RU2030057C1

RU2030057C1 - Device for automatic control over electric load

Info

Publication number: RU2030057C1
Authority: RU
Inventors: Геннадий Григорьевич Пивняк; Владимир Терентьевич Заика; Анатолий Иванович Лазорин; Владимир Викторович Слесарев; Юрий Анатольевич Чен
Original assignee: Днепропетровский горный институт
Priority date: 1991-08-09
Filing date: 1991-08-09
Publication date: 1995-02-27

Abstract

FIELD: electric power engineering. SUBSTANCE: for increase of precision of process of control over electric loads during maximum and emergency situations in electric systems device is supplemented with unit of calculation of balance coefficients, units of classification of states, units of distribution and take-off of loads having in its mix logic AND and OR gates, flip-flops, counters of limitation time of each load-regulator, modules of calculation of coefficients of loading with restrictions, of finding of minimal and maximum coefficients of loading with restrictions of users-regulators. Process of control is conducted with the use of two levels of taken decisions based on allowance for dynamic characteristics of users-regulators. EFFECT: improved reliability of automatic control. 5 dwg

Description

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к устройствам автоматического управления электрической нагрузкой и может быть использовано в любой отрасли поддержания электропотребления на заданном уровне. The invention relates to the electric power industry, in particular to devices for automatic control of electric load and can be used in any industry to maintain power consumption at a given level.

Важной задачей автоматического регулирования электрической нагрузки является контроль и учет временных характеристик, отражающих простои основного технологического оборудования из-за дефицита мощности. Одним из вариантов решения задачи является введение в состав устройства для автоматического регулирования нагрузки счетчика адреса нагрузок, пульта задания уставок времени и блока лимитов времени, в течение которого может быть отключен один из потребителей-регуляторов (1). При этом вопрос определения уставок не решен, что ограничивает область применения данного устройства. Его совершенствование за счет введения дополнительных элементов памяти и новых схемных решений (2) также не обеспечивает необходимого качества регулирования. An important task of automatic regulation of electric load is the control and accounting of time characteristics, reflecting downtime of the main technological equipment due to power shortages. One of the options for solving the problem is to introduce a load address counter, a remote control for setting the time settings and a block of time limits into the device for automatic load control, during which one of the consumer regulators can be turned off (1). In this case, the issue of determining the settings is not resolved, which limits the scope of this device. Its improvement due to the introduction of additional memory elements and new circuit solutions (2) also does not provide the necessary regulatory quality.

Известно устройство для автоматического регулирования электрической нагрузки (3), оснащенное дополнительным блоком временных задержек, что позволило повысить надежность работы электрооборудования. Устройство позволяет упорядочить во времени включение разнотипного оборудования и избежать аварийных ситуаций, возникающих при быстром включении или выключении электрических нагрузок. Возможность задания временных задержек при включении нагрузок позволяет оптимизировать этот процесс. A device for automatically controlling the electrical load (3), equipped with an additional block of time delays, which has improved the reliability of electrical equipment. The device allows you to order the inclusion of different types of equipment in time and to avoid accidents that occur when the electrical loads are quickly turned on or off. The ability to set time delays when turning on loads allows you to optimize this process.

Недостатком известного устройства является неравномерная загрузка ограничениями на электропотребление для групп однотипного и разнотипного оборудования, что в условиях непрерывного производства может привести к возникновению "узких мест" в технологическом процессе и неоправданному снижению производительности как отдельных участков, так и всего производства в целом. Кроме того, жесткое задание лимитов времени не позволяет учитывать динамику потребления электроэнергии каждым конкретным потребителем. A disadvantage of the known device is the uneven loading by restrictions on power consumption for groups of the same type and equipment of different types, which in the conditions of continuous production can lead to bottlenecks in the process and an unjustified decrease in productivity of both individual sections and the entire production as a whole. In addition, the strict setting of time limits does not allow taking into account the dynamics of electricity consumption by each specific consumer.

Целью изобретения является повышение точности процесса регулирования электрических нагрузок в часы максимума и при аварийных ситуациях в электрических сетях на основе учета динамических характеристик потребителей-регуляторов (ПР), что приводит к снижению ущерба от ограничения электропотребления. The aim of the invention is to improve the accuracy of the process of regulating electrical loads during peak hours and in emergency situations in electrical networks based on the dynamic characteristics of consumer controllers (PR), which leads to reduced damage from restrictions on power consumption.

