Устройство для контроля и управления нагрузкой потребителя Советский патент 1982 года по МПК G01R19/00 

Изобретение относится к устройствам контроля расхода электроэнергии ;и может быть использованов составе автоматизированных систем учета электроэнергии для контроля и управления режимом электропотребления промышленного потребителя.

Известны устройства для контроля и управления нагрузками потребителя, содержащие реверсивные и прямые счетчики расхода электроэнергии, датчик дефицита, тактовый генератор, блок управления устройством, программный блок, задатчик контрольных уровней расхода, блок сравнения, блок управления нагрузкой 1.

Однако устройство характеризуется недостаточной надежностью работы.

Цель изобретения - повышение надежности работы.

Цель достигается тем, что в устрой ство для контроля и управления нагрузкой потребителя, содержасчее реверсивные и прямые счетчики расхода

электроэнергии, счетчик дефицита, тактовый генератор, блок управления устройством, программный блок, задатчик контрольных уровней расхода, блок сравнения, блок „управления нагрузкой, введен кольцевой блок памяти, первый вход которого сое 1инен с первым выходом блока управления устройством, второй вход - с выходом первого реверсивного счетtoчика, а выход - ко входу параллельной записи второго реверсивного счетчика, вход вычитания которого соединен с тактовым генератором и входами счетчиков расхода и дефи 5цита, а выход - с тактовым генератором и первым входом блока управления устройством, второй вход которого соединен с программным блоком, второй 2Q выход блока управления устройством соединен с первым реверсивным счетчиком, выход счетчика дефицита соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с задатчиком контрольного.уровня, выходом под ключенного к первому входу блока управления нагрузкой, выход блока сравнения соединен с одним из входов счетчика расхода, выходом соединенно го с вторым входом блока управления нагрузкой. На чертеже приведена блок-схема устройства контроля и управления нагрузкой потребителя. Устройство состоит из первого реверсивного счетчика 1, являющего вход .ным, который представляет собой быстродействующий асинхронный реверсив ный счетчик, на входы сложения и вычитания которого поступают последовательности импульсов и информация с которого может быть переписана в па|раллельном коде, программного блока 2, на выходе которого получают последовательность импульсов задающих темп работы устройства, второго реверсивного счетчика 3 (транзитного), позволяющего записывать в параллельном коде число, поступающее с блока , и списывать его последовательностью импуль.сов, поступающих на вход вычитания, причем на выходе этого счетчика появляется сигнал Заема при переходе его состояния через нулевое, кольцевого блока памяти , on ративного запоминающего устройства,состоящего из определенного количества ячеек,- в каждую из которых может быть занесено число одинаковой разрядности, причемадресное обращение к этим ячейкам таково, что при последовательном переборе адресов за адресом последней ячейки следует адрес первой, т. е. организован кольцевой блок памяти, блока5 управления устройством, представляющего собой набор логических схем, осуществляющих временную координацию работы всего устройства, тактового генератора 6, включающего в себя ген |ратор однофазного логического сигнала и вентиль, блокирующий выход генератора, счетчика 7 дефицита, представляющего собой электронный счетчи имеющий вход сложения и заблокированный до определенного момента времени, счетчика 8 расхода - электронного счетчика, в котором регистрируется расход электроэнергии за контро ный интервал времени, в данном случа за 30 мин, блока 9 сравнения, состоя щего из группы логических схем, осуществляющих непрерывное сравнение , двух двоичных чисел и вырабатывающих сигнал на выходе в случае их равенства, блока 10 задатчика контрольных уровней, представляющего из себя постоянное запоминающее устройство, в которое с внешних устройств могут быть введены уставки, реализующие контрольные и заявленные уровни расхода электроэнергии потребителей за контрольный интервал времени, блока 11 управления нагрузкой, состоящего из набора контактных или бесконтактных коммутирующих узлов, выключающих и включающих потребителей-регуляторов при появлении дефицита. Устройство работает следующим образом. На еходы сложения и вычитания первого реверсивного счетчика 1, например минутного расхода, поступает информация о расходе электроэнергии на контролируемом энергетическом объекте в виде последовательности импульсов, энергетический вес которых приведен к единому значению, С программного блока 2 раз в минуту поступают импульсы на блок 5 устройства управления. По переднему ф(эонту очередного импульса информация, накопившаяся на первом реверсивном счетчике 1 минутного расхода-в параллельном коде, перезаписывается в очередную ячейку кольцевого блока 4 памяти на место информации 30-минутной давности, хранившейся в этой ячейке. После этого первый реверсивный счетчик 1 минутного расхода сбрасывается и начинает накапливать новую информацию. Теперь начинается цикл обработки информации, целью Которого является подсчет суммы всех-чисел, хранящихся в тридцати ячейках кольцевого блока 4 памяти. Каждая ячейка предназначена для хранения трехзначного десятичного числа, соответствующего минутному расходу объекта за какую-то из 30предшествующих минут. Блок 5 управления переводит блок памяти в режим считывания и только что записанная информация перезаписывается через вход параллельной записи на второй реверсивный счетчик 3 и как только этот счетчик придет в состояние, отличное от нулевого, запускаете генератор 6, и последовательность импульсов начинает поступать на вход вычитания второго реверсивного счетчика 3 и вход сложения предварительно сброшенного в нуль счетчика.

