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

СО

ф

Изобретение относится к электроэнергетике, и позволяет осуществлять управление электрической нагрузкой предприятия с учетом величины заявленного максимума активной нагрузки предприятия, минимизируя при этом потери в распределительной сети предприятия. Цель изобретения - снижение потерь электроэнергии. Устройство содержит датчики 1₁-1_N РАСХОдА элЕКТРОэНЕРгии, блОК 2 учЕТА, блОК 3 пРОгНОзА, блОК 4 СРАВНЕНия, блОК 5 зАдАНия, РЕшАющий блОК 6, блОК 7 иНдиКАции, АНАлизАТОР 8 пОТЕРь элЕКТРОэНЕРгии, дАТчиКи 9₁-9_N ТЕХНОлОгичЕСКОгО пРОцЕССА, блОК 10 упРАВлЕНия пРиВОдАМи ВыКлючАТЕлЕй. Введение анализатора 8 потерь электроэнергии позволяет определить линию распредсети с наибольшими потерями и выделить потребитель-регулятор, отключение которого с целью выравнивания графика нагрузок снижает потери в данной линии, а также при необходимости увеличивает нагрузку предприятия, позволяет определить линию с максимальными потерями и узел включения потребителя-регулятора. 2 ил.

14)

11

Изобретение относится к электроэнергетике, может быть использовано на предприятиях народного хозяйства для управления электрической нагрузкой предприятия с учетом требований энергосистемы по поддержанию заданной величины активной нагрузки предприятия в часы максимума энергосистемы и является усовершенствованием авт.св. № 805472.

Цель изобретения - снижение потерь энергии, потребляемой предприятием.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для автоматического управления электрической нагрузкой предприятия; на фиг.2 - блок-схема анализатора - потерь.

На фиг.1 выходы датчиков 11- 1, расхода электроэнергии подключены к входам блока 2 учета, выходы которого подключены к входу блока 3 прогноза и первому входу блока 4 сравнения, выход блока прогноза подключен к второму входу блока 4 сравнения, к третьему входу которого подключен выход блока 5 задания, который также подключен к первому входу решающего блока 6, выход блока 4 сравнения подключен также к второму входу решающего блока 6, первому входу блока 7 индикации и первому входу анализатора 8 потерь электроэнергии, к входам анализатора 8 потерь подключен также выход решающего блока 6 и выходы датчиков 1,- 1.п расхода электроэнергии, выходы блока анализатора потерь подключены к входам решающего блока 6, к входам решающего блока 6 подключены выходы датчиков 9-,- 9П технологического процесса, выходы решающего блока 6 подключены к второму входу блока 7 индикации и блоку 10 управления приводами выключателей, к входам всех блоков подключены выходы таймера 11.

На фиг.2 входы счетчиков 12.,-12h расхода электроэнергии подключены к входам датчиков 1,,- 1 п расхода электроэнергии, входы сброса счетчиков 12-)- 12П подключены к выходу таймера 11, выходы счетчиков 12 подключены к входам регистров 13, к вторым входам которых подключен выход таймера 11, выходы регистров 13-,-13п подключены к входам узлов 14,,- 14П постоянной памяти, выходы которых

0

подключены к первым входам схем 15,- 15 сравнения,к вторым входам которых подключен выход реверсивного счетчика 16, входы которого подключены к выходу решающего блока 6, и к выходам переключателя I7, входы переключателя 17 подключены к выходу блока 4 сравнения и элемента И 18, первый вход которого подключен к генератору 19 тактовых импульсов, а второй к выходу элемента ИЛИ 20, выходы схем 15.,- 15h сравнения подключены к выходу решающего блока 6 и элемента

ИЛИ-НЕ 21, выход которого подключен к первому входу логического элемента ИЛИ 20, второй вход которого подключен к выходу решающего блока 6. Устройство работает следующим об0 разом.

