CN107681783A - 一种精准切负荷控制***控制终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种精准切负荷控制***控制终端，硬件和软件均采用模块化的设计思路，主要包含“稳定控制”、“用电信息采集”两部分，主控模块均采用基于ARM的硬件平台。稳定控制部分与精准切负荷控制***对接，实现紧急、次紧急精准切负荷。用电信息采集部分通过串口采集交采板数据，并将交采数据进行计算转为网口报文发给主站，实现数据采集和用户电能使用管理功能。通过负荷的精细化调控，以非生产性负荷、非重要负荷的调控代替区域全停电，既保证了调控效果同时可降低影响，大大提高电网运行和供电的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种精准切负荷控制***控制终端，属于智能用电技术领域。
背景技术
特高压直流***具有大容量、可控、灵活的特点，在大区电网互联、远距离大容量输电及跨海峡送电等方面得到了十分广泛的应用。这些工程的建成在极大提高电网大范围资源配置能力的同时，也使得电网调度运行和安全控制特性日趋复杂。大容量直流输电***的紧急闭锁，会导致送端交流***产生功率盈余而受端***产生较大的功率缺额，对***潮流、频率、母线电压产生较大冲击。
电网故障发生后，对于故障的处理和恢复，通常由电网的三道防线完成，分别是第一道防线，保护装置快速动作，切除故障点；第二道防线，电网安控装置动作，实施切机、切负荷措施，并配合发电厂的AGC完成电网恢复控制；第三道防线为电力***严重故障时，安控和低周减载装置动作进行电网的解列和大范围甩负荷。通常电网的第二道防线为简单粗暴的区域切负荷，容易造成大面积的用户停电，因此需要发明一种精准切负荷控制终端配合精准切负荷控制***对可中断负荷进行精准控制，避免大范围停电，维持电网稳定。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在特高压直流故障后简单粗暴区域甩负荷的不足，本发明提供一种精准切负荷控制***控制终端。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种精准切负荷控制***控制终端，包括：背板、电源板、稳控板、四块交采板、两块控制输出板、遥信板、用采板、光电转换板；电源板、稳控板、交采板、控制输出板、遥信板、用采板、光电转换板通过4U机箱的插槽***和背板通过接插件连接；电源板用于为终端其他板件提供工作电源；稳控板内部集成DSP芯片，包括：核心板和接口板，与交采板、遥信板、控制输出板进行数据交互；用采板内部集成高性能MCU，与交采板进行数据交互，用采板具备继电器控制输出功能；遥信板用于采集开关量信号；开关量输出板用于让分合闸继电器动作；交采板包括一块母线电压、电流采集板和三块支线电压、电流采集板，每块交采板可采集两路电压、电流信号；光电转换板将光纤信号转换为数字信号，实现稳控主站与终端内部稳控板的通信，从而控制输出继电器的状态，实现切负荷功能。
作为优选方案，所述稳控板包括稳定控制模块，所述稳定控制模块：采集用户进线和出线的电压电流、及开关位置信号，并通过专用光纤实时上传给精准切负荷控制***主站，同时接受精准切负荷控制***主站的控制指令实现负荷线路的控制。
作为优选方案，所述稳定控制模块包括：紧急切负荷模块，所述紧急切负荷模块：当特高压电网故障时，省调EMS最先获得相关故障信息，由其发给精准切负荷控制***主站，再由主站直接下达批量快速控制指令至精准切负荷控制***控制终端，由终端切除相应的次要负荷线路，并确保在稳控时间结束前用户不能自行合闸；当主站发解除快速控制负荷线路的指令或稳控时间结束后，恢复合闸条件，用户方可给相应线路供电。
作为优选方案，所述用采板包括用电信息采集模块，所述用电信息采集模块：通过串口通讯采集电能表的通讯报文，然后将串口报文通过以太网或GPRS网络接口发给用电信息采集***主站，获得远程用户用电量，可实现电网正常供电时的功率控制。
作为优选方案，所述用电信息采集模块包括：就地功率控制模块、遥控跳闸模块、费控功能模块。
作为优选方案，所述就地功率控制模块，包括：时段控、营业报停控、厂休控、当前功率下浮控的控制模式；各控制模优先次序依次升高，在执行各类控制模式时，需先预设功控定值Pr：即设定功率定值要先与保安定值Pba比较，大于保安定值按设定功率定值Pn执行，小于保安定值按保安定值执行。
