Устройство для автоматического управления электрической нагрузкой Советский патент 1989 года по МПК H02J13/00 

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизации управления электропотреблением, и может быть использовано в любой отрасли для ограничения электропотребления на заданном уровне.

Целью изобретения является повышение эффективности управления электропотреблением путем включения как объектов управления, так и отдельных участков, цехов, энергоемких агрегатов, которые могли бы проводить при наличии необходимой информации снижение собственного электропотребления до заданного уровня.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 - диаграмма его работы.

Устройство содержит блок 1 выдачи лимитов, включающий преобразователи код - аналог 2П-2к, выходные регистры 3.1-3.к, дешифратор 4, пульт 5 оператора, вычислительное устройство 6, блок 7 приема информации, датчики 8 расхода энергии, блок 9 определения текущих лимитов, включающий регистр 10 данных, запоминающее устройство 11, схему 12 умножения, схему 13 деления, комбинационный сумматор 14, запоминающее устройство 15, накапливакщий сумматор 16,

4 СП

О О О5

3..1

дешифратор 17,.схемы И 18-20, триггер 21 режима, блок 22 управления, включающий триггер 23 прерывания, схему 24 синхронизации, генератор 25, схему И 26, триггер 27 запуска счетчик 28 адреса, пульт 29, синхро- низируюпще выходы 30-33 схемы синхронизации; первый управлякщий 34 и информационные 35 выходы пульта; информационный выход 37 счетчика адреса, второй управляющий выход 36 пульта, .

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы диспетчер производит анализ предполагаемой электрической нагрузки предприятия, исходя из заданной лимитной мощности в часы максимумов нагрузки энергосистемы или при вводе ограничения на Электро потребление, Расчетные знчения лимитов по каждому участку, цеху или агрегату заносятся с использованием пульта 29 в запоминающее устройство 15. Затем в соответствующие ячейки памяти другого запоминающего устройства 11 заносят адреса ячеек памяти вычислительного устройства 6, где хранят текущие знчения мощностей выбранных участков, цехов и т.д. После занесения всех уставок ус;тройство готово к работе При обнаружении срабатывания какого-либо 3.i-8n блока 7 приема информации производит запрос и выставляет адрес сработавщего датчика. Вычислительное устройство 6 по запросу опрашивает блок 7 приема информации и производит обработку поступившей информации следукщим образом.

Каждому датчику соответствует своя программа обработки, которая хранится в памяти вычислительного устройства 6. По этой программе данная информация поступает-со своим знаком и в именованных значениях в одну или несколько групп контроля, которые объединяют датчики, исходя из схемы электроснабжения и требований к контролю и управлению. Поданной информации в группах ведется расчет ряда параметров, одним из которых является текущая нагрузка, усредненная за выбранный период или сначала получасового перио да. В одной из групп контролируется совмещенная нагрузка потребителя,кото

5

0

рая,в частности, является коммерческой группой тарифных расчетов. В данной группе при наличии превышения текущей мощности над заданной вырабатывается сигнал о превышении, который вьщается в пульт оператора, а сама величина превьшения хранится в памяти вычислительного устройства 6.

При превышении текущей потребляемой элект рической мощности над лимитной на пульт 5 оператора поступает сигнал о превьш1ении и пульт 5 вырабатывает сигнал о введении ре- . жима ограничений. Этим сигналом блок I выдачи лимитов, блок 9 определения текущих лимитов и блок управления устанавливаются в исходное состояние,

В исходном состоянии триггер 27 запуска устанавливается в единичное состояние, разрешая тем самым прохождение сигналов с генератора 25 че- 5 рез схему И 26 на вход схемы 24 синхронизации.

Схема 24 синхронизации представляет собой двоичный счетчик со стро- биpye яям дешифратором. По первому, синхроимпульсу 30 триггер 23 устанавливается в нулевое состояние, тем самым закрывая схему И 26 и устанавливая сигнал запроса в вычислительное устройство 6. Одновременно запоминающее устройство 11 выдает на входные адресные шины вычислительного устройства адрес ячейки памяти, где хранится вычисляемое значение текущей мощности первого участка, участвующего в управлении энергопотреблением, Запоминагацее устройство 15 выдает на входы сумматора 14 значение лимитной мощности, установленное оператором для данного участка, 5 Значение мощности выдается в дополнительном коде.

