RU1918U1

RU1918U1 - STATISTICAL ANALYZER OF VOLTAGE DEVIATIONS

Info

Publication number: RU1918U1
Application number: RU93016713/24U
Authority: RU
Inventors: Владимир Филиппович Ермаков
Original assignee: Владимир Филиппович Ермаков
Priority date: 1993-04-01
Filing date: 1993-04-01
Publication date: 1996-03-16

Abstract

1. СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР ОТКЛОНЕНИЙ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий первую и вторую группу счетчиков, преобразователь переменного напряжения в постоянное, вход которого является входом анализатора, n/2 соединенных входами каналов (где n - число уровней анализа отклонений напряжения), при этом каждый i-тый канал содержит пороговый элемент, выход которого соединен с вторыми входами элементов И i-тых каналов первой и второй групп счетчиков, первые входы которых ( кроме старшего канала) через элемент НЕ подключены к выходу порогового элемента (i+1)-го канала, а выходы соединены с входами счетчиков импульсов, генератор импульсов, выход которого соединен с третьими входами элементов И первой группы счетчиков, отличающийся тем, что в него дополнительно введены нуль-орган и формирователь модуля, информационный вход которого подключен к выходу преобразователя переменного напряжения в постоянное и связан с входом нуль-органа, а выход соединен с входами пороговых элементов, выход генератора импульсов соединен с третьими входами элементов И второй группы счетчиков, прямой выход нуль-органа соединен с первым управляющим входом формирователя модуля и четвертыми входами элементов И первой группы счетчиков, а инверсный выход нуль-органа соединен с вторым управляющим входом формирователя модуля и четвертыми входами элементов И второй группы счетчиков.2. Анализатор по п. 1, отличающийся тем, что формирователь модуля содержит первый коммутатор, соединенный информационным входом с информационным входом формирователя модуля и через инвертор - с инфорсмационным входом второго коммутатора, выход которого объединен с выходом первого1. A STATISTICAL ANALYSIS OF VOLTAGE DEVIATIONS, containing the first and second group of counters, an AC to DC converter, the input of which is the input of the analyzer, n / 2 connected by channel inputs (where n is the number of voltage deviation analysis levels), with each i-th channel contains a threshold element, the output of which is connected to the second inputs of the AND elements of the i-th channels of the first and second groups of counters, the first inputs of which (except for the senior channel) through the element are NOT connected to the output of the threshold element (i + 1) -th to analog, and the outputs are connected to the inputs of the pulse counters, a pulse generator, the output of which is connected to the third inputs of the elements And of the first group of counters, characterized in that it additionally includes a zero-organ and a driver of the module, the information input of which is connected to the output of the AC voltage converter constant and connected to the input of the zero-organ, and the output is connected to the inputs of the threshold elements, the output of the pulse generator is connected to the third inputs of the elements And the second group of counters, the direct output of the zero-organ with It is connected to the first control input of the module former and the fourth inputs of the AND elements of the first group of counters, and the inverse output of the zero-organ is connected to the second control input of the module former and the fourth inputs of the AND elements of the second group of counters. 2. The analyzer according to claim 1, characterized in that the module driver comprises a first switch connected by an information input to the information input of the module driver and, through an inverter, with the information input of the second switch, the output of which is combined with the output of the first

Description

(ЛАТИСТИЧЕаШ;. AHAJiifiiATOP ОТЮЮЫЕНИ.. ЫАПРШЕШЯ(LATISTIC; AHAJiifiiATOP OTJUYUYUEN .. ..

Предлагаемое устройство относится к .ационно-измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в v лектроэнергетике для контроля качества электроэнергии в сетях прош1;шленнь х предприятий и онергосистем по ГОСТ 13109-87,The proposed device relates to. Measurement, and computer technology and can be used in v power engineering to control the quality of electricity in the networks past 1; shlenny x enterprises and power systems in accordance with GOST 13109-87,

IterjecTeH статистический анализатор качества электроэнергии /I/, содересащи входное калиброванное устройство, измерительный орган, усилитель, слемент времени, схему автоматики, счетчики иыпульсов.IterjecTeH a statistical analyzer of electric power quality / I /, containing a calibrated input device, a measuring organ, an amplifier, a time element, an automation circuit, pulse counters.

