一种电力载波通信的全息感知电能调度系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种电力技术领域，尤其是涉及一种电力载波通信的全息感知电能调度系统。


背景技术：

2.随着全社会用电负荷峰值不断突破记录，电网调峰压力日趋增长，亟待开拓更广泛的需求响应手段。低压用户负荷曲线与电网负荷曲线高度匹配，峰值负荷时段相重合，其时间特性、可中断特性符合多高弹电网建设需求。
3.目前有围绕以大用户的高压需求侧响应展开，低压需求侧响应由于无法实现精准负荷远距离自动控制，响应时段内不能做出及时有效的响应，一直以来无法大规模落实。单相费控电能表虽然具备响应控制能力，但其控制功能仅支持整户通断，不满足优质服务的理念。


技术实现要素：

4.本实用新型主要是解决现有技术中缺乏对低压需求侧精确实时负荷管理的问题，提供了一种电力载波通信的全息感知电能调度系统及方法。
5.本实用新型还解决了系统里智能断路器散热效果差的问题。
6.本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种电力载波通信的全息感知电能调度系统，包括通过无线网络相连接的用户端、电力运营端和电能控制端，电能控制端包括集中器、若干用户电能采集器和若干用户户内控制电器通断的智能断路器，集中器与电力运营端通信连接，集中器分别与各采集器连接，采集器分别与用户户内各智能断路器相连。
7.集中器接收电力运营端调度指令，通过电力线路发送给对应用户电能采集器，由电能采集器发送给对应的智能断路器；用户端，接收电力运营端的调度信息，向电能控制端发送反馈信息；电力运营端，将调度指令下发给对应用户的智能断路器进行电能调度。本实用新型电力运营端在用电高峰时发送指令控制用户智能断路器在响应时间内进行断开，调动用户的闲置负荷，释放灵活用电负荷，增强电网度峰能力，大大缓解用电高峰时期负荷压力，达到削峰填谷，节能减排，提升设备利用率，减少输配电基建投入的效果。本实用新型基于电力载波通讯技术，通过电力线宽带载波通道接收指令实现对末端电路的智能断路器的管理，只需将用户电器原有的断路器换成智能断路器，无需对设备进行大改造，对用户实现了精准的负荷远程自动控制。
8.作为上述方案的优选，所述智能断路器包括空开、hplc模块、磁保持继电器、处理器模块和电源模块，空开输入端连接单相电，空开输出端通过电力线连接负载，所述hplc模块输入端通过电力线连接在空开输入端，hplc模块输出端与处理器模块相连，所述磁保持继电器连接在空开输出端火线上，磁保持继电器控制端与处理器相连，电源模块连接在hplc模块上。本方案中电力载波信号传送至hplc模块，由hplc模块将电力载波信号进行转
换，发送给处理器模块，处理器模块根据信号向磁保持继电器发送指令，在进行电能调度时，通过指令控制磁保持继电器断开，即断开智能断路器输出端火线，使得连接的负载停止工作，起到了电力调度的作用。其中hplc模块即电力载波通信模块，用于接收电力载波信号，并将电力载波信号转换成处理器单元能够接收的信号，hplc模块采用plc宽带芯片zc3750实现电力载波信心的一个电路板。处理器模块根据信号对磁保持继电器发送指令，处理器模块主要采用主控芯片n32l403k8芯片。
9.作为上述方案的优选，智能断路器还包括按键模块，按键模块与处理器模块相连。按键模块用于手动操作磁保持继电器，当在出现故障或需要手动操作情况下，用户可以通过操作按键模块，手动控制磁保持继电器的开闭。
10.作为上述方案的优选，智能断路器还包括esam安全模块，处理器模块与esam安全模块连接，esam安全模块连接至上行管理设备。本方案中esam安全模块能对信息进行加密，通过esam安全模块使得智能断路器与上行管理设备进行信息交互。