Вычислительное устройство (ВУ) анализирует сигнал Запрос, поступивший из блока 22 управления, и при готовности выдает сигнал Ответ, подтверждающий, что на внешней шине данных выставлено значение содержимого ячейки памяти -ВУ, чей адрес поступил из запоминающего устройства 11, т.е. значение текущей нагрузки первого анализируемого участка предприятия. Сигнал Ответ производит запись значения текущей нагрузки в ре0

5

0

0

5

51

гистр 10 и одновременно устанавливает триггер 23 прерывания в единичное состояние, открывая тем самым схему И 26.

Комбинационный сумматор 14 производит операцию вычитания из значения текущей мощности (Р;,. ) значения лимитной по данному участку (Р;, ), т.е.

UP;

Р,

теп

- РПо синхроимпульсу 31 с блока 22 управления накагшивающий сумматор 16 производит сложение величин ЛР но только при условии, что значение йР; отрицательно; если оно положительно, то сумматор 14 его не воспринимает.

После выдачи всех синхроимпульсов 31-33 схема 24 синхронизации добавляет в счетчик 28 адреса единицу

Таким образом, происходит сравнение текущих мощностей всех участков предприятия с их лимитными значениями и получение . суммарного значения превышения текущих значений мощностей над лимитными (ZuP; ).

После опроса всех текущих мощностей выбирается адрес ячейки памяти вычислительного устройства, где хранится общее превьшение текущей нагрузки над лимитной (йР). Дпя этого необходимо, чтобы адрес ячейки 11 памяти, хранящий адрес, где находится значение ДР, был больще, чем любой из адресов, хранящих значения адресов текущих мощностей отдельных участков.

В этом случае значение UP поступает в регистр 10 данных, но в накапливающий сумматор 16 не поступает так как знак дР; положителен (лимит для ЛР не заносится в память IS. Одновременно срабатывает дешифратор 17, который закодирован жестко на восприятие значения адреса ДР. По синхроимпульсу 31 через схему И 1 срабатывает схема 13 деления и определяется коэффициент снижения (К; )

к; UP;/ZAP;,

Значение величин К- меньще или равно единице.

Сигналом переполнения от.счетчика 28 адреса триггер 21 режима устанавливается в единичное состояние (ре- Ш1М определения и выдачи лимитов).

570666

открывая тем самым схемы И 19 и 20 для прохождения синхроимпульсов.

После переполнения счетчик 28 адреса вновь устанавливается в нулевое состояние и начинается последовательный опрос значения текущих мощностей всех участков предприятия. 0 В этом случае,при вызове из вычислительного устройства 6 значения теку- щей мощности любого из участков, производится вычитание от этого значения величины лимитной мощности 5 по данному участку. Если разница оТриц-ательна, то по синхроимпульсу 32 производится умножение величины iP; для выбранного участка на корректирующий коэффициент К; , которая по 20 синхроимпульсу 33 заносится в соответствующий данному участку регистр и выедается в виде цифрового и аналогового сигналов для управления электропотреблением на данном участ- 25 ке. После опроса и корректировки всех значений UP; сигнал переполнения со счетчика 28 адресов устанавливает триггер 21 режима в нулевое состояние, при этом выходной сигнал с 30 единичного плеча триггера своим положительным перепадом устанавливает триггер 27 запуска в нулевое состояние и цикл заверщается до прихода нового сигнала о превышении общей текущей нагрузки потребителя над заявленной.

Предлагаемое устройство позволяет автоматизировать раздачу лимитов по отдельным участкам предприятия; Q позволяет автоматически производить анализ электропотребления, выявить те участки предприятия, где происходит перерасход электроэнергии и выдать им наиболее оптимальные для предприятия задания на снижение электропотребления.

35

5

Ф о

рмула изобретения

50

55

Устройство для автоматического уравления электрической нагрузкой, содержагдее блок приема информации, информационные входы которого являются информационными входами устройства, информационный и управляющий выходы подключены к вычислительному устройству, которое связано двусторонними информационными и управляющими связями с пультом оператора.

