RU2143167C1

RU2143167C1 - Method for producing variable-voltage electricity

Info

Publication number: RU2143167C1
Application number: RU99104996/09A
Authority: RU
Inventors: В.А. Максимченко; И.Е. Гвоздев; Н.О.-о. Алиев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Дэмп Бэк"
Priority date: 1999-03-11
Filing date: 1999-03-11
Publication date: 1999-12-20

Abstract

FIELD: electrical and communications engineering. SUBSTANCE: in order to identify power- generating facility, its user, as well as section of electric circuit or power transmission line over which electricity is conveyed from power supply to user, at least part of voltage curve constructed in the course of building up nonsine-wave voltage is made as line section formed by surface of straight annular cone and by secant plane which is not crossing its apex; curve shape may be presented by various fragments of this section; curve shape may be varied periodically or aperiodically. EFFECT: improved confidence of identifying electricity handling facility of interest. 4 cl, 1 dwg

Description

Область техники
Изобретение относится к энергетике и электросвязи и может быть использовано при идентификации произведенного электричества.Technical field
The invention relates to energy and telecommunications and can be used to identify generated electricity.

Уровень техники
В настоящее время в различных областях народного хозяйства широкое распространение получила идентификация произведенного товара.State of the art
Currently, in various areas of the national economy, the identification of the manufactured goods has become widespread.

Под термином "идентификация" следует понимать установление соответствия как партии объектов, так и штучного объекта (товара) своему индивидуальному опознавательному знаку. Идентификация может быть осуществлена путем нанесения идентификатора (метки) на товар или введения идентификатора в товар, например информационного сигнала о производителе в электричество. The term "identification" should be understood as establishing the correspondence of both a batch of objects and a piece object (product) to its individual identification mark. Identification can be carried out by applying an identifier (label) to the product or by entering the identifier into the product, for example, an information signal about the manufacturer in electricity.

Термин "идентификация" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения. The term "identification" is used in this context throughout the description, including the claims.

Широкое распространение получила идентификация товара этикетками со штриховыми, знаковыми, цифровыми, буквенными кодами, а также датчиками - идентификаторами, выполненными в виде колебательных LC-контуров. Комбинация в коде букв, цифр, а также частота настройки LC-контура является идентификатором и однозначно определяет объект. Product identification has become widespread with labels with bar, sign, digital, letter codes, as well as sensors - identifiers made in the form of oscillatory LC circuits. The combination of letters, numbers, as well as the tuning frequency of the LC circuit in the code is an identifier and uniquely identifies an object.

Упомянутые идентификаторы и способы их нанесения на объекты подробно описаны в описаниях к Патентам России:
N2045780, по МКИ G 06 K 11/00, оп. 10.10.95 г.;
N2074696, по МКИ A 61 H 39/00, оп. 10.03.97 г.;
N2102246, по МКИ B 42 D 15/00, оп. 20.01.98 г.;
N2106689, по МКИ G 06 K 17/00, оп. 10.03.98 г.;
N2112958, по МКИ G 01 N 21/64, оп. 10.06.98 г.,
а также в описаниях к Свидетельствам на полезную модель:
N0005883, по МКИ G 09 F 3/02, оп. 16.01.98 г.;
N0006461, по МКИ G 09 F 3/02, оп. 16.04.98 г.The mentioned identifiers and methods for applying them to objects are described in detail in the descriptions of Russian Patents:
N2045780, according to MKI G 06 K 11/00, op. 10.10.95 g .;
N2074696, according to MKI A 61 H 39/00, op. 03/10/97;
N2102246, according to MKI B 42 D 15/00, op. 01/20/98;
N2106689, according to MKI G 06 K 17/00, op. 03/10/98;
N2112958, according to MKI G 01 N 21/64, op. 06/10/98,
as well as in the descriptions of the Utility Model Certificates:
N0005883, according to MKI G 09 F 3/02, op. 01/16/98;
N0006461, according to MKI G 09 F 3/02, op. 04/16/98

Однако они не могут быть использованы для идентификации произведенного, переданного, распределенного и потребленного электричества в силу специфики последнего как товара. However, they cannot be used to identify generated, transmitted, distributed and consumed electricity due to the specifics of the latter as a commodity.

Под термином "электричество" следует понимать совокупность явлений, в которых обнаруживается существование, движение и взаимодействие (посредством электромагнитного поля) заряженных частиц. Как вариант под термином электричество понимается электроэнергия /4/. The term "electricity" should be understood as a set of phenomena in which the existence, motion and interaction (through the electromagnetic field) of charged particles is detected. Alternatively, the term electricity refers to electricity / 4 /.

Термин "электричество" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения. The term "electricity" is used in this context throughout the description, including the claims.

