Спосіб комплексного контролю за споживанням електричної енергії

Спосіб комплексного контролю за споживанням електричної енергії, згідно з яким вхідний сигнал, пропорційний струму, та вхідний сигнал, пропорційний напрузі, через задані інтервали часу по черзі підлягають виборці крізь аналоговий мультиплексор, вихідні сигнали якого обробляють за допомогою аналогового перетворювача, вихідні дані якого зчитують та записують до пам'яті за допомогою центрального процесора, зчитаний сигнал, пропорційний напрузі, за допомогою швидкодіючого операційного блока відтворюють як синусоїдальну криву, інтегрують та визначають максимум, шляхом інтерполяції за синусоїдальною кривою, отриманою при інтегруванні, обчислюють напругу, що відповідає моменту вимірювання сигналу струму, шляхом повторного інтегрування результату обчислених струму та напруги вимірюють потужність, який відрізняється тим, що до здійснення виборки за допомогою аналогового мультиплексора комутують вхідні сигнали, пропорційні фазним струмам з трьох клем, вхідні сигнали, про C2 2 (11) 1 3 75095 4 та обчислення рахунку споживачу з врахуванням величинами відповідних фазної напруги та фазноне тільки кількості спожитої електричної енергії та го струму за відповідними синусоїдальними крирозрахункових періодів за навантаженням мережі, вими. Значення кута зсуву фаз за допомогою але й якості спожитої електричної енергії. центрального процесору записують до пам'яті з Найбільш близьким до винаходу, що пропонувідповідним значенням часу доби. За допомогою ється є [2]. Пристрій, який реалізує спосіб вимірюшвидкодіючого операційного блоку за синусоїдавання електричної потужності, перетворює аналольними кривими фазних та міжфазних напруг з гові сигнали напруги на синусоїдальні криві з заданими інтервалами часу обчислюють проміжні наступним інтегруванням та визначенням максизначення, за якими обчислюють показники якості муму. Напруга, що відповідає моменту вимірюванелектричної енергії, які за допомогою центральноня сигналу струму обчислюється шляхом інтерпого процесору записують до пам'яті з відповідними ляції по синусоїдальній кривій. Потужність кожному з цих значень значеннями часу доби. Повизначається шляхом повторювання інтегрування тім за допомогою швидкодіючого операційного добутку обчислених струму та напруги. Недоліком блоку обчислюють рахунки споживачу за спожиту способу є обмеження дії при його реалізації тільки електричну енергію за кожний заданий розрахунвизначенням електричної потужності при можликовий період за навантаженням мережі за відповівості кількісного, якісного та часового контролю за дним заданим тарифом. Шляхом підсумовування споживанням електричної енергії та використання цих рахунків обчислюють сумарний рахунок, потім синусоїдальних кривих напруги та струму для виобчислюють кінцевий рахунок споживачу за спозначення куту зсуву фаз між синусоїдальними вежиту електричну енергію за умовами відповідності личинами відповідних напруги та струму та показпоказників якості електричної енергії заданим виників якості спожитої електричної енергії з могам та з нарахуванням плати за надання послуг наступним обчисленням рахунку споживачу з враз компенсації перетікання реактивної енергії. хуванням кількості та якості спожитої електричної Сутність винаходу пояснюється кресленням енергії, розрахункових періодів за навантаженням (див. фіг.), де відображена функціональна схема мережі та з нарахуванням плати за надання поспристрою, за допомогою якого реалізують спосіб луг з компенсації перетікання реактивної енергії. комплексного контролю за споживанням електричВ основу винаходу поставлено задачу вдосконої енергії, де 1-3 - клеми для подання сигналів, налення відомого способу вимірювання електричпропорційних фазним струмам, відповідно ΙА, ΙВ,ΙС; ної потужності шляхом виконання нових дій при 4-6 - клеми для подання сигналів, пропорційних реалізації способу комплексного контролю за споміжфазним напругам, відповідно UAB, UBC, UCA; 7-9 живанням електричної енергії забезпечити кількіс- клеми для подання сигналів, пропорційних фазний, якісний та часовий контроль за споживанням ним напругам, відповідно UA, UB, UC; 10 - аналогоелектричної енергії в трифазних електричних мевий мультиплексор для комутації клем 1-9; 11 режах та обчислення комплексного рахунку споаналоговий перетворювач вихідного сигналу анаживачу за спожиту електричну енергію. логового мультиплексору 10; 12 - центральний Технічний результат, якого можна досягти при процесор для зчитування та обробки вихідних даздійсненні винаходу є в тому, що згідно зі спосоних аналогового перетворювача 11; 13 - пам'ять бом комплексного контролю за споживанням елекдля зберігання зчитаних, виміряних та обчислених тричної енергії, за допомогою аналогового мульданих; 14 - швидкодіючий операційний блок для типлексору комутують три клеми для подання обробки та обчислення даних. вхідних сигналів, пропорційних фазним струмам, Як відомості, що підтверджують можливість шість клем для подання вхідних сигналів, пропорздійснення винаходу, відмітимо наступне. ційних фазним та міжфазним напругам. Вхідний За теоретичною електротехнікою відомо, що сигнал, пропорційний струму, та вхідний сигнал, для трифазної