Пристрій системи керування та моніторингу споживачів електричної енергії

Реферат: Пристрій системи керування та моніторингу споживачів електричної енергії містить блок керування та додатково містить пристрій комутації споживачів електричної енергії, датчики струму та фази, датчик напруги, додаткові датчики, модуль прийому/передачі даних, енергонезалежну пам'ять. Блок керування підключений до пристрою комутації споживачів електричної енергії, модуля прийому/передачі даних та енергонезалежної пам'яті, датчики струму та фази, датчик напруги, додаткові датчики підключені до блока керування. Пристрій комутації споживачів електричної енергії підключений до датчиків струму та фази та датчика напруги. UA 72128 U (12) UA 72128 U UA 72128 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до електроенергетики, зокрема до пристроїв контролю, обліку і управління споживачами електричної енергії. Існує пристрій управління енергоспоживанням (див. патент України № 6834, бюл. № 1, від 31.03.1995, кл. H02J 13/00, G05B 15/02), що містить цифровий блок керування, вихід управління навантаженням якого через послідовно сполучений нормалізатор і формувач імпульсів підключений до входу блока управління виконавчими механізмами сполученими з входами об'єкта енергоспоживання, підключеного виходами до інформаційних входів блока датчиків енергоспоживання, і відрізняється тим, що додатково введені фільтри нижніх частот, динамічні порогові фільтри і експандерні драйвери, входи яких сполучені з відповідними виходами управління датчиками цифрового блока керування, а виходи - через дубльовані лінії зв'язку з входами блока керування датчиків енергоспоживання, виходи якого через послідовно сполучені фільтр нижніх частот і динамічний пороговий фільтр підключені до відповідних входів цифрового блока керування. Недолік даного пристрою - відсутність контролю стану споживачів електричної енергії в реальному часі, стану ліній електричної мережі, відсутність можливості підключення додаткових датчиків контролю позаштатних ситуацій (наприклад, витоків газу, займання тощо). Властивостями прототипу, які збігаються з властивостями винаходу, який заявляється, є наявність блока керування. У основу корисної моделі поставлена задача розробки пристрою, здатного управляти споживачами електричної енергії, а також проводити моніторинг їх стану, стану ліній електричної мережі в реальному часі, що також передбачає можливість сигналізації про виникнення різних позаштатних ситуацій (наприклад, витоків газу, займання тощо), за рахунок підключення додаткових датчиків (газу, диму тощо). Поставлена задача вирішується таким чином, що пристрій системи керування та моніторингу споживачів електричної енергії містить пристрій комутації споживачів електричної енергії, датчики струму та фази, датчик напруги, додаткові датчики (наприклад, датчики газу, диму тощо), блок керування, модуль прийому/передачі даних, енергонезалежну пам'ять. Корисна модель відрізняється від прототипу тим, що в нього включені додаткові елементи: пристрій комутації споживачів електричної енергії, датчики струму та фази, датчик напруги, додаткові датчики (наприклад, датчики газу, диму тощо), модуль прийому/передачі даних, енергонезалежна пам'ять. На кресленні зображена схема пристрою системи керування та моніторингу споживачів електричної енергії. Пристрій системи керування та моніторингу споживачів електричної енергії містить пристрій комутації споживачів електричної енергії 1, датчики струму та фази 2, датчик напруги 3, додаткові датчики 4, блок керування 5, модуль прийому/передачі даних 6, енергонезалежну пам'ять 7, причому блок керування 5 підключений до пристрою комутації споживачів електричної енергії 1, модуля прийому/передачі даних 6 та енергонезалежної пам'яті 7, датчики струму та фази 2, датчик напруги 3, додаткові датчики 4 підключені до блока керування 5, пристрій комутації споживачів електричної енергії 1 підключений до датчиків струму та фази 2 та датчика напруги 3. Пристрій системи керування та моніторингу споживачів електричної енергії працює наступним чином. При надходженні ззовні пакета даних, що містить ідентифікаційний код (ІК) потрібного пристрою системи керування та моніторингу споживачів електричної енергії, номери споживачів електричної енергії, що вмикаються/вимикаються, і дані про поточний час і дату на модуль прийому/передачі даних 6, за допомогою, наприклад, радіоканалу, модуль прийому/передачі даних 6 передає пакет даних на блок керування 5. Блок керування 5 обробляє пакет даних і, у разі збігу ІК пристрою системи керування та моніторингу споживачів електричної енергії в сигналі і ІК, що зберігається в блоці керування 5, подає команду включення або виключення відповідного споживача електричної енергії на пристрій комутації споживачів електричної енергії 1, блок керування 5 починає відлік часу і дати від поточного часу і дати, отриманих в пакеті даних; далі блок керування 5 подає сигнал запису в енергонезалежну пам'ять 7 поточного часу і дати, отриманих в пакеті даних, і номери пристроїв, що включаються або вимикаються. При цьому датчики струму та фази 2 відстежують протікання струму через включені, за допомогою пристрою комутації споживачів електричної енергії 1, споживачі електричної енергії. Якщо струм через будь-який включений споживач електричної енергії дорівнює нулю або перевищує заздалегідь задану величину (наприклад, 10 А), блок керування 5 подає сигнал відключення споживачів електричної енергії, струм через які перевищує заздалегідь задану величину на пристрій комутації споживачів електричної енергії 1, блок керування 5 формує пакет даних, що містить ІК пристрою системи керування та моніторингу споживачів електричної енергії і номери споживачів електричної енергії, через які протікає 1 UA 72128 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 нульовий струм або струм, який перевищує заздалегідь задану