CN105204565A - 一种可调度负荷高级量测与控制终端 - Google Patents

一种可调度负荷高级量测与控制终端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可调度负荷高级量测与控制终端，其包括微处理器、存储模块、电量测量模块、电压互感器、电流互感器、继电器电路、输出状态指示模块、WIFI模块和电源转换电路；本发明能够对差异化的可调度负荷提供统一的调度接口；本发明能够为每个可调度负荷提供唯一的访问ID，为负荷调度提供准确的依据。

Description

一种可调度负荷高级量测与控制终端
技术领域
本发明属于电力***负荷调度技术领域，具体涉及一种可调度负荷高级量测与控制终端。
背景技术
近年来，随着风电、太阳能等新能源的快速发展，其间歇性和波动性增加了发电侧的不确定性，给电力***的安全、稳定运行带来了巨大挑战。目前电网侧主要通过水电以及火电等常规发电机组对新能源发电的随机性进行补偿，这种仅从发电侧进行调控的方法，其经济性较差；目前国内学者提出了需求侧响应，即通过价格信号或激励手段引导电力用户负荷转移等方式，有其优势，但是由于电价以及用户响应行为具有随机性，需求响应的结果往往是不确定的。目前，随着储能设备、分布式电源、电动汽车等大量的接入电网，以及家用负荷的比例逐渐升高，可以参与电网调度的负荷种类增多；然而目前需求侧可调度负荷并未采取有效方式连接互联网，进而借助互联网的优势，对可调度负荷进行量测、控制及智能化管理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够对不同的可调度负荷进行量测、控制的可调度负荷高级量测与控制终端。
为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种可调度负荷高级量测与控制终端，其包括微处理器、存储模块、电量测量模块、电压互感器、电流互感器、继电器电路、输出状态指示模块、WIFI模块和电源转换电路；
所述电压互感器、电流互感器、继电器电路、电源转换电路的输入端分别接用户电源的输出端OUT；
所述电压互感器和电流互感器的输出端分别接所述电量测量模块的相应输入端；
所述电量测量模块的输出端接所述微处理器的相应输入端；
所述继电器电路的控制输入端接所述微处理器的相应控制输出端；
所述继电器电路的控制输出端接可调度负荷的相应输入端；
所述输出状态指示模块的控制输入端接所述微处理器的相应控制输出端；
所述WIFI模块和存储模块分别与所述微处理器的相应端口双向连接；
所述电源转换电路的输出端分别接所述微处理器、存储模块、电量测量模块、继电器电路、输出状态指示模块和WIFI模块的电源端。
所述电源转换电路包括熔断器FUSE、前置保护模块、AC/DC模块和电源模块；用户电源的输出端OUT依次经所述熔断器FUSE、前置保护模块、AC/DC模块接所述电源模块的相应输入端。
所述继电器电路包括继电器J1、续流二极管D1、电阻R1-R2、三极管Q1和接线端D1；
所述接线端D1接所述微处理器的I/O输出端口35脚；
所述电阻R1接在所述三极管Q1的基极与接线端D1之间；
所述三极管Q1的发射极接地；
所述三极管Q1的集电极经所述继电器J1的线圈J1-1接所述电源模块的输出端Vout；
所述继电器J1的动臂端J1-4接用户电源的输出端OUT；
所述继电器J1的常闭触点J1-2和常开触点J1-3分别接可调度负荷的相应输入端；
所述续流二极管D1并联在所述继电器J1的线圈J1-1两端；
所述电阻R2接在所述三极管Q1的基极与发射极之间。
所述输出状态指示模块包括三极管Q2、指示灯LED、电阻R3-R5和接线端D2；
所述接线端D2接所述微处理器的I/O输出端口36脚；
所述电阻R3接在所述三极管Q2的基极与接线端D2之间；
所述电阻R5与所述指示灯LED串联后接在所述三极管Q2的集电极与电源模块的输出端Vout之间；
所述三极管Q2的发射极接地；所述电阻R4接在所述三极管Q2的基极与发射极之间。
所述WIFI模块通过无线交换机与用户终端无线连接。
所述WIFI模块与用户终端通过无线交换机，借助路由器，通过互联网络，与用户终端相连接。
所述微处理器的型号为Marvell88MC200；所述存储模块的型号为Marvell88E1111-RCJ1；所述电量测量模块的型号为CS5463；所述电压互感器的型号为WBPT43B002；所述电流互感器的型号为WBCT43B402；所述WIFI模块的型号为MarvellAvastar88W8782WLANSoCwifi模块；所述继电器J1的型号为AFEBPMH-SS-112L；所述前置保护模块的型号为FC-L01DV1；所述AC/DC模块的型号为LS01-15B12SS；所述电源模块的型号为TILM2596-5。
