SU1432805A1 - Устройство дл управлени электрическим теплоаккумулирующим нагревателем - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Цель изобретени  - повышение равномерности загрузки сети. Устройство содержит интегратор 7 с сумматором 4 на входе и пороговый элемент 8 с гистерезисом, который через коммутатор 5 периодически подключает источник 6 опорного сигнала, что поэ-, вол ет равномерно импульсно зар жать термоаккумулирующий нагреватель за - все разрешенное врем  зар дки. 2 кл.

Description

Фиг.1

Изобретение относитс  к электротермии и может быть использовано дл  зар да маломощных теплоаккумулирующих устройств с электрическими нагрева- тел ми.

Цель изобретени  - повышение равномерности загрузки сети при зар дке электрического теплоаккумулирующего нагревател  (ЭТАН).

На фиг.1 показана блок-схема предлагаемого устройства} на фиг.. - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства.

Устройство содержит блок 1 ввода графика нагрузки энергосистемы, выход которого соединен с первым входом блока 2 умножени , второй вход которого соединен с выходом блока 3 определени  теплопотребности, а выход соединен с первым входом блока 4 вычитани  , Второй вход блока 4 вычитани  iчерез коммутатор 5 соединен с выходом I источника 6 опорного сигнала, а вы- I ход блока 4 вычитани  через интегра- соединен с входом порогового :элемента 8 с гистерезисом. Выход по- :рогового элемента 8 соединен с управл ющим входом коммутатора 5 и входом силового коммутирующего аппарата 9 дл  подключени  ЭТАН к сети.

Устройство работает следующим образом ,

В блоке 1 в виде задающего сигнала |п (фиг.2а) воспроизвод т закон зар д- |Ки, формируемый устройством централизованного управлени , которое обору- |дуют в любом пункте диспетчерского управлени  энергосистемы (это устройство не входит в состав устройства управлени  ЭТАН). Задающий сигнал в устройстве централизованного управлени  формируют в противофазе изменению нагрузки энергосистемы: когда нагрузка энергосистемы уменьшаетс , форми- руют нарастающий задающий сигнал, когда нагрузка энергосистемы минимальна , формируют максимальный задающий сигнал, когда нагрузка энергосистемы увеличиваетс , формируют убывающий задающий сигнал. Максимальное значение задающего сигнала, означающее разрешение зар да ЭТАН с установленной мощностью, в соответствуквдем масштабе св зано с отношением установленной и расчетной отдаваемой мощ- ностей управл емых ЭТАН, т.е.

---.к,-,

зн

и тг ±. /V V - р К.1 ,

Г раеи

(1)

где N - максимальное значение задающего сигнала; К - масштабный коэффициент,Русг

Рросч соответственно установленна  и расчетна  отдаваема  мощности ЭТАН;

Т - период цикла зар дка - разр дка (продолжительность суток );

t-jH - значительна  продолжительность эквивалентной зар дки с установленной мощностью. Номинальна  продолжительность эквивалентной зар дки из (1) может быт выражена:

Г - к -цн кт

(2)

зн гм

где К 2 1/К, - посто нный коэффициент .

Если требуетс  отдаваема  мощность ЭТАН меньше расчетной (теплопотреб- ность меньше расчетной), соответственно требуетс  и- меньша  продолжительность эквивалентной зар дки, т.е.

5 0 5 g

с

0

0

4N

о РА f PftV - 3 ЗН

- 3

(3)

лентной зар дки в текущие сутки; Р - относительна  отдаваема 

мощность, за единицу принима  расчетную отдаваемую мощность (относительна  теп- лопотребность ЭТАН). Дл  обеспечени  нормальной зар дки всех ЭТАН, подключенных к данному устройству централизованного управлени , площадь, описываема  законом зар дки, в каждые сутки должна быть посто нной, т.е. задающий сигнал в об зательном пор дке должен удовлетвор ть требованию

«.i

const

(4)

с J I /1

JN -- зн

о

Задакщий сигнал, воспроизведенный в блоке 1 (на фиг.2а показан задающий сигнал трапецеидальной формы), в блоке 2 умножени  умножают на выходной сигнал блока 3 определени  теплопотребности , пропорциональньй относительной теплопотребности ЭТАН в текущие сутки.- На выходе блока 2 умножени  получают сигнал (фиг.2б)

и.; Kj пР, (5) где и - выходной сигнал блока 2 умножени  Кз - посто нный коэффициент.

3U32805

Сигнал с выхода блока 2 умножени  подают на первьв вход блока А вычитани , в котором из этого сигнала вычике си и бл си

тают сигнал, поступающий на второй вход этого блока. Уровень сигнала на втором входе блока 4 вычитани  зависит от состо ни  коммутатора 5: при замкнутом коммутаторе 5 на второй

(п N).

При замкнутом коммутаторе 5 в блоке 4 вычитани  происходит вычитание сигналов, поступающих на его первьш и второй входы. При выходном сигнале блока 2 умножени  меньше опорного сигнала (такое соотнош ение сигналов

вход блока 4 вычитани  поступает вы- ig  вл етс  преобладакщггм, за исключеодной сигнал источника 6 опорного игнала, а при разомкнутом коммутатое 5 сигнал на втором входе блока 4 ычитани  отсутствует.

