Устройство для автоматического регулирования электрической нагрузки Советский патент 1988 года по МПК H02J13/00 

сд

4;;:

N

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение эффективности работы электрооборудования. Для этого в устройстве предусмотрен блок задания приоритетных нагрузок. Перед началом работы с пульта диспетчер заносит в запоминаюш.ее устройство по каждой нагрузке, участвующей в регулировании, ее приоритет. Разрядность запоминающего устройства выбирается исходя из возможного числа приоритетов. Младщий разряд соответствует нагрузке с самым больщим приоритетом, т. е. нагрузке, которая больще всего участвует в регулировании. Счетчик приоритетов перед каждым циклом определения величины отключаемой нагрузки устанавливается в нулевое состояние. Дешифратор, анализируя информационные выходы счетчика приоритетов, выбирает соответствующую схему И. В первом после запуска цикуте участвуют в регулировании нагрузки, у которых наивысший приоритет, т. е. при их выборе срабатывают схемы И и выдается сигнал в блок отключения. После опроса всех нагрузок сигналом переполнения со счетчика адресов добавляется единица и начинается второй цикл просмотра всех нагрузок. 1 ил. G (Л

14)

Изобретение относится к электротехнике и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 1181059.

Целью изобретения является повышение эффективности работы электрооборудования.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 выбора объектов регулирования, блок 2 определения отключаемой нагрузки, содержащий схему И 3, дешифратор 4 нагрузки, шифратор 5, сумматор б, схему ИЛИ 7, схемы И 8 и 9, блок 10 рассогласования, блок 11 определения необходимой регулируемой мош,ности, блок 12 определения возможной мош.ности, блок 13 приема информации, датчики 14 расхода электроэнергии, блок 15 сравнения, пульт 16 управления, блок 17 лимитов времени, блок 18 задания приоритетных нагрузок, содержаш,ий схему ИЛИ 19, схему И 20.1, ..., 20.К, запоминающее устройство 21, дешифратор 22, счетчик 23 приоритетов, блок 24 управления, содержащий таймер 25, схему 26 синхронизации, триггер 27 запуска, счетчик 28 адреса нагрузки, пульт 29 задания уставок, синхронизирующие выходы 30-33, выход 34 адреса нагрузок, выход 35 управляющей записью, выход 36 значения уставок, управляющий сбросом выход 37.

Устройство работает следующим образом.

Информация о расходах электроэнергии поступает от датчиков 14 на вход блока 13 приема информации. Блок 13 приема информации (БП) производит последовательный опрос датчиков 14, выделяет на фоне помехи полезные сигналы, которые затем со своим весовым коэффициентом для перевода в именованные единицы измерения поступают на вход блока 12 определения возможной нагрузки (Рд). Одновременно блок 13 определяет текущую мощность ), усредненную за выбранный отрезок времени, например 1-5 мин.

Блок 12 определения возможной нагрузки по информации, поступающей из блока 13, и значения заявленной мощности (/ ) с пульта 16 управления производит по временным меткам, приходящим с таймера 25 вычисления возможной мощности (Р), которую потребитель может использовать до конца контролируемого отрезка времени, например полчаса в часы максимума нагрузки энергосистемы, не рискуя превысить заданный лимит мощности. Вычисление / производится по формуле

Р ОА11.Этек)

0,5-и

где Этек - потребление электроэнергии с начала контролируемого получаса в часы максимумов нагрузки энергосистемы;

тек - время, прощедшее с начала получаса;

0,5 - 30-ти минутный отрезок времени.

Блок 11 определения необходимой регулируемой мощности (РН ) по сигналу с таймера 25 определяет разность между значениями текущей мощности, поступающей с блока 13, и возможной мощности, поступающей с блока 12

р -р р

м - тек в

Значение необходимой регулируемой Q МОЩНОСТИ (РН ) со своим знаком поступает на первые входы блока 10 рассогласования, на вторые вхОды которого поступает значение величины отключенной мощности (Ротк) с блока определения величины отключаемой нагрузки. Блок 10 рассогласования пред- 5 ставляет собой обычный комбинационный сумматор, выполняющий функции определения разности ДР

-РОТ™,

Блок 24 управления осуществляет управ ление и синхронизацию работы блоков устройства. Он содержит таймер 25, который вырабатывает значение текущего времени (t), метки времени усреднения для определения текущей мощности (Ртек) в блоке 13

5 и возможной мощности (Р) в блоке 12, а также метку времени, когда производится сравнение с / в блоке 11 с одновременным начальным сбросом блока 2 определения отключаемой нагрузки. Генераторный выход таймера подключен к счетному входу

0 схемы синхронизации.

