CS238318B1

CS238318B1 - Digital energy meter

Info

Publication number: CS238318B1
Application number: CS22483A
Authority: CS
Inventors: Jiri Kobrzek; Miroslav Bacovsky
Original assignee: Jiri Kobrzek; Miroslav Bacovsky
Priority date: 1983-01-13
Filing date: 1983-01-13
Publication date: 1985-11-13

Abstract

Vynálezem je číslicový měřič odběru energie s programovatelným odběrem a výstugý pro signalizaci a regulaci. Zařízení je vhodné pro kontrolu odběru a jeho regulaci ve všech měřitelných druzích energie, zejména elektrické. Zařízení sleduje skutečný odběr energie, průběžně číselně zobrazuje její velikost, porovnává ji s plánovaným odběrem, programovatelným na jednotlivé hodiny celého dne a v případě překročení plánovaného odběru zapíná postupně vícestupňovou signalizaci a regulaci. Umožňuje provádění grafického číselného zápisu odběru. Automatická signalizace a regulace umožňuje bezobslužný provoz rozvodny odběratele.The invention is a digital energy consumption meter with programmable consumption and reinforcement for signaling and regulation. The device is suitable for monitoring consumption and its regulation in all measurable types of energy, especially electric. The device monitors the actual energy consumption, continuously displays its size numerically, compares it with the planned consumption, programmable for individual hours of the day, and in the event of exceeding the planned consumption, gradually switches on multi-stage signaling and regulation. It allows for the implementation of a graphic numerical recording of consumption. Automatic signaling and regulation enables unattended operation of the customer's substation.

Description

Vynález se týká číslicového měřiče odběru energie·The invention relates to a digital energy consumption meter.

Dosavadní zařízení na měření a regulaci odběru energie umožňují dodržování odběrového diagramu většinou jen prostým vyhodnocováním skutečného odběru pomocí analogového nebo číslicového měření· Dokonalejší zařízení umožňují naprogramovat plánovaný odběr nejvýše na jednu hodinu dopředu· Všechna taková zařízení proto vyžadují trvalou přítomnost obsluhy, které musí okamžitou situaci v odběru správně vyhodnotit a provést racionální opatření.The current energy metering and control devices allow the consumption diagram to be observed mostly by simply evaluating the actual consumption by means of analogue or digital measurement · More sophisticated devices make it possible to program the planned consumption for up to one hour in advance. properly evaluate and implement rational measures.

Tyto nevýhody jsou odstraněny použitím číslicového měřiče odběru podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že časový a odběrový signál dodavatele se příslušnými převodníky zpracovává na impulsní formu, přičemž odvozené časové signály synchronizují činnost celého zařízení. Obvody zobrazení času řídí programové obvody předvolby odběru, která obsahuje program sjednaných hodinových odběrů. Za programovými obvody předvolby odběru je umístěn číslicově frekvenční převodník, jehož výstupní impulsy mají kmitočet úměrný velikosti číselné hodnoty na vstupu tohoto převodníku. Výstupní signál odborového převodníku je paralelně přiveden do čítačů odběru ve čtvrthodině a hodině, vybavených číslicovým zobrazením a příslušnými paměťmi, rovněž se zobrazení,. Dále tento signál vstupuje spolu s výstupními impulsy číslicově frekvenčního převodníku do vstupů čítače rozdílu skutečného a plánovaného odběru, jehož hodnota je číselně zobrazována a zapisuje se do příslušné paměti, rovněž vybavené zobrazením. Výstupní signály čítače rozdílu ovládají čítač překročení odběru, který čítá impulsy generátoru, jehož základní frekvence je volitelná a mění se podle nastavených podmínek regulace. Výstupní signály čítače překročení odběru jsouThese disadvantages are overcome by the use of the digital consumption meter according to the invention, which is based on the fact that the supplier's time and consumption signals are processed in pulse form with the respective converters, and the derived time signals synchronize the operation of the whole device. The time display circuits control the preset subscription program circuits, which include a negotiated hourly subscription program. Downstream of the preselection program circuits there is a digital frequency converter whose output pulses have a frequency proportional to the size of the numerical value at the input of this converter. The output signal of the union transducer is fed in parallel to the consumption counters in a quarter hour and hour, equipped with a digital display and associated memories, also with the display. Furthermore, this signal, together with the output pulses of the digital frequency converter, are input to the inputs of the actual and scheduled demand difference counter, the value of which is numerically displayed and written to the respective memory, also equipped with a display. The output signals of the difference counter control the overcurrent counter, which counts the pulses of a generator whose base frequency is selectable and varies according to the set control conditions. The output signals of the exceedance counter are

