Устройство для учета электроэнергии Советский патент 1989 года по МПК G01R21/133 

1

Изобретение относится к вычисли-. тельной технике и может быть использовано при построении автоматизиро- ванньк систем по учету и контролю электро эне рг ии.

Целью изобретения.является расти- , рение .функциональных возможностей за счет учета качества электроэнергии по разности фаз между током в нагрузке и напряжением в сети и по числу выходов значения напряжения в сети за поле допуска в единицу времени.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - пример зависимости мощности нагрузки обобщенного коэффициента качества электроэнергии и результирующая.

Устройство для учета электроэнергии содержит генератор 1 эталонных по частоте импульсов, датчик 2 текущих значений напряжения в сети, датчик 3 текущих значений тока в нагрузке.

(Л

датчик 4 текущих значений частоты напряжения в сети, счетчик 5 импульсов (круговой), первый 6, второй 7, третий 8 и четвертьй 9 дешифраторы, умножитель 10, сумматор 11, блок 12 индикации, распределитель 13 импульсов, датчик 14 разности фаз между напряжением в сети и током в нагрузке, датчик 15. отклонений напряжений для определения числа выходов напряжения за поле допуска в единицу времени, пятый 16 и шестой 17 дешифраторы, группы первых 18, вторых 19, третьих 20, четвертых 21, пятых 22, шестых 23 элементов И, первьй 24, второй 25, третий 26, четвертый 27, пятьм 28, шестой 29 регистры оперативной памяти, группы седьмых 30, восьмых 31, девятых 32, десятых 33, одиннадцатых 34, двенадцатых 35, тринадцатых 36, четьфнадцатых 37 элементов И, первый 38, второй 39, третий 40 и

ел ел

СО i4

О5

четвертый 41 элементы ИЛИ, седьмой 4;|t и восьмой 43 регистры, группы пят- нфдцатых 44, шестнадцатых 45 и сем- н,дцатых 46 элементов И.

Устройство работает следующим об- р,з ом.

I Датчики 2, 3, 4, 14 и 15 ны. с линиями связи сети общего назна- чгния и нагрузок потребителя и на их 10 В1 кодах генерируются параллельные дюичные коды, пропорциональные текущем значениям наЦряжения в сети Н, Т Зка в нагрузке А, частоты переменного тока, разности фаз между напря- 15 и током. Генератор 1 генерирует импульсы эталонной частоты, кото- pjie поступают на входы счетчика 5 и распределителя 13. При этом на выходах счетчика 5 генерируются коды те- 20 кщего времени суток, а на выходах распределителя 13 - импульсы, последовательно на каждом выходе. Каждьй ф1пульс с первого выхода распределите4я 13 поступает на входы обнуления реги- 25 хода распределителя dTpOB 24-29, 42 и 43 и обнуляет и-х.

: На выходах дешифратора 6 устанав- л|иваются кодь коэффициентов К (К , .,) качества электроэнергии по напряжению, на выходах дешифратора 30 7 - коды коэффициентов К (К,

К

гг

,..} качества электроэнергии по Ееличине потребляемого нагрузкой то- , на шыходе дешифратора 8 коды коэффициентов Kj (Кз , Kj,..,) ка- 25 честна электроэнергии по частоте то- ца в сети, на выходе дешифратора 16- 1|оды коэффициентов К (К 4i К,,..) iia4ecTBa потребляемой энергии по раз- фаз между напряжением и током, 40 ijta выходе дешифратора 17 - коды ко- : ффициентов К (К д,, , ...) качест- а потребляемой энергии по числу вы- :{одов напряжения за поле допуска в

стра 43 сохраняется. Каждым импульсом с выхода распределителя 13 через элементы И 32 и 45 выходы регистров 25 и 43 соединяются с входами умножителя 10, на выходах которого генерируются коды, пропорциональные величинам Н , которые поступают на установочные входы регистров 42 и 43, причем, код этой величины фиксируется регистром 42, содержимое регистра 43 теперь не имеет значения. Каждым импульсом с выхода распределителя 13 через элемент ИЛИ 39 регистр 43 обну- л яется. Каждым импульсом с седьмого выхода распределителя 13 открьшаготся элементы И 33 и через элемент ИЛИ 40 элементы И 44, при этом выходы дешиф ратора 7 и регистра 42 соединяются с входами умножителя 10, на выходах ко торого генерируется код величины Н х X К, который поступает на ды регистров 42 и 43, они фиксируются регистром 43. .Каждым импульсом с вы13 через элемент

