一種小動(dòng)力負(fù)荷智能控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種小動(dòng)力負(fù)荷智能控制系統(tǒng)，用于對(duì)小動(dòng)力負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)視、管理和控制，本實(shí)用新型能夠有效保護(hù)配電設(shè)備，解決遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)及調(diào)度等問(wèn)題，從而提高配電設(shè)備的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，為合理規(guī)劃配電設(shè)施設(shè)備提供數(shù)據(jù)支持，屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]由于城郊結(jié)合區(qū)域獨(dú)特的地理優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)作用催生了大量的小工業(yè)和家庭作坊。這些家庭作坊和小工業(yè)的存在使這一地區(qū)的配電網(wǎng)具備了既不同于農(nóng)網(wǎng)，也不同于城市中心的配電網(wǎng)的特性。
[0003]農(nóng)網(wǎng)供電半徑長(zhǎng)，單個(gè)用戶(hù)的功率相對(duì)較小;城市中心配電網(wǎng)供電半徑相對(duì)較小，負(fù)荷相對(duì)比較集中。而城郊結(jié)合部集結(jié)著大量的小工業(yè)及家庭作坊，故決定了此區(qū)域的配電網(wǎng)供電半徑相對(duì)較大且單個(gè)用戶(hù)輸送功率相對(duì)較大，但總體屬于小動(dòng)力負(fù)荷，且負(fù)荷波動(dòng)較大的特性，同時(shí)也存在不定時(shí)的用電高峰超容問(wèn)題。
[0004]由于這些用戶(hù)的電力負(fù)荷不穩(wěn)定，或因市場(chǎng)變化后要求增加用電量和增加大量的電力設(shè)備；同時(shí)為減少費(fèi)用支出及嫌辦理用電批復(fù)手續(xù)的麻煩，這些用戶(hù)往往不經(jīng)電力公司允許的情況下直接增加電力設(shè)備負(fù)荷，導(dǎo)致用戶(hù)所在區(qū)域的配電變壓器容量不夠，為用戶(hù)提供的電力能源質(zhì)量下降。同時(shí)因大量設(shè)備的使用，原有的線(xiàn)路設(shè)備也不能滿(mǎn)足用電要求，增加了配電的安全風(fēng)險(xiǎn)和隱患。大量用戶(hù)的同時(shí)使用，加上這些區(qū)域配電網(wǎng)一般投資少、設(shè)備功能簡(jiǎn)單等原因，導(dǎo)致了這一區(qū)域故障頻發(fā)，頻繁出現(xiàn)斷電事故，嚴(yán)重影響其它居民的正常用電，使得供電系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量下降。有關(guān)方面的數(shù)據(jù)表明，城鄉(xiāng)結(jié)合部、城中村的配電網(wǎng)故障發(fā)生幾率已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了其他區(qū)域。可見(jiàn)加強(qiáng)對(duì)這一區(qū)域配電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行研究，加強(qiáng)對(duì)這一區(qū)域配電網(wǎng)的監(jiān)控和管理已經(jīng)到了刻不容緩的態(tài)勢(shì)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實(shí)用新型提供一種小動(dòng)力負(fù)荷智能控制系統(tǒng)，本實(shí)用新型具有設(shè)備故障自檢報(bào)警功能，能根據(jù)用戶(hù)預(yù)期的電力負(fù)荷大小數(shù)據(jù)進(jìn)行在線(xiàn)實(shí)時(shí)對(duì)用戶(hù)電力負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)測(cè)，避免因小動(dòng)力用戶(hù)的過(guò)載引起其它用戶(hù)電能質(zhì)量下降。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)方案:
[0007]小動(dòng)力負(fù)荷智能控制系統(tǒng)，包括中央處理器、GSM短信/GPRS通信模塊、電能計(jì)量模塊、計(jì)量電流互感器、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、合/分閘執(zhí)行機(jī)構(gòu)和指示燈；
[0008]計(jì)量電流互感器用于采集負(fù)荷電流信息并傳送至電能計(jì)量模塊，電能計(jì)量模塊用于根據(jù)計(jì)量電流互感器的輸出計(jì)算用戶(hù)電能數(shù)據(jù)并輸出到中央處理器；
