Способ подключения потребителей к резервному источнику электроснабжения Российский патент 2020 года по МПК H02J3/00 H02J9/06 H02J13/00 

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для подключения потребителей от основного к резервному источнику электроснабжения.

Наиболее близким по сущности является способ подключения ответственных потребителей к резервной электростанции, заключающийся в выдаче информативного сигнала на выделение ответственных потребителей из общего числа потребителей при запуске резервной электростанции после исчезновения централизованного питания, в соответствии с которым в качестве информативного сигнала используют поочередность пофазной подачи напряжения в сеть, при этом подают сначала напряжение одной определенной фазы, а затем с заданной выдержкой времени подают напряжение двух других фаз, после чего ответственные потребители подключаются к питанию от резервной электростанции [Патент РФ. № 2253934, кл. Н 02 J 9/06, 13/00, опубл. 10.06.2005, Бюл. №16].

Недостатком известного способа является недостаточная функциональность, так как он не применим в случае использования в качестве основного источника электроснабжения ветроэлектростанции. Также его применение не позволяет выделять часть потребителей при работающем основном источнике электроснабжения.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей способа путем применения его в случаях использования в качестве основного источника электроснабжения ветроэлектростанции, а также за счет возможности выделения потребителей во время работы основного источника электроснабжения.

Технический результат изобретения заключается в обеспечении возможности подключения потребителей от основного к резервному источнику электроснабжения в случаях, в качестве основного источника электроснабжения используется ветроэлектростанция, а также за счет возможности выделения групп потребителей, питаемых от разных источников электроэнергии при недостаточной выработке электроэнергии ветроэлектростанцией. Это позволяет расширить возможности применения возобновляемых источников энергии и повысить надёжность электроснабжения потребителей.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе подключения потребителей к резервному источнику электроснабжения, заключающемся в выдаче информативного сигнала на выделение части потребителей из общего числа потребителей при снижении выработки электроэнергии основным источником электроснабжения и подключение их к резервному источнику электроснабжения, а так же в выдаче информативного сигнала на подключение всех потребителей к резервному источнику электроснабжения при недостаточной выработке электроэнергии основным источником электроснабжения, согласно изобретению, в качестве основного источника электроснабжения используют ветроэлектростанцию, а в качестве резервного источника электроснабжения используют централизованную систему электроснабжения, при этом выделение части потребителей из общего числа потребителей и подключение их к резервному источнику электроснабжения производят при снижении выработки электроэнергии основным источником электроснабжения, подключение всех потребителей к резервному источнику электроснабжения производят при недостаточной для питания потребителей выработке электроэнергии основным источником электроснабжения, в качестве информативного сигнала для выделения части потребителей из общего числа потребителей и подключения их к резервному источнику электроснабжения а так же в качестве информативного сигнала на подключение всех потребителей к резервному источнику электроснабжения при недостаточной выработке электроэнергии основным источником электроснабжения используют контроль выработки электроэнергии, вырабатываемого основным источником электроснабжения, формируют сигнал на выделение части потребителей и подключение их к резервному источнику электроснабжения, контролируют дальнейшее снижение выработки электроэнергии ветроэлектростанции, при его снижении на заданную величину, большую предыдущей и недостаточную для обеспечения основного источника электроснабжения необходимым потоком воздуха, формируют сигнал на подключение всех потребителей к резервному источнику электроснабжения, после восстановления необходимой выработки электроэнергии, контролируют ее, и если выработка электроэнергии является номинальной, то производят подключение потребителей вновь к основному источнику электроснабжения.

Сущность предлагаемого способа пояснена чертежом, согласно которому:

на фиг.1 представлена структурная схема, предлагаемого способа;

на фиг.2 - диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фиг.1. при сокращении выработки или недостаточной выработке электроэнергии ветроэлектростанцией.

