Устройство для получения физической модели тока нагрузки группы электроприемников Советский патент 1987 года по МПК G06G7/62 

,1322331

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может найти применение в электроэнергетике для моделирования процессов изменения тока нагрузки группы электроприемни- j ков, имеющих индивидуальные графики тока нагрузки ступенчатой формы (электроприводов прокатных станов, некоторых металлорежущих станков, машин конта стной электросварки и др.), 10 или могут быть представлены таковыми после аппроксимации (графики нагрузки различных внутрицеховых потребителей, участков, цехов, предприятий, районных подстанций) и, кроме того, 5 можбт быть использовано при анализе систем электроснабжения для определения различных характеристик моделируемых токов и напряжений (средних и максимальных значений, дисперсий, максимумов усредненных на заданном интервале значений, функций распределения, гистограмм и т.д.).

Цель изобретения - повышение точности моделирования.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 и 3 - графики моделируемых токов, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит п каналов, каждый из которых состоит из генератора 1 прямоугольных импульсов, элемента И 2, многоканального распределителя 3, канального амперметра 4, т. (, 2, . . ., п) ком гутаторов 5 тока и т переменных резисторов 6, триггер 7, многовходной элемент И 8, источник 9 питания и групповой амперметр 10.

Подготовка устройства к работе за- 40 ключается в следующем. Выбирают необходимое количество генераторов 1 и распределителей 2, равное числу моделируемых индивидуальных графиков тока нагрузки п. В рассматриваемом на фиг. 2 примере .

m

t t.

- масштаб по времени (t - ре

альное время, t - машинное время),

в общем случае (фиг. 3) при разных длительйостях ступеней тока нагрузки индивидуальных графиков

f

t

tt

где 4 t; 20

25

максимальный единичный интервал времени, который укладывается целое число раз во время протекания каждой ступени i-ro моделируемого графика. Определяют необходимое количество выходов каждого распределителя 3, соответствующее количеству необходимых коммутаторов 5 тока:

в частном случае (фиг. 2)

1; т; в общем случае (фиг.

3)

1.

T

dt.

Определяют сопротивления резисторов 6 по формуле

30

R

lU,

j

где |U.

I

i

35

и

ип

1г, масштаб по току (I - реальный ток, 1 - модельный ток); напряжение источника питания модели; значение тока нагрузки j-й ступени i-ro моделируемого индивидуального графика. Выходы распределителей 3, соответ- ствуницие нулевым ступеням тока нагрузки, не подключаются к входам ком- 45 мутаторов 5 тока.

Устройство работает следующим образом.

При нажатии на кнопку Пуск переводится в единичное состояние триггер 7, подавая со своего прямого выхода управлянщее напряжение на входы генераторов 1 прямоугольных импульсов. Генераторы 1 начинают работать с соответствующими частотами и привогде т. - количество ступеней тока на- дят в действие распределители 3. На грузки i-ro индивидуального первых выходах всех распределителей графика;3 появляются единичные напряжения,

- период индивидуального гра- в то же время на всех остальных вы- фика;ходах присутствует нулевое состояние.

Определяют частоту генератора 1. В частном случае (фиг. 2) при одинаковых длительностях ступеней нагрузки индивидуальных графиков она равна

50

f.

m ; m

m

t t.

- масштаб по времени

альное время, t - ное время),

в общем случае (фиг. 3) при длительйостях ступеней тока индивидуальных графиков

f

t

tt

где 4 t;

максимальный единичный интервал времени, который укладывается целое число раз во время протекания каждой ступени i-ro моделируемого графика. Определяют необходимое количество выходов каждого распределителя 3, соответствующее количеству необходимых коммутаторов 5 тока:

в частном случае (фиг. 2)

1; т; в общем случае (фиг.

3)

25

1.

T

dt.

Определяют сопротивления резисторов 6 по формуле

30

R

lU,

j

где |U.