作为优选方案，所述遥控跳闸模块：精准切负荷控制***控制终端收到精准切负荷控制***主站跳闸命令后，经延迟告警时间后执行跳闸命令，控制相应轮次的负荷开关；同时终端发告警通知用户，记录跳闸前后的负荷功率、跳闸时间的信息；终端发允许用户合闸命令或遥控限电时间结束后，有告警通知用户，允许用户自行合闸。
作为优选方案，所述费控功能模块：精准切负荷控制***主站投入相关用户的预购电量控制后，根据用户预购电量，由主站根据采集的电表用电量，计算出剩余电量，当剩余电量小于欠费告警电量时，则根据下达的费控跳闸延迟时间，切除用户相应轮次的线路；当解除预购电量控制时，恢复合闸条件。
有益效果：本发明提供的一种精准切负荷控制***控制终端，优点如下：
1. 可根据电网故障时的调度指令，实时接收精准切负荷控制***主站的切负荷命令，完成负荷线路的毫秒级快速控制；
2. 可接收精准切负荷控制***主站的下发遥控分闸命令，延时切除相应的负荷线路，将负荷功率限定在主站指定的目标功率范围内；
3. 可根据预设的用户负荷定值和参数，在功控功能投入时，监测的负荷功率，在预设的时段功率控、功率下浮控、厂休控、营业报停控等模式下，自动完成本地负荷功率控制；
4.可依据精准切负荷控制***主站采集的用户电量，计算用户电费余额发出告警提示，并执行相应的购电跳闸功能。
附图说明
图1是本发明实施例中精准切负荷控制***控制终端的原理图；
图2是本发明实施例中精准切负荷控制***控制终端的板件模块图；
图3是本发明实施例中精准切负荷控制***控制终端的遥控跳闸逻辑图；
图4是本发明实施例中精准切负荷控制***控制终端的费控跳闸逻辑图；
图5为精准切负荷控制***控制终端功能模块结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，使用时，精准切负荷控制***控制终端装设于工商业等专变用户侧，根据应用场景不同具备两种连接方式：一种是毫秒级精准切负荷，此时终端与专变用户就近变电站的用户接入装置相连；一种是秒级分钟级精准切负荷，此时终端与秒级分钟级精准切负荷控制***主站相连；
一个精准切负荷控制***控制终端连接一个工商业专变用户，可对该用户的8个支路进行精细化管理，在接收到精准切负荷控制***主站的切负荷命令后驱动各支路的继电器动作；
如图2所示，精准切负荷控制***控制终端，包括：背板、电源板、稳控板、四块交采板、两块控制输出板、遥信板、用采板、光电转换板。电源板、稳控板、交采板、控制输出板、遥信板、用采板、光电转换板通过4U机箱的插槽***和背板通过接插件连接。电源板用于为终端其他板件提供工作电源；稳控板内部集成DSP芯片，包括：核心板和接口板，与交采板、遥信板、控制输出板进行数据交互；用采板内部集成高性能MCU，与交采板进行数据交互，用采板具备继电器控制输出功能；遥信板用于采集开关量信号；开关量输出板用于让分合闸继电器动作；交采板包括一块母线电压、电流采集板和三块支线电压、电流采集板，每块交采板可采集两路电压、电流信号；光电转换板将光纤信号转换为数字信号，实现稳控主站与终端内部稳控板的通信，从而控制输出继电器的状态，实现切负荷功能。
精准切负荷控制***控制终端采用模块化的设计思想，按电力***I区和IV区网络采集控制功能划分为“稳定控制模块”和“用电信息采集模块”两部分：
如图5所示，所述稳控板包括稳定控制模块：采集用户进线和出线的电压电流、及开关位置信号，并通过专用光纤实时上传给精准切负荷控制***主站，同时接受精准切负荷控制***主站的控制指令实现负荷线路的控制；
所述稳定控制模块包括：紧急切负荷模块，可实现电网故障时的紧急功率控制。
所述用采板包括用电信息采集模块：通过串口通讯采集电能表的通讯报文，然后将串口报文通过以太网或GPRS网络接口发给用电信息采集***主站，获得远程用户用电量，可实现电网正常供电时的功率控制。
所述用电信息采集模块包括：就地功率控制模块、遥控跳闸模块、费控功能模块，所述就地功率控制模块，包括时段控、营业报停控、厂休控、当前功率下浮控等控制模式。各控制模优先次序依次升高。在执行各类控制模式时，需先预设功控定值Pr：即设定功率定值要先与保安定值Pba比较，大于保安定值按设定功率定值Pn执行，小于保安定值按保安定值执行。
如图3所示，所述遥控跳闸模块：精准切负荷控制***控制终端收到精准切负荷控制***主站跳闸命令后，经延迟告警时间（延迟时间参数）后执行跳闸命令，控制相应轮次的负荷开关（轮次参数）。同时终端发告警通知用户，记录跳闸前后的负荷功率、跳闸时间等信息。终端发允许用户合闸命令或遥控限电时间（参数）结束后，有告警通知用户，允许用户自行合闸（实际是解除跳闸信号）。