Указанная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены блок расчета балансных коэффициентов, блоки классификации состояний, а также блоки распределения и снятия нагрузок, содержащие в своем составе элементы И и ИЛИ, триггера, счетчики времени ограничения каждого ПР, модули расчета коэффициентов загрузки ограничениями, модули определения минимального и максимального значения коэффициентов загрузки ограничениями ПР, причем процесс регулирования осуществляется с использованием двух уровней принятия решений. При этом все ПР разделяются на группы, содержащие однотипное технологическое оборудование и на верхнем уровне управления формируются сигналы на отключение или включение этих групп ПР, что позволяет учесть удельный вес каждой группы и создать гибкую систему анализа ограничений для различных ситуаций, возникающих при регулировании. На нижнем уровне управления формируются сигналы на отключение или включение конкретных ПР, входящих в выбранную на верхнем уровне для управления группу однотипного оборудования. This goal is achieved by the fact that the device additionally includes a block for calculating balanced coefficients, blocks for classifying states, as well as blocks for distributing and relieving loads, which contain AND and OR elements, flip-flops, time counters for each PR limit, modules for calculating load factors with restrictions, modules for determining the minimum and maximum values of load factors by OL constraints, and the regulatory process is carried out using two decision levels. At the same time, all PRs are divided into groups containing the same technological equipment and, at the upper control level, signals are generated to turn off or turn on these PR groups, which allows taking into account the specific gravity of each group and creating a flexible system of constraint analysis for various situations that arise during regulation. At the lower control level, signals are generated to turn off or on specific PRs included in the group of the same equipment selected at the upper level for control.

Использование на обеих уровнях управления одинаковой структуры аппаратных средств обеспечивает равномерную загрузку ограничениями на потребление электpоэнергии для всех технологических агрегатов объекта регулирования. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых функциональных блоков, повышающих обоснованность и точность выработки управляющих воздействий. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна". The use of the same hardware structure at both control levels ensures uniform loading by restrictions on the consumption of electric energy for all technological units of the regulatory object. Comparative analysis with the prototype shows that the claimed device is characterized by the presence of new functional units that increase the validity and accuracy of the development of control actions. Thus, the claimed device meets the criteria of the invention of "novelty."

Сравнение заявляемого решения с прототипом и другими техническими решениями в данной области не выявлено аналогов операциям вычисления балансных коэффициентов и времени ограничения, определения коэффициентов загрузки ограничениями и выделение из них максимального и минимального, а также разделения процедуры управления на два последовательных этапа - для разнотипного и однотипного технологического оборудования, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия". Comparison of the proposed solution with the prototype and other technical solutions in this area has not been identified analogues to the operations of calculating the balance coefficients and time constraints, determining load factors by constraints and extracting maximum and minimum from them, as well as dividing the control procedure into two successive stages - for a heterogeneous and similar technological equipment, which allows us to conclude that the criterion of "significant differences".

Работа устройства поясняется блок-схемами на фиг.1, 2. На фиг.3 - 5 приведены алгоритмы функционирования блоков классификации состояний верхнего и нижнего уровня управления соответственно. The operation of the device is illustrated by the flowcharts in figures 1, 2. Figure 3 - 5 shows the algorithms for the functioning of the classification blocks of the state of the upper and lower control levels, respectively.

Устройство для автоматического регулирования электрической нагрузки (фиг.1) содержит датчик 1 расхода электроэнергии, блок 2 приема информации, блок 3 определения возможной мощности, блок 4 определения необходимой регулируемой мощности, блок 5 сравнения, таймер 6, схему 7 синхронизации, блок 8 расчета балансных коэффициентов, пульт 9 управления, блок 10 классификации состояний верхнего уровня, блок 11 распределения и снятия нагрузок верхнего уровня, схему 12 классификации состояний нижнего уровня, схему 13 распределения и снятия нагрузок нижнего уровня, причем количество блоков N в схемах 12 и 13 соответствует количеству групп однотипного оборудования для конкретного объекта управления, а также блок 14 управления нагрузкой, выходы синхронизации 15 и 16, сигнал сброса 17. A device for automatically controlling the electrical load (Fig. 1) contains a power consumption sensor 1, an information receiving unit 2, a possible power determining unit 3, a necessary adjustable power determining unit 4, a comparison unit 5, a timer 6, a synchronization circuit 7, a balance calculation unit 8 of coefficients, control panel 9, block 10 classification of upper level states, block 11 distribution and removal of upper level loads, circuit 12 classification of lower level states, scheme 13 distribution and removal of lower loads level, and the number of N blocks in circuits 12 and 13 corresponds to the number of groups of the same type of equipment for a particular control object, as well as the load control unit 14, synchronization outputs 15 and 16, reset signal 17.

