SU1073777A1 - Статистический анализатор качества напр жени - Google Patents

Abstract

СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий группу счетчиков импульсов, счетчик электроэнергии, токовый вход и вход напр жени  которого  вл ютс  соответствующими входами анализатора, блок определени  гистограммы отклонений напр жени , включающий в себ  генератор импульсов и п каналов по числу уровней анализа, при этом каждый канал содержит пороговый элемент, элемент НЕ, элемент И и счетчик импульсов , вход которого соединен с выходом элемента И своего канала/ управл ющие входы элементов И всех каналов объединены и подключены к выходу генератора импульсов, первый информационный вход элемента И i-го канала, кроме первого, (где , 2, ...,п) соединен с выходом элемента НЕ {i-l)-ro канала, второй информационный вход элемента И в каждом канале объединен с входом элемента НЕ своего канала и подключен к выходу порогового элемента своего канала, входы пороговых элементов всех каналов объединены, отличающийс   тем, что, с целью упрс цени , в него введены группа из П элементов И и.преобразователь переменного напр жени  в посто нное, вход которого  вл етс  входом напр жени  анализатора, а выход соединен с объединенными (Л входами пороговых элементов блока определени  гистограммы отклонени  напр жени , выход счетчика электроэнергии соединен с управл ющими входами п элементов И группы, выходы которых соединены соответственно с входами счетчиков импульсов группы, а первый и второй информационные входы каждого -го элемента И груп пы соединены соответственно с выхоСАЭ дом элемента НЕ (ч-1)-го канала и выходом порогового элемента i -го ч канала блока определени  гистогрг1м мы отклонени  напр жений.

