Способ контроля потребления электроэнергии

 

Использование: в электроизмерительной технике, в системах контроля расхода электроэнергии и управления режимами электропотребления предприятия. Сущность изобретения: при контроле потребления электроэнергии периодическиизмеряют расход электроэнергии с начала контрольного интервала времени, измеряют время между импульсами и определяют текущую мощность, затем определяют среднюю мощность за время от начала периода контроля до момента поступления очередного импульса с датчика импульсов электросчетчика, определяют прогнозируемое значение потребления электроэнергии за контрольный интервал времени, при превышении его заданного допустимого значения расхода электроэнергии и отстройке от пиковых кратковременных нагрузок формируется управляющий импульс на отключение потребителей электроэнергии. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ И СТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК

is1)s G 01 R 11/56

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4773097/21 (22) 21.11,89 (46) 07.12,92. Бюл. ¹ 45 (71) Гомельский политехнический институт (72) А.Г.Ус и О,А,Иванов (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1195258, кл. G 01 R 11/56, 1985. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ (57) Использование; в электроизмерительной технике, в системах контроля расхода электроэнергии и управления режимами электропотребления предприятия. Сущность изобретения: при контроле потребления электроэнергии периодически

Изобретение относится к злектроизмерительной технике и может быть использовано в системах контроля расхода электроэнергии и управлении режимами электропотребления предприятия.

Целью изобретения является повышение точности контроля за счет определения текущей мощности по времени между импульсами от счетчиков-датчиков расхода электроэнергии, учета скорости изменения нагрузки и своевременного принятия решения по ограничению нагрузки, На фиг. 1 приведена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ, на фиг, 2 — графики, поясняющие способ, Поставленная цель достигается тем, что при периодическом измерении параметра

„, БЫ„„1780022 А1 измеряют расход электроэнергии с начала контрольного интервала времени, измеряют время между импульсами и определяют текущую мощность, затем оп ределяют среднюю мощность за время от начала периода контроля до момента поступления очередного импульса с датчика импульсов электросчетчика, определяют прогнозируемое значение потребления электроэнергии за контрольный интервал времени, при превышении его заданного допустимого значения расхода электроэнергии и отстройке от пиковых кратковременных нагрузок формируется управляющий импульс на отключение потребителей электроэнергии. 2 ил. потребления электроэнергии измеряют время между импульсами от счетчика-датчика электроэнергии и определяют текущую мощность по формуле

Pi=K1K2

С (1)

Л ti где К1 — коэффициент трансформации трансформатора тока;

K2 — коэффициент трансформации трансформатора напряжения;

С вЂ” цена выходного импульса датчика импульсов электросчетчика, кВт ч/имп;

Ai=ti-сь1 — продолжительность времени между -м и (i-1)-м импульсами датчика.

С начала периода контроля Т(T=30 мин) для каждого i-го замера рассчитывается средняя мощность

1780022 (ti — tl — !) tg P

Pep! — 1ti — 1+ Pi — 1(ti — tf — 1) +

2(Pep! — 1+ Pl 1(tl tl 1))+(Т! ti 1) tgp (2) 2 tl!

/!/поогн! — " срд+(" tl)Pi (5) 1/Чз=Т Рилакс, /1/прогн! > з где Р, 1 — средняя мощность за 11-1 вреi=1 Pep! — 1=РI, Р, Р!-1 — текущая мощность соответственно за i-й и (I-1)-й замеры;

ti, т!-1 — время от начала контрольного

5 интервала соответственно до i-го и (i-1)-го замеров;! 1

Т9 г/" Ч вЂ” скорость измеТ! г! — 1

10 нения текущей мощности.