[0009]所述中央處理器雙向連接GSM短信/GPRS通信模塊，GSM短信/GPRS通信模塊通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)接后臺(tái)管理系統(tǒng)，GSM短信/GPRS通信模塊用于根據(jù)用戶(hù)電能數(shù)據(jù)向預(yù)先設(shè)定對(duì)象發(fā)送遠(yuǎn)程報(bào)警提示信息，或者接受預(yù)先設(shè)定對(duì)象的遠(yuǎn)程控制指令及參數(shù)設(shè)置；中央處理器的另外兩路輸出分別接驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和指示燈，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)接合/分閘執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以在需要時(shí)對(duì)用戶(hù)進(jìn)行斷電或送電；指示燈用于顯示用戶(hù)送電及斷電狀態(tài)，并在過(guò)載后進(jìn)行相應(yīng)的提示功能。
[0010]其中，所述電能計(jì)量模塊上設(shè)有通訊模塊，通訊模塊通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)連接中央處理器。
[0011]進(jìn)一步地，所述計(jì)量電流互感器將采集到的負(fù)荷電流進(jìn)行量程轉(zhuǎn)換，以適應(yīng)不同的電流等級(jí)，再將統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)后的負(fù)荷電流信息傳送到電能計(jì)量模塊。
[0012]所述GSM短信/GPRS通信模塊通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接云平臺(tái)，后臺(tái)管理系統(tǒng)再接入云平臺(tái)。
[0013]相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下有益效果，
[0014]1、本實(shí)用新型能降低電力設(shè)備和線(xiàn)路的安全隱患，提高配電線(xiàn)路的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，能有效提高對(duì)用戶(hù)電力負(fù)荷的管理，提升電力公司的管理能力，提高供電質(zhì)量，減少因部份小動(dòng)力負(fù)荷造成的大面積(變壓器臺(tái)區(qū))的停電影響。
[0015]2、參數(shù)可遠(yuǎn)程設(shè)置，降低了維護(hù)人員的工作難度，提高了工作效率。
[0016]3、支持短信報(bào)警，同時(shí)撥打接收人手機(jī)，可以提高對(duì)設(shè)備監(jiān)控實(shí)時(shí)性。
[0017]4、合/分閘機(jī)構(gòu)本身自帶短路、過(guò)載保護(hù)等功能，可大大提高供電系統(tǒng)的安全性和可靠性，保證用戶(hù)的電力設(shè)備正常使用。
[0018]5、系統(tǒng)使用軟件保護(hù)，可進(jìn)一步降低硬件設(shè)備的二次投入，當(dāng)用戶(hù)的電力負(fù)荷改變時(shí)，僅通過(guò)修改軟件實(shí)現(xiàn)控制，降低了硬件的修改和接線(xiàn)等工作。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1-本實(shí)用新型系統(tǒng)方框圖。
[0020]圖2_本實(shí)用新型系統(tǒng)整體流程圖。
[0021 ]圖3-本實(shí)用新型過(guò)載檢測(cè)及處理流程圖。
[0022]圖4-本實(shí)用新型系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]如圖1所示，本實(shí)用新型小動(dòng)力負(fù)荷智能控制系統(tǒng)，包括中央處理器、GSM短信/GPRS通信模塊、電能計(jì)量模塊、計(jì)量電流互感器、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、合/分閘執(zhí)行機(jī)構(gòu)和指示燈。中央處理器作為整個(gè)系統(tǒng)的控制中心，負(fù)責(zé)整個(gè)裝置的運(yùn)行控制;GSM短信/GPRS通信模塊用于發(fā)送遠(yuǎn)程短信報(bào)警及接受遠(yuǎn)程控制指令；電能計(jì)量模塊用于采集用戶(hù)電能數(shù)據(jù)(同時(shí)具備數(shù)據(jù)保護(hù)功能及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能)。
[0025]其中，計(jì)量電流互感器用于采集負(fù)荷電流信息并傳送至電能計(jì)量模塊，電能計(jì)量模塊用于根據(jù)計(jì)量電流互感器的輸出計(jì)算用戶(hù)電能數(shù)據(jù)并通過(guò)通信接口輸出到中央處理器。
