Устройство для учета расхода и контроля режимов потребления электроэнергии Советский патент 1980 года по МПК G01R11/56 

Изобретение относится к устройствам учета электроэнергии и контроля режимами электропотребления крупных промышленных потребителей и может быть использовано для коммерческих и внутризаводских расчетов за пользование электроэнергией и регулирования режимов электропотребления. Известное устройство для учета и контроля суммарного расхода электроэнергии содержит первичные счетчики с датчиками импульсов, каналы связи для их передачи, суммирующий прибор максимума расхода, преобразователи информации i, Однако устройство не позволяет учи- тывать расхода электроэнергии в широких масштабах, поэтому область его применения ограничена. Известно также устройство, содержашее блок приема информации, блок управления, блок задания максимального совмешенного получасового максимума нагруз ки прг априятия, блок печати и индикации,.. эегистр результата, расчетные регистры, распределительные схемы 2. - Для этого устройства необходим индивидуальный канал связи от первичных датчиков и отсутствует оперативность активного слежения за графиком прохождения электрических нагрузок в часы максимума. Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее субблоки сбора, обработки, регистрации и хранения, передачи информации по уплотненньпу каналам связи и советчик диспетчера, состоящие в свою очередь из блоков приема и промежутошого хранения информации, выходньк усилителей входных схем, блоков сьема информации, блока коммутации, блока селекции входного сигнала, блока контроля исправности линийсвязи, блока генератора, блока управления, блока приведения к станлартны л единицам, блока восстановления адреса абонента, программного блока, блока распределения информации, c4frirnKOB текущей 373 информации, накопителей долговременной И 1формации, блока транскрипто)а, блока (гнтервалов слежения, блока контрольных цифр, регистра тора прохождения нагрузки, бло ка сравнения и блока индикации текущей информации, донолнителыю в субблок обработки информации ьшеден задатчик коэффЕщиента и качества, вьсхоя которого вклю чен на вход блока восстановления адреса абонента, другой вход которого соединен с выходом блока селекции входного сигнала, а его выходы связаны со входами блока распределения информации, причем один непосредственно, а другой через блок приведения к стандартным единицам, в свою очередь выходы блока распределения информации и блока управления, находящиеся в субблоке об 5аботки информации, соединены со входами счетчиков текущей информации субблока регистрации и хранения информации, один из выходов которого включен на вход накопителей долговременной информации, кроме того, выход блока управления,один из входов которого соединен с программным блоком, включен на вход блока, интервалов слежения, находящегося в субблоке советчика диспетчера, а его выход связан со входом блока контрольных цифр, другой вход которого подключается к выкоду блока задат ика программы слежения за нагрузкой, выход блока контрольных цифр соединен с первь№ входом блока сравнения, второй вход которого .подключен к счетчикам текущей ин формации, находящимся в субблоке реги.страции и хранения информации, а на .вход блока сравнения включен регистратор прохождения нагрузкио Ыа чертеже представлена блок-схема устройства для учета расхода электроэнергии и контроля режимов электропотребле- Устройство состоит из субблока 1 сбора информации, субблока 2 передачи инфор мации по уплотненным каналам связи, субблока 3 обработки информации, субблока 4 регистрации и хранения информации, субблока 5 советчика диспетчера, icoTopue в свою очередь состоят из следующих блоков и узлов: электросчетчикТ б с датчиками, блоки 7 приема и промежуточного хра нения информации, выходные усилители 8, входные схемы 9, блоки Ю с;ьема информации, блок 11 коммутации, блок 12 селекции входного сигнала, блок 13 контроля исправности линий связи, генератор 14 блок 15 управления, блок 16 приведения к именованньпи единицам, блок 17 восстановления адреса абонента, задатчик 18 7 коэффициента и к.ччостна 18, И)ог|)лмми1,й блок .19, блок 20 распродолоцця информации, счетчики 21 текущей информации накопители 22 долговременной информации, блок 23 транскш тора, блок 24 интервалов слежения задатчик 25 программы сле-женин за нагрузкой, блок 26 контрольных цифр, регистратор 27 прохождения нагрузки, блок 28 сравнения и блок 29 индикации текущей информации. Первичные электросчетчики 6 с датч.