Устройство контроля потребления электроэнергии Советский патент 1988 года по МПК G01R19/00 

./

to

11444669

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано в энергодиспетчерских пунктах для уп- . равления режимом электропотребления промыилленными объектами.

Цель изобретения - повьшение эффективности контроля режимов потребления электроэнергии.

На фиг.1 приведена структурная , схема устройства контроля потребления электроэнергии, на фиг.2 - возможные графики нагрузки потребителя (а, б) и напряжения на выходах генератора интервалов оперативного контроля, тактового генератора, триггера с счетным входом, первого и второго накопителей (в-е).

Устройство контроля потребления электроэнергии содержит генератор 1 интервалов, тактовый генератор 2, триггер 3, первый элемент 4И, первый накопитель 5, дискриминатор6 уровней мощности, счетчики 7, индикаторы

15

20

первым входам первого и третьего накопителей 5 и 20, вторые входы которых соединены с вторым выходом генератора 1 интервалов, а выходы - соответственно к первым и вторым входам блока 14 вычитания, выход которого подключен к первому вход- вентиля 15, управляемьй вход которого соединен с вторым выходом триггера 3, выход вентиля 15 непосредственно подключен к-входу второго накопителя 16, выход которого соединен с первым входом двухкоординатного регистрирующего прибора 17 и через делитель 21 напряжения с первым входом дискриминатора 6 уровней мощности я вторым входом двухкоординатного регистрирующего при бора 17, второй вход дискриминатора 6 уровней мощности соединен с вторым выходом генератора 1 интервалов, а выходы - через счетчики 7, число которых равно числу допустимых уровней превышения лимита, соединены соответ8, входная шина 9, трансформаторы 10 25 ственно с индикаторами 8.

и 11 тока и напряжения, измеритель 12 Устройство работает следующим обмощности, управляемьш интегратор 13,

блок 14 вычитания, вентиль 15, второй

накопитель 16, двухкоординатньй реразом.

На программном блоке 18 устанавливают длительность интервала jw длительность такта /It. На программном блоке 18 устанавливается величина допустимой мощности потребления на интервале Г . После этого с программного блока 18 включается питание всех блоков устройства В результате на первом выходе генератора 1 интервалов действует импульсное напряжение, временная диаграмма которого приведена на фиг.2г, временная диаграмма напряжения на втором выходе генератора 1 приведена на фиг.2в. Положительный импульс на первом выходе вызывает запуск тактового генератора 2 При этом на второй вход управляемого интегратора 13 поступает выходное напряжение измерителя 12 мощности, на третий вход управляемого интегратора 13 с второго выхода программного блока 18 поступает отрицательное напряжение, пропорциональное средней мощности N. Поэтому выходное напряжение интегратора в пределах положительного импульса на первом выходе генератора 1 интервалов будет пропорционально разности между потребленным и лимитным (допустимым) значениями электроэнергии.

гнстрирующий прибор 17, программный блок 18, второй элемент И 19, третий накопитель 20, делитель 21 напряжения, причем первый выход генератора 1 интервалов соединен с первым входом тактового генератора 2, а вход - с первым выходом программного блока 18, выход тактового генератора 2 подключен параллельно к входу триггера 3, первым входом первого и второго элементов И 4 и 19 и к тактовым входам счетчиков 7, первый и второй выходы триггера 3 соединены соответственно с вторыми входа;ми первого и второго элементов И 4 и 19, третьи входы которых соединены с Jзыxoдoм управляемого интегратора 13, первый вход которого подключен к второму выходу генератора 1, второй - к выходу измерителя 12 мощности, входы которого через трансформаторы 10 и 11 тока и напряжения подсоединены к входной шине 9 потребителя электроэнергии, третий вход управления интегратора 13 подсоединен к второму выходу программного блока 18, третий выход которого соединен с вторым входом тактового генератора 2, выходы первого и второго элементов И 4 и 19 подключены соответственно к

первым входам первого и третьего накопителей 5 и 20, вторые входы которых соединены с вторым выходом генератора 1 интервалов, а выходы - соответственно к первым и вторым входам блока 14 вычитания, выход которого подключен к первому вход- вентиля 15, управляемьй вход которого соединен с вторым выходом триггера 3, выход вентиля 15 непосредственно подключен к-входу второго накопителя 16, выход которого соединен с первым входом двухкоординатного регистрирующего прибора 17 и через делитель 21 напряжения с первым входом дискриминатора 6 уровней мощности я вторым входом двухкоординатного регистрирующего прибора 17, второй вход дискриминатора 6 уровней мощности соединен с вторым выходом генератора 1 интервалов, а выходы - через счетчики 7, число которых равно числу допустимых уровней превышения лимита, соединены соответразом.

На программном блоке 18 устанав5

0 0 с

0

ливают длительность интервала jw длительность такта /It. На программном блоке 18 устанавливается величина допустимой мощности потребления на интервале Г . После этого с программного блока 18 включается питание всех блоков устройства В результате на первом выходе генератора 1 интервалов действует импульсное напряжение, временная диаграмма которого приведена на фиг.2г, временная диаграмма напряжения на втором выходе генератора 1 приведена на фиг.2в. Положительный импульс на первом выходе вызывает запуск тактового генератора 2. При этом на второй вход управляемого интегратора 13 поступает выходное напряжение измерителя 12 мощности, на третий вход управляемого интегратора 13 с второго выхода программного блока 18 поступает отрицательное напряжение, пропорциональное средней мощности N. Поэтому выходное напряжение интегратора в пределах положительного импульса на первом выходе генератора 1 интервалов будет пропорционально разности между потребленным и лимитным (допустимым) значениями электроэнергии.