величину, передає пакет даних на модуль прийому/передачі даних 6, який здійснює його передачу до зовнішніх пристроїв; також блок керування 5 подає сигнал запису в енергонезалежну пам'ять 7 відлічених від отриманих в пакеті даних часу, дати і номери споживачів електричної енергії через які протікає нульовий струм та струм, який перевищує заздалегідь задану величину. Таким чином забезпечується сигналізація про споживачів електричної енергії, що вийшли з ладу. Також блок керування 5 відстежує значення напруги, отримане з датчика напруги 3 до включення споживачів електричної енергії і потім. У разі відмінності їх більше заздалегідь заданої величини (наприклад, 10 % від номінального), блок керування 5 подає сигнал відключення усіх споживачів електричної енергії на пристрій комутації споживачів електричної енергії 1 і формує пакет даних, що містить ІК пристрою системи керування та моніторингу споживачів електричної енергії і умовне повідомлення про необхідність перевірки лінії електричної мережі, зважаючи на неприпустиме падіння напруги на ній, блок керування 5 подає сигнал запису в енергонезалежну пам'ять 7 відліченого часу, дати і умовного повідомлення про необхідність перевірки лінії електричної мережі. Після цього блок керування 5 передає пакет даних на модуль прийому/передачі даних 6, який здійснює його передачу до зовнішніх пристроїв. В процесі роботи пристрою системи керування та моніторингу споживачів електричної енергії блок керування 5 постійно опитує датчик напруги 3 і у разі перевищення зміни напруги більше заздалегідь заданої величини (наприклад. 20 % від номінального у велику або меншу сторону), блок керування 5 подає сигнал відключення усіх споживачів електричної енергії на пристрій комутації споживачів електричної енергії 1 і формує пакет даних, що містить ІК пристрою системи керування та моніторингу споживачів електричної енергії і умовне повідомлення про неприпустиму напругу електричної мережі, також блок керування 5 подає сигнал запису в енергонезалежну пам'ять 7 відліченого часу, дати і величини відхилення напруги мережі від заданої величини. При поверненні напруги електричної мережі до номінального значення, блок керування 5 подає сигнал включення усіх відключених із-за неприпустимого відхилення напруги живлення споживачів електричної енергії на пристрій комутації споживачів електричної енергії 1 і формує пакет даних, що містить ІК пристрою системи керування та моніторингу споживачів електричної енергії і умовне повідомлення про повернення до номінального режиму роботи, також блок керування 5 подає сигнал запису в енергонезалежну пам'ять 7 відліченого часу, дати і умовного повідомлення про повернення до номінального режиму роботи. Крім того, при надходженні ззовні пакета даних, що містить ІК потрібного пристрою системи керування та моніторингу споживачів електричної енергії і команди видачі значень потужності споживачів електричної енергії, комутованих пристроєм системи керування та моніторингу споживачів електричної енергії, модуль прийому/передачі даних 6 передає пакет даних на блок керування 5. Блок керування 5 обробляє пакет даних і, у разі збігу ІК пристрою системи керування та моніторингу споживачів електричної енергії в сигналі і ІК, що зберігається в блоці керування 5, прочитує значення напруги з датчика напруги 3 і значення струмів і їх фаз з датчиків струму та фази 2, формує пакет даних, що містить ІК пристрою системи керування та моніторингу споживачів електричної енергії, номер споживача електричної енергії і його потужність, вирахувати за наявними даними напруги, струму і фази. Також в процесі роботи пристрою системи керування та моніторингу споживачів електричної енергії блок керування 5 постійно опитує додаткові датчики 4 (наприклад, датчики газу, диму тощо) і у разі надходження з них сигналу, блок керування 5 подає сигнал відключення усіх споживачів електричної енергії на пристрій комутації споживачів електричної енергії 1 і формує пакет даних, що містить ІК пристрою системи керування та моніторингу споживачів електричної енергії і умовне повідомлення про надходження сигналу з додаткового датчика, також блок керування 5 подає сигнал запису в енергонезалежну пам'ять 7 відліченого часу, дати, умовного повідомлення про надходження сигналу з додаткового датчика. При надходженні ззовні пакета даних, що містить ІК потрібного пристрою системи керування та моніторингу споживачів електричної енергії і команду видачі інформації з енергонезалежної пам'яті 7 на модуль прийому/передачі даних 6, за допомогою, наприклад, радіоканалу, модуль прийому/передачі даних 6 передає пакет даних на блок керування 5. Блок керування 5 обробляє пакет даних і, у разі збігу ІК пристрою системи керування та моніторингу споживачів електричної енергії в сигналі і ІК, що зберігається в блоці керування 5, подає команду зчитування змісту енергонезалежної пам'яті 7 і формує пакет даних, що містить ІК пристрою системи керування та моніторингу споживачів електричної енергії і дані з енергонезалежної пам'яті 7. Так здійснюється зчитування інформації, яка з яких-небудь причин не була передана зовнішнім пристроям. 2 UA 72128 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Пристрій системи керування та моніторингу споживачів електричної енергії, що містить блок керування, який відрізняється тим, що додатково містить пристрій комутації споживачів електричної енергії, датчики струму та фази, датчик напруги, додаткові датчики, модуль прийому/передачі даних, енергонезалежну пам'ять, причому блок керування підключений до пристрою комутації споживачів електричної енергії, модуля прийому/передачі даних та енергонезалежної пам'яті, датчики струму та фази, датчик напруги, додаткові датчики підключені до блока керування, пристрій комутації споживачів електричної енергії підключений до датчиків струму та фази та датчика напруги. Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3