本发明的有益效果是：本发明能够对差异化的可调度负荷提供统一的调度接口，并且为用户终端提供数据访问接口；本发明能够为每个可调度负荷提供唯一的访问ID，为负荷调度提供准确的依据。
附图说明
图1为本发明的原理框图（WIFI模块通过无线交换机与用户终端通信）。
图2为本发明的原理框图（用户终端通过GPRS网络、3G网络、4G网络、Wifi接入互联网络）。
图3为本发明的原理框图（用户终端通过光纤或网线接入互联网络）。
图4为电源转换电路原理图。
图5为继电器电路原理图。
图6为输出状态指示模块电路原理图。
具体实施方式
由图1-6所示的实施例可知，它包括微处理器、存储模块、电量测量模块、电压互感器、电流互感器、继电器电路、输出状态指示模块、WIFI模块和电源转换电路；
所述电压互感器、电流互感器、继电器电路、电源转换电路的输入端分别接用户电源的输出端OUT；
所述电压互感器和电流互感器的输出端分别接所述电量测量模块的相应输入端；
所述电量测量模块的输出端接所述微处理器的相应输入端；
所述继电器电路的控制输入端接所述微处理器的相应控制输出端；
所述继电器电路的控制输出端接可调度负荷的相应输入端；
所述输出状态指示模块的控制输入端接所述微处理器的相应控制输出端；
所述WIFI模块和存储模块分别与所述微处理器的相应端口双向连接；
所述电源转换电路的输出端分别接所述微处理器、存储模块、电量测量模块、继电器电路、输出状态指示模块和WIFI模块的电源端。
所述电源转换电路包括熔断器FUSE、前置保护模块、AC/DC模块和电源模块；用户电源的输出端OUT依次经所述熔断器FUSE、前置保护模块、AC/DC模块接所述电源模块的相应输入端。
所述继电器电路包括继电器J1、续流二极管D1、电阻R1-R2、三极管Q1和接线端D1；
所述接线端D1接所述微处理器的I/O输出端口35脚；
所述电阻R1接在所述三极管Q1的基极与接线端D1之间；
所述三极管Q1的发射极接地；
所述三极管Q1的集电极经所述继电器J1的线圈J1-1接所述电源模块的输出端Vout；
所述继电器J1的动臂端J1-4接用户电源的输出端OUT；
所述继电器J1的常闭触点J1-2和常开触点J1-3分别接可调度负荷的相应输入端；
所述续流二极管D1并联在所述继电器J1的线圈J1-1两端；
所述电阻R2接在所述三极管Q1的基极与发射极之间。
所述输出状态指示模块包括三极管Q2、指示灯LED、电阻R3-R5和接线端D2；
所述接线端D2接所述微处理器的I/O输出端口36脚；
所述电阻R3接在所述三极管Q2的基极与接线端D2之间；
所述电阻R5与所述指示灯LED串联后接在所述三极管Q2的集电极与电源模块的输出端Vout之间；
所述三极管Q2的发射极接地；所述电阻R4接在所述三极管Q2的基极与发射极之间。
所述WIFI模块可以通过无线交换机与用户终端无线连接。
所述WIFI模块可以与通过无线交换机，借助路由器与互联网络与用户终端相连接，而用户终端可以通过GPRS网络、3G网络、4G网络、Wifi、光纤或网线连接互联网网络，这样用户终端和WIFI模块即可实现通信联系。
所述微处理器的型号为Marvell88MC200；所述存储模块的型号为Marvell88E1111-RCJ1；所述电量测量模块的型号为CS5463；所述电压互感器的型号为WBPT43B002；所述电流互感器的型号为WBCT43B402；所述WIFI模块的型号为MarvellAvastar88W8782WLANSoCwifi模块；所述继电器J1的型号为AFEBPMH-SS-112L；所述前置保护模块的型号为FC-L01DV1；所述AC/DC模块的型号为LS01-15B12SS；所述电源模块的型号为TILM2596-5。
本发明的工作过程如下：
可调度负荷通过本发明接入电路当中，借助电压互感器和电流互感器分别测量其电压和电流，电压互感器和电流互感器的输出量接入电量测量模块，电量测量模块计算得到可调度负荷的用电量，并通过微处理器，将数据存储在存储模块之中；可调度负荷的开断是由继电器电路控制完成，继电器电路接收微处理器I/O端口输出的控制信号，完成对可调度负荷的控制；可调度负荷的状态变化通过输出状态指示模块可以得知，微处理器每次对可调度负荷发出控制信号的同时，也会发送控制信号给输出状态指示模块，进而能够得知可调度负荷的当前状态；微处理器生成的控制信号，是由用户终端操作所得；用户终端可以通过两种方式与微处理器进行数据通信：当用户终端与本发明在同一个局域网的时候，那么用户终端可以借助无线交换机，与本发明所述WIFI模块建立连接，进而与微处理器进行通信；当用户终端与本发明不在同一个局域网的时候，那么用户终端可以通过GPRS网络、3G网络、4G网络、Wifi、光纤或网线连接互联网网络，本发明所述WIFI模块则借助无线交换机和路由器连接互联网络，完成用户终端和WIFI模块通信的功能；本发明专利所述微处理器、存储模块、电量测量模块、继电器电路、输出状态指示模块和WIFI模块均需要电源输入，该输入由所述电源转换电路的输出端提供；所述电源转换电路是由用户电源的输出端OUT依次经所述熔断器FUSE、前置保护模块、AC/DC模块接所述电源模块的相应输入端。
