Устройство для автоматического управления электрической нагрузкой предприятия

(21) 3 (22) 1 8.8)етельство СССР Л 13/00, 1979. й вход которогом блока декодир блоком контроля ключа, втор нен с выход а выход - с ния, прогноз ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИСАНИЕ И ОРСНОМУ СВИДЕТ 651880/24-074.10.83(71) Киевский ордена Ленина полинический институт им. 50-летия Вкой Октябрьской социалистическойреволюции(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ ПРЦЦРИЯТИЯ, содержащее датчики расхода электрической энергии,подключенные через канал связи к блоку контроля и прогноза, выходы которого подключенык,входам блока индикации и сигнализации и к входамблока управления приводами, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности в работе, оноснабжено дополнительным каналомсвязи, в качестве которого использована распределительная электрическаясеть, датчиком наличия тока нагрузки, входным ключом, блоком управления частоты генератора, генератором,блоком параметрической нагрузки,блоком декодирования, блоком сравнения,выходным ключом, Э -триггером, введенными по количеству датчиков расхода электроэнергии, а также контр лером мгновенного изменения потребляемого тока, блоком контроля наличия сигнала и измерительным трансформатором тока, причем входы входного ключа соединены с датчиком расхода электроэнергии и датчиком наличия тока, а выход ключа соединен с входом блока управления частоты генератора, выход которого соединен с генератором, выход которого соединен с управляющим входом блока параметрической нагрузки, подключенного к шинам силовой нагрузки распределительной электрической сети, у источника питания которой включен измерительный трансформатор тока,к вторичной обмотке которого подключен контроллер мгновенного изменения тока, каждый выход которого соединен с блоком контроля наличия сигнала, выход которого соединен с блоком индикации и сигнализации, выход контроллера мгновенного изменения тока соединен с блоком декодирования, выход которого соединен с блоком сравнения второй вход которого соединен с основным каналом связи, а выход - с входом 3 -триггера, выход которого соединен с входом блока индикации и сигнализации и входом выходногоИзобретение относится к электро- " энергетике, в частности к устройствам автоматического управления электрической нагрузкой.Цель изобретения - повышение надежности устройства в работе.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства для автоматического управления электрической нагрузкой предприятия.Устройство содержит датчики 1-1- 1- И электрической энергии, подмою" ченные через канал связи к блоку 2 контроля и прогноза, состоящему, например, из блока 3 учета, блока 4 прогноза, блока 5 сравнения, блока 6 задания, решаюшего блока 7, датчиков 8-1 -8- и технологических процессов и таймера 9, Каждая из линий канала связи подключена к входам блока 3 учета, состоящего из регистра памяти (для формирования 30-минутной нагрузки предприятия) и сдвигающего регистра, состоящего из и разрядных групп (для Формирования предыстории прогноза),где И - количество разрядов, необходимых для хранения информации об электропотреблении за время 6, - Т /й , причем 1 Э 6. К выходам блока 3 учета подключены блок 4 прогноза, и блок 5 сравнения, представляющий собой комбинационный компаратор, 1( входам блока 5 сравнения подключены также выходы блока 4 прогноза и выходы блока 6 задания, предназначенного для хранения и выдачи нормативно-справочной информации и представляющего собой набор регистров памяти. К входам решающего блока 7 подключены выходы бло" ка 5 сравнения, блока 6 задания и выходы датчиков 8-1 - 8- и технологических процессов. Выходы решающего блока 7 подключены к входам блока 10 индикации и сигнализации, предназначенного для сигнализации факта превышения нагрузки, а также для вывода числовых значений