- 2 238 318 dekódovány výstupními obvody, které ovládají vnější regulační obvody·- 2 238 318 decoded by output circuits that control external control circuits ·

Září zení jedle vynálezu tedy číselně zobrazuje čas, synchronizovaný časovým signálem dodavatele, čímž je zajištěn souhlas s jeho měřením· Dále je průběžně číselně zobrazována velikost odebrané energie v probíhající čtvrthodině a hodině a celková velikost odběru za minulou čtvrthodinu a hodinu· Na dalších zobrazeních se odečítá velikost plánovaného odběru, platná pro probíhající časový úsek a automaticky vybíraná z 24 volitelných přepínačů velikosti sjednaného hodinového odběru, a dále okamžitý stav rozdílu mezi skutečným a plánovaným odběrem včetně dodaženého rozdílu za poslední stanovené období. V případě překračování plánovaného odběru se výstupními obvody automaticky ovládají vnější signalizační a vypínací okruhy, čímž se zajišťuje předepsané čerpání energie. Zařízení umožňuje tedy úplnou regulaci odběru i bez přítomnosti obsluhy tam, kde to provozní poměiy dovolují. V provozech se stálou obsluhou zobrazované údaje a výstupy pro regulaci podstatně usnadňují rozhodování obsluze, zejména v operativnosti regulace odběru.Thus, the firing date of the invention shows numerically the time synchronized by the supplier's timing signal, thereby assuring consent to its measurement. Furthermore, the amount of energy consumed in the current quarter-hour and hour and the total consumption of the last quarter-hour and hour are continuously numerically displayed. the scheduled subscription size, valid for the current period of time and automatically selected from the 24 selectable hourly subscription size switches, and the instantaneous state of the difference between actual and scheduled consumption, including the delivered difference for the last specified period. In case of exceeding the planned consumption, the output circuits automatically control the external signaling and tripping circuits, ensuring the prescribed energy consumption. Thus, the device allows complete demand control even without operator presence where operating conditions allow it. In continuous operation, the displayed data and control outputs significantly simplify the operator's decision making, especially in the demand control operability.

Zařízení je znázorněno na připojeném blokovém schématu. Na vstup časového převodníku 2 je připojen časový sá piál dodavatele energie a k jeho výstupu je připojen zdroj časových impulsů 3, který mimo jiné ovládá obvody zobrazení času 4· Odběrový signál dodavatele energie je připojen na vstup odběrového převodníku 2, jehož výstup je připojen paralelně na vstup prvního čítače £ odběru ve čtvrthodině, druhého čítače 2 odběru v hodině a třetího čítače 11 rozdílu skutečného a plánovaného odběru. Čítače J5, 2» jsou spojeny s příslušnými paměťmi s číslicovým zobrazením a sice s první pamětí 6 odběru ve čtvrthodině, druhou pamětí 8 odběru v hodině a třetí pamětí 12 rozdílu. Funkce čítačů a pamětí je ovládána zdrojem časových impulsů 3« Obvody zobrazení času ovládají programové obvody předvolby odběru 9, jejichž výstup je připojen na vstup číslicově frekvenčního převodníku 22* Výstupní signály tohoto převodníku jsou přivedeny do třetího čítače 22 rozdílu skutečného a plánovaného odběru. Vstupy generátoru 15The device is shown in the attached block diagram. A power supply time series is connected to the input of time converter 2, and a time pulse source 3 is connected to its output, inter alia controlling the time display circuit 4. a first offtake counter 6 at a quarter hour, a second offtake counter 2 at an hour, and a third offtake counter 11 of actual and scheduled offtake. The counters 15, 22 are connected to respective digital display memories, namely the first offtake memory 6 in a quarter-hour, the second offtake memory 8 in the hour and the third difference memory 12. Counters and memories are controlled by a time pulse source 3 «The time display circuitry controls the preselection programmable circuit 9, the output of which is connected to the input of the digital frequency converter 22 * Generator inputs 15

