Устройство для определения электрической нагрузки

ВОЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) е 3,ТОРСИ ИДЕТЕПЬСТВУ ионный инстилева и Куйбыского спирта ай ЕЛЕ НИЯ тся к устроибляемой мощя - р ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРТРИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ(57) Изобретение относствам контроля за нотркостью. Цель изобретен ние функциональных воэмояностгй устройства, Устройство содержит датчикирасхода электроэнергии, блок 2 приема информации, блок 3 управления и синхронизации, счетчик 4 текущей нагрузки и регистратор 5, Введение элемента ИЛИ 6, делителя 7 частоты, счетчика 8 импульсов дискретизации, вычитающего счетчика 9 и образование новых функциональных связей позволяют определить среднее значение нагрузки Эа время от начального до текущего моментов контрольного периода. В описании приведен пример реализации блока 3 управления и синхронизации. 1 э.п. ф-лы, 3 ил,25 1 13687Изобретение относится к устройствам контроля за потребляемой мощностью и может быть использовано дляопределения совмещенной электрической5нагрузки по величине израсходованнойэнергии,Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей за счет определения среднего значения нагрузкиза время от начального до текущегомоментов внутри контрольного периода,На фиг1 представлена схема устройства для определения электрическойнагрузки", на фиг. 2 - график, поясняющий процедуру определения среднего значения нагрузки по величине расхода электроэнергии на интервалеусреднения на фиг. 3 - схема блокауправления и синхронизации.20Устройство состоит из датчиков 1расхода электроэнергии, блока 2 приема информации, блока 3 управленияи синхронизации, счетчика 4 текущейнагрузки, регистратора 5, элементаИЛИ 6, делителя 7 частоты, счетчика8 импульсов дискретизации, вычитающего счетчика 9, причем датчики 1расхода электроэнергии соединены свходом блока 2 приема информации, выход которого через элемент ИЛИ би делитель 7 частоты соединен со счетным входом счет 1 ика 4 текущей нагрузки, управляющие входы делителя7 частоты соединены с выходами счет 35чика 8 импульсов дискретизации, выходы счетчика 4 текущей нагрузки соединены с установочными входами регистратора 5 и вычитающего счетчика 9,выход которого соединен с управляющимвходом блока 3 управления и синхронизации, первый выход которого соединен со счетным входом счетчика 8 импульсов дискретизации и управляющимивходами параллельной записи регист 45ратора 5 и вычитающего счетчика 9,второй выход соединен с управляющими.входами сброса счетчика 4 текущейнагрузки и вычитающего счетчика 9, атакже с установочным входом счетчика 8 импульсов дискретизации, третий50выход - с управляющими входом блока2 приема информации и входом выборарежима счета счетчика 4 текущей нагрузки, а четвертый выход - с вторымвходом элемента ИЛИ 6 и счетным вхо 55дом вычитающего счетчика 9.Блок управления и синхронизациисодержит генератор 10 временных интер 88 2валов, триггер 11 и элемент И 12, причем первый и второй выходы генератора 10 временных интервалов являются первым и вторым выходами блока управления и синхронизации, выход триггера 11 подключен к первому входу элемента И 12 и является третьим выходом блока управления и синхронизации, четвертым выходом которого является выход элемента И 12, второй вход которого подключен к третьему выходу генератора 10 временных интервалов, Р-вход триггера 11 подключен к шине логической единицы, С-вход - к первому выходу генератора 10 временных интервалов, а К-вход является управляющим входом блока управления и синхронизации.Работу рассмотрим на примере устройства, ежеминутно определяющего получасовую нагрузку, усредняемую за время от начала отсчета получасового контрольного периода, В этом, устройстве блок 3 управления и синхронизации вырабатывает на первом выходе импульсы дискретизации с периодом 1 мин; коэффициент пересчета счетчика 8 импульсов дискретизации равен 30, смена состояний счетчика 8 импульсов дискретизации, задающих коэффициенты деления делителя 7 частоты, происходит в следующей последовательности: 1,2,329,30, 1,2, , делитель 7 частоты обеспечивает изменение коэффициента деления от 1 до 30.