Структура инвариантного по отношению к уровню управления блока распределения и снятия нагрузок (блоки 11, 13-1, 13-2,..., 13-N на фиг.1) приведена на фиг. 2. Инвариантный блок содержит элементы И 18, 19, 24, 25, 32, элементы ИЛИ 20, 21, 30, 31 задержки времени 22, 23 счетчики времени 33, 34 триггера 28, 29 модули 26, 27 определения минимального и максимального коэффициентов загрузки ограничениями, модуль 35 анализа состояния ПР, датчики 36 состояния ПР, схему 37 управления, модуль 38 расчета коэффициентов загрузки ограничениями, а также сигналы управления 39, 40, 41 и 42. The structure of the load distribution and stress relieving unit (blocks 11, 13-1, 13-2, ..., 13-N in FIG. 1), which is invariant with respect to the control level, is shown in FIG. 2. The invariant block contains AND elements 18, 19, 24, 25, 32, OR elements 20, 21, 30, 31 time delays 22, 23 time counters 33, 34 of the trigger 28, 29 modules 26, 27 determining the minimum and maximum load factors restrictions, the module 35 analysis of the state of the PR, the sensors 36 of the state of the PR, the control circuit 37, the module 38 of the calculation of load factors by restrictions, as well as control signals 39, 40, 41 and 42.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Информация о расходе электроэнергии поступает от датчиков 1 на вход блока 2 приема информации. Блок 2 приема информации осуществляет последовательный опрос датчиков 1, выделяет на фоне помехи полезные сигналы, которые затем со своими весовыми коэффициентами для перевода в именованные единицы измерения поступают на вход блока 3 определения возможной мощности Р_в. Одновременно блок 2 определяет текущую мощность Р_тек, усредненную за выбранный отрезок времени, например 30-60 сек. При этом данные о расходе электроэнергии по всему предприятию поступают на вход блока 3 определения возможной мощности Р_в. Данные о суммарной текущей мощности по каждой группе ПР, объединяющей типовые технологические агрегаты, поступают от блока 2 на вход блока 10 классификации состояний верхнего уровня. Данные о текущей мощности каждого конкретного ПР передаются от блока 2 на вход схемы 12 классификации состояний нижнего уровня.Information about the energy consumption comes from the sensors 1 to the input of the unit 2 for receiving information. The information receiving unit 2 sequentially polls the sensors 1, selects useful signals against the background of interference, which then, with their weight coefficients, are converted to the named units of measurement to the input of the unit 3 for determining the possible power P _c . At the same time, block 2 determines the current power P _tech averaged over a selected period of time, for example, 30-60 seconds. In this case, data on energy consumption throughout the enterprise is fed to the input of block 3 for determining the possible power R _c . Data on the total current capacity for each PR group, uniting typical technological units, comes from block 2 to the input of block 10 for classifying upper-level states. Data on the current power of each particular PR is transmitted from block 2 to the input of the circuit 12 for classifying lower-level states.

Блок 3 определения возможной мощности Рв по информации, поступающей из блока 2, и значению заявленной мощности Р_з, поступающей с пульта 9 управления, производит по меткам времени, приходящими с таймера 6, расчет возможной мощности, которую потребитель может использовать до конца контролируемого периода времени, например 30 минут, в часы максимума нагрузки энергосистемы. Вычисление Р_в производится по выражению
P_в =

, (1) где Э_тек - потребление электроэнергии с начала контролируемого периода в часы максимума нагрузки энергосистемы; t_ост - время, остающееся до конца текущего получаса.Block 3 determining the possible power Rv according to the information received from block 2 and the value of the declared power P _s coming from the control panel 9, makes the calculation of the possible power that the consumer can use until the end of the monitored period using the timestamps coming from timer 6 , for example 30 minutes, during hours of maximum load of the power system. The calculation of P _{in is} made by the expression
P _in =

, (1) where тек _tech is the energy consumption from the beginning of the monitored period during the hours of maximum load of the power system; t _ost - time remaining until the end of the current half hour.

Блок 4 определения необходимой регулируемой мощности ΔР по сигналу от таймера 6 определяет разность между значениями текущей мощности, поступающей с блока 2 и возможной мощности, поступающей с блока 3, ΔР = Р_тек - Р_в. (2)
Значение необходимой регулируемой мощности со своим знаком поступает на первые входы блока 5 сравнения, на вторые входы которого поступает значение порога П₁, задаваемого с пульта 9 управления. Сравнение выполняется по абсолютной величине. Если |ΔP|<П₁, то управляющее воздействие не вырабатывается. Если | ΔP| ≥П₁, то значение ΔР со своим знаком передается на первые входы блока 10 классификации состояний верхнего уровня. На этот же блок поступают значения Р_i всех групп ПР из блока 2, а также время t_ост от таймера 6.Block 4 determining the required adjustable power ΔP by a signal from timer 6 determines the difference between the values of the current power coming from block 2 and the possible power coming from block 3, ΔР = Р _tech - Р _в. (2)
The value of the required adjustable power with its sign goes to the first inputs of the comparison unit 5, the second inputs of which receive the value of the threshold P ₁ specified from the control panel 9. The comparison is performed in absolute terms. If | ΔP | <P ₁ , then the control action is not generated. If | ΔP | ≥P ₁ , then the ΔP value with its sign is transmitted to the first inputs of the upper level state classification block 10. The same block receives the values of R _i all PR groups from block 2, as well as the time t _ost from timer 6.

В блоке 10 (см. фиг.3) производится анализ знака ΔР. Если знак отрицателен, то для параметра ΔР производится проверка условий (t_ост-τ_i)˙P_i≥ΔP˙t_ост, (3) где τ_i - технологическая постоянная времени для i-ой группы типовых ПР; P_i - текущая мощность i-ой группы типовых ПР.In block 10 (see figure 3) the analysis of the sign ΔP. If the sign is negative, then for the parameter ΔР the conditions are checked (t _stop -τ _i ) ˙P _i ≥ΔP˙t _stop , (3) where τ _i is the technological time constant for the i-th group of typical PRs; P _i - the current power of the i-th group of typical PR.

При этом параметры τ_i определяются как время, в течение которого после принятия решения об ограничении (отключении) конкретного ПР потребляемая мощность становится меньше, чем Р_i ^конт. Значение P_i ^контнаходится из выражения P_i ^конт = P_i ^н - ΔP_i ^н, (4) где P_i ^н - номинальная мощность оборудования i-го типа при работе его в нормальных условиях; ΔР_i ^н - отклонение потребляемой мощности от номинальной в сторону уменьшения, вызванное особенностями технологического процесса.Moreover, the parameters τ _{i are} defined as the time during which, after making a decision on limiting (disabling) a particular PR, the power consumption becomes less than P _i ^cont . The value of P _i ^cont is found from the expression P _i ^cont = P _i ⁿ - ΔP _i ⁿ , (4) where P _i ⁿ is the rated power of the i-type equipment when it is operating under normal conditions; ΔР _i ⁿ - the deviation of power consumption from the nominal downward, caused by the features of the process.

Выполнение условия (3) свидетельствует о возможности использования данной группы ПР для отработки ограничений на потребление электроэнергии. По результатам проверки всех i групп ПР формируется список таких ПР, которые могут использоваться на данном этапе управления. После окончания формирования списка на блок 11 распределения и снятия нагрузок верхнего уровня выдается сигнал "меньше" и сформированный список ПР. За период времени τ, в течение которого осуществляется один шаг управления, блок 11 осуществляет выбор группы ПР и адрес этой группы i передается в блок 10. Этот адрес используется для операции P_B′ = P_B′ + ΔP_i, (5) где P_B′ - сумма мощностей всех выбранных для отключения групп ПР на верхнем уровне управления; ΔP_i - мощность выбранной на данном шаге управления i-ой группы ПР.The fulfillment of condition (3) indicates the possibility of using this PR group to work out restrictions on electricity consumption. Based on the verification results of all i PR groups, a list of such PRs that can be used at this stage of management is formed. After the formation of the list on the block 11 distribution and removal of loads of the upper level, a signal "less" and the generated list of PR. For the time period τ during which one control step is performed, block 11 selects the PR group and the address of this group i is transferred to block 10. This address is used for the operation P _B ′ = P _B ′ + ΔP _i , (5) where P _B ′ is the sum of the capacities of all the PR groups selected for disconnecting at the upper control level; ΔP _i is the power of the i-th PR group selected at this control step.

Если после этой операции выполняется условие P_B′≥ΔP, то сигнал "меньше" снимается, а выбранные значения ΔP_i с отрицательными знаками выдаются на входы схемы 12 классификации состояний нижнего уровня.If, after this operation, the condition P _B ′ ≥ΔP is fulfilled, then the signal “less” is removed, and the selected values ΔP _i with negative signs are output to the inputs of the lower-level state classification circuit 12.

Если знак ΔР положительный, то реализуется вторая параллельная ветвь алгоритма, где проверяются условия P_i = 0 и формируется список групп ПР на включение. Установка и снятие сигнала "Больше" производится аналогично сигналу "Меньше". В результате на схему 12 классификации состояний нижнего уровня выдаются значения ΔP_iс положительным знаком.If the sign of? P is positive, the second parallel branch is implemented algorithm where conditions are checked P _i = 0 and list of groups formed OL inclusion. Installation and removal of the signal "More" is carried out similarly to the signal "Less". As a result, ΔP _i values with a positive sign are output to the lower level state classification circuit 12.