ИЛИ 38 обнуляется регистр 42. Каждым импульсом с выхода распределителя 13 открываются элементы И 34 и через элемент ИЛИ 41 элементы И 45, при- этом выходы дешифратора 8 и регистра 43 соединяются с входами умножителя 10, на выходах которого генерируются коды величин Кэ, которые фиксируются регистром 42, Каждым импульсом с выхода распределителя 13 через элемент ИЛИ 39 обнуляется регистр 43, Каждым импульсом с выхода распределителя 13-открываются элементы И 35 и через элемент ИЛИ 40 элементы И 44, при этом выходы дешифратора 16 и регистра 42 соединяются с входами умножителя 10, на выходах которого генерируются коды величин Н х

X К ,- А -К (2.x К4, которые фикси(иницу времени, а на выходе дешифра- 45 регистром 43. Каждым импульсом

topa ,9 - коды коэффициентов К (К,,, L,j..) спроса на электроэнергию в речение суток. Каждым импульсом с Третьего выхода распределителя 13,

с выхода распределителя 13 через элемент ИЛИ 38 обнуляется регистр 42, Каждым импульсом с выхода распределителя 13 через элементы и 36 и элемен:(юступающим на вторые входы элементов дц ты ИЛИ. 41 и И 45. коды величин Kg с

И 30 и 31, коды напряжения и коэффи- :(диента К| поступают через элементы И 30 и 31 на входы умножителя 10, а с его выходов коды величин произведения поступают на установочные входь регистров 42 и 43, где и фиксируются, Каждым импульсом с выхода распределителя 13 через элемент ИЛИ 38 обнуляется регистр 42, а содержимое региА X 43

выходов дешифратора 17 и Н К X К с выходов регистра поступают на входы умножителя 10, на вькодах которого генерируются коды gg величин A-K -K-5-K Kj, которые фиксируются регистром 42. Каж- дым импульсом с выхода распределителя 13 через элемент ИЛИ 39 обнуляется регистр 43, Каждым импульсом с выхохода распределителя

стра 43 сохраняется. Каждым импульсом с выхода распределителя 13 через элементы И 32 и 45 выходы регистров 25 и 43 соединяются с входами умножителя 10, на выходах которого генерируются коды, пропорциональные величинам Н , которые поступают на установочные входы регистров 42 и 43, причем, код этой величины фиксируется регистром 42, содержимое регистра 43 теперь не имеет значения. Каждым импульсом с выхода распределителя 13 через элемент ИЛИ 39 регистр 43 обну- л яется. Каждым импульсом с седьмого выхода распределителя 13 открьшаготся элементы И 33 и через элемент ИЛИ 40 элементы И 44, при этом выходы дешиф ратора 7 и регистра 42 соединяются с входами умножителя 10, на выходах ко торого генерируется код величины Н х X К, который поступает на ды регистров 42 и 43, они фиксируются регистром 43. .Каждым импульсом с вы13 через элемент

ИЛИ 38 обнуляется регистр 42. Каждым импульсом с выхода распределителя 13 открываются элементы И 34 и через элемент ИЛИ 41 элементы И 45, при- этом выходы дешифратора 8 и регистра 43 соединяются с входами умножителя 10, на выходах которого генерируются коды величин Кэ, которые фиксируются регистром 42, Каждым импульсом с выхода распределителя 13 через элемент ИЛИ 39 обнуляется регистр 43, Каждым импульсом с выхода распределителя 13-открываются элементы И 35 и через элемент ИЛИ 40 элементы И 44, при этом выходы дешифратора 16 и регистра 42 соединяются с входами умножителя 10, на выходах которого генерируются коды величин Н х

X К ,- А -К (2.x К4, которые фиксиРУ тся регистром 43. Каждым импульсом

с выхода распределителя 13 через элемент ИЛИ 38 обнуляется регистр 42, Каждым импульсом с выхода распределителя 13 через элементы и 36 и элементы ИЛИ. 41 и И 45. коды величин Kg с

А X 43

выходов дешифратора 17 и Н К X К с выходов регистра поступают на входы умножителя 10, на вькодах которого генерируются коды величин A-K -K-5-K Kj, которые фиксируются регистром 42. Каж- дым импульсом с выхода распределителя 13 через элемент ИЛИ 39 обнуляется регистр 43, Каждым импульсом с выхода распределителя 13 через элементы И 37 коды величин К с выходов дешифратора 9 и через элементы И 44 коды величин К4 выходов регистра 42 поступают на входы умножителя 10, при этом на его выходах генерируются коды величин Н . А К,- Кз К4 Ку - К, которые фиксируются регистром 43, а оче- редным импульсом с выхода распределителя I3 открываются элементы И 46, при- этом коды величин 1 х X К4к Куц- поступают на входы сумматора 1I, Сумматор по- следовательно по мере поступления

суммирует величины Н | бк

К

1К

1

ik

X Кзк KSK , где индексом

К обозначены указанные величины в К-е интервалы времени, тогда на выходах сумматора 11 устанавливаются коды, пропорциональные величине количества энергии В, прошедшей через устройство, но с учетом ее качественных показателей и спроса на нее, т.е.

