專利名稱：新型集散式負(fù)荷控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于電力供應(yīng)系統(tǒng)對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行控制的裝置。
為做到計(jì)劃用電，限電調(diào)峰，避免大面積拉閘限電，在供電系統(tǒng)中，使用了負(fù)荷控制系統(tǒng)。一般的負(fù)荷控制系統(tǒng)由中央控制機(jī)、發(fā)射機(jī)、注入系統(tǒng)及接收機(jī)組成。目前已有使用編輯鍵盤進(jìn)行遠(yuǎn)方集中控制或分散控制、用電定量、分時(shí)計(jì)價(jià)、分級(jí)控制、打印制表等功能的集散式負(fù)荷控制器。(“集散式負(fù)荷控制器”說明書 專利號(hào)92202578.9)本實(shí)用新型的目的是提供一種新型的集散式負(fù)荷控制裝置，可大大提高該類裝置的可靠性，減小裝置的體積，降低產(chǎn)品成本。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的使用電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器做數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器替代原裝置中的掉電控制電路及掉電解除電路，增加強(qiáng)行運(yùn)行監(jiān)控部分看門狗(WATCHDOG)，當(dāng)單片微機(jī)的軟件運(yùn)行掉入死循環(huán)時(shí)，能及時(shí)發(fā)出脈沖使系統(tǒng)復(fù)位。上述改進(jìn)，使該系統(tǒng)的可靠性有了極大的提高；在結(jié)構(gòu)上，各印刷線路板之間采用弱電插頭插座進(jìn)行連接，使裝置體積大大縮小，降低了工時(shí)成本。
本實(shí)用新型既可做集中控制方式運(yùn)行，又可作分散控制方式運(yùn)行，且集中控制運(yùn)行方式優(yōu)先；設(shè)有用電量管理，分級(jí)控制、掉電數(shù)據(jù)保持、掉電恢復(fù)等功能，具有成本低、經(jīng)濟(jì)效益大、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)我國電力管理的實(shí)際情況，使用本實(shí)用新型可節(jié)省改造投資，對(duì)提高電力負(fù)荷管理十分有利。
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。
附

圖1是原理框圖。
附圖2是裝置正面圖。
附圖3是插拔式編輯鍵盤的投影圖。
附圖4是實(shí)施例原理線路圖。
從附圖1可以看出新型集散式負(fù)荷控制器由帶通濾波器1、電量變送器2、看門狗(WATCHDOG)3、定時(shí)電路4、單片微型機(jī)5、限電時(shí)區(qū)顯示電路7、顯示電路8、編輯接口9、編輯鍵盤10、繼電器11、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器12、電源13及箱體組成。
帶通濾波器1是集散式負(fù)荷控制器的信號(hào)接收部件，它的輸入端與220V電力線相接，輸出端與單片微型機(jī)5相接。帶通濾波器1由運(yùn)算放大器組成的窄帶通濾波器、比較器組成的整形電路和光電耦合器構(gòu)成，它從220V電力線檢出控制命令和數(shù)據(jù)送給單片微型機(jī)5。
電度變送器2是集散式負(fù)荷控制器的計(jì)量部件，它可以由功率變送器、電量變送器、電流變送器等電量變送器組成。
看門狗(WATCHDOG)3是集散式負(fù)荷控制器的強(qiáng)行運(yùn)行監(jiān)控部分。由計(jì)數(shù)器組成的脈沖發(fā)生器組成。當(dāng)單片微型機(jī)的軟件運(yùn)行掉入死循環(huán)時(shí)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并發(fā)出脈沖使系統(tǒng)復(fù)位。
定時(shí)電路4是集散式負(fù)荷控制器的時(shí)鐘環(huán)節(jié)，它由晶體振蕩器、分頻電路構(gòu)成。輸出時(shí)鐘脈沖給單片微型機(jī)。
單片微型機(jī)5與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器12組成集散式負(fù)荷控制器的核心部件，是完成計(jì)算、存儲(chǔ)隨機(jī)數(shù)據(jù)和執(zhí)行程序的環(huán)節(jié)。單片微型機(jī)5可以是48系列、51系列等單片微機(jī)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器12是存儲(chǔ)部件，用來存放置入的數(shù)據(jù)命令和隨機(jī)數(shù)據(jù)，它能在掉電時(shí)仍保存已存入的各種數(shù)據(jù)和命令。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器12使用電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器，可以由并行EEPROM如2816A，2817A或串行EEPROM如NCR59308構(gòu)成。