Счет будет продолжаться до тех пор, пока второй реверсивный счетчик З-не дойдет до нулевого состояния. Сигнал этого состояния остановит тактовый генератор 6 и поступит на вход блока 5 управления. По этому сигналу блок 5 управления запишет в второй реверсивный счетчик 3 число, относящееся к, прошлой минуте расхода объекта конт роля. Это число снова будет вычтено последовательностью импульсов тактового генератора 6 из показаний второго реверсивного счетчика 3 и следовательно будет прибавлено к ранее записанному числу. Таким образом, блок 5 управления переберет все ячейки памяти кольцевого блока 4 памяти и просуммирует их. После этого блок 5 управления подвинет кольцевой блок k памяти еще на один шаг с тем, чтобы следующая перезапись первого реверсивного счетчика пришлась на ячейку.тамяти, в которой записана уже ненужная информация 31-минутной давности. Раз в минуту в схему вводится новая информация, после чего проводится цикл вычисления, результатом которого является расход электроэнергии за тридцать последних минутных интервалов, записанный на счетчике 8 30-минутного расхода. С целью регламентирования расхода электроэнергии, а также облегчения удержания его на заявленном уровне в процессе каждого вычисления блок 9 сравнения сравнивает растущее число в счетчике 8 30-минутного расхода с константами, введен ными в блоки 10. В случае превышения контрольного уровня схема сравнения открывает вход сложения предварительно сброшенного в нуль счетчика 7 Дефицита. Таким образом, этот счетчик отличает дефицит расхода энергии, т. е. разницу между текущим ЗО-минутным расходом и величиной контрольного уровня. в зависимости от величины и знака возникающего дефицита по мере прохождения контрольных уровней блок 11 управления нагрузкой последовательно отключает и включает потребителейрегуляторов нагрузки. Таким образом, устройство позволяет выявить истинное значение максимального расхода электр энергии, непрерывно получая информацию о текущем расходе электроэнергии по всему обслуживаемому энергетическому объекту и вычисляя сумму израсхо дованной электроэнергии и дефицит через выбранный интервал времени, т.е. разницу между текущим значением расхода и предварительно введенным в устройство контрольным уровнем и, в зависимости от величины и знака возникшего дефицита, производит операции по включению и отключению потребителейрегуляторов, обеспечивая тем самым сокращение числа ложных коммутационных операций и снижение размаха колебаний графика мощности энергетического объекта.

Формула изобретения

. Устройство для контроля и управления нагрузкой потребителя, содержащее реверсивные и прямые счетчики расхода электроэнергии, счетчик дефицита тактовый генератор, блок управления yctpoйcтвoм, программный блок, задат,цик контрольных уровней расхода, блок сравнения, блок управления нагрузкой, отличающееся тем, что, с |Целью повышения надежности работы, в iHero введен кольцевой блок памяти, первый вход которого соединен с первым выходом блока управления устройством, ВТОРОЙ вход - с выходом первого реверсивного счетчика, а выход ко входу параллельной записи второ-; го реверсивного счетчика, вход вычитания которого соединен с тактовым генератором и входами счетчиков расхода и дефицита, а выход --с такто.вымгенератором и первым входом блока управления устройством, второй вход которого соединен с программным блоком, второй выход блока управления устройством соединен с первым реверсивным счетчиком, выход счетчика дефицита соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с задатчиком контрольного уровня, выходом подключенного к первому входу блока управления нагрузкой, выход блока сравнения соединен с одним из входов счетчика расхода, выходом соединенного с вторым входом блока управления нагрузкой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Симонов 0. В. и Рулев И. М. Обзор технических средств регулирования режимов электропотребления промышленных предпоиятий. Сб. Рациональное использование электроэнергии МДНТП, им. Дзержинского, М., 1978. с. 60-61.