SU1114965A1 - Устройство дл измерени избыточной мощности энергопотребител - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗБЫТОЧНОЙ МОЩНОСТИ ЭНЕРГОПОТРЕБИТЕЛЯ , содержащее дифференциальный интегратор и два сумматора, причем первый вход первого сумматора подключен к первой входной шине, вькод первого сумматора - к .первому входу второго сумматора, первый и второй входы дифференциального интеграто pa подключены соответственно к второй и третьей входньм шинам, отличающеес  тем, что, с целью повышени  его надежности, в него введены генератор линейно измен ющегос  напр жени  и делительный блок, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, вход делител  - с выходом генератора линейно измен ющегос  напр жени , a вход делимого - с выходом дифференциального интегратора, первый и третий входы которого соединены соответственно с вторым и первым входами первого сумматора, a второй вход - с входом запуска генератора линейно измен ющегос  напр жени . 2. Устройство по п; 1, от (Л личающеес  тем, что выход дифференциального интегратора подключен к входу делимого делительного блока через дополнительно введенный третий сумматор, другой вход которого подключен к второй входной шине. iu ;о 9д сл

Description

1 Изобретение относитс  к области информационно-измерительной техники и может быть использовано дл  автоматизации контрол  электропотреблени  промьшшенного предпри ти  в части максимума нагрузки энер , госистемы. Известно устройство дл  диспетчерского контрол  нагрузки предпри ти , содержащее блок приема информации , счетчик-определитель, задатчик максимума, задатчик числа, блок управлени , датчик временных интервалов, датчик коэффициентов, пересчетную схему, генератор импульсов , счетчик мощности, схему индикации, цифроаналоговый преобразователь и задатчик режима. Устройство позвол ет измерить текущую величину потребл емой мощности и величину электроэнергии, потребленной от начала получасового интервала времени до текущего момента, и может быть использовано дл  определени  избыточной мощности энергопотребител  Г Л Однако применение такого устройства требует большого количества ручных расчетов, что снижает эффективность его использовани . Кроме того, устройство сложно и, как след ствие, малонадежно. Известно также устройство регулировани  нагрузки, выполн ющее, по существу, функцию устройства дл  измерени  избыточной мощности энергопотребител  и содержащее три лини задержки, дифференциальньй интегратор , выполненный в виде реверсивного счетчика, и п ть сумматоров,такж выполненных в виде реверсивных счет чиков, причем перва  входна  шина подключена к первому входу первого сумматора и через первую линию задержки - к второму входу первого сумматора, первому входу второго сумматора и входу второй линии задержки , выход которой соединен с входом третьей линии задержки .и первым входом третьего сумматора, второй вход которого подключен к второму входу второго сумматора и выходу третьей линии задержки, а выход - к первому входу четвертого сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, а выход - с первым входом п того сумматора, второй вход которого 652 подключен к выходу второго сумматора , а выход - к первому входу дифференциального интегратора, второй и третий входы которого подключены соответственно к второй и третьей входным шинам, а выход - к выходной шине, На первую входную шину известного устройства поступает импульсный сигнал от счетчиков электроэнергии, частота которого пропорциональна текущей потребл емой мощности, на вторую входную шину - импульсный сигнал, частота которого пропорциональна за вленной мощности энергопотребител , на третью входную шину импульсы сброса дифференциального интегратора с. посто нной частотой. С выходной шины устройства поступает код, пропорциональный величине, на которую должна быть уменьшена мощность энергопотребител  дл  непревьшени  за вленного лимита энергопотреблени  на получасовом интервале , т.е. избыточной мощности энергопотребител  2. Однако известное устройство малонадежно , поскольку включает в себ  три малонадежных узла - линии задержки с общим временем задержки не менее получаса. Цель изобретени  - повышение надежности устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  . избыточной мощности энергопотребител , содержащее дифференциальный интегратор и два сумматора, причем первый вход первого сумматора подключен к первой входной шине, выход первого сумматора - к первому входу второго сумматора, первый и второй входы дифференциального интегратора подключены соответственно к второй и третьей входным шинам, введены генератор линейно измен ющегос  напр жени  и делительньй блок, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, вход делител  с выходом генератора линейно измен ющегос  напр жени , а вход делимого - с выходом дифференциального интегратора, первый и третий входы которого соединены соответственно с вторым и первым входами первого сумматора, а второй вход с входом запуска генератора линейно измен ющегос  напр жени .

31

Кроме того, выход дифференциального интегратора подключен к входу делимого делительного блока через дополнительно введенный третий сумматор , другой вход которого подключен к второй входной шине.