如图4所示，所述费控功能模块：精准切负荷控制***主站投入相关用户的预购电量控制（费控功能激活）后，根据用户预购电量，由主站根据采集的电表用电量，计算出剩余电量，当剩余电量小于欠费告警电量时，则根据下达的费控跳闸延迟时间，切除用户（相应轮次的）线路。当解除预购电量控制（或保电）时，恢复合闸条件。
所述紧急切负荷模块：当特高压电网故障时，省调EMS最先获得相关故障信息，由其发给精准切负荷控制***主站，再由主站直接下达批量快速控制指令至精准切负荷控制***控制终端，由终端切除相应的次要负荷线路，并确保在稳控时间结束前用户不能自行合闸。当主站发解除快速控制负荷线路的指令或稳控时间结束后恢复合闸条件，用户方可给相应线路供电。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种精准切负荷控制***控制终端，其特征在于：包括：背板、电源板、稳控板、四块交采板、两块控制输出板、遥信板、用采板、光电转换板；电源板、稳控板、交采板、控制输出板、遥信板、用采板、光电转换板通过4U机箱的插槽***和背板通过接插件连接；电源板用于为终端其他板件提供工作电源；稳控板内部集成DSP芯片，包括：核心板和接口板，与交采板、遥信板、控制输出板进行数据交互；用采板内部集成高性能MCU，与交采板进行数据交互，用采板具备继电器控制输出功能；遥信板用于采集开关量信号；开关量输出板用于让分合闸继电器动作；交采板包括一块母线电压、电流采集板和三块支线电压、电流采集板，每块交采板可采集两路电压、电流信号；光电转换板将光纤信号转换为数字信号，实现稳控主站与终端内部稳控板的通信，从而控制输出继电器的状态，实现切负荷功能。
2.根据权利要求1所述的一种精准切负荷控制***控制终端，其特征在于：所述稳控板包括稳定控制模块，所述稳定控制模块：采集用户进线和出线的电压电流、及开关位置信号，并通过专用光纤实时上传给精准切负荷控制***主站，同时接受精准切负荷控制***主站的控制指令实现负荷线路的控制。
3.根据权利要求2所述的一种精准切负荷控制***控制终端，其特征在于：所述稳定控制模块包括：紧急切负荷模块，所述紧急切负荷模块：当特高压电网故障时，省调EMS最先获得相关故障信息，由其发给精准切负荷控制***主站，再由主站直接下达批量快速控制指令至精准切负荷控制***控制终端，由终端切除相应的次要负荷线路，并确保在稳控时间结束前用户不能自行合闸；当主站发解除快速控制负荷线路的指令或稳控时间结束后，恢复合闸条件，用户方可给相应线路供电。
4.根据权利要求1所述的一种精准切负荷控制***控制终端，其特征在于：所述用采板包括用电信息采集模块，所述用电信息采集模块：通过串口通讯采集电能表的通讯报文，然后将串口报文通过以太网或GPRS网络接口发给用电信息采集***主站，获得远程用户用电量，可实现电网正常供电时的功率控制。
5.根据权利要求4所述的一种精准切负荷控制***控制终端，其特征在于：所述用电信息采集模块包括：就地功率控制模块、遥控跳闸模块、费控功能模块。
6.根据权利要求5所述的一种精准切负荷控制***控制终端，其特征在于：所述就地功率控制模块，包括：时段控、营业报停控、厂休控、当前功率下浮控的控制模式；各控制模优先次序依次升高，在执行各类控制模式时，需先预设功控定值Pr：即设定功率定值要先与保安定值Pba比较，大于保安定值按设定功率定值Pn执行，小于保安定值按保安定值执行。
7.根据权利要求5所述的一种精准切负荷控制***控制终端，其特征在于：所述遥控跳闸模块：精准切负荷控制***控制终端收到精准切负荷控制***主站跳闸命令后，经延迟告警时间后执行跳闸命令，控制相应轮次的负荷开关；同时终端发告警通知用户，记录跳闸前后的负荷功率、跳闸时间的信息；终端发允许用户合闸命令或遥控限电时间结束后，有告警通知用户，允许用户自行合闸。
8.根据权利要求5所述的一种精准切负荷控制***控制终端，其特征在于：所述费控功能模块：精准切负荷控制***主站投入相关用户的预购电量控制后，根据用户预购电量，由主站根据采集的电表用电量，计算出剩余电量，当剩余电量小于欠费告警电量时，则根据下达的费控跳闸延迟时间，切除用户相应轮次的线路；当解除预购电量控制时，恢复合闸条件。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180209 |
|
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