Функционирование схемы 12 классификации состояний нижнего уровня происходит следующим образом (см. фиг.4). После ввода ΔP_i и определения знака этого параметра управление передается на одну из двух параллельных ветвей алгоритма. При этом на соответствующий вход схемы 13 распределения и снятия нагрузок нижнего уровня устанавливаются сигналы "Меньше" или "Больше", а также список i-й группы ПР и через время τ вводится адрес l-го выбранного для управления ПР. Сигналы "Меньше" или "Больше" снимаются и шаг управления заканчивается после отработки параметра ΔP_i (выполнение условий P_н'≥ΔP_i; P_н''≥ΔP_i; где Р_н', Р_н'' - суммарная мощность отключенных или включенных ПР).The functioning of the circuit 12 classification of states of the lower level is as follows (see figure 4). After entering ΔP _i and determining the sign of this parameter, control is transferred to one of two parallel branches of the algorithm. In this case, the signals “Less” or “More” are set to the corresponding input of the circuit 13 of distribution and removal of loads of the lower level, as well as a list of the ith group of the PR and after time τ the address of the lth PR selected for control is entered. The Less or More signals are removed and the control step ends after the ΔP _i parameter is fulfilled (the fulfillment of the conditions P _n '≥ΔP _i ; P _n ''≥ΔP_i; where R _n ', R _n '' is the total power of the disconnected or included PR).

Структура блока 11 распределения и снятия нагрузок верхнего уровня и блоков 13-1 ÷ 13-N, входящих в схему 13 распределения и снятия нагрузок нижнего уровня, аналогична и представлена на фиг.2. The structure of the block 11 distribution and removal of loads of the upper level and blocks 13-1 ÷ 13-N included in the circuit 13 distribution and removal of loads of the lower level, is similar and is presented in figure 2.

Единственным отличием этих блоков является дополнительный вход блока 11, по которому из блока 8 расчета балансных коэффициентов передаются значения этих коэффициентов, рассчитанных по выражению K_i ^б = П_2i / K_i'', (6) где П_2i - плановые значения коэффициента использования оборудования i-го типа; К_i'' - фактическое значение коэффициента использования ПР i-го типа.The only difference between these blocks is the additional input of block 11, from which the values of these coefficients calculated by the expression K _i ^b = П _2i / K _i '' are transmitted from block 8 for calculating the balance coefficients, (6) where П _2i are the planned values of the equipment utilization coefficient i-th type; K _i '' is the actual value of the utilization coefficient of the PR of the i-th type.

Входной информацией блока 8 расчета балансных коэффициентов являются плановые значения коэффициентов использования оборудования i-го типа П_2i от пульта управления 9 и данные по текущей мощности оборудования i-го типа от блока 2 приема информации. Кроме того, в блоке 8 расчета балансных коэффициентов для ПР i-го типа в качестве постоянных параметров заданы Р_i ^конт, которые находятся из выражения (4).The input information of block 8 for calculating balance coefficients are the planned values of the utilization factors of equipment of the i-th type П _2i from the control panel 9 and data on the current capacity of the equipment of the i-th type from the information receiving unit 2. In addition, in block 8 of calculating the balance coefficients for the i-th type PR, P _i ^cont , which are found from expression (4), are set as constant parameters.

Для каждой i-ой группы ПР при появлении очередного измерения Р_i ^контпроверяется условие Р_i ^факт < P_i ^конт (7) Такая проверка позволяет зафиксировать факт выхода ПР i-го типа из режима нормальной работы. При известном интервале Δt ввода в блоке 8 расчета балансных коэффициентов формируется фактическое значение коэффициента использования ПР i-го типа K_i'' = ( T - ( Δt˙n_i )) / T, (8) где n_i - количество выявленных случаев выхода ПР i-го типа из режима нормальной работы, когда условие (7) выполняется, Т - интервал времени, интервал времени, для которого заданы П_2i.For each i-th group of PR, when the next measurement of P _i ^con appears, the condition P _i ^fact <P _i ^con (7) is checked. This check allows you to record the fact that the PR of the i-type is exited from normal operation. With the known input interval Δt, in block 8 of calculating the balance coefficients, the actual value of the PR coefficient of use of the i-th type K _i '' = (T - (Δt˙n _i )) / T, (8) where n _i is the number of detected exit cases is formed PR of the i-th type from normal operation, when condition (7) is satisfied, T is the time interval, the time interval for which P _2i is specified.