Недостатками аналога ягляются: низкая над©...ность из-за наличия в его схеме значительного количества механических контактов; сравнительно большой вес - II кг; неудобство в зксплуатшдии, обусловленное необходимостью предварительной установки границ разрядов гистограмгш отклонений напряжения с помогцью калиброванной матрицы штеккершж контактов, а также невозмшшостью обнуления счетчиков импульсов,The disadvantages of the analog are: low over © ... due to the presence in its circuit of a significant number of mechanical contacts; relatively large weight - II kg; inconvenience in operation due to the need to pre-set the boundaries of the discharges of the histograms of voltage deviations with the help of a calibrated matrix of plug contacts, as well as the impossibility of resetting the pulse counters,

Iiaибoлee близкш.5 технические решением к предлагаемому является статистический анализатор качества напрязкения /2/, содержащий счетчик электроэнергии, преобразователь переме шого напршсения в постошшое, блок определения гистограммы отклонений напряжения, группу счетчиков импульсов для учета расход а v лектроэнергии при рс зличных отклонениях напряжения,In fact, the closest technical solution to the proposed 5 is a statistical analyzer of the quality of the pollution / 2 /, containing an electricity meter, a converter for shifting voltage to the current one, a unit for determining histograms of voltage deviations, a group of pulse counters for taking into account the flow rate and v of electric energy for various voltage deviations,

Медостаткаьш прототипа являются:Medostatic prototypes are:

а/ неудобство в эксплуатации из-за отсутствия жесякой связи между грашш.ами и номерами разрядов измеряемой гистограммы отклонений напряжения и номинальным значением напряжения сети /сто неудобство приводит зачастую к ошибочной обработке результатов измерений, приводящей к смешению гистограммы отклонений напряясения вправо или влево относительно ее истинного пола сения; для уменьшения вероятности подобнь1Х ошибок необходимо привлечение более висококвалифицироваьшогоa / inconvenience in operation due to the lack of a solid connection between the main and the bit numbers of the measured histogram of voltage deviations and the nominal value of the mains voltage / hundred inconvenience often leads to erroneous processing of the measurement results, leading to the mixing of the histogram of deviations of the voltage to the right or left relative to its true sex to reduce the likelihood of similar errors, it is necessary to attract a more highly qualified

