Устройство для определения коэффициентов крутизны характеристик нагрузки по напряжению

 

Союз Соввтсиик

Социалистические республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. сена-ву—

{5l)N. Кл.

G 06 G 7/62 (22)Заявлено 23. 06.80 (21) 2945062/18-24 с нрисоеиинением заявки J4— (23) Приоритет

ГоеудеретеипвН кеннтет СССР

IIo делам нзееретеенИ н открытий

{53) УДК681. 333 (088.8) Опубликовано 15. 04. 82. Бюллетень РЬ 14

Дата опубликования описания 15. 04. 82. i

1 (72) Авторы изобретения

Б. И. Валов, В. В. Литвак и Г. 3. Иаркман с

1 с

Томский ордена Октябрьской Революции К ордена-Трудового„-

Красного Зяамени политехнический институт им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ КРУТИЗНЫ

ХАРАКТЕРИСТИК НАГРУЗКИ ПО НАПРЯЖЕНИЮ

Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено для автоматизации измерения параметров режима в электрических системах и может быть использовано для целей управления и расчета режима энергосистем.

Известно устройство для автоматического измерения коореляционного отношения двух случайных процессов, содержащее входные устройства, схему сравнения, усредняющее устройство, квадратичный преобразователь, генератор импульсов, временной селектор, делитель частоты, генератор счетных импульсов, управляющий триггер, квад15 ратор, электронный коммутатор, модулятор, счетчик импульсов j1).

Принципиальным отличием определения коэффициентов крутизны по сравнению с корреляционным отношением является то, что в первом случае определяется отношение условного среднеквадратического отклонения случайной функции к безусловному среднеквадратическому отклонению аргумента, во втором случае определяется отношение условного среднеквадратического отклонения случайной функции к безусловному среднеквадратическому отклонению той же самой функции.

Наиболее близким по техническому решению к предложенному является устройство для измерения коэффициента изменчивости случайного процесса, содержащее входное устройство, центрирующий фильтр, двухполупериодный выпрямитель, преобразователи напряжение - временной интервал, генератор импульсов опроса, временные селекторы, генератор счетных импульсов, управляющий триггер, делитель частоты, счетчик импульсов(21.

Однако зто устройство позволяет получать характеристику только одного случайного процесса, кроме того, это устройство имеет низкую точность измерения.

3 92

Цель изобретения — повышение точности измерения коэффициентов крутизны характеристик нагрузки узла электрической сети по напряжению, позволяющее без вмешательства в нормальный режим работы электропотребителей получать указанные характеристики в темпе поступления информации.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый центрирующий фильтр, первый вход которого является первым информационным входом устройства, выход первого центрирующего фильтра соединен с sxoдом первого выпрямителя, выход которого подключен к первому входу перво,го аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов опроса, выход первого аналого-цифрового пре образователя подключен к первому входу первого элемента И, второй вход

I которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, триггер, счетчик и делитель частоты, введень второй элемент И, два ключа, блок индикации, второй аналого-цифровой преобразователь, второй выпрямитель, второй центрирующий фильтр, делитель напряжения и преобразователи активной и реактивной мощности, входы которых объединены и соединены с входом делителя напряжения и являются вторым информационным входом устройства, выход первого ключа подключен к второму входу первого центрирующего фильтра, выходы преобразователей активной и реактивной мощности подключены соответственно к первому и второму входам первого ключа, управляющий вход которого является первым управляющим входом устройства, третий информационный вход которого соединен с первым входом второго центрирующего фильтра, выход которого подключен к первому входу второго цифроаналогового преобразователя, второй вход которого соединен с информационным входом второго ключа и подключен к выходу генератора импульсов опроса, выход второго аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключены к выходу генератора тактовых импульсов выход второго элемента И соединен с входом делителя частоты, выход которого подключен к первому установоч, ному входу триггера, второй устано0776 4

4О

55 вочный вход которого соединен с выходом второго ключа, управляюций вход которого является вторым управляющим входом устройства, выход триггера подключен к третьим входам второго и первого элементов И, выход первого элемента И соединен с входом счетчика, выход которого подключен к входу блока индикации, выход делителя напряжения соединен с вторым входом второго центрируюцего фильтра.

