Система управления электрическим режимом дуговых электропечей при групповой работе в часы максимума активной нагрузки энергосистемы Советский патент 1990 года по МПК H05B7/148 

Изобретение относится к электротермии, конкретно к автоматизированным системам управления электрическим режимом дуговых электропечей.

Цель изобретения - повышение эффективности управления электрическим режимом группы дуговых электропечей в период максимума активных нагрузок энергосистемы путем снижения простоев этих печей и более полного использования величины предлагаемого максимума активной нагрузки предприятия.

На фиг. 1 изображена блок-схема системы; на фиг. 2 - блок определения Смин, при котором выполняется неравенство . К электропечам 1, -t,. и 2 подключены задатчики-программато- ры Зт -3 и 4 активной мощности, первые входы которых связаны с дискриминатором 5, первые выходы - с входами сумматора 6 мощностей электропеi

чей, включенных в работу, вторые выходы - с входами блока 7 задания и кодирования временных сдвигов сложения величин активных мощностей печей, первый выход которого соединен с первым входом регистра 8 блоков сложения, а второй - через задатчик-тай- мер 9 с дополнительным входом сумматора 6, выход которого соединен с вторым входом регистра 8 блоков сложения, выходы которого через регистр 10 блоков формирования электрических сигналов соединены с входами второго блока 11 вычитаний, выходы которого соединены с первыми входами блока 12 формирования сигналов, пропорциональных минимальному значению временного сдвига мин, выходы блока 12 соединены с входами блока 13 декодирования, выход которого соединен с первым входом исполнительного механизма 14, п рсл- J

о оо со

вый зыход которого предназначен для подключения к электропечи 2, второй выход соединен с первым входом инициативного блока 15, а третий - с четвертым входом блока 12, первый выход инициативного блока 15 соединен с первым входом дискриминатора 5, вторые входы которого предназначены для поддешифратора 30, второй вход которого является четвертым входом блока 12, а выходы соединены с вторыми входами логических элементов ИЛИ 27.,,27,,...,

2V

Система управления работает еле-- дующим образом.

С выхода датчика 17 текущего зна

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение эффективности управления электрическим режимом группы дуговых электропечей в период максимума активной нагрузки предприятия. Система позволяет управлять максимумом электропечей с учетом всех потребителей-регуляторов, имеющихся на предприятии, и особенностей оплаты электроэнергии. 2 ил.

ключения к электропечам 1 и 2, а тре-JQ чения активной нагрузки предприятия

тип вход соединен с вторым выходом ключа-дешифратора 16. Выход датчика 17 текущего значения активной нагрузки предприятия соединен с входом блока 18 прогноза, выход которого соеди- ,5 значение активной нагрузки предприя35

нен с первым входом блока 19 сравнения и с первым из входов первого блока 20 вычитания, второй вход которого соединен с выходом задатчика 21 величины предлагаемого максимума активной IQ нагрузки предприятия и с вторым входом блока 19 сравнения, а выход - с третьим входом блока 12, выход блока 19 сравнения соединен с первым входом логического элемента ЗИ 22, с вторым 5 входом которого соединен выход генератора 23 тактовых импульсов, а с третьим - первый выход задатчика 24 времени максимума энергосистемы, второй выход которого соединен с вторым входом ,Q ключа-дешифратора 16, первый вход которого соединен с выходом логического элемента ЗИ 22, а первые выходы - с входами исполнительных устройств 25.,- 25 . Вторые входы задатчиков-програм- маторов 3 и 4 предназначены для подключения к электропечам.