иками находятся на разнесенньрс территориально энергоподстанциях группами. Счетчики учитывают активную или реактивную энергию, принимаемую предприятием от энергосистемы - прием или отдаваемую субабонентам - отдача. Каждый счетчик, зарегистрировав определенную порцию энергии, выдает на блок 7 приема и промежуточного хранения информации импульс, энергетический вес которого определяется коэффициентами трансформации трансформаторов тока и напряжения данного присоединения. В блоке 7 на каждый первичный датчик есть ячейка памяти на один бит информации, в которую и заносится этотимпульс. В устройстве принята опросная система передачи информации с подстанций на центральньщ диспетчерский пункт. Частота опроса ячеек памяти - абонентов выбрана такой, чтобы избежать потери информации при максимальной скорости вращения дисков первичных счетчиков. Каждая энергетическая подстанция, содержащая К абонентов соединена с помещением диспетчера своей линией, содержащей по два канала связи, причем по одному из них осуществляется опрос абонентов, по другому приходят импульсы ответа. Как видно из схемы, на входном конце каждой линии стоит Бьсходной усилитель 8, а на выходе ее - входная схема 9. Блок 10 съема информации распределяет последовательность опросньос импульсов по ячейкам памяти блока 7, которые если в них записана инфо змационная единица, немедленно отвечают импульсам, передаваемым по линии связи. Факт немедленного ответа используется блоком 17 , восстановления адреса абонента для определения адреса каждого прищедщего на его вход импульса. Блок 11 коммутатора, которьш вьпюлняет распределение опросных импульсов между отдельными группами абонентов, одновременно передает информацию о том, - какая ячейка опрашивается, в данный момент на блок 1.7, и он с; иом9Ч1 К1 f-xcM сшмьдлоний направляет чрн111СД иий o4O)oanois импульс ответа стро го по своому ац)есу. Все импульсьс ответа проходят про/1в притель)о через блок 12 селекцин входного 1:иг1 алп, который, открываясь лип.) на короткие моменты времени, в которые может придти ответ, предохраняет устройство от случайных по мох из линий С1зязи. Блок 13 контроля ис правности линий связи подлет сигнал оператору в случае цлительного отсутствия ответов с какой-иибу/ш из подстанций. Генератор .1.4, разрешение на работу которого дается блоком управления 15, задает такт опроса с помощью коммутатора 11 и синхронизирует работу блока селекции входного сигнала 12. Функцией блока 17 является не только распознавание каждого пришедшего с периферии ответного импульса, но и вьфаботка сигналов качества и коэффшшента. Эту операцию блок производит с помощью задатчика 18 коэффициента и качества. В нем с помощью одной группы перемычек на специальном контактном тюле каждому, абоненту присва ивается один из коэффициентов выравнивания энергетического веса, вторая группа перемычек задает качество (активная, реактивная энергия, прием, отдача), а третья группа позволяет- устанавливать для каждого из вышеупомянутых коэффициентов любое число от 1 до 999, При этом порядок прохождения сигнала следующий. Очередной импульс ответа, вышедший из схем совпадения блока 17 на клемму своего адреса, направляется с по- мощью перемычки первой группьЕ на щину одного из коэффициентов, откуда перемычки третьей группы преобразуют его в двоичный код, соответствующий десятичному числу этого коэффициента. Код этот передается в блек 16 приведения к именованным единицам. Блок приведения к именованным единицам 16 предназначен для того, чтобы превратить первичный импульс абонента, несущий информацию с регистрации соответствующим электросчётчиком какого-то количества электроэ,цергии, в такое количество импульсов, сколько киловаТт-часов энергии израсходовано, т.е. для приведения информации к именованным единицам, и состоит из трехдекадного двоично-десятичного счетчика и генератора, частота которого примерно на несколько порядков выше частоты опроса. Когда из блоков 17 и 18 поступает двоичный код очередного коэффициента, регистр счетчика устанавливается в состояние, соответствующее 7 176 десятигшому числу, доцолняющему данный коэффициент до 1000. После этого счётный вход счетчика открьшаётся для импульсов генератора, и эти импульсы воз- действуют на счетчик до тех пор, Пока он не достигает до 10ОО. Импульс перепол1шиия последней декады закрывает счет- ньй вхор., и сзм счетчик остается в нулз. Одновременно пакет счетных импульсов, количество которых равно числу киловаттчасов энергии, зарегистрированному соответствующим электросчетчиком 6, поступает на блок 20 распределения информации. Этот блок предназначен для коммута- Ции в соответствии с сигналом качества из блока 17 входов счетчиков текущей информации 21. Они состоят из группы реверсивных двоично-десятичньЕХ счетчиков и служат для организации учета расходов электроэнергии (активной и реактивной). исходя из конкретной схемы электроснабжения и специфических требований к учету электроэнергии на каждом предприятии. Емкость счетчиков определяется максимальным интервалом работы цифропечата- ющего устройства. Долговременная информация, предназначенная для нужд диспетчера и Других заводских служб, передается в электромеханические накопители 22, которые сохраняют ее при перерьшах питания. Программный блок 19, в основу которого положены программные электронные часы, отсчитывает 30 мин интервалы и позволяет выставлять на своей щкале утренние и вечерние часы пик, в течение которьрс блок управления 15 измеряет режим работы устройства: включает схемы советчика диспетчера и заставляет блок транскриптора 23 документировать каждые 30 мин на специальном бланке информацию, накопленную на счетчиках 21, в перерывах между интервалами утренних и вечерних максимумов транскриптор работает реже. Субблок советчика диспетчера 5 вьшесен на.