Еряиаков В,Ф, МШ 606F 15/36 обслузкивающего анализатор персонала; ошибки при измерениях подобного рода приводят к ошибочным выводам при выборе регулирующих воздействий на напряжение сети и, как следствие, ведут к дополнительноь экономическому ущербу из-за потерь электроэнергии в сетях/; б/ сравнительно невысокая надежность схемы анализатора из-за необходимости использования на каждый уровень анализа отклонений напряжения по одноьау пороговому элементу и элементу НЕ, Целью полезной модели является: -повышение удобства в эксплуатации анализатора за счет установления жесткого соответствия мекду границами и номерами разрядов измеряемой гистограммы отклонений напряжения и ноь5инальным значением напряжения сети; -повышение надежности анализатора за счет исключения из его схемы половины пороговых элементов и элементов НЕ, Указанная цель достигается тем, что в статистический анализатор качества напряжения, содержащий первую и вторую счетчиков импульсов, преобразователь переменного напря гения в постошшое, вход которого является входом анализатора, П/ соединенных входшли каналов /где П - число анализа отклонений напряжения/, при DTOM кайсды - -TLii: канал содерЕшт пороговый элемент, выход которого соединен со вторыми входаг ш элементов К L -тых каналов первой и второй групп счетчиков, первые вход1 1 которых /кроме старшего канала/ через елемент liE подключены к выходу порогового элемента /L. + 1/-го канала, а выходы соединены со входш да счетчиков импульсов, генератор иьшульсов, выход которого соединен с третьими входагж элементов И первой группы счетчиков, дополнительно введены к дь-орган и формирователь , ин(Г)Ормационный вход которого подключен к выходу преобразователя переменного напряжения в постоянное и связан со входом нульоргана, а выход соединен со входшли пороговых элементов, выход генератора импульсов соединен с третьими входами .лементот И второй группы счетчиковр прямой выход нуль-органа соединен с первым упр гвляюшим входом форшровгттеля и четвертыми входами элементов К первой группы счетчиков, а инверсный - со вторым управляю1цик входом форглихювателя модуля и четвертыми входаш элеьюнтов И второй . счетчиков. На JHr.I представлена структурная схема устройства, на Фиг,2 приведен один из вариантов реализации схеЬол (Т;дрь1иров йе модуля, а на фиг.З изображена гистограгдаа отклонений напряжения, получае гая в результате статистического анализа. j /Ф5/5/, первую 4 и вторук; 5 группы счетчиков импульсов, включаюшие, соответственно, элементы И б - II и счетчшш 12 - 17 иьлульсов, пороговые элементы 16 - 20, объединенные входаш и полкльэченные к Б1;1ходу ФМ 3, .лементы liE 21 - 22, генератор 23 тшульсов, /2, каналов /где число уровней анализа отклоненир напряжения/, при этом каждый -тый канал содерй ит пороговый элемент 19, выход которого соединен со вторыми входами элементов И 7 и 10 L -тых каналов первой 4 и второй 5 РКТПП счетчиков, первое входы которж /кроме элементов И б и 9 старшего канала/ через элемент fffi 21 подключены к вьаходу порогового элемента 18 IL -f 1/-ГО канала, а викоды соединены, соответственно, со входами счетчиков 13 и 16 иьшульсов, выход генератора 23 импульсов соединен с третьиш входагли слементов И 6 - II первой 4 и второй 5 групп счетчиков, прямой выход цуль-органа 2 соединен с первьил управляющим входом а ФМ 3 и четвертшш входаьэд эле1лентов И б - 8 первой группы 4 счетчиков иишулъсов, а инверсный выход нуль-органа 2 соединен со вторым управляющим входом в ФМ 3 и четвертыми входами элементов И 9 - II второй группы 5 счетчиков иьшульсов. Схема Si 3 содерзсит первый 24 и второй 25 коммутатор, внходы которых объединены и соединеш; с ФМ 3, инфорькщионный нход первого ком.5утатора 24 подключен к инг юрмадионноцу входу и-М 3 и через инвертор 26 связан с информационьшм входом второго коь,вл татора 25, управляющий вход которого подключен ко второму управляюи ев-у Bxojiy в Ш. 3, первый управляющий вход а которого соединен с упраЕЛЯЮир:у1 входом перюго кот1утатора 24. Анализатор работает след юигим образом. Преобразователем I рсуи ествляется выделение из кривой исследуемого напряжения сети u,it) низкочастотной составлякш ей отклонений напряжения /см., наприьзер, /3//: U,(t)U, III где сГ / - обознг-чение отклонений напряжения по ГОСТ 13109-67; /(t/ действующее значение напряжения сети в момент времени k ; и - номинальное напршкение сети, Влходное напряжение преобразователя I прикладывается ко входам ФМ 3 и цуль-органа 2, С помопшю г уль-органа 2 диапазон изменения отклонений напряжения о 17 разделяете на две области; I - поло;::ительных и 2 - отрицательных отклонений. Статистическа информация о положительных отклонениях накаплиЕ-аетс. в блоке 4, а об отршдательш гх в блоке 5 анализатора. , преобразователл I без изменений пропускается формирователем 3, Еципрямогоо ничное напряжение с выхода нуль-органа 2 прилолсено к четвертьм входам элементов М б - 8 первой группы 4 счетчиков импульсов и к урравляющецу входу первого коьшутатора 24, В результате напряжение t/f без изменений пропускается коьтзутатором 24 и прикладывается ко входам пороговых элементов 16-20, В процессе измерений в сработавшее состояние переходят те пороговые элементы, опортле урокш которух меньше приложенного к их входам напряжения. Опорные уровни пороговых элементов равномерно разбивают диапазон изменения отклонений напряжения с шагом С/ , Например, напряжение превысило опорные уровни пороговых элементов 19 - 20 с первого ПФ -тый канал. Джодное единичное nODonOS тr ол напря: ;ение сработашйх элементов 19 - 20 прикладывается ко втор1Ш входам элементов И7-8и10-11с 1-го по -тый канал устройства. Учитывал, что к четвертым входам элементов И 10 - II приложено нулевое налрявсеш1е с инверсного выхода нуль-органа 2, при дальне1:Шем рассмотре1ши вторую группу 5 счетчиков жлпульсов не учитывает - информация в ней при положительш.х отклонениях ыапрязкения не накапливается, К nepBoivi 12СОД1У элемента К 7 приложено единичное напряжение с выхода элемента IIE 215 которого подшшчен к несработавшего порогового . лемента 16 / + 1/-го каната, К первьт входагл элементов И 6 остальних каналов группы 4 прилогкено щлевое напряжение, 1:. результате только элемент И 7 пропускает игшульсы н-борки отклонеш напряжеш-ш, KOTopice поступают на его третий вход с вглхода генератора шлпулъсов. Гтк иьшульсы засчитывшотся счетчгшом 1с перво ; группы 4. При изменег-ши напряжения сети ин юрмщия накаплипаяься в другом канале устройства, соответствующем уровню отклонений напряжения. При отрицательных отклонениях напряжения ед1 ничное напряжение появляется на инверсном выходе нуль-органа 2, который связан с четвертыми Бходалда элементов И 9 - II второй группы 5 и с 5 равляющим входом коммутатора 25, В этом случае напряжение ьу инвертируется инвертором 26 и пропускается кош.татором 25 - в результате ко входам пороговых элементов 16 - 20 прикладывается положительное напряжение. При этом работа анализатора аналогична описанной вьаие, однако статисти ка накапливается в счетчиках 15 - 17 второй группы 5 счетчиков импульсов, В результате статистического анализа R счетчиках 12 - 14 первой группы 4 накапливается содерштюе: 3 /инфоР Мсщия о полог штельнг.