CN116054175A - 配电箱及供电控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电箱及供电控制系统，包括：多个断路模块，每个所述断路模块的输入端连通供电侧，输出端连接负载；控制模块，根据用户指令设置本户的柔度响应值，收到供电侧的电力调度指令后根据柔度响应值的大小来控制所述断路模块降低负载以满足电力调度要求。本发明可以在用电高峰时进行柔度响应，可远程切除户用配电柜不必要负载，实现用电高峰调节，减轻电网压力，实现更为科学的用电管理。

Description

配电箱及供电控制系统

技术领域

本发明涉及能源调度技术领域，特别是涉及一种配电箱及供电控制系统。

背景技术

现有户用配电箱主要由电度表、电源总闸开关、漏电保护器单元、过载及短路保护、保险丝单元组成，其无法实现远程管理、控制，无法区分用电负荷的重要等级，不能实现用电高峰调节及负荷转移。

在当前社会电力负荷峰值问题突出的情况下，各地针对能耗管控的力度也在不断加大，陆续出台限电、有序用电政策。发展柔性技术对解决当下电力负荷峰值突出问题具有重要意义。

本专利提出了一种户用级能源调度系统配电箱，通过智能仪表和数字化设备实现配电系统各类电气参数监测，实施有效的电能管理，远程实现高峰调节和负载转移策略，优化资源调配。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中的供电箱不能够按需降低负荷的技术问题，提出一种配电箱及供电控制系统。

本发明采用的技术方案是：

本发明提出了一种配电箱，包括：

多个断路模块，每个所述断路模块的输入端连通供电侧，输出端连接负载；

控制模块，根据用户指令设置本户的柔度响应值，收到供电侧的电力调度指令后根据柔度响应值的大小来控制所述断路模块降低负载以满足电力调度要求。

控制模块预设多个调度等级，并根据用户指令将各个断路模块分配至各个调度等级，当收到供电侧的电力调度指令后，先控制调度等级低的断路模块断开降低负荷，且配电箱当前的柔度响应值随着可关断的调度等级的减少而降低。

断路模块包括：断路器和计量模块，所述计量模块用于采集输出端负载的电信号参数。

本发明还包括数据传输模块，用于获取各个所述计量模块采集的电信号参数传输至供电侧的控制单元。

进一步的，根据用户指令设置的所述柔度响应值越大，对应可关断的调度等级越多。

本发明还包括电路总闸，输入端连接供电侧，输出端连接各个所述断路模块；电度表，用于统计用电量，连接在所述供电侧与所述电路总闸之间。

本发明还包括显示模块、漏电保护器单元、过载及短路保护模块。

本发明还提出一种供电控制系统，包括：

供电模块，为上述的配电箱供电；

控制单元，获取各个所述配电箱的电信号参数计算当前的运行负荷，当运行负荷超过预设运行负荷时根据各个配电箱的柔度响应值的大小来选择发送电力调度指令降低当前运行负荷。

进一步的，所述根据各个配电箱的柔度响应值的大小来选择发送电力调度指令具体为：将各个所述配电箱按其对应柔度响应值从大到小依次排序，所述电力调度指令按配电箱的排序依次进行发送，直至运行负荷小于预设运行负荷时停止向所述配电箱发送电力调度指令。

进一步的，电力调度指令按配电箱的排序依次进行发送具体为：当排序在第n位的配电箱的当前柔度响应值小于或等于排序在第n+1位的配电箱的柔度响应值时，再向排序在第n+1位的配电箱发送电力调度指令。

与现有技术比较，本发明可以在用电高峰时进行柔度响应，可远程切除户用配电柜不必要负载，实现用电高峰调节，减轻电网压力，实现更为科学的用电管理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的框图；

图2为本发明实施例中的流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图以及实施例对本发明的原理及结构进行详细说明。

