Способ учета электрической энергии и устройство для его осуществления

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 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, осуществлении обнаружения наличия отклонений амплитуды и частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, индицировании и документировании наличия отклонений, а суммирование информационных импульсов производят только при отсутствии отклонений амплитуды и частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ (Патент РФ №2449297, М. кл. G01R 22/00, опубл. 27.04.2012).

Известно устройство учета электрической энергии, содержащее преобразователь электрической мощности в частоту импульсов и последовательно соединенные суммирующее устройство, индикатор, 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 (Патент РФ №2449297, М. кл. G01R 22/00, опубл. 27.04.2012).

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 не удовлетворяющая 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 раздельного учета качественной, некачественной и общей потребляемой электроэнергии с нахождением процентного отношения качественной к некачественной электроэнергии и индикации этого отношения.

Технический результат достигается тем, что в способе учета электрической энергии, основанном 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, дополнительно суммирование информационных импульсов производят постоянно для нахождения общего количества потребленной энергии, а также при отсутствии отклонений амплитуды и частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, для нахождения потребленной качественной электрической энергии и при присутствии отклонений амплитуды или частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, для нахождения потребленной некачественной электрической энергии, индицируют общее количество потребленной электрической энергии, при этом находят и индицируют процентное отношение качественной электрической энергии, соответствующей требованиям ГОСТ к некачественной, не соответствующей требованиям ГОСТ.

Устройство учета электрической энергии, содержит преобразователь электрической мощности в частоту импульсов, первое суммирующее устройство, первый индикатор, первый 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 первого ключа, вход которого соединен с выходом преобразователя электрической мощности в частоту импульсов, а выход - с входом первого 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, дополнительно содержит третий инвертор, последовательно соединенные второй ключ, второе суммирующее устройство и первый вход устройства вычисления процентного отношения, второй вход которого соединен с выходом первого суммирующего устройства, а выход - с входом первого индикатора, а так же последовательно соединенные третье суммирующее устройство и второй индикатор, при чем входы третьего суммирующего устройства и второго ключа соединены с выходом преобразователя электрической мощности в частоту импульсов, а управляющий вход второго ключа через третий инвертор соединен с выходом блока управления.

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

1 - преобразователь электрической мощности в частоту импульсов; 2, 17, 19 - суммирующие устройства; 3, 20 - индикаторы; 4, 16 - ключи; 5 - блок управления; 6 - обнаружитель отклонения амплитуды напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ; 7, 10, 15 - инверторы; 8 - элемент ИЛИ; 9 - обнаружитель отклонения частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ; 11, 12 - сигнализаторы; 13, 14 - регистрирующие устройства, 18 - устройство вычисления процентного отношения.

Устройство учета электрической энергии содержит преобразователь 1 электрической мощности в частоту импульсов, первое 2 суммирующее устройство, первый 3 индикатор, первый 4 ключ 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 первого 4 ключа, вход которого соединен с выходом преобразователя 1 электрической мощности в частоту импульсов, а выход - с входом первого 2 суммирующего 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, а также третий 15 инвертор, последовательно соединенные второй 16 ключ, второе 17 суммирующее устройство и первый вход устройства вычисления процентного отношения 18, второй вход которого соединен с выходом первого 2 суммирующего устройства, а выход - с входом первого 3 индикатора, а также последовательно соединенные третье 19 суммирующее устройство и второй 20 индикатор, причем входы третьего 19 суммирующего устройства и второго 15 ключа, соединены с выходом преобразователя 1 электрической мощности в частоту импульсов, а управляющий вход второго 15 ключа через третий 15 инвертор соединен с выходом 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=IU 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 первого 2 суммирующего устройства. Количество импульсов, подсчитанное первым 2 суммирующим устройством, пропорционально израсходованной качественной электроэнергии.

Блок 5 управления осуществляет формирование запрещающего сигнала на первый 4 ключ при обнаружении отклонения амплитуды или частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ. При наличии отклонения амплитуды поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ 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 первого 4 ключа и отпиранию второго 16 ключа. Учет поставляемой электрической энергии первым 2 суммирующим устройством прекращается, но начинается учет вторым 17 суммирующим устройством, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный израсходованной некачественной электроэнергии.

При обнаружении отклонения частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ происходит аналогичное запирание первого 4 ключа на время отклонения и отпирание второго 16 ключа.

Процентное отношение качественной потребленной электрической энергии к не качественной определяется устройством 18 вычисления процентного отношения и индицируется первым 3 индикатором.

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.

Общее количество потребленной электрической энергии определяется третьим 19 суммирующим устройством и индицируется вторым 20 индикатором.

Использование способа и устройства учета электрической энергии в быту позволит производить учет общего количества потребленной электрической энергии с индикацией процентного отношения качественной к некачественной электрической энергии.

1. Способ учета электрической энергии, основанный 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, отличающийся тем, что суммирование информационных импульсов производят постоянно для нахождения общего количества потребленной энергии, а также при отсутствии отклонений амплитуды и частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, для нахождения потребленной качественной электрической энергии и при присутствии отклонений амплитуды или частоты напряжения поставляемой электрической энергии от требований ГОСТ, для нахождения потребленной некачественной электрической энергии, индицируют общее количество потребленной электрической энергии, при этом находят и индицируют процентное отношение качественной электрической энергии, соответствующей требованиям ГОСТ, к некачественной, не соответствующей требованиям ГОСТ.

2. Устройство учета электрической энергии, содержащее преобразователь электрической мощности в частоту импульсов, первое суммирующее устройство, первый индикатор, первый 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 первого ключа, вход которого соединен с выходом преобразователя электрической мощности в частоту импульсов, а выход - с входом первого 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, отличающееся тем, что содержит третий инвертор, последовательно соединенные второй ключ, второе суммирующее устройство и первый вход устройства вычисления процентного отношения, второй вход которого соединен с выходом первого суммирующего устройства, а выход - с входом первого индикатора, а также последовательно соединенные третье суммирующее устройство и второй индикатор, причем входы третьего суммирующего устройства и второго ключа соединены с выходом преобразователя электрической мощности в частоту импульсов, а управляющий вход второго ключа через третий инвертор соединен с выходом блока управления.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

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.

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.

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

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 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 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.

Изобретение относится к системам, управляемым вычислительными устройствами. Интеллектуальный щит переменного тока для контроля и управления потреблением питания в цепи для домашней автоматизации содержит: множество встроенных контроллеров для измерения, контроля или управления одним или более из электрического напряжения, тока, потребления мощности, генерации мощности и мощности нагрузки по меньшей мере одного электрического устройства. При этом множество встроенных контроллеров имеют отладочный порт для отладки программного обеспечения. Управляющий встроенный контроллер соединен с одним или более из упомянутого множества встроенных контроллеров посредством интерфейсов CAN-High и CAN-Low для связи. При этом управляющий встроенный контроллер имеет Интернет-соединение, которое используется для программного включения и выключения присоединенных нагрузок. Технический результат заключается в управлении и контроле электроэнергии в каждой цепи в доме. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх