Устройство для управления электропотреблением предприятия

09 (И) СО 103 СОВЕТСНИХи(щ,иь(иииииииииРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ИЭОБРЕТ ТВУ(54) (57) у ЭЛЕКТРОПОТ содержащееэнергии, д процессов, .мный блок,АВЛЕНИЯИЯТИЯ,электроескихрограмприводами,ТРОЙСТВО ЕБЛЕНИЕМ датчики тчики т решающий блок уп ПРЕДПРрасходахнологи блок, авления ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения экономичности устройства, датчики расхода электроэнергии и датчики технологическихпроцессов включены в узлы матрицыразмерностью В х н и в устройствовведены входные формирователи, выходные усилители, блок приема информации, блок согласования, причем нашины и матрицы включены выходныеусилители, а шины п матрицы подключены к входам входных формирователей,выходы которых подключены к входамблока приема информации, подключенному к решающему блоку, который связан с блоком согласования, выходыкоторого, подключены к входам блока управления приводами, причем решающий блок соединен с программнымблоком, а выходыблока приема иноформации подключены к входам выходныхусилителей.мера 5.1125Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к устройствам контроля и управления электропотреблением,Известны системы управления элект-роустановками, включающие датчики,контролирующие параметры работы.элект-роустановки, линии связи, таймер,устройство приема и сбора информациии регуляторы 1 .0Известно устройство управленияэлектрическими нагрузками, содержащее управляющее нагрузкой устройство,регулятор нагрузки, переключатель,датчики параметров и поворотный эле Змент 2 .Недостатками данных систем и уст"ройства являются отсутствие оптимизации графика нагрузки, а также отсутствие оперативного управления 20нагрузкой предприятия в часы максимума нагрузки энергосистемы. Наиболее близким к изобретению является устройство для автоматичес кого управления электрической нагрузкой предприятия, содержащее датчики технологических процессов, свя" Жнные с решающим блоком, подключенным к блоку управления приводами, датчики расхода электрической энергии, подключенные к блоку учета, выходы которого подключены к входам блока прогноза и блока сравнения, к входам которого подключены также выходы блока прогноза и программного блока, выходы блока сравнения подключены к блоку индикации и сиг-. нализации и к входам решающего блока, к входам которого подключеныЮ также выходы программного блока, выходы решающего блока подключены к входам блока индикации и сигнализации, а к управляющим входам всех блоков подключены выходы тай 1 Недостатками известного устройства являются наличие на каждый датчик .расхода электрической энергии и датчик технологических процессов ин дивидуальиой линии связи и аппаратур" ная избыточность (применяются два вы" числительных устройства - решающий блок.и блок прогноза для решения локальных задаЧ), что повьппает сто- Я имость устройства.Цель изьбретения - повышение экономичности устройства. 605 1 Поставленная цель достигается тем, что. в устройстве для управления электропотреблением предприятия, содержащем датчики расхода электроэнергии, датчики технологических процессов, решающий блок, программный блок, блок управления приводами, датчики расхода электроэнергии и датчики технологических процессов включены в узлы матрицы размерностью а х пи в устройство введены входные формирователи, выходные усилители, блок приема информации, блок согласования, причем на шины е матрицы включены выходные усилители, а вины О матрицы подключены к входам входных формирователей, выходы которых подключены к входам блока приема информации, подключенному к решающему блоку, который связан с блоком согласования, выходы которого подключены к входам блока управления приводами, причем решающий блок соединен с программным блоком, а выходы блока приема информации подключены к входам выходных усилителей.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для контроля и управления электропотреблением предприятия; на фиг. 2 - блок-схема решающего блока. Устройство для контроля и управления электроптреблением преприятия содержит (фиг. 1) датчики 1 расхода электрической энергии, датчики 2 технологических процессов, которые включены в узлы матрицы размеромтхИ на шины вкоторой включены выходные усилители 5, представляющие собой транзисторные ключи, коллекторныевыходы которых подключены к шинам л матрицы. Шины й матрицы подключенык входным формирователям 4, представляющим собой триггеры Шмитта, выходы которых подключены к блоку 5 приемаинформации, представляющему параллельный адаптер связи, состоящий извходных и выходных регистров и логических схем управления, Выходы блока5 приема информации подключены к выходным усилителям 5 и к решающемублоку 6, выходы которого подключенык блоку 5 приема информации и к блоку 7, согласования, представляющемусобой параллельный адаптер связи.Выходы блока 7 согласования подключены к блоку 8 индикации н сигнализации, к блоку 9 управления привода3 1 ми и к пульту 10 управления, выходы которого подключены к блоку 7 согласования, выходы которого подключены к решающему блоку 6, выходы которого подключены к программному блоку 11, представляющему собой постоянное или нерепрограимируемое постоянное запо-. минающее устройство. Выходы программного блока 11.подключены к решающему блоку 6.Решающий блок (фиг. 2) содержит процессор 12, к входаи которого под" ключены первый и второй выходы тактового генератора 13, представляющего собой двухфазный генератор, К входу процессора 12 подключен выход контроллера 14 приоритетных прерываний, х входу которого подключен выход программируемого интервального таймера 15, Адресные выходы процессора 12 через шинные формирователи 16 адреса, представляющие собой трехстабильные схеьы, подключены к шине 17 адреса.