15 В начале цикла зар дки коммутатор

5 разомкнут, а выходной сигнал блока умножени  без изменени  проходит ерез блок 4 вычитани  на вход интегатора/ . В интеграторе 7 происходит 20 ар д накоплени  сигнала (например, конденсатора) со скоростью

i;, К4- п Р, (6) где 1ц - скорость (интенсивность) накоплени  J V. - посто нный коэффициент.

Выходной нарастающий сигнал интегратора 7 (фиг.2в) подают на вход порогового элемента 8, представл ющего ЗО собой пороговый элемент с гистерезисом , причем пороговый уровень срабатывани  Upjopi больше порогового уровн  возврата U р (на фиг.2в пороговый уровень возврата прин т равным g нулю). Пока выходной сигнал интегратора 7 меньше уровн  срабатывани , на выходе порогового элемента 8 имеетс  сигнал логического О (фиг.2г).

где

выходной аппарат 9 выключен, ЭТАН от- 40 ключен от сети. Как только выходной сигнал интегратора 7 достигает уровн  срабатывани  порогового элемента 8, на его выходе по вл етс  сигнал логиеской 1, включаетс  выходной аппа- 45 рат 9 и через коммутатор 5 на второй ход блока 4 вычитани  подаетс  выходной сигнал источника 6. опорного сигнала. Величина опорного сигнала пропорциональна отношению установлен- gQ ной и расчетной отдаваемой мощностей ЭТАН (пропорционально максимальному значению N задающего сигнала). Конкретное значение этого сигнала выбиают из услови , чтобы величина опор- gg ного сигнсша была равной величине выходного блока 2 умножени  при .теп- опотребности, равной расчетной .отдаваемой мощности ЭТАН, и задающем сигнием рав четной т ном зада ка 4 выч сигнал разр д стью

где i р

Выхо чинает до уров мента 8 25 по вл е выходно выключа тегриро

Если равно м потребн уменьше тора 7 элемент аппарат пор, по сигнал.

Исхо ства с

Бала етс  и

л

1.Н

5 1„

о

л

н,где t

н

Из (

того, ч

5

0

О g

где

0 5 Q g

нием равенства этих сигналов при расчетной теплопотребности и максимальном задающем сигнале) на выходе блока 4 вычитани  получают отрицательный сигнал и в интеграторе 7 начинаетс - ; разр д накопител  сигнала со скоростью

ip К4-(пР - N), (7) где i р - скорость разр да накопител  сигнала интегратора 7.

Выходной сигнал интегратора 7 начинает уменьшатьс  некогда снижаетс  до уровн  возврата порогового элемента 8,на выходе последнего снова 5 по вл етс  уровень логического О, выходной аппарат 9 и коммутатор 5 выключаютс . В дальнейшем процесс интегрировани  повтор етс .

Если значение задающего сигнала равно максимальному (п N) и тепло- , потребность равна расчетной (Р 1), уменьшение выходного сигнала интегратора 7 после срабатывани  порогового элемента 8 не происходит и выходной аппарат 9 остаетс  включенным до тех пор, пока не уменьшитс  задающий сигнал.

Исход  из услови  баланса количества сигнала в накопителе интеграимеют

1.;

ip d. О, (8) о

продолжительность i-ro цикла соответственно накоплени  и разр да накопител  сигнала. Баланс количества сигнала сохран етс  и в течение суток:

л 1

1.Н Р..

5 1„ d + 5 ip d О,(9)

iin-d о

л1

н,-С +

PI

суммарна  продолжительность соответственно циклов накоплени  и разр да в течение суток.

Из (9), (7), (6) с учетом (4)и

того, что Vp Т, получают

Т , (10)

Полученное вьфажемие (10) идентично выражению (3), а это значит, что суммарна  продолжительность циклов разр да интегратора 7 равна требуемой продолжительности зар дки ЭТАН. Сле- ю довательно, пр мым подключением ЭТАН к сети в течение интервалов времени, когда включен выходной коммутационный аппарат 9, обеспечиваетс  требуемый уровень зар дки, причем средн   мощ- 15 ность зар дки пропорциональна задающему сигналу п.

При массовом применении предлага- емого устройства дл  исключени  синхронной коммутации отдельных ЭТАН ;Следует дл  отдельных устройств выбирать различные скорости интегрировани  (коэффициенты К 4) интегратора 7 или различные уровни переключени  по- JJoroBoro элемента 8,

(

в

«4

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  управлени  электрическим теплоаккумулирук цим нагревателем , содержащее блок ввода графика нагрузки энергосистемы, выход которого и выход блока определени  тепло- потребности соединены с входами блока умножени , интегратор и выходной силовой коммутирующий аппарат дл  подклютени  нагревател  к сети, о т- личающеес  тем, что, с целью повышени  равномерности загрузки сети, в устройство введены блок вычитани , пороговый элемент с гистерезисом , коммутатор и источник опорного напр жени , выход блока умножени  подключен к первому входу блока вычитани , второй вход которого соединен с источником опорного напр жени  через коммутатор, а выход - с входом интегратора, св занного выходом с входом порогового элемента с гистерезисом , выход которого подключен к управл ющему входу силового коммутирующего аппарата и управл ющему входу коммутатора.