居民用電負(fù)載供電裝置制造方法
【專利摘要】一種居民用電負(fù)載供電裝置，包括：電網(wǎng)接入端口、供電單元、控制單元、通信連接端口、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一電流檢測(cè)電路、第一電壓檢測(cè)電路、第二電流檢測(cè)電路、第二電壓檢測(cè)電路、第一輸出端口、第二輸出端口；電網(wǎng)接入端口連接配電網(wǎng)；供電單元連接電網(wǎng)接入端口與控制單元之間；通信連接端口連接調(diào)度中心；第一開關(guān)、第二開關(guān)連接電網(wǎng)接入端口；第一電流檢測(cè)電路、第一電壓檢測(cè)電路分別連接在所述第一輸出端口與控制單元之間，第二電流檢測(cè)電路、第二電壓檢測(cè)電路分別連接在所述第二輸出端口與控制單元之間；本實(shí)用新型的技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)調(diào)峰功能，對(duì)線路改造成本低，操作方便、效果顯著，因此適用于普遍推廣使用。
【專利說明】居民用電負(fù)載供電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力工程【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種居民用電負(fù)載供電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電力不能大規(guī)模經(jīng)濟(jì)存儲(chǔ)，而且供需雙方需要保證實(shí)施平衡，電力系統(tǒng)的這些特性要求電網(wǎng)必須預(yù)先規(guī)劃以確保系統(tǒng)可靠運(yùn)行，在傳統(tǒng)的電力體制下，當(dāng)用電峰值增加時(shí)，只有通過新建更多的發(fā)電和輸電設(shè)施來適應(yīng)用電需求，這樣一來不僅會(huì)造成峰谷電力需求的差逐漸變大，必然會(huì)推高用電的峰值及其出現(xiàn)的概率，而且由于增容周期縮短，造成電力成本提聞，從而使得電價(jià)增聞。
[0003]為了減輕供電壓力，目前在電力體制中引入了需求響應(yīng)，需求響應(yīng)的立足點(diǎn)是放松零售價(jià)格管制并提高需求彈性，它也是全面參與電力市場(chǎng)的新資源，因而，在一定程度上可以用相對(duì)低廉的成本來解決上述問題。
[0004]由于需求響應(yīng)中使用的對(duì)象，需要較為穩(wěn)定且用電量需要一定規(guī)模，所以目前需求響應(yīng)的實(shí)現(xiàn)在實(shí)際應(yīng)用中，只是針對(duì)用電量比較大的企業(yè)進(jìn)行試驗(yàn)使用，而對(duì)于居民用電的需求響應(yīng)，由于用戶較為分散，且用電量不穩(wěn)定，因此，現(xiàn)有的居民用電的需求響應(yīng)解決方案，多需要依賴智能電表和智能家電的普及來實(shí)現(xiàn)，但這種解決方案卻存在成本高，線路改造困難，技術(shù)復(fù)雜等問題，因此難以得到推廣。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]基于此，有必要針對(duì)上述問題，提供一種居民用電負(fù)載供電裝置，對(duì)居民用電負(fù)載進(jìn)行分類供電，并實(shí)現(xiàn)對(duì)用電的統(tǒng)一調(diào)度，以保障電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行、降低調(diào)峰成本。
[0006]一種居民用電負(fù)載供電裝置，包括:電網(wǎng)接入端口、供電單元、控制單元、通信連接端口、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一電流檢測(cè)電路、第一電壓檢測(cè)電路、第二電流檢測(cè)電路、第二電壓檢測(cè)電路、第一輸出端口、第二輸出端口 ；
[0007]所述電網(wǎng)接入端口連接配電網(wǎng)；所述供電單元連接所述電網(wǎng)接入端口與控制單元之間；所述控制單元通過通信連接端口與調(diào)度中心進(jìn)行通信連接；所述第一輸出端口、第二輸出端口分別通過第一開關(guān)、第二開關(guān)連接所述電網(wǎng)接入端口 ；所述第一電流檢測(cè)電路、第一電壓檢測(cè)電路分別連接在所述第一輸出端口與控制單元之間，第二電流檢測(cè)電路、第二電壓檢測(cè)電路分別連接在所述第二輸出端口與控制單元之間；