现有户用配电箱主要由电度表、电源总闸开关、漏电保护器单元、过载及短路保护、保险丝单元组成，其无法实现远程管理、控制，无法区分用电负荷的重要等级，不能实现用电高峰调节及负荷转移。在当前社会电力负荷峰值问题突出的情况下，各地针对能耗管控的力度也在不断加大，陆续出台限电、有序用电政策。因此发展柔性技术对解决当下电力负荷峰值突出问题具有重要意义。对此，本发明提出了一种户用级能源调度系统配电箱，通过智能仪表和数字化设备实现配电系统各类电气参数监测，实施有效的电能管理，远程实现高峰调节和负载转移策略，优化资源调配。

如图1、2所示，本发明提出了配电箱，具体包括：多个断路模块和控制模块，每个断路模块的输入端连接供电局的供电侧，输出端连接负载，例如冰箱、空调、洗衣机、电视等等，不同用电程度(该用电程度指的是可断开的程度，例如冰箱一般需要一直开着避免食材腐败，而过滤器等负载即使关断也不会造成太大影响，两者的用电程度不同)的负载连接不同的断路模块。控制模块可以接收供电侧的电力调度指令，并通过数据传输模块连接每一个断路模块，对每个短路模块单独进行开断控制，同时可以根据用户指令设置本户的柔度响应值，柔度响应值对应断路模块的可关断数量，当控制模块收到供电侧的电力调度指令后，开始根据柔度响应值的大小关断断路模块，降低该户配电箱的用电负荷以满足电力调度需求。

在具体的实施例中，控制模块预设有多个调度等级，并根据用户指令将各个断路模块分配至各个调度等级，当收到供电侧的电力调度指令后，先控制调度等级低的断路模块断开降低负荷(具体各个等级的关断过程可以间隔一定时间，留给供电侧一定的响应时间，避免关断过量影响用户体验)。且配电箱当前的柔度响应值随着可关断的调度等级的减少而降低。

例如可以设置成第一、第二、第三、第四调度等级，一级调度等级为最高等级，每个调度等级中可以包含多个断路模块，柔度响应值可以设置在0到1之间，0为不接受任何电力调度，1为可最大限度的接受电力调度，其余介于0--1之间。用户根据自身需求设定电力柔度响应值。例如设置为1时，第一、第二、第三、第四调度等级的断路模块都为可关断状态，设置成0.75时，第二、第三、第四调度等级为可关断状态，设置为0.5时，第三、第四调度等级为可关断状态，设置为0.25时，第四调度等级为可关断状态，设置为0时，即第一、第二、第三、第四调度等级都为不可调度状况，柔度响应值可以根据用户需求实时修改，避免影响用户正常的使用。

需要说明的是，配电箱的当前柔度响应值会随着调度等级的关断而降低，例如配电箱的柔度响应值为1，关断第四调度等级的断路模块后，该配电箱的当前柔度响应值降低为0.75，因为其第四调度等级不可再次关断，其可关断的调度等级只有第二、第三、第一调度等级了，除非用户重新打开第四调度等级的断路模块，其柔度响应值从新变回1。

具体第一、第二、第三、第四调度等级对应重要程度，依次分为重要(如冰箱)、次等重要(如照明)、一般(如电视)、不重要(如加湿器等)，根据下发至配电柜指令/用户所设定柔度响应值进行控制。

在具体的实施例中，断路模块包括：断路器(带电动操作机构，可被控制模块控制开断断路器)和计量模块，计量模块用于采集输出端负载的电信号参数，例如电流、用电量等等。

在具体的实施例中，配电箱采用CAN/485通信的方式，将各个计量模块所采集的电流、电量等信息传输到数据传输模块中，在通过控制模块整合本户能源信息后上传到上一级能源供应处(供电局)，供电局将整个区域的用户信息整合以便能源调度。

在具体的实施例中，配电箱还包括：电度表、电路总闸(带电动操作机构)、显示模块、漏电保护器单元、过载及短路保护模块。电路总闸的输入端连接供电侧，输出端连接各个所述断路模块；电度表用于统计该户的总用电量，连接在供电侧与电路总闸之间。配电箱具体还包括现有技术中常用的其他配件，不一一赘述。