Description

Изобретение относитс  к информал .иоино-измерительной и вычислительной технике и может быть использова но в электроэнергетике дл  контрол  кагества электрической энергии, отпускаемой потребител м, а также дл  выполнени  денежных расчетов за ее использование. Известен статистический анализатор качества напр жени  (САКН), содержащий входное калиброванное устройство , измерительный орган, усили тель, элемент времени, вхему автома тики, счетчики импульсов 1 . Недостатком САКН  вл ютс  узкие функциональные возможности, которые заключаютс  в следующем. Потребитель имеет право расплачиватьс  с энергоснабжаквдей организацией за использованную электроэнергию при ее низком качестве по 75-процентной стоимости от основного тарифа. Однако с помощью анализатора САК это правило расчета не может быть реализовано, поскольку этим приборо получаетс  лишь гистограмма отклоне ний напр жени  сети без учета потребл емой при различных отклонени  электроэнергии. Следовательно, в этом случае не может быть определен количество электроэнергии, потребле ной- при допустимых по ГОСТ отклонени х напр жени , за которую нужно платить lOOi стоимости по тарифу, а .(акже количество электроэнергии, потребленной при недопустимых по ГОСГ отклонени х напр жени , за коорую предпри тие может платить 75% сгоимостл от основного тарифа. Кроме того, этот недостаток не позвол -эт в достаточно полной мере оценить нли ние отклонений напр жени  на экономичность работы электроприoMifflKOB и св занных с ними производ ственных механизмов, а также выбрат наиболее эффективный способ регулир вани  отклонений напр жени . Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  параметров качества напр жени , содержащее измерительные органы, элементы запрета , элементы запуска, временные уст ройстваг счетчики электрической 2 . Недостатком такого устройства  :вл етс  сложность (как следствие, низка  надежностьi недостаточно высока  точность, большие размеры и вес) , обусловленна  тем, что его блок определени  гистограммы отклон кий напр жени  содержит в каждом канале механические временные устройства , выполненные на синхронных двигател х, дл  подсчета числа оборотов которых использованы счетные механизмы от электросчетчиков, и вы- полненные на электромеханических реле элементы запрета и элементы запуска , а группа счетчиков дл  учета расхода электроэнергии содержит в каждом канале электромеханические счетчики электроэнергии. Цель изобретени  - упрощение устройства. Указанна  цель достигаетс  тем, что в статистический анализатор качества напр жени , содержащий группу счетчиков импульсов, счетчик электроэнергии , токовый вход и вход напр жени  которого  вл ютс  COOTBSTCTBV 0щими входами анализаторов,, бл-.к определени  гистограммы отклонений напр жени , включающий в себ  генератор импульсов и и каналов по числу уровней анализа, при этом каждый канал содержит пороговый элемент, элемент НЕ, элемент И и счетчик импульсов , вход которого соединен с выходом элемента И своего канала, управл кЕцие входы элементов И всех каналов объединены и подключены к выходу генератора импульсов, первый информационный вход элемента К -го канала , кроме первогоJ где , 2, ..., И) соегдинен с выходом элемента НЕ (i-l)-ro канала, второй информационный вход элемента И в каждом канале объединен с входом элемента ЯЕ своего канала и подключен к выходу порогового элемента своего канала, входы пороговых элементов всех каналов объединены, вв-едены группа из п элементов И и преобразователь переменного напр жени  в посто нное, вход которого  вл етс  входом напр жени  анализатора, а выход соединен с объединенными входами пороговых элементов блока определени  гистограммы отклонени  напр жени , выход счетчика электроэнергии соединен с управл ющими входами П элементов И группы, выходы которых соединены соответственно с входами счетчиков импульсов группы, а первый и второй информационные входы каждого i-ro элемента И группы соединены соответственно с выходом элемента НЕ (d-l)-ro канала и выходом порогового элемента i -го канала блока определени  гистограммы отклонений напр жени . На чертеже представлена структурна  схема анализатора. В анализатор вход т входы 1 и 2, к входу 1 устройства подключен токовый вход счетчик-а 3 электроэнергии со встроенным датчиком импульсов (например, САЗ-И687), вход напр же- . ни  счетчика 3 электроэнергии подключен к входу 2 устройства и соединен с входом преобразовател  4 переменного напр жени  в посто нное, выход которого соединен с входом бло ,ка 5 определени  гистограммы отклонений напр жени , выход счетчика 3 электроэнергии соединен с входом группы 6п счетчиков импульсов дл  учета расхода электроэнергии при ра личных отклонени х напр жени . Блок 5 определени  гистограммы отклонений напр жени  содержит М ка: налов по числу уровней, п пороговых элементов 7, элементы И 8, элементы НЕ 9, счетчики 10 импульсов дл  определени  гистограммы отклонений напр жени , причем в каждом i -м канале блока 5 второй вход элемента И 8 подключен к выходу 1-го поро гового элемента 7, а первый вход элемента И 8 через элемент НЕ 9 под ключен к выходу {1-1)-го порогового элемента 7, управл ющие входы всех, элементов И 8 подключены к выходу генератора 11 импульсов, выходы элементов И 8 соединены соответственно с входами счетчиков 10 импульсов. Второй вход элемента И 12 группы по ключен к выходу i-го порогового эле мента 7 блока 5, а первый вход элемента И 12 через элемент НЕ 9 -блока 5 подключен к выходу (i-l)-ro п рогового элемента 7, третьи входы всех элементов И 12 группы подключе ны к выходу счетчика 3 электроэнергии . Устройство выполнено .п-канальным опорные уровни пороговых элементов различных каналов равномерно разбивают диапазон изменени  отклонений напр жени  сети V с шагом лУ (где AV одновременно равн етс  ширине разр да искомой гистограммы отклонений напр жени ). Частота выходных пр моугольных импульсов напр жени  счетчика 3 пропорциональна мощности потребл емой из контролируемой элект рической сети. Кспольэуемый в устрой стве Генератор 11 выполнен кварцевым ( 1(10 Гц), его выходные импульсы имеют высокую кважность (). Счетчики 10 и 13 импульсов конструктивно не отличаютс  друг от друга, они Имеют различное функциональное назначение: счетчики 10 предназначены дл  определени  суммарного времени пребывани  отклонений напр жени  между соседними ypoвн  lи анализа, а счетчики 13 - дл  учета электроэнергии , потребл емой при различных отклонени х напр жеПеред началом измерений счетчики 10 и 13 импульсов устанавливаютс  в нулевое состо ние. В преобразователе 4 осуществл етс  выделение из кривой исследуемого напр жени  сети U (t) низкочастотной составл квдей отклонений напр жени  U (t)U (-fc)- UH ,(1) где и (t) - действующее значение напр жени  сети в текущий момент времени i ; Иц - номинальное значение напр жени  сети. Выходное напр жение преобразовател  4 прикладываетс  н входам пороговых элементов 7 блока 5. Б процессе измерений некотора  часть пороговых элементов 7 находитс  в сработавшем состо нии. В таком состо нии наход тс  те пороговые элементы 7, дл  которых вьтолн етс  неравенство Uo,t/(U,(2) где UQ опорный уровень порогового элемента 7 -го канала устройства. Выходное единичное напр жение сработавших пороговых элементов 7 (с 1-го по i -и) прикладываетс  к вторым входам элементов И 8 и 12 с 1-го по i -и канал блока 5. Одновременно к первым входам элементов И 8 и 12 1-го канала приложено единичное напр жение с выхода элемента НЕ 9 (i+l)-ro канала. В результате В1 -м канале устройства элементы И 8 и 12 начинают пропускать импульсы соответственно с выходов генератора 11 и счетчика 3 электроэнергии на входы счетчиков 10 и 13 импульсов. В то же врем  в других каналах устройства информаци  не накапливаетс . При изменении напр жени  сети информаци  начинает накапливатьс  в другом канале устройства, соответствующем уровню отклонений напр жени . Пос.пе окончани  измерений, которые продолжаютс  врем  Т, по содержимому счетчиков 10 импульсов строитс  гистрограмма отклон ений напр -. жени  и , ординаты каждого i -го разр да которой определ ютс  формулой де mi - содержимое счетчика 10 импульсов 1 -го канала суммарное содержимое счетчиков 10 импульсов устройства (суммарна  выборка отклонений напр жени ); частота импульсов генератора 11. По содержимому счетчиков 13 имульсов определ етс  количество отущенной по)ребителю электроэнергии, оответствующее каждому разр ду гисограммы отклонений напр жени  1-с,е/, М) де GI - цена выходного импульса счетчика 3 электроэнергии, кВт. ч/и пульс; i - содержимое счетчика 13 импульсов i-го канала.

