一种新型负荷控制单元的制作方法

1.本实用新型涉及一种新型负荷控制单元，属于低压电器技术领域。


背景技术：

2.现有负荷控制单元或控制器，通常用作限制用户负荷，保证电网或者用户环境和设备安全。现有负荷控制单元单机运行，智能程度低，缺乏整体电网信息，仅能简单用于局部小负荷限流和保护。随着社会发展，双碳政策实施，新型电器和设备越多，这些设备功率大、启停频繁，电网冲击大；
3.目前已设计出多种负荷控制器或控制单元，可以实现短路、漏电保护以及电能计量。虽然可以实现部分情景负荷功能，但是分断小，只能用户小功率电器负荷控制功能；
4.对于用户单位来说，不仅希望负控设备保护功能，还希望能够实时了解的电器设备的能耗状态、以便及时更换高能耗电器，达到节约用电的目的；
5.配电网络设备老化是一个量变到质变的过程，传统负控单元仅能实现故障保护，用户希望能够实现异常预计，防患于未然，提高供电可靠性；
6.故障发生时，用户不仅希望设备快速保护，切断故障负载，更希望设备主动提示故障原因、故障前后的运行数据、实现快速故障定位，恢复供电。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本实用新型提供一种新型负荷控制单元，其集成度高，可靠性高，操作部署简单，采用加密方式传送控制指令，安全性高，支持多种加密算法，智能分析负荷状况，实时切除或投入负荷，操部署简单，可靠性高。
8.本实用新型提供一种新型负荷控制单元，其包括三相控制单元、单相控制单元、主站系统、智能终端、用电管理系统，所述三相控制单元、单相控制单元均包括执行结构、保护电路、交流采样、电能计量、通讯模组、处理器模块、加密单元、npu加速模块、存储单元，所述通讯模组与主站系统之间相连接，所述智能终端、用电管理系统相连接，所述三相控制单元、单相控制单元通过通讯模组、加密单元与主站系统相连接。
9.所述通讯模组与主站系统之间通过无线网络相连接，所述三相控制单元、单相控制单元通过通讯模组、加密单元采用无线网络与主站系统相连接。
10.所述通讯模组与主站系统之间通过有线网络相连接，所述三相控制单元、单相控制单元通过通讯模组、加密单元采用公网与主站系统相连接。
11.本实用新型的有益效果：
12.本实用新型提供一种新型负荷控制单元，其集成度高，可靠性高，操作部署简单，采用加密方式传送控制指令，安全性高，支持多种加密算法，智能分析负荷状况，实时切除或投入负荷，操部署简单，可靠性高。
附图说明
13.图1为本实用新型一种新型负荷控制单元的整体结构示意图。
14.图2为本实用新型一种新型负荷控制单元的另一结构示意图。
15.图3为本实用新型一种新型负荷控制单元的工作步骤结构示意图
16.(1、执行结构，2、保护电路，3、交流采样，4、电能计量，5、电能计量，6、npu加速模块，7、通讯模组，8、加密单元，9、加密单元)
具体实施方式
17.下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。
18.如图1至图3所示：本实用新型提供一种新型负荷控制单元，其包括三相控制单元、单相控制单元、主站系统、智能终端、用电管理系统，所述三相控制单元、单相控制单元均包括执行结构(1)、保护电路(2)、交流采样(3)、电能计量(4)、通讯模组(7)、处理器模块(5)、加密单元(8)、npu加速模块(6)、存储单元(9)，所述通讯模组(7)与主站系统之间相连接，所述智能终端、用电管理系统相连接，所述三相控制单元、单相控制单元通过通讯模组(7)、加密单元(8)与主站系统相连接
19.本实用新型中交流采样(3)用于采集低压电路电压、电流、漏电、功率、电流和温度数据，通讯模组(7)通过无线或有线网络与所述的用主站系统连接。
