Устройство для управления электропотреблением предприятия Советский патент 1984 года по МПК G05B15/02 H02J13/00 

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к устройствам контроля и управления электропотреблением. Известны системы управления элек роустановками, включающие датчики, контролирующие параметры работы-элек роустановки, линии связи, таймер, устройство приема и сбора информаци и регуляторы LU Известно устройство управления . электрическими нагрузками, содержащее управляющее нагрузкой устройств регулятор нагрузки, переключатель, датчики параметров и поворотный эле мент , Недостатками данных систем и уст ройства являются отсутствие оптимизации графика нагрузки, а также отсутствие оперативного управления нагрузкой предприятия в часы максимума нагрузки энергосистемы. Наиболее близким к изобретению является устройство для автоматичес кого управления электрической нагрузкой прбдприятия, содержащее дат чики технологических процессов, свя нные с решающим блоком, подключен ным к блоку управления приводами, датчики расхода электрической энергии, подключенные к блоку учета, выходы которого подключены к входам блока прогноза и блока сравнени к входам которого подключены также выходы блока прогноза и программного блока, выходы блока сравнения подключены к блоку индикации и сигнализации и к входам решающего блока, к входам которого подключены также выходы программного блока, выходы решающего блока подключены к входам блока индикации и сигнализации, а к управляющим входам всех блоков подключены выходы таймера з. Недостатками известного устройст являются наличие на каждый датчик .расхода электрической энергии и датчик технологических процессов ин дивидуальной линии связи и аппарату ная избыточность (применяются два в числительных устройства - решающий блок и блок прогноза для решения локальных задач), что повьш1ает стоимость устройства. Цель изобретения - повьш1ение эко номичности устройства. Поставленная цель достигается тем, что.в устройстве для управления электропотреблением предприятия, содержащем датчики расхода электроэнергии, датчики технологических процессов, решающий блок, программный блок, блок управления приводами, датчики расхода электроэнергии и датчики технологических процессов включены в узлы матрицы размерностью m х пи в устройство введены входные формирователи, выходные усилители, блок приема информации, блок согласования, причем на шины m матрицы включены выходные усилители, а шины П матрицы подключены к входам входных формирователей, выходы которых подключены к входам блока приема, информации, подключенному к решакяцему блоку, который связан с блоком согласования, выходы (Которого подключены к входам блока управления пpивoдaмИj причем решающий блок соединен с программным блоком, а выхода блока приема информации подключены к входам выходных усилителей. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для контроля и управления i электропотреблением предприятия; на фиг. 2 - блок-схема решающего блока. . Устройство для контроля и управления электроптреблением преприятия содержит (фиг. 1) датчики 1 расхода электрической энергии, датчики 2 технологических процессов, которые включены в узлы матрицы размеромтхи, на шины m которой включены выходные усилители 3, представляницие собой транзисторные ключи, коллекторные выходы которых подключены к шинам-fi матрицы. Шины Ц матрицы подключены к входным формирователям 4, представляющим собой триггеры Шмитта, выходы которых подключены к блоку 5 приема информации, представляющему параллельный адайтер связи, состоящий из входных и вы: одных регистров и логических схем управления. Выходы блока 5 приема информации подключены к выходным усилителям 3 и к решающему блоку 6, выходы которого подключены к блоку 5 приема информации и к блоку 7 согласования, представляющему собой параллельный адаптер связи. Выходы блока 7 согласования подключены к блоку 8 индикации и сигнализации, к блоку 9 управления приводами и к пульту 10 управления, выходы которого подключены к блоку 7 согласования, выходы которого подключены к решающему блоку 6, выходы которого подключены к программному блоку 11, представляющему собой постоянное или перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство. Выходы программного блока 11 подключены к решающему блоку 6. Решающий блок (фиг. 2) содержит процессор 12, к входам которого подключены первый и второй выходы тактового генератора 13, представляющего собой двухфазный генератор. К входу процессора 12 подключен выход контроллера 14 приоритетных прерываний, к входу которого подключен выход программируемого интервального таймера 15. Адресные выходы процессора 12 через шинные формирователи 16 адреса, представляющие Собой трехстабильные схёкш, подключены к шине 17 адреса. Выходы данных процессора через шинные формирователи 18 данных (аналогичные шинным формирователям адреса) подключены к шине 19 данных. Кро того выходы данных процессора подключены к регистру 20 состояний процессора, представляющему собой многорежимный буферный регистр, к которому также подключены управляющие выходы процессора 12 и третий выход тактового генератора 13. Выходы регистра 20 состояний процессора через дешифратор 21 состояний процессора подключены к шине 22 управления. К шинам адреса 17, данных 19 и управления 22 подключены контроллер 14 приоритетных прерываний, программируемый интервальный таймер 15 и оперативное запоминающее устройство 23. Выходами и входами решающего блока являются шины адреса 17, данных 19 и управления 22. Устройство работает слёдукив(им образом. Каждый датчик 1 расхода .электрической энергий выдает импульс, соответствующий определенному количеству энергии. Энергетический вес импульса определяется коэффициентом транрформации трансформаторов тока и напряжения . Каждый датчик 2 технологического процессора несет информацию.