Начальное состояние основных элементов схемы: в счетчике 8 импульсов дискретизации записано значение =1, следовательно, коэффициент деления делителя 7 частоты устанавливается также равным 1; счетчик 4 текущей нагрузки и вычитающий счетчик 9 устанавливаются в нуль; счетчик 4 текущей нагрузки настроен на режим суммирования сигналов с третьего выхода блока 3 управления и синхронизации, в регистраторе 5 записана и выводит-. ся на индикацию информация о получасовой нагрузке за предыдущие полчаса,На вход блока 2 приема информации с датчиков 1 расхода электроэнергии поступают информационные импульсы, которые преобразуются в серии счетных импульсов. Количество счетных импульсов в серии определяется "весом" информационного импульса датчика 1 расхода электроэнергии (киловатт- часах). Для того, чтобы в счетчике3 136874 текущей нагрузки в течение 1 минсформировалось числб, равное среднему за 1 мин значению нагрузки, необходимо, чтобы серия содержала в60 раз больше счетных импульсов,1Р, = 60 , И;,Я; 1 кВт ча= 2: И, Яквт,10где Р, - средняя нагрузка за 1 мин,М - количество информационныхимпульсов, пришедших с -годатчика в течение 1 мин,Я,О - "вес" информационного импульса 1-го датчика,кВт ч;Я;,=:6 Щ ;о - приведенное к одноминутномуинтервалу значение весовогокоэффициента, кВт;201 - количество датчиковВ течение первой минуты делитель 7 частоты настроен на коэффициент деления равный 1 поэтому серии счетЭ У25 ных импульсов проходят на счетчик 4 текущей нагрузки через делитель 7 частоты без изменений. В результате в конце первой минуты в счетчике 4 текущей нагрузки накапливается величина, равная среднему значению нагрузки за 1 мин (точка а на графике фиг, 2). В этот момент (ежеминутно) с первого выхода блока 3 управления и синхронизации поступает сигнал, по которому содержимое счетчика 4 теку щей нагрузки заносится в регистратор 5 и в вычитающий счетчик 9, а содержимое счетчика 8 импульсов дискрети-. зации увеличивается на 1 (с=2).Одновременно сигналом с третьего выхода 40 блока 3 управления и синхронизации счетчик 4 текущей нагрузки переводится в режим вычитания, а блок 2 приема информации прекращает выдачу счетных импульсов. В то же время с, 45 четвертого выхода блока 3 управления и синхронизации поступают импульсы, считывающие содержимое вычитающего счетчика 9, а через элемент ИЛИ 6 и делитель 7 частоты уменьшают содер жимое счетчика текущей нагрузки. Так как в вычитающем счетчике 9 записана величина Р а коэффициент деления делителя 7 частоты равен 2, то из счетчика 4 текущей нагрузки вычитаРется величина -- что соответствует2точке Ь на графике (фиг.2).В момент 88 4равенства нулю содержимого вычитающего счетчика 9 на блок 3 управленияи синхронизации подается сигнал, возвращающий схему в режим приема информации. Схема устанавливается в состояние, подобное начальному по режимамработы всех блоков, но отличающеесяот него содержимым счетчика 8 импульсов дискретизации (=2), счетчикаР4 текущей нагрузки ( в ) и регистрато 2ра 5 (Р ). На время, пока считывается содержимое вычитающего счетчика9, блок 2 приема информации принимаети запоминает информационные импульсыс датчиков 1 расхода электроэнергии,а после окончания действия управляющего сигнала с третьего выхода блока 3 управления и синхронизации блок2 приема информации преобразует их всерии счетных импульсов, с этой цельюон должен содержать буферный регистрпамяти для запоминания информационныхимпульсов, поступающих с датчиков 1расхода электроэнергии. Поскольку частота поступления информационных импульсов с датчиков 1 расхода электроэнергии несоизмеримо меньше частотысчитывающих импульсов с четвертоговыхода блока 3 управления и синхронизации, то потери информационныхимпульсов с датчиков исключаютсяВ течение второй минуты на счетчик4 текущей нагрузки поступает вдвоеменьшее число счетных импульсов, чемих вырабатывается в блоке 2,так какони проходят через делитель частотыс коэффициентом деления =2, В концевторой минуты в регистратор 5 и вычитающий счетчик 9 записывается содержимое счетчика 4 текущей нагрузки,равное величине средней нагрузки за2 мин (точка с на графике),Р 1Р =(Р -- )+ ) И ю 602 2Р + 1И; а, кВт,где Р . - среднее