RU1810834C - Многоканальное устройство дл измерени электрической энергии и мощности - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к области электротехники и может быть применено дл  измерени  и учета электрической энергии и мощности и передачи данных по электрической сети переменного тока. Изобретение позвол ет расширить область применени  устройства за счет измерени  с заданной периодичностью нарастающего от измерени  к измерению Sxsi значени  электрической энергии, позвол ющее одновременно определ ть среднюю мощность за интервал измерени , а также передачу данных по электрической сети переменного тока. Сущность изобретени : в устройство, содержащее блок преобразователей мощности (1-1-1-п) блок счетчиков-интеграторов (2-1 -2-п), блок регистров пам ти (3-1-3-п), включающий счетчик, генератор и блок ключей, блок управлени  (5). состо щий из таймера (6), двух линий задержки (7, 9). регистра введено последовательно к регистру подключенное кодирующее устройство пр мого канала (15). устройство преобразовани  сигналов пр мого канала

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к системам измерени  и телепередачи значений электрической мощности и энергии и может быть использовано дл  коммерческого учета электрической энергии : д , .: .

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства , а именно измерение электрической энергии, позвол ющее одновременно определ ть среднюю мощность за интервал измерени  с передачей данных по электрической сети переменного тока.

На чертеже помещена блок-схема устройства .; ; ... д ;.;/;., .

Устройство содержит блок преобразователей 1.1-1 п мощности в частоту, блок 2 счетчиков-интеграторов 2.1-2.п, блокЗ реги- строа пам ти 3.1-З.Пу коммутатор 4, имеющий счетчик, генератор и блок ключей, б/гок управлени  5, включающий в себ  таймер б, линии задержки 7 и 9, регистр 10, к выходу которого дополнительно последовательно подключено кодирующее устройство пр мого канала 15, устройство преобразовани  сигналов пр мого канала 16, усилитель мощности пр мого канала 17, фильтр пр мого канала 18, а также декодирующее устройство обратного, канала 19, устройство преобразовани  сигналов обратного канала 20, усилитель мощности обратного капали 21 и фильтр обратного канала 22, при этом оба фильтра 18 и 22 присоединены к.элёкт- рической сети переменного тока напр же- ниемдо20Кв. .

Таким образом введение новых элементов и св зей позвол ет накапливать на каждом счетчике-интеграторе, нарастающим итогом количество электрической энергии на весь расчетный период, измеренное в виде суммы импульсов, поступивших с выхода соответствующего преобразовател  мощность-частота. При этом дл  повышени  достоверности передаваемые сообщени  кодируютс , и с помощью обратного канала обеспечиваетс  повторна  передача неверно прин тых сообщений.

Выходы блока преобразователей 1 под- ключены через последовательно соединенные блок 2 счетчиков-интеграторов, блок 3 регистров, коммутатор 4 и регистр 10 к информационным входам кодирующего устройства пр мого канала 15, между выходами которого и электрической сетью последовательно включены устройство преобразовани  сигналов пр мого канала 16, усилитель мощности пр мого канала 17 и фильтр пр мого канала 18, Электрическа  с&Ть соединена с фильтром обратного канала 22, между которым и декодирующим устройством обратного канала 19 последовательно подключены усилитель мощности обратного канала 21, устройство преобразовани  сигналов обратного канала 20.; / .-: . : ;..;:. :. , . . ; Выход декодирующего устройства 19 подключен ко входу кодирующего устройства 15 и ко входу установки в нуль бита готовности в регистре 10. Единичный выход бита готовности регистра 10 подключен ко входу декодирующего устройства 1.9. В состав декодирующего устройства 19 входит дешифратор , который в зависимости отсосто ни  бита готовности регистра 10 и кодовой ком-: бинаций,. поступившей с выхода устройства преобразовани  сигналов обратного канала 20, выдает или не выдает сигнал, поступаю- идйй: одновременно на обнул ющий выход ; бита готовности регистра 10 и на вход коди- рующего устройства пр мого канала. 15.

