居民用電負載供電裝置制造方法
【專利摘要】一種居民用電負載供電裝置，包括：電網(wǎng)接入端口、供電單元、控制單元、通信連接端口、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一電流檢測電路、第一電壓檢測電路、第二電流檢測電路、第二電壓檢測電路、第一輸出端口、第二輸出端口；電網(wǎng)接入端口連接配電網(wǎng)；供電單元連接電網(wǎng)接入端口與控制單元之間；通信連接端口連接調(diào)度中心；第一開關(guān)、第二開關(guān)連接電網(wǎng)接入端口；第一電流檢測電路、第一電壓檢測電路分別連接在所述第一輸出端口與控制單元之間，第二電流檢測電路、第二電壓檢測電路分別連接在所述第二輸出端口與控制單元之間；本發(fā)明的技術(shù)，可以實現(xiàn)調(diào)峰功能，對線路改造成本低，操作方便、效果顯著，因此適用于普遍推廣使用。
【專利說明】居民用電負載供電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電力工程【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種居民用電負載供電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電力不能大規(guī)模經(jīng)濟存儲，而且供需雙方需要保證實施平衡，電力系統(tǒng)的這些特性要求電網(wǎng)必須預(yù)先規(guī)劃以確保系統(tǒng)可靠運行，在傳統(tǒng)的電力體制下，當(dāng)用電峰值增加時，只有通過新建更多的發(fā)電和輸電設(shè)施來適應(yīng)用電需求，這樣一來不僅會造成峰谷電力需求的差逐漸變大，必然會推高用電的峰值及其出現(xiàn)的概率，而且由于增容周期縮短，造成電力成本提聞，從而使得電價增聞。
[0003]為了減輕供電壓力，目前在電力體制中引入了需求響應(yīng)，需求響應(yīng)的立足點是放松零售價格管制并提高需求彈性，它也是全面參與電力市場的新資源，因而，在一定程度上可以用相對低廉的成本來解決上述問題。
[0004]由于需求響應(yīng)中使用的對象，需要較為穩(wěn)定且用電量需要一定規(guī)模，所以目前需求響應(yīng)的實現(xiàn)在實際應(yīng)用中，只是針對用電量比較大的企業(yè)進行試驗使用，而對于居民用電的需求響應(yīng)，由于用戶較為分散，且用電量不穩(wěn)定，因此，現(xiàn)有的居民用電的需求響應(yīng)解決方案，多需要依賴智能電表和智能家電的普及來實現(xiàn)，但這種解決方案卻存在成本高，線路改造困難，技術(shù)復(fù)雜等問題，因此難以得到推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，有必要針對上述問題，提供一種居民用電負載供電裝置，對居民用電負載進行分類供電，并實現(xiàn)對用電的統(tǒng)一調(diào)度，以保障電力系統(tǒng)可靠運行、降低調(diào)峰成本。
[0006]一種居民用電負載供電裝置，包括:電網(wǎng)接入端口、供電單元、控制單元、通信連接端口、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一電流檢測電路、第一電壓檢測電路、第二電流檢測電路、第二電壓檢測電路、第一輸出端口、第二輸出端口 ；
[0007]所述電網(wǎng)接入端口連接配電網(wǎng)；所述供電單元連接所述電網(wǎng)接入端口與控制單元之間；所述控制單元通過通信連接端口與調(diào)度中心進行通信連接；所述第一輸出端口、第二輸出端口分別通過第一開關(guān)、第二開關(guān)連接所述電網(wǎng)接入端口 ；所述第一電流檢測電路、第一電壓檢測電路分別連接在所述第一輸出端口與控制單元之間，第二電流檢測電路、第二電壓檢測電路分別連接在所述第二輸出端口與控制單元之間；
