Устройство для автоматического управления электрической нагрузкой предприятия Советский патент 1991 года по МПК G01R11/56 H02J13/00 

1

(61) 805472

(21)4665809/21

(22)17.01„89

(46) 30„03.,910 Бкшо № 12

(71)Ворошиловградскии филиал Государственного проектно-конструкторско- го и научно-исследовательского института Гипроуглеавтоматизация

(72)ЮоАо Тисунов

(53) 621„311„4-527()

(56) Авторское свидетельство СССР

№ 1257542, кл0 G 01 R 22/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР № 805472, кл., Н 02 J 13/00, 1979.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ ПРЕДПРИЯТИЯ

(57) Изобретение относится к автоматизации электропотребления и предназначено для автоматического контроля, учета и управления потреблением электрической энергии на предприятиях в часы максимума и минимума нагрузки энергосистемы Цель изобретения - расширение области применения путем оперативного управления реактивной мощностью в зависимости от активной нагрузки Поставленная цель достига

о ее

оо о

4

Јъ

го

ется тем, в устройство введены датчики 21-1,„о,21-п расхода реактивной электроэнергии, датчики 22-1,0 , „ ,22-п состояния компенсирующих устройств и блок 11 приема и обработки информа- ции, второй блок 12 прогноза, второй и третий блоки 14 сравнения, блок

17выделения знака, комбинационный сумматор 13, второй и третий блоки

18и 20 задания, блок 16 управления, блок 15 решения, которые позволяют осуществить контроль и управление реактивной мощностью для поддержания регламентированных энергосистемой

Изобретение относится к автоматизации электропотребления промышленных предприятий в часы максимума и минимума нагрузки энергосистемы, и может быть использовано на любых предприятиях для контроля, учета и управления потреблением активной и реактивной мощности на заданном уровне при расчете за электроэнергию по двухставочному тарифу„

Цель изобретения - расширение области применения за счет автоматического управления электрической нагрузкой предприятия как по активной энергии, так и по потреблению реактивной энергиио

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства,,

Устройство содержит датчики 1-1, «.„ 1-п расхода активной электроэнергии, блок 2 учета, первый блок 3 прогноза первый блок 4 сравнения, первый блок 5 задания, решающий блок 6, датчики 7-1,„о, 7-п технологических процессов, блок 8 индикации и сигнализации, блок 9 управления приводами, таймер 10, блок 11 приема и обработки информации, второй блок 12 прогноза, комбинационный сумматор 13, второй блок 14 сравнения, блок 15 решения, блок 16 управления, блок 17 ; выделения знака, второй блок 18 задания, третий блок 19 сравнения, третий блок 20 задания, датчики 21-1 , о., „ ,21-п расхода реактивной электроэнергии и датчики 22-1,„„о,22-п состоя1шя компенсирующих блоков„

Выходы датчиков 1-1,„„„,1-п расхода активной электрической энергии подключены к входу блока 2 учета,

основных параметров электропотребления о Предлагаемое устройство будет использовано в АСУТП ОФ в подсистеме контроля, учета и управления потреблением электроэнергиио Кроме того, устройство содержит датчики 1 -1,оо 1-п расхода активной энергии, блок 2 учета, первый блок 3 прогноза, первый блок 4 сравнения, первый блок 5 задания, решающий блок 6, датчики 7-1,с о о,7-п технологических процессов, блок 8 индикации и сигнализации, блок 9 управления приводами 1 ил0

0

5

0

5

0

5

0

5

который формирует 30-минутные расходы мощности и предысторию с дискретностью At в течение периода Т в часы максимума нагрузки энергосистемы.