диспетчерский пульт и предназначен для слежения за ходом графика нагрузки предприятия в часы пик и в случае выхода из этого графика дает сигнал диспетчеру с тем, чтобы тот оперативно принял меры по отклкэченто каких-то групп потребителей для того, чтобы не допустить факта превыщения заявленного предприятием максимума в данном получасовом интервале. Слежение за графиком нагрузки Проводится только в часы пик по суммарной активной энергии, потребляемой предприятием внутри ЗО мин интервалов. Для этого контролируемый получасовой отрезок времени с помощью блока 24 интервалов слежения разбивается на ряд Л - мин интервалов, а на конец каждого из с блока задатчика программы слежения за наг рузкой 25 путем распайки перемычек на контактном поле выбирается Л- контрольных цифр, численно соответствующих той активной мощности, которую недопустимо превышать к данному моменту времени. Например, блок 25 задает шесть контрольньрс цифр и по щести точкам (через 5 мин) предельный график нагрузки предприятия, при превышении которого привлекается участие диспетчера. По истечении очередного 5-мин интервала блок 24 воздействует импульсом на блок контрольных цифр 26, который тут же выдает на блок сравнения 28 двоичный код очередной контрольной цифры. Од новременно на другой вход блока сравнения, непрерьюно поступает текущая информация о расходе предприятием активной энергии с соответствующего счетчика текущей информации 21. В случае, если текущий расход ниже этой контрольной цифры, на регистраторе прохождения нагрузки 27, вьшолненном в виде линейки tmnvкаторных ламп блок индикации текущей информации 29, работающий круглосуточно, позволяет вызывать на цифровой лампе текущую , информацию по желанию из любого счетчика 21.. Применение данного изобретения на металлургических заводах позволяет полу чить 600 тыс.р. экономии в год. Формула изобретения Устройство для учета расхода и контроля режимов потребления электроэнергии содержащее субблоки сбора, обработки, регистрации и хранения, передачи информа ции по -уплотненным каналам связи, панел управления диспетчера, состоящие из блоков приема и промежуточного хранения информации, выходных усилителей, вход- ньрс схем блоков съема информации, блока коммутации, блока селекции входного сиг нала, блока контроля исправности линий связки, блока генератора, блока управлени блока приведения к стандартным единицам, блока восстановления адреса абонента, программного блока, блока распределения информации, счетчиков текущей информации, накопителей долговременной информации, блока транскриптора, Ьлока инте звалов слежения, блока контрольных цифр, регистратора прохождения нагрузки, блока сравнения и блока индикации текущей информации, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности его работы в субблок обработки информации введен датчик коэффициента и качества, вькод которого включен на вход блока восстановления адреса абонента, другой вход которого соединен с вьгходом блока селекции входного сигнала, а его выходы связаны со входами блока распределения информации, причем один непосредственно, а другой через блок приведения к стандарт-ным единицам, выходы блока распределения информации и блока управления, находящиеся в субблоке обработки информации, соединены со входами счетчиков текущей инфбрмации субблока регистрации и хранения информации, один из выходов которого подключен ко входу накопителей долговре-. меяной информации, кроме того, выход блока управления, один из входов которого соединен с програмкшым блоком, подключен ко входу блока интервалов слежения, находящегося в субблоке панели управления диспетчера. а его выход связан со входом блока контрольных цифр, другой вход которого подключается к выходу блока датчика программы слежения за нагрузкой, выход блока контрольных цифр соединен с первым входом блока сравнения,второй вход которого подключен к счетчикам текущей информации, находящимся в субблоке регистрации и хранения информации, а на вход блока сравнения включен регистратор прохождения нагрузки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 479949, кл. G 01 R 11/56, 20.03.73. 2.Авторское свидетельство СССР № 473100, кл. Q 01 R 11/56, 09.02.73 (прототип).