CN110971002A - 一种工业用电的需求侧管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的属于用电调配系统技术领域，具体为一种工业用电的需求侧管理系统，包括用户管理端、服务器、控制中心和供电控制端，所述用户管理端的输出端与服务器的输入端连接，所述服务器的输出端与控制中心的输入端连接，所述控制中心的输出端与供电控制端的输入端连接；所述用户管理端设置有多个，且多个用户管理端对应一个控制中心；通过用户管理端的设置，能够对各个工业用户的使用情况进行实时监测，并作为判断该工业用户用电的情况，方便针对性的供电调控；通过控制中心和供电控制端的设置，能够对工业用户用电情况进行分析，且动态的对工业用户的供电情况进行改变，即节省电能，又能保证工业用户的正常用电。

Description

一种工业用电的需求侧管理系统
技术领域
本发明涉及用电调配系统技术领域，具体为一种工业用电的需求侧管理系统。
背景技术
电力是以电能作为动力的能源。发明于19世纪70年代，电力的发明和应用掀起了第二次工业化高潮。成为人类历史18世纪以来，世界发生的三次科技革命之一，从此科技改变了人们的生活。20世纪出现的大规模电力系统是人类工程科学史上最重要的成就之一，是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统。它将自然界的一次能源通过机械能装置转化成电力，再经输电、变电和配电将电力供应到各用户。
当今是互联网的时代，我们仍然对电力有着持续增长的需求，因为我们发明了电脑、家电等更多使用电力的产品。不可否认新技术的不断出现使得电力成为人们的必需品。
工业用户对于电能的集中用电时间通常有一定差别，现有的稳定供电方式，在用电高峰时，容易出现电能不够用的情况，在用电低谷时，容易造成电能的浪费，区别供电对于供电端来说具有节能的效果，且能够保证工业用户的正常用电。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工业用电的需求侧管理系统，以解决上述背景技术中提出的工业用户对于电能的集中用电时间通常有一定差别，现有的稳定供电方式，在用电高峰时，容易出现电能不够用的情况，在用电低谷时，容易造成电能的浪费，区别供电对于供电端来说具有节能的效果，且能够保证工业用户的正常用电的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工业用电的需求侧管理系统，包括用户管理端、服务器、控制中心和供电控制端，所述用户管理端的输出端与服务器的输入端连接，所述服务器的输出端与控制中心的输入端连接，所述控制中心的输出端与供电控制端的输入端连接；
所述用户管理端设置有多个，且多个用户管理端对应一个控制中心；
所述用户管理端包括电流采集端、电压采集端、微处理器、显示端和传输模块；
所述电流采集端、电压采集端的输出端通过数据线与微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端通过数据线与显示端和传输模块的输入端连接，所述电流采集端、电压采集端连接在用户的用电端，所述传输模块的输出端与服务器的输入端连接；
所述供电控制端包括时间模块、驱动控制端和变压器，所述驱动控制端的输出控制端与变压器的电压调节端连接，所述时间模块对输出控制端的工作计时；
所述用户管理端对用户的用电情况采集并将采集信息作为该用户的用电判断依据，所述用户管理端将采集信息通过服务器传输至控制中心，控制中心对采集信息接收、分析并针对性的控制供电控制端为用户提供稳定的电能。
优选的，所述用户管理端、服务器之间设置有交换机，且用户管理端、服务器之间通过交换机建立连接。
优选的，所述显示端为LCD显示器或者LED显示器。
优选的，所述传输模块为无线传输模块或者有线传输模块。
优选的，所述传输模块为无线传输模块，所述无线传输模块满足wifi通讯协议、gprs通讯协议、蓝牙通讯协议和ZigBee通讯协议。
