RU37422U1 - Автоматизированная система коммерческого и технического учета электроэнергии - Google Patents

Abstract

Автоматизированная система коммерческого и технического учета электроэнергии, состоящая из счетчиков активной и реактивной энергии тяговых подстанций, соединенных с блоком сбора и передачи данных, соединенного с блоком сбора и интегрирования информации, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены устройство контроля поездной работы на участке и устройство моделирования работы системы тягового электроснабжения, причем в устройство моделирования работы системы тягового электроснабжения, состоящее из блока хранения паспортных и справочных данных, соединенного с блоком базы данных параметров системы тягового электроснабжения, соединенного с выходом блока базы данных путевого развития участков полигона, выходом блока базы данных токовых характеристик и с входом блока построения мгновенных схем, соединенного с блоком расчета системы тягового электроснабжения, который соединен со входом блока определения тягового электропотребления, соединенного с входом блока определения потерь электроэнергии, дополнительно введены блок базы данных скоростных характеристик, вход которого соединен с выходом устройства контроля поездной работы на участке, а его выход соединен с входом блока коррекции работы системы, выход которого, в свою очередь, соединен с входом блока построения мгновенных схем, а два входа - с двумя выходами блока контроля адекватности работы системы, третий выход блока контроля адекватности работы системы соединен с входом блока определения потерь электроэнергии, а два входа блока контроля адекватности работы системы соединены с выходом блока сбора и интегрирования информации устрой�

Description

Автоматизированная снстема коммерческого и технического учета электроэнергии

Полезная модель относится к системам контроля и учета процессов, связанных с использова1шем энергетических ресурсов, в частности, может быть использована для учета потерь электрической энергии на участках обращения электроподвижного состава.

Известна система учета, планирования и контроля при совершении действий с ресурсами, содержащая элементы ввода учитываемых параметров и элементы, предназначенные учитывать, планировать и контролировать использование ресурсов, поступающих извне (RU, 1700107168, С1, G06F 14/60, 29.7.98. Система учета, планирования и контроля при совершении действий с ресурсами).

Недостатком этой системы является отсутствие возможности учета и контроля ресурса одновременно на нескольких удаленных объектах, так же отсутствие возможности учета потерь электрической энергии.

Известна автоматизированная система коммерческого и технического учета электроэнергии, содержащая счетчики активной и реактивной энергии тяговых подстанций, блок сбора и передачи данных и блок сбора и интегрирования информации (www.amrita.ru Автоматизированная система коммерческого и технического учета электроэнергии. АМР.30.00.00-03).

Недостатком этой системы является отсутствие возможности учета потерь электрической энергии.

Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.

Техническим результатом заявляемой системы является расширение функциональных возможностей за счет определения потерь электроэнергии. Технический результат достигается тем, что в автоматизированную

систему коммерческого и технического учета электроэнергии, состоящую из счетчиков активной и реактивной энергии тяговых подстанций, блока сбора и передачи данных, блока сбора и интегрирования информации дополнительно введено устройство моделирования работы системы тягового электроснабжения и устройство контроля поездной работы на участке. Выходы блока сбора и интегрирования информации и устройства контроля поездной работы на участке соединены с входом устройства моделирования работы системы тягового электроснабжения. В устройство

моделирования работы системы тягового электроснабжения, состоящее из блока хранения паспортных и справочных данных, блока базы данных параметров системы тягового электроснабжения, блока базы данных путевого развития з астков полигона, блока базы данных токовых характеристик, блока расчета системы тягового электроснабжения, блока построения мгновенных схем, блока определения тягового электропотребления и блока определения потерь электроэнергии дополнительно введены блок контроля адекватности работы системы, блок коррекции работы системы и блок базы данных скоростных характеристик. Входы блока контроля адекватности работы системы соединены с выходами блока определения тягового электропотребления и блока сбора и интегрирования информации, а выходы блока контроля адекватности работы системы соединены с первым входом блока определения потерь электроэнергии и двумя входами блока коррекции работы системы, третий вход блока коррекции работы системы соединен с выходами блока базы данных параметров системы тягового электроснабжения, блока базы данных путевого развития участков полигона, блока базы данных токовых характеристик и блока базы данных скоростных характеристик, а выход блока коррекции работы системы соединен с входом блока построения мгновенных схем, вход блока базы данных скоростных характеристик и

,.

2 вход блока базы данных токовых характеристик соединены с выходом

устройства контроля поездной работы на участке.

В автоматизированную систему коммерческого и технического учета электроэнергии дополнительно введены устройство контроля поездной работы на участке и устройство моделирования работы системы тягового электроснабжения, в устройство моделирования работы системы тягового электроснабжения введены блок контроля адекватности работы системы, блок коррекции работы системы и блок базы данных скоростных характеристик, что позволило расширить возможности системы (контроль технологического процесса и контроль потери электроэнергии), получить дополнительные, важные в современных условиях, параметры (уровень потерь электроэнергии на объектах), а так же благодаря построению новых связей в устройстве моделирования работы системы тягового электроснабжения получить возможность автоматизированного контроля адекватности расчета, что раннее не было известно в аналогичных системах.

