CN2874571Y - 微机电力负荷控制装置 - Google Patents
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Abstract
微机电力负荷控制装置，它包括工业控制计算机，其特点是：它还包括信号源和负荷控制器，信号源由电压采样电路，电流采样电路，运算及电压/频率变换电路和脉冲输出电路相连接组成，电压采样电路、电流采样电路与受控制设备的输出端电连接；负荷控制器由输入端口，隔离电路，数字/模拟转换电路，运算及放大电路和输出端口相连接组成，工业控制计算机的输入端与信号源的脉冲输出电路电连接，其输出端与负荷控制器的输入端口电连接，负荷控制器的输出端口与受控制设备输入端电连接。具有能够使用电波动负荷实现均衡控制，降低用电高峰时的最大需量，节省电费支出，控制可靠、精度高等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力控制技术领域，是一种微机电力负荷控制装置。
背景技术
目前我国普遍采用的供电计费方法有基本容量和最大需量两种，由于企业的一次投入必须考虑容量储备，实际负荷量达不到装机总量的65％～70％，对于高耗电能企业为降低固定消耗，通常采用最大需量方式计费。由于企业负荷受到多种因素的影响，负荷不会时刻保持不变，虽然尖峰负荷可能每月仅出现几次，但由于现在普遍用15分钟测量周期1分钟滑差的方式，即使最大需量只出现一次，远高于平均负荷，企业也必须按最大需量方式缴纳电费，给企业造成经济负担。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种可使企业的用电波动负荷实现均衡控制，降低用电高峰时的最大需量，节省电费支出，控制可靠、精度高的微机电力负荷控制装置。
解决其技术问题采用的技术方案是：一种微机电力负荷控制装置，它包括工业控制计算机11，其特征是：它还包括信号源10和负荷控制器12，所述的信号源10由电压采样电路1，电流采样电路2，运算及电压/频率变换电路3和脉冲输出电路4组成，电压采样电路1、电流采样电路2与受控制设备13的输出端电连接，电压采样电路1、电流采样电路2与运算及电压/频率变换电路3电连接，运算及电压/频率变换电路3与脉冲输出电路4电连接；所述的负荷控制器12由输入端口5，隔离电路6，数字/模拟转换电路7，运算及放大电路8和输出端口9组成，输入端口5与隔离电路6电连接，隔离电路6与数字/模拟转换电路7电连接，数字/模拟转换电路7与运算及放大电路8电连接，运算及放大电路8与输出端口9电连接，工业控制计算机11的输入端与信号源10的脉冲输出电路4电连接，工业控制计算机11的输出端与负荷控制器12的输入端口5电连接，负荷控制器12的输出端口9与受控制设备13输入端电连接。
所述信号源10的电压采样电路1由电压互感器T1～T 3，电阻R1～R6、R13～R18和电容C1～C6相连接组成，电压采样电路1通过其电压互感器T1～T3与受控制设备13的输出端电连接组成。
所述信号源10的电流采样电路2由电流互感器T4～T6，电阻R7～R12、R19～R27和电容C7～C12相连接组成，电流采样电路2通过其电流互感器T4～T6与受控制设备13的输出端电连接组成。
所述信号源10的运算及电压/频率变换电路3由集成电路U1，晶振Y1，电容C13～C29，电阻R28、R29和发光二极管D1相连接组成。
所述信号源10的脉冲输出电路4由电阻R30、R31，发光二极管D2、D3和光电偶合器N1、N2相连接组成，信号源10的脉冲输出电路4通过其光电偶合器N1、N2与工业控制计算机11的输入端电连接。
所述负荷控制器12的隔离电路6由电磁隔离K1～K12和二极管D5～D16组成。
所述负荷控制器12的数字/模拟转换电路7为集成电路U3。
所述负荷控制器12的运算及放大电路8由运算放大器U4～U6，电阻R32～R40，电容C30～C34，稳压二极管D4和三极管T4相连接组成，负荷控制器12的运算及放大电路8通过其三极管T4的集电极与三极管T4的集电极相连的输出端口9与受控制设备13输入端电连接。
本实用新型的微机电力负荷控制装置具有的有益效果是：
1.由于用电波动负荷实现均衡控制，降低了用电高峰时的最大需量，节省电费支出5％～30％。
2.由于整个用电负荷均衡，减少了供电系统的冲击电流，减少长期峰值冲击对供电设备的损坏，能够提高供电系统和供电设备的可靠性和使用寿命。
3.可提高企业供电设备潜在容量，实现企业供电信息化。
4.可广泛用于炼钢炉、铸造炉和电加热系统等电力负荷的控制。
5.控制可靠、精度高。
附图说明
图1为微机电力负荷控制装置方框图。
图2-1为信号源10的电压采样电路1和电流采样电路2原理图。
图2-2为信号源10的运算及电压/频率变换电路3和脉冲输出电路4原理图。