优选的，所述电流采集端、电压采集端分别为电流传感器和电压传感器。
优选的，所述微处理器为PLC处理器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)通过用户管理端的设置，能够对各个工业用户的使用情况进行实时监测，并作为判断该工业用户用电的情况，方便针对性的供电调控；
2)通过控制中心和供电控制端的设置，能够对工业用户用电情况进行分析，且动态的对工业用户的供电情况进行改变，即节省电能，又能保证工业用户的正常用电。
附图说明
图1为本发明的系统逻辑框图；
图2为本发明用户管理端的系统逻辑框图；
图3为本发明供电控制端的系统逻辑框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例：
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种工业用电的需求侧管理系统，包括用户管理端、服务器、控制中心和供电控制端，所述用户管理端的输出端与服务器的输入端连接，所述服务器的输出端与控制中心的输入端连接，所述控制中心的输出端与供电控制端的输入端连接；
所述用户管理端设置有多个，且多个用户管理端对应一个控制中心；
所述用户管理端包括电流采集端、电压采集端、微处理器、显示端和传输模块；电流采集端、电压采集端分别为电流传感器和电压传感器。
霍尔电流传感器可以测量各种类型的电流，从直流电到几十千赫兹的交流电，其所依据的工作原理主要是霍尔效应。
当原边导线经过电流传感器时，①原边电流IP会产生磁力线，②原边磁力线集中在磁芯周围，③内置在磁芯气隙中的霍尔电极可产生和原边磁力线成正比的大小仅几毫伏的电压，④电子电路可把这个微小的信号转变成副边电流IS，⑤并存在以下关系式：
其中，IS—副边电流；
IP—原边电流；
NP—原边线圈匝数；
NS—副边线圈匝数；
NP/NS—匝数比，一般取NP＝1。
电流传感器的输出信号是副边电流IS，它与输入信号(原边电流IP)成正比，IS一般很小，只有100～400mA。如果输出电流经过测量电阻RM，则可以得到一个与原边电流成正比的大小为几伏的输出电压信号。
对于交流电压测量，可用电压互感器作为传感元件，即使用一台电压互感器将被测电压降至到可利用的低电压，然后通过相关电路变换成与被测电压成线性关系的直流电压送入到数据采集系统和A/D转换器。
当被测电压为直流电压时，可用分压电阻作为传感元件，并联在被测元件两端的电阻值应足够大(一般应控制在消耗功率小于被测电机额定功率的1/1000以下))，以尽可能地减少该回路电流产生的损耗给测量值造成的影响，对于低压电机，应在10KΩ左右。取该被测电压在电阻上的一部分电压降作为信号，直接送入到数据采集系统和A/D转换器。
所述电流采集端、电压采集端的输出端通过数据线与微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端通过数据线与显示端和传输模块的输入端连接，所述电流采集端、电压采集端连接在用户的用电端，所述传输模块的输出端与服务器的输入端连接；
所述供电控制端包括时间模块、驱动控制端和变压器，所述驱动控制端的输出控制端与变压器的电压调节端连接，所述时间模块对输出控制端的工作计时；
时间模块的主要功能是产生一个中央时钟信号，同时接收从外部来的一个时钟(外同步)信号。二者进行比较以后，产生一个控制用的时钟信号，由分配器分配给各个有关模块，控制整个交换机同步工作。分配器还将时钟信号送给各数字中继器和用于7号信令的信号链路等各种数字传输接口作为外同步信号。这个外同步信号一方面实现和数字传输系统的同步，另一方面通过传输设备送至其它交换局来实现整个交换网的网同步。
时间模块还产生一个实时时钟(即电子钟)，用于例如计费、记录等需要当地时间(时、分、秒)信号的部分。有的时钟信号单元也产生交换机所需用的各种数字信号音。能够定时的对驱动控制端控制作用。
所述用户管理端对用户的用电情况采集并将采集信息作为该用户的用电判断依据，所述用户管理端将采集信息通过服务器传输至控制中心，控制中心对采集信息接收、分析并针对性的控制供电控制端为用户提供稳定的电能。