Запуск инвариантного блока 11 или 13-i производится сигналами 15 или 16 от схемы 7 синхронизации. При этом схема 37 управления (см. фиг.2) выдает сигнал 39, который поступает на первые входы элементов ИЛИ 20, 21 и стробируют элементы И 18, 19. Если сигнал "Меньше" или "Больше" установлен на входе блока 11 распределения и снятия нагрузок верхнего уровня или блока 13-i распределения и снятия нагрузок нижнего уровня, то на первые входы элементов И 24 или 25 поступает сигнал логической единицы. Поскольку структурная схема блока 11 (13-i) симметрична, рассмотрим обработку сигнала "Меньше". В начальном состоянии все триггера 28 находятся в состоянии "1" и, следовательно, на вторые входы элемента И 24 также поступает логическая "1". Третьи входы элементов И 24 связаны с первыми выходами схемы 35 анализа состояния ПР. На входы схемы 35 анализа состояний ПР поступает информация от датчиков 36, которые определяют состояния "Включен" или "Выключен", а также, сформированный в блоке 10 (12-i) список ПР для управления. Если состояние ПР соответствует решаемой задаче, например, имеет место состояние "Включен" при решении задачи ограничения потребления электроэнергии и данный потребитель присутствует в списке агрегатов, выбранных для управления, то на соответствующем выходе блока 35 устанавливается логическая единица. Выходы элементов И 24 подключены на первые входы модуля 26 определения минимального коэффициента загрузки ограничениями. The invariant block 11 or 13-i is triggered by signals 15 or 16 from the synchronization circuit 7. In this case, the control circuit 37 (see Fig. 2) gives a signal 39, which is supplied to the first inputs of the OR elements 20, 21 and the gates And 18, 19 are gated. If the signal "Less" or "More" is installed at the input of the distribution unit 11 and to remove the loads of the upper level or block 13-i distribution and removal of loads of the lower level, then the first inputs of the elements And 24 or 25 receives a signal of a logical unit. Since the block diagram of block 11 (13-i) is symmetrical, consider the processing of the Less signal. In the initial state, all flip-flops 28 are in the state “1” and, therefore, the logic inputs “1” also arrive at the second inputs of the AND element 24. The third inputs of the elements And 24 are associated with the first outputs of the circuit 35 analysis of the state of PR. The inputs of the PR state analysis circuit 35 receive information from sensors 36 that determine the On or Off state, as well as the list of PR for control generated in block 10 (12-i). If the PR state corresponds to the problem being solved, for example, the state is “On” when solving the problem of limiting energy consumption and this consumer is present in the list of units selected for control, then a logical unit is set at the corresponding output of block 35. The outputs of the elements And 24 are connected to the first inputs of the module 26 to determine the minimum load factor by restrictions.

В счетчиках 33 накапливается информация о продолжительности отключения каждого ПР для блоков 13-i (или группы потребителей i-го типа для блока 11) в результате отработки ограничений на потребление электроэнергии. Накопление информации о продолжительности отключения обеспечивается логической структурой блока 11 (13-i) распределения и снятия нагрузок. Если конкретный потребитель выбран для ограничения (отключения), то соответствующий элемент И 32 открывает и импульсы G от таймера увеличивают содержание счетчика 33. Таким образом, количество импульсов, записанных в счетчиках 33, с учетом частоты G соответствует времени, в течение которого был выбран для отработки ограничения (отключения) каждый ПР. In counters 33, information is accumulated on the duration of shutdown of each PR for blocks 13-i (or a group of consumers of the i-th type for block 11) as a result of working out restrictions on electricity consumption. The accumulation of information about the duration of the shutdown is provided by the logical structure of block 11 (13-i) distribution and removal of loads. If a specific consumer is selected to limit (disable), the corresponding element And 32 opens and pulses G from the timer increase the content of the counter 33. Thus, the number of pulses recorded in the counters 33, taking into account the frequency G, corresponds to the time during which it was selected for working out restrictions (shutdowns) each PR.

В счетчике 34 накапливается информация о суммарном времени ограничения по потреблению электроэнергии всех ПР, управляемых через данный блок распределения и снятия нагрузок. Выходы счетчиков 33 и 34 соединены с первыми входами модуля 38 расчета коэффициентов загрузки ограничениями, вторые входы которого соединены с выходами блока 8 расчета балансных коэффициентов. По последнему каналу в модуль 38 расчета коэффициентов загрузки ограничениями передается информация о количестве потребителей N, управляемых через данный блок распределения и снятия нагрузок. Для верхнего уровня управления значение N соответствует количеству групп однотипного оборудования, а для нижнего уровня - количеству ПР в i-ой группе однотипного оборудования. In the counter 34, information is accumulated on the total time of the restriction on the consumption of electricity of all PR controlled through this block distribution and removal of loads. The outputs of the counters 33 and 34 are connected to the first inputs of the load factor calculation module 38 by limitations, the second inputs of which are connected to the outputs of the balance coefficient calculation unit 8. On the last channel, information on the number of consumers N controlled through this distribution and load-removing unit is transmitted to the module 38 for calculating load factors by restrictions. For the upper level of control, the value of N corresponds to the number of groups of the same type of equipment, and for the lower level - to the number of PRs in the i-th group of the same type of equipment.

В блоке 38 расчета коэффициентов загрузки ограничениями определяются значения
K_i =

, где t_i - время ограничения i-го ПР; К_i ^б- балансный коэффициент i-ой группы ПР (для блоков 13-i все К_i ^б= 1); t_Σ - суммарное время ограничения.In block 38 of the calculation of load factors, the values are determined by restrictions
K _i =

where t _i is the restriction time of the i-th PR; K _i ^b - balance coefficient of the i-th group of PR (for blocks 13-i all K _i ^b = 1); t _Σ is the total restriction time.

Считывание данных счетчиков времени производится по сигналу 41 от схемы 37 управления. The reading of the time counters is made according to the signal 41 from the control circuit 37.