Схема (см. фиг. 1) содержит ветроэлектростанцию Вет1, инвертер Инвертер2, выключатель Q3, датчик номинального напряжения ДНН4, датчик пониженного напряжения ДПН5, датчик пониженного напряжения ДПН6, элемент НЕ7, элемент НЕ8, элемент И9, элемент И10, элемент формирователь импульса ФИ11, элемент формирователь импульса ФИ12, элемент Память13, элемент Память14, элемент НЕ15, элемент НЕ16, выключатель Q17, выключатель Q18, выключатель Q19, выключатель Q20, потребитель S21, потребитель S22, централизованное электроснабжение ЦЭ23.

Диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фиг.1 имеют вид (см. фиг. 2): 24 – на выходе элемента 4; 25 – на выходе элемента 5; 26 – на выходе элемента 6; 27 – на выходе элемента 7; 28 – на выходе элемента 8; 29 – на выходе элемента 9; 30 – на выходе элемента 10; 31 – на выходе элемента 11; 32 – на выходе элемента 12; 33 – на выходе элемента 13; 34 – на выходе элемента 14; 35 – на выходе элемента 15; 36 – на выходе элемента 16; 37 – на выходе элемента 17; 38 – на выходе элемента 18; 39 – на выходе элемента 19; 40 – на выходе элемента 20.

Способ подключения потребителей к резервному источнику электроснабжения осуществляют следующим образом.

В нормальном режиме работы схемы, выработка электроэнергии номинальная, на выходе ДНН4 присутствует сигнал (см. фиг. 2, диаграмма 24). Сигнал с ДНН4 поступает на один из входов элементов И9 и И10. В то же время на выходах элементов ДПН5 и ДПН6 сигналы отсутствуют, и они инвертируются на элементах НЕ7 и НЕ8 соответственно. Инвертируемый сигнал с элемента НЕ7 поступает на один из входов элемента И9, а сигнал с элемента НЕ8 поступает на один из входов элемента И10. Сигнал с элемента И9 (см. фиг. 2, диаграмма 29) поступает на сброс элемента Память13, а с элемента И10 (см. фиг. 2, диаграмма 30) сигнал поступает на сброс элемента Память14. Соответственно отсутствуют сигналы на выключателях Q19 и Q20, при этом они выключены, на элементах НЕ15 и НЕ16 сигналы инвертируются и подаются на выключатели Q17 и Q18 (см. фиг. 2, диаграмма 37, 38), данные выключатели при этом включены. Потребители получают питание от ветроэлектростанции Вет1.

При снижении выработки электроэнергии ветроэлектростанции Вет1 срабатывает датчик ДПН5 (см. фиг. 2, диаграмма 25), с выхода которого подается сигнал на формирователь импульса ФИ11 (см. фиг. 2, диаграмма 31). ФИ11 формирует сигнал и подает его на элемент Память13. В это же время на выходе элемента НЕ7 и на одном из входов элемента И9 сигнал пропадает. Сигнал с элемента И9 на сброс элемента Память13 исчезает. На выходе элемента Память13 (см. фиг. 2, диаграмма 33) сигнал поступает на вход элемента НЕ15 где он инвертируется, и на входе выключателя Q17 появляется логический нуль, выключатель отключается. Так же сигнал с элемента Память13 поступает на выключатель Q19 (см. фиг. 2, диаграмма 39), который при этом включается. Потребитель S21 получает питание от централизованной системы электроснабжения ЦЭ23.

При дальнейшем снижении выработки электроэнергии ветроэлектростанции Вет1 или полном ее прекращении срабатывает датчик ДПН6 (см. фиг. 2, диаграмма 26), с выхода которого подается сигнал на формирователь импульса ФИ12 (см. фиг. 2, диаграмма 32). ФИ12 формирует сигнал и подает его на элемент Память14. В это же время на выходе элемента НЕ8 и на одном из входов элемента И10 сигнал пропадает. Сигнал с элемента И10 на сброс элемента Память14 исчезает. На выходе элемента Память14 (см. фиг. 2, диаграмма 34) сигнал поступает на вход элемента НЕ16 где он инвертируется, и на входе выключателя Q18 появляется логический нуль, выключатель отключается. Так же сигнал с элемента Память14 поступает на выключатель Q20 (см. фиг. 2, диаграмма 40), который при этом включается. Потребитель S22 получает питание от централизованной системы электроснабжения ЦЭ23.

