Устройство для автоматического управления электрической нагрузкой предприятия Советский патент 1986 года по МПК H02J13/00 

1

Изобретение относится к электро- энергетике, в частности к устройст- вам автоматического управления электрической нагрузкой.

Цель изобретения - повьшение надежности устройства в работе.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства для автоматического управления электрической нагрузкой предприятия.

Устройство содержит датчики 1-1 - 1- h электрической энергии, noMiUiio- ченные через канал связи к блоку 2 контроля и прогноза, состоящему, например, из блока 3 учета, блока 4 прогноза, блока 5 сравнения, блока 6 задания, решающего блока 7, датчиков 8-1 -8- и технологических процессов и таймера 9, Каждая из линий канала связи подключена к входам блока 3 учета, состоящего из регистра памяти (для формирования 30-минутной нагрузки предприятия) и сдвигающего регистра, состоящего из h разрядных групп (для формирования предыстории прогноза),где И - количество разрядов, необходимых для хранения информации об электропотреблешш за время (Х .р Т /u.t , причем Р 3 6. К выходам блока 3 учета подключены блок 4 прогноза, и блок 5 сравнения, представляющий собой комбинационный компаратор . К входам блока 5 сравнения подключены также выходы блока 4 прогноза и выходы блока 6 задания, предназначенного для хранения и выдачи нормативно-справочной информации и представляющего собой набор регистров памяти. К входам решающего блока 7 подключены выходы блока 5 сравнения, блока 6 задания и выходы датчиков 8-1 - 8- и технологических процессов. Выходы решающег блока 7 подключены к входам блока 1 индикации и сигнализации, предназначенного для сигнализации факта превышения нагрузки, а также для вывода числовых значений ожидаемой и текущей нагрузки предприятия из блока 11 управления приводами. К уп равляю1цим входам всех блоков подключены выходы таймера 9. I

К вькоду датчика 1-1 () электрической энергии подключены входной ключ 12-1 (12-м) (в качестве которого можно использовать промежуточное реле) , к второму входу которого под068852

ключен датчик 13-1 (13-ti) наличия тока, представляющий собой измерительный трансформатор тока, к вторичной обмотке которого включено реле 5 тока. Выход ключа 12-1 (12-п) подключен к блоку 14-1 (14-И) управления

частотой, представляющему собой

два диода, шунтирующих в зависимости

от информационного сигнала витки

10 сдвигающей катущки индуктивности генератора 15-1 (15-м). Выход генератора 15-1 (15-п) гармонических сигналов соединен с управляющим входом блока 16-1 (l6-ii) параметрической

15 нагрузки (в качестве которого можно использовать транзистор, подключен- . ный к распределительной сети через токоограничивающие сопротивление и диодньш мост), выход которого под20 ключен к распределительной электрической йети 17 на стороне низкого напряжения силовых трансформаторов параллельно их основной нагрузке 18-1 (18-h), подключенной к источ25 нику 19 питания сети через силовой трансформатор 20-1 () , кабельные линии 21-1 (21-h), измерителыйш трансформатор 22 тока.

I

3J) К вторичной обмотке измерительного трансформатора 22 подключен контроллер 23 мгновенного изменения то- ка, представляющий собой детектор потребляемого тока, выход которого соединен с полосовыми фильтрами, количество которых определяется числом датчиков электроэнергии. Каждый выход контроллера 23 соединен с блоком 24-1 (24-li) декодирова шя, представляющим собой частотньй демодулятор, и блоком 25 наличия сигналов, представляющего собой пороговое устройство. Выход блока 25 наличия сигналов, соединен с входом блока 10 индикадаи и сигнализации. К выходу блока 24-1 (24-ti) декодирования подключен блок 26-1 (26-п) сравнения, второй вход которого соединен с линией 27-1 (27-п) связи и выходной ключ 28-1 (28-п), которые можно представить логикой И. Выход блока 26-1 (26-п) сравне1шя соединен с входом 1)-триггера 29-1 (29-п) , выход которого.соединен с входом блока 10 сигнализации и вторым дом ключа 28-1 (28-п) , выход которого соединен с блоком 3 учета.