- 3 238 318 jsou připojeny ke zdroji časových impulsů 3 a k výstupu třetího čítače 11« Výstup generátoru 15 je spojen se vstupem čítače překročení odběru 12, který řídí výstupní obvody 14« spojené si vnějšími regulačními obvody 16«The 3 238 318 are connected to a time pulse source 3 and to the output of the third counter 11 «The output of the generator 15 is connected to the input of the overflow counter 12, which controls the output circuits 14« connected to the external control circuits 16 «.

Funkce popsaného zařízení je následující: čtvrthodinový časový impuls, generovaný v zařízení dodavatele, se zpracovává v časovém převodníku _[· Jeho výstupní signály synchronizují zdroj časových impulsů 3 a následně obvody zobrazení času 4, takže číslicové zobrazení času je synchronní a časovými signály dodavatele energie· Signál odběru z měřícího zařízení dodavatele je zpracován v odběrovém převodníku 2 tak, že jeho výstupní Impulsy odpovídají základní měrné jednotce, např. kWh, Hm^. Tyto impulsy vstupují do prvního čítače do druhého čítače 7, jakož i do třetího čítače 11. Číselná hodnota čítačů 2» resp. 7, je po ukončení čtvrthodiny, reap. hodiny, zapsána do první paměti 6, resp. druhé paměti 8. Číselného obsahu druhé paměti 8 lze využít při realizaci automatického zápisu hodinových odběrů pro účely povinných statistických hlášení. Druhý vstup třetího čítače JI je připojen na výstup číslicově frekvenčního převodníku 10. který je řízen z programových obvodů předvolby odběru 9 tak, že výstupní číselný údaj obvodů 9 se převádí na úměrný kmitočet. Třetí čítač 11 zpracovává oba vstup ní signály a na zobrazovací jednotce indikuje okamžitý rozdíl mezi skutečným a plánovaným odběrem v měrných jednotkách, včetně znamén ka. Ha konci sledovaného časového úseku se údaj třetího čítače 11 přepisuje do třetí paměti 12.The function of the described device is as follows: the quarter-hour time pulse generated in the supplier's device is processed in a time converter _ [· Its output signals synchronize the source of time pulses 3 and then time display circuits 4 so that the digital time display is synchronous and The sampling signal from the supplier's metering device is processed in the sampling transducer 2 so that its output pulses correspond to a basic unit of measurement, e.g. kWh, Hm ^. These pulses enter the first counter, the second counter 7, as well as the third counter 11. The numerical value of the counters 2 and 3, respectively. 7, after the end of a quarter hour, reap. 6, respectively. The numerical content of the second memory 8 can be used in the realization of automatic recording of hourly consumption for the purposes of mandatory statistical reports. The second input of the third counter 11 is connected to the output of the digital-to-frequency converter 10, which is controlled from the pre-selection program circuits 9 so that the output numerical value of the circuits 9 is converted to a proportional frequency. The third counter 11 processes both input signals and indicates on the display unit the instantaneous difference between the actual and the planned consumption in units of measurement, including the sign. At the end of the monitored period of time, the data of the third counter 11 is written to the third memory 12.

