CN215300271U - 一种基于电力载波技术的智能台区插座开关控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于电力载波技术的智能台区插座开关控制系统，包括移动端管理模块、电力站运营模块和智能开关控制模块，移动端管理模块和所述电力站运营模块之间通过无线通信传输模块进行信息交互，无线通信传输模块将来自电力站运营模块的控制信息传输给台区载波集中管理模块，智能开关控制模块包括若干个开关控制单元和若干个用于将电器与开关进行匹配的开关标记单元，开关控制单元和所述开关标记单元均与所述台区载波集中管理模块连接。每个台区宽带载波控制器负责控制智能开关控制模块中的多个用户家庭的载波开关控制器，通过控制用户侧的载波开关控制器控制用户对应电器开关的开启和关闭，达到低压侧错峰调峰的目的。

Description

一种基于电力载波技术的智能台区插座开关控制系统

技术领域

本实用新型涉及电力系统技术领域，具体涉及一种基于电力载波技术的智能台区插座开关控制系统。

背景技术

错峰用电是指根据电网负荷特性,通过行政、技术、经济等手段将电网用电高峰时段的部分负荷转移到用电低谷时段,从而减少电网的峰谷负荷差,最大限度提高发、供电设备的利用率,优化资源配置,提高电网安全性和经济性。

低压用户基数庞大，调动低压用户的闲置负荷，通过低压需求侧响应，让千家万户参与到多高弹电网建设，唤醒“沉睡的资源”，为全方位向能源互联网演进，贡献巨大产品价值，对推动多元融合高弹性电网的建设和发展具有极为重要的现实意义。利用先进的电力载波调控技术，能够实现及时的精准负荷控制和管理，增强电网度峰能力，可大大缓解用电高峰时期负荷压力，达到削峰填谷，节能减排，减少输配电基建投入的效果。目前已有的宽带载波技术大多应用在台区与用户之间的供电设备的监测与控制上，并没有与用户进行更深入的结合。

如中国专利CN109920237A，公开日2019年6月21日，一种基于宽带载波的分支识别和开关状态监测装置及方法，该装置包括带微控制器的主控模块、分支识别模块、电力宽带载波通信模块、计量模块、存储模块、人机交互模块及电源模块；分支识别模块用于将特征电流信号耦合到电力线上，并将接收到电力线上的特征电流信号解析出来；计量模块用于获取输入其中的三相电压、电流信号，并将电流、电压数据传送给该主控模块；电力宽带载波通信模块用于与远程终端通信连接，实现远程终端与主控模块之间的数据交互；其通过在台区供电网的各级分支开关节点处加装分支识别和开关监测装置及方法实现台区供电网络拓扑连接关系的自动识别，以及分支开关运行状态在线监测，满足台区供电网的实时监测需求。但是其并没有考虑与用户进行更进一步的配合，通过电力载波技术配合调控用户侧用电达到错峰调峰的目的。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：目前的电力载波控制系统没有与用户侧相结合，无法调控低压用户用电进行错峰调峰的技术问题。提出了一种能够通过电力载波技术调控低压用户用电量的基于电力载波技术的智能开关控制方法及系统。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：一种基于电力载波技术的智能台区插座开关控制系统，包括移动端管理模块、电力站运营模块和智能开关控制模块，所述移动端管理模块和所述电力站运营模块之间通过无线通信传输模块进行信息交互，所述无线通信传输模块将来自电力站运营模块的控制信息传输给台区载波集中管理模块，所述智能开关控制模块包括若干个开关控制单元和若干个用于将电器与开关进行匹配的开关标记单元，所述开关控制单元和所述开关标记单元均与所述台区载波集中管理模块连接。移动端管理模块通过无线通信传输模块接收电力站运营模块的电力调控申请，移动端管理模块接受电力调控申请后，电力站运营模块通过无线通信传输模块将控制指令传输到台区载波集中管理模块，台区载波集中管理模块包括若干个台区宽带载波控制器，每个台区宽带载波控制器负责控制智能开关控制模块中的多个用户家庭的载波开关控制器，通过控制用户侧的载波开关控制器控制用户对应电器开关的开启和关闭，达到低压侧错峰调峰的目的。

作为优选，所述开关控制单元包括若干个载波开关控制器，所述载波开关控制器分别位于不同开关盒的侧壁上。开关控制单元的载波开关控制器位于用户开关盒的侧壁上，每个用户中载波开关控制器的数量对应用户开关盒的数量。载波开关控制器与若干个家用控制开关或插座连接，有些家庭用灯可通过家用控制开关实现对灯的亮度档位调节，通过载波开关控制器控制家用控制开关可在用电高峰时将控制家用控制开关将灯的亮度档位调低，或者将位于同一空间比如客厅内的多个灯关闭，在用电高峰期只开启客厅内一个灯，从而降低该用户在用电高峰期的耗电量，帮助低压侧进行错峰调峰。