[0008]所述供電單元將配電網(wǎng)輸入電壓進行變壓后輸出至所述控制單元；所述第一電流檢測電路、第一電壓檢測電路分別檢測第一輸出端口的電流值、電壓值，第二電流檢測電路、第二電壓檢測電路分別檢測第二輸出端口的電流值、電壓值；所述控制單元根據(jù)第一輸出端口的電流值、電壓值計算第一輸出端口的第一輸出電量，以及根據(jù)第二輸出端口的電流值、電壓值第二輸出端口的電流值、電壓值第二輸出端口的第二輸出電量，控制第一開關(guān)的通斷，根據(jù)通過所述通信連接端口接入調(diào)度中心的調(diào)度指令，并根據(jù)調(diào)度指令控制第二開關(guān)的通斷，以及將第一輸出電量和第二輸出電量通過所述通信連接端口發(fā)送至調(diào)度中心。
[0009]上述居民用電負載供電裝置，將配電網(wǎng)接入后分為兩個相互獨立的供電回路，兩個供電回路通過兩個獨立的開關(guān)進行通斷控制，提供這兩條質(zhì)量是不同的供電回路，第一輸出端口可以用來給重要的負載進行供電，保證高質(zhì)量供電；而第二輸出端口參與需求響應(yīng)控制，受調(diào)度中心的調(diào)度指令的統(tǒng)一調(diào)度控制，實現(xiàn)調(diào)峰功能，以保障電力系統(tǒng)可靠運行。而且該裝置不需要依賴智能電表和智能家電來實現(xiàn)，且只需對現(xiàn)有的供電線路進行少量改動即可實現(xiàn)，改造成本低，操作方便、效果顯著，因此適用于普遍推廣使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為一個實施例的居民用電負載供電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為優(yōu)選實施例的居民用電負載供電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3為居民用電負載供電裝置一個應(yīng)用案例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的居民用電負載供電裝置的【具體實施方式】作詳細描述。
[0014]參見圖1所示，圖1為一個實施例的居民用電負載供電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，包括:電網(wǎng)接入端口、供電單元、控制單元、通信連接端口、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一電流檢測電路、第一電壓檢測電路、第二電流檢測電路、第二電壓檢測電路、第一輸出端口、第二輸出端□。
[0015]所述電網(wǎng)接入端口連接配電網(wǎng)；所述供電單元連接所述電網(wǎng)接入端口與控制單元之間；所述控制單元通過通信連接端口與調(diào)度中心進行通信連接；所述第一輸出端口、第二輸出端口分別通過第一開關(guān)、第二開關(guān)連接所述電網(wǎng)接入端口 ；所述第一電流檢測電路、第一電壓檢測電路分別連接在所述第一輸出端口與控制單元之間，第二電流檢測電路、第二電壓檢測電路分別連接在所述第二輸出端口與控制單元之間。
[0016]所述供電單元將配電網(wǎng)輸入電壓進行變壓后輸出至所述控制單元；所述第一電流檢測電路、第一電壓檢測電路分別檢測第一輸出端口的電流值、電壓值，第二電流檢測電路、第二電壓檢測電路分別檢測第二輸出端口的電流值、電壓值；所述控制單元根據(jù)第一輸出端口的電流值、電壓值計算第一輸出端口的第一輸出電量，以及根據(jù)第二輸出端口的電流值、電壓值第二輸出端口的電流值、電壓值第二輸出端口的第二輸出電量，控制第一開關(guān)的通斷，根據(jù)通過所述通信連接端口接入調(diào)度中心的調(diào)度指令，并根據(jù)調(diào)度指令控制第二開關(guān)的通斷，以及將第一輸出電量和第二輸出電量通過所述通信連接端口發(fā)送至調(diào)度中心。