Выходы модуля 38 расчета коэффициентов загрузки ограничениями связаны со вторыми входами модуля 26 определения минимального коэффициента загрузки ограничениями, выходы которого соединены со входами триггеров 28, причем единичные выходы триггеров 28 соединены со входами элемента ИЛИ 30 и первыми входами элементов И 32, вторые входы которых связаны с таймером 6. The outputs of module 38 for calculating load factors by restrictions are connected with the second inputs of module 26 for determining the minimum load factor by restrictions, the outputs of which are connected to the inputs of triggers 28, and the unit outputs of triggers 28 are connected to the inputs of the element OR 30 and the first inputs of elements And 32, the second inputs of which are connected with timer 6.

Выход элемента ИЛИ 30 связан через элемент И 32 со счетчиком времени 34 и входом задержки времени 21, выход которой связан со вторым входом элемента ИЛИ 20. Цепочка элемент ИЛИ 30 - задержка времени 22 - элемент ИЛИ 20 прерывает работу всего блока на время ввода адреса выбранного для управления ПР и проверки необходимости дальнейших расчетов. Триггера 27, 28 блокируют повторный выбор одного и того же ПР и обеспечивают работу соответствующих счетчиков времени 33. The output of the OR element 30 is connected through the AND element 32 to the time counter 34 and the time delay input 21, the output of which is connected to the second input of the OR element 20. The chain of the OR element 30 - time delay 22 - the OR element 20 interrupts the operation of the entire block for the time of entering the address of the selected to manage the PR and verify the need for further calculations. Flip-flops 27, 28 block the re-selection of the same PR and ensure the operation of the corresponding time counters 33.

Отработка сигнала "Больше" производится блоком аналогично. При этом сигналы от схемы 35 анализа состояния ПР на третьи входы элементов И 25 подаются в инверсном виде и производится выбор максимального значения коэффициента загрузки ограничениями ПР и этот ПР выбирается для включения в условиях снятия ограничений на потребление электроэнергии. После окончания шага управления триггера 28, 29 сигналом 42 от схемы 37 управления устанавливаются в исходное положение. The processing of the “More” signal is performed by the unit in the same way. At the same time, the signals from the PR state analysis circuit 35 to the third inputs of the And 25 elements are fed in the inverse form and the maximum load factor is selected by the PR restrictions and this PR is selected for inclusion in the conditions of removing restrictions on electricity consumption. After the end of the control step of the trigger 28, 29, the signal 42 from the control circuit 37 is set to its initial position.

Установка всего устройства в начальное состояние производится сигналом 17 с пульта 9 управления. Поступая в схемы 37 управления, этот сигнал инициирует команду 40 на обнуление всех счетчиков времени 33, 34. The installation of the entire device in its initial state is carried out by signal 17 from the control panel 9. Entering the control circuitry 37, this signal initiates a command 40 to reset all time counters 33, 34 to zero.

В качестве технической базы для реализации изобретения используется управляющий вычислительный комплекс СМ 1810.42. В составе этого комплекса должны быть модули ввода дискретной и числоимпульсной информации СМ 1800.9302 и СМ 1800.9304, а также модули вывода дискретной информации СМ 1800.9303. Все функции устройства реализуются в рамках системы реального времени, операционный слой которой формируется на основе операционной системы со спецификацией функций процессора и БОС 1810. Программное наполнение комплекса определяется набором модулей предлагаемого устройства и их функциями. Количественные характеристики периферийного оборудования УВК в части устройств связи с объектом определяется через число ПР на объекте управления. As a technical base for the implementation of the invention, the control computing complex SM 1810.42 is used. This complex should include discrete and number-pulse information input modules СМ 1800.9302 and СМ 1800.9304, as well as СМ 1800.9303 output modules for discrete information. All device functions are implemented within the real-time system, the operating layer of which is formed on the basis of the operating system with the specification of processor functions and BOS 1810. The software content of the complex is determined by the set of modules of the proposed device and their functions. The quantitative characteristics of the peripheral UVK equipment in terms of communication devices with the object is determined through the number of PRs at the control object.