На фиг. 1 - схема предлагаемой автоматизированной системы коммерческого и технического учета электроэнергии.

На фиг. 2 - схема блока контроля адекватности работы системы.

На фиг. 3 - схема блока коррекции работы системы.

Автоматизированная система коммерческого и технического учета электроэнергии (фиг. 1) содержит автоматизированное устройство коммерческого и технического учета электроэнергии 1, устройство моделирования работы системы тягового электроснабжения 2, устройство контроля поездной работы на участке 3, счетчики активной и реактивной энергии тяговых подстанций 4, блок сбора и передачи данных 5, блок сбора и интегрирования информации 6, блок хранения паспортных и справочных данных 7, блок базы данных параметров системы тягового электроснабжения 8, блок базы данных путевого развития участков полигона 9, блок базы данных токовых характеристик 10, блок базы

)

3

данных скоростных характеристик 11, блок расчета системы тягового электроснабжения 12, блок построения мгновенных схем 13, блок коррекции работы системы 14, блок контроля адекватности работы системы 15, блок определения потерь электроэнергии 16, блок определения тягового электропотребления 17.

На примере тягового электроснабжения железнодорожного транспорта система работает следующим образом.

Счетчики активной и реактивной энергии 4 снимают информацию 18с контрольных точек объектов, информация с активных и реактивных счетчиков тяговых подстанций 4 поступает в блок сбора и передачи данных 5, в котором суммируется информация со всех счетчиков данного объекта и происходит передача данных, с блока сбора и передачи данных 5 информация поступает на блок сбора и интегрирования информации 6 в котором суммируется информация со всех кругов полигона. С блока хранения паспортных и справочных данных 7 данные поступают в блок базы данных параметров системы тягового электроснабжения 8 для определения параметров элементов схемы, проводимостей, мощности короткого замыкания на вводе тяговых подстанций и т.п. в соответствие с паспортными и справочными данными существующего оборудования. В устройство контроля поездной работы на участке 3 поступает информация 19 о поездной ситуации на участке (параметры поездов и время прохождения ими станций), выходом устройства контроля поездной работы на участке 3 является график движения поездов 23. Информация о весе и характере движения поездов с устройства контроля поездной работы на участке 3 поступает в блок базы данных токовых характеристик 10 и в блок базы данных скоростных характеристик И, в которых происходит выбор токовых и скоростных характеристик, наиболее близких к реальным по весу и характеру движения. Данные из блока базы данных параметров системы тягового электроснабжения 8, блока базы данных путевого развития участков полигона 9, блока базы данных токовых

характеристик 10 и блока базы даиных скоростных характеристик И поступают на вход блока построения мгновенных схем 13 через блок коррекции работы системы 14. В начальный момент времени информация проходит через блок коррекции работы 14 не изменяясь. В блоке построения мгновенных схем 13 происходит построение мгновенных схем (дислокация токовых нагрузок поездов на участке в моменты времени) с необходимой для точности расчета дискретизацией. Из блока построения мгновенных схем 13 данные поступают на вход блока расчета системы тягового электроснабжения 12, где происходит расчет мгновенных схем приложения нагрузок. Из блока расчета системы тягового электроснабжения 12 данные поступают на вход блока определения тягового электропотребления 17 для определения расхода электроэнергии на тягу поездов на тяговых подстанциях полигона. Из блока определения тягового электропотребления 17 данные поступают на вход блока определения потерь электроэнергии 16 для определения потерь электрической энергии в системе тягового электроснабжения с применением метода итерации. Многопоточная информация 20 с блока сбора и интегрирования информации 6 и многопоточная информация 22 из блока определения тягового электропотребления 17 поступает на вход блока контроля адекватности работы системы 15, в котором происходит контроль адекватности работы системы путем идентификации реальных данных, полученных со счетчиков тяговых подстанций и результатов расчета, и дальнейшей коррекции работы системы. В случае, если работа системы по определению тягового электропотребления адекватна (расхождение реальных данных, полученных со счетчиков тяговых подстанций и результатов расчета не превышает установленный предел), из блока контроля адекватности работы системы 15 поступает сигнал на второй вход блока определения потерь электроэнергии 16 для разрешения работы по определению потерь электроэнергии 21, если система не адекватна (расхождение реальных данных, полученных со счетчиков

тяговых подстанций и результатов расчета превышает установленный предел), из блока контроля адекватности работы системы 15 поступают два управляющих сигнала на второй и третий вход блока коррекции работы системы 14,

Блок контроля адекватности работы системы 15 работает следующим образом (фиг. 2).

