Устройство для автоматического регулирования электрической нагрузки

СОЮЗ СОЕЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ия" ОПИСАНИ СКОМУ СВИДЕ А ЕСКОГОНАГРУЗКИ бласти ия -я. По тайме ж может руемого еляет сть по ыо, нФормаблока 5,ДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИИ(71) Белорусский Филиал Государственного научно-исследовательского энергетического института имГ.И.Кржижановского(5 б) Авторское свидетельство СССР У 805472, кл. Н 02 Т 3/00, 198 1.Авторское свидетельство СССР У 1181059, кл. Н 02 Л 13/00, 1984.л Югрузагм(54) УСТРОЙСТ РЕГУЛИРОВАНИЯ (57) Изобретен электротехники расширение обл временным метк ра 23, блок 5 мощность кото использовать д отрезка временнеобходимую р разности межд поступающей с ции и Возмож ВО ДЛЯ АВТОИАТИЧЭЛЕКТРИЧЕСКОЙие относится к оЦель изобретеасти использоваам, приходящимопределяет возмрую потребительо конца контроли. Блок 4 опредгулируемую мощиу текущей мощносблока б приемаой мощностью с12594Блок 3 рассогласования определяет раз ность между необходимой мощностью и уже отключенной мощностью нагрузки (Н), значение которой поступает с блока 2. Блок 10 лимитов времени осуществляет хранение временных уста. вок на ограничение отключения Н (запоминающее устр-во (ЗУ) 12), времени отключения нагрузок (ЗУ 15), времени непрерывной работы Н (ЗУ 17); При работе осуществляется одновременный опрос одноименных ячеек всех трех ЗУ, адрес которых определяется счетчиком 26 адреса Н. Выход со схемы 11 сравнения блока 10 является управляю 14щим входом для блока 2 определенияотключаемой Н. Если время отключенияданной Н больше уставки, то указаниена ее включение не поступает до техпор, пока ее непрерывная работа непревысит уставку на необходимое дляданной Н время беспрерывной работы.При этом в зависимости от знака сигнала, поступающего с блока 3, сигнала о состоянии Н, поступающего с блока 1, порогового значения рассогласования, поданного с пульта 9управления, блоком 2 Формируетсясигнал на отключение выбранныхН.ил.Изобретение относится к автоматизации управления электронотреблением промьщщенных предприятий в часы максимума нагрузки энергосистемы и может быть использовано в любой отрасли для ограничения электропотребления на заданном уровне.Цель изобретения - расширение области использования.На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит блок 1 выбора объектов регулирования, блок 2 определения отключаемой нагрузки, блок 3 рассогласования, блок 4 определения необходимой регулируемой мощности, блок 5 определения возможной мощности, блок 6 приема информации, датчики 7 расхода электроэнергии, блок 8 сравнения, пульт 9 управления, блок 10 лимитов времени, куда входят первая схема 11 сравнения, запоминающее устройство (ЗУ) 12 для хранения Уставок, вторую схему 13 сравнения, счетчик 14 времени отключения нагрузок, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 15 для хранения времени отключения нагрузок, счетчик 16 времени непрерывной работы, ОЗУ 17 для хранения времени непрерывной рабаты, схемы И 18, ИЛИ 19, И 20 и ИЛИ 21, блок 22 управления, куда входит тай.мер 23, схему 24 синхронизации, триг-, гер 25 запуска, счетчик 26 адреса нагрузки, пульт 2 7 задания уставок,5 1 О 15 О 25 30 2управляющий выход 28, синхронизирующие выходы 29-32, выход адреса 33 нагрузок, управляющий выход 34, выход 35 значения уставки.Устройство работает следующим образом.Информация о расходах электроэнергии поступает от датчиков 7 на вход блока 6 приема информации. Последний производит последовательный опрос дат. чиков 7, выделяет на фоне помехи полезные сигналы, которые затем со своим весовым коэффициентом для перехода в именованные единицы измерения поступают на вход блока 5 определения возможной нагрузки (Р ) . Одновременно блок 6 определяет текущую мощность (Р,), усредненную за выбранный отрезок времени, например 1-5 мин.