ПТ отклонешшх напряжения/, а в счетчиках 15 - 17 содеркимое: t 3 /инфорд щия об отрицательных отклонениях напряжешш/,Eryaiakov V, F, MSh 606F 15/36 of staff sniffing at the analyzer; errors in measurements of this kind lead to erroneous conclusions when choosing regulatory influences on the mains voltage and, as a result, lead to additional economic damage due to electric power losses in the networks /; b / relatively low reliability of the analyzer circuit due to the need to use voltage threshold deviations for each threshold analysis element and NOT element. The purpose of the utility model is: -increase the analyzer's usability by establishing a strict correspondence between the boundaries of the measured digits and the numbers of digits of the measured histogram of deviations voltage and the 5th value of the mains voltage; -increasing the reliability of the analyzer by eliminating half of the threshold elements and NOT elements from its circuit, This goal is achieved by the fact that the voltage-quality statistical analyzer containing the first and second pulse counters, an AC to DC converter, the input of which is the analyzer input, П / connected input channels / where П is the number of voltage deviation analysis /, for DTOM cases - -TLii: the channel contains a threshold element, the output of which is connected to the second input of elements K L -th channels ervoy and second groups of counters, which first input 1 1 / except older channel / yelement through liE connected to the output of the threshold element / L. + 1 / -th channel, and the outputs are connected to the input and pulse counters, the pulse generator, the output of which is connected to the third input of the elements And of the first group of counters, is additionally introduced to the q-organ and shaper, in (G) the Orming input of which is connected to the output AC to DC converter and connected to the input of the null organ, and the output is connected to the input of the threshold elements, the output of the pulse generator is connected to the third inputs. Elements of the second group of counters The direct output of the zero-organ is connected to the first control yushim input forshrovgttelya and fourth inputs of the first group of elements K counters, and negated - a second input module upravlyayu1tsik forglihyuvatelya and fourth AND vhodash eleyuntov second. counters. A block diagram of the device is shown on JHr.I, Fig. 2 shows one of the options for implementing the circuit (T; for the other module, and Fig. 3 shows a histogram of voltage deviations obtained as a result of statistical analysis. J / Ф5 / 5 /, first 4 and second hand; 5 groups of pulse counters, which include, respectively, the elements And b - II and counting 12 - 17 pulses, threshold elements 16 - 20, combined inputs and units connected to B1; 1 input FM 3, elements liE 21 - 22, generator 23 tsuls, / 2, channels / where the number of levels of analysis of the voltage deviation /, each The second channel contains the threshold element 19, the output of which is connected to the second inputs of the elements And 7 and 10 L-channels of the first 4 and second 5 RCTCP counters, the first inputs of which (except elements I b and 9 of the senior channel) are connected via fffi 21 element to the input of the threshold element 18 of the IL -f 1 / -th channel, and the Vicods are connected, respectively, to the inputs of the counters 13 and 16 of the pulses, the output of the pulse generator 23 is connected to the third input of the elements And 6 - II of the first 4 and second 5 groups of counters, direct the output of the cul-organ 2 is connected to the primary control input a FM 3 and even ertshsh vhodaed ele1lentov AND b - 8 of the first group of counters iishulsov 4 and inverse output zero-body 2 is connected to a second control input to the FM 3 and fourth inputs of the AND 9 - II of the second group of five counters ishulsov. The Si 3 circuit contains the first 24 and second 25 switches, the inputs of which are combined and connected; with FM 3, the information input of the first commutator 5 of the 24 is connected to the input of the i-M 3 input and through the inverter 26 is connected to the information input of the second, the voltator 25, the control input of which is connected to the second control unit Bxojiy in Sh. 3 , the first control input of which is connected to the control unit: at the input 1 of the output switch 24. The analyzer operates in the following way. Converter I isolates the low-frequency component of the voltage deviations from the curve of the studied network voltage u, it) of the voltage deviations / cm, for example, / 3 //: U, (t) U, III where cG / is the reference of voltage deviations according to GOST 13109 -67; / (t / the actual value of the network voltage at time k; and is the nominal voltage of the network, the input voltage of the converter I is applied to the inputs of FM 3 and the body 2, With the help of the body 2, divide the voltage deviation range of 17 into two areas; I - polo; :: total and 2 - negative deviations. Statistical information about positive deviations is accumulated in block 4, and about positive deviations in block 5 of the analyzer. Converter I is passed without changes by shaper 3, direct voltage with out and the zero-organ 2 is attached to the fourth inputs of the elements M b - 8 of the first group of 4 pulse counters and to the input of the first co-shooter 24. As a result, the voltage t / f is passed through the co-cutter 24 without changes and applied to the inputs of the threshold elements 16-20, In the process The threshold elements, in some cases less than the voltage applied to their inputs, change to the triggered state. The reference levels of the threshold elements evenly divide the range of variation of voltage deviations with step C /, for example, voltage exceeded the reference levels of threshold elements 19 - 20 from the first PF channel. The jodine unit nODonOS has the following voltage:; the operation of the triggered elements 19 - 20 is applied to the second inputs of the I7-8 and 10-11s elements of the 1st channel of the device. I took into account that to the fourth inputs of the elements And 10 - II, zero is applied all the way from the inverse output of the zero-organ 2, with further 1: We did not take into account the second group of 5 pulse counters later - we do not accumulate information in it with positive deviations of pollution, K nepBoivi 12СОД1У element K 7 applied a unit voltage from the output of element IIE 215 which is subscriber to a non-working threshold. element of the 16 / + 1 / -th rope, To the first input of elements And 6 of the remaining channels of group 4, shear stress, 1 :. As a result, only the And 7 element transmits the n-rail igulza and the voltage is off, KOTopice enters its third input from the inlet of the slug pulser. State Customs Committee is counted as the first 1c; groups 4. When the voltage of the mains voltage changes, it accumulates in another channel of the device corresponding to the level of voltage deviations. With negative voltage deviations, a unit voltage appears on the inverse output of the null-organ 2, which is connected to the fourth Bhodalda elements And 9 - II of the second group 5 and with the 5th input of the switch 25. In this case, the voltage bj is inverted by the inverter 26 and passed through the kosh. 25 - as a result, a positive voltage is applied to the inputs of the threshold elements 16 - 20. In this case, the operation of the analyzer is similar to the described one, however, statistics are accumulated in the counters 15 - 17 of the second group of 5 pulse counters. As a result of statistical analysis of R counters 12 - 14 of the first group 4, the following accumulates: 3 / infoR about the voltage of the terminal. PT voltage deviation / , and in the counters 15 - 17 the content: t 3 / information about negative deviations is voltage /,

