Устройство для автоматического регулирования электрической нагрузки Советский патент 1985 года по МПК H02J13/00 

оперативное запоминающее устройство для хранения времени отключения . нагрузок, схему сравнения, счетчик времени, схему И, причем адресные входы обоих запоминающих устройств соединены с выходом счетчика адреса нагрузок блока управления, выходы оперативного запоминающе о устройства для хранения времени, отключения нагрузок подключены к установочным входам счетчика времени и к первым входам схемы сравнения, к вторым вхо дам которой подключены выходы запоми нающего устройства для хранения уста вок на ограничение отключения нагрузок, цифровые входы и управляющий вход записью которого подключен к управляющим входам пульта задания ус тавок соответственно, единичный выход триггера запуска блока управления соединен с входом установки в ну.:евое состояние счетчика времени счетный вход которого соединен с выходом схемы И, инверсный вход кото рой подключен к выходу мультиплексора блока выбора объекта регулирования, а второй вход схемы И и вход управления занесения в счетчик времени - к соответствующим выходам схемы синхронизации блока управления блоком определения отключаемой мощности, содержащим дешифратор нагрузок, шифратор, сумматор, схемы И, Ш1И, причем входы дешифратора подклю чены к выходу счетчика адреса нагрузок блока управления, а выходы. 59 определяющие выбранную нагрузку,подключены к соответствующим входам схемы И блока выбора объектов регулирования и к входам шифратора,выходы которого подключены к входам сумматора, выходы которого подключены к входам блока рассогласования, первый вход первой схемы И подключен к выходу мультиплексора, блока выбора объектов регулирования, знаковьй выход схемы рассогласования подсоединен к второму входу первой схемы Инк инверсному первому входу второй схемы И, третьи, входы первой, второй и третьей схем И подключены к соответствующему выходу схемы синхронизациидблока управления, четвертый инверсный вход первой схемы И и второй вход третьей схемы И подключены к выходу схемы . сравнения блока лимитов времени,четвертый инверсный вход второй схемы И и первый инверсньй вход третьей схемы И подключены к выходу мультиплексора блока выбора объектов регулирования,, второй вход второй схеьв 1 И подключен к выходу блока сравнения,. выходы второй и третьей схвмл И подключены к входам схемы ИЛИ, выход .которой и выход первой схемы И подключены к управляющим входам сумматора и к вторым входам соответствующих схем И блока выбора объектов регулировании, причем адресный BXOJ мультиплексора подключен к выходу счет чика адресанагрузок блокауправления.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ, содержащее первичные датчики расхода электроэнергии, подключенные к блоку приема информации, управляющий вход которого соединен с одним из выходов блока управления, а первые выходы подключены к блоку определения возможной мощности, . управляющий вход которого подключен к блоку управления, а выходы подключены к блоку определения необходимой регулируемой мощности, вторые входы которого подключе11ы к блоку приема информации, а управляющий вход подключен к блоку управления, информационные выходы блока определения необходимой регулируемой мощности вместа с выходом знакового разряда подключены к блоку рассогла-сования, выход которого подсоединен к первым входам схемы сравнения, блок выбора объектов регулирования, содержащий соответственно числу управляемых нагрузок М триггеров нагрузок, установка в нулевое состояние которых подключена к управляюп eмy выходу пульта управления, выход задания значения заявленной мощности которого связан с блоком определения возможной мощности, выход задания значения порога чувствительности подключен к вторым входам схемы сравнения, а блок управления содержит таймер и схему синхронизации, один из управлягацих выходов таймера соединен с входом схемы синхронизации, выходы которой предназначены для работы блоков устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения области использования и повьшения точ(П ности регулирования, в блок управления введены счетчик адреса нагрузок, пульт задания уставок, триггер запуска, причем один из выходов схемы синхронизации соединен со счетным входом счетчика адреса нагрузки, установочные входы которого подключены к пульту задания устава, выход переноса счетчика адреса нагрузок подсоединен к единичному установочному входу триггера запуска, нулевой установочный вход которого и вход установки в нулевое состояние счетчика адреса нагрузок подключены к управляющему выходу пульта управления, в блок выбора объектов регулирования введены схемы И и мультиплексор, входы которого подключены к единичным выходам триггеров нагрузок, единичные и нулевые входы которых подключены к соответствующим выходам схем И, при этом устройство снабжено блоком лимитов времени, содержащим запоминающее устройство для хранения уставок на ограничение нагрузок.

Изобретение относится к втоматизации управления электропотреблением промышленных предприятий в часы iмаксимума нагрузки энергосистемы и .может быть использовано в любой отрасли для ограничения электропотребления на заданном уровне.