Блок 5 определения возможной нагрузки по информации, поступающей из блока 6, и значению заявленной мощности (Р ) с пульта 9 управления про сизводит по временным меткам приходящим с таймера 23 вычисление возможной мощности (Рв), которую потребитель может использовать до конца контролируемого отрезка времени, например, полчаса в часы максимума нагрузки энергосистемы, не рискуя превысить заданный лимит мощности. Вычисление Р производится по формулегде Э- потребление электроэнергиис начала контролируемогополучаса в часы максимумовнагрузки энергосистемы;Йе - времЯ, пРошедшее с начала 5получаса;0,5 - 30 минутный отрезок времени,Блок 4 определения необходимойрегулируемой мощности Ря ) по сигналу с таймера 23 определяет разностьмежду значениями текущей мощности,поступающей с блока 6, и возможноймощности, поступающей с блока 5:Рц Ртек РвЗначение необходимой регулируемой мощности (Р) со своим знаком поступает на первые входы блока 3 рассогласования, на вторые входы которого поступает значение величины отключенной мощности Р ) с блока определения величины отключаемой нагрузки. Блок 3 рассогласования представляет собой обычный комбинационный сумматор, выполняющий функции определения разности Ь Р:аР=Р -РН откБлок 22 управления осуществляет 30 управление и синхронизацию работы блоков устройства. Он содержит таймер 23, который вырабатывает значение текущего времени й), метки времени усреднения для определения те кущей мощности (Рек) в блоке 6 и возможной мощности РВ ) в блоке 5, а также метку времени, когда цроизводится сравнение Рс Рз в блоке 4 с одновременным начальным сбросом бло ка 2 определения отключаемой нагрузки. Один из выходов таймера соединен с входом схемы 24 синхронизации.Схема 24 синхронизации представляет собой счетчик с дешифратором. 45 Она обеспечивает получение четырех синхронизирующих сигналов 29-32. Выход 32 схемы 24 соединен со счетным входом счетчика 26 адреса нагрузок, разрядность которого определяется 56 числом нагрузок, участвующих в регу. лировании. Частота поступающих с таймера сигналов на вход схемы синхронизации выбирается из условия, чтобы .за выбранный отрезок времени, .55 например 20-60 с, была обеспечена возможность со счетчика 26 адреса нагрузок опросить все управляемые Ъ нагрузки, причем каждому адресу выбранной нагрузки соответствует полный набор синхрониэирующих сигналов со схемы 24 синхронизации.С пульта 27 задания уставок про-, изводится по каждой нагрузке занесение в ЗУ 12 для хранения уставок зна.чений отрезков времени, на которое возможно отключение данной нагрузки, а также время необходимой беспре рывной работы длинной нагрузки. Одно временно адрес выбранной нагрузки заносится в счетчик 26 адресов нагрузок.Триггер 25 запуска служит для обнуления ячеек памяти ОЗУ 15 и 16.С приходом метки "Сброс" с пульта 9 управления триггер 25 запуска устанавливается в нулевое состояние;сбрасывая управляющим выходом 28 через схему ИЛИ 19 счетчик времени отключения нагрузок в нулевое состоя.ние и через схему ИЛИ 21 счетчик времени непрерывной работы в нулевое состояние, счетчик 24 адреса и схема синхронизации также будут. на.ходиться в исходном состоянии.После окончания сигнала "Сброс" схема 24 синхронизации и счетчик 26 адресов нагрузок начинают работать, Производится обнуление всех ячеек 15 и 17 памяти, пока сигналом переполнения с счетчика 26 триггер запус. ка не установится в единичное состояние.Блок 10 лимитов времени содержит три устройства 12, 15 и 17 памяти, Устройство 12 служит дляхранения временных уставок на ограниченив отключения нагрузок и на необходимое время беспрерывной работы нагрузки, которые, заносятся ЗУ с пульта 27 задания уставок блока 22 управления, Устройство 15 служит для хранения времени отключения нагрузок, а устройство 17 - для хранения времени непрерывной работы нагрузок. При работе производится одновременный опрос одноименных ячеек всех трех устройств памяти, адрес которых определяется счетчиком 26 адреса нагру" зок, По сигналу 29 со схемы 24 синхронизации производится запись содержимого ОЗУ 5 для хранения времени отключения в счетчик 14, а содержимого ОЗУ для хранения времени непрерывной работы в счетчик 16.3 12594Вторая схема 13 сравнения произ" водит сравнение значения времени непрерывной работы выбранной нагрузки с ее уставкой, хранящейся в ЗУ 12. Если оно превышает уставку, то выход схемы сравнения через схему ИЛИ 19 устанавливает счетчик 1.4 в нулевое состояние, а если не превышает, то содержимое счетчика остается без изменения. По сигналу 30 со схемы син- ц хронизации в один из счетчиков 14 и 16 через схемы И 18 и 20 в зависимости