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施例的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所做出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可调度负荷高级量测与控制终端，其特征在于：包括微处理器、存储模块、电量测量模块、电压互感器、电流互感器、继电器电路、输出状态指示模块、WIFI模块和电源转换电路；
所述电压互感器、电流互感器、继电器电路、电源转换电路的输入端分别接用户电源的输出端OUT；
所述电压互感器和电流互感器的输出端分别接所述电量测量模块的相应输入端；
所述电量测量模块的输出端接所述微处理器的相应输入端；
所述继电器电路的控制输入端接所述微处理器的相应控制输出端；
所述继电器电路的控制输出端接可调度负荷的相应输入端；
所述输出状态指示模块的控制输入端接所述微处理器的相应控制输出端；
所述WIFI模块和存储模块分别与所述微处理器的相应端口双向连接；
所述电源转换电路的输出端分别接所述微处理器、存储模块、电量测量模块、继电器电路、输出状态指示模块和WIFI模块的电源端。
2.根据权利要求1所述的一种可调度负荷高级量测与控制终端，其特征在于：所述电源转换电路包括熔断器FUSE、前置保护模块、AC/DC模块和电源模块；用户电源的输出端OUT依次经所述熔断器FUSE、前置保护模块、AC/DC模块接所述电源模块的相应输入端。
3.根据权利要求2所述的一种可调度负荷高级量测与控制终端，其特征在于：所述继电器电路包括继电器J1、续流二极管D1、电阻R1-R2、三极管Q1和接线端D1；
所述接线端D1接所述微处理器的I/O输出端口35脚；
所述电阻R1接在所述三极管Q1的基极与接线端D1之间；
所述三极管Q1的发射极接地；
所述三极管Q1的集电极经所述继电器J1的线圈J1-1接所述电源模块的输出端Vout；
所述继电器J1的动臂端J1-4接用户电源的输出端OUT；
所述继电器J1的常闭触点J1-2和常开触点J1-3分别接可调度负荷的相应输入端；
所述续流二极管D1并联在所述继电器J1的线圈J1-1两端；
所述电阻R2接在所述三极管Q1的基极与发射极之间。
4.根据权利要求3所述的一种可调度负荷高级量测与控制终端，其特征在于：所述输出状态指示模块包括三极管Q2、指示灯LED、电阻R3-R5和接线端D2；
所述接线端D2接所述微处理器的I/O输出端口36脚；
所述电阻R3接在所述三极管Q2的基极与接线端D2之间；
所述电阻R5与所述指示灯LED串联后接在所述三极管Q2的集电极与电源模块的输出端Vout之间；
所述三极管Q2的发射极接地；所述电阻R4接在所述三极管Q2的基极与发射极之间。
5.根据权利要求4所述的一种可调度负荷高级量测与控制终端，其特征在于：所述WIFI模块通过无线交换机与用户终端无线连接。
6.根据权利要求4所述的一种可调度负荷高级量测与控制终端，其特征在于：所述WIFI模块与用户终端通过无线交换机，借助路由器，通过互联网络，与用户终端相连接。
7.根据权利要求5或6任何一项所述的一种可调度负荷高级量测与控制终端，其特征在于：所述微处理器的型号为Marvell88MC200；所述存储模块的型号为Marvell88E1111-RCJ1；所述电量测量模块的型号为CS5463；所述电压互感器的型号为WBPT43B002；所述电流互感器的型号为WBCT43B402；所述WIFI模块的型号为MarvellAvastar88W8782WLANSoCwifi模块；所述继电器J1的型号为AFEBPMH-SS-112L；所述前置保护模块的型号为FC-L01DV1；所述AC/DC模块的型号为LS01-15B12SS；所述电源模块的型号为TILM2596-5。
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