К первому и второму выходам блока 2 учета подключены вход первого блока 3 прогноза и вход первого блока 4 сравнения- соответственное К второму и третьему входам первого блока 4 сравнения подключены выход первого блока 3 прогноза и выход первого блока 5 задания, предназначенного для хранения и выдачи максимальной заявленной мощности Pw предприятияо К входам решающего блока 6 подключены выходы первого блока 4 сравнения и первого блока 5 задания и выходы датчиков 7-1,оо„,7-п технологических процессово Первый выход решающего блока 6 подключен к первому входу блока 8 индикации и сигнализации, второй выход - к входу блока 9 управления приводами,, Второй вход блока 8 индикации и сигнализации подключен к выходу первого блока 4 сравнения„ К управляющим входам всех блоков подключены выходы таймера 100

Датчики 21-1,„о„,21-п расхода реактивной электроэнергии подключены к входу блока 11 приема и обработки информации, который формщ ет информацию в 30-минутные интервалы с дискретностью At в часы максимума нагрузки энергосистемы, а также запоминает информацию в часы минимума нагрузки энергосистемы,, К первому выходу блока 11 приема и обработки информации подключен второй блок 12 прогноза реактивной мощности, а к второму выходу - комбинационный сумматор 13, который вычисляет среднюю реактивную мощность в часы минимума нагрузки энергосистемы,, Первый и второй входы третьего блока 19 сравнния подключены к выходу комбинационного сумматора 13 и выходу третьего блока 20 задания, соответственно, а выход подключен к второму входу блока 15 решения Входы второго блок 14 сравнения подключены к выходу второго блока 12 прогноза, выходу второго блока 18 задания,

и выходу бло- выполценному,

ка 17 выделения знака, например, в виде диода, а выход - к первому входу блока 15 решения, к третьему входу которого подключены датчики 22-1,о,22-п состояния компенсирующих блоков (включен-выключен Выход блока 15 решения подключен к входу блока 16 управления компенсирующими блоками

Устройство работает следующим образом

Предприятия должны поддерживать экономически обоснованные значения реактивных мощностей, регламентированные энергоснабжающей организацией

в часы максимума активной нагрузк энергосистемы - оптимальное получасовое значение реактивной мощности

в часы минимума активной нагрузки энергосистемы - среднее значение реактивной мощности Qgj.

Для поддержания значений мощностей Q3tH Q 3i необходимо осуществлять компенсацию реактивной мощности с помощью компенсирующих устройств, что обеспечивает снижение потерь активной мощности и загрузки трансформаторов и повышение пропускной способности линий электропередачи

С датчиков 7-1,ооо,7-п, контролирующих параметры технологического процесса, информация поступает в решающий блок 6, где совместно с информацией от первого блока 5 задания осуществляется выработка управляющих сигналов, обеспечивающих внепиковый режим работы потребителей электроэнергии, путем их принудительного включения Выработанные в решающем блоке 6 сигналы поступают в блок 9 управления приводами, где преобразуются в управляющие воздействия на соответствующие потребителям-регуляторам схемы автоматизациио С датчиков 1-1,о,1-п расхода активной элект0

5

0

5

0

5

0

5

рической энергии информация поступает в блок 2 учета, где формируются величины 30-минутного потребления активной мощности предприятия (Р ) и предыстории об электропотреблении за промежутки fit в течение периода времени То По сигналам от таймера 10 информация о 30-минутной narpvsKe (Р .° ) поступает в первый блок 4 сравнения, где сравнивается с поступившей от первого блока 5 задания заявленной предприятием величиной 30зо

минутной активной мощности (Р дл Результат сравнения Рт -Р дл ДР1

).

выдается в блок 8 в случае, если ДР1 0. По сигналу от таймера 10 информация о потреблении электроэнергии за промежутки времени ut в течение периода Т поступает из блока 2 учета в первый блок 3 прогноза, где перерабатывается по заданному алгоритму и производится вычисление величины ожидаемой 30-минутной нагрузки Р о чеЈ