Блок 12 определения Јминэ ПРИ к° тором выполняется неравенство состоит из блоков 26 2,...,26h сравнения, первые входы которых явля-

,ются первыми входами блока 12, вторые входы блоков сравнения являются вторыми входами блока 12 с блоком вычитания 20Э выходы блоков элементов 2И 271 ,27 , .. ., 27 п. первые выходы которых являются выходами блока 1 2 и соединены с входами блока элемента ИЛИ 28, выход которого соединен с первым входом логического эле мента ИЛИ-НЕ 29, второй вход которого является третьим входом блока 12, четвертым входом которого служит второй вход счетчика-дешифратора 30, а выход элемента 29 соединен с первым входом логического элемента 2И 31, 55 второй вход которого соединен с выходом генератора 32 тактовых импульсов, а выход - с первым входом счетчикаРп Р3

45

50

тия Рп, подаваемое на первый вход бло ка 19 сравнения, на второй вход которого подается сигнал с задатчика 21 величины предлагаемого максимума активной нагрузки предприятия, пропорциональный значению активной нагрузки предприятия в часы максимума энергосистемы P.J . Блок сравнения 19 сравнивает значения Р,

нении условия

3 и Рп . При выполна его выходе появляется уровень логической единицы, а при невыполнении этого условия - уровень логического нуля. Сигнал с вы хода блока 19 сравнения подается на первый вход логического элемента ЗИ 22, на второй вход которого подается сигнал с генератора 23 тактовых импульсов, генерирующего кратковременные импульсы с периодом в несколько минут. Эти импульсы передаются на вто рой вход логического элемента ЗИ 22, на третий вход которого поступают сигналы от задатчика времени максимума энергосистемы. При выполнении условия в период максимума энергосистемы сигналы с генератора тактовых импульсов через элемент ЗИ 22 поступают на ключ-дешифратор 16, с кото рого они поочередно поступают на исполнительные органы потребителей-регуляторов, включенных по определенному приоритету. Последним в очереди потребителей-регуляторов вклю чается печь-регулятор, управление которой осуществляется следующим образом.

Сигнал с соответствующего выхода ключа-дешифратора поступает на вход дискриминатора 5 и запускает его в работу. Дискриминатор 5 вырабатывает два дискриминационных сигнала. Первый сигнал зависит от того, какие печи 1 выключены в работу, и подключает за- датчики-программаторы 3 этих печей

сигнал, пропорциональный активной нагрузке на вводе предприятия, поступает на вход 18 блока прогноза, который формирует прогнозное получасовое

5

Q

5

5

0

тия Рп, подаваемое на первый вход блока 19 сравнения, на второй вход которого подается сигнал с задатчика 21 величины предлагаемого максимума активной нагрузки предприятия, пропорциональный значению активной нагрузки предприятия в часы максимума энергосистемы P.J . Блок сравнения 19 сравнивает значения Р,

нении условия

3 и Рп . При выполна его выходе появляется уровень логической единицы, а при невыполнении этого условия - уровень логического нуля. Сигнал с выхода блока 19 сравнения подается на первый вход логического элемента ЗИ 22, на второй вход которого подается сигнал с генератора 23 тактовых импульсов, генерирующего кратковременные импульсы с периодом в несколько минут. Эти импульсы передаются на второй вход логического элемента ЗИ 22, на третий вход которого поступают сигналы от задатчика времени максимума энергосистемы. При выполнении условия в период максимума энергосистемы сигналы с генератора тактовых импульсов через элемент ЗИ 22 поступают на ключ-дешифратор 16, с которого они поочередно поступают на исполнительные органы потребителей-регуляторов, включенных по определенному приоритету. Последним в очереди потребителей-регуляторов включается печь-регулятор, управление которой осуществляется следующим образом.

Сигнал с соответствующего выхода ключа-дешифратора поступает на вход дискриминатора 5 и запускает его в работу. Дискриминатор 5 вырабатывает два дискриминационных сигнала. Первый сигнал зависит от того, какие печи 1 выключены в работу, и подключает за- датчики-программаторы 3 этих печей