По суммарному содержимому cчeтчи ков 13 импульсов устройства может быть определено общее количество , электроэнергий, отпущеннйй потребителк ) за врем  измерений Т

,L C, е, , (6)

г4

где L - суммарное содержимое счетчиков 13 импульсов устройства ,

а также количество электроэнергии, израсходованной потребителем при допустимых по ГОСТ отклонени х напр жени 

.b,, Гб)

где j, k - номера граничных разр до гистограммы отклонений напр жени  в интервале их допустимых по ГОСТ значений,

и при недопустимых отклонени х напр жени 

.c,(re,. е,). (71

fe Ь -- i.-kt,

После окончани  измерений и обработки результатов по приведенным формулам по гистограмме отклонений напр жени  выполн етс  проверка соответстви  отклонений напр жени  в ::ети нормативам ГОСТ 13109-67 и осуществл етс  расчет стоимости израсходованной потребителем электроэнергии

(Wg+0,75WH4) ,

где Cj - стоимость 1 кВт-ч электроэнергии .

Использование предлагаемого устройства позвол ет выполн ть контроль отклонений напр жени  в сети.предпри ти  по ГОСТ, производить расчёт за электроэнергию согласно существуквдему положению, выбирать наиболее эффективный способ регулировани 

0 напр жени  в системе электроснабжени  предпри ти .

Преимуществами предлагаемого устройства по сравнению с известныьш  вл ютс  более проста  схема, бо5 лее высока  надежность, меньшие размеры , вес (6 кг вместо 14 кг у прототипа ) .

2 1

11

и

Claims (1)

1. СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий группу счетчиков импульсов, счетчик электроэнергии, токовый вход и вход напряжения которого являются соответствующими входами анализатора, блок определения гистограммы отклонений напряжения, включающий в себя генератор импульсов и η каналов по числу уровней анализа, при этом каждый канал содержит пороговый элемент, элемент НЕ, элемент И и счетчик импульсов, вход которого соединен с выходом элемента И своего канала',· управляющие входы элементов И всех каналов объединены и подключены к выходу генератора импульсов, первый информационный вход элемента И i-го канала, кроме первого, (где < = 1, 2, ..., η ) соединен с выходом элемента НЕ (i-l)-ro канала, второй информационный вход элемента И в каждом канале объединен с входом элемента НЕ своего канала и подклю чен к выходу порогового элемента своего канала, входы пороговых элементов всех каналов объединены, отличающийс я тем, что, с целью упрощения, в него введены группа иэ П элементов И и.преобразователь переменного напряжения в постоянное, вход которого является входом напряжения анализатора, а выход соединен с объединенными входами пороговых элементов блока определения гистограммы отклонения напряжения, выход счетчика электроэнергии соединен с управляющими входами η элементов И группы, выходы которых соединены соответственно с входами счетчиков импульсов группы, а первый и второй информационные входы каждого <-го элемента И группы соединены соответственно с выходом элемента НЕ (ч-1)-го канала и выходом порогового элемента ί -го канала блока определения гистограммы отклонения напряжений.