Способ учета электрической энергии и устройство для его осуществления


 


Владельцы патента RU 2449297:

Винокуров Владимир Иванович (RU)
Зыков Владимир Николаевич (RU)

Изобретение относится к электрическим измерениям и может быть использовано в устройствах учета электрической энергии. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей. Способ учета электрической энергии основан на преобразовании сигнала, пропорционального мощности в нагрузке, в последовательность информационных импульсов, обнаружении наличия отклонений амплитуды и частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, индицировании и документировании наличия отклонений, суммировании информационных импульсов только при отсутствии отклонений амплитуды и частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ. Устройство учета электрической энергии содержит преобразователь электрической мощности в частоту импульсов, суммирующее устройство, индикатор, ключ и блок управления. Блок управления содержит обнаружитель 6 отклонения амплитуды напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, первый инвертор, элемент ИЛИ, обнаружитель отклонения частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, второй инвертор, первый и второй сигнализаторы и первое и второе регистрирующие устройства. 1 ил.

 

Изобретение относится к электрическим измерениям и может быть использовано в устройствах учета электрической энергии.

Известен способ учета электрической энергии, основанный на преобразовании сигнала, пропорционального мощности в нагрузке, в последовательность информационных импульсов с их последующим суммированием и сравнении временных параметров, характеризующих данную последовательность импульсов, с идентичными параметрами образцового сигнала, отличающийся тем, что диапазон изменения электрической мощности предварительно разбивают на поддиапазоны по числу установленных тарифов, в качестве временного параметра, характеризующего образцовый сигнал, берут интервал времени, соответствующий границам каждого поддиапазона, а в качестве временного параметра, характеризующего последовательность информационных импульсов, берут интервалы времени, равные периоду следования импульсов, по окончании которых за время τ0≅δτmin результат сравнения временных параметров представляют последовательным числоимпульсным кодом и суммируют его с ранее выработанной последовательностью импульсов, где δ - основная относительная погрешность учета электрической энергии, a τmin - значение периода следования информационных импульсов при максимальном уровне потребления электрической энергии (Патент РФ №2019842, м. кл. G01R 22/00, опубл. 15.09.1994).

Известно устройство учета электрической энергии, содержащее преобразователь электрической мощности в частоту импульсов, первое суммирующее устройство, ассоциативный генератор числоимпульсного кода, второе суммирующее устройство и индикатор, при этом вход указанного генератора подключен к выходу преобразователя электрической мощности в частоту импульсов, информационный выход - к входу второго суммирующего устройства, а выход изменения тарифа - к входу индикатора (Патент РФ №2019842, м. кл. G01R 22/00, опубл. 15.09.1994).

Недостатком известных способа и устройства являются заниженные функциональные возможности, обусловленные тем, что учет электрической энергии происходит независимо от качества поставляемой электрической энергии. Одинаково учитывается как качественная, удовлетворяющая требованиям ГОСТ электрическая энергия, так и неудовлетворяющей им. Не осуществляется обнаружение, индикация, сигнализация и документирование наличия отклонений качества поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ.

Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения учета только качественной, удовлетворяющей требованиям ГОСТ электрической энергии.

Технический результат достигается тем, что в способе учета электрической энергии, основанном на преобразовании сигнала, пропорционального мощности в нагрузке, в последовательность информационных импульсов, дополнительно осуществляют обнаружение наличия отклонений амплитуды и частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, индицирование и документирование наличия отклонений, а суммирование информационных импульсов производят только при отсутствии отклонений амплитуды и частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ.

Устройство учета электрической энергии, содержащее преобразователь электрической мощности в частоту импульсов и последовательно соединенные суммирующее устройство и индикатор, дополнительно содержит ключ и блок управления, причем вход напряжения преобразователя электрической мощности в частоту импульсов соединен с первым и вторым входами блока управления, выход которого соединен с управляющим входом ключа, вход которого соединен с выходом преобразователя электрической мощности в частоту импульсов, а выход - с входом суммирующего устройства, блок управления содержит последовательно соединенные обнаружитель отклонения амплитуды напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, первый инвертор и первый вход элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока управления, последовательно соединенные обнаружитель отклонения частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, второй инвертор и второй вход элемента ИЛИ, первый и второй сигнализаторы и первое и второе регистрирующие устройства, причем входы первого сигнализатора и первого регистрирующего устройства соединены с выходом обнаружителя отклонения амплитуды напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, вход которого соединен с первым входом блока управления, входы второго сигнализатора и второго регистрирующего устройства соединены с выходом обнаружителя отклонения частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, вход которого соединен со вторым входом блока управления.

