CN214846314U - 一种基于电力载波通信的智能家居控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种基于电力载波通信的智能家居控制系统及方法，其中系统包括：台区宽带载波集中器，用于接收云端运营平台指令，发送第一载波信号到总控器；所述总控器设置在电表箱内，与进户总线连接，接收第一载波信号并发出第二载波信号到负载控制器；所述负载控制器设有继电器，当接收到第二载波信号时，控制继电器工作，切断负载的供电。本实用新型通过载波通信，能够让国家电网管理端统一调控自愿参与电网削峰的用户的负载，实现低压侧的电网削峰。

Description

一种基于电力载波通信的智能家居控制系统

技术领域

本实用新型涉及载波通信技术领域，尤其是一种基于电力载波通信的智能家居控制系统。

背景技术

负荷转移管理是电力营销的主要工作内容，其目的在于通过改变电力消费的时间和方式，促进均衡用电提高电网负荷率，改善电网经济运行，优化电力资源配置和合理使用，同时也使客户从中受益。

电力需求的多样性和不确定性，使得按满足客户最大需求设置的发供电能力，在需求低谷时段大量被闲置，不仅增加了发供电成本，而且也增加了客户的电费负担。电力企业为了改变这种状况，着手研究并采取了用电负荷管理措施。初期，通过指导企业调整生产班次或调整上下班时间，高峰停运大型用电设备，达到错峰用电，使电网负荷率得到改善。随后又研究推出了与客户利益挂钩的经济激励措施，进一步鼓励客户自愿去改变用电时间和用电方式，使电网负荷率获得进一步提高，同时，客户也从中减少了电费支出。而高峰停运大型用电设备，是属于高压侧的负荷控制策略，在低压侧例如每家每户的用电，商场的用电并没有一种很好的调控方法，中国人口众多，自2020年实现全面小康社会以来，基本每家每户都通电，每户人家的用电设备也增多了，低压侧用电增加，电网峰值增大，高峰时间增强，然而其中有些设备并不需要长时间开启的，可以在高峰期间关闭，以达到削峰的目的，每家减少1w功耗，有100万户就能减少100万瓦，削峰很明显，然而现有技术缺少统一的对低压侧的调控设备，无法很好实现电网高峰期削峰。

实用新型内容

本实用新型解决了现有技术缺少统一的对低压侧的调控设备的问题，提出一种基于电力载波通信的智能家居控制系统，通过载波通信，能够让国家电网管理端统一调控自愿参与电网削峰的用户的负载，实现低压侧的电网削峰。

为实现上述目的，提出以下技术方案：

一种基于电力载波通信的智能家居控制系统，包括：

台区宽带载波集中器，用于接收云端运营平台指令，发送第一载波信号到总控器；

所述总控器设置在电表箱内，与进户总线连接，接收第一载波信号并发出第二载波信号到负载控制器；

所述负载控制器设有继电器，当接收到第二载波信号时，控制继电器工作，切断负载的供电。

所述1个台区宽带载波集中器对应若干个总控器，所述1个总控器对应若干个负载控制器，所述每个总控器和每个负载控制器均设有特定编号，所述第一载波信号设有对应每个总控制器的对应频段，所述第二载波信号设有对应每个负载控制器的对应频段。

本实用新型云端运营平台用于判断是否需要对低压侧的负载进行关闭，以达到削峰的目的，当需要对低压侧负载进行关闭时，云端运营平台发送关闭指令到台区宽带载波集中器，台区宽带载波集中器通过载波通信，发送关闭信号到总控器，总控器再通过载波通信将关闭信号发送到与其对应的负载控制器，最后由负载控制器关闭对应的负载，达到电网削峰的目的。低压侧用户多，整体功耗量大，做到低压侧削峰，能够大大减少电网的峰值，以及高峰期的持续时间，有利于电网能够输出稳定的功率，保证必须使用的用电器正常工作。

作为优选，所述继电器包括信号接收器、第一开关、电磁体、复位开关，所述信号接收器、第一开关、电磁体连接成回路，所述复位开关设置在负载控制器的供电线路上，所述电磁体设置在复位开关上方，用于控制复位开关通断。

负载控制器当接收到第二载波信号时，持续发出高电平到信号接收器，其他时间发送低电平，当信号接收器接收到高电平时，第一开关闭合，其他时间第一开关处于打开状态，此时电磁体导电产生磁性，进而将复位开关吸起，从而切断负载的供电线路。当负载控制器恢复发出低电平时，第一开关打开，电磁体失去磁性，复位开关在弹簧的作用下接通负载的供电线路。

