CS197444B1 - Connection for automatic control of the consumption in the electrification system - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKÁSOCIALISTICKÁREPUBLIKA( 19 )

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY

A OBJEVY

POPIS VYNÁLEZU

K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU (tl) ~ (23) Výstavná priorita (22) Přihlášené 03 02 76 (2I) PV 653-76 (40) Zveřejněné(45) \ vdané 31 08 7901 5 82 197 444 θ’) (Bl) (51) Int. Cl.3 G 01 R 13/0 2 (75) \utor \\ nálezu

TUREÍEK JÁN ing., BRATISLAVA

Zapojenie pře automatické riadenie odběru v e Lekt ri začnej sústave 1

Vynález rieši zapojenie pre automatické riadenie odběru elektřiny v elektrizačnejsústavez a to ako v čase normálnej prevádzkyz to je pri vyrovnanej výkonovej biLancii/ takv čase tesnej výkonovej biLancie, a tiež pri havarijných stavoch. V snahe predisť škodám národného hospodárstva v pripadoch přechodného nedostatku výkonuvo výrobniach elektrickej energie, boli u nás zavedené regulačně opatrenia, na základe kto-rých sa dojednává pravidelné s velkoodberatelmi elektrickej energie odběrový diagram prenormálnu energetická situáciu a tiež sa dojednávajú stupně zniženia odběru elektřiny pretesnejšiu výkonová situáciu. Taktiež pre případ havarijnej situácie v elektrizačnej sústaveje dojednané s vybranými najvačšimi odberatelmi rýchle zniženie odběru na telefonická výzvuelektrárenského dispečera. V niektorých rozvodných podnikoch sa k regulácii odběru čiastočnepouživajú prostiedky hromadného dialkového ovládania. Tieto opatrenia sa osvědčili a značnéprispievajú k udržaniu plynulej dodávky elektřiny všetkým odberatelom, najma v období tes-nejšej výkonovej bilancie a případných výpadkoch výrobných zdrojov. Napriek tomu je nutnékonstatovat, že z hladiska najbližšej budúcnosti, ako i z hladiska perspektivného rozvojaelektrizačnej sústavy, tento sposob riadenia odběru v elektrizačnej sústave nezodpovedá sú- časnému stavu techniky a možnostiam z něho vyplývajúcim. pre zlepšenie tohoto stavu sa navrhuje zapojenie pre automatické riadenie odběru v elektrizačnej sústave,ktopého podstata spočiva v tom, že na vstupy riadiacej jednotky súzapojené čidlo frekvencie, čidlo přenášených výkonov, čidlo celkového odběrového výkonu, 197 444 197 444 čidlo napatia rozvodnej siete, pamatová jednotka a zdroje impulzov o frekvencii úmernej odo- 1 beranému výkonu odberatetov a clalej výstupy riadiacej jednotky sú zapojené na riadiacu auto-matiku hromadného diatkového ovládania a pamatovú jednotku, na ktorej vstup je zapojenývýstup z programovacej jednotky. Súčasne výstup z riadiacej automatiky hromadného dialko-véhfi ovládania je zapojený na vstup vysielača hromadného dialkového ovládania, ktorého vý-stup je připravený na spojenie pomocou tónovej frekvencie prijimačmi hromadného diatkovéhoovládania u vetkoodberatetov, zapojenými na spotřebiče, na ktoré sú súčasne zapojené elektromery so zdrojmi impulzov o frekvencii úmernej odoberanému výkonu odberatetov.

Navrhované zapojenie pre automatické riadenie odběru v elektrizačnej sústave umožňu-je automatické riadenie odběru pri vysekej přesnosti a nezávisle na ludskom činiteli. Auto-matika prevádza zásahy podlá okamžitej potřeby energetickej sůstavy, pričom sa zachovává ajmožnost'priamych zásahov dispečerov. vstúpi do činnosti vtedy, ak na straně výroby boli vy-čerpané všetky zdroje.

Rieši riadenie odběru: a/ v normálnej prevádzke s cietom dosiahnut* vyššiu ekonomiku riadenia, b/ v pripade deficitných stavov programové zataženie vybraných velkoodberatelov s cielomudržat*plynulú dodávku elektřiny o predpisaných parametrech c/ v kritických stavoch elektrizačnej sůstavy - v pripade havárii a podobné, rýchlym opera-tivnym odlahčenim odběru velkoodberatelov podlá programu - s cietom predist* rozpaduelektrizačnej sůstavy.

