Устройство для учета электроэнергии

 

Изобретение касается измерения и учета электроэнергии на промышленных предприятиях любой отрасли и может быть использовано для учета других энергоносителей. Целью изобретения является повышение экономичности учета. Устройство содержит счетчики-датчики 1, установленные на вводах подстанций A,B...N, первичный суммирующий блок 2, линии связи 3, информационно-вычислительную систему 4. Состав первичного суммирующего блока и его функциональная схема приводится в описании изобретения. Предложенное устройство позволяет сократить количество линий связи и разгрузить информационно-вычислительное устройство, что существенно снижает затраты, связанные с учетом электроэнергии. Кроме того, устройство позволяет выполнить на входе информационно-вычислительного устройства селекцию входных импульсов от импульсов помех и этим повысить точность и надежность учета. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК у!! 4 С О1 R 11/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГосудАРственный номитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 4200255/24-21 (22) 08. 01.87 (46) 15 ° 10.89. Бюл. М 38 (71) Производственное объединение по ремонту и наладке энергетического оборудования "Сибэнергоцветмет" и Московский горный институт (72) Б.Н.Порохнявый, Е.Ф.Морозов, В.И.Шуцкий и В.С.Каханович (53) 62!.317.38(088.8) (56) Лебединский В. Г., Кутаков В.Г.

Суммирование мощности. — Промьппленная энергетика, 1970, У 4.

Автоматизированная информационноизмерительная система учета и контроля электроэнергии ИИСЭ1-48. — Промышленная энергетика, 1975, 1Г 4, с. 31-34. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ (57) Изобретение касается измерения и учета электроэнергии на промьпплен„„Я0„„1515114 А1

2 ных предприятиях любой отрасли и может быть использовано для учета других энергоносителей. Целью изобретения является повышение экономичности учета. Устройство содержит счетчикидатчики 1, установленные на вводах подстанций А,В...N первичный суммирующий блок 2, линии 3 связи, информационно-вычислительную систему

4. Состав первичного суммирующего блока и его функциональная схема приводятся в описании изобретения. Предложенное устройство позволяет сократить количество линий связи и разгрузить информационно-вычислительное

Ю устройство, что существенно снижает затраты, связанные с учетом электроэнергии. Кроме того, устройство позволяет выполнить на входе информационно-вычислительного устройства селекцию входных импульсов от импуль-. сов помех и этим повысить точность и надежность учета. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

3 1515114

Изобретение касается измерения и учета электроэнергии на промышленных предприятиях любой отрасли и может быть использовано для учета других .энергоносителей.

Целью изобретения является повышение экономичности учета.

На фиг.l приведена функциональная схема устройства для учета электро- 10 энергии; на фиг„2 — функциональная схема первичного суммирующего блока, на фиг.3 — диаграммы сигналов на выходах элементов первичного суммирующего блока. 15

Устройство содержит счетчики-датчики 1, установленные на вводах подстанций А,В...,Ы, первичные суммирующие блоки 2, линии 3 связи, информационно-вычислительную систему 4.

Первичный суммирующий блок содержит генератор 5 тактовых импульсов, элемент ИЛИ-НЕ 6, первый счетчик 7, первый дешифратор 8, второй элемент

ИЛИ 9, по числу вводов подстанции ш формирователей 10. Каждый из формирователей 10 =îäåðæèò элемент НЕ 11, первый триггер 12, второй триггер 13, элемент 2И 14, второй счетчик 15,второй дешифратор 16, В качестве тригге- 30 ров используются универсальные IKтриггеры, изменяющие выходной сигнал при изменении входного сигнала от уровня логической единицы к уровню нуля. 35

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на-выходах триггеров 12 и 13 установлен уровень логического нуля. 40

В связи с этим тактовые импульсы через элементы 2И 14 не проходят, на их выходах, а следовательно, и на выходе элемента ИЛИ 9 устанавливается уровень логического нуля, и импульсы 45 в информационно-вычислительную систему 4 не поступают. Генератор 5 тактовьм импульсов вырабатывает импульсы типа менандр с частотой, в несколько раз более высокой, чем максимально возможная частота импульсов, поступающих от счетчиков-датчиков 1.