Цель изобретения - расширение области использования и повышение точности регулирования.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 выбора объектов регулирования, куда входят триггера нагрузок 2.1-2N, схеъы И 3.1-3N, 4.1-4N, мультиплексор 5,

блок 6 определения отключаемой нагрузки, куда входят схема И 7, дешифратор 8 нагрузки, шифратор 9, суммаTop 10, схема ИЛИ 11, схемы И 12 и 13, блок 14 рассогласования, блок

15 определения необходимой регупир емой мощности, блок 16 определения возможной мощности, блок 17 приема информации, датчики 18 расхода .электроэнергии, блок 19 сравнения, блок 20 управления, куда входят таймер 21, схема 22 сиьгхронизации, триггер 23 запуска, счетчик 24 адреса нагрузок, пульт 25 задания уставок, управляющий выход 26, синхpoнизиpyюпц e выходы 27-30, выход 31 адреса нагрузки, управляющий выход 32, выход 33 значения уставки, блок 34 лимитов времени, куда входят схема 35 сравнения, запоминающее устройство 36 для хранения уставок на ограничение отключения нагрузок, схема И 37, счетчик 38 времени, oneративное напоминающее устройство 39 для хранения времени отключения .нагрузок, пульт 40 управления. Устройство работает следукяцим образом, Информация о расходах электроэнер гии поступает от датчиков 18 на вход блока 17 приема информации. Блок 17 приема информации (БПИ) производит последовгтельньй опрос датчиков 18, вьщеляет на фоне помехи . полезные сигналы, которые затем со своим весовым коэффициентом для пере вода в именованные единицы измерения поступают на вход блока 16определения возможной нагрузки Р. Одновременно блок 17 определяет текущую мощ ность Vjg , усредненную за выбранный отрезок времени, например 1-5 мин. Блок 16 определения возможной мощ ности по информации, поступающей из блока 17, и значения заявленной мощности Р. с пульта 40 управления, производит по временным меткам, приходящим с таймера 21, вычисление доз можной мощности Pg, которую потребитель может использовать до конца контролируемого отрезка времени, например полчаса, в часы максимума наг рузки энергосистемы, не рискуя njpeвысить заданный лимит мощности. Вычисление РЙ производят по формуле р - 0.5Р. - Эгек 6 0,5 - Чек где - потребление электроэнергии с начала контролируемого получаса в часы максимумов нагрузки энергосистемы trek время, прогаецпше с начала получаса; 0,5- 30 - минутн1.1й отрезок времени. Блок 15 определения необходимой регулируемой мощности Р по сигналу с таймера 21 определяет разность между значениями текущей мощности, поступакщей с блока 17, и возможной мощности, поступающей с блока 16, р р - р н В Значение необходимой регулируемой мощности P со своим знаком поступает на первые входы блока 14 рассогласования, на вторые входы которого поступает значение величины отключенной мощности РОТК. сумматора 10 блока 6. Блок 14 рассогласования представляет собой обычный комбинационный сумматор, выполняющий функции определения разности АР, А.Р Р - РО,КЛ Если разность ЛР имеет положительный знак, то необходимо произвести отключение части нагрузок, участвующих в регулировании. Если разность отрицательна, то нужно ее абсолютное значение сравнить с по-, рогом. П значение которого задается с пульта 40 управления, а само сравнение производится блоком 19 сравнения. Если знак Р отрицательный и абсолютное значение дР) П, то можно производить включение регулирующих нагрузок, а если |лР| 6 П то изменений в величине отключенньк нагрузок не производится. Величина П выбирается из условия, что значение порога П больше любой из нагрузок-регуляторов. Блок 20 управления осуществляет управление и синхронизацию работы блоков устройства. Он содержит тайнер 21i который вырабатывает значение текущего времени (t), метки времени усреднения для определения текущей мощности блоке 17 и возможнрй мощности Pg в блоке 16, а также метку времени, когда производится сравнение с Р в блоке 15 с одновременным сбросом сумматора 10 блока 6; Один из выходов Таймера соединен с входом схемы 22 синхронизации. Схема 22 синхронизации представляет собой счетчик с дещифратором. Она обеспечивает получение четырех синхронизирумщйх сигналов 27-30i Выход 3Q схемы 22 соединен со счетньм входом счетчика 24 адреса нагрузок.

Разрядность счетчика 24 определяется числом нагрузок, участвующих в регулировании. Частота поступаю1цих с таймера сигналов на вход схемы синхронизации выбирается из условия чтобы за выбранньш отрезок времени, например 20-60 с, была обеспечена возможность со счетчика 24 адреса нагрузок опросить все управляемые нагрузки, причем каждому адресу выбранной нагрузки соответствует полный набор синхронизирующих сигналов со схемы 22 синхронизации.

С пульта 25 задания уставок производится по каждой нагрузке занесение в запоминанлцее устройство 36 значений отрезков времени, на которое возможно отключение данной нагрузки. Одновременно, адрес выбранной нагрузки заносится в счетчик 24 адресов нагрузок.

Триггер 23 запуска служит для обнуления ячеек памяти запоминающего устройства 39. С приходом метки Сброс с пульта 40 управления триггер 23 запуска устанавливается в нулевое состояние, сбрасывая счетчик 38 времени в ноль, счетчик адреса и схема синхронизации также,будут находиться в исходном состоянии. После окончания сигнала Сброс схема 22 синхрониза1даи и счетчик 24 адресов нагрузок начинают работать и производится обнуление всех ячеек 39 п.амяти, пока сигналом переполнения с счетчика 24 триггер запуска не установится в единичное состояние.

