一种远程电力负荷调控装置的制作方法

1.本实用新型涉及电力调控技术领域，尤其是指一种远程电力负荷调控装置。


背景技术：

2.工业是我国能源消耗的大户，其能源消耗量占据了全国能源消耗总量的70％左右。且工业企业在能源管理方面存在着较多难点，一是工业领域能源消耗量大且能源消耗量一直在逐年增加，管理起来具有一定难度。二是工业企业对于企业内部的用能情况不敏感，能耗数据获取不及时，数据覆盖面窄，不能反映即时的能源消耗和节能的状况。其中电力负荷，是工业企业的主要用能种类，通过对其电力负荷的计量管理，能够实现节能降耗和提高能源利用率的目的。但在现有的电力负荷的计量管理过程中，在对电力负荷进行调控时，常直接制定并发送控制指令，对于控制对象的执行条件并未进行相关的检测，若控制对象并不能具备控制指令的执行条件，很可能延误电力负荷的调控，电网运行也可能因此出现故障，电网运行的安全性难以得到保障。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是克服现有技术中的缺点，提供一种远程电力负荷调控装置，通过负荷控制模块对线路节点内的塑壳开关的控制条件进行判断，获取控制条件后再制定对应的负荷调控指令进行电力调控，能够解决现有的电力调控过程中因无法对控制对象的执行条件进行判断引起的调控延误问题，使得电力负荷调控能够得到提高，电网运行的安全性能够得到保障。
4.本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现：
5.一种远程电力负荷调控装置，包括主控模块、负荷控制模块和显示模块，所述主控模块与负荷控制模块连接，所述负荷控制模块用于对塑壳开关的控制条件进行判断，所述主控模块用于根据塑壳开关的控制条件制定负荷调控指令，所述负荷控制模块还用于根据负荷调控指令控制塑壳开关跳闸，所述显示模块与主控模块连接，所述显示模块用于指示远程电力负荷调控装置的运行状态以及对应配电线路的运行状态。
6.进一步的，所述负荷控制模块包括本地跳闸控制电路和接入状态检测电路，所述本地跳闸控制电路与接入状态检测电路连接，所述本地跳闸控制电路用于根据主控模块的负荷调控指令进行跳闸控制，所述接入状态检测电路用于检测本地跳闸控制电路内继电器以及塑壳开关的接线状态。
7.进一步的，所述本地跳闸控制电路包括跳闸控制端口rl_ctrl、跳闸使能端口rl_en、供电端口vdd、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电容c1、电容c2、二极管d1、三极管q1、三极管q2和继电器jk，所述电阻r1的一端与跳闸控制端口rl_ctrl连接，所述电阻r1的另一端与三极管q1的集电极连接，所述电阻r2的一端与跳闸使能端口rl_en连接，所述电阻r2的另一端与三极管q1的基极连接，所述三级管q1的发射极接地，所述三级管q1的集电极还与三极管q2的基极连接，所述三级管q1的发射极以及集电极之间还并联有电阻r3以及电容c1，
所述三级管q2的发射极接地，所述三级管q2的集电极与继电器jk的第二端口连接，所述继电器jk的第一端口通过电阻r4与供电端口vdd连接，所述电阻r2的两端还并联有电容c2，所述继电器jk的第一端口和第二端口上还并联有二极管d1，所述继电器jk的第三端口接市电l线，所述继电器jk的第四端口与塑壳开关的励磁线圈的电源引脚连接。