[0017]本發(fā)明的居民用電負載供電裝置，將配電網(wǎng)接入后分為兩個相互獨立的供電回路，兩個供電回路通過兩個獨立的開關(guān)進行通斷控制，其中，這兩條供電回路提供的供電質(zhì)量是不同的，第一輸出端口的供電回路不會參與需求響應(yīng)的控制，可以用來給重要的負載進行供電，保證連接到該回路中的負載得到高質(zhì)量供電；而第二輸出端口的供電回路，是參與需求響應(yīng)控制，受調(diào)度中心的調(diào)度指令的控制，適宜給可中斷負載進行供電，即連接在該回路中的負載可能因調(diào)峰需要，在某個時間段內(nèi)會被切斷供電。兩個供電回路采用獨立計量，因此，可以設(shè)置不參與需求響應(yīng)的供電回路的電價高于參與需求響應(yīng)的供電回路的電價，這樣就可以促使用戶根據(jù)調(diào)度中心控制安排來進行用電，從而實現(xiàn)調(diào)峰的目的，調(diào)峰成本低。
[0018]本發(fā)明的技術(shù)方案，結(jié)合使用基于價格的需求響應(yīng)和基于激勵的需求響應(yīng)，給用戶提供更多的選擇空間，同時也可以實現(xiàn)供電部門的調(diào)峰功能，不需要依賴智能電表和智能家電來實現(xiàn)，且只需對現(xiàn)有的供電線路進行少量改動即可實現(xiàn)，改造成本低，操作方便、效果顯著，因此適用于普遍推廣使用。
[0019]為了更加清晰本發(fā)明的技術(shù)方案，下面闡述若干居民用電負載供電裝置的實現(xiàn)功能較優(yōu)實施例。
[0020]在一個實施例中，所述控制單元還可以通過所述通信連接端口接入調(diào)度中心下發(fā)的動態(tài)電價信息，并根據(jù)動態(tài)電價信息和第一輸出電量和第二輸出電量分別計算第一輸出端口的第一電費信息和第二輸出端口的第二電費信息。
[0021]通過接收動態(tài)電價信息，居民用電負載供電裝置能夠根據(jù)供電部門的電價調(diào)整，及時變更計算電費的單價，保證計量的準(zhǔn)確性，用戶也可以根據(jù)動態(tài)電價信息來合理安排用電。
[0022]進一步地，所述控制單元還可以通過所述通信連接端口接入調(diào)度中心下發(fā)的用電服務(wù)信息。
[0023]通過用電服務(wù)信息，居民用電負載供電裝置可以及時更新服務(wù)套餐，用戶可通過用電服務(wù)信息選擇合適自己的服務(wù)套餐以及查詢用電的歷史記錄信息等。
[0024]為了更加清晰本發(fā)明的技術(shù)方案，下面闡述若干居民用電負載供電裝置的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的較優(yōu)實施例。
[0025]參考圖2所示，圖2為優(yōu)選實施例的居民用電負載供電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]優(yōu)選的，所述控制單元包括:處理器，以及分別與處理器連接的通信模塊、計量模塊、開關(guān)驅(qū)動模塊和存儲模塊。
[0027]所述處理器連接所述供電單元，以及通過通信模塊連接所述通信連接端口 ；所述計量模塊連接第一電流檢測電路、第一電壓檢測電路、第二電流檢測電路、第二電壓檢測電路的輸出端；所述開關(guān)驅(qū)動模塊分別連接第一開關(guān)和第二開關(guān)。
[0028]所述開關(guān)驅(qū)動模塊分別驅(qū)動第一開關(guān)和第二開關(guān)的通斷；所述計量模塊用于計算第一輸出電量和第二輸出電量；所述通信模塊用于收發(fā)通信數(shù)據(jù)。
[0029]優(yōu)選的，居民用電負載供電裝置還可以包括:與處理器連接的輸入模塊和顯示模塊；所述輸入模塊，用于輸入控制信息；所述顯不模塊，用于顯不所述控制信息、第一輸出端口和第二輸出端口的電流值、電壓值，第一輸出電量、第二輸出電量，第一電費信息、第二電費信息和/或用電服務(wù)信息等。
[0030]優(yōu)選的，居民用電負載供電裝置還可以包括:與處理器連接的報警模塊；所述處理器解析所述調(diào)度指令，并在所述調(diào)度指令為斷開開關(guān)時，在執(zhí)行該斷開開關(guān)指令前的設(shè)定時間控制報警模塊發(fā)出報警信息。
[0031]優(yōu)選的，居民用電負載供電裝置還可以包括:與處理器連接的實時時鐘模塊；用于提供實時時鐘參數(shù)至處理器。