На чертеже представлена схема предложенного устройства.

Устройство содержит делитель напряжения 1, второй центрирующий фильтр 2, второй выпрямитель 3, второй аналого-цифровой преобразователь второй элемент И 5, генератор тактовых импульсов 6, триггер 7, делитель частоты 8, генератор импульсов опроса Ч. преобразователи активной

10 и реактивной 11 мощности, первый центрирующий фильтр 12, первый выпрямитель 13, первый аналого-цифровой преобразователь 14, первый элемент

И 1, счетчик 16, блок индикации 17, ключи 18 и 19.

Устройство работает следующим образом.

При кратковременной подаче.сигнала на управляющий вход второго ключа на выходе триггера 7 устанавливается логическая единица., С этого момента на входах элементов И 5 и 15 появляется разрешающий сигнал. На управляющие входы обоих аналого-цифровых преобразователей 4 и 14 непрерывно поступают импульсы опроса с генератора импульсов опроса 9.

С выходов аналого-цифровых преобразователей 4 и 14 на первые входы элементов И 5 и 15 поступают прямоугольные импульсы, длительность которых пропорциональна входным напряжениям блоков 4 и 14. На вторые входы обоих элементов И 5 и 15 непрерывно поступают тактовые импульсы с генератора тактовых импульсов.6. В основном измерительном канале постоянное напряжение через ключ 18 с выходом преобразователей активной 10 или реактивной 11 мощностей подается на первый вход центрирующего фильтра 12, на второй вход которого подается постоянное напряжение, пропорциональное величине условного математического ожидания М(Р/11) или M(Q/U), Последние рассчитываются заранее для заданного напряжения узла нагрузки элект5 920776 рической сети. Это напряжение в устройстве является регулируемым, но в каждом цикле измерения остается неизменным. Двуполярное выходное напряжение центрирующего фильтра 12 преобразуется в однополярные в двухполупериодном выпрямителе 13. Выходное напряжение выпрямителя 13 пропорционально среднеквадратическому отклонению 6р /U или 6 /U в зависимос-10 ти от наличия или отсутствия управляющего сигнала на управляющем входе ключа 18. Указанное напряжение поступает на измерительный вход основного аналого-цифрового преобразователя 14. 1З

На вход дополнительного канала пода" ется напряжение электрической сети, где проверяются исследования. Причем на этот вход и на входы преобразователей 10 и ll подается напряжение с одного и того же узла электрической сети. В делителе 1 исследуемое напряжение приводится к необходимой величине и в центрирующем фильтре 2 сравнивается с опорным напряжением, кото- 2$ рое пропорционально напряжению нормального режима сети. Двухполярное напряжение с выхода центрирующего фильтра 2 преобразуется в однополярное в двухполупериодном выпрямителе

3, Это напряжение пропорционально среднеквадратическому отклонению б„ относительно напряжения 0 нормального режима сети. Выходное напряжение с выхода блока 3 поступает на изме30

33 рительный вход дополнительного анало" го-цифрового преобразователя 4, где преобразуется во временной интервал. товых импульсов 6 пачками проходят

6 в счетчик импульсов 16 и в делитель частоты 8. Последний имеет определенный коэффициент пересчета, равный С, который можно изменять. После поступ- 43 ления в делитель частоты 18 С импульсов на его выходе формируется импульс, который переводит триггер 7 в нулевое состоянНе. При этом на тре" тьих входах временных селекторов 5 и

15 появляется логический нуль, который оставляет далее неизменным состояние их выходов. Количество импульсов, зарегистрированных в делителе частоты 18, равно

С = 8„- h„ k, 6un. (1) где g„h „и k — коэффициенты передачи центрирующего фильтра 2, вы-

Пока триггер 7 находится в единичном .состоянии, импульсы с генератора так- 40 прямителя 3 и дополнительного аналого-цифрового преобразователя 4 соот" ветственно, n — число импульсов с генератора тактовых импульсов 6, поступивший на второй вход дополнительного временного селектора 5.

