CN105911934A - 一种变电站节能优化控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变电站节能优化控制装置及方法，采用嵌入式设置，包括PIC QQ2013 单片机、射频芯片、存储芯片、继电器模块、电源接口、锂电池模块及电源转换模块，PIC QQ2013 单片机分别与射频芯片、存储芯片、继电器模块及锂电池模块相连，锂电池模块与电源转换模块相连，电源接口分别连接电源转换模块和继电器模块。本发明采集能耗设备电压数据，通过无线传感网络接收节能优化指令，控制冷却器、机构电热、空调、电暖气的开关操作，合理调整能耗设备运行，保证变电站室内良好的运行环境。减少变电站能耗的消耗，废气排放，节约能源，优化空调等能耗设备的能源利用效率。降低能源消耗与运营成本。

Description

一种变电站节能优化控制装置及方法

技术领域

本发明涉及一种变电站节能优化控制装置及方法，完成变电站运行设备的能耗采集与节能控制，减少能耗设备运行周期，提高变电站节能减排效果。

背景技术

变电站在无人值守管理过程中，为保证设备的稳定运行，采用冷却器、机构电热、空调等设备，降低或升高室内及设备内的温度。这些设备全天运行，消耗大量的电能，产生二氧化碳等废气。现有变电站室内运行环境的调整，往往依靠运维人员的经验，变电站室内的冷却器、机构电热、空调、电暖气等设备全天候运行，不能进行及时调整，造成大量的电量浪费。现有变电站运维工作中，运维人员不能对变电站内保护室、SF6室、母线室环境进行自动调温，无法实时、准确的掌握用电情况和能耗数据，不能合理的进行设备运行状态和参数的调节，无法根据实际情况对变电站能耗设备进行远程控制，造成了电能的大量损耗。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种变电站节能优化控制装置，解决了现有技术中无法根据实际情况对变电站能耗设备进行远程控制，造成了电能的大量损耗问题。

本发明的另一目的在于提供一种变电站节能优化控制装置的方法。

本发明的技术方案如下：

一种变电站节能优化控制装置，采用嵌入式设置，包括PIC QQ2013 单片机、射频芯片、存储芯片、继电器模块、电源接口、锂电池模块及电源转换模块，PIC QQ2013 单片机分别与射频芯片、存储芯片、继电器模块及锂电池模块相连，锂电池模块与电源转换模块相连，电源接口分别连接电源转换模块和继电器模块。

所述的PIC QQ2013 单片机为控制核心，完成数据处理和各模块控制，通过集成电路与各模块进行数据通讯连接。

所述的继电器模块接收到操作指令后，输出12V电流，完成能耗设备的开关控制。

所述的射频芯片为900Mhz频率，接收无线射频信号，发送监测数据和接收控制指令，射频芯片在感应到RFID射频信号后，建立无线通讯，进行数据的接收和发送。

所述的电源接口分别与冷却器、机构电热、空调、电暖气的电源连接，监测能耗设备的电压、电流及开关状态。

所述的电源转换模块完成供电电压的转换，将220V电压转换为12V电压，为锂电池、继电器提供电源。

本发明一种变电站节能优化控制装置的方法包括下述步骤：

采集能耗设备的开关状态，当通过无线射频信号接收到节能控制指令后，先判断能耗设备状态，确定能耗状态符合控制操作后，验证控制指令，核对完成后，控制继电器输出控制电流，完成能耗设备的运行控制；控制操作完成后，再次获取能耗设备状态，确认设备状态发生改变后，通过无线射频网络发送设备状态数据，实现变电站内能耗设备的开关控制和运行模式调整。

本发明的优点效果如下：

变电站节能优化控制装置，采用物联网技术，与开关柜冷却器、变压器机构电热、室内空调等设备进行连接，不影响能耗设备运行，获取能耗设备用电状态。在需要对变电站能耗设备进行节能优化时，判断能耗设备当前的开关状态，验证控制指令后，变电站节能优化控制装置，通过内部继电器输出，自动控制空调、电暖气设备运行，完成空调、电暖气设备开关控制操作，控制完成后返回能耗设备的实时状态，保证节能优化控制的准确性和实时性。无须变电站运维人员再到达变电站现场操作，实现变电站能耗设备的远程控制调整。