ожидаемой и текущей нагрузки предприятия из блока 11 управления приводами. К управляющим входам всех блоков подключены выходы таймера 9.1К: выходу датчика 1-1 (1-И) электрической энергии подключены входной ключ 12-1 (12-И) (в качестве которого можно использовать промежуточное реле), к второму входу которого подключен датчик 13-1 (13-И) наличиятока, представляющий собой измерительный трансформатор тока, к вторичной обмотке которого включено релетока. Выход ключа 12-1 (12-и) подключен к блоку 14-1 (14- И) управлениячастотой, представляющему собойдва диода, шунтирующих в зависимостиот информационного сигнала витки10 сдвигающей катушки индуктивностигенератора 15-1 (15- и), Выход генератора 15-1 (15-И) гармонических сигналов соединен с управляющим входомблока 16-1 (16- И) параметрической15 нагрузки (в качестве которого можноиспользовать транзистор, подключенный к распределительной сети черезтокоограничивающие сопротивлениеи диодный мост), выход которого под 20 ключен к распределительной электрической сети 17 на стороне низкогонапряжения силовых трансформаторовпараллельно их основной нагрузке 18-1 (18-И), подключенной к источ 25 нику 19 питания сети через силовойтрансформатор 20-1 (20-И), кабельныелинии 21 - 1 (21-И), измерительныйтрансформатор 22 тока,1( вторичной обмотке измерительного трансформатора 22 подключен контроллер 23 мгновенного изменения то-ка, представляющий собой детекторпотребляемого тока, выход которого35соединен с полосовыми фильтрами,количество которых определяется числом датчиков электроэнергии, Калдыйвыход контроллера 23 соединен с блоком 24-1 (24-И) декодирования, пред 40ставляющим собой частотный демодулятор, и блоком 25 наличия сигналов,представляющего собой пороговое устройство. Выход блока 25 наличиясигналов, соединен с входом блока 1045индикации и сигнализации. К выходублока 24-1 (24-И) декодированияподключен блок 26"1 (26- 0) сравнения,второй вход которого соединен с линией 27-1 (27-и) связи,и выходнойключ 28-1 (28-И), которые можно50представить логикой И. Выход бло"ка 26-1 (26-и) сравнения соединенс входом 2 -триггера 29-1 (29-И),выход которого. соединен с входомблока 10 сигнализации и вторым вхо 55дом ключа 28-1 (28-И), выход которого соединен с блоком 3 учета.Устройство работает следуюшимобразом.45 50 55 При потреблении нагрузкой 18-1(18-И) тока датчик 13"1 (13-И) токавыдает сигнал ключу 12-1 (12-и) цаподключение датчика 1- (1- Ч) расхода электроэнергии к блоку 14-1(14-И) управления, В соответствиис информационным сигналом блокуправления изменяет частоту генератора 15-1 (15-и) синусоидальных сигналов. Так, сигналу "1" на выходедатчика 1-1 (1-и) соответствует частота 1 Я,) генератора 15-1 (15-И),сигналу "0" - частота 1, И,), а приотключении датчика 1-1 (1-у 1) от блока 14-1 (14-и) управления - частота 1 ( 1 ), которая равнафа 1 а(И 1 аа Каждомудатчику 1-1 соответствует частота 11, 1, у 1, ", датчику 1 - ичастота 1 1, 1 , . По сигналугенератора 15-1 (15-11) изменяетсяво времени величина нагрузки блока 16-1 (16-И), что вызывает соответствующее изменение величины тока,потребляемого ею От источника 19питания электрической сети 17,Котроллер 23 мгновенного изменения тока, потребляемого от источника 19 питания, выдает изменение тока, соответствующее изменению параметрической нагрузки блока 16-116- и . Для надежного выделения величин тока потребляемая нагрузка16-1 (16-0) составляет 0,8 10 величины тока, потребляемого силовойнагрузкой 18-1 (18-11),1 Выделенный сигнал в блоке 24-1 (24-И) декодирования преобразуется в сигнал импульсного вида, соответствующий сигналу датчика 1-1 (1-И). В блоке 26-1 (26-И) сравнения полученный сигнал сопоставляется с аналогичными сигналами линии 27-1 (27-И) связи. При совпадении данных сигналов блох 26-1 (26-И) сравнения через 1 у -триггер,29-1 (29-.