作为优选，所述开关控制单元还包括用于表示开关控制状态的开关显示子单元。开关显示子单元可以设置在开关盒的墙面部分，采用指示灯进行显示，当该开关盒处于调控状态时，指示灯亮起，可以提醒用户，也可以采用可变化颜色的指示灯进行不同状态的显示。

作为优选，所述开关控制单元还包括用于将开关盒锁定的开关锁定子单元，所述开关锁定子单元与所述载波开关控制器连接。开关锁定子单元可以是可以活动的限位件，限位件可以是呈长方体状的木块，木块对准开关盒开关按键位置，限位件即木块位于开关盒内部，其远离开关按键的一端延伸出开关盒并与外部的载波开关控制器连接，当开关控制单元接收指令动作时启动限位件，使限位件运动，顶住开关盒的开关按键部分，实现对开关盒的锁定。

作为优选，所述开关标记单元包括用电功率记录子单元、开关闭合状态记录子单元和数据信息发送子单元，所述用电功率记录子单元和所述开关闭合状态记录子单元均与数据信息发送子单元连接。通过用电功率记录子单元记录用户用电功率的变化曲线，通过开关闭合状态记录子单元记录用户开关盒变化情况，将数据通过数据信息发送子单元发送给电力站运营模块即配电中心，提取变化曲线中电器启动的各个变化片段，对变化片段进行电器识别后与同一时间变化的开关盒进行匹配标记，之后进行错峰调峰时向用户端发送需要关闭的电器对应的开关盒发送控制指令即可。

作为优选，所述台区载波集中管理模块包括若干个用于控制所述载波开关控制器的台区宽带载波控制器。通过台区宽带载波控制器控制附近用户的载波开关控制器，由多个台区宽带载波控制器将低压侧用户分区管理，能有效降低载波传输受干扰的风险。

作为优选，所述开关锁定子单元包括用于卡住开关盒按键部位的限位件。限位件可以是呈长方体状的木块，木块对准开关盒开关按键位置，当开关控制单元接收指令动作时启动限位件，使限位件运动，顶住开关盒的开关按键部分，实现对开关盒的锁定。

作为优选，所述载波开关控制器包括壳体和位于壳体内部的载波继电器。载波开关控制器壳体内部的载波继电器串联进用户家中的插座开关盒内的电路，当台区载波集中管理模块控制载波开关控制器断开电路时，载波继电器动作即可使插座断电，且载波继电器可直接与开关锁定子单元中的限位件机械连接或通过传感器进行电气连接，当载波继电器动作时使限位件运动，顶住开关盒的开关按键部分即可实现对开关盒的锁定。

本实用新型的实质性效果是：本实用新型移动端管理模块通过无线通信传输模块接收电力站运营模块的电力调控申请，移动端管理模块接受电力调控申请后，电力站运营模块通过无线通信传输模块将控制指令传输到台区载波集中管理模块，台区载波集中管理模块包括若干个台区宽带载波控制器，每个台区宽带载波控制器负责控制智能开关控制模块中的多个用户家庭的载波开关控制器，通过控制用户侧的载波开关控制器控制用户对应电器开关的开启和关闭，达到低压侧错峰调峰的目的。

附图说明

图1为本实施例的组成示意图；

图2为本实施例中台区载波集中管理模块与开关标记单元和开关控制单元的组成示意图。

其中：1、电力站运营模块，2、无线通信传输模块，3、移动端管理模块，4、台区载波集中管理模块，5、智能开关控制模块，6、开关标记单元，7、开关控制单元，8、载波开关控制器，9、开关显示子单元，10、开关锁定子单元，11、数据信息发送子单元，12、用电功率记录子单元，13、开关闭合状态记录子单元。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步具体说明。

一种基于电力载波技术的智能台区插座开关控制系统，如图1所示，包括移动端管理模块3、电力站运营模块1和智能开关控制模块5，移动端管理模块3和电力站运营模块1之间通过无线通信传输模块2进行信息交互，无线通信传输模块2将来自电力站运营模块1的控制信息传输给台区载波集中管理模块4，台区载波集中管理模块4包括若干个用于控制载波开关控制器8的台区宽带载波控制器。通过台区宽带载波控制器控制附近用户的载波开关控制器8，由多个台区宽带载波控制器将低压侧用户分区管理，能有效降低载波传输受干扰的风险。

智能开关控制模块5包括若干个开关控制单元7和若干个用于将电器与开关进行匹配的开关标记单元6，开关控制单元7和开关标记单元6均与台区载波集中管理模块4连接。开关控制单元7包括若干个载波开关控制器8，载波开关控制器8分别位于不同开关盒的侧壁上。开关控制单元7的载波开关控制器8位于用户开关盒的侧壁上，每个用户中载波开关控制器8的数量对应用户开关盒的数量。载波开关控制器8与若干个家用控制开关或插座连接，有些家庭用灯可通过家用控制开关实现对灯的亮度档位调节，通过载波开关控制器8控制家用控制开关可在用电高峰时将控制家用控制开关将灯的亮度档位调低，或者将位于同一空间比如客厅内的多个灯关闭，在用电高峰期只开启客厅内一个灯，从而降低该用户在用电高峰期的耗电量，帮助低压侧进行错峰调峰。