На фигуре представлена структурная схема устройства учета электрической энергии, где:

1 - преобразователь электрической мощности в частоту импульсов; 2 - суммирующее устройство; 3 - индикатор; 4 - ключ; 5 - блок управления; 6 - обнаружитель отклонения амплитуды напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ; 7, 10 - инвертор; 8 - элемент ИЛИ; 9 - обнаружитель отклонения частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ; 11, 12 - сигнализаторы; 13, 14 - регистрирующие устройства.

Устройство учета электрической энергии содержит преобразователь 1 электрической мощности в частоту импульсов, последовательно соединенные суммирующее 2 устройство и индикатор 3, а также ключ 4 и блок управления 5, причем вход напряжения преобразователя 1 электрической мощности в частоту импульсов соединен с первым и вторым входами блока управления 5, выход которого соединен с управляющим входом ключа 4, вход которого соединен с выходом преобразователя 1 электрической мощности в частоту импульсов, а выход - с входом суммирующего 2 устройства, блок управления 5 содержит последовательно соединенные обнаружитель 6 отклонения амплитуды напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, первый 7 инвертор и первый вход элемента 8 ИЛИ, выход которого является выходом блока управления 5, последовательно соединенные обнаружитель 9 отклонения частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, второй 10 инвертор и второй вход элемента 8 ИЛИ, первый 11 и второй 12 сигнализаторы и первое 13 и второе 14 регистрирующие устройства, причем входы первого 11 сигнализатора и первого 13 регистрирующего устройства соединены с выходом обнаружителя 6 отклонения амплитуды напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, вход которого соединен с первым входом блока управления 5, входы второго 12 сигнализатора и второго 14 регистрирующего устройства соединены с выходом обнаружителя 9 отклонения частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, вход которого соединен со вторым входом блока управления 5.

Устройство учета электрической энергии функционирует следующим образом. В процессе учета электрической энергии, потребляемой нагрузкой, подключенной к электрической сети, ток i и напряжение U преобразуют посредством преобразователя 1 электрической мощности в частоту импульсов, пропорциональную мощности Р=i U в нагрузке. Указанное преобразование осуществляют, например, путем непосредственного перемножения сигналов, пропорциональных току и напряжению с последующим преобразованием сигнала произведения в частоту импульсов известными средствами.

При соответствии параметров поставляемой электрической энергии требованиям ГОСТ на выходах первого 7 и второго 10 инверторов формируются разрешающие сигналы, которые через элемент 8 ИЛИ поступают на управляющий вход ключа 4. Ключ 4 находится в открытом состоянии и обеспечивает поступление импульсов с выхода преобразователя 1 электрической мощности в частоту импульсов на вход суммирующего 2 устройства. Количество импульсов, подсчитанное суммирующим 2 устройством, пропорционально израсходованной электроэнергии. Полученное значение индицируется индикатором 3.

Блок 5 управления осуществляет формирование запрещающего сигнала на ключ 4 при обнаружении отклонения амплитуды или частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ. Рассмотрим функционирование устройства при наличии отклонения амплитуды поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ.

В этом случае на выходе обнаружителя 6 отклонения амплитуды напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ формируется сигнал, который приводит к снятию сигнала на выходе первого 7 инвертора и в итоге к запиранию ключа 4. Учет поставляемой электрической энергии суммирующим 2 устройством прекращается на время отклонения амплитуды напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ.

При обнаружении отклонения частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ происходит аналогичное запирание ключа 4 на время отклонения.

При обнаружении отклонения амплитуды или частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ происходит индикация наличия отклонения первым 11 или вторым 12 сигнализаторами и документация первым 13 или вторым 14 регистрирующими устройствами.