На чертеже фиг, 1 представлена функциональна  схема предложенного устройства; на фиг. 2 - график текущей потребл емой мощности энергопотребител .

Устройство содержит дифференциальный интегратор 1, делительный блок 2, генератор 3 линейно измен ющегос  напр жени , первьш 4, вто рой 5 и третий 6 сумматоры. Первьй вход первого сумматора 4 подключен к первой входной шине 7, а второй вход - к второй входной шине 8 и первому входу дифференциального интегратора 1, второй вход которого соединен с входом запуска генератор 3 и третьей входной шиной 9, третий вход - с первой входной шиной 7, а выход через третий сумматор 6 - с входом делимого делительного блока 2, вход делител  которого соединен с выходом генератора 3. Входы вто;рого сумматора 5 подключены соответственно к выходам первого сумматора 4 и делительного блока 2, а другой вход третьего сумматора 6 соединен с второй входной шиной 8. Выход второго сумматора 5  вл етс  выходом устройства.

Дифференциальный интегратор 1 выполнен в виде реверсивного счетчика , причем его первый вход в этом случае,  вл етс  многоразр дным и содержит регрессивный счетный вход и разр дные кодовые входы счетчика. Регрессивный счётный вход дифференциального интегратора 1 подключен к выходу генератора 10 импульсов, с частотой, пропорциональной за вленной мощности энергопотребител , а разр дные кодовые входы - к выходу блока 11 задани  максимума нагрузки , выходной код которого также пропорционален за вленной мощности. Генератор 10 и блок 11 вход т в состав задатчика 12 за вленной мощности ,  вл ющегос  внешним по отнош нию к предложенному устройству узлом .

Второй вход дифференциального интегратора 1 соединен с входом управлени  предустановкой реверсивно49654го счетчика, третий вход - с прогрессивным счетным входом, а выход с кодовым выходом реверсивного счетчика .

5 Делительный .блок 2 содержит усилитель 13 посто нного тока, в цепи обратной св зи которого включен умножающий цифроаналоговый преобразователь 14, кодовый вход которого

0 подключен к входу делител  делительного блока 2, вход делимого и выход которого соединены соответственно с входом и выходом усилител  13.

5 Генератор 3 содержит генератор 15 опорной частоты, блок 16 задани  длительности измерительного интервала времени и декрементный счетчик 17, вход управлени  предустанов0 кой которого соединен с входом запуска генератора 3, разр дные кодовые входы - с выходом блока 16, счетный вход - с выходом генератора 15, а кодовый выход - с выходом ге5 нератора 3.

Первый 4 и второй 5 сумматоры выполнены в виде сумматоров напр жени .

Третий сумматор 6 содержит пре0 образователь 18 кода в ток и резистор 19, входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами третьего сумматора 6, а выходы - с выходом сущ1атора 6.

Кроме того, при описанном конструктивном выполнении узлов устройства первый вход первого сумматора 4 подключен к первой входной шине 7 через преобразователь 20

частоты в напр жение, а вторые

входы сумматоров 4 и 6 подключены к выходу блока 11 через преобразователь 21 кода в напр жение.

Устройство работает следуюпщм

образом.

45

Сигнал с частотой, пропорциональной текущей мощности Р энергопотребител , поступает с внешнего пре-, образовател  22 мощности в частоту

на первую входную шину 7 устройства и далее - на прогрессивный вход дифференциального ийГегратрра 1 и через преобразователь 20 - на первый вход первого сумматора 4.

