CN106571675A - 一种电力管理设备 - Google Patents

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卡文艳
季晓刚
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    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
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Abstract

本发明公开了一种节能型电力管理设备，包括能耗监控配电箱，还包括上位机软件单元。该系统通过安装在企业供配网中的能耗监控配电箱，采集电力、电量、电能质量信号，实时提供配电网的电压与电流、各相负载、运行效率、功率因数、电能质量、谐波畸变率以及三相负载不平衡、电网损耗等状况，再将信号通过A/D转换器转换为数字信号传输到计算机中，计算机对数据进行存储、计算和分类存储到数据库中，以图表的形式评估分析，为用户实现高效管理提供了科学的依据。

Description

一种电力管理设备
技术领域
本发明涉及一种电力管理设备，更具体而言，具体涉及一种包括能耗监控配电箱和上位机软件单元的电力管理设备。
背景技术
目前的配电箱是在一定范围内所有用户用电总的一个电路分支箱，正常运行时借助手动分开或接通开关，当发生严重超载或短路故障时，配电箱中的空气开关会自动断开，从而起到保护设备和线路的作用。但是，这种传统的配电箱在给用户带来方便和安全的同时，也暴露出诸多的缺陷。传统的配电箱自动化程度低，无法实时监测用电情况，也无法自动计算出电能使用情况，当负荷超过一定数值时无法事先告警直至空开跳开，用户无法真正实现安全、高效、智能化的管理理念。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种节能型电力管理设备，系统通过安装在企业供配网中的能耗监控配电箱，采集电力、电量、电能质量信号，实时提供配电网的电压与电流、各相负载、运行效率、功率因数、电能质量、谐波畸变率以及三相负载不平衡、电网损耗等状况，再将信号通过A/D转换器转换为数字信号传输到计算机中，计算机对数据进行存储、计算和分类存储到数据库中，以图表的形式评估分析，为用户实现高效管理提供了科学的依据。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种电力管理设备，包括能耗监控配电箱，还包括上位机软件单元；所述能耗监控配电箱和上位机软件单元以485通讯方式或以太网通讯方式或采集器连接通讯。
进一步地，所述上位机软件单元由几台联网的并安装了软件系统的计算机组成。
更进一步地，所述能耗监控配电箱包括语音系统、电源电路、LCD显示、ARM芯片、AD采样、CT模组、通讯接口、控制电路及PT采样；所述语音系统通过输入端连接ARM芯片；所述电源电路通过输出端连接ARM芯片，通过输出端连接AD采样；所述LCD显示通过输入端连接ARM芯片；所述AD采样通过输入端连接CT模组，通过输出端连接ARM芯片；通讯接口通过输入端连接ARM芯片；所述控制电路通过输入端连接ARM芯片；所述PT采样通过输入端连接ARM芯片。
本发明的优点是：电力管理设备圆满地解决了传统的配电系统的不足，实现了电能在线实时监控、节能管理自动化、运行管理自动化、用电管理自动化、电能质量分析评估自动化、抄表自动化，在给用户带来用电安全性和方便管理的同时，也真正满足了大用户节能管理和能源分析评估的需求。用户可以根据报表来分析用电情况，然后优化设备利用率，最大化的减少电费开支。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
在附图中：
图1为本发明的能耗监控配电箱原理图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
参考图1，如图1所示的一种节能型电力管理设备，包括能耗监控配电箱，还包括上位机软件单元；所述能耗监控配电箱和上位机软件单元以485通讯方式或以太网通讯方式或采集器连接通讯。
电力管理设备通过安装在企业供配网中的能耗监控配电箱，采集电力、电量、电能质量信号，实时提供配电网的电压与电流、各相负载、运行效率、功率因数、电能质量、谐波畸变率以及三相负载不平衡、电网损耗等状况，再将信号通过A/D转换器转换为数字信号传输到计算机中，计算机对数据进行存储、计算和分类存储到数据库中，以图表的形式评估分析，为用户实现高效管理提供了科学的依据。
所述上位机软件单元由几台联网的并安装了软件系统的计算机组成，还可以配置一台读卡器，进行IC管理。上位机软件完成报表输出与监控功能，可以远程对用电用户进行用电管理及进行分析统计。
所述能耗监控配电箱包括语音系统、电源电路、LCD显示、ARM芯片、AD采样、CT模组、通讯接口、控制电路及PT采样；所述语音系统通过输入端连接ARM芯片；所述电源电路通过输出端连接ARM芯片，通过输出端连接AD采样；所述LCD显示通过输入端连接ARM芯片；所述AD采样通过输入端连接CT模组，通过输出端连接ARM芯片；通讯接口通过输入端连接ARM芯片；所述控制电路通过输入端连接ARM芯片；所述PT采样通过输入端连接ARM芯片。
所述语音系统为智能解码的语音系统。
所述电源电路为低功耗的电源电路。
所述AD采样为应用14位A/D转换芯片的AD采样。
所述通讯接口为485接口或以太网接口。
能耗监控配电箱可选用集中式放式机柜或分层嵌入式机柜系统。
电力管理设备的功能：