Затем вычисляется прогнозируемое значение потребления электроэнергии за контрольный интервал времени

И/о! огн! = Pcpj — 1Т! — 1 + Pl — 1 (T — ti — 1) + (Т вЂ” т — 1) (Р— Р—

+ Рср! — 1ti — 1 +

2 (ti — tl — 1)

20 (Т вЂ” tl 1)2tg P

+ Р— 1(T — т! --1+

2 (3)

В частном случае, когда Р!=Pi-1, т,е. V=0, Прогнозируемое значение электроэнергии для любого i-ro замера формируется в предположении, что скорость изменения текущей мощности за последний период замера (t;-ti-1) остается постоянной до наступления времени Т, Далее О/,рог! сравнивается с заданным допустимым значением расхода электроэнергии за контрольный интервал времени (Й/з) где Рнзкс — заданное электроснабжающей органиэацией значение максимальной потребляемой мощности.

При наступлении условия и проверке ограничения по предельному значению скорости изменения текущей

МОЩНОСТИ (Чпред), ЕСЛИ Ч<Чоред, ВЫПОЛНЯЕТся отключение потребителей электроэнергии.

Ограничения по предельному значению скорости изменения текущей мощности выполняются в связи с отстройкой от пиковых кратковременных нагрузок, возникающих при пусках крупных электроприемников, работе электроприемников с кратковременной резкопеременной нагрузкой, В этих

СЛУЧаЯХ ПРИ УСЛОвии 1Яорогн>1/1/з ДаЕТСЯ За держка на отключение нагрузки на время. достаточное для снижения скорости изменения текущей мощности до допустимых значений. При достижении допустимых значений скорости изменения текущей мощности и сохРанении УсловиЯ Wnpore> й4 выполняется ограничение нагрузки.

Устройство, реализующее предлагаемый способ контроля расхода электроэнергии, содержит блок 1 микроЭВМ, блок 2 сопряжения, таймер 3, пульт 4 управления, блок 5 индикации, выходной блок б, счетчикдатчик 7 расхода электроэнергии, В ОЗУ микроЭВМ заносятся значения интервалов времени прохождения максимума активной мощности в энергосистеме, значение максимальной мощности, заданное энергоснабжающей организацией, коэффициенты трансформации К1, К2, цена выходного импульса счетчика-датчика, параметр Чорсад, продолжительность контрольного интервала времени Т.

Устройство работает следующим образом.

В момент времени то, определяемый началом времени прохождения максимума, импульсы с электросчетчика-датчика 7 через блок 2 сопряжения поступают в микроЭВМ, с помощью таймера 3 по формуле (1) происходит вычисление текущей мощности и средней мощности по формуле (2). Далее по формуле (3) рассчитывается значение прогнозируемого расхода электроэнергии, которое сравнивается с заданным значением !Л!з. Заданное значение расхода электроэнергии вычисляется по формуле (5). При

Условии М/лрогн>!/ /3 и Ч<Члрел на блок 5 индикации вь,водится время для принятия решения или для автоматического управления снижением нагрузки (Т-t;). !-1а выходной блок 6 подается сигнал на отключение первой очереди нагрузки.

1780022 (7) л С т

2 (Р, (;. - ) (; — I + P — 1(1; — (— 1)) + (! — g ltg р

F cpl

ПРИ УСЛОВИИ V Vnpeg И Wnporpi>W4 ДаЕтСЯ задержка на отключение нагрузки на время, за которое скорость изменения текущей мощности станет меньше Vnpep, С помощью пульта 4 управления в микроЭВМ заносятся 5 параметры и осуществляется управление программой.

Предлагаемый способ позволяет вести контроль потребления электроэнергии с учетом скорости изменения нагрузки, обес- 10 печивает своевременное принятие решения по управлению нагрузкой при достаточной точности измерения текущей мощности.