Claims

DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF ELECTRIC LOAD, containing primary power consumption sensors connected to an information receiving unit, the control input of which is connected to a timer output, its first outputs are connected to a possible power determination unit and a necessary adjustable power determination unit, the second inputs of which are connected to a determination unit possible power, the control inputs of the blocks determining the possible and necessary adjustable power are connected to the timer, the output of the block is determined the required regulated power together with the output of the sign discharge is connected to the comparison unit, the second input of which is connected to the output of the formation of the sensitivity threshold of the control panel, the output of setting the declared power of which is connected to the output of the possible power determination unit, the timer output is connected to the synchronization circuit, characterized in that, in addition, a block for calculating balance coefficients, blocks for classifying states at the upper and lower levels of control, made with the possibility of the ability to take into account the real state and load level by the restrictions of consumer regulators, balanced by the actual utilization rates of different types of technological equipment, as well as load distribution and removal units at the upper and lower levels of control, and the state classification unit at the upper level, which is designed to form a list of typical groups consumer regulators for processing control, taking into account the technological time constants of these consumers, with their first input inen with the output of the comparison unit together with the output of the sign discharge, the second input is connected to the second output of the information receiving unit, the third input is connected to the timer output, which is used to generate a signal about the time value until the end of the 30-minute period, the fourth input is connected to the value formation output technological time constants of the control panel, the fifth input - to the output of the formation of the address of the group of the same type of consumer-regulators of the distribution and removal unit selected for control at the upper level to at the upper level, the first input of which is connected to the output of the state classification block at the upper level of forming a list of consumer regulators that can be used for control, the second and third inputs are connected to the outputs of the signal generation, respectively, “Less” and “More” of the classification block at the upper level, the fourth input is connected to the output of the balance coefficients calculation unit, the first input of which is connected to the output of the formation of the values of the planned coefficients of use of technological equipment control panel, the second input is connected to the second output of the information receiving unit, the third output of which is connected to the first input of the state classification unit at the lower control level, which is configured to process the list of consumer controllers at each control step, the second N-inputs of which are connected to N-outputs of the distribution and load-relieving unit at the lower level of address formation selected to control consumer regulators, which contains N invariant blocks, the number of which is N, as in the classification classification of states at the lower control level corresponds to the number of groups of the same type of equipment at the control object and the number of consumer regulators, and the structure and set of input signals, with the exception of information on balance coefficients, coincides with the structure and input signals of the distribution and load-relieving unit at the upper level the controls, the outputs of the distribution and stress relieving unit at the lower control level are also connected to the load control unit, N fourth outputs of the classification unit at the upper level, they are connected with the third N-inputs of the classification block at the lower level, and the load distribution and removal blocks at the upper and lower levels contain AND, OR, time delays, time counters, two trigger groups, modules for determining the minimum and maximum values of the coefficients load restrictions, analysis of the status of consumer regulators, process sensors, a control circuit and modules for calculating load factors with restrictions made possible I uniformly load consumer regulators with restrictions taking into account the state of these consumers and block re-selection, while each distribution and load unloading unit at the upper and lower levels consists of two subunits, the inputs of which are the second and third inputs of the block, respectively, each of the subunits consists of two-input element And, the first group of elements And, consisting of N + 1 two-input elements And, the second group of elements And, consisting of three-input elements And, the element DELAY TIME, module dividing the minimum and, respectively, maximum load factors, a two-input OR element, an N-input OR element, a group of restriction time counters, consisting of N counters, designed to accumulate information about the duration of disconnection of each of N consumers, a time counter designed to accumulate information about the total time restrictions on the energy consumption of all consumer regulators, a group of triggers consisting of N triggers, a module for calculating load factors, m analysis of the state of consumer regulators and a control circuit common to two subunits, with the first input of the two-input AND element connected to the second and third inputs of the block, the second input through the OR elements and TIME DELAY - with the output of the N-input OR element and the first input ( N + 1) th element AND of the first group of AND elements, the second input of the OR element is connected to the first output of the control circuit, the output of the two-input element AND is connected to the first inputs of the elements AND of the second group, the second inputs of which are connected to the outputs of the analysis module with the state of the consumer regulators, moreover, for the subunit associated with the second input of the block, this is a direct connection, and for the subunit associated with the third input of the block, it is inverse, the second input of the module for analyzing the state of the consumer regulators is connected to the first input of the distribution and load relieving unit , the first inputs are connected to the state sensors of consumer regulators, the third inputs of the elements of the second group are connected to the direct outputs of the first group of triggers, the inverse outputs of which are connected to the first inputs of the elements of the first group and by the moves of the N-input OR element, the outputs of the AND elements of the second group are connected to the first inputs of the module for determining the minimum and, respectively, maximum load factors, the second inputs of which are connected to the output of the module for calculating load factors, the outputs are connected to the inputs of the first group of triggers, the “Zero” inputs of which connected to the fourth output of the control circuit, the second inputs of the elements And of the first group are connected to the output of the timer, the outputs are connected to the counting inputs of the limit time counters, the “Zero” inputs of which connected to the second output of the control circuit, meter reading inputs are connected to the third output of the control circuit, and the outputs are combined and connected to the first input of the load factor calculation module, the second input of which is connected to the fourth input of this block in the distribution and removal of upper level restrictions block, the third input the module for calculating the load factor is connected to the output of the module for analyzing the status of consumers-regulators of generating information about the number of consumers-regulators, the outputs of the modules for determining inimum and maximum load factors are combined and connected to the output unit, the first input control circuit connected to the output timing circuit, the second input forming the reset signal - to the control panel.