Ьшнальным напрянсением сети (J : непосредственно возле оси ординат строятся разряда гистогражш по содерйсимому и 1 первых каналов групп 4 и 5 счетчиков импульсов, на удалении 1 -б1/ от оси ординат строятся разряды гистограммы по содеркимоцу /ttt и вторьас каналов групп 4 и 5 счетчиков и т.д.By the mains voltage (J: directly near the ordinate axis, histogram discharges are constructed in terms of the content of the first and first channels of groups 4 and 5 of the pulse counters; histogram discharges are constructed by the content of / ttt and second channels of groups of 4 and 5 counters at a distance of 1-b1 / from the ordinate axis etc.

Преиь ествами предлагаемого анализатора по сравнению с известными являются: I/ повышение удобства в эксплуатации за счет задания жесткого соответствия Mesyiy номераьш разрядов измеряемой гистограммы отклонений и ноьзшальным напряжением сети - в результате упрои ается обслуживание анализатора и снижается вероятность неправильного построения измеренной гистограммы отклонений напряжения; как следствие, при этом повышается точность выбора регулируюприс воздействий на взлряжение сети, сопрошгедеющался сшв сениегй ;:коной31ческого уи.ерба из-за потерь глектроснергии в сетях; 2/ повьтиение надежности анализатора за счет исключения из его схемы половины пороговых элементов и элементов Н Е. Устройство реализуется на п;ироко распросраненшж интегральных гликросхемах отечественного производства.The advantages of the proposed analyzer in comparison with the known ones are: I / increase of convenience in operation by setting a tight match between Mesyiy and the number of digits of the measured deviation histogram and the lower mains voltage - as a result, the analyzer is simplified and the probability of incorrect construction of the measured histogram of voltage deviations is reduced; as a result, this increases the accuracy of the choice of adjusting the effects on the network voltage, the connection between the two is increased;: of a uniform supply due to losses of electric power in the networks; 2 / to increase the reliability of the analyzer by eliminating half of the threshold elements and elements H H from its circuit. The device is implemented on the basis of a wide distribution of integrated domestic glycrocircuits.

