基于安卓系统的低压配电网交互智控型调功装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于安卓系统的低压配电网交互智控型调功装置，包括隔离开关熔断器组、三相调功单元、单相调功单元、植入WIFI功能模块的调功控制器和避雷器，隔离开关熔断器组的上端与电网相连，下端连接三相调功单元和单相调功单元，用以对装置的投切、隔离和保护；调功控制器分别与电网、隔离开关熔断器组下端、三相调功单元和单相调功单元相连；避雷器与隔离开关熔断器组下端相连，用来完成电网三相电压与三相电流信号采集，A/D转换和无触点开关驱动。本实用新型采取了单相和三相相互结合的调功方式，提高了调功的精度和响应速度，调功的单元化使其维护、更换元器件更加安全、简单和方便，同时结合WIFI植入，共同实现了智控功能。
【专利说明】
基于安卓系统的低压配电网交互智控型调功装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种调功装置，具体地说是一种基于互联网技术的用于低压配电网的安卓交互智控型调功装置。
【背景技术】
[0002]在全球进入“电网2.0”时代进程中，建立在高度集成、高速双向通信网络基础上的智能电网系统受到较大干扰时，电网内部的传感和测量系统、控制系统、决策支持系统等就可能在电压稳定薄弱环节导致电压崩溃。同时，各种新能源(风力发电、光伏发电、潮汐发电等)对智能电网的接入，各种特性复杂的负荷急剧增加，电能质量系列问题日益突出，感性负载需要电网实时跟踪提供智能调功服务。智能调功不仅能够提高变压器的利用率，提高功率因数，改善电能质量，更为重要的是，它还能增加电网容量，将能耗降到最低，保证电网的安全性和稳定性。
[0003]现有的调功装置在对电网进行功率调节时，采用固定容量循环投切方式，即控制器根据采集的系统功率因数来控制接触器的闭合和断开，进行投切电容电抗，该投切方式不仅速度受限，无法及时跟踪智能电网负荷类型和数量的变化，容易产生投切振荡和误投切，同时技术工程师和管理人员无法随时随地掌握现场运行工况的更迭。
[0004]此外，现有调功装置在负载各相较平稳变化较缓慢的系统中，调功效果显著，但是对单相大功率负荷、冲击性负荷和智能电网并网的新能源发电系统，容易造成单相过调或单相欠调，甚至漏调等复杂情况，无法顺利及时调功。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种基于安卓系统的低压配电网交互智控型调功装置，该调功装置与用户终端联结，便于随时随地掌握功率的变化，从而进行远程操作。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案:
[0007]—种基于安卓系统的低压配电网交互智控型调功装置，包括隔离开关熔断器组、三相调功单元、单相调功单元、植入WIFI功能模块的调功控制器和避雷器，
[0008]所述隔离开关熔断器组的上端与电网相连，下端连接三相调功单元和单相调功单元，用以进行装置的投切、隔离和保护；
[0009]植入WIFI功能模块的调功控制器分别与电网、隔离开关熔断器组下端、三相调功单元和单相调功单元相连；
[0010]所述避雷器与隔离开关熔断器组下端相连，用来完成电网三相电压与三相电流信号采集，A/D转换和无触点开关驱动。
[0011]优选地，所述三相调功单元包括依次相连接的三相熔断器式隔离开关、三相无触点开关、三相电抗器和三相调功电容器，所述三相熔断器式隔离开关与隔离开关熔断器组下端母排连接。三相熔断式隔离开关起到了隔离和短路保护的作用;三相无触点开关用来接收调功控制器的输出信号，实现导通和关断，起到了电容器投切开关的作用;三相电抗器根据电网谐波状况，选择适合的电抗率，起到了抑制谐波和涌流的作用;三相调功电容器用以同时对三相电网进行调功。
[0012]优选地，所述单相调功单元包括依次相连接的单相熔断器式隔离开关、单相无触点开关、单相电抗器和单相调功电容器，所述单相熔断器式隔离开关与隔离开关熔断器组下端母排连接。其中，单相熔断式隔离开关8起到了隔离和短路保护的作用；单相无触点开关9用来接收调功控制器的输出信号，实现导通和关断，起到了电容器投切开关的作用；单相电抗器10根据电网谐波状况，选择适合的电抗率，起到了抑制谐波和涌流的作用;单相电容器11用以调功电网某一相功率。
[0013]进一步地，所述隔离开关熔断器组下端通过母排分别与三相调功单元、单相调功单元和避雷器相连接。
[0014]进一步地，所述调功控制器通过电流采样电路与电网相连，所述采样电路包括电流互感器，所述电流互感器并联在电网中。
[0015]进一步地，所述调功控制器的电压采样电路通过熔断器与隔离开关熔断器组下端相连。
