Многоканальное устройство для измерения электрической энергии и мощности

 

Использование: изобретение относится к области электротехники и может быть применено для измерения и учета электрической энергии и мощности и передачи данных по электрической сети переменного тока. Изобретение позволяет расширить область применения устройства за счет измерения с заданной периодичностью нарастающего от измерения к измерению Sxsi значения электрической энергии, позволяющее одновременно определять среднюю мощность за интервал измерения, а также передачу данных по электрической сети переменного тока. Сущность изобретения: в устройство, содержащее блок преобразователей мощности (1-1-1-п) блок счетчиков-интеграторов (2-1 -2-п), блок регистров памяти (3-1-3-п), включающий счетчик, генератор и блок ключей, блок управления (5). состоящий из таймера (6), двух линий задержки (7, 9). регистра введено последовательно к регистру подключенное кодирующее устройство прямого канала (15). устройство преобразования сигналов прямого канала

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5П5 G 01 R 21/133

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нюня I наляямянннян ьы,г

{21) 4923960/21 (22) 01.04.91 (46) 23.04,93. Бюл. N 15 (71) Ленинградское научно-производственное объединение "Электронмаш"

{72) В.А.Богданов, Б.В,Петелин и С.И.Смердов (56) Микуцкий Г.В., Скитальцев В.С. Высокочастотная связь по линиям электропередач. М.: Э нергоатомиздат, 1987. (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ЭНЕРГИИ И МОЩНОСТИ (57) Использование: изобретение относится к области электротехники и может быть применено для измерения и учета электрической энергии и мощности и передачи данных по электрической сети переменного тока. Изобретение позволяет расширить область применения устройства эа счет. измерения с задан ной периодичностью нарастающего от измерения к измерению

tins Ae

„, БЦ,, 18 l0834А1 значения электрической энергии. позволяющее одновременно определять среднюю мощность за интервал измерения, а также передачу данных по электрической сети переменного тока. Сущность изобретения: в устройство, содержащее блок преобразователей мощности (1-1-1-и) блок счетчиков-интеграторов (2-1-2-n), блок регистров памяти (3-1-3-n), включающий счетчик; генератор . и блок ключей, блок управления (5). состоящий из таймера (6), двух линий задержки (7, 9), регистра введено последовательно к регистру подключенное кодирующее устройство прямого канала (15), устройство преобразования сигналов прямого канала (16), фильтр прямого канала (18), а также декодирующее устройство обратного канала (19), устройство преобразования сигналов обратного канала (2G), усилитель мощности обратного канала (21) и фильтр обратного канала (22), при этом оба фильтра присоединены к электрической сети переменного тока напряжением до 20 КВ. 1 ил.

1810834

Изобретениеотноситсякэлектротехни- ройством обратного канала 19 последоваке, в частности к системам измерения и те- тельно подключены усилитель мощности облепередачи значений электрической ратного канала 21, устройство мощности и энергии, и может быть исполь- преобразования сигналов обратного канала зовано для коммерческого учета электриче- 5 20. ской энергии: ., Выход. декодирующего устройства 19

Целью изобретения является расшире- подключен ко входу кодирующего устройстние функциональных возможностей устрой- ва 15 и ко входу установки в нуль бита готовства, а именно измерение электрической ности в регистре 10. Единичный выход бита энергии, позволяющее одновременно апре- 10 готовности регистра 10 подключен ко входу делять среднюю мощность за интервал из- декодирующего устройства 1.9; В состав демерения с передачей данных . по - кодирующего устройства 19 входит дешиф- электрической сети переменного тока. pimp, который в зависимости от состояния

На чертеже помещена блок-схема уст- бита готовности регистра10и кодовой комройства.: .. 15 бинации, поступившей с выхода устройства . Устройство содержит блок преобразо- преобразования сигналов обратного канала вателей 1.1-1п мощности в частоту, блок 2 . 20,выдаетилиневыдаетсигнал, поступаюсчетчиков-интеграторов2 1-.2 п,блокЗреги- - щий одновременно на обнуляющий выход стров памяти ЗЛ-З.n:, коммутатор 4; имею- .. бита готовности регистра 10 и на вход коди-. щий счетчик, генератор и блок ключей; бЫак 20 рующего устройства прямога канала 15, . управления 5, включающий в себя таймер 6, Если бит готовности регистра 10 нахалинии задержки 7 и 9, регистр 10, к выходу дится в единичном состоянии, а с выхода. которого дополнительно последовательно устройства преобразования сигналов обподключено кодиругощее устройство пря- ратного канала 20 не поступает кодовая могоканала15,устройствопреобразования 25 комбинация, подтверждающая правиль сигналов прямого канала 16, усилитель ностьприемаизмеренияэнергии, переданмощности прямого канала 17, фильтр пря- ного по прямому каналу, то с выхода мого канала 18, а также декодирующее уст- декодирующегоустройства обратного канаройство обратного канала 19; устройство .лз 19 не поступает сигнал, устанавливаюпреобразованиясигналовобратногоканала ЗО щий s ноль бит готовности регистра 10 и .