После установки триггера 7 в нулевое состояние, т, е. после окончания цикла измерений, в счетчике импульсов 16 зарегистрировано N импульсов

М = 5 h g. 1с, ° n .(PI„,. (2) где ф, h < и k - коэффициенты передачи соот ветственно центрирующего фильтра 12, выпрямителя 13 и основного аналого-цифрового преобразователя

14 соответственно. Выражая из форму" лы (1) число импульсов и и подставляя его в формулу (2), получают

Л ъ g. 6 0!О

=В„ „ л

Для получения прямого отсчета устанавливают коэффициент пересчета делителя частоты 8, Ь„h1. k1

С= -10 р,.п где q - целое число, выбранное так, чтобы обеспечить необходимое число опросов.

В устройстве целесообразно исполь" зовать одинаковые блоки: центрирующие фильтры 2 и 12, выпрямители 3 и 13 и аналого-цифровые преобразователи 4 и 14 ° Тогда коэффициент пересчета делителя частоты 8 будет раввн С =

110 и выполняется в виде последовательно соединенных декадных счетчиков. При этом показания блока индикации 17, соединенного со счетчиком импульсов 16, представляют непосредственный отсчет значений коэффициентов крутизны характеристик P f(u) или 0 - f(u), полученных при заданном напряжении нормального напряжения о

„ u - uÄo = —,- н . 10, Рц причем число q определяет. положение запятой в отсчете.

Таким образом, автоматизация процессв измеренил коэффициентов крутизны характеристик нагрузки по напря7 920776 жению позволяет повысить точность их измерения без вмешательства в нормальный режим работы электропотребителей и значительно экономить трудовые и материальные ресурсы, связанные с получением и обработкой исходной информации.

Формула изобретения

Устройство для определения коэффициентов крутизны характеристик нагрузки по напряжению, содержащее триггер, счетчик, делитель частоты, первый центрирующий фильтр, первый вход которого является первым информационным входом устройства, выход первого центрирующего фильтра соединен с входом первого выпрямителя, выход которого подключен к первому входу первого аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов опроса, выход первого аналого-цифрового преобразователя подключен к первому входу .первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения, е него введены второй элемент И, два ключа, блок индикации, второй аналого-цифровой преобразователь, второй выпрямитель, второй центрирующий фильтр, делитель напряжения и преобразователи активной и реактивной мощности, входы которых объединены и соединены с входом делителя напряжения и являются вторым информационным входом устройства, выход первого ключа подключен к второму входу первого центрирующего фильтра, выходы преобразователей активной и реактивной моцйости подключены соответственно к первому и второму входам первого ключа, управляющий вход которого является первым управляющим входом устройства, третий информационный вход которого соединен с первым входом второго центрирующего фильтра, выход которого подключен к первому входу второго цифроаналогового преобразователя, второй вход которого соединен с информационным входом второго. ключа и подключен к выходу генератора импульсов опроса, выход второго аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, выход второго элемента И соединен с входом делителя частоты„ выход которого подключен к первому установочному, входу триггера, второй установочный вход которого соединен с.выходом второго ключа, управляющий вход которого является вторым управляющим входом устройства, выход триггера подключен к третьим входам второго и первого элементов И, выход первого элемента И соединен с входом счетчика, выход которого подключен к входу блока индикации, выход делителя напряжения соединен с вторым входом второго центрирующего фильтра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 284414, кл. G 01 и 27/62, 1968. 2. Авторское свидетельство СССР

Ю 263297, кл. G 06 G 7/48, 1970 (прототип)..