7

имеющим управлякнций выход о повьше НИИ общего лимита энергопотребления отличающееся тем, что, с целью повьшения эффективности управления энергопотреблением, в него введены блок выдачи лимитов, имеющий выходные регистры и преобразователи код - аналог, число которых соответствует числу контролируемых участков энергопотребления, причем информационные выходы регистров и токовые выходы преобразователей код аналог являются выходами устройства, управляюпще входы сбросом содержимого всех регистров подключены к управляиядему выходу пульта оператора, дешифратор, адресные входы которого подключены к управляющим входам соответствукщих регистров, блок управления, содержавший генератор, подключенной к первому входу схемы И, второй вход которой подключен к единичному выходу триггера запуска, третий вход - к нулейому выходу тригера прерывания., выход - к счетному входу схемы синхронизации, первый выход которой подключен к R-входу триггера прерывания, счетный вход схемы синхронизации подключен к сченому входу счетчика адреса, управляющие сбросом входы схемы синхронизации и счетчика адреса, а также S-вход триггера запуска подключены к управляющему выходу пульта оператора, единичный выход триггера прерывания - к управляющему входу Зап росН вычислительного устройства, управляющий выход Ответ которого подключен к S-входу триггера прерываний, пульт, адресные выходы которого подключены к информационным входам счетчика адреса, блок определения текущих ли1Ф1Тов, .содержащий регистр данных, информационные входы которого подключеШ) к информационным выходам вычислительного устройсва, а информационные выходы подсоединены к первым информационным входам комбинационного сумматора и схмы деления, управлякщие входы регистра данных соединены с выходом Ответ вычислительного блока, пер

0

15

20

7066

8

информационные входы схемы умножения подключены к информационным выходам комбинационного сумматора, вторые информационные входы комбинационного сумматора подключены к выходам запоминающего устройства, а информационные и знаковый выходы - к информационному и знаковому входам накапливающего сумматора, выходы которого подключены к вторым входам схемы деления, выходы которой подключены к вторым информационным входам схемы умножения, выходы которой соединены с входами входных регистров блока выдачи лимитов, адресные входы первого и второго запоминающих устройств и дешифратора подключены к адресным выходам счетчика адреса блока управления, числовые входы и управляюпще входы записью обоих запоминающих устройств подключены к соответствующим, выходам пульта блока управления, счетный вход триггера сое- 25 динен с выходом переполнения счетчика адреса блока управления, единичный выход триггера - с первыми входами первой, второй и третьей схем И, второй вход первой схемы И соединен с выходом дешифратора , к выходам которого подключены адресные шины счетчика адреса блока управления, вторые входы второй и третьей схем И соединены с управляющим знаковым выходом комбинационного сумматора, третьи входы первой, второй и третьей схем И, а также управляющий вход накапливающего сумматора соединены с соответствукщими выходами синхронизации блока управления, выход первой схемы И подключен к управляющему входу схемы деления, выход второй - к управляющему входу схемы умножения, а выход третьей - к управляющему входу дешифратора блока выдачи лимитов, выходы счетчика адреса блока управления подключены к адресным входам дешифраторов блоков выдачи лимитов и определения текущих лимитов, управляющий выход пульта оператора подключен к R-входу триггера режима блока определения, текупшх лимитов.

30

35

40

45

50

:Ё

Л

2.

D

г-.-1

Li J

л.

-.-1

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение эффективности управления электропотреблением. При превышении текущей потребляемой мощности предприятия над лимитной вводится релим ограничений мощности для предприятия. При этом устройство сравнивает текущие мощности участков предприятия, участвующих в управлении с их лимитными значениями и определяет сумму превышений текущих мощностей над лимитными. По полученной сумме и величине превьш1ения текущей мощности лимитного значения для каждого участка определяется коэф. снижения нагрузки для каждого участка. На этот коэф. умножается величина превьшге- ния текущей мощностью лимитного значения для каждого участка. Полученная величина является величиной мощности, на которую снижается мощность данного участка. 2 ил. i сл

6 Отв 3/7

/ч

1

tu.

/тг

.1

nr

57

Фae. f

ХА7

Отв

Cx5i

Фи9.2