[0016]本实用新型采用集中监控带入移动端中，将WIFI功能模块植入装置的调功控制器，用户首先连接调功装置的WIFI，在移动端的浏览器上输入地址后即可进入到移动端操作界面，对调功装置的各项运行数据进行控制和监测，且同时支持1S/Android版本，实现与手机相似的智控操作体验，带给用户物联网智能工作新体验。
[0017]本实用新型的有益效果是:
[0018]1、本实用新型应用互联网技术，更流畅便捷的实现了人机对话。
[0019]2、本实用新型采取三相调功与单相调功的结合调功方式，可根据电网状况任意组合，实现了对三相不平衡电网的调功。
[0020]3、本实用新型实现了调功装置的单元分组化，便于调功装置的检修、维护和元器件的更换，大大提高了安全性能。
[0021]4、本实用新型所述的调功单元采用无触点开关作为电容器的投切开关，采用过零投切技术，提高了投切的速度，抑制了投切时的电流涌流。
[0022]5、本实用新型所述的调功控制器采用无功功率作为调功单元投切的判据，以电压、谐波为辅助判据，不会产生投切振荡。
[0023]6、本实用新型所述的调功控制器采用比例投切控制方式，满足了电网对系统负荷功率时刻变化的需求，提高了投切控制的精度。
[0024]本实用新型不仅采取了单相和三相相互结合的调功方式，提高了调功的精度和响应速度，而且调功的单元化使其维护、更换元器件更加安全、简单和方便，同时结合WIFI植入，上述三者的有机组合共同实现了本实用新型的智控功能。
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型的电路原理图；
[0026]图2为本实用新型所述三相调功单元的原理图；
[0027]图3为本实用新型所述单相调功单元的原理图；
[0028]图4为本实用新型的工作流程图；
[0029]图中，I隔离开关熔断器组、2调功控制器、3避雷器、4三相熔断器式隔离开关、5三相无触点开关、6三相电抗器、7三相调功电容器、8单相熔断器式隔离开关、9单相无触点开关、10单相电抗器、11单相调功电容器、12电流互感器、13熔断器。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0031]本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0032]如图1所示，本实用新型的安卓交互智控型调功装置，它包括隔离开关熔断器组1、三相调功单元、单相调功单元、调功控制器2和避雷器3，所述隔离开关熔断器组I的上端与电网相连，下端通过母排连接三相调功单元和单相调功单元，用以进行装置的投切、隔离和保护;所述调功控制器2分别与电网、隔离开关熔断器组I下端、三相调功单元和单相调功单元相连，所述避雷器3与隔离开关熔断器组I下端母排相连，用来完成电网三相电压与三相电流信号采集，A/D转换和无触点开关驱动等功能。三相调功单元和单相调功单元分别设置有多组，多组之间为并联方式。
[0033]其中，所述调功控制器通过电流互感器12与电网相连，所述电流互感器12并联在电网中；所述调功控制器的电压采样电路通过熔断器13与隔离开关熔断器组I下端相连。
[0034]如图2所示，所述三相调功单元包括依次相连接的三相熔断器式隔离开关4、三相无触点开关5、三相电抗器6和三相调功电容器7，所述三相熔断器式隔离开关4与隔离开关熔断器组I下端母排连接。其中，三相熔断式隔离开关4起到了隔离和短路保护的作用;三相无触点开关5用来接收调功控制器的输出信号，实现导通和关断，起到了电容器投切开关的作用;三相电抗器6根据电网谐波状况，选择适合的电抗率，起到了抑制谐波和涌流的作用；电容器7用以同时对三相电网进行调功。
[0035]如图3所示，所述单相调功单元包括依次相连接的单相熔断器式隔离开关8、单相无触点开关9、单相电抗器10和单相调功电容器11，所述单相熔断器式隔离开关8与隔离开关熔断器组I下端母排连接。其中，单相熔断式隔离开关8起到了隔离和短路保护的作用;单相无触点开关9用来接收调功控制器的输出信号，实现导通和关断，起到了电容器投切开关的作用;单相电抗器10根据电网谐波状况，选择适合的电抗率，起到了抑制谐波和涌流的作用;单相电容器11用以调功电网某一相功率。
[0036]本实用新型采用集中监控带入移动端中，将WIFI功能模块植入装置的调功控制器，用户首先连接调功装置的WIFI，在移动端的浏览器上输入地址后即可进入到移动端操作界面，对调功装置的各项运行数据进行控制和监测，且同时支持1S/Android版本，实现与手机相似的智控操作体验，带给用户物联网智能工作新体验。
[0037]具体流程如图4所示，本实用新型的工作流程如下:
[0038]调功控制器2将采集的电网侧三相电压与三相电流信号经过A/D转换后送入CPU，CPU在一个工作周期内等间隔的采集N个瞬间电压、电流数据后，计算出电网的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、谐波等参数，以当前测得的功率参数作为调功单元投切的主要判据，兼以电压、谐波含量作为调功单元投切的辅助判据;并以电网每相所缺无功容量来确定该相调功数量，经控制器输出端输出12V直流信号，驱动相应的无触点开关导通；当出现过压、欠压或谐波超限值等情况时，无触点开关关断，调功停止。
[0039]本实用新型的调功单元的投切系统设计如下:
[0040]根据电网所需调功容量连续变化特点，传统采用相等固定容量循环投切的方式，使的调功容量通常是有限的几种等级，特别是在负荷较小时，容易产生投切震荡，这样既降低了电容器组及其相应投切开关的使用寿命，同时无法达到相应的调功效果。因此采用调功单元搭配的做法来满足电网对功率时刻变化的需求就变得非常重要，即为比例投切。
[0041]采用比例投切，使的每个调功单元之间的调功容量都有严格的比例关系，这种关系叫编码，有多种编码可供选择，最常用的编码投切关系有以下几种:
[0042]Pr-l=>l:l:l:l:l...:1
[0043]Pr-2=>1:2:2:2:2...:2
[0044]Pr-3=>1:2:4:4:4...:4
[0045]Pr-4=>1:2:4:8:8...:8
[0046]Pr-5=>1:1:2:2:2...:2
[0047]Pr~6=> 1:1:2:4:4...:4
[0048]Pr-7=> 1:1:2:4:8...:8
[0049]Pr-8=>1:2:3:3:3...:3
[0050]Pr-9=>1:2:3:6:6...:6[0051 ] Pr-10=>l:1:2:3:3...:3
[0052]Pr-ll=>l:l:2:3:6...:6
[0053]根据比例关系，当第一只调功单元容量确定后，其余的调功单元容量也就确定了。所以用户只要通过预置调功控制器参数，确定第一只调功单元的容量和所采用的编码方式即可。
[0054]上述虽然结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
【主权项】
1.一种基于安卓系统的低压配电网交互智控型调功装置，其特征是，包括隔离开关熔断器组、三相调功单元、单相调功单元、植入WIFI功能模块的调功控制器和避雷器， 所述隔离开关熔断器组的上端与电网相连，下端连接三相调功单元和单相调功单元，用以对所述装置的投切、隔离和保护； 植入WIFI功能模块的调功控制器分别与电网、隔离开关熔断器组下端、三相调功单元和单相调功单元相连； 所述避雷器与隔离开关熔断器组下端相连，用来完成电网三相电压与三相电流信号采集，A/D转换和无触点开关驱动。2.如权利要求1所述的基于安卓系统的低压配电网交互智控型调功装置，其特征是，所述三相调功单元包括依次相连接的三相熔断器式隔离开关、三相无触点开关、三相电抗器和三相调功电容器。3.如权利要求2所述的基于安卓系统的低压配电网交互智控型调功装置，其特征是，所述三相熔断器式隔离开关与隔离开关熔断器组下端母排连接。4.如权利要求1所述的基于安卓系统的低压配电网交互智控型调功装置，其特征是，所述单相调功单元包括依次相连接的单相熔断器式隔离开关、单相无触点开关、单相电抗器和单相调功电容器。5.如权利要求4所述的基于安卓系统的低压配电网交互智控型调功装置，其特征是，所述单相熔断器式隔离开关与隔离开关熔断器组下端母排连接。6.如权利要求1所述的基于安卓系统的低压配电网交互智控型调功装置，其特征是，所述隔离开关熔断器组下端通过母排分别与三相调功单元、单相调功单元和避雷器相连接。7.如权利要求1所述的基于安卓系统的低压配电网交互智控型调功装置，其特征是，所述调功控制器通过电流采样电路与电网相连。8.如权利要求7所述的基于安卓系统的低压配电网交互智控型调功装置，其特征是，所述采样电路包括电流互感器，所述电流互感器并联在电网中。9.如权利要求1所述的基于安卓系统的低压配电网交互智控型调功装置，其特征是，所述调功控制器的电压采样电路通过熔断器与隔离开关熔断器组下端相连。10.如权利要求1所述的基于安卓系统的低压配电网交互智控型调功装置，其特征是，所述调功控制器通过A/D转换与外置CPU连接。
【文档编号】H02J13/00GK205693366SQ201620584223
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月16日 公开号201620584223.1, CN 201620584223, CN 205693366 U, CN 205693366U, CN-U-205693366, CN201620584223, CN201620584223.1, CN205693366 U, CN205693366U
【发明人】刘悦
【申请人】山东商业职业技术学院