Osobitne dSležitý význam nadobúda navrhovaný sposob automatického riadenia odběru -v havárijných pripadoch v elek rizačnej sústave, pri výpadku zdrojov výroby alebo porucháchpřenosových zariadeni alebo zlyhani ochrán a relé» vtedy automaticky okamžité odlahčujeodběr najváčšich odberatetov až do docielenia rovnováhy medzi výrobou elektřiny a jej od-berom. to je možné za předpokladu, že převážná část odběru v celej ÍSSR bude riádená navr-hovaným sposobom. přiklad zapojenia pre automatické riadenie odběru v elektrizačnej sústave je znázor-něný v blokovej schéme na priloženom výkrese. Výstupy z čidla χ frekvencie a čidla g derivácie frekvencie sú zapojené na vstupy lo-gického vstupného obvodu J. Jeho výstup, ako i výstupy z čidla 4 přenášených výkonov, čidla5 celkového odběrového výkonu a čidla £ napatia rozvodnej siete sú zapojené na vsťupy riadiacej jednotky 14. Výstupy z tejto riadiacej jednotky 14 sú zapojené na vstupy riadiacej au-tomatiky 2 hromadného dialkového ovládania, vstup výstupnej jednotky 15 a vstup pamatovejjednotky 13. Riadiaca automatika 2 hromadného diatkového ovládania a výstupná jednotka 15sú medzi sebou vzájomne přepojené, výstup z výstupnej jednotky 15 je zapojený na vstup zá-znamu 16. Výstup z riadiacej automatiky hromadného dialkového ovládania je zapojený cez vy-sielač £ hromadného dialkového ovládania, prijimača 2 hromadného diatkového ovládania, spo-jené so spotrebičmi 10. zvolené spotřebiče 10 sú zapojené svojim výstupom na vstup zdrojgv11 impulzov, ich výstupy sú zapojené na datšie vstupy riadiacej jednotky 14. balej je navstup riadiacej jednotky 14 zapojená jednotka 17 pre vkladanie vstupných údajov cez progra-movaciu jednotku 12 a pamatovú jednotku 13. Funkcia jednotlivých členov je nasledovná; 3 197 444 čidlo 1 frekvencie trvale sleduje sieíovú frekvenciu, čidlo 2 derivácie frekvencie sledujejej deriváciu. Logický vstupný obvod £ slúži na spracovanie signálov z čidiel £ frekvenciea 2 derivácie frekvencie. pokial je sietová frekvencia v medziach od menovitej hodnoty pozadanú hodnotu frekvencie a derivácia frekvencie je přibližné nulová, logický obvod £ nevy-dává do riadiaceho obvodu 14 žiadne impulzy.

Ak poklesne sietová frekvencia pod jej zadanú hodnotu a jej tendencia je klesajúca,vysiela logický obvod £ do riadiaceho obvodu 14 příslušný druh impulzov a tento dává povelcez riadiacu automatiku £ hromadného dialkového ovládania a vysielače § hromadného diatko-věho ovládania k postupnému zniženiu zátaže v elektrizačnej sůstave až do doby, keó sa sie-tová frekvencia upraví na zadanú hodnotu a jej derivácia sa bliži k nulovej hodnotě. V pripade stúpnutia sietovej frekvencie nad menovitú hodnotu přejavujúceho sa tiežtým, že hodnota jej derivácie je kladná - vydává vstupný logický obvod £ príslučný druh im-pulzov do riadiaceho obvodu 14 a tento vydává povel k možnému zvýšeniu zataženia v elektri-začnej sústave, a to až do doby dosiahnutia menovitej hodnoty sietovej frekvencie a jej nu-lovej derivácie. je možné tiež také riešenie, že funkciu vstupného logického obvodu £ a připadne tiežčidla derivácie frekvencie 2 převezme riadiaci obvod 14,· V tom pripade je čidlo £ frekvenciepřipojené priamo na vstup riadiaceho obvodu 14. Čidlo 4 prenášaných výkonov poskytuje údaj riadiacej jednotke 14 o přenášených výko-noch v ž.ásobovacej oblasti. Čidlo £ celkového odoberaného výkonu poskytuje údaj riadiacej jednotke 14 o celkovomodoberanom výkone a čidlo & napatie rozvodnej siete poskytuje riadiacej jednotke 14 údajeo napBÍových pomeroch v elektrizačnej sústave.

Vyššie popísané čidlo £ frekvencie, čidlo 2 derivácie frekvencie, čidlo 4 prenášanýchvýkonov, čidlo £ celkového odoberaného výkonu a čidlo £ napatia rozvodnej siete možu sa rea-lizovat*ako analogové alebo ako čidlá s digitálnym výstupom - podlá koncepcie celkového rie-šenia navrhovaného zapojenia pre automatické riadenie odběru v elektrizačnej sústave.