图3-1为控制器12的输入端口5、输出端口9和隔离电路6原理图。
图3-2为控制器12的数字/模拟转换电路7和运算及放大电路8原理图。
具体实施方式
下面利用附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
参照图1，图2-1和2-2，微机电力负荷控制装置具有工业控制计算机11，信号源10和负荷控制器12三大部分。工业控制计算机11采用市售EVOC型。信号源10由电压采样电路1，电流采样电路2，运算及电压/频率变换电路3和脉冲输出电路4组成。电压采样电路1、电流采样电路2与受控制设备13的输出端电连接，电压采样电路1、电流采样电路2与运算及电压/频率变换电路3电连接，运算及电压/频率变换电路3与脉冲输出电路4电连接。所述信号源10的电压采样电路1由电压互感器T1～T3，电阻R1～R6、R13～R18和电容C1～C6相连接组成，电压采样电路1通过其电压互感器T1～T3与受控制设备13的输出端电连接组成。其中：A相电压AC220V加于电压互感器T1的1和2脚之间，在其3和4脚得到一个相当于输入电压10％隔离的低电压信号，低电压信号由电阻R1、R13和R2、R14进行分压，将分压的交流电压信号加在运算及电压/频率变换电路3的集成电路U1的13和14脚，电容C1、C2滤出交流电压信号的高频干扰，避免出现信号误差；B相电压AC220V加于电压互感器T2的1和2脚之间，在其3和4脚得到一个相当于输入电压10％隔离的低电压信号，低电压信号由电阻R3、R15和R4、R16进行分压，将分压的交流电压信号加在运算及电压/频率变换电路3的集成电路U1的16和17脚，电容C3、C4滤出交流电压信号的高频干扰，避免出现信号误差；同理，C相电压AC220V加于电压互感器T3的1和2脚之间，在其3和4脚得到一个相当于输入电压10％隔离的低电压信号，低电压信号由电阻R5、R17和R6、R18进行分压，将分压的交流电压信号加在运算及电压/频率变换电路3的集成电路U1的19和20脚，电容C5、C6滤出交流电压信号的高频干扰，避免出现信号误差。所述信号源10的电流采样电路2由电流互感器T4～T6，电阻R7～R12、R19～R27和电容C7～C12相连接组成，电流采样电路2通过其电流互感器T4～T6与受控制设备13的输出端电连接组成。其中：A相电流加于电流互感器T4的1和2脚之间，在电阻R25的两端产生一个电压，由电阻R7、R19和R8、R20进行分压，将分压的信号加在运算及电压/频率变换电路3的集成电路U1的3和4脚，电容C7、C8为滤波电容；B相电流加于电流互感器T5的1和2脚之间，在电阻R26的两端产生一个电压，由电阻R9、R21和Rl0、R22进行分压，将分压的信号加在运算及电压/频率变换电路3的集成电路U1的6和7脚，电容C9、C10为滤波电容；同理，C相电流加于电流互感器T6的1和2脚之间，在电阻R27的两端产生一个电压，由电阻R11、R23和R12、R24进行分压，将分压的信号加在运算及电压/频率变换电路3的集成电路U1的9和10脚，电容C11、C12为滤波电容。所述信号源10的运算及电压/频率变换电路3由集成电路U1，晶振Y1，电容C13～C29，电阻R28、R29和发光二极管D1相连接组成。将信号源10的电压采样电路1和电流采样电路2的分压电压和电流信号同时送给集成电路U1进行乘法运算，所得到的信号就是受控制设备13的功率信号，再通过运算及电压/频率变换电路3将其变成数字信号。所述信号源10的脉冲输出电路4由电阻R30、R31，发光二极管D2、D3和光电偶合器N1、N2相连接组成，信号源10的脉冲输出电路4通过其光电偶合器N1、N2与工业控制计算机11的输入端电连接。将信号源10的运算及电压/频率变换电路3的数字信号通过脉冲输出电路4进行光电隔离后，再输给工业控制计算机11。
参照图1、图3-1和3-2，所述的负荷控制器12由输入端口5，隔离电路6，数字/模拟转换电路7，运算及放大电路8和输出端口9组成。输入端口5与隔离电路6电连接，隔离电路6与数字/模拟转换电路7电连接，数字/模拟转换电路7与运算及放大电路8电连接，运算及放大电路8与输出端9电连接，工业控制计算机11的输入端与信号源10的脉冲输出电路4电连接，工业控制计算机11的输出端与负荷控制器12的输入端口5电连接，负荷控制器12的输出端口9与受控制设备13输入端电连接。所述负荷控制器12的隔离电路6由电磁隔离K1～K12和二极管D5～D16组成。所述负荷控制器12的数字/模拟转换电路7为集成电路U3。所述负荷控制器12的运算及放大电路8由运算放大器U4～U6，电阻R32～R40，电容C30～C34，稳压二极管D4和三极管T4相连接组成，负荷控制器12的运算及放大电路8通过其三极管T4的集电极与三极管T4的集电极相连的输出端口9与受控制设备13输入端电连接。负荷控制器12接收工业控制计算机11发出的指令，从负荷控制器12的输入端口5经隔离电路6电磁隔离K1～K6的一次隔离和K7～K12的二次隔离，送入数字/模拟转换电路7即集成电路U3转换成模拟信号，将模拟信号送到运算及放大电路8的运算放大器U4～U6进行运算放大后由运算放大器U6推动三极管T4的集电极输出模拟电压DC0～5V到输出端口9送给受控制设备13，从而控制受控制设备13的给定功率，实现负荷控制。