515

к регистру-сумматору 6. Второй сигнал зависит от того, какая печь 2 отключена и подлежит очередному включет- нию. Соответственно подключается за- датчик-программатор 4 печи к блоку 7 задания и кодирования временных сигналов сложения величин активных мощностей печей. В соответствии с первым типом дискриминационного сигнала от задатчиков-программаторов 3 сигналы, пропорциональные активным мощностям электропечей 1, поступают в регистр- сумматор 6, где они суммируются и происходит формирование сигналов, пропорциональных сумме заданных задатчи- ками-программаторами значений активных мощностей электропечей 1, включенных в работу для дискретных моментов времени, например, через одну минуту длительности прогнозируемого периода управления, задаваемой времен- ным задатчиком-таймером 9. Электрические сигналы, пропорциональные заданным значениям мощностей цикла плавки печи 2, подлежащей к очередному включению, поступают от ее задатчи- ка-п рограмматора через блок 7 задания и кодирования сдвига вре мени сложения на первый вход регистра 8 блоков сложения величины суммы заданных значений мощностей электропечей 1 с заданными значениями мощностей цикла печи 2 с учетом времени сдвига этого цикла. На второй вход регистра 8 блоков сложения поступает сигнал с регистра- сумматора 6, результаты суммирования с регистра 8 поступают в виде набора сигналов, пропорциональных пррсумми- рованным мощностям печей 1 и печи 2 для различных моментов времени включения печи 2, задаваемых блоком 7 кодирования и задания сдвигов времени в пределах прогнозируемого периода управления, на входы регистра 10 блоков формирования электрических сигналов, пропорциональных величинам максимумов заданной продолжительности. С выходов регистра 10 электрические сигналы, пропорциональные максимумам заданной продолжительности Р . для групповых графиков, соответствующих временным сдвигам включения печи-регулятора ) поступают на первые входы блока 11 вычитаний, на вторые входы этого блока поступают сигналы, пропорциональные величине максимума сум- . марного графика всех печей РЈ.Ф который получен при . С выходов бло0

70836

ка 11 сигналы, пропорциональные величинам снижения максимумов печей ЛРщ РЈ.-РЈ.0, поступают на п входов блока 12 определения минимального значения временного сдвига мин при котором . При этом указанные сигналы поступают на первые входы блоков 26,,26,...,26П сравнения, на вторые входы этих блоков поступают сигналы с блоков 11 вычитания. На выходах блоков сравнения появляются сигналы с уровнем логической единицы, если что соответствует

5 снижению максимума активной нагрузки предприятия до величины Рэ или ниже. Эти сигналы подаются на первые входы блоков элементов 2И 27, на вторые входы которых поступают сигналы с вы0 хода счетчика-дешифратора 30. Работа счетчика-дешифратора 30 инициализируется генератором 32 тактовых импульсов, выход которого через элемент 2И 31 подключен к счетному входу

5 счетчика-дешифратора 30. Счетчик-дешифратор 30 посылает сигналы с уровнем логической единицы последовательно на каждый элемент 2И 271-27|1, начиная с элемента 271, на первый вход

0 которого поступает сигнал, соответствующий требуемому снижению максимума при минимальной задержке . На выходе элемента 2И 27 появится уровень логической единицы в момент прихода на него сигнала со счетчикл-дешифратора 30 только в том случае, если на первом входе элемента 2И 27 будет сигнал с уровнем логической единицы. Это означает, что минимальная задерж0 ка времени включения Ј позволит снизить Р до величины Р, или меньше Р,. При этом сигнал с логического элемента 2И 27, через логический элемент ИЛИ 28 и логический элемент ИЛИ-

5 НЕ 29 поступит на второй вход логического элемента 2И 31 и заблокирует дальнейшее прохождение импульсов с генератора 32 тактовых импульсов на счетный вход счетчика-дешифратора 30,

0 зашифровав при этом состояние выходов счетчика-дешифратора 30 и выходов логических элементов 27, - 27. При этом с выходов логических элементов 27., - 27 п на вход блока декодирования

с и измерения времени включения поступит код, состоящий из единицы в младшем разряде и нулей в остальных разрядах. В случае, если на первом входе элемента 2И 27 1 будет уровень ло5

71

гического нуля, приход сигнала с уровнем логической единицы не вызове появления уровня логической единицы на его выходе, прохождение тактовых импульсов на вход счетчика-дешифратора 30 не будет заблокировано, и си нал с уровнем логической единицы будет подан последовательно на второй вход элемента 2И 27