Riadiaca automatika 2 hromadného dialkového ovládania slúži k programovému ovládaníuprijímačov 2 hromadného dialkového ovládania pomocou vysielača 8 hromadného dialkovéhoovládania. Obsahuje časovú jednotku a programátor pre nastavenie vysielaných ovládacíchpovelov v priebehu dna.

Vysielač £ hromadného dialkového ovládania vysiela do elektrickej siete kódované im-pulzy tónovej frekvencie superponované na sietovú frekvenciu 50 Hz a ovládá přijímače £hromadného dialkového ovládania inštalované u velkoodberatelov elektrickej energie, najma: - skupinu prijimačov určených pre využitie volného výkonu v elektrizačnej sústave zapinajúcazávlahové zariadenia, akumulačné spotřebiče a podobné, - skupinu prijimačov inštalovanú u velkoodberatelov, ktorá riadi ich odběr podlá vopredstanoveného programu, podlá energetickej situácie, - skupinu prijimačov inštalovanú u velkoodberatelov ovládajúcu priemyselné spotřebiče vel-kého výkonu, najme v případe kritického stavu v elektrizačnej sústave. 4 197 444

Okrem vyššieuvedených skupin prijimačov g hromadného diatkového ovLádania ovládá vy-sielač 8 přijímače g hromadného diatkového ovládania u Salších odberatelov o menšom výkone,a to v relativné velkom počte, za účelom ziskania údajov o účinnosti převedených zásahov súprostredníctvom zdrojov impulzov 11 sledováni riadeni velkoodběrateli a, a to buďpriamo,alebo v napájacích uzlových bodoch energetickej sústavy.

Zdroje 11 impulzov trvale prenášajú údaj o velkosti odoberaného výkonu riadených vel-koodberatelov do riadiacej jednotky 1.4, a to buďpo vedení rozvodnej siete, alebo po osobit-nom vedeni, programovacia jednotka 12 slúži pre prográmovánie sposobu sledovania odběru ajeho riadenia, včítane naprogramovania nutných zásahov do elektrizačnej sústavy vo vopredstanovených podmienkach. pamstová jednotka 13 slúži pre uloženie dojednaných hodnot odběrových diagramov jednot-livých velkoodberatelov, akó aj podmienok odběru. Balej je určená pre uloženie operativnychúdajov o dennej energetickej situácii.

Riadiaca jednotka 14 preberá prostredníctvom čidla t frekvencie a čidla 2 deriváciefrekvencie, čidla 4 přenášených výkonov, čidla § celkového odběrového výkonu a čidla £ na-pBtia rozvodnej sieté a logického vstupného obvodu J o stave elektrizačnej sústavy na jednejstraně a odoberanom výkone prostredníctvom zdrojov 11 impulzov na straně druhej v spojenis pamdlovou jednotkou 13 porovnává odoberaný výkon jednotlivých odberatelov s dojednaným aprevádza ríadenie odběru podlá potřeby elektrizačnej sústavy a podlá zadaných hodnSt o sta-ve elektrizačnej sústavy.

Vstupná jednotka 15 poskytuje údaje o riadeni odběru a o stave elektrizačnej sústavyv pravidelných nastavených intervaloch numerickým, připadne grafickým údajom. Předpokládá sa, že programovacia jednotka 12, pamatová jednotka 13, riadiaca jednotka14, výstupná jednotka 15 a připadne Salšie zariadenia budú nahradené riadiacim počitačomvhodného typu a velkosti. íinnosťnavrhovaného zariadenia je nasledovná:

Do pamalovej jednotky 13 sa vložia napr. začiatkom mesiaca údaje o dojednaných odbě-rových diagramech s velkoodberatelmi, ktori sů v dosahu riadenia navrhovanou automatikou,včitane dojednaných stupňov zniženia podlá jednotlivých zásobovacích situácii. do tejtojednotky sa vkladajú denne údaje o očekávanej dennej situácii; denný priebeh disponibil-ného výkonu, popřípadě výška a priebeh obmedzovaného výkonu v zásobovacej oblasti a zadanáhodnota sielovej frekvencie.