Схема 26 синхронизации представляет собой счетчик с дешифратором и обеспечивает получение четырех синхронизирующих сигналов 30-33. Выход 33 схемы 26 соединен со счетным входом счетчика 28 адреса

5 нагрузок. Разрядность счетчика 28 определяется числом нагрузок, участвующих в регулировании. Частота поступающих с таймера сигналов на вход схемы синхронизации выбирается из условия, чтобы за выбранный

д отрезок времени, например 5-10 с была обеспечена возможность со счетчика 28 адреса нагрузок опросить все управляемые нагрузки, причем каждому адресу выбранной нагрузки соответствует полный набор син- } ронизирующих сигналов со схемы 26 син5 хронизации.

С пульта 29 задания уставок производится по каждой нагрузке занесение в блок лимитов уставок, характеризующиих допустимо возможное время отключения нагрузок,

0 а в устройство памяти блока задания приоритетных нагрузок заносится по каждой нагрузке уставки, указывающее какой приоритет имеет данная нагрузка. Одновременно адрес выбранной нагрузки заносится в счетчик 28 адресов нагрузок.

5 Триггер 27 запуска служит для подготовки блока лимитов времени в исходное состояние при начальной установке с пульта 16 управления сигнала «Сброс.

После окончания сигнала «Сброс схема 26 синхронизации и счетчик 28 адресов нагрузки начинают работать и производится обнуление всех ячеек памяти блока задания лимитов, хранящих время отключения нагрузок, пока сигналом переполнения со счетчика 28 триггер запуска не установится в единичное состояние.

Блок лимитов времени содержит устройство памяти для хранения уставок на максимально возможное время отключения нагрузок, участвующих в процессе регулирования режима электропотребления. Уставки задаются предварительно энергодиспетчером с пульта 29 задания уставок. Одновременно блок лимитов времени определяет по сигналу «Выключена-выключена с блока 1 выбора нагрузок время, на которое была отключена та или иная нагрузка, сравнивает его с соответствующей данной нагрузке уставкой и, если время отключения превышает уставку, выдает сигнал в блок 2 определения отключаемой нагрузки, указывающий на необходимость отключения данной нагрузки или включение ее в работу.

Блок 18 задания приоритетных нагрузок функционирует следующим образом.

Перед Началом работы с пульта 29 энергодиспетчер заносит в запоминающее устройство 21 по каждой нагрузке, участвующей в регулировании электропотребления ее приоритет. Разрядность запоминающего устройства выбирается, исходя из возможного числа приоритетов. Номер разряда соответствует номеру приоритета. Младщий разряд таким образом соответствует нагрузке с самым больщим приоритетом, т. е. нагрузке, которая больше всего участвует в регулировании. Счетчик 23 -приоритетов перед каждым циклом определения величины отключаемой нагрузки ДЯ устанавливается в нулевое состояние. Дещифратор 22, анализируя информационные выходы счетчика 23, выбирает соответствующую схему И (20.1, ..., 20.К).

В первом после запуска цикле будут участвовать в регулировании нагрузки, у которых наивысщий приоритет, т. е. при их выборе срабатывают схемы И 20.1, ..., 20.К и выдается сигнал в блок 2 отключения нагрузки (схема И 3). После опроса всех нагрузок сигналом переполнения со счетчика 28 адресов в счетчик приоритетов добавляется единица и начинается второй цикл просмотра всех нагрузок и так далее.

Блок 2 определения отключаемой нагрузки работает следующим образом.