С датчиков, контролирующих параметры технологического процесса 91- 9h, информация поступает в решающий блок 6, где совместно с информацией,

5 поступающей из блока 5 задания и блока 8 анализа потерь, осуществляется выработка управляющих сигналов, обеспечивающих внепиковый режим работы потребителей электроанергии, а также принудительное включение этих потребителей для выравнивания графика нагрузки в период вне максимума нагрузки энергосистемы. Выработанные в нем сигналы поступают в блок 10

5 управления приводами, где преобразуются в управляющие воздействия на соответствующие потребителям схемы автоматизации и регуляторы.

0

С датчиков

V

1 расхода электроэнергии информация об электропотреблении предприятия поступает на блок 2 учета, где формируются величины 30-минутного потребления предприятия (РТ30) и предыстория за промежутки времени At в течение периода Т . По сигналам таймера 11 информация о 30-минутной нагрузке (РТ30) поступает в блок сравнения, где сравнивается с поступающей от блока 5 задания заявленной предприятием величины 30-минутной мощности (Р3а„6 30) „ Результат сравнения Р 3cifl6 30-PT30 Д., выдается на блок 7 индикации, если , который осуществляет индикацию

этой величины и сигнализаци.

По сигналу, поступающему от таймера 11, информация о потреблении электроэнергии за промежутки времени

,flt в течение периода Т поступает из блока 2 учета в блок 3 прогноза, где осуществляется переработка ее по заданному алгоритму и вычисление величины ожидаемой 30-минутной нагрузк через время t(t K4t, где ,...i Величина ожидаемой 30-минутной нагрузки поступает в блок сравнения 4, где сравнивается с поступившей от блока 5 задания величиной РЭНЯВ 30. Результат сравнения Рзаяв 30-Рлр 30 4 2 поступает в решающий блок 6.

Сигналы с датчиков 1л - „ электроэнергии поступают также на анали- затор 8 потерь, где попадают на вход счетчиков 12.,- 12, которые на своем выходе формируют значения расходов электроэнергии. По сигналу с таймера 11, который поступает через промежут ки времени 4t на управляющие входы регистров 13 13„ и на входы сброса счетчиков 12,- 12П, значения расход дов электроэнергии за промежуток времени dt (средняя мощность Р) запо- минаются в регистрах 137- 13П, при этом происходит сброс счетчиков 12.,- 12П. Значения средней мощности Р; с регистров 131- 13„ поступают на входы узлов 14,,- 14 п постоянной памяти, которые преобразуют поступившие на

их вход значения по выражению:

Р; к. ,

где R. - сопротивление 1-го присоединения. Таким образом, на выходах узлов 14.,- 14 постоянной памяти мы получим значения, соответствующие потерям мощности в i-м присоединении рас предсети предприятия. Эти значения поступают на первые входы схем 15 15,, сравнения, на вторые входы которых подключен выход реверсивного счетчика 16, на входы прямого и обратного счета которого через переключатель 17 и элемент И 18 поступают импульсы с генератора 19 тактовых импульсов. На первый вход переключателя 17 подключен выход блока 4 сравнения, который управляет переключением второго входа переключателя 17 в зависимости от значения &л. Если значение Л, 0, что указывает на превышение нагрузки больше допустимого значения и необходимость отклю- чения потребителя-регулятора, переключатель 17 подключит выход элемента И 18 и генератор 19 тактовых имJQ

1520 2530

40

351 пульсов к входу обратного счета реверсивного счетчика 16, а если/3,О - к входу прямого счета. При поступлении тактовых импульсов на вход обратного счета реверсивного счетчика 16 на его выходе сначала установится максимально возможное значение (определяемое разрядностью счетчика), которое затем будет уменьшаться до нуля. Постоянно уменьшающееся значение с выхода реверсивного счетчика 16 будет сравниваться .схемами 15.,- 15h сравнения со значениями потерь мощности в присоединенных распред- сети предприятия. Первым будет достигнуто равенство значений счетчика и потерь мощности на входах того органа сравнения, на который поступает наибольшее значение потерь мощности. При этом на выходе э-той схемы 15 сравнения появляется уровень логической единицы. Выходы схем 15,,- 15 h сравнения поступают на вход решающего органа 6 и на элемент ИЛИ-НЕ 21. Появление уровня логической единицы на одном из входов элемента ИЛИ-НЕ 21 вызовет появление уровня логического нуля на его выходе, который передается через элемент ИЛИ 20 на второй вход элемента И 18, блокируя при этом дальнейшее поступление тактовых импульсов с генератора 19 тактовых импульсов на реверсивный счетчик 16, значение на выходе которого при этом фиксируется.