пр

0

5

рез время V а Величина ожидаемой 30-минутной нагрузки поступает в первый блок 4 сравнения, где сравнивается с поступившей от первого блока 5 задания величиной Р м Результат сравнения поступает в решающий блок 6, если - Р2 и&Р2 0, и в блок 17 выделения знака UP20 При Д.Р2 0 решающий блок 6 осуществляет по заданному в нем алгоритму выбор потребителей-регуляторов, за счет которых будет снижено электро- потребление Эта информация поступает в блок 9 управления приводами, и осуществляется управление соответствующими потребителями-регуляторами С датчиков 21-1,,21-п расхода реактивной электрической энергии информация поступает в блок 11 приема и обработки информации, где формируются

30-минутное потребление реактивной

зо электроэнергии Q и предыстория за

промежутки времени fat в течение периода Т в часы максимума нагрузки энергосистемы и накапливается информация в часы минимума нагрузки энергосистемы

Информация с первого выхода блока 11 поступает на второй блок 12 прогноза, где осуществляются ее переработка по заданному алгоритму и вычисление ожидаемой реактивной мощности QM , которая во втором блоке 14 сравнения сравнивается с заданным значением реактивной мощности Qg, в часы

максимума энергосистемы, поступающей с второго блока 18 задания, и определяется A.Q; Q п°р - ОД°, кроме того, в блоке 17 выделения знака анализируется дР2 Р ° - Р3„° на знак, если АР2 0, a &Q1 0, то во втором блоке 14 сравнения формируется и поступает на первый вход блока 15 решения сигнала на управление компенсирующими блоками, который по соответствующим алгоритмам с учетом сигналов, поступающих от датчиков 22-1,0.,22-п состояния компенсирующих блоков, осуществляет выбор необходимых компенсирующих блоков, за счет включения которых будет снижена реактивная мощность Эта информация поступает в блок 16 управления, который воздействует на соответствующие схемы автоматизации компенсирующими блоками Управление компенсирующими блоками происходит до тех пор пока, не выполнятся условия ДР2 «i 0 и UQ1 0. Информация с второго выхода блока 11 приема и об работки информации поступает на вход блока 13 комбинационного сумматора, где формируется средняя реактивная мощность за расчетный период Q в часы минимума активной нагрузки энергосистемы Эта величина в третьем блоке 19 сравнения сравнивается с заданным значением Q-52. и определяется величина &Q2 Q mj которая

поступает на второй вход блока 15 решения, где происходит анализ. Д.(}г, и если Л(}г 0, то вырабатывается сигнал управления, поступаиздий на блок 16 управления, который осуществляет управление компенсирующими блоками до выполнения условия Q тг Q Э2о

Таким образом с помощью предлагаемого устройства поддерживаются заданные значения Q3| и часы максимума и минимума активной нагрузки энергосистемы,,

Повышение экономической эффективности устройства обеспечивается за счет расширения области применения

0

5

525 -,п

0

35

40

45

путем введения дополнительных блоков для оперативного управления реактивной мощностью в зависимости от активной нагрузки и поддерживания в часы максимума и минимума нагрузки энергосистемы регламентированных основных параметров электропотребления0

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления электрической нагрузкой предпрчятия по авт.св.№ 805472, о т- л и чающееся тем, что, с целью расширения области применения, в устройство введены второй блок сравнения, блок выделения знака, второй блок задания, блок решения, блок приема и обработки информации, второй блок прогноза, блок управления, блок комбинационного сумматора, третий блок сравнения, третий блок задания, п датчиков состояния компенсирующих блоков , п датчиков расхода реактивной электроэнергии, причем второй выход блока приема и обработки информации подключен к входу блока комбинационного сумматора, выход которого подключен к первому входу третьего блока сравнения, к второму входу которого подключен выход третьего блока задания, а выходы второго и третьего блоков сравнения подключены к первому и второму входам блока решения, к третьему входу которого подключены выходы датчиков состояния компенсирующих блоков, а выход подключен к входу блока управления, к первому, второму и третьему входам второго блока сравнения подключены соответственно выходы второго блока прогноза, второго блока задания, блока выделения знака, вход которого подключен к второму выходу первого блока сравнения, выходы датчиков расхода реактивной мощности соединены со входом блока приема и обработки информации, выход которого подключен к входу второго блока прогнозас