Данные об электропотреблении тяговых подстанций из блока определения тягового электропотребления 17 и блока сбора и интегрирования информации 6 поступают на входы блока сравнения 24 для сравнения реальных и расчетных данных электропотребления тяговых подстанций полигона дороги относительно друг друга и во времени, из блока сравнения 24 данные поступают на вход блока оценки расхождения данных 25 для анализа величины отклонения расчетных данных от реальных, в случае, если величина расхождения не превышает установленный предел, то из блока оценки расхождения данных 25 поступает информация на разрешающий блок 26 для подачи разрешающего сигнала на блок определения потерь электроэнергии 16, в случае, если величина расхождения превышает установленный предел, то из блока оценки расхождения данных 25 поступает информация на вход блока анализа 27, в котором происходит анализ характера полученного расхождения и определение корректирующего воздействия, информация из блока анализа 27 по двум каналам поступает на вход блока коррекции работы устройства 14.

Блок коррекции работы системы 14 работает следующим образом (фиг. 3).

Информация из блока базы данных параметров системы тягового электроснабжения 8, блока базы даьшых путевого развития участков полигона 9, блока базы данных токовых характеристик 10 и блока базы данных скоростных характеристик 11 поступает на вход блока коррекции графика движения поездов 28, на первый вход блока коррекции

скоростных характеристик 29 и на первый вход блока коррекции токовых характеристик 30, информация из блока контроля адекватности расчета системы 15 поступает на второй вход блока коррекции скоростных характеристик 29 и на второй вход блока коррекции токовых характеристик 30. В блоке коррекции скоростных характеристик 29 происходит уточнение скоростных характеристик в соответствии с характером расхождения реальных и расчетных данных электропотребления тяговых подстанций полигона дороги относительно друг друга и во времени, из блока коррекции скоростных характеристик 29 уточненные скоростные характеристики поступают на второй вход блока коррекции графика движения поездов 28, в котором происходит корректировка координат дислокации поездов в соответствии с уточненными скоростными характеристиками, из блока коррекции графика движения поездов 28 даьшые поступают на третий вход блока коррекции токовых характеристик 30 для уточнения токовых характеристик в соответствии с координатами дислокации поездов. Уточненные данные из блока коррекции графика движения поездов 28 и блока коррекции токовых характеристик 30 поступают на вход блока построения мгновенных схем 13.

Входом предлагаемой системы является вход 18 и вход 19, выходом системы являются выход 20, вьгсод 21, выход 22 и выход 23.

Полезная модель предназначена для автоматического, непрерывного во времени учета расхода и потерь электроэнергии с целью дальнейшей оплаты потребленной электроэнергии и анализа величины потерь как показателя внедрения энергосберегающих технологий в хозяйстве электроснабжения.

Функция контроля адекватности работы системы по определению потерь электроэнергии реализуется путем идентификации реальных данных, полученных со счетчиков тяговых подстанций и результатов расчета, и дальнейшей коррекции работы системы.

Система является самонастраиваемой, в блоке сравнения 24 происходит сравнение данных, а в блоке оценки расхождения данных 25 происходит оценка погрешности, в случае, если система не соответствует реальным процессам электроснабжения, то через блок анализа 27 происходит циклическая настройка системы до тех пор, пока погрешность расчетных данных не будет меньше установленного предела. Цикл обеспечивает максимальную точность расчета потерь электрической энергии.

Предлагаемая система позволяет не только производить учет электроэнергии, но и определить места потерь электроэнергии и разработать мероприятия по их сокращению. 8

Заявитель: ПроректорV по научной работе .М. Тарасов

Claims (1)

1. Автоматизированная система коммерческого и технического учета электроэнергии, состоящая из счетчиков активной и реактивной энергии тяговых подстанций, соединенных с блоком сбора и передачи данных, соединенного с блоком сбора и интегрирования информации, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены устройство контроля поездной работы на участке и устройство моделирования работы системы тягового электроснабжения, причем в устройство моделирования работы системы тягового электроснабжения, состоящее из блока хранения паспортных и справочных данных, соединенного с блоком базы данных параметров системы тягового электроснабжения, соединенного с выходом блока базы данных путевого развития участков полигона, выходом блока базы данных токовых характеристик и с входом блока построения мгновенных схем, соединенного с блоком расчета системы тягового электроснабжения, который соединен со входом блока определения тягового электропотребления, соединенного с входом блока определения потерь электроэнергии, дополнительно введены блок базы данных скоростных характеристик, вход которого соединен с выходом устройства контроля поездной работы на участке, а его выход соединен с входом блока коррекции работы системы, выход которого, в свою очередь, соединен с входом блока построения мгновенных схем, а два входа - с двумя выходами блока контроля адекватности работы системы, третий выход блока контроля адекватности работы системы соединен с входом блока определения потерь электроэнергии, а два входа блока контроля адекватности работы системы соединены с выходом блока сбора и интегрирования информации устройства коммерческого и технического учета электроэнергии и выходом блока определения тягового электропотребления, выход устройства контроля поездной работы на участке присоединен к выходу блока базы данных токовых характеристик.