И

к

1R

KIK ЗК 4Ц

X А., (5Т

5К 6К Hj/ X

к

Тогда, обозначив через К к комплексный показатель качества электроэнергии на данном К-м отрезке времени, т.е.:

K

К

U

К

5UК

ik

К

4k

К

5к

К

6k

получим

i:

tei

КуНцА Тк

о

Кг1

В I KPdt.

На фиг. 2 приведены зависимости Р - 1; К - 2; К - 3.

Величина В представлена заштрихованной площадью под кривой.

Формула изобретения

Устройство для учета электроэнергии, содержащее генератор эталонных импульсов, датчики текущих значений напряжения, тока и частоты, счетчик, счетный вход которого соединен с выс ю15

е 20

25

30

р

35

40

45

50

55

ходом генератора эталонных импульсов,

четыре дешифратора, умножитель, сум- . I

матор, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем учета качества электроэнергии по разности фаз между током в нагрузке и напряжением в сети и по числу выходов значения напряжения в сети за поле допуска в единицу времени, в него введены распределитель импульсов, вход которого соединен с выходом генератора эталонных импульсов, датчик разности фаз, датчик отклонений напряжения, два дешифратора, семнадцать групп элементов И, восемь регистров и четыре элемента ИЛИ, причем первые входы элементов И групп с первой по шестую соединены соответственно с выходами датчиков текущих значений напряжения, тока, частоты, разности фаз и отклонений напряжения и с выходом счетчика, выходы элементов И групп с первой по шестую соединены с информационными входами регистров с первого по шестой соответственно, входы сброса которых соединены с первым -выходом распределителя импульсов и с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы элементов И групп с первой по шестую соединены с вторым выходом распределителя импульсов, третий выход которого соединен с первыми входами элементов И седьмой и восьмой групп, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первых регистра и дешифратора, входы дешифраторов с первого по шестой соединены соответственно с выходами первого, второго, третьего, шестого, четвертого и пятого регистров, первые входы эленен- тов И групп с девятой по четырнадца- тую соединены соответственно с выходами второго регистра, второго .третьего, пятого, шестого и четвертого дешифраторов, выходы элементов И групп с восьмой по четырнадцатую соединены с соответствую1цими разрядами первого информационного входа умножителя, разряды второго информационного входа которого соединены с соот- ветствукщими разрядами выходов элемен тов И седьмой, пятнадцатой и шестнадцатой групп, выход умножителя соединен с информационными входами седьмого и восьмого регистров, входы сброcia которьк соединень соответственно с; выходами первого и второго, элемен- тЬв ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ ср единен с первыми входами элементов Ц- пятнадцатой группы, вторые входы . которых соединены с соответствующими разрядами выхода седьмого регистра, Еькод четвертого элемента ИЛИ соединен с первыми входами элементов И вестнадцатой группы, вторые входы которых соединены поразрядно с выходом восьмого регистра и первыми входами злементов И семнадцатой группы, выводы которых соединены с соответствующими входами сумматора, вторые входы элементов И групп с девятой по четырнадцатую и семнадцатой соединены соответственно с.выходами распределителя импульсов с четвертого по десятый, первые, вторые и третьи вхо- ды третьего и четрертого элементов ИЛИ соединены соответственно с выходами с четвертого по девятый распределителя импульсов, входы с второго по четвертьй первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с выходами с одиннадцатого по шестнадцатый распределителя импульсов.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении автоматизированных систем учета и контроля электроэнергии. Целью изобретения является расширение функциональных. возмодностей за счет учета качества электроэнергии по разности фаз между током в нагрузке и напряжением в сети и по числу выходов значения напряжения в сети за поле допуска в единицу времени. Устройство формирует .комплексный показатель качества и позволяет производить дифференциро- ванньй учет потребляемой электроэнергии по шести показателям. 2 ил.

срц.1

..

24