[0026]所述中央處理器雙向連接GSM短信/GPRS通信模塊，GSM短信/GPRS通信模塊通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)接后臺(tái)管理系統(tǒng)，GSM短信/GPRS通信模塊用于根據(jù)用戶(hù)電能數(shù)據(jù)向預(yù)先設(shè)定對(duì)象發(fā)送遠(yuǎn)程報(bào)警提示信息，或者接受預(yù)先設(shè)定對(duì)象的遠(yuǎn)程控制指令及參數(shù)設(shè)置。中央處理器的另外兩路輸出分別接驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和指示燈，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)接合/分閘執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以在需要時(shí)對(duì)用戶(hù)進(jìn)行斷電或送電。指示燈用于顯示用戶(hù)送電及斷電狀態(tài)，并在過(guò)載后進(jìn)行相應(yīng)的提示功能。
[0027]本實(shí)用新型中央處理器、GSM短信/GPRS通信模塊、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和通信接口構(gòu)成系統(tǒng)的主控制器，用于接收相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸入和輸出相應(yīng)信號(hào)或指令。本系統(tǒng)還包括UPS電源，以為整個(gè)裝置提供不間斷的工作電源。
[0028]所述電能計(jì)量模塊上設(shè)有通訊模塊，通訊模塊通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)連接中央處理器。
[0029]所述計(jì)量電流互感器將采集到的負(fù)荷電流進(jìn)行量程轉(zhuǎn)換，以適應(yīng)不同的電流等級(jí)，得到統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)后再送電能計(jì)量模塊。也就是說(shuō)，本實(shí)用新型采用相同的電能計(jì)量模塊，如果用戶(hù)的電流負(fù)荷不同，則需要轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，以便于后續(xù)處理。
[0030]所述GSM短信/GPRS通信模塊通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接云平臺(tái)，后臺(tái)管理系統(tǒng)再接入云平臺(tái)。通過(guò)云平臺(tái)，更便于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和獲取，且成本低，開(kāi)發(fā)難度降低。
[0031]為保證設(shè)備安全，防止非法進(jìn)入并進(jìn)行操作，本實(shí)用新型主控制器被整體安裝在箱體內(nèi)并設(shè)置有相應(yīng)的防撬檢測(cè)模塊(如感應(yīng)器、非法打開(kāi)則斷開(kāi)的信號(hào)線(xiàn)等)，防撬檢測(cè)模塊通過(guò)外部接口連接中央處理器。當(dāng)箱體被非法打開(kāi)后則要進(jìn)行報(bào)警，防止非授權(quán)人員打開(kāi)操作。同時(shí)，與每個(gè)用戶(hù)對(duì)應(yīng)的計(jì)量電流互感器、電能計(jì)量模塊和合/分閘執(zhí)行機(jī)構(gòu)也被整體安裝在另外的箱體內(nèi)并設(shè)置有相應(yīng)的打開(kāi)檢測(cè)模塊，當(dāng)該箱體被非法打開(kāi)后同樣要進(jìn)行報(bào)警，防止非授權(quán)人員打開(kāi)操作。
[0032]本實(shí)用新型為減少成本，連片的用戶(hù)可以通過(guò)主控制器進(jìn)行功能擴(kuò)展，即主控制器可以控制多個(gè)用戶(hù)，最多可擴(kuò)展到控制16個(gè)用戶(hù)。每個(gè)用電用戶(hù)設(shè)置有一一對(duì)應(yīng)的計(jì)量電流互感器、電能計(jì)量模塊、合/分閘執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它們分別按單用戶(hù)連接方式與中央處理器連接。這樣只需要一臺(tái)主控制器并安裝在某一用戶(hù)處，多個(gè)計(jì)量模塊通過(guò)RS485接口、M0DBUS通信規(guī)約采集數(shù)據(jù)，合/分閘執(zhí)行機(jī)構(gòu)及防撬檢測(cè)模塊通過(guò)數(shù)字量DI/D0功能模塊實(shí)現(xiàn)，不占用主控制器本身的DI/D0。均通過(guò)通信方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，減少初期安裝成本。
[0033]另外，計(jì)量模塊本身帶雙通信，不影響原營(yíng)售管理平臺(tái)，可有效的實(shí)現(xiàn)電能數(shù)據(jù)采集及計(jì)費(fèi)管理。
[0034]本控制系統(tǒng)按如下過(guò)程進(jìn)行控制，