о состоянии потребления электрической энерГНИ (например, включен или вьжлючен потребитель, пустой или заполнен бункер, нижний или верхний уровень жидкости в резервуаре и др.). По сигналам программируемого интервального таймера 15, поступающим на контроллер 14 приоритетных прерываний, последний В1 1рабатывает сигнал прерывания, который поступает на процессор 12. По заданному в программном блоке 11 алгоритму решающий блок 6 производит опрос состояния датчиков 1 расхода электрической энергии и датчиков 2 технологических процессов. По каждому сигналу прерываний решаю1ф1й блок 6 через блок 5 приема информации подключает один из выходных усилителей 3 к одной из шин m. В результате к блоку 5 приема информации через входные формирователи 4 подключаются сразу М датчиков. С приходом следующего сигнала прерывания решающий блок подключает следующий усилитель 3 блока, в результате опрашиваются следующие п датчиков и т.д. После опроса последней группы, состоящей из Г) датчиков, цикл повторяется. Таким образом, за m тактов прерывания опрашиваются m xVi датчиков расхода электрической энер.гии и датчиков технологических процессов, при этом для их подключения к блоку приема информации достаточно m + П проводов (например, для опроса 64 датчиков достаточно 16 проводов). В оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ) 23 решающего блока 6 запоминается информация о состоянии каждого из опрашиваемых датчиков. Так как входные сигналы могут быть искажены помехами, то в ОЗУ 23 запоминается информация на протяжении нескольких циклов опроса датчиков. Считается, что датчик расхода электрической энергии вьщает импульс, если решающий блок встречает некоторую комбинацию входных сигналов (например, 0011 или для повьппения достоверности приема информации может быть задана другая комбинация, например 00001111). Для контроля состояния датчиков -Технологических процессов задаются другие кодовые комбинации (например, 11,00 или 111, 00 и др.). В конце каждого цикла опроса датчиков производится сдвиг информации. При этом информация старшего разряда сти рается, а ячейка младшего разряда подготавливается для приема информации о состоянии датчика в новом цикле опроса. Но тем же сигналам прерывания к заданному программным блоком 11 алгоритму решающий блок едет программный таймер и календарь с выработкой меток конец секунды, конец минуты, конец получаса, конец часа, конец суток и конец меся.ца. По сигналам датчиков 2 технологических процессов и по заданному программньм блокам 11 алгоритму осуществляется выработка управляющих сигналов, обеспечивающих внепиковый режим работы потребителей, а также принудительное включение этих потребителей в периоды технологических спадов нагрузки (если позволяет технологический процесс предприятия). Выработанные в решающем блоке 6 сигналы через блок 7 согласования посту пают в блок управления на соответствующие потребителям схемы автомати зации, регуляторы, коммутационные устройства. Данные, поступающие с датчиков 1 расхода электрической энергии, умножаются на коэффициенты, хранящиеся в программном блоке 11 и соответствующие определенной цене входного импульса (с учетом коэффициентов трансформации трансформаторов тока и напряжения). Полученные данные суммируются с ранее накопленной информацией. В ячейках памяти ОЗУ 23 хранится информация о расходе электрической энергии по каждому каналу в течение заданных промежутков времени Кроме того, входные данные объединяются в группы с учетом знака (потреб ляемая или отдаваемая энергия) согласно признаков, хранящихся в программном блоке. Объединенная в группы информация о расходе электроэнергии хранится в ОЗУ 23 в течение циклов времени, задаваемых алгоритмом обработки входных данных. В периоды максимума нагрузки энергосистемы формируются данные о 30-минутном расходе электрической энергии (Р ), а также преистория о расходе электроэнергии для обеспечения прогноза электропотребления. В решающем блоке 6 формированные данные сравниваются с заданными величинами Р и в случае - информация через блок 7 согласования поступает на блок 8 индикации и сигнализации. Кроме того, в часы максимумов нагрузки энергосистемы по заданному алгоритму вычисляется прогнозное значение электропотребления на конец контролируемого интервала (Р fj° ) . В решающем блоке 6 результат прогноза сравнивается с заданной величиной и в случае Р, - Р О информация через блок 7 согласования поступает на блок индикации и сигнализации. Решающий блок 6 по заданному в программном блоке 11 алгоритму производит выбор потребителей, за счет которых снижается электропотребление. Выбор потребителей производите с учетом их состояния, информация о котором поступает с датчиков 2 технологических процессов. Сигналы на отключение потребителей поступают в блок 9 управления приводами, который вырабатывает управляющие воздействия на потребителя. Пульт 10 управления в .устройстве служит для ввода в ОЗУ 23 решающего блока 6 заданных величин, такихкак заданная мощность Р , время начала и окончания периодов максимума энергосистемы, а также для выхода на индикацию информации об электропотреблении предприятия. Повышение экономической эффективности обеспечивается за счет сокращений линий связи от датчиков расхода электрической энергии и от датчиков технологических процессов к устройству, а также за счет сокраще ия аппаратурных затрат.

- «10

if

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЕМ ПРЕДПРИЯТИЯ, содержащее датчики расхода электроэнергии, датчики технологических процессов, решающий блок, програм.мный блок, блок управления приводами. отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности устройства, датчики расхода электроэнергии и датчики технологических процессов включены в узлы матрицы раэмерностью w х ц ив устройство введены входные формирователи, выходные усилители, блок приема информации, блок согласования, причем на шины tn ма1грицы включены выходные усилители, а шины п матрицы подключены к входам входных формирователей, выходы которых подключены к входам блока приема информации, подключенному к решающему блоку, который связан с блоком согласования, выходы которого; подключены к входам бло(О ка управления приводами, причем решающий блок соединен с программным блоком, а выходы блока приема иноформации подключены к входам выходных усилителей.