TW201434226A - 階層式智慧型配電系統 - Google Patents

Abstract

一種階層式智慧型配電系統，包含一總配電盤、數組分配電盤、分別與該總配電盤、該等分配電盤電連接且監測至少一環境因子的數監測元件，及與該總配電盤、該等監測元件電連接的一資料處理單元。第1組分配電盤分別與該總配電盤電連接，且第N+1組分配電盤分別與第N組分配電盤電連接，該等分配電盤分別具有唯一的一辨識碼，使每一組分配電盤將電流路徑(配線路徑)區分為數電流階段，並分配電流由每個電流階段層層分流；該資料處理單元根據前述辨識碼，判斷前述監測值對應的電流階段，確認其所在階層位置與環境因子狀況。藉此，本發明能夠根據每一電流階段的監測值，迅速且容易的判斷異常位置，進而提升監控效果與實用性。

Description

階層式智慧型配電系統

本發明是有關於一種配電系統，特別是指一種用於分配電力的階層式智慧型配電系統。

參閱圖1，以一般分配電盤1為例，主要是一種分配電量的設備，用於輸入電力，及分配電力給其它用電設備。通常安裝在發電站、變電站以及用電量較大的電力用戶中，包含有各種控制開關、監視儀錶，及保護裝置。藉此，在供電過程中，除了有電路開關功能外，且一但有異常情形發生如負載過大、漏電、溫度過高…等等，該分配電盤1就會啟動保護機制形成斷路，而具有過載保護、短路保護等功能，進而能夠達到安全保護的作用。

惟，傳統的分配電盤1只有通路或斷路的功能，當有異常情形發生時，無法獲知該分配電盤1究竟是什麼原因形成斷路？當然也無法針對異常原因快速的進行排除動作，而必需由線路、組件、用電設備逐一檢測，才能找到異常原因，不但相當耗時，且在使用上相當不便。

為了改善前述缺失，本案申請人以申請案號第99214630號案，提出一種能夠以數位監控的方式，監測該 分配電盤的環境因子，進而從近端或遠端控制工作狀態，提升使用上的方便性與實用性的智慧型分配電盤裝置。惟，鑑於前述分配電盤可能配合環境而以階層方式安裝，因此，對於如何準確判斷異常發生位置，仍有提升的空間，因此，終有本發明之開發。

因此，本發明之目的，即在提供一種可以迅速且容易的判斷異常位置，進而提升監控效果與實用性的階層式智慧型配電系統。

於是，本發明階層式智慧型配電系統，包含一總配電盤、數組分配電盤、數監測元件，及一資料處理單元。該總配電盤分配電流輸出。第1組分配電盤分別與該總配電盤電連接，且第N+1組分配電盤分別與第N組分配電盤電連接，該等分配電盤分別具有唯一的一辨識碼，使每一組分配電盤將電流路徑區分為數電流階段，並分配電流由每個電流階段層層分流。該等監測元件分別與該總配電盤、該等分配電盤電連接，且監測至少一環境因子，並依據該環境因子產生包含辨識碼的一監測值。該資料處理單元與該總配電盤、該等監測元件電連接，且根據前述辨識碼，判斷前述監測值對應的電流階段。

本發明的功效在於：能夠以設置唯一辨識碼的方式，使該資料處理單元根據每一電流階段的監測值，迅速且容易的判斷異常位置，進而提升監控效果與實用性。

2‧‧‧總配電盤

3‧‧‧分配電盤

4‧‧‧監測元件

5‧‧‧資料處理單元

51‧‧‧第一通訊模組

52‧‧‧處理模組

6‧‧‧遠端控制模組

61‧‧‧第二通訊模組

62‧‧‧中控模組

L1~Ln‧‧‧電流階段

1a~Xn‧‧‧位址

1b~Xb‧‧‧位址

1c~Xc‧‧‧位址

1n~Xn‧‧‧位址

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一示意圖，說明一般分配電盤的供電情形；圖2是一方塊圖，說明本發明一階層式智慧型配電系統的一較佳實施例；及圖3是一示意圖，說明該較佳實施例中一總配電盤與數組分配電盤以階層方式配置。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1、圖2，及圖3，本發明階層式智慧型配電系統的一較佳實施例包含一總配電盤2、數組分配電盤3、數監測元件4、一資料處理單元5，及一遠端控制單元6。