附图说明

图1为本发明的结构示意框图。

图2为本发明的控制方法流程图。

具体实施方式

实施例

如图1所示，变电站节能优化控制装置，完成变电站内开关柜冷却器、变压器机构电热、室内空调和电暖气设备的能耗采集和运行控制。装置采用嵌入式设置，由PIC QQ2013 单片机、射频芯片、存储芯片、继电器模块、电源接口、锂电池模块、电源转换模块构成；PIC QQ2013 单片机分别与射频芯片、存储芯片、继电器模块及锂电池模块相连，锂电池模块与电源转换模块相连，电源接口分别连接电源转换模块和继电器模块。PIC QQ2013 单片机为控制核心，完成装置的数据处理和各模块控制，通过集成电路与各模块进行数据通讯连接。PIC QQ2013 单片机，控制存储芯片工作，记录节能优化控制方法。控制射频芯片接收无线信号，发送采集能耗数据，接收节能优化指令。当接收能耗设备控制指令后，向继电器模块发送操作指令，继电器输出12V电流，完成变压器机构电热、室内空调和电暖气设备的开关控制。射频芯片为900Mhz频率，接收无线射频信号，发送监测数据和接收控制指令。射频芯片在感应到RFID射频信号后，建立无线通讯，进行数据的接收和发送。电源接口分别与冷却器、机构电热、空调、电暖气的电源连接，监测能耗设备的电压、电流及开关状态。装置可采集能耗装置电压范围20V-400V，记录设备的实时电压数据，实现能耗设备状态采集，满足变电站能耗设备运行状态采集应用，装置采用锂电池供电，电池由电源转换模块提供接入电源进行充电，保证装置长时间运行。电源转换模块完成装置供电电压的转换，将220V电压转换为12V电压，为锂电池、继电器提供电源。装置的工作温度在-10度-50度之间，适用于各种环境下变电站节能优化使用。

本发明的控制方法如图2所示，装置内存储的变电站节能优化控制方法过程，包括能耗设备状态实时感知、无线接收指令、判断能耗设备状态、验证控制指令、执行控制指令、获取设备状态，无线发送设备状态。装置实时运行，采集能耗设备的开关状态，当通过无线射频信号接收到节能控制指令后，先判断能耗设备状态，确定能耗状态符合控制操作后，验证控制指令，核对完成后，由装置控制继电器输出控制电流，完成冷却器、机构电热、空调、电暖气等能耗设备的运行控制。控制操作完成后，再次获取能耗设备状态，确认设备状态发生改变后，通过无线射频网络发送设备状态数据。实现变电站内冷却器、机构电热、空调、电暖气等能耗设备的开关控制和运行模式调整。根据能耗监测系统提供的变电站能耗数据和节能优化方案，执行运维人员的控制指令，方便变电站运维人员对变电站能耗设备的调整。

本发明变电站节能优化控制方法及装置，采集能耗设备电压数据，通过无线传感网络接收节能优化指令，控制冷却器、机构电热、空调、电暖气的开关操作，合理调整能耗设备运行，保证变电站室内良好的运行环境。减少变电站能耗的消耗，废气排放，节约能源，优化空调等能耗设备的能源利用效率。降低能源消耗与运营成本。

本发明针对在无人值守变电站使用的冷却器、机构电热、空调、电暖气等能耗设备，进行节能优化，调节设备的运行状态，既能保证变电站内控制设备稳定运行，又可以节约电能的使用，减少二氧化碳等废气的排放，实时掌握变电站这些能耗设备的运行情况，远程控制能耗设备调节和开关，对于降低变电站运维成本，减少废气排放，提高能源使用率，加强无人值守管理都是十分必要的。

Claims (7)

1.一种变电站节能优化控制装置，其特征在于采用嵌入式设置，包括PIC QQ2013 单片机、射频芯片、存储芯片、继电器模块、电源接口、锂电池模块及电源转换模块，PIC QQ2013 单片机分别与射频芯片、存储芯片、继电器模块及锂电池模块相连，锂电池模块与电源转换模块相连，电源接口分别连接电源转换模块和继电器模块。

2.根据权利要求1所述的一种变电站节能优化控制装置，其特征在于所述的PIC QQ2013 单片机为控制核心，完成数据处理和各模块控制，通过集成电路与各模块进行数据通讯连接。

3.根据权利要求1所述的一种变电站节能优化控制装置，其特征在于所述的继电器模块接收到操作指令后，输出12V电流，完成能耗设备的开关控制。

4.根据权利要求1所述的一种变电站节能优化控制装置，其特征在于所述的射频芯片为900Mhz频率，接收无线射频信号，发送监测数据和接收控制指令，射频芯片在感应到RFID射频信号后，建立无线通讯，进行数据的接收和发送。

5.根据权利要求1所述的一种变电站节能优化控制装置，其特征在于所述的电源接口分别与冷却器、机构电热、空调、电暖气的电源连接，监测能耗设备的电压、电流及开关状态。

6.根据权利要求1所述的一种变电站节能优化控制装置，其特征在于所述的电源转换模块完成供电电压的转换，将220V电压转换为12V电压，为锂电池、继电器提供电源。

7.根据权利要求1所述的一种变电站节能优化控制装置的方法，其特征在于包括下述步骤：

采集能耗设备的开关状态，当通过无线射频信号接收到节能控制指令后，先判断能耗设备状态，确定能耗状态符合控制操作后，验证控制指令，核对完成后，控制继电器输出控制电流，完成能耗设备的运行控制；控制操作完成后，再次获取能耗设备状态，确认设备状态发生改变后，通过无线射频网络发送设备状态数据，实现变电站内能耗设备的开关控制和运行模式调整。