значение нагрузки2за 2 мин;И, - количество информационныхимпульсов, пришедших с 1-годатчика в течение второйминутыЯ5 13687Содержимое счетчика 8 импульсовдискретизации увеличивается на 1,коэффициент деления делителя 7 частоты устанавливается равным с=3,счет 5чик 4 текущей нагрузки переводится врежим вычитания. Импульсами с четвертого выхода блока 3 управления и синхронизации происходит считывание содержимого вычитающего счетчика 9 и 10уменьшение содержимого счетчика 4 те 1Ркущей нагрузки на величину - (точка3й на графике, фиг,2),В течение третьей минуты в счетчике 4 текущей нагрузки накапливаетсявеличина, которая к концу третьейминуты равна среднему значению нагрузки за 3 мин,88 2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок управления и синхронизации содержит генератор временных интервалов, триггер, элемент И, причем первый и второй выходы генератора временных интервалов являются первым и вторым выходами бло 20р = р - +ы у60.3 3 - "з1=1Аналогичные преобразования выполняются и в последующие минуты до 30-й включительно. В конце 30-й минуты в счетчике 4 текущей нагрузки формируется величина Р =Р -- -+ - ;) И Ы 60Ргч 130 30о ф1:1равная значению получасовой нагрузки ЭО (точка Г на графике, фиг,2). Управляющий импульс с первого выхода. блока 3 управления и синхронизации записывает эту величину в регистратори вычитающий счетчик 9, а импульс в кон- з це 30-й минуты с второго выхода блока 3 управления и синхронизации устанавливает счетчик 8 импульсов дискретизации в состояние с=1.В конце 30-й минуты сигнал с вто рого выхода блока 3 управления и синхронизации сбрасывает в нуль счетчик 4 текущей нагрузки и вычитающий счетьчик 9, Поэтому на блок 3 управления и синхронизации с выхода вычитающего счетчика 9 поступает сигнал, возвращающий схему в режим приема информации,Таким образом, устройство подготовлено к определению текущей нагруз ки в течение первой минуты следующего получасового интервала. формула изобретения 1, Устройство для определения электрической нагрузки, содержащее датчики расхода электроэнергии, блок приема информации, блок управления и синхронизации, счетчик текущей нагрузкии регистратор, управляющий вход которого соединен с первым выходом блокауправления и синхронизации, второйвыход которого соединен с входом сброса счетчика текущей нагрузки, а третий - с управляющим входом блока приема информации, информационные входыкоторого подключены к датчикам расхода электроэнергии, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей за счетопределения среднего значения нагрузки за время от начального до текущего моментов внутри контрольного периода, в него введены элемент ИЛИ,делитель частоты, счетчик импульсовдискретизации и вычитающий счетчик,причем первый выход блока управленияи синхронизации соединен с управляющим входом вычитающего счетчика исчетным входом счетчика импульсовдискретизации, второй - с установочным входом вычитающего счетчика иустановочным входом счетчика импульсов дискретизации, третий - с входомвыбора режима счетчика текущей нагрузки, четвертый - с первым входомэлемента ИЛИ и счетным входом вычитающего счетчика, а управляющийвход - с выходом вычитающего счетчика, выход блока приема информациисоединен с вторым входом элемента ИЛИ,выход которого соединен через делитель частоты со счетным входом счетчика текущей нагрузки, выход счетчика импульсов дискретизации соединенс управляющимвходом делителя частоты, а выход счетчика текущей нагрузкисоединен с информационными входамирегистратора и вычитающего счетчика,ка управления и синхронизации, выходтриггера подключен к первому входуэлемента И и является третьим выходом блока управления и синхронизации, четвертым выходом которого является выход элемента И, второй входкоторого подключен к третьему выходугенератора временных интервалов, Э7 1368788 8вход триггера подключен к шине логи- лов, а К-вход является управляющим ческой единицы, С-вход - к первому входом блока управления и синхронивыходу генератора временных интерва- зации. О С Составитель С. СафохинТехред М,Дидык Редактор О. Юрковецкая Корректор С, Черни Заказ 286/46 Тираж 772ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ЮРу