該總配電盤2輸入電流及分配電流輸出，可以安裝在某一地區、或公司、或單位。

每一組分配電盤3由數個分配電盤3組成，第1組分配電盤3分別與該總配電盤2電連接，且配置在位址1a、位址1b、位址1c~位址1n的位置，第2組分配電盤3分別與第1組分配電盤3電連接，且配置在位址2a、位址2b、位址2c~位址2n的位置，第3組分配電盤3分別與第2組分配電盤3電連接，且配置在位址3a、位址3b、位址3c~位址3n的位置、第n組分配電盤3配置在位址Xa、位 址Xb、位址Xc~位址Xn的位置，第N+1組分配電盤3分別與第N組分配電盤3電連接。該等分配電盤3分別具有唯一的一辨識碼，使每一組分配電盤3將電流路徑(配線路徑)區分為數電流階段L1、L2、L3……Ln，並分配電流由每個電流階段L1、L2、L3……Ln層層分流。

以安裝在公司為例，第1組分配電盤3可以安裝在位址1a、位址1b、位址1c~位址1n等位置的數個廠房，第2組分配電盤3可以安裝在每一廠房中再區隔於位址2a、或位址2b、或位址2c、或位址2n等位置的數個單位，第3組分配電盤3可以安裝在每一單位中再區隔於位址3a、或位址3b、或位址3c、或位址3n等位置的數個區域內……，依此類推。

該監測元件4可以是電壓保護電驛、電流保護電驛，溫度感測器、溼度感測器至少其中一種，分別與該總配電盤2、該等分配電盤3電連接，且監測電壓、電流、溫度、溼度等環境因子，並依據該環境因子產生包含辨識碼的一監測值。

該資料處理單元5與該總配電盤2、該等分配電盤3、該等監測單元4電連接，並具有一處理模組51，及與該處理模組51電連接的一第一通訊模組52。該處理模組51依據輸入的一第一命令、或前述監測值執行邏輯運算，及透過該第一通訊模52組輸出控制該總配電盤2與該等分配電盤3的一第一電控訊號。

該遠端控制單元6具有透過無線通訊技術與該 第一通訊模組51相互通訊的一第二通訊模組61，及與該第二通訊模組62電連接的一中控模組62。該中控模組62依據接收的監測值、或輸入的一第二命令執行邏輯運算，及透過該第二通訊模組61輸出控制該總配電盤2與該等分配電盤3的一第二電控訊號，該第二電控訊號執行的順序優先於該第一電控訊號。

在實務上，能夠根據前述分配電盤3階層式的配置方式給予階層式的編碼，例如：第1組分配電盤3的編碼為10001~19999，第2組分配電盤3的編碼為20001~29999，第3組分配電盤3的編碼為30001~39999，藉此，透過前述階層式的編碼自動排列出其所屬層級，讓使用管理者一目了然，清楚掌握各分配電盤3的階層，及所連接的監測元件4與對應的環境因子，以因應做出必要的解讀與處置。

在工作狀態下，該等監測元件4會偵測該總配電盤2或該等分配電盤3的電壓、電流、溫度、溼度，並對應監測的總配電盤2或分配電盤3，產生包含辨識碼及相關於電壓、電流、溫度、溼度的監測值，並回傳給該處理模組52。藉此，該處理模組52會由該辦識碼判斷前述監測值的資訊來自於那一個電流階段L1、L2、L3……Ln，或那一個位址1a~Xa、1b~Xb、1c~Xc、……1n~Xn，並依據前述電壓、電流、溫度、溼度..等環境因子的監測值及預設的命令執行邏輯運算，獲取功率因素、功因、相角…等參數，及輸出第一電控訊號進行電力監視、負載管理、排程 控制、電力趨勢分析、電力資料收集處理、警示警報記錄…等工作。