作为优选，所述负载控制器外侧设有第二开关，所述第二开关与复位开关并联。

当云端运营平台通过负载控制器关闭了负载时，用户此时仍想使用该负载，能够通过闭合第二开关实现供电线路接通，实现削峰人性化。

作为优选，所述总控器包括总控模块，所述总控模块电连接有第一载波信号接收模块、负载识别模块、第一计时单元、第一载波信号发出模块和第一无线传输模块，

所述第一载波信号接收模块用于接收第一载波信号；

所述负载识别模块用于识别并记录输入负荷的变化情况；

所述第一计时单元用于总控模块计时；

所述总控模块根据输入负荷的变化情况，以时间轴为X轴，功率为Y轴，建立负荷的变化曲线，再将负荷的变化曲线转换为数字信号，通过所述第一无线传输模块发送到云端运营平台；

所述第一载波信号发出模块根据总控模块的指令，发出第二载波信号到负载控制器。

作为优选，所述负载控制器设置在进户总线与负载之间，包括主控模块，所述主控模块电连接有第二无线传输模块、第二计时单元和第二载波通信接收模块，

所述第二计时单元用于主控模块计时；

所述第二载波通信接收模块用于接收第二载波信号；

所述主控模块接收第二载波通信接收模块发送的第二载波信号，再发出控制信号到继电器，继电器接收控制信号并切断负载的供电；

所述主控模块通过第二无线传输模块将继电器切断负载的供电的时间发送到总控器。

作为优选，所述负载控制器包括壳体，所述壳体前端设有转换插头，后端设有转换插座，所述转换插头与主控模块电连接，所述转换插座与继电器电连接。

本实用新型的有益效果是：当需要对低压侧负载进行关闭时，云端运营平台发送关闭指令到台区宽带载波集中器，台区宽带载波集中器通过载波通信，发送关闭信号到总控器，总控器再通过载波通信将关闭信号发送到与其对应的负载控制器，最后由负载控制器关闭对应的负载，达到电网削峰的目的。低压侧用户多，整体功耗量大，做到低压侧削峰，能够大大减少电网的峰值，以及高峰期的持续时间，有利于电网能够输出稳定的功率，保证必须使用的用电器正常工作。

附图说明

图1是实施例系统的结构示意图；

图2是实施例继电器的结构示意图；

其中：1、信号接收器2、第一开关3、电磁体4、复位开关5、第二开关。

具体实施方式

实施例：

本实施例提出一种基于电力载波通信的智能家居控制系统，参考图1，包括：

台区宽带载波集中器，用于接收云端运营平台指令，发送第一载波信号到总控器；总控器设置在电表箱内，与进户总线连接，接收第一载波信号并发出第二载波信号到负载控制器；负载控制器设有继电器，当接收到第二载波信号时，控制继电器工作，切断负载的供电。

1个台区宽带载波集中器对应若干个总控器，1个总控器对应若干个负载控制器，每个总控器和每个负载控制器均设有特定编号，第一载波信号设有对应每个总控制器的对应频段，第二载波信号设有对应每个负载控制器的对应频段。

总控器包括总控模块，总控模块电连接有第一载波信号接收模块、负载识别模块、第一计时单元、第一载波信号发出模块和第一无线传输模块，第一载波信号接收模块用于接收第一载波信号；负载识别模块用于识别并记录输入负荷的变化情况；第一计时单元用于总控模块计时；总控模块根据输入负荷的变化情况，以时间轴为X轴，功率为Y轴，建立负荷的变化曲线，再将负荷的变化曲线转换为数字信号，通过第一无线传输模块发送到云端运营平台；第一载波信号发出模块根据总控模块的指令，发出第二载波信号到负载控制器。

负载控制器设置在进户总线与负载之间，包括储能电池，主控模块，主控模块电连接有第二无线传输模块、第二计时单元和第二载波通信接收模块，第二计时单元用于主控模块计时；储能电池给负载控制器供电，能通过电网充电。

第二载波通信接收模块用于接收第二载波信号；主控模块接收第二载波通信接收模块发送的第二载波信号，再发出控制信号到继电器，继电器接收控制信号并切断负载的供电；主控模块通过第二无线传输模块将继电器切断负载的供电的时间发送到总控器。