от управляющего сигнала с блока 1 выбора объектов регулирования, который характеризует состояние нагрузки включена или выключена), добавляется единица. Причем, если нагрузка отключена, то с добавлением единицы в счетчик времени отключения одновременно через схему ИЛИ 21 производится сброс счетчика 16 времени непрерывной работы. Выход с первой схемы сравнения является управляющим входом для блока определения отключаемой нагрузки, характеризующим воэможность использования данной нагрузки в регулировании электропотребления. Если время отключения данной нагрузки больше уставки, то указание на ее включение не поступает до тех пор, пока ее непрерывная работа не превышает уставку на необходимое для данной нагрузки время беспрерывной работы. По сигналу 31 с схемы синхронизации содержимое счетчиков 14 и 1735 записывается в соответствующие ОЗУ 15 и 17 и счетчик адреса до сигналу 32 выбирает новые ячейки памяти.Блок 2 определения отключаемой нагрузки работает следующим образом.Блок 3 рассогласования вычитает иэ значения необходимой мощности отключения, поступающей со своим знаком с блока 4, значение уже отключенной мощности, поступающей с блока 2.Если разность ЬР с блока 3 имеетположительный знак, то необходимопроизвести отключение части нагрузок,участвующих в регулировании. В этомслучае блок 2 по сигналу 31 с блокауправления производит анализ адреса33 нагрузки, поступающей от счетчика26 адресов,и управляющего сигнала осостоянии нагрузки с блока 1.При этом возможен вариант, когдавыбранная по данному адресу нагрузкауже отключена. Тогда, если время ееотключения не превышает заданной ус 14 Ьтанки, то в блок 1 подается сигнал онеобходимости ее включения в работу,а величина Р, поступающая на входблока рассогласования, уменьшаетсяна величину электрической мощностиданной нагрузки,Если же время предыдущего отключения нагрузкине превышаетэаданной уставки (когда выбранная по данному адресу нагрузка включена),то в блоквыдается сигнал на ее отключение и квеличине Р, добавляется значениеэлектрической мощности данной нагрузки. Если время предыдущего отключения превышает уставку, то все остается беэ изменений и производитсяпереход к анализу следующей нагрузки.Если разность 4 Р с блока 3 имеетотрицательный знак, то абсолютноезначение сравнивается с порогом (П),значение которого задается с пультауправления. При АРП блок 2 про"изводит включение регулирующих нагрузок, а если ьРП, то измененийв величине отключенных нагрузок непроизводится, Величина П выбираетсяиэ условия, что значение П большелюбой иэ нагрузок,Блок выбора объектов регулирования работает следующим образом.По сигналу 33 со счетчика 24 адреса нагрузок блока 22 управления -он выдает в блок 10 лимитов времени и в блок определения величины отключаемой нагрузки управляющий сигнал о состоянии выбранной нагрузки (включена/выключена) . Ответной реакцией этих блоков буцет выдача с блока 2 управляющих сигналов на включение или отключение выбранной нагрувки.Пульт 9 управления позволяет вызывать на индикацию значения ьР текущего времени, производить запуск всего устройства, а также задавать необходимые уставки порога чувствительности и заявленной мощности.Формула изобретенияУстройство для автоматического регулирования электрической нагрузки, содержащее первичные датчики расхода электроэнергии, подключенные к блоку приема информации, управляющий вход которого соединен с одним иэ выходов блока управления, а первые выходы подключены к блоку определения возможной мощности, управляющий7 1259414 8вход которого подключен к блоку уп- кения, выход которой подключен к управления, а выходы - к блоку опреде- равляющему входу блока определенияления необходимой регулируемой мощ- отключаемой нагрузки, информационности, вторые входы которого подклю- ные выходы счетчика времени отключе"чены к блоку приема информации, а ния подсоединены к.