20, усилитель мощности обратного канала ..запрещающийлередачу содержимого реги21 и фильтр обратного канала 22, при атом . стра tQ кодирующим устройством прямого оба фильтра 18 и 22 присоединены к элект- канала 15. рической сети переменного така напряже-, При поступлении по обратному каналу нием до 20 Кв. 35 кодовой комбинации, подтверждающей

Такимобразомвведениенавыхэлемен- правипьностЬ приема информации, перетов и связей позволяет накапливать на каж- данной re.прямому каналу, декодирующее дом счетчике-интеграторе нарастающим устройство ббратного. канала 19 обнуляет итогом количество электрической энергии . бит готовности регистра10 иэтим же сигнана весь расчетный период, измеренное в .40 lloh) запрещает повторную передачу содервиде суммы импульсов, поступивших с.вы-: жимого регйстра .10 - кодирующим хода соответствующего преобразователя ... устройствам прямого канала 15., мощность-частота. При этом для повыше- . Работа блоков 15-18 прямого канала и ния достоверности передаваемые саобще- . блоков I9-22 обратного канала осуществляния кодируются; и с помощью обратного 45 ется во взаимодействии саппаратурой пун-, канала обеспечивается повторная передача кта управления (ПУ), осуществляющей неверно принятых сообщений.: прием информации, передаваемой по элекВыходы блока преобразователей 1 под- тричесКой сети переменного тока, и переда. ключены через последовательно соединен- .«y: по обратному каналу кодовых ные блок 2 счетчиков-интеграторов, блок 3 50 комбинаций, подтверждающих правильрегистров, коммутатор 4 и регистр 10 к ин- ность приема измерения энергии за каждый . формациончым входам. кодирующего уст- интервал времени по каждому контролируройства прямого канала 15, между емому присоединению, оснащенному преоб,ф выходами которого и электрической сетью, разователем мощность-частота раздельно. последовательно включены устройство пре- 55 образования сигналов прямого канала 16, Чтобы обеспечить возможность многоусилитель мощности прямого канала 17 и кратного повторения каждого измерения фильтр прямого канала 18, Электрическая при передаче по каналу связи, должны высеть соединена с фильтром обратного кана- полняться следующие временные ограничела 22, между которым и декодирующим уст- ния:

1810834

Т -гз записывается в регистр 10 по раэрешающеи му сигналу коммутатора 4. При этом в регистре 10 формируется слово информации, где tn — время передачи одного измерения состоящее из бита готовности, номера датэйергии по одному присоединению по пря- - 5 чика и значения электрической энергии, намому каналу связи; to — время передачи по . копленное за все предшествующие обратномуканалукодовойкомбинации под- интервалы времени всего расчетного перитверждения правильности приема или за- ода измерений. Поскольку в бит готовности проса на повторение передачи; Т- интервал первоначально всегда посылается коммутавремени, за который нарастающим итогом 10 тором 4 единица, то этот же сигнал можно измеряется. энергия .каждого присоедине- использовать для разрешения записи всей . ния, равный интервалу времени между им- информации в регистр 10. пульсами таймера 6; К вЂ” число повторных . Как только бит готовности регистра 10 . передач каждого измерения, наибольшее устанавливаетсявединичноесостотяние,девозможное при заданных временах переда- 15 кодирующее устройство 19 обратного каначи, интервале измерений и числе контроли- ла формирует. сигнал, по которому руемых присоединений; t3 —. время третьей кодирующее устройство t5 прямого канала линии задержки 9; входящей в состав блока начинает передачу. содержимого регистра управления 5; и -. «исло контролируемых - 10. Если переданная через устройство преприсоединений с преобразователями мощ- 20 образования сигналов прямого канала 16, ность-частота, опрашиваемых коммутато-. усилитель мощности прямого канала 17, ром4..:, . фильтр прямого канала 18 и электрическую