[0008]所述供電單元將配電網(wǎng)輸入電壓進(jìn)行變壓后輸出至所述控制單元；所述第一電流檢測(cè)電路、第一電壓檢測(cè)電路分別檢測(cè)第一輸出端口的電流值、電壓值，第二電流檢測(cè)電路、第二電壓檢測(cè)電路分別檢測(cè)第二輸出端口的電流值、電壓值；所述控制單元根據(jù)第一輸出端口的電流值、電壓值計(jì)算第一輸出端口的第一輸出電量，以及根據(jù)第二輸出端口的電流值、電壓值第二輸出端口的電流值、電壓值第二輸出端口的第二輸出電量，控制第一開關(guān)的通斷，根據(jù)通過所述通信連接端口接入調(diào)度中心的調(diào)度指令，并根據(jù)調(diào)度指令控制第二開關(guān)的通斷，以及將第一輸出電量和第二輸出電量通過所述通信連接端口發(fā)送至調(diào)度中心。
[0009]上述居民用電負(fù)載供電裝置，將配電網(wǎng)接入后分為兩個(gè)相互獨(dú)立的供電回路，兩個(gè)供電回路通過兩個(gè)獨(dú)立的開關(guān)進(jìn)行通斷控制，提供這兩條質(zhì)量是不同的供電回路，第一輸出端口可以用來給重要的負(fù)載進(jìn)行供電，保證高質(zhì)量供電；而第二輸出端口參與需求響應(yīng)控制，受調(diào)度中心的調(diào)度指令的統(tǒng)一調(diào)度控制，實(shí)現(xiàn)調(diào)峰功能，以保障電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行。而且該裝置不需要依賴智能電表和智能家電來實(shí)現(xiàn)，且只需對(duì)現(xiàn)有的供電線路進(jìn)行少量改動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)，改造成本低，操作方便、效果顯著，因此適用于普遍推廣使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為一個(gè)實(shí)施例的居民用電負(fù)載供電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為優(yōu)選實(shí)施例的居民用電負(fù)載供電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3為居民用電負(fù)載供電裝置一個(gè)應(yīng)用案例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的居民用電負(fù)載供電裝置的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)描述。
[0014]參見圖1所示，圖1為一個(gè)實(shí)施例的居民用電負(fù)載供電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，包括:電網(wǎng)接入端口、供電單元、控制單元、通信連接端口、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一電流檢測(cè)電路、第一電壓檢測(cè)電路、第二電流檢測(cè)電路、第二電壓檢測(cè)電路、第一輸出端口、第二輸出端□。
[0015]所述電網(wǎng)接入端口連接配電網(wǎng)；所述供電單元連接所述電網(wǎng)接入端口與控制單元之間；所述控制單元通過通信連接端口與調(diào)度中心進(jìn)行通信連接；所述第一輸出端口、第二輸出端口分別通過第一開關(guān)、第二開關(guān)連接所述電網(wǎng)接入端口 ；所述第一電流檢測(cè)電路、第一電壓檢測(cè)電路分別連接在所述第一輸出端口與控制單元之間，第二電流檢測(cè)電路、第二電壓檢測(cè)電路分別連接在所述第二輸出端口與控制單元之間。
[0016]所述供電單元將配電網(wǎng)輸入電壓進(jìn)行變壓后輸出至所述控制單元；所述第一電流檢測(cè)電路、第一電壓檢測(cè)電路分別檢測(cè)第一輸出端口的電流值、電壓值，第二電流檢測(cè)電路、第二電壓檢測(cè)電路分別檢測(cè)第二輸出端口的電流值、電壓值；所述控制單元根據(jù)第一輸出端口的電流值、電壓值計(jì)算第一輸出端口的第一輸出電量，以及根據(jù)第二輸出端口的電流值、電壓值第二輸出端口的電流值、電壓值第二輸出端口的第二輸出電量，控制第一開關(guān)的通斷，根據(jù)通過所述通信連接端口接入調(diào)度中心的調(diào)度指令，并根據(jù)調(diào)度指令控制第二開關(guān)的通斷，以及將第一輸出電量和第二輸出電量通過所述通信連接端口發(fā)送至調(diào)度中心。
[0017]本實(shí)用新型的居民用電負(fù)載供電裝置，將配電網(wǎng)接入后分為兩個(gè)相互獨(dú)立的供電回路，兩個(gè)供電回路通過兩個(gè)獨(dú)立的開關(guān)進(jìn)行通斷控制，其中，這兩條供電回路提供的供電質(zhì)量是不同的，第一輸出端口的供電回路不會(huì)參與需求響應(yīng)的控制，可以用來給重要的負(fù)載進(jìn)行供電，保證連接到該回路中的負(fù)載得到高質(zhì)量供電；而第二輸出端口的供電回路，是參與需求響應(yīng)控制，受調(diào)度中心的調(diào)度指令的控制，適宜給可中斷負(fù)載進(jìn)行供電，即連接在該回路中的負(fù)載可能因調(diào)峰需要，在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)會(huì)被切斷供電。兩個(gè)供電回路采用獨(dú)立計(jì)量，因此，可以設(shè)置不參與需求響應(yīng)的供電回路的電價(jià)高于參與需求響應(yīng)的供電回路的電價(jià)，這樣就可以促使用戶根據(jù)調(diào)度中心控制安排來進(jìn)行用電，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)峰的目的，調(diào)峰成本低。