Источники инфорлации, принятые во внимание при составлении описания заявки:Sources of information taken into account when compiling a description of the application:

1.А,с. I 4;;i2 СССР, Жй SOGF 15/36, 1962.1.A, p. I 4 ;; i2 USSR, SOGF 15/36, 1962.

2.Л.с. 107о777 СССР, ШИ 606F 15/36, I98I /прототип/.2.HP 107o777 USSR, SHI 606F 15/36, I98I / prototype /.

3.EpiaaicoB Б,,, Хаглелис о.И, Быстродействующий преобразователь переменного напряжения в постоянное //йзв, вузов СССР, Слектромеханика. - 1989, - Р II. - С. 64 - 66.3.EpiaaicoB B ,,, Haglelis O.I., High-speed converter of alternating voltage to constant // IZV, USSR universities, Electromechanics. - 1989, - P II. - S. 64 - 66.

/4 Ь ,,Uc n ЭОРМУЛА/ 4 b ,, Uc n ENORMULA

Claims

1. A STATISTICAL ANALYSIS OF VOLTAGE DEVIATIONS, containing the first and second group of counters, an AC to DC converter, the input of which is the input of the analyzer, n / 2 connected by channel inputs (where n is the number of voltage deviation analysis levels), with each i-th channel contains a threshold element, the output of which is connected to the second inputs of the AND elements of the i-th channels of the first and second groups of counters, the first inputs of which (except for the senior channel) through the element are NOT connected to the output of the threshold element (i + 1) -th to analog, and the outputs are connected to the inputs of the pulse counters, a pulse generator, the output of which is connected to the third inputs of the elements And of the first group of counters, characterized in that it additionally includes a zero-organ and a driver of the module, the information input of which is connected to the output of the AC voltage converter constant and connected to the input of the zero-organ, and the output is connected to the inputs of the threshold elements, the output of the pulse generator is connected to the third inputs of the elements And the second group of counters, the direct output of the zero-organ with It is connected to the first control input of the module former and the fourth inputs of the AND elements of the first group of counters, and the inverse output of the zero-organ is connected to the second control input of the module former and the fourth inputs of the AND elements of the second group of counters.

2. The analyzer according to claim 1, characterized in that the module driver comprises a first switch connected by an information input to the information input of the module driver and, through an inverter, with the information input of the second switch, the output of which is combined with the output of the first switch and connected to the output of the module driver, the first control input of which is connected to the control input of the first switch, and the second control input of the module former is connected to the control input of the second switch.