Если бит готовности; регистра 10 находитс  а единичном состо нии, ас выхода: устрЬйства преобразоаани  сигналов об-, ратнбго канала 20 н.е поступает кодова  комбинаци , подтверждающа  правильность приема измерени  энергий, передан--. н.ого по пр мому каналу, то с выхода д;екодирую щегО;устройства обратного канала 19 не поступает сигнал, уст.анавливаю- щий а ноль бит готовности регистра 10 и .аапрещающий Перёдачу содёржимогд реги стра Ш кодирующим устройством пр мого канала 15.. : : - - : .; -. ч При поступлении по обратному каналу кодовой комбинации, подтверждающей правильность приема; информации, пере- данной по.пр мому каналу, декодирующее устройство/Обратного, канала 19 обнул ет бит готовности регистра 10 и этим же сигна- лом запрещаетг повторную передачу содер- жимого регйстр.а 10 кодирующим

устройством пр мого канала 15.

Работа блоков 15-18 пр мого (санала и блокой 19-22 Ьбратного канала осущбстол етсй во взаимодействии с аппаратурой пун-, кта управлени  (ПУ), осуществл ющей

прием информации, передаваемой по электрической сети переменного тока, и передачу по обратному каналу кодовых

комбинаций, подтверждающих правильность приема измерени  энергий за каждый . интервал времени пр каждому контролируемому присоединению, оснащённому преобразователем мощность-частота раздельно.

...-. / - - : ;: . : ; ; .

- ;. Чтобы обеспечить возможность многократного повторени  каждого измерени  при передаче по каналу св зи, должны выполн тьс  следующие временные ограничени :

(tn-Mo)K

Т-Тз

где tn врем  передачи одного измерени  энергии по одному присоединению по пр мому каналу св зи; to.-- врем  передачи по обратному каналу кодовой комбинации подтверждени  правильности приема или запроса на повторение передачи; Т- интервал времени, за который нарастающим итогом измер етс  энерги  .каждого присоединени , равный интервалу времени между импульсами таймера 6; К - число повторных передач каждого измерени , наибольшее возможное при заданных временах переда чи, интервале измерений и числе контролируемых присоединений; з--врем  третьей линии задержки 9, вход щей в состав блока управлени  5;- п - число контролируемых присоединений с преобразовател ми мощность-частота , опрашиваемых коммутатором 4.. }:. .- .Ч .::. - ; : /.../: : ; ;: : .: : Устройство работает следующим, образом ..; . :.. :, V: :. .;- .. -, . ; - .. Последовательности импульсов с выхода блока 1: преобразователей 1.1-1.П поступают на входы .блока 2 счетчиков-интеграторов 2.1-2.П, где осуществл етс  их подсчет нарастающим итогом по каждому интервалу измерени , На врем , равное длительности импульсов таймера 6, разрешающие входы /счетчиков-интеграторов.2..п закрываютс . :-;. ;, /-... . : . ... . . ,. На это врем  счетчики-интеграторы 2.1- ... 2.п фиксируют свое состо ние и не происходит изменение накоплений в них информации. В течение времени г-длительности импульса таймера 6 --информа ци , накопленна  в. счетчиках-интеграторах 2.1-2.п, может быть переписана в  чейки блока 3 регистров 3,1-3.п. Дл  осуществлени  записи на управл ющие входы блока 3 регистров 3.1-З.п поступает сигнал с выхода таймера 6,,задержанный в первой линии 7 задержки на врем  ri . Это врем  необходимо :дл  завершени  переходных процессов в блоке 2 счетчиков-интеграторов 2.1-2,п. Таким образом, в течение текущего интервала времени в  чейках блока 3 регистров 3.1-З.п будет хранитьс  величина электрической энергии, измеренна  по каждому присоединению за все предшествующие интервалы времени. Эти  чейки опрашиваютс  коммутатором 4 по сигналу таймера б, задержанному в третьей линий 9 задержки на врем  гз п. Одновременно с опросом  чеек блока 3 регистров 3.1-З.п коммутатор 4 формирует номер опрашиваемого подканала информации и выставл ет бит готовности. Вс  указанна  информаци 