负载控制器包括壳体，壳体前端设有转换插头，后端设有转换插座，转换插头与主控模块电连接，转换插座与继电器电连接。

参考图2，继电器包括信号接收器1、第一开关2、电磁体3、复位开关4，信号接收器1、第一开关2、电磁体3连接成回路，复位开关4设置在负载控制器的供电线路上，电磁体3设置在复位开关4上方，用于控制复位开关4通断。负载控制器外侧设有第二开关5，第二开关5与复位开关4并联。

负载控制器当接收到第二载波信号时，持续发出高电平到信号接收器1，其他时间发送低电平，当信号接收器1接收到高电平时，第一开关2闭合，其他时间第一开关2处于打开状态，此时电磁体3导电产生磁性，进而将复位开关4吸起，从而切断负载的供电线路。当负载控制器恢复发出低电平时，第一开关2打开，电磁体3失去磁性，复位开关4在弹簧的作用下接通负载的供电线路。

当云端运营平台通过负载控制器关闭了负载时，用户此时仍想使用该负载，能够通过闭合第二开关5实现供电线路接通，实现削峰人性化。

本实用新型设置转换插头和转换插座的目的是使负载控制器方便使用，转换插头和转换插座包括各种型号的插头和插座，满足不同类型负载接入，且满足负载控制器通过现有的插座直接接入电网，避免拆除现有插座，方便对现有电网供电系统进行改造。

本实用新型云端运营平台用于判断是否需要对低压侧的负载进行关闭，以达到削峰的目的，当需要对低压侧负载进行关闭时，云端运营平台发送关闭指令到台区宽带载波集中器，台区宽带载波集中器通过载波通信，发送关闭信号到总控器，总控器再通过载波通信将关闭信号发送到与其对应的负载控制器，最后由负载控制器关闭对应的负载，达到电网削峰的目的。低压侧用户多，整体功耗量大，做到低压侧削峰，能够大大减少电网的峰值，以及高峰期的持续时间，有利于电网能够输出稳定的功率，保证必须使用的用电器正常工作。

Claims (6)

1.一种基于电力载波通信的智能家居控制系统，其特征是，包括：

台区宽带载波集中器，用于接收云端运营平台指令，发送第一载波信号到总控器；

所述总控器设置在电表箱内，与进户总线连接，接收第一载波信号并发出第二载波信号到负载控制器；

所述负载控制器设有继电器，当接收到第二载波信号时，控制继电器工作，切断负载的供电。

2.根据权利要求1所述的一种基于电力载波通信的智能家居控制系统，其特征是，所述继电器包括信号接收器(1)、第一开关(2)、电磁体(3)、复位开关(4)，所述信号接收器(1)、第一开关(2)、电磁体(3)连接成回路，所述复位开关(4)设置在负载控制器的供电线路上，所述电磁体(3)设置在复位开关(4)上方，用于控制复位开关(4)通断。

3.根据权利要求2所述的一种基于电力载波通信的智能家居控制系统，其特征是，所述负载控制器外侧设有第二开关(5)，所述第二开关(5)与复位开关(4)并联。

4.根据权利要求1所述的一种基于电力载波通信的智能家居控制系统，其特征是，所述总控器包括总控模块，所述总控模块电连接有第一载波信号接收模块、负载识别模块、第一计时单元、第一载波信号发出模块和第一无线传输模块，

所述第一载波信号接收模块用于接收第一载波信号；

所述负载识别模块用于识别并记录输入负荷的变化情况；

所述第一计时单元用于总控模块计时；

所述总控模块根据输入负荷的变化情况，以时间轴为X轴，功率为Y轴，建立负荷的变化曲线，再将负荷的变化曲线转换为数字信号，通过所述第一无线传输模块发送到云端运营平台；

所述第一载波信号发出模块根据总控模块的指令，发出第二载波信号到负载控制器。

5.根据权利要求4所述的一种基于电力载波通信的智能家居控制系统，其特征是，所述负载控制器设置在进户总线与负载之间，包括主控模块，所述主控模块电连接有第二无线传输模块、第二计时单元和第二载波通信接收模块，

所述第二计时单元用于主控模块计时；

所述第二载波通信接收模块用于接收第二载波信号；

所述主控模块接收第二载波通信接收模块发送的第二载波信号，再发出控制信号到继电器，继电器接收控制信号并切断负载的供电；

所述主控模块通过第二无线传输模块将继电器切断负载的供电的时间发送到总控器。

6.根据权利要求5所述的一种基于电力载波通信的智能家居控制系统，其特征是，所述负载控制器包括壳体，所述壳体前端设有转换插头，后端设有转换插座，所述转换插头与主控模块电连接，所述转换插座与继电器电连接。

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