I

i

Выходы ра ствуницие нул грузки, не п мутаторов 5

и

ип

Выходы рас ствуницие нуле грузки, не по мутаторов 5 т

1г, распрнулевы е подк 5 ток

3132233

В результате срабатывают только те коммутаторы 5, управляющие входы которых подключены к первым выходам распределителей 3, и модель каждого из индивидуальных электроприемников на- чинает потреблять от источника питания соответственно токи i и i (фиг. 2,«и S), Суммарный ток, потребляемый устройством от источника питания, равняется (фиг. 2,в): 10

11

+ 1

51

Затем на выходе генератора 1 появляется второй импульс напряжения, который переводит распределитель 3 в следующее состояние. При этом единичное управляющее напряжение исчезает на первом выходе распределителя 3 и появляется на его втором выходе.

Суммарный ток, потребляемый устройством от источника питания, для любой ступени графика (фиг. 2,в) равен

Ч

1, + Lj.

Таким образом, моделируется групповой график тока нагрузки нескольких электроприемников.

В том случае, если моделируемый индивидуальный график нагрузки имеет ступени неодинаковой длительности, то сдответствующие выходы распределителя 3 через коммутаторы 4 под- ключаются к одинаковым сопротивлениям 6. Например, для графика на фиг. 3 к первой группе из трех одинаковых сопротивлений 6 через коммутаторы 5 подключаются выходы распре- делителя 3 с первого по третий, к второй группе из пяти одинаковых сопротивлений 6 - выходы с четвертого по восьмой, группа выходов распределителя 3 с девятого по двенадцатый не подключается к входам коммутаторов 5 своих каналов.

Если частоты генераторов 1 оказываются не кратными друг другу, то элементы 7 и 8 устройства в работе не используются. В процессе работы устройства индивидуальные и группово токи фиксируются соответственно по

14

амперметрам 4 и 10. При необход1-1мос- ти вместо амперметров 4 и 10 могут включаться датчики тока.

Использо1зjHne предлагаемого устройства по сравнению с известными позволяет существенно повысить точность моделирования, приблизив моделируемые процессы изменения тока нагрузки к реальным.

Формула изобретения

Устройство для получения физической модели тока нагрузки группы электроприемников, содержащее многовхо- довой элемент И, выход которого соединен с входом установки нуля триггера, вход установки единицы которого является входом устройства, и п каналов, каждьш из которых содержит генератор прямоугольных импульсов, многоканальный распределитель с т. (,2,...п) выходами, т- выход-которого подключен к соответствующему входу многовходового элемента И, и Ш: резисторов, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности, в него введены источник питания и групповой амперметр, а в каждый канал - элемент И, т. коммутаторов тока и Канальный амперметр, первая клемма которого соединена с первой клеммой группового амперметра вторая клемма которого подключена к первой клемме источника питания, вторая клемма которого соединена с входом всех ком гутаторов тока, выходы которых через соответствукяций резистор соединены с второй клеммой соответствующего канального амперметра, в каждом i-M канале выход генератора прямоугольных импульсов Подключен к первому входу элемента И, вы ход которого соединен с управлякщим входом многоканального распределителя, выходы которого подключены к управляющим входам соответствующих коммутаторов тока, т. выход многокаА

нального распределителя соединен с входом сброса многоканального распределителя, единичный выход триггера подключен к вторым входам элементов И всех каналов.

фиг. f

Изобретение относится к области Эвтоматики и вычислительной техники, может найти применение в электроэнергетике для моделирования процессов изменения тока нагрузки ступенчатой формы группы электроприемников и может использоваться в моделях электроэнергетических систем для определения различных статистических характеристик моделируемых токов и напряжений. Цель изобретения - повышение точности моделирования. Устройство состоит из каналов, число которых равно числу моделируемых индивидуальных графиков тока нагрузт и, содержащих генератор прямоугольных импульсов, элемент И, распределитель уровней, коммутатор тока, переменные резисторы, амперметр, групповой амперметр, источник питания и многовхо- довой элемент И. Устройство позволяет существенно повысить точность моделирования, приблизив в выбранном масштабе моделируемые процессы изменения тока нагпузки к реальным. 3 ил. (Л оо 1C 09 ОО

Ла.г

Mi

Ati

t I

Aii

I

n. /nt 3

Составитель A. Яицков Редактор С. Пекарь Техред Л.Олийнык Корректор Н. Король

. ,-,-- mm та-птк - -- тш я t ш -

Заказ 2868/А8 Тираж 672Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,,4

V I I I

-h-f-H

+ЧФи9.Ъ