Číselná hodnota a znaménko třetího čítače 11 určuje, zda odběratel od počátku sledovaného časového úseku, tj. čtvrthodiny nebo hodiny, plánovaný odběr nedocerpává nebo překračuje. V případě jeho překračování je uvolněn přičítací vstup dvousměmého čítače překročení odběru 13« který čítá impulsy, vznikající v generátoru 15. Jednotlivé stavy tohoto čítače jsou zpracovávány ve výstupníoh obvodech 14« které zprostředkují postupné zapínání vnějších regulačních obvodů 16. Dojde-li následkem poklesu skutečného odběru k vyrovnávání nebo nedočerpávání plánovaného odběru, je smysl čítání čítače překročení odvěru 13 opačný a dochází k postupnémuThe numeric value and sign of the third counter 11 determines whether the customer has not reached or exceeded the scheduled consumption since the beginning of the monitored period of time, i.e., a quarter hour or hour. If exceeded, the incremental input of the bi-directional counter is exceeded 13 "which counts the pulses generated in the generator 15. The individual states of this counter are processed in the output circuits 14" which enable the sequential switching of the external control circuits 16. to counterbalance or under-draw the planned consumption, the sense of counting the counter of the overflow of consumption 13 is the opposite and

238 318 vypínání vnějších regulačních obvodů 16. Protože není vždy žádoucí, aby regulování skutečného odběru probíhalo již od počátku sledovaného časového úseku, např· čtvrthodiny, je možno regultéi uskutečňovat také jen v závěru tohoto časového úseku, např· v posledních sedmi, pěti nebo třech minutách· Má-li odběratel stanoveno hodinové sledování odběru energie, je možno navíc regulaci uskutečňovat ve volitelných čtvrthodinách·238 318 switching off the external control circuits 16. Since it is not always desirable for the actual consumption to be controlled from the beginning of the monitored period of time, e.g., a quarter-hour, the regulté can also be performed only at the end of this period, eg in the last seven, five or three minutes · If the customer has an hourly monitoring of energy consumption, it is possible to carry out regulation in optional quarter-hours ·

Podle charakteru spotřebičů odběratele lze lychlost postupného zapínání vnějších regulačních obvodů 16 pevně nastavit, např· v rozsahu 2<?£ 30 sek po 2 sek změnou frekvence generátoru 15 nezávisle na velikosti překročení odběru·Depending on the nature of the consumers, the rate of switching on of the external control circuits 16 can be fixed, for example in the range of 2 <? £ 30 sec. For 2 sec.

Rychlost postupného spínání vnějších regulačních obvodů 16 však může být rovněž závislá na velikosti časové odlehlosti od konce sledovaného časového úseku· Např· v čase od 8.^ do 12· minuty probíhající čtvrthodiny lze rychlost spínání zvýšit na dvojnásobek a od 12· minuty do konce čtvrthodiny čtyřikrát v porovnání s rychlostí základní·However, the rate of sequential switching of the external control circuitry 16 may also depend on the amount of time delay from the end of the monitored period. For example, from 8 to 12 minutes of the running quarter, the switching speed can be doubled and from 12 minutes to the end of the quarter Four times compared to the basic speed ·

Rychlost postupného zapínání vnějších regulačních obvodů 16 se však rovněž může měnit podle velikosti překročení plánovaného odběru tak, že se vzrůstajícím překročením se časový interval mezi sepnutími zkracuje·However, the rate of sequentially switching on of the external control circuits 16 may also vary according to the amount of overshoot of the scheduled consumption, so that with increasing overshoot the time interval between switching operations is reduced.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

A digital energy meter, characterized in that the output of the take-off converter (2) is connected to the input of the first counter (5) of the second counter (7) and the addition input of the third counter (11), time (4) is connected to the input of the pre-selection program circuits (9), the output of which is connected to the input of the digital frequency converter (IO), the output of which is also connected to the subtraction input of the third counter (11); 11) is connected individually to the memory input (6, 8, 12), while the output of the time / value converter (1) is connected to the input of the time pulse source (3), the output of which is connected to the synchronization inputs of converter (2), time display circuitry (4), and counter inputs (5,7,11), memory inputs (6,8,12) and digital frequency converter (10).

2. The digital energy meter according to claim 1, wherein the output of the third counter is connected to the control input of the overcurrent counter (13), the synchronization input of which is connected to the output of the time pulse source (3) and the citation input is associated with. the output of a generator (15), the inputs of which are connected both to the output of the time pulse source (3) and to the output of the third counter (11), the output of the overcurrent counter (13) being connected to the input of the output circuits (14) connected to the input of external control circuits (16).