Вычисление текущей мощности традиционным способом путем подсчета числа 15 импульсов от счетчика-датчика за промежутКИ времени, равные 2, 5, 10 мин по формуле где t — продолжительность измерения, принимаемая равной 2, 5, 10 мин; п — число импульсов, поступивших от 25 счетчика-датчика за время t;

С вЂ” цена одного импульса, кВт ч/имп. имеет погрешность Л Р, величина которой обусловливается ценой импульса, и эта погрешность тем больше, чем больше цена З0 импульса. Имеет место это потому, что моменты формирования импульсов и измерения мощностей Pi при усреднении нагрузки за 2. 5, 10 мин не совпадают во времени. При больших величинах коэффициента транс- Ç5 формации измерительных трансформаторов тока Кт и коэффициента напряжения К погрешность может достичь значительных величин, Например, необходимо учесть потреб- 40 ление электроэнергии по вводу 10 кВ (Кт=2000/5=400, КО=10000/100=100). Максимальное значение погрешности канала измерения, соответствующего данному вводу, как известно, равно цене одного импульса 45

С= = 40 кВт ч/имп, 400 100 где 1000 — число оборотов диска счетчика на 50

1 кВт ч вторичной энергии в цепях измерения.

Кроме того, при нормализации коэффициента импульса и приведении погрешности к получасовой или часовой мощностям. значение погрешности определения мощности значительно возрастает. (Трубников

Е.В. 0 контроле текущей нагрузки предприятия с помощью информационно-измерительнойой системы И ИСЭ -48.

Промышленная энергетика, 1986, N.. 5, с.

26-27). Так, при времени усреднения 2 мин и приведении к часовой мощности погрешность составит 40 60/2=-1200 кВт, что мешает воэможности обеспечить необходимый уровень регулирования потребляемой мощности. Измерение текущей мощности пргедлагаемым способом по формуле (1) не имеет такого фактора, вызывающего погрешность (в кн. Гордеева В.И.

Регулирование максимума нагрузки промышленных электрических сетей — M.:

Энергоатомиздат, 1986.184 с. приведена зависимость погрешности регулирования нагрузки от периода усреднения).

Что касается точности измерения текущей мощности на малых промежутках времени, особенно в области больших мощностей, то следует отметить, что точность первичного измерения зависит от физической реализации счетчика-датчика электроэнергии (индукционный или электронный счетчики с датчиками) и выбора измерительных трансформаторов тока и напряжения, чтобы способ реализовался для линейной зависимости в интервале ма лых значений At (до 1 мин).

Формула изобретения

Способ контроля потребления электроэнергии, заключающийся в периодическом измерении расхода электроэнергии с начала контрольного интервала времени, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности контроля, измеряют время между импульсами и определяют текущую мощность по формуле

Р =К1К2

С

1 где К вЂ” коэффициент трансформации трансформатора тока;

К2 коэффициент трансформации трансформатора напряжения;

С вЂ” цена выходного импульса датчика импульсов электросчетчика, кВт ч/имп;

Л с=с -tp1 — продолжительность времени между i-м и (i-1)-м импульсами датчика, затем определяют среднюю мощность за время от начала периода контроля Т до момента поступления очередного импульса

1780022

ГДЕ Pcpi, Pcpi — 1 СРЕДНЯЯ МОЩНОСТЬ СООт ветственно за т и1р1 время;

Pi, Рь1 — текущая мощность, соответственно за I-й и (i-1)-й замеры времени поступления импульса; ц, 1i-1 — время от начала контрольного интервала соответственно до i-rn и (i-1)-го замеров;

Р! — 1

1Ц p = — скорость изменения

1i — т! — 1 текущей мощности; и определяют прогнозируемое значение потребления электроэнергии за контрольный интервал времени Т для i-го замера

Wnpora = Рср — 1т! — 1 + Р! — 1(T ti — 1) + (T — г, 1)2tg P

5 а при наступлении условия

У1 прогн э, где И/з — заданное допустимое значение расхода электроэнергии за контрольный интервал времени, и отстройки от пиковых кратковременных нагрузок формируется управляющий импульс на отключение потребителей элект15 роэнергии.

1780022 макс

Составитель А.Ус

Редактор С.Кулакова Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Заказ 4433 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбина1 "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101