записываетс  в регистр 10 по разрешающему сигналу коммутатора 4. При этом в регистре 10 формируетс  слово информации, состо щее из бита готовности, номера дат5 чика и значени  электрической энергии, накопленное за все предшествующие, интервалы времени всего расчетного периода измерений. Поскольку в бит готовности первоначально всегда посылаетс  коммута0 тором 4 единица, то этот же сигнал можно использовать дл  разрешени  записи всей, информации в регистр 10. ;

Как только-бит готовности регистра 10 устанавливаетс  е единичное состо ние, де5 кодирующее устройство 19 обратного канала формирует: сигнал, по которому кодирующее устройство 15 пр мого канала н а ч и н ае т. п ередачу содержимого регистра 10. Если передаива  через устройство пре0 образовани  сигналов пр мого канала 16. усилитель мйщностй пр мого канала 17, фильтр пр мого канала 18 и электрическую

сеть информаци  будет восприн та аппара- . турой ПУ.как: правильна , то по электриче5 ской сети на. контролируемый пункт (КП) будет передана кодова  комбинаци , подтверждающа  правильность приема соответствующего сообщени ..Эта комбинаци , пройд  через фильтр 22, усилитель 21, уст-;

0 ройство преобразовани 20обратногркана:ла , поступит на декодирующее устройство

19, которое при этом сформирует сигнал,

который одновременно запрещает работу

кодирующего устройства 15пр мого канала

5 и обнул ет бит готовности регистра 10. ... .Если переданна  информаци  воспринимаетс  аппаратурой ПУ как ошибочна , то бит готовности регистра 10 остаетс  веди-; ничном состо нии при; наличии резерва по

0 пропускаемой способности каналов св зи осуществл етс  повторна  передача этой информации вплоть до ее смены следующим измерением энергии от другого датчика , :- . V .:v;. : . ;.:: ; . : . :; ..

5 Поскольку измерени  электрической энергии передаютс  по каждому присоеди: . нению |;арастающим итогом, то при сбо х и отказах каналов длительностью, превышающей Т-интервал времени измерени  энер0 гни, тер етс  возможность рассчитывать значение мощности за этот интервал време- ни, Однако при этом полностью сохран етс  возможность на следующих интервалах времени передать по каналам св зи нара5 стающее значение энергии по каждому контролируемому присоединению раздельно. Это обсто тельство  вл етс  важным пре-;. имуществом рассматриваемого устройства, поскольку при этом достаточно просто ре- шаотс  задача метрологической аттестации

измерительного тракта от блока преобразователей до выхода аппаратуры ПУ.

Экономическа  эффективность применени  устройства определ етс  р дом факторов: исключением потребности в дорогосто щих лини х св зи; исключение затрат, св занных, с проведением строительно-монтажных работ по прокладке линий св зи; возможностью организации удаленного контрол  и управлени  энергетическими объектами, в частности, систем многотарифного учета потреблени  электроэнергии , отличающихс  практически отсутствием других, кроме рассмотренных, каналов св зи по сравнению с массовым числом точек учета.

формул а изо б ре тени   Многоканальное устройство дл  измерени  электрической энергии и мощности, содержащее последовательно соединенные блок преобразовани  мощности, блок счетчиков-интеграторов , блок регистров пам ти , включающий счетчик, генератор и блок

ключей, коммутатор и регистр, а также блок управлени , состо щий из таймера, двух линий задержки, выходного регистра, выходы которого подсоединены к входам сброса и

разрешени  блоков счетчиков-интеграторов и регистров пам ти и к управл ющему входу коммутатора, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  за счет передачи полученных значений.

электрической энергии и мощности по электрической сети переменного тока, в него введены последовательно к регистру кодирующее устройство пр мого канала, устройство преобразовани  сигналов пр мого

канала, усилитель мощности пр мого канала , фильтр пр мого канала, а также декодирующее устройство обратного канала, устройство преобразовани  сигналов обратного канала, усилитель мощности обратного канала и фильтр обратного канала, при этом оба фильтра присоединены к электрической сети переменного тока напр жени  до20кВ.