информационнымуправляющий вход подключен к блоку входам ОЗУ для хранения времени отуправления, информационные выходы ключения нагрузок, а счетный входблока определения необходимой Регу- , счетчика соединен с выхОдом схемы И,лируемой мощности вместе с выходом первый вход которой подключен к упзнакового разряда подключены к пер равляющему выходу блока выбора объеквым входам блока рассогласования, тов регулирования, а второй входвтоРые вхоДы которогО поДключены к счетчика времени и вход управленияинформационным выходам блока опреде- записью в ОЗУ для хранения отключеления отключаемой нагрузки, информа- ния нагрузок подключены к соответционный выход блока рассогласования 15 ствующим выходам схемы синхронизаподключен к пульту управления и пер- ции блока управления, выход заданиявым входам блока сравнения, а знако заявленной мощности пульта управлевый выход подключен к пульту управния подключен к вторым управляющимления и блоку определения отключаевходам блока определения возможноймой нагрузки, вторые входы блока 2 а нагрузки, а выходы таймера подклюсравнения подключены к выходам задачены к управляющим входам пульта упния порога чувствительности пультаравления, отличающеесяуправления а выход - к блоку опре-тем, что, с целью расширения о ласра рения обласделения отключаемой нагрузки, блокти использования, в блок лимитоввыбора объектов регулирования, управвремени дополнительно введены заполяющие входы выбора нагрузок котороминающее устройство Злу для хранегоподключены к выходу блока опрения уставок, ОЗУ для хранения време- деления отключаемой нагрузки, управ.ни непрерывной работы, вторая схемалякнций выход блока выбора объектовсравнения, вторая схема И и дверегулирования подключен к входу блосхемы ИЛИ, причем инрормвционныека определения отключаемой нагрузкивходы ЗУ для хранения уставок подклюи блоку лимитов времени, пульт управления, управляющий сбросом выход чены к информационным выходам пульта которого подсоединен к блоку выборазадания Уставок блока управления, объектов регулирования и блоку управ" первые информационные выходы ЗУ для ления, который содержит таймер, выход хРанения уставок подключены к вторым35которого подключен к схеме синхрони- информационным входам первой схемы зации, выходы которой предназначены сРавнения, а вторые информационные для управления работой устройства, выходы - к первым информационным счетчик адреса счетный вход которо- входам второй схемы сравнения, адресЭ 4 аго подключен к одному из входов схе- ные входы ЗУ для хранения уставок, мы синхронизации, а выход переноса -ОЗУ для хранения времени отключенияф . и ОЗУ для хранения времени непрерывк входу Я триггера запуска, выходыной работы подсоединены к выходу счетчика адреса подключены к адрессчетчика адреса блока управления, ным входам блока выбора объектов Ре вход сброса счетчи авход с роса счетчика времени отключе гулирования и блока определения отния нагрузок подключен к выходу пер, ключаемой нагрузки, установочные.мвой схемы ИЛИпервый вход которойвходы счетчика адреса подключены кФ" соединен с выходом второй схемы срав"пульту задания уставок, блок. лимитов нения, информационные выходы ОЗУ хра" .времени содержит оперативное запоми нения времени непрерывной работы наг нающее устройство (ОЗУ) для хранения рузок подсоединены к вторым информа. времени отключения нагрузок, схему ционным входам второй схемы сравнесравнения, счетчик времени отключе" ния, установочным входам второй схе.ния нагрузок, схему И, причем выходы мы сравнения и установочным входамОЗУ для храненйя времени отключения 55 счетчика времени непрерывной работынагрузок подключены кустановочным .нагрузок, информационные выходы котовходам счетчика времени отключениярого подключены к информационнымнагрузок и первым входам схемы срав- входам ОЗУ непрерывной работы, аСоставитель К.ФотннаТехред Л,Олейник . Корректор: М.Самборская Редактор И,Дербак Заказ 5133/54 Тираж 612 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д 4 ИПроизводственно-полиграфическое предприятие,. г.Ужгород, ул.Проектная, 4 9 125 счетный вход - к выходу второй схемы И, первый вход которой подсоеди нен к. Управляющему выходу блока выбора обьектов регулирования, сброс счетчика времени непрерывной работы нагрузок подключен к выходу второй .схемы ИЛИ, первый вход которой соединен с выходом первой схемы И, вто 9414 10рые входы второй схемы И, первой и второй схем ИЛИ, а также входы управления записью ЗУ для хранения уставок, ОЗУ для хранения времени непре рывной работы и счетчика временинепрерывной работы подключены к соответствующим выходам схемы синхронизапии блока управления.