Блок 34 лимитов времени содержит два запоминающих устройства 36 и 39, Устройство 36 служит для хранения временных уставок на ограничение отключения нагрузок, которое заносится в него с пульта 25 задания уставок, а устройство 39 для хранения времени отключения нагрузки. При работе производится одновременный выбор одноименных ячеек обоих устройств 36 и 39 памяти, адрес которых определяется счетчиком 24 адреса нагрузок. Содержимое ячеек обоих устройств памяти поступает на схему 35 сравнения, одновременно по сигналу 27 с схемь 22 синхронизации содержимое выбранной ячейки памяти 39 для хранения времени отключения нагрузок заносится в счетчик 38 време.ни. По сигналу 28 с блока 20 управления к содержимому счетчика 38 времени, если выбранная нагрузка отключена, через схему И 37, инверсный вход которой подключен к выходу мультиплексора 5 блока 1, добавляется единица..

По сигналу 29 анализируется состоние схемы 35 сравнения посредством схемы И 13. ЕСЛИ содержимое выбранной ячейки 39 памяти больше или равно содержимому выбранной ячейки памяти для хранения уставок на ограничения отключений данной нагрузки, единичньй потенциал выхода схемы 35 сравнения поступает на вход схемы И 13. В этом случае, если выбранная нагрузка отключена, то на инверсной вход схемы И 13 поступает нулевой уровень с выхода мультиплексора. 5 и по сигналу 29 с блока 20 управления через схему ИЛИ 11 подается сигнал в блок 1 выбора объектов регулирования на включение данной нагрузки Одновременно данный сигнал поступает в блок 6 определения отключаемой нагрузки, чтобы мощность включенной данной нагрузки была вычтена из суммы отключенных нагрузок.

Блок 6 определения отключений нагрузок работает следующим образом.

Как быпо указано, блок 14 рассогласования вычитает из значения необходимой мощности отключения, поступающие со своим знаком с блока 15, значение уже отключенной мощности, поступающей со своим знаком с сумматора 10 блока 6. Если разност ЛР положительная, то единичньй потенциал с выхода знакового разряда блока 14 поступает на вход схемы И 7, на инверсньй вход которой поступает сигнал со схемы 35 сравнения блока 34, а на остальные входы схемы И 7 - синхронизирующий сигнал 30 с блока 26 управления и сигнал с выхода мультиплексора 5 блока 1. В этом случае, если схема 35 сравнения имеет на выходе нулевой уровень, соответствующий тому, что суммарное время отключения данной нагрузки меньше допустимой, а сигнал мультиплексора 5 имеет единичный уровень, соответствующий тому, что данная нагрузка на момент ее опроса блоком 26 управления включена, то по снгналу 30 сигнал с выхода схемы И 7 производит ее отключение и в суммагор 10 добавляется значение мощност данной нагрузки. Если разность АР отрицательна, т.е. отключенная мощность нагрузки больше, чем нужно, то блок 19 сравнения производит сравнение ЛР с порогом чувствительности П, задаваемым с пульта управления. Порог чувствительности П задается, чтобы избежать колебаний в отключении и включении нагрузок. Если йР П, то в этом случае возможно включение ранее отключенных нагрузок..Это производится через схему И входы которой поступает единичный сигнал, что АР П, нулевой уровень знака с блока 14 рассогласования и сигнал ,с выхода мультиплексора 5. Если выход мультиплексора нулевой, то это значит, что данная нагрузка отключена,и, так как АР П, ее нужно включить. Это производится сигналом с выхода схемы И 12, которая через схему ИЛИ 11 производит ее включение с одновременным вычитанием из сумматора 10 значения мощности данной нагрузки.

Когда блок 20 управления выбирает данную нагрузку, то ее адрес 31с блока 20 управления поступает на вход дешифратора 8 и на вход мультиплексора 5. Выходы-дёшифратора 8 подключены к входам шифратора 9,

который каждЬй выбранной нагрузке определяет значение ее мощности, которое поступает на входы сумматора 10, а мультиплексор 5 вьщает сигнал, характеризующий состояние нагрузки, т.е. включена она или нет

Блок 1 выбора объектов регулирования работает следующим образом.

Каящой нагрузке поставлен в соответствие триггер 2 нагрузки, установочные входы триггера управляются схемами И 3 и 4.

JIo адресу 31 с блока 20 управлени дешифратор 8 блока 6 выбирает соответствующие схемы Н 3 и 4 адресной нагрузки, а мультиплексор 5 - выход единичного плеча адресуемой нагрузки подключает к управляющим входам блока 34 лимитов времени и блока 6 определения отключаемой нагрузки. Ответной реакцией этих блоков, как было ранее изложено, будет появление на входах схем И 3 и 4 сигналов на отключение (выход схем И 4) и включение (выход схем 3) выбранной нагрузки.

Пульт;управления позволяет вызывать на индикацию значения АР текущего времени, производить запуск всего устройства, а также задавать необходимые уставки порога чувстви- тельности и заявленной мощности.

rer

J/