11.作为上述方案的优选，智能断路器包括下壳体、上壳体和上盖，下壳体和上壳体相扣合形成安装部件的安装室，安装室内固定有磁保持继电器，所述上壳体上部形成有凹槽，在凹槽底面上设置有若干与安装室相连通的散热孔，所述上盖扣合在上壳体上，上壳体与上盖之间形成散热室，在上壳体上下端面上分别设置有通风口。将智能断路器的hplc模块、磁保持继电器、处理器模块和电源模块都集成在安装室内，发热量集中，需要设计合理的散热结构。本方案中在上壳体设置凹槽并加盖上盖，在智能断路器一侧形成有散热室，并且在上壳体上开设散热孔，将安装室与散热室连通，并在散热室的四周上壳体上设置有通风口，电器件产生的热量通过散热孔汇集到散热室内，通过通风口进行通风将热量带走，对智能断路器内部起到了良好的散热作用。
12.作为上述方案的优选，在所述上壳体的背面侧上还设置有通风口。本方案在上壳体背面上也设置有通风口，使得在背面处也能进行通风散热，进一步加强了智能断路器散热效果。
13.作为上述方案的优选，在所述上壳体内侧表面上设置有若干固定筋条，在所述下壳体内侧表面设置有限位框，磁保持继电器设置在限位框内，固定筋条压在磁保持继电器表面上。本方案中固定筋条既对磁保持继电器的安装起到固定作用，由于固定筋条之间相间隔设置，安装后则在上壳体内表面与磁保持继电器表面之间形成空隙，使得热量能够更好好的通过散热孔进行散热。
14.因此，本实用新型的优点是：
15.实现了精准实时对低压需求侧的负荷管理。
16.在用电高峰时发送指令控制用户智能断路器在响应时间内进行断开，调动用户的闲置负荷，释放灵活用电负荷，增强电网度峰能力，大大缓解用电高峰时期负荷压力，达到削峰填谷，节能减排，提升设备利用率，减少输配电基建投入的效果。
17.利用载波通讯技术接收指令实现对末端电路的智能断路器的管理，只需将用户电器原有的断路器换成智能断路器，无需对设备进行大改造，对用户实现了精准的负荷远程自动控制。
18.在上壳体设置凹槽并加盖上盖，在智能断路器一侧形成有散热室，收集安装室内的热量进行散热，对智能断路器散热起到了良好的效果。
附图说明
19.图1是本实用新型的一种结构框示图；
20.图2是本实用新型中智能断路器的一种结构框示图；
21.图3是本实用新型中智能断路器的一种剖视结构示意图；
22.图4是本实用新型中上壳体的一种结构示意图。
[0023]1‑
用户端
ꢀꢀ2‑
电力运营端
ꢀꢀ3‑
电能控制端
ꢀꢀ4‑
集中器
ꢀꢀ5‑
电能采集器
ꢀꢀ6‑
智能短路器
ꢀꢀ7‑
孔卡
ꢀꢀ8‑
hplc模块
ꢀꢀ9‑
电源模块
ꢀꢀ
10
‑
处理器模块
ꢀꢀ
11
‑
磁保持继电器
ꢀꢀ
12
‑
按键模块
ꢀꢀ
13
‑
esam安全模块
ꢀꢀ
14
‑
下壳体
ꢀꢀ
15
‑
上壳体
ꢀꢀ
16
‑
上盖
ꢀꢀ
17
‑
安装室
ꢀꢀ
18
‑
散热室
ꢀꢀ
19
‑
散热孔
ꢀꢀ
20
‑
通风口
ꢀꢀ
21
‑
固定筋条。
具体实施方式
[0024]
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
[0025]
实施例：
[0026]
本实施例一种电力载波通信的全息感知电能调度系统，如图1所示，包括通过无线网络相连接的用户端1、电力运营端2和电能控制端3，电能控制端包括集中器5、若干用户电能采集器5和若干用户户内控制电器通断的智能断路器6。集中器与电力运营端通过无线网络相连，集中器分别与每户采集器通过电力传输线路相连接，采集器分通过电力传输线路与户内各智能断路器相连，智能断路器连接需要进行调控的电器插座或电器线路。
[0027]
集中器接收电力运营端调度指令，通过电力线路发送给对应用户电能采集器，由电能采集器发送给对应的智能断路器；
[0028]