上敘帶通濾波器1、電量變送器2、看門狗(WATCHDOG)3、定時(shí)電路4、分別與單片微型機(jī)5、相接。
擴(kuò)展接口電路6的輸出端分別與限電時(shí)區(qū)顯示電路7、顯示電路8、編輯接口9、繼電器11相接。擴(kuò)展接口電路6由鍵盤顯示接口電路、譯碼電路、驅(qū)動(dòng)電路及反相器構(gòu)成。它一方面建立與單片微型機(jī)的通訊聯(lián)系，一方面可驅(qū)動(dòng)限電時(shí)區(qū)顯示電路7、顯示電路8、繼電器11，同時(shí)監(jiān)視編輯接口9，接收插拔式編輯鍵盤10的各種數(shù)據(jù)和命令。
限電時(shí)區(qū)顯示電路7、顯示電路8、繼電器11是集散式負(fù)荷控制器的輸出部件，負(fù)責(zé)顯示各種時(shí)間數(shù)據(jù)和各種用電功率、電度值，執(zhí)行分級(jí)控制、超電量控制。限電時(shí)區(qū)顯示電路7由共陽極或共陰極顯示器組成，是時(shí)間顯示環(huán)節(jié)。顯示電路8由共陽極或共陰極顯示器組成，以顯示用電量功率值、現(xiàn)時(shí)功率值和月累計(jì)電度值。
繼電器11由磁電式脈沖繼電器組成。繼電器11分為多組，每組至少一只繼電器，每只繼電器至少具有一常開一常閉接點(diǎn)。其中一只繼電器的接點(diǎn)接至報(bào)警接線端子，作為報(bào)警使用；至少有兩組繼電器的接點(diǎn)接至用電戶各級(jí)負(fù)荷開關(guān)的接線端子，作為分級(jí)控制和用電定量控制的公用開關(guān)使用。
插拔式編輯鍵盤10、編輯接口9是集散式負(fù)荷控制器的就地輸入數(shù)據(jù)和命令的環(huán)節(jié)，用于設(shè)定和修改用電定量時(shí)間、用電定量值、定義繼電器狀態(tài)。編輯鍵盤10如附圖3所示，由多個(gè)按鍵26、安裝底板27、固定件28及編輯鍵盤插頭29組成。編輯鍵盤插座19安裝在箱體上蓋的左下方。
如附圖2所示，本實(shí)用新型的箱體結(jié)構(gòu)為一長方殼體，下面是底盤14，在底盤靠上面一定距離處設(shè)有兩個(gè)安裝孔25。底盤前面設(shè)有上蓋16和下蓋17。在上蓋的上方分別有限電時(shí)區(qū)顯示電路7的顯示器和顯示電路8的顯示器。下蓋17的左上方設(shè)有鎖銷18。上蓋編輯鍵盤插座19的左上方和右下方分別有固定件20。主機(jī)板24、電源板22之間用雙列插頭插座21聯(lián)接。同樣電量變送器板，電源板22與顯示板23之間也用雙列插頭插座聯(lián)接。使用這種弱電插頭插座聯(lián)接，可大大減小箱體的體積。
假定集散式負(fù)荷控制器沒有存儲(chǔ)任何數(shù)據(jù)和命令，通電后，可使用插拔式編輯鍵盤通過編輯接口、擴(kuò)展接口電路、單片微型機(jī)輸入限電時(shí)區(qū)、用電定量值、定義繼電器狀態(tài)，并將這些數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。也可通過帶通濾波器從220V電力線上檢出相同的數(shù)據(jù)和命令并完成以上工作。與此同時(shí)，定時(shí)電路開始向單片微型機(jī)輸入時(shí)鐘脈沖。
集散式負(fù)荷控制器總處于集中控制或分散控制之一的工作狀態(tài)下運(yùn)行，且集中控制優(yōu)先。
當(dāng)集散式負(fù)荷控制器工作在集中控制狀態(tài)時(shí)，中央機(jī)或地方機(jī)發(fā)出的控制命令和數(shù)據(jù)經(jīng)220V電力線進(jìn)入帶通濾波器，經(jīng)檢出后被送入單片微型機(jī)進(jìn)行處理，運(yùn)算，一方面以脈沖形式通過擴(kuò)展接口電路控制繼電器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶負(fù)荷的調(diào)整和控制。另一方面將檢出的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。