Zdroje 11 impulzov trvale kontrolujů stav odběru u odberatelov a vysielajú údaje úměr-né odoberanému výkonu do riadiacej jednotky 14, ktorá trvale porovnává výšku skutočnéhoodběru s údajmi o výške dojednaného odběru uloženými v pamatovej jednotke 13 a Sálej pomo-cou čidla 1 frekvencie, čidla 2 derivácie frekvencie, čidla 4 přenášených výkonov, čidla 2celkového odběrového výkonu a čidla £ napatia rozvodnej siete sleduje stav eLektrizačnejsústavy so zretelom na možnost*krytia požiadaviek odberatelov. V čase normálnej prevádzky, tj. pri rovnováhe medzi výrobou elektrizačnej sústavy aspotřebou, ke9 elektrizačná sústava stačí kryt'požiadavky odberatelov, čidlo J frekvenciemá na výstupe signál "0", čidlo g derivácie frekvencie má na výstupe taktiež "0", obdobné 5 197 444 i čidlo £ přenášených výkonov udává rovnovážný stav signálom "0", ako aj čidlo 5 celkovéhoodoberaného výkonu dává signál "0", neprevádza riadiaca jednotka žiadne zásahy do riadeniaodběru. V případe výskytu volného výkonu v elektrizačnej sústave udávaného čidlom χ frekven-čně a čidlom 2 derivácie frekvebcie a logickým vstupným obvodom £ vo formě signálu "-1"vyšle riadiaca jednotka 14 podlá vopred stanoveného programu impulz riadiacej automatike 2hromadného dialkového ovládania a vysielač 8 hromadného dialkového ovládania vyšle do rozvodnej siete impulzový kód pre skupinu prijimačov 2 hromadného dialkového ovládania pre pripo-jenie odberatelov určených pre využitie volného výkonu v elektrizačnej sústave podlá urče-ného programu k elektrárenskej sieti» to sú například závlahy, akumulačně spotřebiče a pod. V době naptltej energetickej bilancie, respektive v případe deficitných stavov v elek-trizačnej sústave, přej avujúcich sa po nasadení všetkých zdrojov na straně výroby poklesomfrekvencie pod nastavenú zadanú hodnotu, sa na výstupe čidla frekvencie objavi signál "1"a taktiež na výstupe čidla derivácie frekvencie 2 sa objeví signál "1", v dósledku toho sapřeklopí logický obvod £ a vyšle do riadiacej jednotky 14 signál "Vjvtedy dá riadiaca jed-notka lí pomocou riadiacej automatiky 2 hromadného dialkového ovládania a vysielača g hro-madného dialkového ovládania a skupiny prijimačov 2 hromadného dialkového ovládania povel k obmedzeniu odběru, výšku celkového zniženia zalaženia u odberatelov v riadenej oblastia jeho trvanie určuje riadiaca jednotka 14 podlá parametrov elektrizačnej sústavy udávanýchčidlom 1 frekvencie a čidlom 2 derivácie frekvencie, čidlom 4 prenášaného výkonu, čidlom £celkového odoberaného výkonu a čidlom 6 napBtia siete a Sálej podlá pomocou do programova-cej jednotky 12 zadaných veličin. V pripade, ak by vyššie popisané zniženie odběru nestačilo pre zotavenie elektrizačnejsústavy, znižuje na základe ůdajov predtým popisaných čidiel popisaná automatika obdobnýmsposobom odběr u Salšich skupin vybraných odberatelov podlá programu až do dosiahnutia rov-nováhy medzi výrobou a spotřebou elektřiny v elektrizačnej sústave. po dosiahnuti rovnováhy v elektrizačnej sústave signalizovanej signálom "0", připadne"-1" na výstupe čidla | frekvencie a čidla 2 derivácie frekvencie, v dósledku čoho sa pře-klopí logický vstupný obvod £ do polohy "0", připadne "-1", dá riadiaca jednotka 14 povelriďdiacej automatike 2 hromadného dialkového ovládania a vysielaču g hromadného dialkovéhoovládania k vyslaniu programu k opBtovnému postupnému pripojeniu vypnutých spotrebičov po-mocou prijimačov 2 hromadného dialkového ovládania k elektrárenskej sieti. V pripade havárijného stavu elektrizačnej sústavy, přej avujúceho sa menovite rýchlympoklesom frekvencie pod normálnu hodnotu a pri trbani tendencie jej klesania, objavi sa navýstupe čidla frekvencie a čidla 2 derivácie frekvencie a logického vstupného obvodu £signál "1" a v dósledku toho vyšle riadiaca jednotka 14 impulz riadiacej automatike 2 hro-madného dialkového ovládania na spustenie vysielača 8 hromadného dialkového ovládania, kto-rý vyšle program posobiaci na skupinu prijimačov 2 hromadného dialkového ovládania, ktoréurýchlene odpoja, respektive znižia zataženie u vopred určených spotrebočov» toto sa pre-vádza postupné u jednotlivých skupin velkoodberatelov až do docielenia rovnováhy medzi vý-robou a odberom elektrickej energie. Tento stav signalizujú čidlo J. frekvencie a čidlo 2derivácie frekvencie na svojom výstupe signálom "0", připadne "-1", v dósledku čoho logický