实时监控：使用单位可对每个房间的用电情况进行实时监控，实时监控的刷新速度是6秒一次，只要在6秒钟内就可以直观显示房间当前的用电数据(当前电流、剩余电量、已用电量、用电情况等)。
用电计量计费：用户用电时，机柜中的计量模块会通过采集其脉冲来进行计量(自动累减)，精度达1.0级。
预存电量低限提示报警：当用户所预存的电量已减到设定低限值时(一般设为5度)，系统将自动提示用户应尽快购电。
报警提示方式：①系统自动打印报表后张贴公布；
②数据管理器上蜂鸣器报警；
③关联用户电话报警；
④显示屏显示报警。
预购电量：用户首先到管理员处购电，在线模式下系统将在十秒钟内自动为用户充值，离线模式下可通过IC卡方式充值，然后系统会自动给用户供电。当用户剩余电量为零时，系统将自动切断供电，直至用户重新充值。
短路保护：当用户用电发生严重短路时，分路断路器能自动跳闸，及时切断电路，只有当用户的短路状态解除之后，重新推上分路断路器，用户单元才可以继续用电。
限定用电时间：用户可以根据自身管理需求，对需要控制用电时间的单元进行定时控制，系统共有20个定时器，定时类型多样，可按不同的日期和不同的用户组别分别进行控制其开/关，还可在不同的定时段内选用不同的单路限流值。
负载限制：使用单位根据自身管理上的要求，可对用户单元的最大负荷进行统一、分组、单独设置不同限流值。当某单元实际用电负荷超过设定的用电负荷时，系统将自动切断该单元供电，只有当管理员对该单元进行过流复位时，用户单元才可以继续用电，各单元的限流值从0到单路最大负荷电流值(最大为40A)可选。
单元用电情况查询：在系统软件和数据管理器上，可随时查询用户房间实时用电情况，也可在系统软件上查询用户用电的历史数据。
自动报警：当系统检测到通讯故障，或计量模块控制错误时，会采用蜂鸣器报警。
免费基础电量设置：免费基础电量设置方式灵活，使用单位可按每月/季度/年对用户设定不同的的免费基础用电量。
自动抄表：本系统不需要工作人员到现场对用电量的集抄，而是通过数据集中器直接将用电数据采集到计算机上，软件会根据用户设置自动输出报表。
退费管理：使用单位可以对用户单元进行退费处理，并打印出所有退费用电单元的退费明细表；当用户调换房间后，系统软件可对用户的剩余电量进行数据调换。
非法操作、误操作提醒：当用户对系统进行误操作时，系统会自动对其进行阻挡，当用户试图做一些对系统可能有较大影响的操作时，系统也将有所提示，保障操作安全。当系统采用用卡模式时，系统对伪卡、错卡也有识别提示功能。
权限管理：软件系统可有多个操作员或管理员，并能对其进行权限分配，只有当用户用正确的用户名和口令登录时才能得到自己相应的权限。
操作日志查询：软件系统可把操作员或管理员的操作记录到日志中，需要时可根据时间或用户名进行查询。
掉电数据保护、断电恢复功能：当电脑因非正常关机而引起数据库损坏时，系统软件会自动对数据库进行修复，绝对保障数据的安全。
报表打印功能：系统软件中含有报表打印功能，报表格式可以灵活设置。
恶性负载识别：当用户使用违规大功率电器或纯阻性负载(如：电炉，热得快等)时，系统将自动识别为恶性负载，根据软件设定自动切断其电源，只有当管理员在监控电脑上对其进行复位后，用户才可继续用电，有效地避免了发生用电事故。
电力管理设备可以进行多层管理，物业中心可以下属多个管理员。
电力管理设备的主要技术参数：
●工作场所：室内
●工作方式：长期连续工作
●计量精度：1.0级
●系统输入电源：三相380伏50HZ
●电缆引入方式：3(相线)/1(中性线)/1(地线)，TN-S
●分路用户输出电源：单相220伏50HZ
●分路最大电流负荷：6A～40A(可选)
●分路短路保护值：10A～40A(可选)
●分路功耗：≤1W
●阻性负载限制：100W以上可设定
●使用环境温度：-10～+50℃
●使用环境湿度：≤90％RH
●潜动：防潜动
●最大电量存储值：一万五千度
●数据传送方式：网络传输、射频卡传输(可选)
●机壳绝缘电阻：≥5MΩ
●机柜使用寿命：≥10年
●显示方式：液晶汉字显示
●安全性：符合民用低压配电装置要求
●可靠性：产品能耐受电源瞬变脉冲干扰冲击并正常工作
●PC机配置：CPU 2.00GHz,内存1G,，主板要有一个闲置COM口，操作系统:win XP,2000，win7；
●最大计量数：一只分层式机柜最多可管理40个单元；一只集中式机柜最多可管理112个单元
●封装方式：计量模块采用阻燃式封装，有效防止了由于过热而引起火灾
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，本发明包括但不限于本实例，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种电力管理设备，包括能耗监控配电箱，其特征在于：还包括上位机软件单元；所述能耗监控配电箱和上位机软件单元以485通讯方式或以太网通讯方式或采集器连接通讯。
2.根据权利要求1所述的电力管理设备，其特征在于：所述上位机软件单元由几台联网的并安装了软件系统的计算机组成。
3.根据权利要求1所述的电力管理设备，其特征在于：所述能耗监控配电箱包括语音系统、电源电路、LCD显示、ARM芯片、AD采样、CT模组、通讯接口、控制电路及PT采样；所述语音系统通过输入端连接ARM芯片；所述电源电路通过输出端连接ARM芯片，通过输出端连接AD采样；所述LCD显示通过输入端连接ARM芯片；所述AD采样通过输入端连接CT模组，通过输出端连接ARM芯片；通讯接口通过输入端连接ARM芯片；所述控制电路通过输入端连接ARM芯片；所述PT采样通过输入端连接ARM芯片。
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