显示模块上具体显示当前配电箱的系统总用电量，显示当前各个支路部分所用电量及支路负载功率，显示当前所设定的柔度响应值。

本发明还提出了一种供电控制系统，具体包括：供电模块和控制单元，供电模块即为供电电网，以及供电电网的配套设施等，控制单元与各个配电箱的数据传输模块通讯连接，可以获取各个配电箱的电信号参数，统筹计算电网的当前的运行负荷，当运行负荷超过预设运行负荷时根据各个配电箱的柔度响应值的大小来选择发送电力调度指令降低当前运行负荷，使电网的运行负荷能一直保持在预设运行负荷内安全运行。

根据各个配电箱的柔度响应值的大小来选择发送电力调度指令具体为：将各个配电箱按其对应柔度响应值从大到小依次排序，电力调度指令按配电箱的排序依次进行发送(具体是先向柔度响应值排在第一位的电控箱发送电力调度指令，当第一个的电控箱的当前的柔度响应值等于或低于排在第二位的电控箱的柔度响应值时，再向排在第二位的电控箱发送电力调度指令，依次类推下去)，直至运行负荷小于预设运行负荷时停止发送电力调度指令，配电箱未接收到电力调度指令后不再继续关断断路模块。

即对各用户柔度响应值由高至低依次进行负荷调度，即先关断柔度响应值高的用户的断电模块来降低负荷，直至当前运行负荷降低至预设负荷。户用配电箱的数据传输模块接收到调度指令后，根据负载重要程度由低至高依次切除，在整体用户侧响应后，平台进行监测及统计是否满足调度所需，不满足继续切除用户负载，直至满足调度所需为止，之后报送相关信息。

需要注意的是，上述所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，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 (10)

1.一种配电箱，其特征在于，包括：

多个断路模块，每个所述断路模块的输入端连通供电侧，输出端连接负载；

控制模块，根据用户指令设置本户的柔度响应值，收到供电侧的电力调度指令后根据柔度响应值的大小来控制所述断路模块减少负载。

2.如权利要求1所述的配电箱，其特征在于，所述控制模块预设多个调度等级，并根据用户指令将各个断路模块分配至由低到高排序的多个调度等级中，当收到供电侧的电力调度指令后，先控制排序低的调度等级中的断路模块断开降低负荷，且配电箱当前的柔度响应值随着可关断的调度等级的减少而降低。

3.如权利要求2所述的配电箱，其特征在于，根据用户指令设置的所述柔度响应值越大，对应可关断的调度等级越多。

4.如权利要求1所述的配电箱，其特征在于，所述断路模块包括：断路器和计量模块，所述计量模块用于采集输出端负载的电信号参数。

5.如权利要求4所述的配电箱，其特征在于，还包括数据传输模块，用于获取各个所述计量模块采集的电信号参数传输至供电侧的控制单元。

6.如权利要求1所述的配电箱，其特征在于，还包括电路总闸，输入端连接供电侧，输出端连接各个所述断路模块；电度表，用于统计用电量，连接在所述供电侧与所述电路总闸之间。

7.如权利要求1所述的配电箱，其特征在于，还包括显示模块、漏电保护器单元、过载及短路保护模块。

8.一种供电控制系统，其特征在于，包括：

供电模块，为多个权利要求1至7任一项所述的配电箱供电；

控制单元，获取当前的运行负荷，当运行负荷超过预设运行负荷时，根据各个配电箱的柔度响应值的大小来选择发送电力调度指令降低当前运行负荷。

9.如权利要求8所述的供电控制系统，其特征在于，所述根据各个所述配电箱的柔度响应值的大小来选择发送电力调度指令具体为：将各个所述配电箱按其对应柔度响应值从大到小依次排序，所述电力调度指令按配电箱的排序依次进行发送，直至运行负荷小于预设运行负荷时停止向所述配电箱发送电力调度指令。

10.如权利要求9所述的供电控制系统，其特征在于，所述电力调度指令按配电箱的排序依次进行发送具体为：当排序在第n位的配电箱的当前柔度响应值小于或等于排序在第n+1位的配电箱的柔度响应值时，再向排序在第n+1位的配电箱发送电力调度指令。

Images