8.进一步的，所述接入状态检测电路包括检测控制端口ctri/o、供电端口vcc、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、二极管d2、稳压二极管d3、光电耦合器q3、光电耦合器q4、mos管q5、三极管q6、电容c3和电容c4，所述二极管d2的正极与继电器jk的第三端口连接，所述二极管d2的负极依次通过电阻r5、电阻r6、电阻r7和电阻r8与稳压二极管d3的负极连接，稳压二极管d3的正极与继电器jk的第四端口连接，所述稳压二极管d3的两端还并联有电容c3，所述稳压二极管d3的正极还与mos管q5的源极连接，所述mos管q5的栅极和源极之间还并联有电阻r9，所述mos管q5的栅极通过电阻r10与光电耦合器q3的第四引脚连接，所述光电耦合器q3的第三引脚与继电器jk的第四引脚连接，所述光电耦合器q3的第一引脚与供电端口vdd连接，所述光电耦合器q3的第二引脚通过电阻r11与检测控制端口ctri/o连接，所述mos管q5的漏极与光电耦合器q4的第一引脚连接，所述光电耦合器q4的第二引脚通过电阻r12与继电器jk的第四引脚连接，光电耦合器q4的第三引脚与供电端口vcc连接，所述光电耦合器q4的第四引脚通过电阻r13与三极管q6的基极连接，所述三极管q6的发射极接地，所述光电耦合器的第四引脚还通过电阻r14接地，所述三极管q6的集电极通过电阻r15与供电端口vcc连接，所述三极管q6的发射极和基极之间还并联有电容c4。
9.进一步的，所述负荷控制模块通过三极管q6集电极的输出信号获取接入状态检测电路的检测结果。
10.进一步的，还包括通讯模块和时钟模块，所述通讯模块以及时钟模块均与主控模块连接，所述通讯模块还与负荷控制模块连接，所述负荷控制模块和主控模块通过通讯模块进行数据通信，所述时钟模块用于为远程电力负荷调控装置提供时钟信号。
11.进一步的，还包括电源模块，所述电源模块同时与主控模块、负荷控制模块、显示模块、通讯模块以及时钟模块连接，所述电源模块用于为主控模块、负荷控制模块、显示模块、通讯模块以及时钟模块提供电源支持。
12.进一步的，所述显示模块包括运行指示灯、脉冲指示灯、通信指示灯和报警指示灯，所述主控模块根据配电线路的电力数据控制运行指示灯、脉冲指示灯、通信指示灯和报警指示灯的亮灭以及对应的闪烁频率，所述运行指示灯、脉冲指示灯、通信指示灯和报警指示灯通过亮灭状态以及闪烁频率指示远程电力负荷调控装置的运行状态以及对应配电线路的运行状态。
13.本实用新型的有益效果是：
14.能够通过负荷控制模块对线路节点的塑壳开关的控制条件进行判断，在需要通过对塑壳开关进行跳闸控制来实现负荷调控时，能够避免因塑壳开关无法执行负荷调控命令而出现的负荷调控延误情况，能够有效保障负荷调控效率，从而保障电网运行的安全性。
附图说明
15.图1是本实用新型的一种结构示意图；
16.图2是本实用新型实施例的一种本地跳闸控制电路示意图；
17.图3是本实用新型实施例的一种接入状态检测电路示意图。
18.其中：1、主控模块，2、负荷控制模块，3、显示模块，4、通讯模块，5、时钟模块，6、电源模块。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步描述。
20.实施例：
21.一种远程电力负荷调控装置，如图1所示，包括主控模块1、负荷控制模块2和显示模块3，所述主控模块与负荷控制模块连接，所述负荷控制模块用于对塑壳开关的控制条件进行判断，所述主控模块用于根据塑壳开关的控制条件制定负荷调控指令，所述负荷控制模块还用于根据负荷调控指令控制塑壳开关跳闸，所述显示模块与主控模块连接，所述显示模块用于指示远程电力负荷调控装置的运行状态以及对应配电线路的运行状态。
22.所述主控模块可以为单片机、mcu等元器件。
23.所述负荷控制模块包括本地跳闸控制电路和接入状态检测电路，所述本地跳闸控制电路与接入状态检测电路连接，所述本地跳闸控制电路用于根据主控模块的负荷调控指令进行跳闸控制，所述接入状态检测电路用于检测本地跳闸控制电路内继电器以及塑壳开关的接线状态。