[0018]本實(shí)用新型的技術(shù)方案，結(jié)合使用基于價(jià)格的需求響應(yīng)和基于激勵(lì)的需求響應(yīng)，給用戶提供更多的選擇空間，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)供電部門的調(diào)峰功能，不需要依賴智能電表和智能家電來實(shí)現(xiàn)，且只需對(duì)現(xiàn)有的供電線路進(jìn)行少量改動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)，改造成本低，操作方便、效果顯著，因此適用于普遍推廣使用。
[0019]在具體實(shí)施中，控制單元還可以通過通信連接端口接入調(diào)度中心下發(fā)的動(dòng)態(tài)電價(jià)信息，然后根據(jù)動(dòng)態(tài)電價(jià)信息和第一輸出電量和第二輸出電量分別計(jì)算第一輸出端口的第一電費(fèi)信息和第二輸出端口的第二電費(fèi)信息。也可以接入調(diào)度中心下發(fā)的用電服務(wù)信息。
[0020]通過接收動(dòng)態(tài)電價(jià)信息和用電服務(wù)信息，居民用電負(fù)載供電裝置能夠根據(jù)供電部門的電價(jià)調(diào)整，及時(shí)變更計(jì)算電費(fèi)的單價(jià)和更新服務(wù)套餐，保證計(jì)量的準(zhǔn)確性，用戶也可以根據(jù)動(dòng)態(tài)電價(jià)信息來合理安排用電，選擇合適自己的服務(wù)套餐以及查詢用電的歷史記錄信息等。
[0021]為了更加清晰本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面闡述若干居民用電負(fù)載供電裝置的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的較優(yōu)實(shí)施例。
[0022]參考圖2所示，圖2為優(yōu)選實(shí)施例的居民用電負(fù)載供電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]優(yōu)選的，所述控制單元包括:處理器，以及分別與處理器連接的通信模塊、計(jì)量電路、開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路和存儲(chǔ)模塊。
[0024]所述處理器連接所述供電單元，以及通過通信模塊連接所述通信連接端口 ；所述計(jì)量電路連接第一電流檢測(cè)電路、第一電壓檢測(cè)電路、第二電流檢測(cè)電路、第二電壓檢測(cè)電路的輸出端；所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路分別連接第一開關(guān)和第二開關(guān)。
[0025]所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路分別驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)和第二開關(guān)的通斷；所述計(jì)量電路用于計(jì)算第一輸出電量和第二輸出電量；所述通信模塊用于收發(fā)通信數(shù)據(jù)。
[0026]優(yōu)選的，居民用電負(fù)載供電裝置還可以包括:與處理器連接的輸入模塊和顯示模塊；所述輸入模塊，用于輸入控制信息；所述顯不模塊，用于顯不數(shù)據(jù)信息；例如，第一輸出端口和第二輸出端口的電流值、電壓值，第一輸出電量、第二輸出電量，第一電費(fèi)信息、第二電費(fèi)信息、用電服務(wù)信息等。
[0027]優(yōu)選的，居民用電負(fù)載供電裝置還可以包括:與處理器連接的報(bào)警模塊；所述處理器解析所述調(diào)度指令，并在所述調(diào)度指令為斷開開關(guān)時(shí)，在執(zhí)行該斷開開關(guān)指令前的設(shè)定時(shí)間控制報(bào)警模塊發(fā)出報(bào)警信息。
[0028]優(yōu)選的，居民用電負(fù)載供電裝置還可以包括:與處理器連接的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊；用于提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘參數(shù)至處理器。
