CS248752B1

CS248752B1 - Regulator of consumption of the electrical energy

Info

Publication number: CS248752B1
Application number: CS832636A
Authority: CS
Inventors: Tomislav Smid; Milan Snajdr; Zdenek Sulc; Tanosaky Pondikas; Jan Nesticky; Rudolf Mueller; Pavel Mikula; Martin Petrak
Original assignee: Tomislav Smid; Milan Snajdr; Zdenek Sulc; Tanosaky Pondikas; Jan Nesticky; Rudolf Mueller; Pavel Mikula; Martin Petrak
Priority date: 1983-04-12
Filing date: 1983-04-12
Publication date: 1987-02-12
Also published as: CS263683A1

Abstract

Zapojení se týká regulátoru odběru elektrické energie. Jeho podstatou je mikropočítačový systém napojený na impulsní elektroměr, systémové hodiny a řízené spotřebiče. Zapojení je s výhodou možno využít při řízení odběru elektrické energie, zejména u velkoodběratelů elektrické energie.The wiring relates to a power take-off controller energy. Its essence is microcomputer system connected to impulse meter, system clocks and controlled appliances. The wiring is preferably used in control electricity consumption, in particular electricity consumers.

Description

Vynález se týká regulátoru odběru elektrické energie, zejména pro velkoodběratele elektrické energie.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power demand controller, particularly for large power consumers.

V současné době se odběr elektrické energie reguluje lidskou obsluhou u velkoodběratelů na základě hodnot z měřicích souprav rozvodného závodu bud s vytisknutým čtvrthodinovým maximem - maxiprint, nebo se čtvrthodinovým maximem, zaznamenaným na maxigrafu. Regulační zásahy se pak provádějí ručně obsluhou, aby se zabránilo překročení smluvních hodnot odběrového diagramu.Currently, electricity consumption is regulated by human operators at wholesale customers based on the values from the metering sets of the distribution plant, either with a printed maxiprint of a quarter-hour maximum or with a maximum of a quarter-hour maximum recorded on the maxigraph. The control interventions are then carried out manually by the operator to avoid exceeding the contractual values of the sampling diagram.

Jsou známy rovněž různé více či méně dokonalé pomocné technické prostředky, vyvíjené velkoodběrateli pro snazší dodržení požadovaných hodnot.Various more or less perfect auxiliary technical means are also known, developed by large-scale customers to facilitate compliance with the desired values.

Nevýhody současného stavu techniky spočívají zejména v tom, že je zapotřebí lidské obsluhy a skupinového vypínání spotřebičů, jako dílen, strojů, pomocných provozů a osvětlení až na bezpečnostní mez, přičemž přesto dochází často k překročení smluvních hodnot a k následným finančním sankcím. Jinou nevýhodou současného stavu je neúčinné sledování efektivnosti vynaložení elektrické energie.The disadvantages of the current state of the art are in particular the need for human operation and group switching off of appliances such as workshops, machines, auxiliary operations and lighting up to safety limits, yet contractual values are often exceeded and consequently financial penalties are involved. Another disadvantage of the present state is the inefficient monitoring of the efficiency of electricity consumption.

Uvedené nevýhody do značné míry odstraňuje regulátor odběru elektrické energie, zejména pro velkoodběratele elektrické energie podle vynálezu, jehož podstatou je, že je tvořeno jednodeskovým mikropočítačem, připojeným svým prvním, vstupem na desku klávesnice, svými výstupy na systémovou sběrnici, která je dále spojena svými porty s deskou paměti programu, s deskou paměti s libovolným výběrem, s pamětí pro uchování dat, s první deskou systémové konzoly, s deskou zobrazení informací, s deskou sériového kanálu, s druhou deskou systémové konzoly, s deskou číslicových výstupů, s deskou analogových multiplexerů a s deskou analogově číslicového převodníku, na jejíž první vstupy jsou připojeny výstupy první desky normalizace analogových signálů a na jejíž druhý vstup je připojen výstup desky analogových multiplexerů, přičemž na vstupy desky analogových multiplexerů jsou připojeny výstupy druhé desky normalizace analogových signálů, na první vstup druhé desky systémové konzoly jsou připojeny systémové hodiny, na výstupy desky číslicových výstupů jsou připojeny vstupy řízených spotřebičů, jejichž výstupy jsou připojeny na vstupy druhé desky normalizace analogových signálů, první desky normalizace analogových signálů, impulsního elektronického elektroměru a přechodového modulu.These drawbacks are largely eliminated by the power take-off controller, in particular for the large-scale power consumers of the invention, which consists of a single-board microcomputer connected by its first keyboard board input, by its outputs to the system bus, which is further connected by its ports with program memory board, arbitrary memory board, data storage memory, first system console board, information display board, serial channel board, second system console board, digital output board, analog multiplexer board and the analog-to-digital converter board, to whose first inputs the outputs of the first analog signal normalization board are connected and to the second input the analog multiplexer board output is connected, while the outputs of the second standard board are connected to the analog multiplexer board inputs analog signals, the first input of the second system console board is connected to the system clock, the outputs of the digital output board are connected inputs of controlled appliances whose outputs are connected to the inputs of the second analog signal normalization board, the first analog signal normalization board, pulse electronic module.