[0032]優(yōu)選的，所述通信連接端口通過電力載波方式或以太網(wǎng)方式與調(diào)度中心進行連接。[0033]本實施例中，可以采用基于ARM Cortex-MO, Cortex_M4的LPC4300系列的雙核處理器，其中M4內(nèi)核主要用于通信、存儲、按鍵輸入、信息顯示以及報警功能，而MO核用于對計量模塊的數(shù)據(jù)進行處理，并對用電量進行統(tǒng)計，采用雙核處理器，不僅可以降低系統(tǒng)的復(fù)雜度和系統(tǒng)功耗，而且具有足夠處理能力，實現(xiàn)計量的準(zhǔn)確性的同時，保證了通信服務(wù)質(zhì)量以及用戶體驗。居民用電負載供電裝置可通過網(wǎng)絡(luò)更新電價信息及服務(wù)套餐，用戶可通過輸入模塊選擇合適自己的服務(wù)套餐以及查詢用電的歷史記錄信息，當(dāng)居民用電負載供電裝置接受到需求響應(yīng)的調(diào)度指令時，在切斷可中斷負載的電源前，先通過報警模塊報警一段時間，然后過零點切斷電源，當(dāng)接收到供電恢復(fù)的調(diào)度指令后，閉合可中斷負載的第二開關(guān)，由于兩個供電回路存在電價差，因此可以激勵用戶主動的參與到負載管理過程中。
[0034]綜合上述實施例的居民用電負載供電裝置，設(shè)置兩個獨立的供電回路，可以為用戶提供質(zhì)量不同的兩路供電；其中一個供電回路可按照供電部門與用戶簽訂的協(xié)議參與需求響應(yīng)控制，配合調(diào)峰需要在某個時間段內(nèi)被切斷供電。兩個供電回路可以設(shè)置不同的電價，獨立計量計費。用戶可以實際情況合理使用這兩種供電方式，此外，居民用電負載供電裝置的通信連接接口可使用電力載波和以太網(wǎng)通信的方式，與調(diào)度中心進行通信，可實現(xiàn)電價信息更新、獲取調(diào)度指令以及上傳用戶的電量使用信息等功能。
[0035]參考圖3所示，圖3為居民用電負載供電裝置一個應(yīng)用案例的結(jié)構(gòu)示意圖；在該應(yīng)用案例中，還包括配電箱，其中，所述配電箱包括非中斷供電模塊和可中斷供電模塊；所述非中斷供電模塊連接第一輸出端口，用于向非中斷負載提供電量；所述可中斷供電模塊連接第二輸出端口，用于向可中斷負載提供電量。
[0036]所述非中斷負載包括冰箱、照明、電視等等功耗較低，且需長時間工作的設(shè)備，所述可中斷負載包括電熱水器、空調(diào)、洗衣機等功耗較大，且無需長時間工作的設(shè)備。
[0037]本發(fā)明居民用電負載供電裝置，可以實現(xiàn)計量計費、遠程通信、負荷管理三個功能，其中計量計費功能是對兩個回路進行獨立計量計費，保證計量的準(zhǔn)確性；遠程通信負責(zé)接受上級系統(tǒng)的調(diào)度指令和動態(tài)電價信息，以及上傳用戶用電信息；負荷管理是根據(jù)需求響應(yīng)指令對負荷用電進行控制，以實現(xiàn)調(diào)峰用電的功能。
[0038]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種居民用電負載供電裝置，其特征在于，包括:電網(wǎng)接入端口、供電單元、控制單元、通信連接端口、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一電流檢測電路、第一電壓檢測電路、第二電流檢測電路、第二電壓檢測電路、第一輸出端口、第二輸出端口 ； 所述電網(wǎng)接入端口連接配電網(wǎng)；所述供電單元連接所述電網(wǎng)接入端口與控制單元之間；所述控制單元通過通信連接端口與調(diào)度中心進行通信連接；所述第一輸出端口、第二輸出端口分別通過第一開關(guān)、第二開關(guān)連接所述電網(wǎng)接入端口 ；所述第一電流檢測電路、第一電壓檢測電路分別連接在所述第一輸出端口與控制單元之間，第二電流檢測電路、第二電壓檢測電路分別連接在所述第二輸出端口與控制單元之間； 