Использование способа и устройства учета электрической энергии в быту позволит производить учет только соответствующей требованиям ГОСТ энергии и позволит доказать наличие отклонений поставляемой энергии от требований ГОСТ при конфликтной ситуации.

Устройство учета электрической энергии, содержащее преобразователь электрической мощности в частоту импульсов и последовательно соединенные суммирующее устройство и индикатор, отличающееся тем, что содержит ключ и блок управления, причем вход напряжения преобразователя электрической мощности в частоту импульсов соединен с первым и вторым входами блока управления, выход которого соединен с управляющим входом ключа, вход которого соединен с выходом преобразователя электрической мощности в частоту импульсов, а выход с входом суммирующего устройства, блок управления содержит последовательно соединенные обнаружитель отклонения амплитуды напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, первый инвертор и первый вход элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока управления, последовательно соединенные обнаружитель отклонения частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, второй инвертор и второй вход элемента ИЛИ, первый и второй сигнализаторы и первое и второе регистрирующие устройства, причем входы первого сигнализатора и первого регистрирующего устройства соединены с выходом обнаружителя отклонения амплитуды напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, вход которого соединен с первым входом блока управления, входы второго сигнализатора и второго регистрирующего устройства соединены с выходом обнаружителя отклонения частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, вход которого соединен со вторым входом блока управления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам распределения, контроля и учета расхода энергоносителей, в том числе электроэнергии, газа, тепла, горячей и холодной воды. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах электропитания, где требуется производить контроль и обслуживание химических источников тока.

Изобретение относится к электроизмерительной технике для учета электроэнергии. .

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к устройствам для измерения параметров искровых разрядом в свечах зажигания, и может быть использовано для оценки воспламеняющей способности разрядов в полупроводниковых свечах.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к устройствам для измерения параметров искровых разрядом в свечах зажигания, и может быть использовано для оценки воспламеняющей способности разрядов в полупроводниковых свечах.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и позволяет при его использовании повысить эксплуатационные параметры измерителя электрической энергии многофазной сети при одновременном упрощении конструкции и снижении затрат при его установке, что является техническим результатом.

Изобретение относится к системе жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ) и может быть использовано для дистанционного управления ограничением тока нагрузки, поступающего в отдельную квартиру, в случае возникновения у собственника квартиры задолженности в оплате за электроэнергию или другие жилищно-коммунальные услуги. Известное устройство управления токоограничением, состоящее из исполнительного устройства, управляемого от блока обработки управляющих сигналов, поступающих по проводной линии, может также управляться сигналами, поступающими от устройств типа «ibutton» или беспроводных линий связи от удаленных устройств, а исполнительное устройство дополнительно содержит блок коммутации, блок ступенчатого изменения порога срабатывания защиты от превышения токовых уставок и таймер, обеспечивающих автоматическое предупреждение потребителя о необходимости снижения потребляемой мощности и позволяющих через предустановленный промежуток времени подать потребителю сетевое напряжение, что отображается на выносном блоке индикации событий токоограничения. Благодаря таким дополнениям достигается технический результат - устройство может быть размещено в любом месте, в т.ч. в сети перед электросчетчиком, размещенным в квартире, или при его отсутствии. В качестве системы управления режимами могут использоваться устройства типа «ibutton», проводная и беспроводная связь, а таймер обеспечивает нормальные условия автоматической работы токовой защиты без внешнего участия по заданным уставкам. 2 ил.