В качестве аналога можно использовать способ производства электричества с переменным напряжением, описанный в описании к Авторскому свидетельству СССР N390626 "Способ дистанционного управления коммутационным аппаратом электроустановки", опубликованном 11.07.73 г. по классу H 02 J 13/00, заключающийся в создании кодовой серии снятия напряжения с линии электропередачи. Данный аналог решает задачу дистанционного отключения электроустановок в аварийных и нештатных ситуациях и может быть интерпретирован (истолкован) в качестве способа идентификации неисправности в линии электропередачи. As an analogue, you can use the method of producing electricity with alternating voltage, described in the description of the USSR Author's Certificate N390626 "Method for remote control of a switching apparatus of an electrical installation", published July 11, 73 according to class H 02 J 13/00, which consists in creating a code series of removal voltage from the power line. This analogue solves the problem of remote shutdown of electrical installations in emergency and emergency situations and can be interpreted (interpreted) as a way of identifying a malfunction in a power line.

Недостатком аналога является низкая достоверность определения источника, распределителя и потребителя электричества, а также участка электрической цепи и линии электропередачи, по которым осуществляется передача электричества от производителя до потребителя в электроэнергетической системе. A disadvantage of the analogue is the low reliability of determining the source, distributor and consumer of electricity, as well as the section of the electric circuit and power line, through which electricity is transferred from the producer to the consumer in the electric power system.

Под термином "электроэнергетическая система" следует понимать объединение источников электричества, например электростанций, связанных линиями электропередачи и совместно питающих потребителей электроэнергией /1/. The term "electric power system" should be understood as the combination of sources of electricity, for example, power plants connected by power lines and jointly supplying consumers with electricity / 1 /.

Термин "электроэнергетическая система" используется в данном контексте на протяжении всего описания. The term "power system" is used in this context throughout the description.

Под термином "источник электричества" следует понимать предприятие, производящее электрическую энергию. В зависимости от источника энергии различают тепловые электростанции (паротурбинные, газотурбинные, атомные и др.), гидроэлектростанции, солнечные, геотермальные, приливные и ветровые электростанции, химические источники тока и т.д. и т.п. The term "source of electricity" should be understood as an enterprise producing electric energy. Depending on the source of energy, there are thermal power plants (steam turbine, gas turbine, nuclear, etc.), hydroelectric power, solar, geothermal, tidal and wind power, chemical current sources, etc. etc.

Термин "источник электричества" используется в данном контексте на протяжении всего описания. The term "source of electricity" is used in this context throughout the description.

Известен способ производства электричества с переменным напряжением, описанный в описании к Авторскому свидетельству СССР N547917 "Способ управления рассредоточенными объектами, присоединенными к электрической сети общего пользования", опубликованном 25.02.77 г. по классу H 02 J 13/00, заключающийся в создании кратковременного сигнала циркулярного управления в виде однополярных импульсов с частотой следования, совпадающей с частотой сети. A known method of producing electricity with alternating voltage, described in the description of the USSR Author's Certificate N547917 "Method of controlling dispersed objects connected to a public electric network", published 02.25.77, class H 02 J 13/00, which consists in creating a short-term signal circular control in the form of unipolar pulses with a repetition rate that matches the network frequency.

Данный аналог решает задачу дистанционного циркуляционного управления рассредоточенными объектами по линиям электропередачи в аварийных и нештатных ситуациях и может быть интерпретирован в качестве способа идентификации неисправности или идентификации работ по устранению неисправности на линии электропередачи или на объекте управления. This analogue solves the problem of remote circulation control of dispersed objects along power lines in emergency and emergency situations and can be interpreted as a way of identifying a malfunction or identifying work to fix a malfunction on a power line or at a control object.

Наиболее близким по своей технической сущности прототипом к предлагаемому изобретению является способ производства электричества переменного во времени, включающий создание несинусоидального напряжения /2/. The closest in its technical essence to the prototype of the present invention is a method of producing variable electricity in time, including the creation of a non-sinusoidal voltage / 2 /.

Несинусоидальное напряжение формируется вследствие несинусоидального распределения магнитной индукции в воздушном зазоре из-за наличия у якоря генератора зубцов и впадин, реакции якоря и т.д. The non-sinusoidal voltage is formed due to the non-sinusoidal distribution of magnetic induction in the air gap due to the presence of teeth and troughs in the generator armature, reaction of the armature, etc.

Недостатком прототипа является низкая достоверность определения источника, распределителя и потребителя электричества, а также участка электрической цепи и линии электропередачи, по которым осуществляется передача электричества от производителя до потребителя в электроэнергетической системе. The disadvantage of the prototype is the low reliability of determining the source, distributor and consumer of electricity, as well as the portion of the electric circuit and power line, through which electricity is transferred from the manufacturer to the consumer in the electric power system.