同時，遠端的監控者，可以透過該端控制單元6的第二通訊模組62與該資料處理單元5的第一通訊模組51相互通訊，獲取前述監測值或數據分析的結果，且透過前述分配電盤3階層式的編碼，以單線系統圖、或樹狀圖自動排列及迅速顯式所屬層級與位址，及透過獨立的資料處理單元5監控該等分配電盤3的環境因子，使用者也就不需再為此編輯網路圖控軟體，進而提升監控效果與實用性。

且遠端的監控者也能夠透過網路直接輸入第二命令，及輸出第二電控訊號控制該處理模組51變更邏輯程序，決定該總配電盤2或該等分配電盤3內某一個工作元件形成開路或斷路，進而保護電力系統。

舉例來說，設定70℃為決定該總配電盤2或該等分配電盤3斷路的臨界值，當其中一分配電盤3、或該總配電盤2的某一工作元件發生異常且溫度到達70℃時，該處理模組52可以依據前述包含該辦識碼的監測值，判斷前述監測值的資訊來自於那一個電流階段L1、L2、L3……Ln，或那一個位址1a~Xa、1b~Xb、1c~Xc、……1n~Xn，此時，現場的監控者或遠端的監控者可以輸入控制總配電盤2或某一個分配電盤3斷路的第一命令或第二命令，立即進行故障排除。

值得一提的是，前述分配電盤3分別為獨立模 組，因此，如遇有故障只要更換對應的分配電盤3，於新分配電盤3上設定原來的辨識碼後，就可以恢復正常運作。

綜上所述，本發明的階層式智慧型配電系統具有下列優點及功效：本發明能夠以設置唯一辨識碼，及階層式配置的方式，使該資料處理單元5根據每一電流階段的監測值，迅速的判斷異常位置，及所屬的階層，使監測人員可以相當容易的找出故障的總配電盤2、或分配電盤3，進而提升監控效果與實用性。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧總配電盤

3‧‧‧分配電盤

4‧‧‧監測元件

5‧‧‧資料處理單元

51‧‧‧第一通訊模組

52‧‧‧處理模組

6‧‧‧遠端控制模組

61‧‧‧第二通訊模組

62‧‧‧中控模組

Claims (4)

1. 一種階層式智慧型配電系統，包含：一總配電盤，分配電流輸出；數組分配電盤，第1組分配電盤分別與該總配電盤電連接，且第N+1組分配電盤分別與第N組分配電盤電連接，該等分配電盤分別具有唯一的一辨識碼，使每一組分配電盤將電流路徑區分為數電流階段，並分配電流由每個電流階段層層分流；數監測元件，分別與該總配電盤、該等分配電盤電連接，且監測至少一環境因子，並依據該環境因子產生包含辨識碼的一監測值；及一資料處理單元，與該總配電盤、該等監測元件電連接，且根據前述辨識碼，判斷前述監測值對應的電流階段。
2. 如請求項1所述的階層式智慧型配電系統，其中，該資料處理單元具有一處理模組，及與該處理模組電連接的一第一通訊模組，該處理模組依據輸入的一第一命令、或前述監測值執行邏輯運算，及透過該第一通訊模組輸出控制該總配電盤與該等分配電盤的一第一電控訊號。
3. 如請求項2所述的階層式智慧型配電系統，更包含有一遠端控制單元，該遠端控制單元具有與該第一通訊模組相互通訊的一第二通訊模組，及與該第二通訊模組電連接的一中控模組，該中控模組依據接收的監測值、或輸入的一第二命令執行邏輯運算，及透過該第二通訊模組 輸出控制該總配電盤與該等分配電盤的一第二電控訊號，該第二電控訊號執行的順序優先於該第一電控訊號。
4. 如請求項1所述的階層式智慧型配電系統，其中，該監測元件可以是電壓保護電驛、電流保護電驛，溫度感測器、溼度感測器其中一種。