Блок 10 рассогласования вычитает из значения необходимой мощности отключения, поступающей со своим знаком с блока 11, значение уже отключенной мощности, поступающей из сумматора 6 блока 2.

Если разность ЛЯ с блока 10 имеет положительный знак, то необходимо произвести

0

5

5

отключение части нагрузок, участвующих в регулировании. В этом случае блок 2 по сигналам 32 и 33 с блока 24 управления производит анализ адреса 34 нагрузки, поступающей от счетчика 28 адресов и сигнала о состоянии нагрузки, поступающим с блока 17 лимитов времени. При этом выбранная по данному адресу нагрузка уже отключена, то тогда если время ее отключения не пре- выщает уставки осуществляется переход к анализу следующей нагрузки, если превышает уставку, то в блок 1 подается сигнал о необходимости ее включения в работу, а величина Р , поступающая на вход блока рассогласования 6, уменьщается на величину электрической мощности данной нагрузки.

Кроме того, выбранная по данному адресу нагрузка включена, тогда если время ее предыдущего отключения не превыщает данной уставки, а с блока 18 задания прио- 0 ритетов (схема ИЛИ 19) поступает сигнал о наличии возможности использования данной нагрузки, то в блок 1 выдается сигнал на ее отключение и к величине РОПЛ добавляется значение электрической мощности данной нагрузки. Если время предыдущего отключения превышает уставку, то все остается без изменений и производится переход к анализу следующей нагрузки.

Если разность ДР с блока 10 имеет отри- 0 цательный знак, то абсолютное значение сравнивается с порогом (П), значение которого задается с пульта управления. При блок 2 производит, если с блока задание приоритета имеется сигнал о возможности использования данной нагрузки, вклю- 5 чение регулирующей нагрузки, а если , то изменений в величине отключенных нагрузок не производится. Величина П выбирается из условия, что значение порога (П) больше любой из нагрузок.

Блок 1 выбора объектов регулирования 0 работает следующим образом.

По сигналу 34 со счетчика 28 адреса нагрузок блока 24 управления он выдает в блок 17 лимитов времени и в блок 2 определения величины отключаемой нагрузки управляю- - щий сигнал о состоянии выбранной нагрузки («Включена-выключена). Ответной реакцией этих блоков будет выдача с блока 2 управляющих сигналов на включение или отключение выбранной нагрузки.

Пульт 16 управления позволяет вызвать на индикацию значение ДР текущего времени, производить запуск всего устройства, а также задавать необходимые пороги чувствительности и заявленную мощность.

Предлагаемое устройство позволяет расширить круг нагрузок, участвующих в регу- 5 лировании электропотребления, путем задания через приоритеты ограничения на их использование, что способствует повышению эффективности использования оборудования.

0

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования электрической нагрузки по авт. св. № 1181059, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы электрооборудования, в устройство введен блок задания приоритетных нагрузок, содержащий счетчик приоритетов, дешифратор.

управления, а информационные выходы - к первым входам схемы И, количество которых определяется заданным числом приоритетов, к вторым входам схем И подключены соответствующие выходы дешифратора, входы которого подключены к счетчику приоритетов, управляющий вход «Сброс которого подключен к соответствующему выходу таймера блока управления, а счетный вход подключен к выходу сигнала переполнения счетсхемы И, схема ИЛИ, запоминающее уст- О чика адреса блока управления, выходы схем ройство, информационные и адресные входы И подключены к входам схем И, управляю- и вход управления записью которого подключены к соответствующим выходам блока

щих включением и отключением нагрузок в блоке определения отключаемой нагрузки.

/г нагрузкам

управления, а информационные выходы - к первым входам схемы И, количество которых определяется заданным числом приоритетов, к вторым входам схем И подключены соответствующие выходы дешифратора, входы которого подключены к счетчику приоритетов, управляющий вход «Сброс которого подключен к соответствующему выходу таймера блока управления, а счетный вход подключен к выходу сигнала переполнения счет чика адреса блока управления, выходы схем И подключены к входам схем И, управляю-

чика адреса блока управления, выходы схем И подключены к входам схем И, управляю-

щих включением и отключением нагрузок в блоке определения отключаемой нагрузки.