用户管理端、服务器之间设置有交换机，且用户管理端、服务器之间通过交换机建立连接。
显示端为LCD显示器或者LED显示器。
传输模块为无线传输模块或者有线传输模块。
传输模块为无线传输模块，所述无线传输模块满足wifi通讯协议、gprs通讯协议、蓝牙通讯协议和ZigBee通讯协议。
以ZigBee通讯为例：
Zigbee的结构分为4层：分别是物理层，MAC层，网络/安全层和应用/支持层。其中应用/支持层与网络/安全层由Zigbee联盟定义，而MAC层和物理层由IEE802.15.4协议定义，以下为各层在Zigbee结构中的作用：
物理层：作为Zigbee协议结构的最低层，提供了最基础的服务，为上一层MAC层提供了服务，如数据的接口等等。同时也起到了与现实(物理)世界交互的作用；
MAC层：负责不同设备之间无线数据链路的建立，维护，结束，确认的数据传送和接收；
网络/安全层：保证了数据的传输和完整性，同时可对数据进行加密；
应用/支持层：根据设计目的和需求使多个器件之间进行通信。
Zigbee协议在满足条件的情况下，协调器将会自动组网。Zigbee组网有两个鲜明的特点：①一个Zigbee网络的理论最大节点数就是2的16次方也就是65536个节点，远远超过蓝牙的8个和Wifi的32个。②网络中的任意节点之间都可进行数据通讯。在有模块加入和撤出时，网络具有自动修复功能。这里有一个简单的例子：当一些人各自拥有一个网络模块终端时，只要他们在网络模块通信的范围内自动找到对方，他们就可以快速形成互连的网络。此外，由于人员的流动，他们之间的网络连接也会发生变化。
微处理器为PLC处理器。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种工业用电的需求侧管理系统，其特征在于：包括用户管理端、服务器、控制中心和供电控制端，所述用户管理端的输出端与服务器的输入端连接，所述服务器的输出端与控制中心的输入端连接，所述控制中心的输出端与供电控制端的输入端连接；
所述用户管理端设置有多个，且多个用户管理端对应一个控制中心；
所述用户管理端包括电流采集端、电压采集端、微处理器、显示端和传输模块；
所述电流采集端、电压采集端的输出端通过数据线与微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端通过数据线与显示端和传输模块的输入端连接，所述电流采集端、电压采集端连接在用户的用电端，所述传输模块的输出端与服务器的输入端连接；
所述供电控制端包括时间模块、驱动控制端和变压器，所述驱动控制端的输出控制端与变压器的电压调节端连接，所述时间模块对输出控制端的工作计时；
所述用户管理端对用户的用电情况采集并将采集信息作为该用户的用电判断依据，所述用户管理端将采集信息通过服务器传输至控制中心，控制中心对采集信息接收、分析并针对性的控制供电控制端为用户提供稳定的电能。
2.根据权利要求1所述的一种工业用电的需求侧管理系统，其特征在于：所述用户管理端、服务器之间设置有交换机，且用户管理端、服务器之间通过交换机建立连接。
3.根据权利要求1所述的一种工业用电的需求侧管理系统，其特征在于：所述显示端为LCD显示器或者LED显示器。
4.根据权利要求1所述的一种工业用电的需求侧管理系统，其特征在于：所述传输模块为无线传输模块或者有线传输模块。
5.根据权利要求4所述的一种工业用电的需求侧管理系统，其特征在于：所述传输模块为无线传输模块，所述无线传输模块满足wifi通讯协议、gprs通讯协议、蓝牙通讯协议和ZigBee通讯协议。
6.根据权利要求1所述的一种工业用电的需求侧管理系统，其特征在于：所述电流采集端、电压采集端分别为电流传感器和电压传感器。
7.根据权利要求1所述的一种工业用电的需求侧管理系统，其特征在于：所述微处理器为PLC处理器。
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