开关控制单元7还包括用于表示开关控制状态的开关显示子单元9和用于将开关盒锁定的开关锁定子单元10，如图2所示。开关显示子单元9可以设置在开关盒的墙面部分，采用指示灯进行显示，当该开关盒处于调控状态时，指示灯亮起，可以提醒用户，也可以采用可变化颜色的指示灯进行不同状态的显示。开关锁定子单元10与载波开关控制器8连接。开关锁定子单元10可以是可以活动的限位件，限位件可以是呈长方体状的木块，木块对准开关盒开关按键位置，限位件即木块位于开关盒内部，其远离开关按键的一端延伸出开关盒并与外部的载波开关控制器8连接，当开关控制单元7接收指令动作时启动限位件，使限位件运动，顶住开关盒的开关按键部分，实现对开关盒的锁定。载波开关控制器8包括壳体和位于壳体内部的载波继电器。载波开关控制器8壳体内部的载波继电器串联进用户家中的插座开关盒内的电路，当台区载波集中管理模块4控制载波开关控制器8断开电路时，载波继电器动作即可使插座断电，且载波继电器可直接与开关锁定子单元10中的限位件机械连接或通过传感器进行电气连接，当载波继电器动作时使限位件运动，顶住或卡住开关盒的开关按键部分即可实现对开关盒的锁定。

开关标记单元6包括用电功率记录子单元12、开关闭合状态记录子单元13和数据信息发送子单元11，用电功率记录子单元12和开关闭合状态记录子单元13均与数据信息发送子单元11连接。通过用电功率记录子单元12记录用户用电功率的变化曲线，通过开关闭合状态记录子单元13记录用户开关盒变化情况，将数据通过数据信息发送子单元11发送给电力站运营模块1即配电中心，提取变化曲线中电器启动的各个变化片段，对变化片段进行电器识别后与同一时间变化的开关盒进行匹配标记，之后进行错峰调峰时向用户端发送需要关闭的电器对应的开关盒发送控制指令即可。

本实用新型移动端管理模块3通过无线通信传输模块2接收电力站运营模块1的电力调控申请，移动端管理模块3接受电力调控申请后，电力站运营模块1通过无线通信传输模块2将控制指令传输到台区载波集中管理模块4，台区载波集中管理模块4包括若干个台区宽带载波控制器，每个台区宽带载波控制器负责控制智能开关控制模块5中的多个用户家庭的载波开关控制器8，通过控制用户侧的载波开关控制器8控制用户对应电器开关的开启和关闭，达到低压侧错峰调峰的目的。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于电力载波技术的智能台区插座开关控制系统，其特征在于，包括移动端管理模块（3）、电力站运营模块（1）和智能开关控制模块（5），所述移动端管理模块（3）和所述电力站运营模块（1）之间通过无线通信传输模块（2）进行信息交互，所述无线通信传输模块（2）将来自电力站运营模块（1）的控制信息传输给台区载波集中管理模块（4），所述智能开关控制模块（5）包括若干个开关控制单元（7）和若干个用于将电器与开关进行匹配的开关标记单元（6），所述开关控制单元（7）和所述开关标记单元（6）均与所述台区载波集中管理模块（4）连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于电力载波技术的智能台区插座开关控制系统，其特征在于，所述开关控制单元（7）包括若干个载波开关控制器（8），所述载波开关控制器（8）分别位于不同开关盒的侧壁上。

3.根据权利要求2所述的一种基于电力载波技术的智能台区插座开关控制系统，其特征在于，所述开关控制单元（7）还包括用于表示开关控制状态的开关显示子单元（9）。

4.根据权利要求2或3所述的一种基于电力载波技术的智能台区插座开关控制系统，其特征在于，所述开关控制单元（7）还包括用于将开关盒锁定的开关锁定子单元（10），所述开关锁定子单元（10）与所述载波开关控制器（8）连接。

5.根据权利要求1或3所述的一种基于电力载波技术的智能台区插座开关控制系统，其特征在于，所述开关标记单元（6）包括用电功率记录子单元（12）、开关闭合状态记录子单元（13）和数据信息发送子单元（11），所述用电功率记录子单元（12）和所述开关闭合状态记录子单元（13）均与数据信息发送子单元（11）连接。

6.根据权利要求2所述的一种基于电力载波技术的智能台区插座开关控制系统，其特征在于，所述台区载波集中管理模块（4）包括若干个用于控制所述载波开关控制器（8）的台区宽带载波控制器。

7.根据权利要求4所述的一种基于电力载波技术的智能台区插座开关控制系统，其特征在于，所述开关锁定子单元（10）包括用于卡住开关盒按键部位的限位件。

8.根据权利要求7所述的一种基于电力载波技术的智能台区插座开关控制系统，其特征在于，所述载波开关控制器（8）包括壳体和位于壳体内部的载波继电器。

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