Výhodné přitom je, je-li na druhý vstup druhé desky systémové konzoly připojen zdroj reálného času. Výhodné rovněž je, je-li k systémové sběrnici připojen dekodér dispečerského ovládání.It is advantageous if a real-time source is connected to the second input of the second system console board. It is also advantageous if a dispatcher control decoder is connected to the system bus.

Výhody regulátoru odběru elektrické energie podle vynálezu spočívají zejména v plné automatizaci sledování a regulace odběru elektrické energie, ve snadnějším dodržování smluvních hodnot odběrového diagramu a tedy úsporách elektrické energie i v účinnějším sledování efektivnosti vynaložené elektrické energie. Další výhodou regulátoru odběru elektrické energie podle vynálezu je to, že umožňuje při měření jednotlivých spotřebičů stanovit objektivní normu spotřeby na dílčí výrobní operaci a tím i na celý výrobek, čímž je současně umožněno i sledování čistého pracovního času a prostojů.The advantages of the power take-off controller according to the invention lie in particular in the full automation of the monitoring and control of the power take-off, in easier compliance with the contractual values of the consumption diagram and thus in energy savings and in more efficient monitoring of the efficiency of spent energy. A further advantage of the power take-off controller according to the invention is that it enables the objective consumption standard to be set for a partial manufacturing operation and thus for the whole product, while measuring the individual appliances, thus enabling the monitoring of net working time and downtime.

Vynález bude dále blíže popsán podle přiloženého obrázku, na němž je znázorněno příkladné provedení regulátoru odběru elektrické energie podle vynálezu.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing, in which an exemplary embodiment of a power consumption controller according to the invention is shown.

Regulátor odběru elektrické energie podle vynálezu je tvořen jednodeskovým mikropočítačem 1^, připojeným svým prvním vstupem na desku 2 klávesnice a svými výstupy na systémovou sběrnici 5,. Systémová sběrnice 5. je spojena svými porty s deskou £ paměti programu, s deskou ]_ paměti a libovolným výběrem, s pamětí pro uchování dat, s první deskou 9 systémové konzoly, s deskou 10 zobrazení informací, s deskou 11 sériového kanálu, s druhou deskou 12 systémové konzoly, s deskou 13 číslicových výstupů, s deskou 14 analogových multiplexerů, s deskou 15 analogově Číslicového převodníku a s deskou 24 dálkového dispečerského ovládání.The power take-off controller according to the invention consists of a single-board microcomputer 1, connected by its first input to the keyboard board 2 and its outputs to the system bus 5. The system bus 5 is connected via its ports to a program memory board 6, a memory board 11 and arbitrary selection, a data storage memory, a first system console board 9, an information display board 10, a serial channel board 11, a second a system console board 12, a digital output board 13, a analogue multiplexer board 14, an analogue-to-digital converter board 15, and a remote dispatcher control board 24.

xx

248352248352

Na první vstupy desky 15 analogově číslicového převodníku jsou připojeny výstupy první desky 16 normalizace analogových signálů a na její druhý vstup je připojen výstup desky 14 analogových multiplexerů, svými vstupy spojené s výstupy druhé desky 17 normalizace analogových signálů. Na první vstup druhé desky 12 systémové konzoly jsou připojeny systémové hodiny 18, na výstupy desky 13 číslicových výstupů jsou připojeny vstupy řízených spotřebičů 19, jejichž výstupy jsou připojeny na vstupy druhé desky 17 normalizace analogových signálů, .první desky 16 normalizace analogových signálů, impulsního elektronického elektroměru _4 a přechodového modulu 2·The outputs of the first analog signal normalization board 16 are connected to the first inputs of the analog-to-digital converter board 15, and the outputs of the analogue multiplexer board 14 are connected to its second inputs with their inputs associated with the outputs of the second analogue normalization board 17. The system clock 18 is connected to the first input of the second system console board 12, the inputs of the controlled appliances 19 are connected to the outputs of the digital output board 13, the outputs of which are connected to the inputs of the second analog signal normalization board 17. energy meter _4 and transition module 2 ·

Na druhý vstup druhé desky 12 systémové konzoly může být připojen zdroj 20 reálného času.A real-time source 20 may be connected to the second input of the second system console board 12.