Решающий блок 6 производит анализ значений, поступивших со схем 15,,- 15h сравнения, указывающих в каком присоединении в настоящий момент потери мощности максимальны и где наиболее целесообразно произвести отключение потребителя-регулятора.При этом также производится анализ значений, поступающих с датчиков 9 технологического процесса и значений уставок, поступающих с блока 5 задания уставок. Если по технологичес- . ким условиям окажется невозможным отключение потребителя-регулятора в данном присоединении, решающий блок 6 подает сигнал, соответствующий уровню логической единицы на второй вход элемента ИЛИ 20, который разблокирует логический элемент И 18 и импульсы с генератора тактовых импульсов будут продолжать поступать на реверсивный счетчик 16. Схемы 15.,- 15П сравнения продолжают сравнение

значений реверсивного счетчика 16 со значениями потерь в присоединениях, пока не выявлено присоединение со вторыми по величине потерями,, При этом решающий блок 6 вновь повторяет анализ значений поступивших с выходов схем 15.,- 15 h сравнения. Этот процесс продолжается до тех пор, по- ка не выявится присоединение, по условию снижения потерь мощности и условию технологического процесса не будет отключен потребитель-регулятор. Одновременно с коммутацией потребителя-регулятора производится сброс реверсивного счетчика 16.

Если блок 4 сравнения выдает сигнал, соответствующий , что соответствует необходимости включения потребителя-регулятора для выравнивания графика нагрузки, переключатель 17 подключает выход элемента И 18 и генератора 19 тактовых импульсов на выход прямого счета. При этом на выходе реверсивного счетчика 16 значение растет от нуля до максимально возможного, определяемого разрядностью счетчика. Схемы , сравнения при этом в первую очередь выявляют то присоединение, где в настоящий момент потери мощности минимальны. В дальнейшем блок анализа потерь работает аналогично, когда и Ј 0 только, выявлено присоединение с наименьшими потерями, в котором по условиям технологического процесса допустимо включение потребителя- регулятора. При этом на блок управления 10 приводами поступает соответствующий сигнал и производится коммутация.

Введение анализатора потерь электроэнергии позволяет производить управление электрической нагрузкой предприятия, оптимизируя при этом потоки мощности в распределительной сети предприятия. В результате этого снижаются потери мощности и электроэнергии в распределительной сети предприятия и повышается эффективность управления электрической нагрузкой предприятия.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления электрической нагрузкой предприятия по авт.св. № 805472, отличающееся тем, что,

с целью снижения потерь электроэнергии, потребляемой предприятием, в устройство введен анализатор потерь электроэнергии, содержащий счетчик расхода электроэнергии, регистры,

узлы постоянной памяти, схемы сравнения, элемент ИЛИ-НЕ, реверсивный счетчик, переключатель, элемент И, элемент ИЛИ и генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к

первому входу элемента И, выходом соединенного с информационным входом переключателя, управляющим входом подсоединенного к выходу блока сравнения, а выходами - к соответствующим входам прямого и обратного счета реверсивного счетчика, управляющим входом подключенного к дополнительному выходу решающего блока, а выходом - к первым входам схем

сравнения, информационные входы счетчиков расхода электроэнергии соединены с выходами датчиков расхода электроэнергии, выходы - с информационными входами соответствующих регистР°в стробирующие входы которых и входы сброса счетчиков расхода электроэнергии подключены к соответствующему выходу таймера, выходы регистров подключены к адресным входам соответствующих узлов постоянной памяти, выходами подключенных к вторым входам соответствующих схем сравнения, выходы которых подключены к дополнительным входам решающего блока

и к соответствующим входам элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с одним выходом элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к соответствующему выходу решающего блока, а

выход - к второму входу элемента И.