,, соответствующего второй по величине задержке вкл чения Ј25 элемента 211 , 27.,..., 27ь до тек пор, пока не будет выяв лен логический элемент 27, соответствующий минимальной задержке времен включения , при которой выполняется условие P.Pj. При этом произойдет блокировка прохождения тактовых импульсов на вход счетчика-дешифратора 30. С выходов элементов 2И 27„( 27п при этом на блок 13 декодировани и измерения времени включения поступит код с единицей в соответствующем разряде, блок 13 декодирования и изменения времени включения произведет анализ этого кода и выдаст сигнал на исполнительный механизм 14, который включает печь-регулятор с соответст- вук дей задержкой времени 2. При включении исполнительный механизм 14 выдает сиггал сброса на счетчик-дешифратор 30. Для предотвращения дальнешей роботы блоков сравнения и определения минимального значения максимум заданной продолжительности в.периоды когда анализ производиться не должен он блокируется сигналом поступающим на второй вход элемента ИЛИ-НЕ 29 с инициативного блока 15.

Таким образом, использование систе- величины заявленного максимума активмы управления позволяет подключать электропечи при минимальных временных задержках, которые обеспечивают превышение значения заявленного мощность

Р, над прогнозируемым Р

п

Формула из обретения

Система управления электрическим режимом дуговых электропечей при групповой работе в часы максимума активной нагрузки энергосистемы, содержащая задатчики-программаторы активной мощности, первые выходы которых соединены с входами сумматора мощностей электропечей, включенных в работу, a LTouue выходы с входами блока за- Д---НКЯ и кодирования временных сдвигов сложения величин активных мощностей

0

,-

.

0

0

электропечей, первый выход которого соединен с первым входом регистра блоков сложения, а второй выход через временной задатчик-таймер - с дополнительным входом сумматора мощностей электропечей, включенных в работу, выход которого соединен с вторым входом регистра блоков сложения, выходы которого соединены с входам: регистра блоков формирования сигналов, пропорциональных величинам максимумов заданной продолжительности, блок декодирования, выход которого соединен с входом исполнительного механизма включения электропечей, первый выход которого предназначен для подключения к электропечи, а второй выход соединен с первым входом инициативного блока. первый выход которого соединен с первым входом дискриминатораs вторые входы которого предназначены для подключения к электропечам, а выходы соединены с первыми входами задатчи- ков-программаторов активной мощности; вторые входы которых предназначены для подключения к электропечам, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности управления электрическим режимом группы дуго- вых электропечей в период максимума активных нагрузок энергосистемы путем снижения простоев этих печей и более полного использования величины заявленного максимума активной нагрузки предприятия, в нее дополнительно введены датчик текущего значения активной нагрузки предприятия, блок прогноза, блок сравнения, задатчик

5

0

5

ной нагрузки предприятия, логический элемент ЗИ, задатчик времени максимума энергосистемы, генератор тактовых импульсов, ключ-дешифратор, исполнительные устройства потребителей- регуляторов, два блока вычитаний, блок определения минимального значения временного сдвига, причем выход датчика текущего значения активной нагрузки предприятия соединен с входом блока прогноза, выход которого соединен с первыми входами блока сравнения и первого блока вычитаний, второй вход которого соединен с выходом задатчика величины заявленного максимума активной нагрузки предприятия и с вторым входом блока сравнения, выход блока сравнения соединен с первым входом логического элемента ЗИЭ

9М

второй вход которого соединен с выхо дом генератора тактовых импульсов, а третий - с первым выходом задатчика времени максимума энергосистемы, выход логического элемента ЗИ соединен с первым входом ключа-дешифратора, второй вход которого соединен с вторым выходом задатчика времени максимума энергосистемы, первые выходы - с входами исполнительных устройств потребителей-регуляторов, а второй выход - с третьим входом дискриминатора, входы второго блока вычитаний соединены с выходами регистра блоков

7708310

формирования электрических сигналов, пропорциональных величинам максимумов заданной продолжительности, а вы- ходы - с первыми входами блока формирования сигналов, про порциональных минимальному значению временного сдвига, второй вход которого соединен с выходом первого блока вычитаний, треJQ тий вход - с вторым выходом инициативного блока, четвертый вход - с третьим выходом исполнительного механизма включения электропечей, а выходы - с входами блока декоднро15 вания.

Кб&читоющЕну устройству

К исполнительному неханизму К инициативному блоку

Фиг.2

/(блоку декодиробания и измерения бренени включения