С выхода генератора 5 тактовые импульсы, инвертируясь открытым элементом ИЛИ-НЕ 6, поступают на вход первого счетчика 7 импульсов и изменяют его состояние. Каждому состоянию счетчика 7 соответствует позиционный код

4 на выходе дешифратора 8, т.е. каждому состоянию счетчика 7 соответствует уровень логической единицы на соответствующем выходе дешифратора 8. Импульсы с выхода первого дешифратора

8 поочередно поступают на вторые входы вторых триггеров каждого из формирователей. Время заполнения счетчика

7 является временем цикла распределения импульсов на вторых входах триггеров 13.

Поступающий на вход элемента НЕ 11 информационный импульс от счетчикадатчика 1, инвертируясь, устанавливает триггер 12 в состояние логической единицы. Момент переключения триггера 12 совпадает с моментом поступления от счетчика-датчика 1 информационного импульса на вход формирователя 10.

На фиг.3 приведены диаграммы прохождения импульсов для случая, когда на подстанции установлены два счетчика-датчика, т.е. в данном случае первичный суммирующий блок 2 содержит два формирователя 10 импульсов, элемент ИЛИ-НЕ 6 имеет три входа, эЛемент ИЛИ 9 имеет два выхода. В момент 1, на вход первого формирователя 10 поступает импульс от первого счетчика-датчика (диаграмма "а").

В момент .t от второго счетчика-датчика поступает импульс на вход второго формирователя (диаграмма "б").

На диаграмме нвн представлены тактовые импульсы, вырабатываемые генератором 5. Эти импульсы, инвертируясь элементом ИЛИ-НЕ 6 (диаграмма "r"), поступают на вход первого счетчика 7 импульсов. С каждым входным импульсом счетчик 7 меняет свое состояние (диаграмма "p,"). Каждому состоянию счетчика соответствует уровень единицы на первом (выход н0") или втором (выход "1") выходах дешифратора 8 (диаграммы "е" и ж соответственно).

В момент t первый триггер 12 первого формирователя переключается информационным импульсом, поступившим на его вход I. Аналогично в момент переключается первый триггер 12 второго формирователя. Диаграммы "и"

II Н и м отражают состояние выходов первых триггеров 12 первого и второго соответственно формирователей 10. В связи с переключением первых триггеров 12 на первые входы триггеров 13

14 6 чик 7 прекращает счет импульсов (ди-. аграмма "д"), Открытый элемент 2И 14 пропускает серию импульсов (диаграмма 11п"). В момент С происходит смена сигнала с уровня единицы на уровень нуля на входе К второго триггера 13. Это приводит к установке обоих триггеров в исходное состояние (диаграммы м и

"н"), открытию элемента ИЛИ-НЕ 6 и закрытию элемента 2И 14, Суммарное количество импульсов на выходе элемента ИЛИ 9 равно сумме импульсов, по хупающих с выходов формирователей.

Каждый из формирователей при поступлении на его вход импульсов от счетчика-датчика формирует определенное количество импульсов, которое определяется номером выхода дешифратора 16, соединенного с входом К второго триггера.

Для точной работы первичного суммирующего блока должно обеспечиваться условие

К

n; — — а

1 где n ° — количество импульсов в се1) рии;

К вЂ” коэффициент счетчика-датчи)) ка, от которого получает импульсы формирователь;

К цд- минимальное значение коэф) МИ11 фициента счетчика-датчика на j-й подстанции; а . — множитель, выравнивающий .количество импульсов до целого числа.

С выходов первичных суммирующих блоков импульсы по линиям связи поступают на входы информационно-вычислительной системы 4, где для определения суммарной потребленной энергии решается уравнение

Ы= С,7 n

J где С - 11цена11 одного импульса

У

n - количество импульсов по)

> ступивших с первичных суммирующих блоков;

1 — количество первичных суммирующих блоков.!

5 )515) поступает сигнал уровня логической единицы. В некоторый момент времени, предшествующий моменту t, поступает

3 1 сигнал уровня логической единицы и на второй вход второго триггера 13 первого формирователя (с первого выхода дешифратора 8). В момент с сигЭ нал на втором входе этого триггера меняется (диаграмма "е") с уровня единицы на уровень нуля. Это вызывает переключение второго триггера первого формирователя, на его выходе устанавливается уровень логической единицы (диаграмма "к"). .В связи с этим открывается элемент 2И 14 этого формирователя и закрывается элемент

ИЛИ-НЕ 6, на его выходе устанавливается уровень логического нуля (диаграмма "r", момент t ). Счетчик 7 20 прекращает в момент t счет импульс сов, сохраняя при этом предыдущее состояние (диаграмма "д"). Элемент 2И

14 в момент t пропускает серию из и импульсов. Эти импульсы (в данном 25 ( случае три импульса) поступают на вход элемента ИЛИ и вход счетчика 15.