Устройство работает следующим образом.

35

40

45

50

при потреблении нагрузкой 18-1 (18-п) тока датчик 13-1 (13-п) тока выдает сигнал ключу 12-1 (12-п) на подключение датчика 1-1 (1-П) расхода электроэнергии к блоку 14-1 14-h) управления. В соответствии с информационным сигналом блок управления изменяет частоту генератора 15-1 (15-и) синусоидальных сигналов. Так, сигналу 1 на выходе датчика 1-1 (1-п) соответствует час- .TOTai,, („,) генератора 15-1 (15-ti), . сигналу О - частота f ,.j (f „р , а при отключении датчика 1-1 (1-п) от блока 14-1 (14-п) управления - часто « та ,, Ч1п5 которая равна

iUM-i,,-ina). датчику 1-1 соответствует часто(29-ii) вьщает разрешение ключу 28-1 (28-п) на передачу сигналов от блока 24-1 (24-ti) декодирования к блоку 3 учета. В случае ликв1одации

5 повреждения линш связи на R -вход D-триггера 29-1 (29-ti) подается сигнал установки в исходное состояние.

При отсутствии потребления электроэнергии датчик 13-1 (13-ii) наличия

10 тока выдает ключу 12-1 (12-п) сигнал отключения датчика 1-1 (1-п) от блока управления. В этом случае генератор 15-1 (15-и) формирует синусота

i,, ,i

г

; датчику 1-п - i р .J . По сигналу

.„ - in

частота ip, , 1п2

генератора 15-1 (15-п) изменяется во времени величина нагрузки блока 16-1 (16-h), что вызывает соответствующее изменение величины тока, потребляемого ею от источника 19 питания электрической сети 17.

Котроллер 23 мгновенного изменения тока, потребляемого от источника 19 питания, выдает изменение тока, соответствующее изменению параметрической нагрузки блока 16-1 - 16- ц . Для надежного вьщеления величин тока потребляемая нагрузка 16-1 (16-п) составляет 0,8-10 величины тока, потребляемого силовой , нагрузкой 18-1 (18-п). I

Выделенный сигнал в блоке 24-1 (24-п) декодировать преобразуется , в сигнал импульсного вида, соответствующий сигналу датчика 1-1 (1-п). В блоке 26-1 (26-п) сравнения полученный сигнал сопоставляется с аналогичными сигналами линии 27-1 (27-П) связи. При совпадении данных сигналов блок 26-1 (26-h) сравнения через 3) -триггер ,29-1 (29-.h) выдает ключу 28-1 (28-Ю сигнал запрета передачи сигналов от блока 24-1 (24-п) декодирования к блоку 3 учета.

Блок 25 контроля сигналов осу25

ществляет контроль 1

частотой f

1Э

73

наличия i

каждому из выходов контроллера 23. В случае поврежде1шя линии 27-1 (27-и) связи блок сравнения сшшает сигнал запрета, D -триггер 29-1

идальный сигнал частотой f, (ip),

15 который после указанных преобразований вьдается блоком 25 наличия сигналов и поступает в блок 10 сигнализации и индикации. Наличие сигнала l,, (ijis отсутствие сигналов

20 от датчиков 1-1 (1-н) о потреблении электроэнергии, передаваемых по линии 27-1 (27-п) связи, регистрируются блоком 10 П1щпкации как отсутст- . вие электропотребления силовой нагрузкой.

При повреждении датчика 1-1 (1-п) он устанавливается в одно из возможных состояшш (1 или О). При наличии потребления электроэнер30 гии силовой нагрузкой данный сигнал передается по электрической се°- ти аналогично, а также по линии 27-1 (27-h) связи, при этом триггер 29-1 (29-и) выдает сигнал запрета, кото35 рый также поступает к блоку 10 индикации.