Сущность изобретения
Задачей изобретения является повышение достоверности определения источника электричества (электростанции), потребителя электричества, участка электрической цепи и линии электропередачи, по которым осуществляется передача электричества от источника до потребителя в электроэнергетической системе, а также распределителя электричества между потребителями или сетями (распределительного устройства) путем идентификации электричества как товара.SUMMARY OF THE INVENTION
The objective of the invention is to increase the reliability of determining the source of electricity (power plant), the consumer of electricity, the section of the electric circuit and the power line through which electricity is transferred from the source to the consumer in the electricity system, as well as the electricity distributor between consumers or networks (switchgear) by identifying electricity as a commodity.

Указанный технический результат изобретения достигается тем, что способ производства электричества с переменным напряжением во времени заключается в создании несинусоидального напряжения и выполнении по крайней мере части участка кривой напряжения по форме в виде фрагмента конического сечения прямого кругового конуса. The specified technical result of the invention is achieved by the fact that the method of producing electricity with alternating voltage in time consists in creating a non-sinusoidal voltage and performing at least part of the portion of the voltage curve in shape in the form of a fragment of a conical section of a straight circular cone.

Вид фрагмента идентифицирует производителя, потребителя, распределителя электричества и т.д. The type of fragment identifies the manufacturer, consumer, electricity distributor, etc.

При этом обеспечивается идентификация электричества как товара. This ensures the identification of electricity as a commodity.

Способ производства электричества с переменным несинусоидальным напряжением во времени может заключаться в том, что форму кривой напряжения изменяют во времени дискретно или периодически, или апериодически. Это позволит повысить достоверность определения источника электричества. A method of producing electricity with a variable non-sinusoidal voltage over time may consist in the fact that the shape of the voltage curve changes in time discretely or periodically, or aperiodically. This will improve the reliability of determining the source of electricity.

Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию "новизна". The analysis of the prior art showed that the claimed combination of essential features set forth in the claims is unknown. This allows us to conclude that it meets the criterion of "novelty."

Для проверки соответствия заявленного изобретения критерию "изобретательский уровень" проведен дополнительный поиск известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного технического решения. Установлено, что заявленное техническое решение не следует явным образом из известного уровня техники. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень". To verify the conformity of the claimed invention with the criterion of "inventive step", an additional search was carried out for known technical solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed technical solution from the prototype. It is established that the claimed technical solution does not follow explicitly from the prior art. Therefore, the claimed invention meets the criterion of "inventive step".

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Сущность способа производства электричества с переменным напряжением во времени и возможность его практической реализации поясняется чертежом, где изображены формы кривых несинусоидального напряжения.Information confirming the possibility of carrying out the invention
The essence of the method of producing electricity with alternating voltage in time and the possibility of its practical implementation is illustrated by the drawing, which shows the shape of the curves of a non-sinusoidal voltage.

Участки кривой напряжения по форме могут выполняться в виде фрагментов конического сечения 3 прямого кругового конуса. The sections of the voltage curve in shape can be performed in the form of fragments of a conical section 3 of a straight circular cone.

Под термином "коническое сечение" следует понимать линию, которую образует поверхность прямого кругового конуса и секущая плоскость, не проходящая через его вершину. The term "conical section" should be understood as the line that forms the surface of a straight circular cone and secant plane, not passing through its top.

Термин "коническое сечение" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения. The term "conical section" is used in this context throughout the description, including the claims.

Период несинусоидального напряжения T разбит на участки (1/4T, 1/2T и т. д.), а форма кривой напряжения и ее изменение на этих участках во времени (1 - форма кривой напряжения в момент времени t, 2 - форма кривой напряжения в момент времени t+1) определяет (идентифицирует) источники электричества (электростанции), потребителя электричества, участки электрической цепи и линии электропередачи, по которым осуществляется передача электричества от источника до потребителя в электроэнергетической системе, а также распределители электричества между потребителями или сетями (распределительного устройства). Изменение формы кривой напряжения на любом из участков кривой напряжения может быть осуществлено дискретно во времени или периодически, или апериодически. The period of the non-sinusoidal voltage T is divided into sections (1 / 4T, 1 / 2T, etc.), and the shape of the voltage curve and its change in these sections over time (1 - the shape of the voltage curve at time t, 2 - the shape of the voltage curve at time t + 1) determines (identifies) the sources of electricity (power plants), the consumer of electricity, sections of the electrical circuit and power lines through which electricity is transferred from the source to the consumer in the electricity system, as well as electricity distributors between carriers or networks (switchgear). Changing the shape of the voltage curve in any of the sections of the voltage curve can be carried out discretely in time or periodically or aperiodically.