Устройство работает следующим. 06pa- . сеть информация будет Воспринята аппаразом,....: ., турой ПУ.как правильная, то по электричеПоследовательностиимпульсовс выхода 25 ской сети на контролируемый пункт {КП) блока 1 преобразователей 1.1-1.п поступают будет передана кодовая комбинация, подна входы. блока 2 счетчиков-интеграторов тверждающая правильность приема соот2.1-2.п, где осуществляется их подсчет нара- . ветствующего сообщения..Эта комбинация, стающим итогом йо каждому интервалу из- пройдя через фильтр 22, усилитель 21, устмерения. На время, равное длительности 30 ройствопреобразования20обратногоканаимпульсов таймера 6, разрешающие входы .: ла,:поступит на декодирующее устройство счетчиков-интеграторов 2 1-2.п закрывают- . 19; которое при этом сформируе.г сигнал, ся. -..... который. одновременно запрещает работу

На это время счетчики-интеграторы 2.1 - кодирующего устройства 15 прямого канала

2.ri фиксируют свое состояние и не происхо- 35 и обнуляег биттотовности регистра 10. дит изменение .накоплений в них ..Если переданная информация восприинформации, В течение времени т — дли- нимается аппаратурой ПУ как ошибочная,то тельности импульса таймера 6 — информа- . бит готовности регистра 10 остается в едиция, накопленная в счетчиках-интеграторах . ничном состоянии при наличии. резерва по

2,1-2.п, может быть переписана в ячейки 40 пропускаемой способности каналов связи блока 3 регистров 3.1-3.п, Для осуществле- : осуществляется повторная передача этой ния записи на управляющие входы блока 3: информаций вплоть до ее смены следую.-. регистров 3.1-3.п поступает сигнал с выхода щим измерением энергии от другого датчитаймера 6,.задержанный в первой линии 7 ка, задержки на время rt . Это время необхо- 45 .Поскольку измерения электрической димо для завершения переходных процес- энергии передаются по. каждому присоедисов в блоке 2 счетчиков-интеграторов . нению нарастающим итогом, то при сбоях и

2.1-2.п. Таким образом, в течение текущего отказахканаловдлительностью,превышаюинтервала времени в ячейках блока 3 реги- щей Т- интервал времени измерения энерстров 3.1-3.п будет храниться величина 50 гии, теряется возможность рассчитывать электрической энергии, измеренная по каж- значение мощности за этот интервал време- дому присоединению за все предшествую- ни; Однако при этом полностью сохраняетщие интервалы времени, Эти ячейки ся возможность на следующих интервалах опрашиваются коммутатором 4 по сигналу времени передать по каналам связи наратаймера 6, задержанному в третьей линии 9 55 стающее значение энергии по каждому конзадержки на время 73 >т1. Одновременно тролируемому присоединению раздельно. с опросом ячеек блока 3 регистров 3.1 — 3.п Это обстоятельство является важным прекоммутатор 4 формирует номер опрашивае- имуществом рассматриваемого устройства, мого подканала информации и выставляет поскольку при этом достаточно просто ребитготоаности. Воя указанная тик усама ил шается задача метаояогическои аттестации

1810834

Составитель В.Богданова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Шекмар

Редактор Г.Бельская

Заказ 1443 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 измерительного тракта от блока преобразователей до выхода аппаратуры ПУ.

Экономическая эффективность применения устройства определяется рядом факторов: исключением потребности в дорогостоящих линиях связи; исключение затрат, связанных с проведением строительно-монтажных работ по прокладке линий связи; возможностью организации удаленного контроля и управления энергетическими объектами, в частности, систем многотарифного учета потребления электроэнергии, отличающихся практически отсутствием других, кроме рассмотренных, каналов связи по сравнению с массовым числом точек учета, Формула изобретения

Многоканальное устройство для измерения электрической энергии и мощности, содержащее последовательно соединенные блок преобразования мощности, блок счетчиков-интеграторов, блок регистров памяти, включающий счетчик, генератор и блок ключей, коммутатор и регистр, а также блок управления, состоящий из таймера, двух линий задержки, выходного регистра, выходы которого подсоединены к входам сброса и

5 разрешения блоков счетчиков-интеграторов и регистров памяти и к управляющему входу коммутатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет передачи полученных значений.

10 электрической энергии и мощности по электрической сети переменного тока, в него введены последовательно к регистру кодирующее устройство прямого канала, устройство преобразования сигналов прямого

15 канала, усилитель мощности прямого канала, фильтр прямого канала, а также декодирующее устройство обратного канала, устройство преобразования сигналов обратного канала, усилитель мощности обрат20 ного канала и фильтр обратного канала, при этом оба фильтра присоединены к электрической сети переменного тока напряжения до 20 кВ.