Счетчик 15 с приходом каждого импульса изменяет свое состояние, которое расшифровывается дешифратором 16. Ко- 3р личество импульсов на выходе элемента И 14 зависит от номера выхода дешифратора 16, присоединенного к выходу К второго триггера 13. В момент смены сигнала на этом выходе дешифратора 16 с уровня единицы на уровень нулв происходит переключение триггера 13 в исходное состояние (диаграмма.К, момент t ). Переключение в момент t< триггера 13 Вызывает также 4р установку в исходное состояние триггера 12 (диаграмма "и"). При этом закрывается элемент 2И 14 и открывается элемент ИЛИ-НЕ 6 (диаграмма

1! 11 г ) . .Этот элемент вновь начинает пропускать тактовые импульсы, которые считает счетчик 7..

В момент t в последовательности, аналогичной описанной, происходит переключение второго триггера 13 второго формирователя (диаграмма "н").

Это переключение вызвано сменой состояния на втором выходе дешифратора

8 (диаграмма "ж") и приводит к открытию элемента 2И 14 второго формирователя и закрытию элемента ИЛИ-НЕ 6.

В момент t, как и ранее, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 6 устанавливается уровень нуля (диаграмма "г ), и счетПо сравнению с базовым объектом (системой ИИСЭ2), в котором используется уплотнение передачи информации от датчиков, предлагаемое устройство более экономично. При уплотнении ин1515114 формации (н базовом объекте) уменьшается лишь количество кабельных лйний связи. Однако информационно-измерительное устройство не упрощается, а, наоборот, усложняется. Оно должно быть рассчитано на количество канаФ лов, равное количеству счетчиков-датчиков и содержать блок для восстановления уплотненной информации. Это увеличивает капитальные затраты на устройство учета. В данном варианте уменьшается количество линий связи и разгружается информационно-вычислительное устройство, что позволяет существенно снизить затраты, связанные с учетом электроэнергии.

Другим преимуществом устройства является то, что длительность выходных импульсов, поступающих в информационно-вычислительное устройство, равна длительности тактовых импульсов, т.е. не зависит от электрической нагрузки предприятия. Это позволяет выполнить на входе информационно-вычислительного устройства селекцию входных импульсов от импульсных помех, что повышает точность учета.

Формула изобретения

1. Устройство для учета электроэнергии, содержащее информационновычислительную систему, а на каждом из вводов, питающих узлы нагрузки, счетчики-датчики с импульсным выходом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения потребляемой мощности, в него по числу подстанций введены первичные суммирующие блоки, причем входы каждого из первичных суммирующих блоков соединены с выходами соответствующих установленных на подстанциях счетчиков-датчиков, выход каждого первичного. суммирующего блока через линию связи соединен с

5 соответствующим входом информационновычислительной системы.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что каждый из первичных суммирующих блоков содержит последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, элемент ИЛИ-НЕ, первый счетчик и первый дешифратор, элемент ИЛИ и по числу установленных на подстанции счетчиков-датчиков ш

j5 формирователей, причем каждый из формирователей содержит последовательно соединенные элемент НЕ, первый, второй IK-триггеры, элемент 2И, второй счетчик.и второй дешифратор, соответствующий m-му формирователю, выход которого соединен с входом К второго триггера, выход элемента 2И является первым, а выход второго триггера, соединенный с входом К первого триг25 гера, является вторым выходом каждого формирователя, вход элемента НЕ, второй вход I второго триггера и второй вход элемента 2И являются первым,вторым и третьим входами формирователя, ЗР все третьи входы" которого соединены с выходом генератора тактовых импульсов, а также с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, (m+1)-й вход которого соединен с вторым выходом m-го формиро35 BBTBJIH BTOPoA Вход m Го формирова теля соединен с m-м выходом первого дешифратора, первый выход ш-ro формирователя соединен с ш-м входом элемента ИЛИ, выход которого является

4р выходом первичного суммирующего блока, а первый вход m-ro формирователя является m-м входом первичного суммирующего блока.

15151 14

1О.!