При восстановлении номинальной выработки электроэнергии ветроэлектростанцией Вет1 датчик номинального напряжения ДНН4 срабатывает и на его выходе формируется сигнал (см. фиг. 2, диаграмма 24). Сигнал с ДНН4 поступает на один из входов элементов И9 и И10. В то же время на выходах элементов ДПН5 и ДПН6 появляется логические ноли, и они инвертируются на элементах НЕ7 и НЕ8 соответственно. Инвертируемый сигнал с элемента НЕ7 поступает на один из входов элемента И9, а сигнал с элемента НЕ8 поступает на один из входов элемента И10. Сигнал с элемента И9 (см. фиг. 2, диаграмма 29) поступает на сброс элемента Память13. На выходе элемента Память13 формируется логический ноль, выключатель Q19 отключается, в это же время сигнал инвертируется элементом НЕ15 и на вход выключателя Q17 (см. фиг. 2, диаграмма 37) подается сигнал на включение. С элемента И10 (см. фиг. 2, диаграмма 30) сигнал поступает на сброс элемента Память14. На выходе элемента Память14 формируется логический ноль, выключатель Q20 отключается, в это же время сигнал инвертируется элементом НЕ16 и на вход выключателя Q18 (см. фиг. 2, диаграмма 38) подается сигнал на включение. Потребители S21 и S22 получают питание от ветроэлектростанции.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к автоматике электрических сетей. Технический результат заключается в обеспечении возможности подключения потребителей от основного к резервному источнику электроснабжения. Достигается тем, что в предлагаемом способе подключения потребителей к резервному источнику электроснабжения, заключающемся в выдаче информативного сигнала на выделение части потребителей из общего числа потребителей при снижении выработки электроэнергии основным источником электроснабжения и подключение их к резервному источнику электроснабжения. 2 ил.

Способ подключения потребителей к резервному источнику электроснабжения, заключающийся в выдаче информативного сигнала на выделение части потребителей из общего числа потребителей при снижении выработки электроэнергии основным источником электроснабжения и подключение их к резервному источнику электроснабжения, а также в выдаче информативного сигнала на подключение всех потребителей к резервному источнику электроснабжения при недостаточной выработке электроэнергии основным источником электроснабжения, отличающийся тем, что в качестве основного источника электроснабжения используют ветроэлектростанцию, а в качестве резервного источника электроснабжения используют централизованную систему электроснабжения, при этом выделение части потребителей из общего числа потребителей и подключение их к резервному источнику электроснабжения производят при снижении выработки электроэнергии основным источником электроснабжения, подключение всех потребителей к резервному источнику электроснабжения производят при недостаточной для питания потребителей выработке электроэнергии основным источником электроснабжения, в качестве информативного сигнала для выделения части потребителей из общего числа потребителей и подключения их к резервному источнику электроснабжения, а также в качестве информативного сигнала на подключение всех потребителей к резервному источнику электроснабжения при недостаточной выработке электроэнергии основным источником электроснабжения используют контроль выработки электроэнергии, вырабатываемого основным источником электроснабжения, формируют сигнал на выделение части потребителей и подключение их к резервному источнику электроснабжения, контролируют дальнейшее снижение выработки электроэнергии ветроэлектростанции, при его снижении на заданную величину, большую предыдущей и недостаточную для обеспечения основного источника электроснабжения необходимым потоком воздуха, формируют сигнал на подключение всех потребителей к резервному источнику электроснабжения, после восстановления необходимой выработки электроэнергии, контролируют ее, и если выработка электроэнергии является номинальной, то производят подключение потребителей вновь к основному источнику электроснабжения.