Возможность реализации предлагаемого изобретения подтверждают данные по аналогичным способам и устройствам реализации способа, описанным в описаниях к изобретениям СССР:
Устройство для телесигнализации отключения секционирующего аппарата (Авторское свидетельство СССР N352352 по МКИ H 02 J 13/00, оп. 21.09.1972 г. );
Способ формирования команды на отключение цепей переменного тока (Авторское свидетельство СССР N433558 по МКИ H 02 J 13/00, оп. 25.06.1974 г. );
Устройство для связи между электросетями (Авторское свидетельство СССР N542295 по МКИ H 02 J 13/00, оп. 05.01.1977 г.);
Способ передачи команд для дистанционного управления перемещаемым объектом (Авторское свидетельство СССР N801190 по МКИ H 02 J 13/00, оп. 30.01.1981 г.);
Устройство для телесигнализации (Авторское свидетельство СССР N811502 по МКИ H 02 J 13/00, оп. 07.03.1981 г.), а также в описании к Заявке на изобретение России: Способ передачи широковещательной информации (Заявка на изобретение N94033147 по МКИ H 04 Q 7/06, оп. 20.02.1998 г.) и описании к Патенту России: Устройство для идентификации и подсчета литых заготовок в сходящемся технологическом потоке (Патент России N2101764 по МКИ G 06 М 7/04, оп. 10.01.1998 г.). Кроме того, генераторы (например СВЧ) идентификационных признаков электричества будут иметь небольшие габариты, так как мощность генератора во много раз может быть меньше мощности импульсов /3/. Например, при длительности импульса 10 мкс и мощности 100 кВт, при частоте следования импульсов 200 Гц, мощность генератора будет не более 200 Вт. Таким образом, применение данного устройства позволит достичь задачи изобретения.The possibility of implementing the invention is confirmed by data on similar methods and devices for implementing the method described in the descriptions of the inventions of the USSR:
A device for tele-signaling the shutdown of the partitioning apparatus (USSR Author's Certificate N352352 according to MKI H 02 J 13/00, op. 21.09.1972);
A method of forming a command to disconnect AC circuits (USSR Author's Certificate N433558 according to MKI H 02 J 13/00, op. June 25, 1974);
A device for communication between electrical networks (USSR Author's Certificate N542295 according to MKI H 02 J 13/00, op. 05.01.1977);
A method for transmitting commands for remote control of a moving object (USSR Author's Certificate N801190 according to MKI H 02 J 13/00, op. 01.30.1981);
A device for tele-signaling (USSR author's certificate N811502 according to MKI H 02 J 13/00, op. 07.03.1981), as well as in the description of the Application for the invention of Russia: Broadcast information transmission method (Application for invention N94033147 according to MKI H 04 Q 7/06, op. 02.20.1998) and description of the Russian Patent: Device for identification and calculation of cast billets in a converging process stream (Russian Patent N2101764 according to MKI G 06 M 7/04, op. 10.01.1998) . In addition, generators (for example, microwave) of identification signs of electricity will have small dimensions, since the generator power can be many times less than the pulse power / 3 /. For example, with a pulse duration of 10 μs and a power of 100 kW, with a pulse repetition rate of 200 Hz, the generator power will be no more than 200 watts. Thus, the use of this device will achieve the objectives of the invention.

Литература
1. Постников Н.П., Рубашов Г.М. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебник для техникумов. -Л., Ленингр. Отд-ние, 1980.-376 с., ил.Literature
1. Postnikov N.P., Rubashov G.M. Power supply of industrial enterprises: Textbook for technical schools. -L., Leningrad. Separation, 1980.-376 p., Ill.

2. Попов B.C. Теоретическая электротехника: Учебник для техникумов.- 3-е изд., доп. и перераб.- М.: Энергоиздат, 1990.-544 с., ил. 2. Popov B.C. Theoretical Electrical Engineering: Textbook for technical schools. - 3rd ed., Ext. and revised .- M.: Energoizdat, 1990.-544 p., ill.

3. Жеребцов И.П. Основы электротехники, -5-е изд., перераб. и доп. -Л.: Энергоиздат. Ленинградское отд-ние, 1989. -352 с., ил. 3. Stallions I.P. Fundamentals of Electrical Engineering, -5th ed., Rev. and add. -L.: Power Publishing. Leningrad branch, 1989. -352 p., Ill.

4. Советский энциклопедический словарь. М.: Сов. Энциклопедия, 1981.-1554 с. 4. Soviet encyclopedic dictionary. M .: Sov. Encyclopedia, 1981.-1554 p.

Claims

1. A method of producing electricity with alternating voltage over time, including the creation of a non-sinusoidal voltage, characterized in that at least part of the voltage curve section is performed in the form of a section of a line formed by the surface of a straight circular cone and a secant plane that does not pass through its top .

2. The method according to claim 1, characterized in that the shape of at least one of the sections of the voltage curve is made in the form of another fragment of a conical section of a straight circular cone.

3. The method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the shape of at least one of the sections of the voltage curve is changed aperiodically.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the shape of at least one of the sections of the voltage curve is changed periodically.