МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЪЕКТОВ ЭНЕРГЕТИКИ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Полезная модель относится к многофункциональным электронным измерительным устройствам, в частности, к устройствам для измерения и осциллографирования параметров электрической сети, учета электроэнергии, определения показателей качества электроэнергии и контроля состояния объектов энергетики (электрических станций и подстанций, переключательных и секционирующих пунктов и т.п.).
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известно устройство мониторинга и сигнализации состояния электрической сети. Патент РФ на изобретение №RU 2501024, МПК G01R 11/25, приоритет от 06.07.2012, опубл. 10.12.2013.
Указанное устройство учитывает активную и реактивную энергию, отслеживает режимы работы электросети в реальном времени и сигнализирует при их отклонении от заданных величин, включая случаи отсутствия напряжения в контролируемой электросети. Недостатком указанного устройства является то, что оно не обеспечивает определение показателей качества электроэнергии и в нем не предусмотрено осциллографирование входных токов и напряжений.
Известен сигнализатор качества электроэнергии. Патент РФ на полезную модель №RU 153463, МПК G01R 11/25, G01R 22/00 приоритет от 12.12.2014, опубл. 20.07.2015.
Указанный сигнализатор способен учитывать электроэнергию, отслеживать частоту тока и параметров сети с ним связанных и режимы работы, в реальном времени и сигнализирует при отклонении их от заданных величин, включая случаи отсутствия напряжения в контролируемой электросети. Недостатком указанного устройства является то, что в нем не предусмотрено осциллографирование входных токов и напряжений.
Известен выбранный в качестве прототипа гибридный многофункциональный счетчик электроэнергии. Патент РФ на полезную модель № RU 143327, МПК G01R 22/10, приоритет от 13.03.2014, опубл. 20.07.2014. Указанный гибридный многофункциональный счетчик электроэнергии, оснащенный, по меньшей мере, одним коммуникационным интерфейсом типа Ethernet, оснащенный аналоговыми интерфейсами, рассчитанными на подключение к измерительным датчикам тока и/или напряжения, выполненный с возможностью измерения электрических параметров, включая показатели качества электроэнергии, выполнения синхронных векторных измерений, выполнения функций учета электроэнергии, выдачи через коммуникационные интерфейсы мгновенных значений тока и напряжения и осциллографирования мгновенных значений тока и напряжения с возможностью запуска процесса осциллографирования по внешней команде, получаемой через коммуникационные интерфейсы, или при наступлении событий, связанных с вычисляемыми счетчиком значениями (например, значениями показателей качества электроэнергии, величины активной мощности и т.п.). Недостатком указанного счетчика является ограниченные возможности его применения на объектах энергетики для анализа изменений состояния электросети в целом по объекту.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Технический результат, получаемый при использовании данной полезной модели, заключается в реализации возможности синхронного осциллографирования параметров электрической сети в целом по объекту энергетики.
Технический результат достигается за счет того, что многофункциональное измерительное устройство для объектов энергетики, снабженное аналоговыми интерфейсами и коммуникационными интерфейсами типа Ethernet, дополнительно снабжено интерфейсом синхронизации с возможностью приема и инициативной передачи команд на синхронный запуск процесса осциллографирования параметров электрической сети.
В отличие от прототипа, в котором предусмотрен запуск процесса осциллографирования по внешней команде, в предлагаемом устройстве, помимо запуска процесса осциллографирования по внешней команде, предусмотрена возможность инициативной передачи в интерфейс синхронизации команды на запуск процесса осциллографирования параметров электрической сети при наступлении событий, связанных с вычисляемыми данным устройством параметрами электрической сети (например, значениями токов и напряжений, величиной активной мощности, значениями показателей качества электроэнергии и т.п.). Введение в устройство функции инициативной передачи команды на запуск процесса осциллографирования другим устройствам позволяет реализовать синхронный запуск процесса осциллографирования всех устройств на объекте и тем самым получить состояние электрической сети в целом по объекту. Снабжение устройства для этих целей отдельным интерфейсом синхронизации позволяет минимизировать задержку в передаче команд и тем самым реализовать синхронное осциллографирование другими устройствами объекта энергетики, что имеет решающее значение для достоверного анализа и предотвращения аварийных ситуаций.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Заявленное многофункциональное измерительное устройство для объектов энергетики может быть осуществлено на базе многофункционального электронного микропроцессорного счетчика электроэнергии, имеющего аналоговые измерительные интерфейсы тока и напряжения, выполненного с возможностью измерения параметров электрической сети, определения показателей качества электроэнергии, обеспечивающего выполнение функций учета электроэнергии и осциллографирования параметров электрической сети. В составе счетчика должен быть коммуникационный интерфейс типа Ethernet и в устройство дополнительно вводится интерфейс синхронизации (например, интерфейс CAN), через который осуществляется прием и инициативная передача команд на синхронный запуск процесса осциллографирования параметров электрической сети.
Предложенное многофункциональное измерительное устройство для объектов энергетики используется следующим образом (на примере электрической подстанции). Устройство устанавливается в точках контроля качества электроэнергии и контроля потребления электроэнергии (вводы, отходящие линии и крупные потребители электроэнергии в рамках объекта энергетики). Все установленные на объекте энергетики устройства соединяются в сеть по интерфейсу синхронизации CAN и по коммуникационному интерфейсу Ethernet подключаются к сети Ethernet. Во время работы, при обнаружении события, по которому разрешен запуск осциллограмм, устройство, обнаружившее это событие, начинает запись осциллограммы и передает в интерфейс синхронизации команду синхронной записи. Остальные устройства, получив команду синхронной записи, также начинают запись осциллограмм. В случае получения нескольких команд от разных устройств (например, от устройства, установленного на вводе подстанции, и от устройства на отходящей линии) запись осциллограммы производится только по первой команде. Таким образом, при событии на любой отходящей линии формируются осциллограммы по данной линии и по вводам, что позволяет получить состояние электрической сети в целом по объекту. Далее по сети Ethernet синхронные осциллограммы считываются на верхний уровень для сопоставления, анализа и установления первопричин аварийной ситуации в целом по объекту энергетики.