用户端，电力运营端的调度信息，向电能控制端发送反馈信息；
[0029]
电力运营端，将调度指令下发给对应用户的智能断路器进行电能调度。
[0030]
电力运营端在用电高峰时发送指令控制用户智能断路器在响应时间内进行断开，调动用户的闲置负荷，释放灵活用电负荷，增强电网度峰能力，大大缓解用电高峰时期负荷压力，达到削峰填谷，节能减排，提升设备利用率，减少输配电基建投入的效果。
[0031]
低压用户基数庞大，调动低压用户的闲置负荷，通过低压需求侧响应，让千家万户参与到多高弹电网建设，唤醒“沉睡的资源”，为全方位向能源互联网演进，贡献巨大产品价值，对推动多元融合高弹性电网的建设和发展具有极为重要的现实意义。
[0032]
全省范围内现有低压用户2000余万，低压用户的响应潜力巨大，用户通过网上国网app具有邀约和签约两种模式参与电能调动，让低压用户自发参与响应，让出一部分非重要用电负荷（闲置负荷）。
[0033]
参与电能调度的用户用智能断路器代替原来的普通断路器，入户电力线接入智能断路器后，通过电力线宽带载波通讯（hplc）自动实现与电力运营端的互联互通（与自动搜表原理相同，集中器自动搜索智能断路器资产编号并与电力运营端通讯，建立智能断路器的档案，自动匹配到户号下）。供电企业与用户签订协议，供电企业可在设定的调度时段进行切断和送电。如设定在用电高峰期18点至20点时间段内进行调度，电力运营端在到达调度时间时，通过无线网络向用户端发送调度开始的信息，同时通过无线网络向集中器发送调度指令，集中器通过电力载波通信方式将指令传递到每户的电能采集器，再传递到每户安装的智能短路器上，将智能断路器进行断闸，实现了用电高峰期电能调度。当调度时间结
束时，电力运营端在发送闭合指令，智能断路器接收到后合闸恢复正常状态。
[0034]
如图2所示，智能断路器包括空开7、hplc模块8、磁保持继电器11、处理器模块10、按键模块12、esam安全模块13和电源模块9，空开输入端连接单相电，空开输出端通过电力线连接负载，hplc模块输入端通过电力线连接在空开输入端，hplc模块输出端与处理器模块相连，所述磁保持继电器连接在空开输出端火线上，磁保持继电器控制端与处理器相连，电源模块连接在hplc模块上，按键模块、esam安全模块分别与处理器模块相连，esam安全模块连接至上行管理设备。其中hplc模块即电力载波通信模块，用于接收电力载波信号，并将电力载波信号转换成处理器单元能够接收的信号，hplc模块采用plc宽带芯片zc3750实现电力载波通讯的一个电路板。处理器模块根据信号对磁保持继电器发送指令，处理器模块主要采用主控芯片n32l403k8芯片。
[0035]
如图3和图4所示，智能断路器包括下壳体14、上壳体15和上盖16，下壳体和上壳体相扣合形成安装部件的安装室17，安装室内固定有磁保持继电器14。上壳体内侧表面上设置有若干固定筋条21，在下壳体内侧表面设置有限位框，磁保持继电器设置在限位框内，固定筋条压在磁保持继电器表面上。
[0036]
上壳体上部形成有凹槽，在凹槽底面上设置有若干与安装室相连通的散热孔19，上盖扣合在上壳体上，上壳体与上盖之间形成散热室18，在上壳体上下端面上分别设置有通风口20，以及在上壳体的背面侧上还设置有通风口20。
[0037]
电器件产生的热量通过散热孔汇集到散热室内，通过通风口进行通风将热量带走，对智能断路器内部起到了良好的散热作用。
[0038]
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
[0039]
尽管本文较多地使用了用户端、电力运营端、电能控制端、集中器、电能采集器等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。