Тактовый генератор 2 первым импульсом устанавливает на первом вы

ходе триггера 3 положение 1, а на втором положение О. В результат в первом такте первый элемент И 4 открывается, и напряжение с выхода правляемог о интегратора 13 поступает на вход первого накопителя 5. Второй элемент И 19 при этом закрыт. На втором такте триггер 3 меняет свое состояние, что приводит к запиранию первого элемента И 4, открытию второго элемента И 19, и напряжение с выхода управляемого интегратора 13 подается на вход третьего накопителя 20. В течение того же такта откры вается вентиль 15, и напряжение с выхода блока 14 вычитания, пропорциональное величине .., подается непосредственно на вход накопителя 16 и через делитель 21 напряжения с коэффициентом 1 // t на вход дискриминатора 6 уровней мощности.

Аналогично происходит формирование величин Е--. Обработка напряжения /} Е ,--, происходит по двум кана- лам. По первому каналу поступает на вход накопителя 16, на выходе которого формируется напряжение, пропорциональное Л Е;, а затем на первый вход двухкоординатного регистрирующего прибора 17. На второй его вход- подается напряжение, пропорциональное величине E,--,/Jt, поэтому прибор будет фиксировать график (Л Е) . По второму каналу напряжение, пропорциональное , поступает на вход дискриминатора 6 уровней мощности, настроенный на фиксированное число уровней величины d N(Z)

0

g

5

0

0

5

счетчики, отличающееся тем, что, с целью понышония эффективности контроля потребления электроэнергии, в него янедены генератор интервалов, триггер, ynpai neNniift интегратор, два элемента И, три накопителя, вентиль, дискриминатор уровней мощности, индикаторы по числу разрешенных уровней превышения потребления и двухкоординатньп регистрирующий лрибор, причем первый выход генератора интервалов сое дннен с входом тактового генератора, второй выхоя, - соответственно с первым входом управляемого интегратора, а вход - с первым выходом программного блока, выход тактового генератора подключен параллельно к входу триггера, первым входам элементов И и тактовым входам счетчиков, первый выход триггера соединен с вторым входом первого элемента И, а второй - с вторым входом второго элемента И и с первым входом вентиля, третьи входы элементов И соединены с выходом управляемого интегратора, второй вход которого подключен к выходу измерителя мощности, входы которого через трансформаторы тока и напряжения соединены с вводной шиной потребителя электроэнергии, третий вход подключен к второму выходу программного блока, третий выход которого соединен с вторым входом тактового генератора, йыходы первого и второго элементов И подключены соответственно к первым входам пепвого.и третьего накопителей, выходы которых сое

Изобретение относится к области элехтроизмерений и служит для повышения эффективности контроля режимов потребления электроэнергии. Устройство содержит тактовый генератор 2, счетчики 7, трансформаторы 10 и 11 тока и напряжения соответственно, измеритель 12 мощности, блок 14 вы«ита- ния, программный блок 18 и делитель 21 напряжения. Для достижения поставленной цели в устройство введены генератор 1 интервалов, триггер 3, элементы И 4 и 19, накопители 5, 16 и 20, дискриминатор 6 уровней мощности, индикаторы 8, двухкоординатный регистрирующий прибор 17 и образованы новые функциональные связи. 2 ил.

45

Попадание напряжения, пропорциональ- о динены с первым и вторым входами ного величине J N ,- j в некоторый уровень (напр. 1), вызывает срабатывание соответствующего счетчика 7. В результате индикаторы 8 фиксируют распределение величинь dN по уровням:

J(/JN) г)( )в течение пеП Ш

риода оперативного контроля. Приве-, дение устройства в начальное состояние (в начале интервала) осуществляется положительным импульсом на втором выходе генератора 1 интервалов.

Формула изобретения

Устройство контроля потребления электроэнергии, содержащее измеритель мощности, тактовый генератор, программньп1 блок, блок вычитания.

50

55

блока вычитания, выход которого с динен с вторым входом вентиля; вы которого соединен с первым входом второго накопителя и через введен делитель напряжения - с первым вх дискриминатора уровней мощности, ход которого через вторые входы счетчиков подключен к индикаторам выход второго накопителя подключе к первому входу двухкоординатного гистрирующего прибора, второй вхо которого соединен с первым входом дискриминатора уровней мощности, второй выход генератора интервало соединен с вторыми вхолями первог третьего накопителей и дискримина уровней мощности, а второй выход триггера соединен с вторым входом вентиля.

динены с первым и вторым входами

блока вычитания, выход которого соединен с вторым входом вентиля; выход которого соединен с первым входом : второго накопителя и через введенный делитель напряжения - с первым входом дискриминатора уровней мощности, выход которого через вторые входы счетчиков подключен к индикаторам, выход второго накопителя подключен к первому входу двухкоординатного регистрирующего прибора, второй вход которого соединен с первым входом дискриминатора уровней мощности, второй выход генератора интервалов соединен с вторыми вхолями первого и третьего накопителей и дискриминатора уровней мощности, а второй выход триггера соединен с вторым входом вентиля.

N

. Г- I I .И- I I I I I I I I

5 б 7 8

Г2

I

тппопоо

yf .-5

, in Л 2м

п п

(ffojfoni ииикоп.2

i (ЕП

ё

I I I

I

г- t

Фае. 2