本实用新型的微机电力负荷控制装置的信号源10和工业控制计算机11装于控制柜内，负荷控制器12可安装于受控制设备13的操纵台上。控制软件的编程是本领域技术人员所熟悉的技术。本实用新型的微机电力负荷控制装置的实施例并非穷举，可根据本实用新型所获得的启示，实现若干台受控制设备的负荷控制。
Claims (8)
1.一种微机电力负荷控制装置，它包括工业控制计算机(11)，其特征是：它还包括信号源(10)和负荷控制器(12)，所述的信号源(10)由电压采样电路(1)，电流采样电路(20)，运算及电压/频率变换电路(3)和脉冲输出电路(4)组成，电压采样电路(1)、电流采样电路(2)与受控制设备(13)的输出端电连接，电压采样电路(1)、电流采样电路(2)与运算及电压/频率变换电路(3)电连接，运算及电压/频率变换电路(3)与脉冲输出电路(4)电连接；所述的负荷控制器(12)由输入端口(5)，隔离电路(6)，数字/模拟转换电路(7)，运算及放大电路(8)和输出端口(9)组成，输入端口(5)与隔离电路(6)电连接，隔离电路(6)与数字/模拟转换电路(7)电连接，数字/模拟转换电路(7)与运算及放大电路(8)电连接，运算及放大电路(8)与输出端口(9)电连接，工业控制计算机(11)的输入端与信号源(10)的脉冲输出电路(4)电连接，工业控制计算机(11)的输出端与负荷控制器(12)的输入端口(5)电连接，负荷控制器(12)的输出端口(9)与受控制设备(13)输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的微机电力负荷控制装置，其特征是：所述信号源(10)的电压采样电路(1)由电压互感器T1～T3，电阻R1～R6、R13～R18和电容C1～C6相连接组成，电压采样电路(1)通过其电压互感器T1～T3与受控制设备(13)的输出端电连接组成。
3.根据权利要求1所述的微机电力负荷控制装置，其特征是：所述信号源(10)的电流采样电路(2)由电流互感器T4～T6，电阻R7～R12、R19～R27和电容C7～C12相连接组成，电流采样电路(2)通过其电流互感器T4～T6与受控制设备(13)的输出端电连接组成。
4.根据权利要求1所述的微机电力负荷控制装置，其特征是：所述信号源(10)的运算及电压/频率变换电路(3)由集成电路U1，晶振Y1，电容C13～C29，电阻R28、R29和发光二极管D1相连接组成。
5.根据权利要求1所述的微机电力负荷控制装置，其特征是：所述信号源(10)的脉冲输出电路(4)由电阻R30、R31，发光二极管D2、D3和光电偶合器N1、N2相连接组成，信号源(10)的脉冲输出电路(4)通过其光电偶合器N1、N2与工业控制计算机(11)的输入端电连接。
5.根据权利要求1所述的微机电力负荷控制装置，其特征是：所述负荷控制器(12)的隔离电路(6)由电磁隔离K1～K12和二极管D5～D16组成。
6.根据权利要求1所述的微机电力负荷控制装置，其特征是：所述负荷控制器(12)的数字/模拟转换电路(7)为集成电路U3。
7.根据权利要求1所述的微机电力负荷控制装置，其特征是：所述负荷控制器(12)的运算及放大电路(8)由运算放大器U4～U6，电阻R32～R40，电容C30～C34，稳压二极管D4和三极管T4相连接组成，负荷控制器(12)的运算及放大电路(8)通过其三极管T4的集电极与三极管T4的集电极相连的输出端口(9)与受控制设备(13)输入端电连接。
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| CN101788792B (zh) * | 2009-01-23 | 2012-09-19 | 财团法人工业技术研究院 | 需量限定值计算方法、需量控制方法及其系统 |
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| CN101788792B (zh) * | 2009-01-23 | 2012-09-19 | 财团法人工业技术研究院 | 需量限定值计算方法、需量控制方法及其系统 |
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