Ь) выдает ключу 28-1 (28-И) сигнал запрета передачи сигналов от блока 24-1 (24-И) декодирования к блоку 3 учета.Блок 25 контроля сигналов осуществляет контроль наличия сигналов частотой 1,з, 1 з, , 1 по калдому из выходов контроллера 23. В случае повреждения линии 27-1 (27-и) связи блок сравнения с 1 п 1 мает сигнал запрета, 0 -триггер 29-1 5 1 О 15 20 25 30 35 40(29-и) выдает разрешение ключу 28-1(28- И) на передачу сигналов от блока 24-1 (24-И) декодирования к блоку 3 учета. В случае ликвидацииповреждения лиц 1 Н 1 связи ца Й -вход2 -триггера 29-1 (29-И) подается сигнал установки в исходное состояние.Прц отсутствии потребления электроэнергии датчик 13-1 (13-И) наличиятока выдает ключу 12-1 (12-ц) сигналотключения датчика 1-1 (1-и) от блока управления, В этом случае генератор 15-1 (15-И) Формирует синусоидальный сигнал частотой 1, ( из),который после указанных преобразований выдается блоком 25 наличия сигналов и поступает в блок 1 О сигнализации и индикации. Наличие сигнала 1, ( 1, ) ц отсутствие сигналовот датчиков 1-1 (1-и) о потребленииэлектроэнергии, передаваемых по линии 27-1 (27-и) связи, регистрируются блоком 10 индикации как отсутствие электропотреблеция сцловоц нагрузкой.1 рц повреждении датчика 1-1(1-И) он устанавливается в одноцз Возможных состоянец 1 ( 1 илц 0 ),Прц наличии потребления электроэцерг 1 п 1 силовой нагрузкой данный сигнал передается по электрической сетц аналогично, а также по линии 27-1(27-И) связи, при этом триггер 29-1(29- И) выдает сигнал запрета, который также поступает к блоку 10 индикации,Наличие сигналов запрета и отсутствия электропотребления блоком индикации регистрируется как неисправность датчика 1-1 (1- И) . С датчиков 8-1 - 8- и, контролирующих параметры технологического процесса, инФормация поступает в решающий блок, где совместно с инфор маццей, поступающей из блока 6 задания, осуществляются выработка управляющих сигналов, обеспечивающих вцепиковый режим работы потребителей электроэнергии, а также принудительное включение этих потребителей электроэнергии принудительное включение этих потребителей в периоды технологических спадов нагрузки (пересменка, ревизия оборудования и т.д.) для выравнивания граФика нагрузки предприятия вне периодов максимума энергосистемы. Выработанные в нем сигналы поступают в блок 111206885 аказ 8728/55 Тираж Г " Подписно НИИ Филиал ППП "Патент", г.ужго ул.Проектная, 4 управления приводами, где преобразуются в управляющие воздействия насоответствующие потребителям схемыавтоматизации и регуляторы. С датчиков 1-1 - 1- и расхода электрической энергии ,информация об электропотреблении предприятия йоступает в блок 3 учета, где формируются величины 30-минутного потребленония предприятия ( т ) и предыстория об электропотреблении за промежутки времени Ь в течение периода Т. По сигналам от таймера 9 инфорзо мация о 30-минутной нагрузке () поступает в блок 5 сравнения, где сравнивается с поступившей от блока 6 задания заявленной предприятием величиной 30-минутной мощностизо зо (з,) . Результат сравнения Гьави,- Ь 1 выдается в блок 10 индикации и сигнализации в случае, если Ь 1 с О.% По сигналу от таймера 9 информа -ция о потреблении. электроэнергии эапромежутки времени й 1 в течение пе-риода Т поступает из блока 3 в 5 блок 4 прогноза, где осуществляютсяпереработка ее по заданному алгоритму и вычисление величины ожидаемой30-минутной нагрузки через время( =: КЬ, где=1,2,3,.Е) 1 Величина ожидаемой 30-ти минутной нагрузки поступает в блок 5 сравнения,где сравнивается с поступившей отзоблока 6 задания величиной Р,. Результат сравнения поступает в реша ющий блок 7, если ,- Г= Ь 2и А 2О. В этом случае решающийблок 7 осуществляет по заданному внем алгоритму выбор потребителейрегуляторов, за счет которых снижено электропотребление. Эта информация поступает в блок 11 управленияприводами, который осуществляетуправление соответствующими потребителями,