K první desce 2 systémové konzoly může být připojena mozaiková tiskárna 21 a k desce 10 zobrazení informací může být připojen obrazový terminál 22. K systémové sběrnici 2 P^a^ může být připojen dekodér 23 dálkového dispečerského ovládání. Deska 24 dálkového dispečerského ovládání je spojena svým prvním vstupem s výstupem přechodového modulu 3, svým drahým vstupem s výstupem impulsního elektronického elektroměru 4_ a svým třetím vstupem s del· odérem 23 dálkového dispečerského ovládání.A mosaic printer 21 may be connected to the first system console board 2, and an image terminal 22 may be connected to the information display board 22. A remote dispatching control decoder 23 may be connected to the system bus 2P ^and . The remote control board 24 is connected by its first input to the output of the transition module 3, by its expensive input to the output of the pulse electronic meter 4, and by its third input to the remote control dispatcher 23.

V činnosti přicházejí od impulsního elektronického elektroměru £ přes desku 24 dálkového dispečerského ovládání na čítačový vstup jednodeskového mikropočítače 2 impulsy, jejichž četnost vyjadřuje spotřebu elektrické energie. Přitom je zřejmé, že čím menší je elektrická práce vyjádřená jedním impulsem, tím přesnější je možná regulace spotřeby elektrické energie.In operation, from the pulse electronic meter 8 via the remote control board 24 to the counter input of a single-board microcomputer, 2 pulses are received, the frequency of which expresses the power consumption. At the same time, it is clear that the smaller the electrical work expressed in a single pulse, the more precise the possible regulation of the power consumption.

Z hodin měřicí soupravy rozvodného závodu se do zařízení zavádí čtvrthodinový impuls, aby tak čas regtflátoru byl v souladu s časem měřicí soupravy. Spotřeba výrobních strojů se měří pomocí proudového měniče x/lA, připojeného na převodník signálu, který dává výstupní analogový nebo číslicový signál, úměrný okamžitému činnému výkonu. Tento signál je zaveden na první nebo druhou desku 16 nebo 17 normalizace analogových nebo číslicových signálů a činný výkon se integruje na příkon spotřebiče, který se ukládá do paměti 7_ ^s libovolným výběrem jako výsledek měření spolu s dobou činného chodu stroje. Pamět 7_ ^s libovolným výběrem v příkladném provedení umožňuje uchování dat až 128 připojených spotřebičů. Měřené hodnoty jednotlivých strojů slouží spolu s měřením celkového odběru k výpočtu skutečného odběru a regulační odchylky.A quarter-hour pulse is applied to the equipment from the meter assembly clock so that the regulator time is in accordance with the meter set time. The power consumption of production machines is measured using a current converter x / lA, connected to a signal converter that gives an analogue or digital output proportional to the instantaneous active power. This signal is applied to the first or second analogue or digital signal normalization board 16 or 17 and the active power is integrated into the power input of the appliance, which is stored in ^a randomly selected memory 7 as a result of the measurement along with the running time of the machine. 7_ memory ^VRAM in the exemplary embodiment allows the data storage 128 to the connected appliances. Measured values of individual machines together with total consumption measurement serve for calculation of actual consumption and control deviation.

Pro sledování stroje se zadá do paměti 2 P^ro uchování dat adresa stroje, střední příkon, příkon chodu naprázdno, maximální přípustná doba chodu naprázdno a kód zakázky, nebo operace.For monitoring equipment is entered into the memory 2 P ^ro address data storage machines, medium power, idle power, the maximum allowable idling time and contract code, or surgery.

Na základě těchto zadaných dat a impulsů představujících spotřebu elektrické energie vypočítává regulátor pomocí uvedeného programu odběr za sledovanou čtvrthodinu a srovnává jej se zadanou hodnotou. Jestliže regulátor zjistí, že by mohlo dojít k překročení, určí na základě měřeného výkonu a zadaných priorit, které spotřebiče po jakou dobu je potřeba vypnout.On the basis of these entered data and impulses representing the power consumption, the regulator calculates the consumption for the monitored quarter-hour using this program and compares it with the entered value. If the regulator detects that it could be exceeded, it determines which appliances need to be switched off for how long, based on the measured power and given priorities.

Sledováním dalšího průběhu spotřeby elektrické energie a vypínáním dalších spotřebičů dodržuje regulátor žáíanou.hodnotu odběru pro příslušnou čtvrthodinu. Po skončení této čtvrthodiny jsou opět všechny spotřebiče zapnuty a cyklus se neustále opakuje. Pro regulaci jsou přitom nejvhodnější spotřebiče se setrvačnou charakteristickou nebo takové, které přímo neovlivňují průběh výroby.By monitoring the further course of electricity consumption and switching off other appliances, the regulator keeps the demand value for the relevant quarter-hour. At the end of this quarter-hour, all appliances are switched on again and the cycle is repeated continuously. Appliances with inertial characteristics or those which do not directly affect the production process are most suitable for regulation.