[0029]優(yōu)選的，所述通信連接端口通過電力載波方式或以太網(wǎng)方式與調(diào)度中心進(jìn)行連接。
[0030]本實(shí)施例中，可以采用基于ARM Cortex-MO, Cortex_M4的LPC4300系列的雙核處理器，其中M4內(nèi)核主要用于通信、存儲(chǔ)、按鍵輸入、信息顯示以及報(bào)警功能，而MO核用于對(duì)計(jì)量電路的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并對(duì)用電量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，采用雙核處理器，不僅可以降低系統(tǒng)的復(fù)雜度和系統(tǒng)功耗，而且具有足夠處理能力，實(shí)現(xiàn)計(jì)量的準(zhǔn)確性的同時(shí)，保證了通信服務(wù)質(zhì)量以及用戶體驗(yàn)。居民用電負(fù)載供電裝置可通過網(wǎng)絡(luò)更新電價(jià)信息及服務(wù)套餐，用戶可通過輸入模塊選擇合適自己的服務(wù)套餐以及查詢用電的歷史記錄信息，當(dāng)居民用電負(fù)載供電裝置接受到需求響應(yīng)的調(diào)度指令時(shí)，在切斷可中斷負(fù)載的電源前，先通過報(bào)警模塊報(bào)警一段時(shí)間，然后過零點(diǎn)切斷電源，當(dāng)接收到供電恢復(fù)的調(diào)度指令后，閉合可中斷負(fù)載的第二開關(guān)，由于兩個(gè)供電回路存在電價(jià)差，因此可以激勵(lì)用戶主動(dòng)的參與到負(fù)載管理過程中。
[0031]綜合上述實(shí)施例的居民用電負(fù)載供電裝置，設(shè)置兩個(gè)獨(dú)立的供電回路，可以為用戶提供質(zhì)量不同的兩路供電；其中一個(gè)供電回路可按照供電部門與用戶簽訂的協(xié)議參與需求響應(yīng)控制，配合調(diào)峰需要在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)被切斷供電。兩個(gè)供電回路可以設(shè)置不同的電價(jià)，獨(dú)立計(jì)量計(jì)費(fèi)。用戶可以實(shí)際情況合理使用這兩種供電方式，此外，居民用電負(fù)載供電裝置的通信連接接口可使用電力載波和以太網(wǎng)通信的方式，與調(diào)度中心進(jìn)行通信，可實(shí)現(xiàn)電價(jià)信息更新、獲取調(diào)度指令以及上傳用戶的電量使用信息等功能。
[0032]參考圖3所示，圖3為居民用電負(fù)載供電裝置一個(gè)應(yīng)用案例的結(jié)構(gòu)示意圖；在該應(yīng)用案例中，還包括配電箱，其中，所述配電箱包括非中斷供電模塊和可中斷供電模塊；所述非中斷供電模塊連接第一輸出端口，用于向非中斷負(fù)載提供電量；所述可中斷供電模塊連接第二輸出端口，用于向可中斷負(fù)載提供電量。
[0033]所述非中斷負(fù)載包括冰箱、照明、電視等等功耗較低，且需長(zhǎng)時(shí)間工作的設(shè)備，所述可中斷負(fù)載包括電熱水器、空調(diào)、洗衣機(jī)等功耗較大，且無需長(zhǎng)時(shí)間工作的設(shè)備。
[0034]本實(shí)用新型居民用電負(fù)載供電裝置，可以實(shí)現(xiàn)計(jì)量計(jì)費(fèi)、遠(yuǎn)程通信、負(fù)荷管理三個(gè)功能，其中計(jì)量計(jì)費(fèi)功能是對(duì)兩個(gè)回路進(jìn)行獨(dú)立計(jì)量計(jì)費(fèi)，保證計(jì)量的準(zhǔn)確性；遠(yuǎn)程通信負(fù)責(zé)接受上級(jí)系統(tǒng)的調(diào)度指令和動(dòng)態(tài)電價(jià)信息，以及上傳用戶用電信息；負(fù)荷管理是根據(jù)需求響應(yīng)指令對(duì)負(fù)荷用電進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)調(diào)峰用電的功能。
[0035]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種居民用電負(fù)載供電裝置，其特征在于，包括:電網(wǎng)接入端口、供電單元、控制單元、通信連接端口、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一電流檢測(cè)電路、第一電壓檢測(cè)電路、第二電流檢測(cè)電路、第二電壓檢測(cè)電路、第一輸出端口、第二輸出端口 ； 所述電網(wǎng)接入端口連接配電網(wǎng)；所述供電單元連接所述電網(wǎng)接入端口與控制單元之間；所述控制單元通過通信連接端口與調(diào)度中心進(jìn)行通信連接；所述第一輸出端口、第二輸出端口分別通過第一開關(guān)、第二開關(guān)連接所述電網(wǎng)接入端口 ；所述第一電流檢測(cè)電路、第一電壓檢測(cè)電路分別連接在所述第一輸出端口與控制單元之間，第二電流檢測(cè)電路、第二電壓檢測(cè)電路分別連接在所述第二輸出端口與控制單元之間； 所述供電單元將配電網(wǎng)輸入電壓進(jìn)行變壓后輸出至所述控制單元；所述第一電流檢測(cè)電路、第一電壓檢測(cè)電路分別檢測(cè)第一輸出端口的電流值、電壓值，第二電流檢測(cè)電路、第二電壓檢測(cè)電路分別檢測(cè)第二輸出端口的電流值、電壓值；所述控制單元根據(jù)第一輸出端口的電流值、電壓值計(jì)算第一輸出端口的第一輸出電量，以及根據(jù)第二輸出端口的電流值、電壓值第二輸出端口的電流值、電壓值第二輸出端口的第二輸出電量，控制第一開關(guān)的通斷，根據(jù)通過所述通信連接端口接入調(diào)度中心的調(diào)度指令，并根據(jù)調(diào)度指令控制第二開關(guān)的通斷，以及將第一輸出電量和第二輸出電量通過所述通信連接端口發(fā)送至調(diào)度中心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的居民用電負(fù)載供電裝置，其特征在于，所述控制單元包括:處理器，以及分別與處理器連接的通信模塊、計(jì)量電路、開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路和存儲(chǔ)模塊； 所述處理器連接所述供電單元，以及通過通信模塊連接所述通信連接端口 ；所述計(jì)量電路連接第一電流檢測(cè)電路、第一電壓檢測(cè)電路、第二電流檢測(cè)電路、第二電壓檢測(cè)電路的輸出端；所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路分別連接第一開關(guān)和第二開關(guān)； 所述開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路分別驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)和第二開關(guān)的通斷；所述計(jì)量電路用于計(jì)算第一輸出電量和第二輸出電量；所述通信模塊用于收發(fā)通信數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的居民用電負(fù)載供電裝置，其特征在于，還包括:與處理器連接的輸入模塊和顯不模塊； 所述輸入模塊，用于輸入控制信息； 所述顯示模塊，用于顯示數(shù)據(jù)信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的居民用電負(fù)載供電裝置，其特征在于，還包括:與處理器連接的報(bào)警模塊； 所述處理器解析所述調(diào)度指令，并在所述調(diào)度指令為斷開開關(guān)時(shí)，在執(zhí)行該斷開開關(guān)指令前的設(shè)定時(shí)間控制報(bào)警模塊發(fā)出報(bào)警信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的居民用電負(fù)載供電裝置，其特征在于，還包括:與處理器連接的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊；用于提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘參數(shù)至處理器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的居民用電負(fù)載供電裝置，其特征在于，所述通信連接端口通過電力載波方式或以太網(wǎng)方式與調(diào)度中心進(jìn)行連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的居民用電負(fù)載供電裝置，其特征在于，還包括配電箱，所述配電箱包括非中斷供電 模塊和可中斷供電模塊； 所述非中斷供電模塊連接第一輸出端口，用于向非中斷負(fù)載提供電量；所述可中斷供電模塊連接第二輸出端口，用于向可中斷負(fù)載提供電量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的居民用電負(fù)載供電裝置，其特征在于，所述非中斷負(fù)載包括冰箱、照明和/或電視，所述可中斷負(fù)載包括電熱水器、空調(diào)和/或洗衣機(jī)。
【文檔編號(hào)】H02J13/00GK203734378SQ201320725701
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】王永才, 陳軼斌, 余永忠, 肖招娣, 宋才華, 吳麗賢, 宋宇, 黃海清, 王晶, 熊剛, 羅宇, 龐維欣, 劉勝?gòu)?qiáng), 范婷, 陳旭宇 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司佛山供電局