системи сумарну потужність трьох пропорційний напрузі через задані інтервали часу фаз визначають як суму потужностей фаз. Кожне по черзі підлягають виборці крізь аналоговий музначення сумарної потужності та відповідні їм знальтиплексор, вихідні сигнали якого обробляють за чення часу доби записують за допомогою центрадопомогою аналогового перетворювача, вихідні льного процесору 12 до пам'яті 13, де зберігають данні якого зчитують та записують до пам'яті за та використовують при обчисленні за допомогою допомогою центрального процесору. Зчитані сигшвидкодіючого операційного блоку 14 кількості нали за допомогою швидкодіючого операційного спожитої електричної енергії на протязі кожного блоку розглядають як синусоїдальні криві, інтегзаданого інтервалу часу, що відповідає кожному з рують та визначають максимум. Шляхом інтерпозаданих розрахункових періодів за навантаженням ляції за синусоїдальною кривою напруги, отримамережі. Для обчислення рахунку споживачу за ною при інтегруванні, обчислюють напругу, що кількість спожитої електричної енергії застосовувідповідає моменту вимірювання сигналу струму. ють відповідний розрахунковому періоду за наванШляхом повторного інтегрування добутку обчистаженням мережі відомий з нормативних докуменлених струму та напруги вимірюють потужність. тів тариф на електричну енергію. Обчислення Через задані інтервали часу вимірюють потужність рахунків споживачу за кількість спожитої електрикожної фази, обчислюють сумарну потужність чної енергії за кожний заданий розрахунковий петрьох фаз, значення якої за допомогою центральріод за навантаженням мережі здійснюють шляхом ного процесору записують до пам'яті з відповідним множення отриманих відповідних значень кількості значенням часу доби. За допомогою швидкодіючоспожитої електричної енергії на відповідні тарифи. го операційного блоку через задані інтервали часу Шляхом підсумовування цих рахунків обчислюють визначають кут зсуву фаз між синусоїдальними 5 75095 6 сумарний рахунок споживачу за кількість спожитої центрального процесору 12 до пам'яті 13, де збеелектричної енергії. рігають та використовують при обчисленні за доЗа теоретичною електротехнікою відомо, що помогою швидкодіючого операційного блоку 14 одним зі способів визначення куту зсуву фаз між сумарної тривалості часу доби, на протязі якої; двома синусоїдальними величинами однакової показники якості електричної енергії не відповідачастоти, які графічно відображаються синусоїдали заданим вимогам. При невідповідності цієї трильними кривими, є визначення частки періоду між валості заданої (нормованої міждержавним станмаксимумами відповідних синусоїдальних кривих дартом) застосовують відоме положення та переведення цього значення до градусів. Кожне нормативних документів про відшкодування спозначення куту зсуву фаз та відповідні їм значення живачу за користування неякісною електричною часу доби записують за допомогою центрального енергією. процесору 12 до пам'яті 13, де зберігають та викоВсе це дозволяє реалізувати спосіб комплексристовують при обчисленні за допомогою швидконого контролю за споживанням електричної енергії діючого операційного блоку 14 плати за надання для забезпечення кількісного, якісного та часового послуг з компенсації перетікання реактивної елекконтролю за споживанням електричної енергії в тричної енергії за відомою з нормативних докуметрифазних електричних мережах та обчислення нтів методикою. комплексного рахунку споживачу з врахуванням За відомим міждержавним стандартом щодо кількості, якості спожитої електричної енергії, рознорм якості електричної енергії відомі перелік рахункових періодів за навантаженням мережі та з проміжних значень (період, діючі значення кожної нарахуванням плати за надання послуг з компенфазної та міжфазної напруги та ін.); методики їх сації перетікання реактивної енергії. обчислення за синусоїдальними кривими, що баДжерела інформації зуються на положеннях теоретичної електротехні1. Пат. 5384712А США, МКИ G01 R21/00. Устки; їх необхідна для наступних розрахунків показройство для контроля энергии для совокупности ників якості електричної енергії кількість в местных станций с опросом от центральной станзаданому інтервалі часу; гранично та нормально ции / Ораветц Дэвид М., Элмз Роберт Т., Энджел допустимі значення показників якості електричної Йозеф С., Канчер Фрэнк, Кэми Томас Дж. (США). енергії; інтервали часу доби, на протязі яких нор№91746019, Заявлено 15.08.91; Опубл. 24.01.95. мовано влучення показників якості електричної Изобр. стран мира. - 1996. - Вып. 085, №5. - С.12енергії в задані межі. Показники якості електричної 13. енергії обчислюють за допомогою швидкодіючого 2. Пат. 5075269 В4 Япония, МКИ G01 R21/133. операційного блоку 14 за методикою, що рекоменСпособ измерения электрической мощности/ Мадується відомим міждержавним стандартом щодо цусита дэнки санг. К.К. (Япония). - №61-2411, Заянорм якості електричної енергії, Кожне значення влено 09.01.86; Опубл. 20.10.93. - Изобр. стран показників якості електричної енергії та відповідні мира. - 1996. - Вып.085, №9. - С.5. їм значення часу доби записують за допомогою Фіг. Комп’ютерна верстка M. Клюкін Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601