Program umožňuje také automatickou korekci odběrových hodnot ve špičce, pokud závod má možnost dodržet ve špičce jen hodinový průměr za špičku. Čtvrthodinové odběry se pak mění podle skutečně odebrané elektrické energie.The program also allows automatic correction of peak consumption values when the plant has the opportunity to maintain only the hourly average during peak periods. Quarter-hour consumption then varies according to the actually consumed electricity.

U sledovaných strojů program sleduje skutečný odběr jednotlivého stroje, spočítá odebranou elektrickou energii v závislosti na době trvání pracovního cyklu a současně počítá pracovní cykly a jejich čistý pracovní čas. Trvá-li pracovní přestávka a stroj odebírá příkon chodu naprázdno, sleduje se tento čas a při překročení maximální zadané doby naprázdno stroj vy^ne v okruhu ovládacího napětí jeho elektrické výzbroje. Jeho další zapnutí pak musí provést obsluha sama.For monitored machines, the program monitors the actual consumption of an individual machine, calculates the consumed electricity according to the duration of the duty cycle, and at the same time calculates the duty cycles and their net working time. If the working pause lasts and the machine draws the idle power, this time is monitored and when the maximum idle time is exceeded, the machine is not in the control voltage of its electrical equipment. It must then be switched on again by the operator.

Připojená mozaiková tiskárna 21 tiskne datum, hodinu a dosaženou čtvrthodinovou spotřebu za směnu s udáním rozdílu od naplánované hodnoty a maximální čtvrthodinové maximum ve špičce.The attached mosaic printer 21 prints the date, hour, and quarter-hour consumption achieved per shift, indicating the difference from the scheduled value and the maximum quarter-hour peak peak.

Dále vytiskne adresu stroje, počet dosažených cyklů, spotřebu elektrické energie na jeden cyklus a celkovou spotřebu, čistý pracovní čas a čas prostojů.It also prints the machine address, number of cycles achieved, power consumption per cycle and total consumption, net working time and downtime.

Výsledné hodnoty nemusí být vytisknuty, ale mohou být případně předány bud přímou cestou na počítač podnikové úrovně, nebo zaznamenány na pamětové médium k pozdějšímu zpracování.The resulting values need not be printed, but can optionally be passed either directly to an enterprise-level computer or recorded on a storage medium for later processing.

Regulátor se ovládá z konzoly mozaikové tiskárny 21 nebo z obrazovkového terminálu 22 a navíc může mít displej pro zobrazení informace například u energetika závodu.The controller is operated from the mosaic printer console 21 or the display terminal 22 and may additionally have a display for displaying information, for example, at the power plant.

Zařízení je také připraveno pro řízení spotřeby velkoodběratele pomocí dálkového dispečerského ovládání příslušného rozvodného závodu, který dá požadavek na snížení o určitou hodnotu v definovaném čase. Regulátor tento požadavek splní odepnutím příslušného výkonu a současně dodrží jak čas, tak žádanou hodnotu.The device is also ready for large-scale consumption control by remote dispatching control of the respective distribution plant, which will request a reduction by a certain amount in a defined time. The regulator fulfills this requirement by switching off the respective power and at the same time respects both time and setpoint.

Zařízení je s výhodou možno využít pro řízení odběru elektrické energie a pro kontrolu účinnosti využití elektrické energie, zejména u velkoodběratelů elektrické energie.The device can advantageously be used for controlling electricity consumption and for controlling the efficiency of the use of electricity, especially for large consumers of electricity.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

1. Power take-off controller indicating! characterized in that it consists of a single-board microcomputer (1) connected by its first input to the keyboard board (2) and by its outputs to the system bus (5), which is further connected by its ports to the program memory board (6), random memory, with memory (8) for data storage, with first serial channel board (9), system console second board (12), digital output board (13), analog board multiplexer (14) board (14) (24) a remote dispatching control and an analog-to-digital converter board (15), to the first inputs of which the outputs of the first analog signal normalization board (16) are connected and to the second input of which the analog multiplexer board (14) is connected; 14) the analog multiplexers are connected to the outputs of the second analog signal normalization board (17), the system console is connected to the first input of the second system console board (12) clock (18), inputs of controlled appliances (19) are connected to outputs of digital outputs (13), outputs of which are connected to inputs of second analog signal normalization board (17), analog signal normalization first board (16), pulse electronic electrometer (4) ) and the transition module (3) and the remote dispatcher control board (24) is connected by its first input to the output of the transition module (3), its second input to the pulse electronic meter output (4) and its third input to the remote dispatcher decoder (23) control.

Controller according to claim 1, characterized in that a real-time source (20) is connected to the second input of the second system console board (12).