24.所述本地跳闸控制电路如图2所示，包括跳闸控制端口rl_ctrl、跳闸使能端口rl_en、供电端口vdd、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电容c1、电容c2、二极管d1、三极管q1、三极管q2和继电器jk，所述电阻r1的一端与跳闸控制端口rl_ctrl连接，所述电阻r1的另一端与三极管q1的集电极连接，所述电阻r2的一端与跳闸使能端口rl_en连接，所述电阻r2的另一端与三极管q1的基极连接，所述三级管q1的发射极接地，所述三级管q1的集电极还与三极管q2的基极连接，所述三级管q1的发射极以及集电极之间还并联有电阻r3以及电容c1，所述三级管q2的发射极接地，所述三级管q2的集电极与继电器jk的第二端口连接，所述继电器jk的第一端口通过电阻r4与供电端口vdd连接，所述电阻r2的两端还并联有电容c2，所述继电器jk的第一端口和第二端口上还并联有二极管d1，所述继电器jk的第三端口接市电l线，所述继电器jk的第四端口与塑壳开关的励磁线圈的电源引脚连接。
25.继电器jk的第三端口对应yk+输出引脚，继电器jk的第四端口对应gjnd输出引脚，接入状态检测电路的输入端口依次接入yk+输出引脚和gjnd输出引脚，实现对于继电器以及对应塑壳开关的接线状态检测。
26.当负荷控制模块接收到主控模块发送的负荷调控指令后，会向跳闸控制端口rl_ctrl传输高电平信号，而当跳闸控制端口rl_ctrl输出为高电平，跳闸使能端口rl_en输出为低电平时，三极管q2导通，其集电极能输出跳闸信号，并通过继电器jk来实现跳闸控制，且为了实现精准的跳闸控制，跳闸控制时间为300ms。
27.通过使能、控制引脚的独立输出来防止出现跳闸误动作的发生，在未接收到负荷调控指令时，将跳闸使能端口rl_en置为高电平，而当跳闸使能端口rl_en输出为高电平时，三极管q1导通，三极管q2的集电极保持低电平，三极管q2截止，不管跳闸控制端口rl_ctrl输出为任何电平，继电器jk都不会执行跳闸输出。
28.所述接入状态检测电路如图3所示，包括检测控制端口ctri/o、供电端口vcc、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、二极管d2、稳压二极管d3、光电耦合器q3、光电耦合器q4、mos管q5、三极管q6、电容c3和电容c4，所述二极管d2的正极与继电器jk的第三端口连接，所述二极管d2的负极依次通过电阻r5、电阻r6、电阻r7和电阻r8与稳压二极管d3的负极连接，稳压二极管d3的正极与继电器jk的第四端口连接，所述稳压二极管d3的两端还并联有电容c3，所述稳压二极管d3的正极还与mos管q5的源极连接，所述mos管q5的栅极和源极之间还并联有电阻r9，所述mos管q5的栅极通过电阻r10与光电耦合器q3的第四引脚连接，所述光电耦合器q3的第三引脚与继电器jk的第四引脚连接，所述光电耦合器q3的第一引脚与供电端口vdd连接，所述光电耦合器q3的第二引脚通过电阻r11与检测控制端口ctri/o连接，所述mos管q5的漏极与光电耦合器q4的第一引脚连接，所述光电耦合器q4的第二引脚通过电阻r12与继电器jk的第四引脚连接，光电耦合器q4的第三引脚与供电端口vcc连接，所述光电耦合器q4的第四引脚通过电阻r13与三极管q6的基极连接，所述三极管q6的发射极接地，所述光电耦合器的第四引脚还通过电阻r14接地，所述三极管q6的集电极通过电阻r15与供电端口vcc连接，所述三极管q6的发射极和基极之间还并联有电容c4。