Наличие сигналов запрета и отсутствия электропотребления блоком индикации регистрируется как неисправ40 ность датчика 1-1 (1-п).

V С датчиков 8-1 - 8- П , контролирующих параметры технологического процесса, информация поступает в решающий блок, где совместно с инфорг,

мацией, поступающей из блока 6 задания, осуществляются вьфаботка управляющих сигналов, обеспечивающих внепиковый режим работы потребителей электроэнергии, а также принудительное включение этих потребителей электроэнергии принудительное включение этих потребителей в периоды сигналов технологических спадов нагрузки (пересменка, ревизия оборудования и

55 т.д.) для выравнивания графика нагрузки предприятия вне периодов максимума энергосистемы. Выработан1Ш1е в нем сигналы поступают в блок 11

50

пз

по

2068854

(29-ii) вьщает разрешение ключу 28-1 (28-п) на передачу сигналов от блока 24-1 (24-ti) декодирования к блоку 3 учета. В случае ликв1одации

5 повреждения линш связи на R -вход D-триггера 29-1 (29-ti) подается сигнал установки в исходное состояние.

При отсутствии потребления электроэнергии датчик 13-1 (13-ii) наличия

10 тока выдает ключу 12-1 (12-п) сигнал отключения датчика 1-1 (1-п) от блока управления. В этом случае генератор 15-1 (15-и) формирует синусоидальный сигнал частотой f, (ip),

25

20

50

5

управления приводами, где преобразются в управляющие воздействия на соответствующие потребителям схемы автоматизации и регуляторы.

С датчиков 1-1 - 1- п расхода электрической энергии информация об электропотрёблении предприятия поступает в блок 3 учета, где формируются величины 30-минутного потребле- Величина ожидаемой 30-ти минутной нарЭО

По сигналу от таймера 9 информация о потреблении.электроэнергии за промежутки времени л1 в течение ne риода Т поступает из блока 3 в 5 блок 4 прогноза, где осуществляются переработка ее по заданному алгорит му и вычисление величины ожидаемой 30-минутной нагрузки через время

К а I , где 1, 2, 3i

л с л .

(/ V, о

ния предприятия ( Р ) и предыстория об электропотреблении за промежутки времени дт в течение периода Т. По сигналам от таймера 9 информация о 30-минутной нагрузке ( ) поступает в блок 5 сравнения, где сравнивается с поступившей от блока 6 задания заявленной предприятием величиной 30-минутной мощности С аяявя.) Результат сравнения -Р U 1 вьщается в блок 10 индикации и сигнализации в случае, если Д1 О.

.- 20

г.рузки поступает в блок 5 сравнения где сравнивается с поступившей от

блока 6 задания величиной зультат Сравнения поступает в реша- ющий блок 7, если Pjgijig -Рр u2 и i2 0. В этом случае решающий блок У осуществляет по заданному в нем алгоритму выбор потребителей- регуляторов, за счет которых снижено электропотребление. Эта информация поступает в блок 11 управления

приводами,который осуществляетуправление соответствующими потребителями

еличина ожидаемой 30-ти минутной наПо сигналу от таймера 9 информация о потреблении.электроэнергии за промежутки времени л1 в течение ne-i риода Т поступает из блока 3 в i блок 4 прогноза, где осуществляются переработка ее по заданному алгоритму и вычисление величины ожидаемой 30-минутной нагрузки через время

К а I , где 1, 2, 3i)

л с л .

(/ V, о

20

г.рузки поступает в блок 5 сравнения, где сравнивается с поступившей от

блока 6 задания величиной зультат Сравнения поступает в реша- ющий блок 7, если Pjgijig -Рр u2 и i2 0. В этом случае решающий блок У осуществляет по заданному в нем алгоритму выбор потребителей- регуляторов, за счет которых снижено электропотребление. Эта информация поступает в блок 11 управления

приводами,который осуществляетуправление соответствующими потребителями.

27-f

гГ

3

Hllf