Группа изобретений относится к электрическим измерениям и может быть использована в устройствах учета электрической энергии. Способ учета электрической энергии основан на преобразовании сигнала, пропорционального мощности в нагрузке, в последовательность информационных импульсов, обнаружении наличия отклонений амплитуды и частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, индицировании и документировании наличия отклонений, суммировании информационных импульсов только при отсутствии отклонений амплитуды и частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, определении координат устройства учета электрической энергии и времени поступления электрической энергии с параметрами, не соответствующими значениям ГОСТ, анализе величины отклонения электрической энергии по амплитуде и частоте относительно значений, соответствующих требованию ГОСТ, осуществлении автоматического отключения электрической энергии в случае, если величина отклонений электрической энергии по амплитуде и частоте больше заданных значений, фиксации времени отключения электрической цепи, обеспечении передачи информации диспетчеру о координатах устройства учета электрической энергии, времени начала поступления электрической энергии с параметрами, не соответствующими требованиям ГОСТ, и времени отключения электрической энергии. Устройство учета электрической энергии содержит преобразователь электрической мощности в частоту импульсов, суммирующее устройство, индикатор, первый и второй ключи, блок управления, блок сигнализации и блок контроля диспетчера. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электрическим измерениям и может быть использовано в устройствах учета электрической энергии. Устройство учета электрической энергии содержит преобразователь электрической мощности в частоту импульсов, суммирующее устройство, индикатор, ключ, блок управления, блок сигнализации и блок контроля диспетчера. Блок управления содержит обнаружитель отклонения амплитуды напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, первый инвертор, элемент ИЛИ, обнаружитель отклонения частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, второй инвертор, первый и второй сигнализаторы и первое и второе регистрирующие устройства. Блок сигнализации содержит спутниковый приемник, электронные часы, первый и второй элементы И, блок памяти и передающее устройство, блок контроля диспетчера содержит последовательно соединенные приемное устройство и индикатор. Технический результат - расширение информативности. 1 ил.

Изобретения относятся к электрическим измерениям и могут быть использованы в устройствах учета электрической энергии. Способ учета электрической энергии основан на преобразовании сигнала, пропорционального мощности в нагрузке, в последовательность информационных импульсов, обнаружении наличия отклонений амплитуды и частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, индицировании и документировании наличия отклонений, суммировании информационных импульсов только при отсутствии отклонений амплитуды и частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, определении координат устройства учета электрической энергии и времени поступления электрической энергии с параметрами, не соответствующими значениям ГОСТ, определении текущих значений потребления электроэнергии, обеспечении передачи данной информации диспетчеру для принятия решений исходя из данной информации, принятии решения о дополнительной проверки устройств учета электрической энергии на основе сравнения текущего и предыдущего потребления электроэнергии за заданный период времени, и случае снижения потребления электрической энергии меньше заданного, выдачи информации о координатах устройства учета электрической энергии, необходимого для проверки, осуществлении анализа важности объектов потребления на основе сравнения их текущих и заданных координат, выдачи информации диспетчеру о степени важности объектов, имеющих отклонения параметров потребляемой электрической энергии. Система учета электрической энергии содержит n-устройств учета электрической энергии, n-блоков сигнализации, блок контроля. Технический результат заключается в расширении информативности. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электрическим измерениям и может быть использовано в устройствах учета электрической энергии. Способ учета электрической энергии основан на преобразовании сигнала, пропорционального мощности в нагрузке, в последовательность информационных импульсов, обнаружении наличия отклонений амплитуды и частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, индицировании и документировании наличия отклонений, суммировании информационных импульсов только при отсутствии отклонений амплитуды и частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, определении координат устройства учета электрической энергии и времени поступления электрической энергии с параметрами, не соответствующими значениям ГОСТ, определении текущих значений потребления электроэнергии, обеспечении передачи данной информации диспетчеру для принятия решений исходя из данной информации, принятии решения о дополнительной проверке устройств учета электрической энергии на основе сравнения текущего и предыдущего потребления электроэнергии за заданный период времени и в случае снижения потребления электрической энергии меньше заданного выдачи информации о координатах устройства учета электрической энергии, необходимого для проверки, осуществлении анализа важности объектов потребления на основе сравнения их текущих и заданных координат, выдачи информации диспетчеру о степени важности объектов, имеющих отклонения параметров потребляемой электрической энергии. Система учета электрической энергии содержит n-устройств учета электрической энергии, n-блоков сигнализации, блок контроля. Технический результат заключается в расширении информативности. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электрическим измерениям и может быть использовано в устройствах учета электрической энергии. Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения раздельного учета качественной, некачественной и общей потребляемой электроэнергии с нахождением процентного отношения качественной к некачественной электроэнергии и индикации этого отношения. Способ учета электрической энергии основан на преобразовании сигнала, пропорционального мощности в нагрузке, в последовательность информационных импульсов, осуществлении обнаружения наличия отклонений амплитуды и частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, индицировании и документировании наличия отклонений, нахождении общего количества потребленной энергии, а также нахождении потребленной качественной и некачественной электрической энергии с определением процентного отношения между ними. Устройство учета электрической энергии содержит преобразователь электрической мощности в частоту импульсов, суммирующие устройства, индикаторы, ключи, инверторы, элемент ИЛИ, регистрирующие устройства, сигнализаторы, обнаружитель отклонения амплитуды напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, обнаружитель отклонения частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ и устройство вычисления процентного отношения. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к контролю электроэнергии в накопителе электроэнергии. Техническим результатом является снижение потребления электроэнергии накопителя электроэнергии за счет задания настроек устройства. Способ содержит определение значений одного или более параметров накопителя электроэнергии для множества конфигураций устройства, множество конфигураций определяется одной или более настройками устройства, программируемыми пользователем, выполнение функции с использованием упомянутых определенных значений одного или более параметров накопителя электроэнергии, определение значений одного или более параметров накопителя электроэнергии для множества приложений и управление дисплеем для отображения упомянутых определенных значений параметров для множества приложений одновременно, при этом отображением упомянутых определенных значений параметров для множества приложений управляют так, чтобы показать, как множество приложений устройства влияют на потребление электроэнергии от накопителя электроэнергии. Устройство реализует заявленный способ. 4 н. и 22 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для измерения рабочих характеристик теплообменников. Заявлено устройство для измерения рабочих характеристик теплообменников, включающее теплоизолированный корпус парогенератора с крышкой, изоляторы, электроды, теплообменник, соединенный трубопроводом с крышкой и нижней частью корпуса парогенератора, расширительную емкость, измерительно-вычислительный блок, соединенный с электродами. Устройство также содержит циркуляционный насос, выход которого связан со входом теплообменника, а вход циркуляционного насоса связан с выходом парогенератора, расходомеры жидкости и газа, установленные на входных трубопроводах, датчики давления и температуры теплоносителей, установленные на входе и выходе теплообменника, функционально соединенные с измерительно-вычислительным блоком. Выход теплообменника связан со входом парогенератора. Технический результат изобретения - увеличение диапазонов измеряемых величин и расширение функциональных возможностей устройства. 1 ил.

