разрешая прохождение тактирующих импульсов со второго выхода делителя 2 частоты на счетный вход счетчика 20 импульсов, который

I определяет длительность запрета на включение управляемого объекта после снижения частоты сети системы ниже значения уставки.

По заднему фронту выходного сигнала с прямого Q-выхода последнего разряда счетчика 20 импульсов формирователь 19 импульсов обнуляет по нулевому входу триггер 18 и содержимое самого счетчика 20 импульсов.

Таким образом, разрешая работу управляемого объекта, ""èãíàë логической единицы, снимаемый с прямого

Q-выхода триггера 23, поступает на второй вход элемента И 22, тем самым разрешая прохождение тактирующих импульсов с второго выхода делителя 2 частоты на счетный вход счетчика 24 импульсов, который определяет длительность разрешения на включение управляемого объекта после подъема частоты сети системы выше значения уставки. По заднему фронту выходного сигнала с прямого Q-выхода последнего разряда счетчика 24 импульсов формирователь 25 импульсов обнуляет о нулевому входу триггер 23 и содержимое счетчика 24 импульсов. Снимаемый с инверсного выхода триггера 23 сигнал подается через элемент ИЛИ 27 на исполнительный элемент 28 и запрещает работу управляемого объекта.

Описанные процессы работы заявляемого устройства циклически повторяются раз в сутки. При восстановлении питайия после длительного перерыва устройство в зависимости от текущего значения частоты сети системы возвращается к нормальной работе следующим образом. Если текущее значение частоты сети системы в момент восстановления питания меньше величины уставки определенной "-адатчиком 9, то зона запрета на включение объекта управления, отрабатываемая формирователями

17 и 19, элементом И 21, счетчиком

20 импульсов, триггером 18, сдвигается по временной оси вправо от момента восстановления питания. На следующие сутки после отключения устройство отслеживает момент действительного снижения частоты сети системы, таким образом возвращаясь к нормальной работе.

Если текущее значение частоты сети системы в момент восстановления питания больше величины уставки, определенной задатчиком 9, то зона разрешения на включение объекта управления, отрабатываемая формирователями 25 и

26 импульсов, элементом И 22, счетчиком 24 импульсов, триггером 23, сдвигается по временной оси вправо. На следующие сутки после отключения устройство отслеживает момент действительного повышения частоты сети системы, таким образом возвращаясь к нормальной работе.

Таким образом, устройство позволяет реализовать гибкую самонастраивающуюся систему управления объектом, что приводит к улучшению режима работы энергосистемы, экономному потреблению энергии с учетом степени загруженности энергосистемы, сокращению времени вынужденного отключения объекта управления, при этом отпадает необходимость в наборных полях программы управления и каких-либо ее корректировок, в резервном источнике

1386961 питания для предотвращения сбоев в работе устройства при перерывах в электроснабжении, а также в блоке индикации. (Фиг.!

О 4 8 f7 Ф Ю 74 78 З7 1

lPи. 2

Составитель Н.Горбунова

Техред M. Ходанич Корректор Л. Пилипенко

Редактор П.Гереши

Заказ 1495/46 Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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