В момент времени, соответствующий началу астрономического получасового интервала времени, на входную шину 9 поступает импульс, по $ 1 которому в дифференциальный интегратор 1 и декрементный счетчик 17 осуществл етс  запись кода предуста новки с выходов блоков 11 и 16 соответственно . Выходной код дифференциального интегратора внутри этого получасово го интервала времени описываетс  вьфажением . N, ( (Р - P,)dt), (1) где К. - коэффициент пропорциональности; W) - лимит расхода электроэнергии энергопотребителем за получасовой интервал време ни; С - текущий момент времени от начала получасового интервала времени; Р - текуща  мощность энергопотребител ; Рдд- за вленна  мощность энергопотребител . Выходной код счетчика 17 описываетс  выражением N К(Т -О, где К - коэффициент пропорциональности; ,5ч- длительность измерительного интервала времени. Легко заметить, что величины W и Р св заны равенством WH .Т-РЯ и поэтому аппаратно при соответству ющем подборе коэффициентов пропорци ональности могут быть представлены единой величиной. Выходной ток третьего сумматора 6 равен 1 K,,,, где К,К - коэффициенты пропорциональности; Ujj, - вьпсодное напр жение пре образовател  21. При соответствующем подборе К, и с учетом (1) получаем ,K,,C3(W,tj(p-P)dl i 3vVM t,k3j(P-P,,dt. 6 Из формулы (3) видно, что величина Vff , введенна  в качестве предустановки дифференциального интегратора 1 , и величина W/ц, учтенна  с помощью третьего сумматора 6, взаимно сокращаютс . Отсюда следует вывод о необходимости введени  предустановки интегратора 1 и третьего сумматора 6. Однако введение этого узла и этой св зи позвол ет получить на выходе дифференциального интегратора 1 код посто нного знака (положительный), что в свою очередь позвол ет применить в качестве преобразовател  18 однопол рный преобразователь, который гораздо дешевле и надежнее двупол рного . В делительном блоке 2 выходной ток третьего сумматора 6 делитс  на вьгходной код декрементного счетчика 17 и, следовательно, выходное напр жение делительного блока 2 описываетс  вьфажением N5К Тгде Кг - коэффициент пропорциональ кости. Напр жение на выходе второго сумматора 5 равно Убедитьс  в тождественности полученной величины избыточной мощности энергопотребител  проще всего граически путем (фиг.2). Здесь привеен пример превышени  за вленной ощности Рдд в интервале времени от до текущего момента . Величина аштрихованной зоны, равна  О,/);, К j оответствует перерасходованной нергопотребителем энергии и равна оответствующей зоне в правой части рафика, т.е. энергии, которую потебитель должен сэкономить относиельно , нормального режима, т.е. 7 Р P.., дл  непревышени  за влен / ного лимита энергопотреблени  на получасовом интервале Т. Поскольку нижн   граница правой заштрихованной зоны соответствует максимальному значению мощности, потребление которой не приведет к превьппению за вленного лимита энер гопотреблени , то разность между этой мощностью и текущей потребл е мой мощностью равна соста л ет избыточную мощность энергопотребител , т.е. мощность,на которую необходимо снизить (при U5 или можно повысить (при и 0) тек щую мощность энергопотребител . Чтобы избежать частых отключений и включений энергрприемников, целесообразно производить отключение мощности Рут, нагрузки в случа е ее нарастани  в момент приближени  к значению РС,ТК отк суммарна  мощность нагрузки группы электроприемников, которые могут быть отключены без суй ественного ущерба дл  предпри ти  и нарушени  его техпроцесса. Группа отключаемы электроприемников с суммарной мощностью может быть разбита на несколько подгрупп с потребл емой мощностью каждой iPoTK i которые отключаютс  и подключаютс  отдельно. Это, с одной стороны, повышает точность регулировани  режима энергопотреблени , а, с другой стороны, приводит к увеличению числа отключений и включений нагрузки. Оптимальное соотношение между значени ми Л Р, и числом коммутаций нагрузки N в течение интервала усреднени  Т может быть установлено после техникоэкономического сравнени  вариантов. Таким образом, предлагаемое устройство может использоватьс  в качестве советчика диспетчера дл  обеспечени  оптимального режима энергопотреблени  предпри ти . Предлагаемое устройство обладает по сравнению с известными техническими решени ми высокой надежностью, так как может быть построено на 10:15 стандартных ИС малой и средней степени интеграции и не содержит малонадежных электромеханических узлов.

«,

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗБЫТОЧНОЙ МОЩНОСТИ ЭНЕРГОПОТРЕБИТЕЛЯ, содержащее дифференциальный интегратор и два сумматора, причем первый вход первого сумматора под- ' ключей к первой входной шине, выход первого сумматора - к первому входу второго сумматора, первый и второй входы дифференциального интегратора подключены соответственно к вто рой и третьей входным шинам, отличающееся тем, что, с целью повышения его надежности, в него введены генератор линейно изменяющегося напряжения и делительный блок, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, вход делителя - с выходом генератора линейно изменяющегося напряжения, а . вход делимого - с выходом дифференциального интегратора, первый и третий входы которого соединены соответственно с вторым и первым входами первого сумматора, а второй вход - с входом запуска генератора линейно изменяющегося напряжения.

2. Устройство поп! 1, отличающееся тем, что выход дифференциального интегратора подключен к входу делимого делительного блока через дополнительно введенный третий сумматор, другой вход которого подключен к второй входной шине.