當(dāng)中央機(jī)或地方機(jī)因故不能對(duì)集散式負(fù)荷控制器進(jìn)行控制時(shí)，該集散式負(fù)荷控制器仍能對(duì)用電戶的用電狀態(tài)進(jìn)行有效的管理。用電戶的用電量經(jīng)電量變送器送到單片微型機(jī)中，單片微型機(jī)將這些數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)相加后送回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器，經(jīng)處理后通過擴(kuò)展接口電路送到顯示器中，以顯示時(shí)間、功率數(shù)值。與此同時(shí)，單片微型機(jī)還執(zhí)行用電定量管理功能。在單片微型機(jī)按定時(shí)電路輸出的時(shí)鐘脈沖計(jì)時(shí)到已存放在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的限電時(shí)區(qū)數(shù)據(jù)時(shí)，將現(xiàn)實(shí)功率值與存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的用電量值相比較，當(dāng)出現(xiàn)現(xiàn)時(shí)功率值大于用電定量數(shù)值時(shí)，通過擴(kuò)展接口電路輸出脈沖，接通繼電器中的報(bào)警繼電器發(fā)出報(bào)警。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，若超負(fù)荷狀態(tài)依然存在，單片微型機(jī)發(fā)出脈沖通過擴(kuò)展接口電路轉(zhuǎn)接繼電器中的相應(yīng)繼電器進(jìn)行限電拉閘，直到現(xiàn)時(shí)功率值低于用電定量值時(shí)，繼電器才能復(fù)位。另外，單片微型機(jī)還將限電時(shí)區(qū)時(shí)間數(shù)據(jù)通過擴(kuò)展接口電路送到限電時(shí)區(qū)顯示電路，以顯示限電時(shí)區(qū)數(shù)據(jù)。當(dāng)集散式負(fù)荷控制器斷電時(shí)，由于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器使用了EEPROM芯片，足以保證這些數(shù)據(jù)和繼電器定義不致丟失和改變當(dāng)電源恢復(fù)后，通過單片微型機(jī)把這些數(shù)據(jù)返送回單片微型機(jī)原來位置，集散式負(fù)荷控制器又開始正常工作。
附圖4提供了一個(gè)本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例的原理線路圖。
權(quán)利要求1.一種用于電力供電系統(tǒng)的新型集散式負(fù)荷控制器，它由直接與單片微型機(jī)5相接的帶通濾波器1，電量變送器2，定時(shí)器4，擴(kuò)展接口電路6和與擴(kuò)展接口電路6相接的限電時(shí)區(qū)顯示電路7，顯示電路8，編輯接口9，繼電器11，通過編輯接口9與擴(kuò)展接口電路6相接的插拔式編輯鍵盤10以及電源13組成，其特征在于還有一個(gè)與單片微型機(jī)5直接連接的看門狗(WATCHDOG)3，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器12，及箱體內(nèi)印刷線路板相互電連接使用了插頭插座結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型集散式負(fù)荷控制器，其特征在于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器12由電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器EEPROM組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型集散式負(fù)荷控制器，其特征在于看門狗(WATCHDOG)3由計(jì)數(shù)器組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型集散式負(fù)荷控制器，其特征在于箱體內(nèi)的主機(jī)板、顯示板、電源板等印刷電路板之間使用的是雙排弱電插頭插座連接。
專利摘要本實(shí)用新型是一種電力負(fù)荷控制裝置?？蓮?20V電力線接收數(shù)據(jù)和命令作集中控制方式運(yùn)行，也可作分解控制方式運(yùn)行，且集中控制優(yōu)先。設(shè)有帶通濾波器，電量變送器，單片微型計(jì)算機(jī)，擴(kuò)展接口電路，插拔式編輯鍵盤，編輯接口。本實(shí)用新型具有用電定量、分級(jí)控制、掉電控制與解除等管理功能，傳輸效率高，成本低廉。
文檔編號(hào)H02J13/00GK2149048SQ9320601
公開日1993年12月8日 申請(qǐng)日期1993年3月18日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月18日
發(fā)明者楊中原, 張曉云 申請(qǐng)人:北京低壓電器廠