Claims (3)

1. 6 197 444 vstupný obvod 2 sa překlopí do polohy "0". Vtedy riadiaca jednotka 14 dá po uplynutí nasta-venej časovej konštanty povel ríadiacej automatike £ hromadného dialkového ovládania a vy-sielaču g hromadného dialkového ovládania k vyslaniu programu pre opětovné pripojenie od-pojených spotrebičov pomocou prijímačov 2 hromadného díatkového ovládania k elektrickej sieti Všetky tieto operácie sú prevádzané v súlade s dojednanými podmienkami odběru elek-trickej βηβΓ9ΐΛ s odberatetmi a v súlade s hodnotami dojednaných výkonov a ich časového roz-loženia v odberovom diagrame, pričom mdžu byt prevádzané popisanou automatikou alebo dispe-čerom. Výstupná jednotka 15 zaznamenává v nastavitelných intervaloch údaje o parametrochrozvodnej siete, Sálej údaje o vyslaných poveloch na úpravu odběru a Salšie údaje podtapotřeby. Ako bolo už uvedené, příklad provedenia vychádza z klasických automatizačnýchprvkov. v budúsnosti - pri realizácii sa předpokládá použitie, najmodernejšich automatizač-ných prostri edkov, čo nemože byťna závadu novosti uplatnňovaného spásobu zapojenia. Navrhovaný spfisob automatického riadenia odběru má velký národohospodářsky význam.Zvyšuje operativnost'’riadenia elektrizačnej sůstavy na straně odběru a zabezpečenost*dodáv-ky elektrickej energie, jeho použitím sa v havárijných stavoch predide rozpadu elektrizač-nej sůstavy a s tým spojeným národohospodářským škodám. Naviac - realizácia navrhovanéhospSsobu umožňuje zníženie rotujúcej zálohy v elektrizačnej sústave, Sálej umožňuje zvýše-nie využitia disponibiIného výkonu a tým zniženie nákladov na výrobu elektrickej energie. PREDMET VYNÁLEZU

   1. Zapojenie pre automatické riadenie odběru v elektrizačnej sústave využivajúce zariadeniehromadného dialkového ovládania, vyznačujúce sa tým, že na vstupy ríadiacej jednotky/14/ sú zapojené čidlo /1/ frekvencie, čidlo /4/ přenášených výkonov, čidlo /5/ celko-vého odoberaného výkonu, čidlo /6/ naptlíia rozvodnej siete, pamatová jednotka 13/ azdroje /11/ impulzov o frekvencii ůmernej odoberanému výkonu odberatelov a Sálej výstupyríadiacej jednotky /14/ sú zapojené na riadiacu automatiku /7/ hromadného dialkového ovlá-dania a pamatovú jednotku /13/, na ktorej vstup je zapojený výstup z programovacej jed-notky /12/, pričom na výstup z riadiacej automatiky /7/ hromadného dialkového ovládania je zapojený na vstup vysieLača /8/ hromadného dialkového ovládania, ktorého výstup jepřipravený na spojenie pomocou tónovej frekvencie s prijimačmi /9/ hromadného dialko-vého ovládania u velkoodberatelov zapojenými na spotřebiče /10/, na ktoré sú súčasnezapojené zdroje impulzov /11/, například impulzné elektroměry o frekvencii úmernej odo-beranému výkonu odberatelov.
2. 2. Zapojenie podlá bodu 1, vyznačujúce sa tým, že výstup riadiacej jednotky /14/ je cezvýstupnú jednotku /15/ zapojený vstup záznamu /16/, pričom výstup výstupnej jednotky/15/ je zapojený na vstup riadiacej automatiky /7/ hromadného dialkového ovládania,ktorého výstup je zapojený na vstup výstupnej jednotky /15/.
3. 3. Zapojenie podlá bodu 1, vyznačujúce sa tým, že na vstup riadiacej jednotky /'{til je zapo-jený výstup logického vstupného obvodu /3/, na ktorého vstupy sú zapojené čidlo /1/ frek-vencie a čidlo /2/ derivácie frekvencie. 1 výkres