Выходы данных процессора через шинные формирователи 18 данных (аналогичные шинным формирователям адреса) подключены к шине 19 данных. Кро ме того выходы данных процессора подключены к регистру 20 состояний . процессора, представляющему собой многорежимный буферный регистр, к которому также подключены управляющие выходы процессора 12 и третий выход тактового генератора 13. Выходы регистра 20 состояний нроцессора через дешифратор 21 состояний процессора подключены к шине 22 управления. К шинам адреса 17, данных 19 и. управления 22 подключены контроллер 14 приоритетных прерываний, программируеиый интервальный таймер 15 и оперативное запоминающее устройство 23. Выходами и входаии решающего блока являются шины адреса 17, данных 19 и управления 22.Устройство работает следующим образом.Каждый датчик 1 расхода,электрической энергии выдает импульс, соответствующий определенному количеству энергии. Энергетический вес импульса определяется коэффициентом трансформации трансформаторов тока и напряжения.Каждый датчик 2 технологического процессора несет информацию,о состоянии потребления электрической энер 125605 и др,),10 15 Ю ,5 30 35 40 45 50 гии (например, "включен" или "выключен" потребитель, "пустой" или за, полнен бункер, "нижний" или "верхний" уровень жидкости в резервуаре По сигналам .программируемого интервального таймера 15, поступающим на контроллер 14 приоритетных прерываний, последний вырабатывает сигнал прерывания, который поступает на процессор 12. По заданному в программном блоке 11 алгоритму решающий блок 6 производит опрос состояния датчиков 1 расхода электрической энергии и датчиков 2 технологических процессов.По каждому сигналу прерываний решающий блок 6 через блок 5 приема информации подключает один иэ выходных усилителей 3 к одной из шин щ. В результате к блоку 5 приема информации через входные формирователи 4 подключаются сразу И датчиков.С приходом следующего сигнала прерывания решающий блок подключает следующий усилитель 3 блока, в результате опрашиваются следующие Н датчиков и т.д. После опроса последней групны, состоящей иэ 1 датчиков, цикл повторяется. Таким образом, за п 1, тактов прерывания опрашиваются в хй датчиков расхода электрической энер,гни и датчиков технологических процессов, при этом для их подключенияк блоку приема информации достаточно в + И проводов (например, дляопроса 64 датчиков достаточно 16проводов),В оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ) 23 решающего блока 6запоминается информация о состояниикаждого из опрашиваемых датчиков.Так ках входные сигналы могут бытьискажены помехаии, то в ОЗУ 23 запоминается информация на протяжениинескольких циклов опроса датчиков.Считается, что датчик расхода электрической энергии выдает импульс,если решающий блок встречает некоторую комбинацию входных сигналов (например, 001 1 или для повышения достоверности приема информации можетбыть задана другая комбинация, например 00001111) . Для контроля состояния датчиков технологических процессов задаются другие ходовые комбинации (например, 11,00 или 111, 00 и др.), Вконце каждого цикла опроса датчиковпроизводится сдвиг информации. Приэтом информация старшего разряда стирается, а ячейка младшего разрядаподготавливается для приема информации о состоянии датчика в новом цикле опроса,Но тем же сигналам прерывания кзаданному программным блоком 11 алгоритму решающий блок ведет программный таймер и календарь с выработкой меток "конец секунды", "конецминуты", "конец получаса", "конецчаса", "конец суток" и "конец меся ца", 15По сигналам датчиков 2 технологических процессов и по заданномупрограммным блокам 11 алгоритму осуществляется. выработка управляющихсигналов, обеспечивающих внепиковый 20режим работы потребителей, а такжепринудительное включение этих потребителей в периоды технологическихспадов нагрузки (если позволяет технологический процесс предприятия). 25Выработанные в решающем блоке 6 сигналы через блок 7 согласования поступают в блок управления на соответствующие потребителям схемы автоматизации, регуляторы, коммутационные 30устройства.Данные, поступающие с датчиков 1расхода электрической энергии, умножаются на коэффициенты, хранящиесяв программном блоке 11 и соответствующие определенной цене входногоимпульса (с учетом коэффициентовтрансформации трансформаторов тока и,напряжения). Полученные данные суммируются с ранее накопленной информацией. В ячейках памяти ОЗУ 23 хранится информация о расходе электрической энергии по каждому каналу втечение заданных промежутков времени.Кроме того, входные данные объединяются в группы с учетом знака (потребляемая или отдаваемая энергия) согласно признаков, хранящихся в программном блоке. Объединенная в группы информация о расходе электроэнергии хранится в ОЗУ 23 в течение циклов времени, задаваемых алгоритмом обработки входных данных,В периоды максимума нагрузкиэнергосистемы формируются данные о30-минутном расходе электрическойэнергии (Р. ), а также преистория орасходе электроэнергии для обеспечения прогноза электропотребления.В решающем блоке 6 формированныеданные сравниваются с заданными величинами Р и в случае Р- Р0оннформацйя через блок 7 согласованияпоступает на блок 8 индикации и сигнализации,Кроме того, в часы максимумов нагрузки энергосистемы по заданномуалгоритму вычисляется прогнозное значение электропотребления на конецконтролируемого интервала (Р). Врешающем блоке 6 результат прогнозасравнивается с заданной величиной ив случае Р, - Р0 информация чезорез блок 7 согласования поступаетна блок индикации и сигнализации.Решающий блок 6 по заданному в программном блоке 11 алгоритму производит выбор потребителей, за счет которых снижается электропотребление.Выбор потребителей производится сучетом их состояния, информация окотором поступает с датчиков 2 технологических процессов, Сигналы на отключение потребителей поступают вблок 9 управления приводами, который вырабатывает управляющие воздействия на потребителя.Пульт 10 управления в устройствеслужит для ввода в ОЗУ 23 решающегоблока 6 заданных величин, такихкакзаданная мощность Р , время началаЗди окончания периодов максимума энер/госистемы, а также для выхода наиндикацию информации об электропотреблении предприятия.Повышение экономической эффективности обеспечивается за счет сокращений линий связи от датчиков расхода электрической энергии и от датЬчиков технологических процессов кустройству, а также за счет сокращения аппаратурнык затрат.