29.接入状态检测电路对于塑壳开关和继电器的接线状态检测主要包括了对于继电器的两个输出引脚是否分别接入市电回路的l线和塑壳开关励磁线圈的电源脚，塑壳开关励磁线圈的接地引脚是否接入市电回路的n线，且接线完成后，其对应的接入电压是否准确。yk+输出引脚通过与二极管d2相连，并依次通过分压电阻r5、电阻r6、电阻r7和电阻r8对接入电压进行降压处理，从而实现对于电容c2的充电。在需要进行接入状态检测时，给检测控制端口ctri/o一个触发信号，检测控制端口ctri/o输出低电平，光电耦合器q3导通，同时mos管q5导通，能够将电容c3储存的电压输送至光电耦合器q4，光电耦合器q4导通，三极管q6的发射极变为高电平，三极管q6导通，三极管q6的集电极，即接入状态检测电路的输出信号端输出低电平。但若yk+输出引脚未输出有效信号，则接入状态检测电路的输出信号端输出高电平。
30.所述负荷控制模块通过三极管q6集电极的输出信号获取接入状态检测电路的检测结果。
31.当三极管q6集电极的输出信号的电平为低电平时，本地跳闸控制电路内继电器以及塑壳开关的接线状态符合控制条件，当三极管q6的集电极的输出信号的电平为高电平时，本地跳闸控制电路内继电器以及塑壳开关的接线状态不符合控制条件。
32.还包括通讯模块4和时钟模块5，所述通讯模块以及时钟模块均与主控模块连接，所述通讯模块还与负荷控制模块连接，所述负荷控制模块和主控模块通过通讯模块进行数据通信，所述时钟模块用于为远程电力负荷调控装置提供时钟信号。
33.通讯模块可以为无线、4g、蓝牙等通信模组，并具体通过uart与主控模块进行数据交互，并能够通过无线传输方式将主控模块的负荷调控指令传输至负荷控制模块，同时通过无线传输方式接收负荷控制模块的控制条件判断结果，并传输至主控模块。
34.所述时钟模块通过iic总线与主控模块进行数据交互，能够提供精准的时钟信号，并支持远程时钟设置和时钟自动校准。
35.还包括电源模块6，所述电源模块同时与主控模块、负荷控制模块、显示模块、通讯
模块以及时钟模块连接，所述电源模块用于为主控模块、负荷控制模块、显示模块、通讯模块以及时钟模块提供电源支持。
36.电源模块可以为电池组，并通过稳压芯片等电压转换器件进行电压转换，能够为其他模块提供不同电压等级的工作电压。
37.所述显示模块包括运行指示灯、脉冲指示灯、通信指示灯和报警指示灯，所述主控模块根据配电线路的电力数据控制运行指示灯、脉冲指示灯、通信指示灯和报警指示灯的亮灭以及对应的闪烁频率，所述运行指示灯、脉冲指示灯、通信指示灯和报警指示灯通过亮灭状态以及闪烁频率指示远程电力负荷调控装置的运行状态以及对应配电线路的运行状态。
38.具体的，所述运行指示灯采用了高亮、长寿命绿色led灯，能够对远程电力调控装置的运行状态以及远程电力调控装置接入的配电线路的运行状况进行指示。当运行指示灯以1hz的频率闪烁时，表示远程电力调控装置及其接入的配电线路运行正常；若运行指示灯以2.5hz的频率快闪1次后灭2秒则指示存在a相缺相问题；若运行指示灯以2.5hz的频率快闪2次后灭2秒则指示存在b相缺相问题；若运行指示灯以2.5hz的频率快闪3次后灭2秒则指示存在c缺相问题；若运行指示灯以2.5hz频率快闪4次后灭2秒则指示存在两相缺相或者电压逆相序的问题。
39.所述脉冲指示灯则采用了高亮、长寿命红色led灯，且处于常灭状态，能够按照脉冲常数要求进行闪烁，从而指示有功电能量。
40.所述通信指示灯采用了高亮、长寿命蓝色led灯，且处于常灭状态，在存在上行或下行通讯时，以5hz的频率闪烁3秒，且在通讯模块出现通信异常时，长亮，以指示通讯模块的异常。
41.所述报警指示灯采用了高亮、长寿命黄色led灯，且处于常灭状态，当报警指示灯以2.5hz的频率快闪2次后灭2秒时，指示存在至少有一相电流逆相序的问题；当报警指示灯以2.5hz的频率快闪3次后灭2秒时，则指示存在功率反向的问题。
42.以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。