所述供電單元將配電網(wǎng)輸入電壓進行變壓后輸出至所述控制單元；所述第一電流檢測電路、第一電壓檢測電路分別檢測第一輸出端口的電流值、電壓值，第二電流檢測電路、第二電壓檢測電路分別檢測第二輸出端口的電流值、電壓值；所述控制單元根據(jù)第一輸出端口的電流值、電壓值計算第一輸出端口的第一輸出電量，以及根據(jù)第二輸出端口的電流值、電壓值第二輸出端口的電流值、電壓值第二輸出端口的第二輸出電量，控制第一開關(guān)的通斷，根據(jù)通過所述通信連接端口接入調(diào)度中心的調(diào)度指令，并根據(jù)調(diào)度指令控制第二開關(guān)的通斷，以及將第一輸出電量和第二輸出電量通過所述通信連接端口發(fā)送至調(diào)度中心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的居民用電負載供電裝置，其特征在于，所述控制單元還通過所述通信連接端口接入調(diào)度中心下發(fā)的動態(tài)電價信息，并根據(jù)動態(tài)電價信息和第一輸出電量和第二輸出電量分別計算第一輸出端口的第一電費信息和第二輸出端口的第二電費信息O
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的居民用電負載供電裝置，其特征在于，所述控制單元還通過所述通信連接端口接入調(diào)度中心下發(fā)的用電服務(wù)信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的居民用電負載供電裝置，其特征在于，所述控制單元包括；處理器，以及分別與處理器連接的通信模塊、計量模塊、開關(guān)驅(qū)動模塊和存儲模塊； 所述處理器連接所述供電單元，以及通過通信模塊連接所述通信連接端口 ；所述計量模塊連接第一電流檢測電路、第一電壓檢測電路、第二電流檢測電路、第二電壓檢測電路的輸出端；所述開關(guān)驅(qū)動模塊分別連接第一開關(guān)和第二開關(guān)； 所述開關(guān)驅(qū)動模塊分別驅(qū)動第一開關(guān)和第二開關(guān)的通斷；所述計量模塊用于計算第一輸出電量和第二輸出電量；所述通信模塊用于收發(fā)通信數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的居民用電負載供電裝置，其特征在于，還包括:與處理器連接的輸入模塊和顯不模塊； 所述輸入模塊，用于輸入控制信息； 所述顯示模塊，用于顯示所述控制信息、第一輸出端口和第二輸出端口的電流值、電壓值，第一輸出電量、第二輸出電量，第一電費信息、第二電費信息和/或用電服務(wù)信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的居民用電負載供電裝置，其特征在于，還包括:與處理器連接的報警模塊； 所述處理器解析所述調(diào)度指令，并在所述調(diào)度指令為斷開開關(guān)時，在執(zhí)行該斷開開關(guān)指令前的設(shè)定時間控制報警模塊發(fā)出報警信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的居民用電負載供電裝置，其特征在于，還包括:與處理器連接的實時時鐘模塊；用于提供實時時鐘參數(shù)至處理器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的居民用電負載供電裝置，其特征在于，所述通信連接端口通過電力載波方式或以太網(wǎng)方式與調(diào)度中心進行連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的居民用電負載供電裝置，其特征在于，還包括配電箱，所述配電箱包括非中斷供電模塊和可中斷供電模塊； 所述非中斷供電模塊連接第一輸出端口，用于向非中斷負載提供電量；所述可中斷供電模塊連接第二輸出端口，用于向可中斷負載提供電量。
10.根據(jù) 權(quán)利要求9所述的居民用電負載供電裝置，其特征在于，所述非中斷負載包括冰箱、照明和/或電視，所述可中斷負載包括電熱水器、空調(diào)和/或洗衣機。
【文檔編號】H02J13/00GK103633737SQ201310574637
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】王永才, 陳軼斌, 余永忠, 肖招娣, 宋才華, 吳麗賢, 宋宇, 黃海清, 王晶, 熊剛, 羅宇, 龐維欣, 劉勝強, 范婷, 陳旭宇, 關(guān)志偉, 黃宇魁 申請人:廣東電網(wǎng)公司佛山供電局, 廣東卓維網(wǎng)絡(luò)有限公司