20.本实用新型中所述的用主站系统为安装在服务器上的管理软件；所述的移动终端为安装在智能手机上的应用软件，并通过无线网络与所述的用电管理系统连接，通过主站终端的控制界面，利用加密通道可以下发调度策略，负荷控制单元基于调度策略，控制执行结构实现切除或投入用户负荷；保护模块对采集到的电压、电流、漏电、功率、和电能进行运算以及比较，判断属于过载、短路、漏电、过热、超负荷的时候，传递指令给执行结构控制其切除符合电流，同时通过加密通信模组(7)将数据上传到调度主站。
21.本实用新型中负荷控制单元统内置多模gnss模组，支持北斗、gps导航系统，实现精准定位和精确授时，为故障定位提供精准的地理位置数据。故障发生时，负荷控制单元自动切除故障负荷，同时记录故障发生前后的运行数据和波形，这些记录以精准时间标记存储，上传主站后，主站利用其他监测数据，自动判断故障发生的原因、故障位置和影响范围。
22.本实用新型中三相控制单元、单相控制单元在公网或无线专网的情况下，通过加密模块借助通讯模组(7)接入主站，采用非对称加密算法，支持国密sm1 sm2sm4 sm7加密算法，加密/哈希硬件加速，实时加密传送控制指令、调度策略、运行数据。
23.本实用新型中加密单元(8)支持非对称加密，支持数字证书添加、更新、移除、备份和恢复，加密单元对于位于mcu微处理器和储存芯片中间，对于固件和数据加密，防止非授权的固件更新、数据读取、配置信息更改。嵌入式安全服务，在执行初始程序时执行安全验证并保护软ip,安全启动和安全固件升级，确保系统处于可信运行状态。
24.本实用新型中npu加速模块(3)主要功能是提供深度学习、ai识别算法加速，助力mcu利用电压、电流、地理位置数据ai模型实现非入侵式负荷识别等高级功能，同时利用ai模型提高预警信息的准确度，减少误报。
25.本实用新型中执行结构(1)主要用户负荷切断和投入功能，具有分断能力强、分断迅速、可靠性高的特点，可以安全切除大电流、高功率负荷。
26.本实用新型中计量模块采集电流、电压、以及相位数据，实时计算用户负荷功率、电能数据，具备高达5000:1的动态范围。能够同时测量基波和全波的有功功率、无功功率和视在功率，也可提供功率因数、电压电流有效值、电压电流相角、谐波计算,支持冻结电量，支持双向有功电能、双向无功电能。满足多种电网形式的计量需求。
27.一种新型负荷控制单元的使用方法包括以下步骤：
28.s00初始设置负荷控制单元；
29.s00初始设置负荷控制单元；
30.s00初始设置负荷控制单元；
31.s03通过主站控制界面，查看等单配置的负荷控制终端列表，选择需要配置的负荷控制单元，下发数字证书，远程使能数字证书；
32.s04远程或本地重启控制单元，以证书非对称加密模式接入主站，下发调度策略；
33.s05设置基础信息，包括初始目标负荷、电流、功率，保护动作阈值，选择下发负荷模型算法，启用负荷识别模型，重启负荷控制单元，进入正常运行状态s10；
34.s10负荷控制单元的交流采样(3)实时采集负荷电压、电流、漏电、温度信息，保护电路(2)进行滤波和实时分析、判断是否存在过流、漏电和短路、过热的故障，如果故障，则发出切除指令，执行结构迅速(1)切除用户负载，防止故障进一步扩大，同时把动作信息传输给mcu(5)，mcu记录并加密存储故障前后的电流、电压、漏电、温度数据和相关波形，同时加密上报保护信息；
35.s11微处理器模块将采集得到的电压、电流、功率、电能、温度数据通过加密单元(8)，利用通讯模组(7)传递给主站；用户通过主站或者移动终端查询的用负荷变化曲线(包括电流、电压、漏电、温度、功率、功率因数、电量等)。依据用户负荷设备的电流、功率变化曲线，和冻结电量数据，匹配用电策略，并与同区域同类型负荷比较，自动判断设备是否异常，对于长时间异常的及时预警，并发送处置建议。
36.上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。