Изобретение относится к способу связи. Технический результат - отслеживание и управление потреблением ресурсами. Способ отслеживания и управления потреблением ресурсов, выполняемый концентратором, подсоединенным между множеством удаленных блоков и сервером управления, причем способ включает в себя этапы, на которых: (i) принимают и сохраняют данные о свойствах, ассоциированные с удаленным блоком, включающим в себя микропроцессор и измерительное устройство для измерения использования ресурса на территории потребителя, причем данные о свойствах представляют собой профиль удаленного блока и включают в себя параметры связи и параметры устройства, причем параметры связи представляют собой протоколы связи и ассоциированное оборудование, которые поддерживает упомянутый микропроцессор; (ii) принимают данные сообщения, представляющие собой запрос, ассоциированный с удаленным блоком, от сервера управления; (iii) формируют данные ответа, представляющие собой ответ на запрос, основанный на данных сообщения и сохраненных данных о свойствах; и (iv) отправляют данные ответа на один из удаленного блока и сервера управления, как это определено запросом, основанным на данных сообщения, причем данные о свойствах используются для определения доступной линии связи для использования для отправки данных ответа на удаленный блок. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 10 ил., 2 табл.

Использование: в области электротехники. Технический результат - надежное определение электрической дуги между измерительным прибором и гнездом. Согласно способу определяют измерительным прибором возникновение электрической дуги в гнезде посредством анализа РЧ шума в каналах спектра передачи данных, используемого измерительным прибором для осуществления обмена данными внутри измерительной системы. При этом обнаружение дуги может быть выполнено посредством сохранения записи обычного фонового шума и поиска широкополосного увеличения уровня шума во всех каналах. Показания измерительного прибора, такие как значения температуры, тока, напряжения и содержание гармоник, могут также быть использованы либо отдельно, либо в сочетании с широкополосным РЧ шумом для обнаружения электрической дуги. Разъединитель внутри измерительного прибора может быть разомкнут для устранения электрической дуги. 11 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх