專利名稱：一種源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
一種源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)
技術領域：
本實用新型涉及電力節(jié)能技術，尤其涉及一種在交流電的源側(cè)節(jié)電的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)。
背景技術：
傳統(tǒng)的節(jié)電方式多以端側(cè)節(jié)電為主， 一般在用電線路的最終端，在用電設備的輸入電源前端直接安裝節(jié)電設備，根據(jù)用電設備負載的變化決定設備前端輸入電源的變化來節(jié)電，其節(jié)電的方式主要依靠管理手段，以降低用電設備的功率，傷害設備所有負荷的輸出功率為代價，達到節(jié)電的效果；節(jié)電的方式也是間接的，需要根據(jù)安裝前測試的結(jié)果，確定采用相對應的節(jié)電方式，并根據(jù)安裝后達到的節(jié)電情況，和以前的測試結(jié)果比較，確定最終達到的節(jié)電效果，而安裝前的測試效果只是針對某一時間段一部分或全部設備不同運行情況的測試，必然會出現(xiàn)測試結(jié)果不確定性的存在。另外，隨著以后的發(fā)展，設備使用情況的變化，也必然會對以前的測試結(jié)果造成影響，以上情況的出現(xiàn)，造成目前的節(jié)電設備節(jié)電效果不穩(wěn)定，存在正負20%的誤差波動，嚴重影響了實際的節(jié)電效率，同時其節(jié)電效果也不可以達到通過電度表或其他監(jiān)控設備實時有效監(jiān)視供電系統(tǒng)運行情況，一旦出現(xiàn)故障，不能作出有效的反應，影響用電質(zhì)量，迫切需要一種既能夠?qū)╇娤到y(tǒng)能夠進行實時有效監(jiān)控，各種數(shù)據(jù)采集能夠達到無線化、網(wǎng)絡化、智能化的電力參數(shù)綜合監(jiān)測分析，又能幫助用戶達到節(jié)電恒定，提高用電效率、節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本、增強市場競爭力，從而滿足電力用戶對用電設備用電情況綜合信息及降低用電成本的需求。

實用新型內(nèi)容
本實用新型克服了現(xiàn)有節(jié)電系統(tǒng)的不足，提供了一種安裝在用戶電網(wǎng)電能引入側(cè)，所有用電設備總線前端，可以不受用戶設備負載限制、同步測試節(jié)電效果、節(jié)能恒定，設備總線前端供給功率穩(wěn)定、無線化、網(wǎng)絡化、智能化、具有電力參數(shù)綜合監(jiān)測分析管理功能的源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)。 為了解決上述存在的技術問題，本實用新型采用下列技術方案 —種源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，包括主回路源側(cè)擴能轉(zhuǎn)換單元、控制器單元和客戶
監(jiān)控管理系統(tǒng)，所述控制器單元與客戶監(jiān)控管理系統(tǒng)之間通過局域網(wǎng)或無線網(wǎng)絡連接。 如上所述的一種源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，其特征在于所述主回路源側(cè)擴能轉(zhuǎn)換
單元包括整流模塊、源側(cè)擴能放大轉(zhuǎn)換模塊和變壓器，外部輸入電源與隔離開關和斷路器
串聯(lián)連接，斷路器的輸出端分為兩條支路，一條支路與斷路器和整流模塊串聯(lián)連接，另一支
路與旁路控制開關相連接，所述整流模塊的輸出端與源側(cè)擴能放大轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連
接，源側(cè)擴能放大轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與變壓器和節(jié)電開關串聯(lián)連接，節(jié)電開關的輸出端與
旁路控制開關的輸出端并聯(lián)后連接電源輸出端。 如上所述的一種源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制器單元包括CPU主板、電參量采集模塊、I/O控制模塊、電源模塊、TCP/IP轉(zhuǎn)換模塊和路由器，所述電源模塊向CPU主板及整個控制器單元的各模塊供電，CPU主板與電參量采集模塊、I/O控制模塊、電源模塊和TCP/IP轉(zhuǎn)換模塊之間通訊連接。， 如上所述的一種源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，其特征在于所述電源模塊還設有蓄電池。 如上所述的一種源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，其特征在于所述路由器還設有GPRS通訊功能。 如上所述的一種源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制器單元還設有充值/身份管理模塊，所述充值/身份模塊用來控制和識別系統(tǒng)的運行，限定系統(tǒng)的運行時間和受訪權限。 如上所述的一種源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制器單元還設有人機界面，所述人機界面顯示設備的運行狀態(tài)、設備信息，顯示故障報警和進行系統(tǒng)設置，進行直接有效的監(jiān)控管理。 如上所述的一種源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，其特征在于所述客戶監(jiān)控管理系統(tǒng)包括服務器和工作站，所述服務器通過局域網(wǎng)絡對控制單元實行遠程實時的網(wǎng)絡管理。[0013] 如上所述的一種源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，其特征在于所述源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)還包括安全報警系統(tǒng)，所述安全報警系統(tǒng)設有設備商管理服務器，設備商管理服務器與無線通訊和電信網(wǎng)關連接，接收控制單元的報警信號和節(jié)電信息，實現(xiàn)遠程的遙控、遙調(diào)、故障維護和監(jiān)控管理。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有如下的優(yōu)點 本實用新型安裝在用戶電網(wǎng)電能引入側(cè)，所有用電設備總線前端，改變過去的節(jié)電方式，輸入電源經(jīng)主回路源側(cè)擴能放大轉(zhuǎn)換模塊擴能轉(zhuǎn)換后，輸出功率不受用戶設備負載限制，穩(wěn)定輸出，同時可以時時計算出輸入電源的輸入功率，和經(jīng)過主回路源側(cè)擴能轉(zhuǎn)換單元擴能輸出后的設備用電功率比較，在線測量出實際的節(jié)電效果；另外節(jié)電恒定，設備輸出功率無需改變，既在保證用戶電力需求功率不變下，所有用電設備正常運行下可達到節(jié)省70%的電力；同時整個系統(tǒng)管理集中、向下可連接各種智能設備，從而可采集低層設備的各種數(shù)據(jù)信息并為電力管理提供最有效的基礎數(shù)據(jù)，向企業(yè)管理部門提供變配電系統(tǒng)的信息資源，為決策層提供最可靠、最直接、最原始的數(shù)據(jù)，以負荷管理系統(tǒng)為依托，有效開展有序用電工作；該系統(tǒng)還可以自動進行電能參數(shù)的記錄生成，可對用電量、用電設備進行限電控制；以及實現(xiàn)遙測、遙信、遙控、遙調(diào)、故障定位和報警、配電管理等功能，具有優(yōu)化供電結(jié)構(gòu)、全方位提高負荷用電效率，達到有效節(jié)能的目標。


圖1是本實用新型的系統(tǒng)控制示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細描述[0018] —種源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，如圖1所示，包括主回路源側(cè)擴能轉(zhuǎn)換單元1、控制器單元2和客戶監(jiān)控管理系統(tǒng)3，所述控制器單元2與客戶監(jiān)控管理系統(tǒng)3之間通過局域網(wǎng)連接，通過控制器單元2對主回路源側(cè)擴能轉(zhuǎn)換單元1的電壓、相序等信號的采集，然后進行計算檢驗，對主回路源側(cè)擴能轉(zhuǎn)換單元1發(fā)出自檢指令，如果正常，則控制器單元2發(fā)送啟動信號開始工作，擴能開關閉合，系統(tǒng)在擴能的模式下工作，當控制器單元2檢測到致命故障，則立即切換到旁路狀態(tài)運行，控制器單元2把故障信號傳送到客戶監(jiān)控管理系統(tǒng)3進行報警，同時該系統(tǒng)還包括安全報警系統(tǒng)4，所述的控制單元2可以通過電信網(wǎng)關，將設備運行過程中出現(xiàn)的問題通過無線通訊直接反饋給設備管理服務器，進行遠程的檢測和診斷，及時解決設備運行過程中出現(xiàn)的問題。同時控制單元還可根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)自動生成電能參數(shù)記錄，對用電量、用電設備進行限電控制，實現(xiàn)遙領U、遙信、遙控、遙調(diào)、故障定位和報警、配電管理等功能，向客戶監(jiān)控管理單元3的工作站和服務器提供變配電系統(tǒng)的信息資源，為決策層提供最可靠、最直接、最原始的數(shù)據(jù)。 所述主回路源側(cè)擴能轉(zhuǎn)換單元1包括整流模塊13、源側(cè)擴能放大轉(zhuǎn)換模塊14和變壓器15，外部輸入電源與隔離開關IO和斷路器11串聯(lián)連接，斷路器11的輸出端分為兩條支路， 一條支路與斷路器12和整流模塊13串聯(lián)連接，另一支路與旁路控制開關17相連接，所述整流模塊13的輸出端與源側(cè)擴能放大轉(zhuǎn)換模塊14的輸入端相連接，源側(cè)擴能放大轉(zhuǎn)換模塊14的輸出端與變壓器15和擴能開關16串聯(lián)連接，擴能開關16的輸出端與旁路控制開關17的輸出端并聯(lián)后連接電源輸出端，通過以上回路完成源側(cè)擴能的轉(zhuǎn)換，輸出擴大增加的電能，起到有效節(jié)能節(jié)電作用。 所述控制器單元2包括CPU主板23、電參量采集模塊20、 I/O控制模塊22、電源模塊26、 TCP/IP轉(zhuǎn)換模塊25和路由器27，所述電源模塊26向CPU主板23及整個控制器單元的各模塊供電，所述CPU主板23與電參量采集模塊20、 I/O控制模塊22、電源模塊26和TCP/IP轉(zhuǎn)換模塊25之間通訊連接，TCP/IP轉(zhuǎn)換模塊25接收和發(fā)送CPU主板23與路由器27之間的轉(zhuǎn)換信號，保持與客戶監(jiān)控管理系統(tǒng)3或安全報警系統(tǒng)4之間的反饋和聯(lián)系，保證信號的暢通。所述電源模塊26還設有蓄電池，當外部電路斷電時，保證控制器單元正常工作。所述路由器27還具有GPRS功能，使系統(tǒng)具有無線通訊功能。所述控制器單元2還設有充值/身份管理模塊24和人機界面21，所述充值/身份模塊24用來控制和識別系統(tǒng)的運行，限定系統(tǒng)的運行時間和受訪權限，所述人機界面21顯示設備的運行狀態(tài)、設備信息，顯示故障報警和進行系統(tǒng)設置，進行直接有效的監(jiān)控管理。 所述客戶監(jiān)控管理系統(tǒng)3包括服務器31和工作站30，服務器31通過局域網(wǎng)絡對控制單元2實行遠程實時的網(wǎng)絡管理，同時執(zhí)行系統(tǒng)的日志、權限等輔助管理，實時對節(jié)電效果進行計量計費和結(jié)算，提供節(jié)電效果、成本收益和環(huán)境收益等報表，反饋給各個工作站30，實現(xiàn)有效的監(jiān)控和管理。 所述安全報警系統(tǒng)4設有設備管理服務器41 ，通過無線通訊和電信網(wǎng)關40接收控制單元2的報警信號和節(jié)電信息，實現(xiàn)遠程的遙控、遙調(diào)和故障定位，達到遠程的維護和監(jiān)
控管理。 本實用新型工作時，主回路源側(cè)擴能轉(zhuǎn)換單元1得電，控制器單元2的電參量采集模塊20采集主回路源側(cè)擴能轉(zhuǎn)換單元1電路中電壓、電流和相序等信號，反饋給CPU主板23進行計算檢驗，同時主回路源側(cè)擴能轉(zhuǎn)換單元1的源側(cè)擴能放大轉(zhuǎn)換模塊14開始自檢，如果一切正常則控制器單元2發(fā)送啟動信號給源側(cè)擴能放大轉(zhuǎn)換模塊14，源側(cè)擴能放大轉(zhuǎn)換模塊14開始工作，主回路源側(cè)擴能轉(zhuǎn)換單元1的擴能開關16閉合，系統(tǒng)在節(jié)電模式下開始工作，向用電設備輸送經(jīng)過逆變轉(zhuǎn)換擴能后的交流電源。當系統(tǒng)檢測到故障或出現(xiàn)嚴重報警時，控制器單元2通過I/O控制模塊22，發(fā)出指令信號，打開主回路源側(cè)擴能轉(zhuǎn)換單元1的擴能開關16，關閉主回路源側(cè)擴能轉(zhuǎn)換單元1的旁路開關17，立即切換到旁路狀態(tài)運行，同時控制器單元2把產(chǎn)生的故障信號傳送到客戶監(jiān)控管理系統(tǒng)3或安全報警系統(tǒng)4的設備服務器41進行報警，及時通知終端工作站30的管理用戶或者設備制造商的系統(tǒng)維護者，快速對系統(tǒng)進行診斷維護和修復，保證正常工作。 本系統(tǒng)工作時，主回路源側(cè)擴能轉(zhuǎn)換單元1的源側(cè)擴能放大轉(zhuǎn)換模塊14，通過RS232接口與控制器單元2的人機界面21通訊，通過人機界面21，設備管理維護人員可以直接控制源側(cè)擴能放大轉(zhuǎn)換模塊14的啟動和停止，同時可以采集源側(cè)擴能放大轉(zhuǎn)換模塊14的常規(guī)參數(shù)和系統(tǒng)運行過程中產(chǎn)生的故障內(nèi)容，發(fā)送給CPU主板23，通過TCP/IP轉(zhuǎn)換模塊25發(fā)送輸出后，由路由器27經(jīng)過企業(yè)局域網(wǎng)與客戶監(jiān)控管理系統(tǒng)3進行數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)遠程的監(jiān)控和管理。 當外電源停電時，控制器單元2的電源模塊26停止給系統(tǒng)提供相匹配的電源，備用蓄電池開始給系統(tǒng)提供電源，保持系統(tǒng)通訊正常。 另外，本實用新型在工作的過程中，控制器單元2可以時時收集主回路源側(cè)擴能轉(zhuǎn)換單元1的整流模塊輸入端的電壓和電流信號，并與主回路源側(cè)擴能轉(zhuǎn)換單元1的電源輸出端向控制單元2反饋的電壓和電流信號進行綜合換算比較，可以時時計算出輸入電源的輸入功率，和經(jīng)過源側(cè)擴能放大轉(zhuǎn)換模塊14擴能后輸出的輸出電源用電功率，后側(cè)用電設備的節(jié)電功率經(jīng)過控制器單元2比較換算后馬上可以得出，直接顯示在人機界面21和客戶監(jiān)控管理系統(tǒng)3的各個工作站30上，節(jié)能效果直觀明了。 以上對本實用新型所提供的源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)進行了詳細介紹，本文中應用
了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本實用新型
的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求一種源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，其特征在于，包括主回路節(jié)電轉(zhuǎn)換單元(1)、控制器單元(2)和客戶監(jiān)控管理系統(tǒng)(3)，所述控制器單元(2)與客戶監(jiān)控管理系統(tǒng)(2)之間通過局域網(wǎng)或無線網(wǎng)絡連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，其特征在于所述主回路源側(cè)擴能轉(zhuǎn)換單元(1)包括整流模塊(13)、源側(cè)擴能放大轉(zhuǎn)換模塊(14)和變壓器(15)，外部輸入電源與隔離開關(10)和斷路器(11)串聯(lián)連接，斷路器(11)的輸出端分為兩條支路，一條支路與斷路器(12)和整流模塊(13)串聯(lián)連接，另一支路與旁路控制開關(17)相連接，所述整流模塊(13)的輸出端與源側(cè)擴能放大轉(zhuǎn)換模塊(14)的輸入端相連接，源側(cè)擴能放大轉(zhuǎn)換模塊(14)的輸出端與變壓器(15)和節(jié)電開關串聯(lián)連接，節(jié)電開關(16)的輸出端與旁路控制開關(17)的輸出端并聯(lián)后連接電源輸出端。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制器單元(2)包括CPU主板(23)、電參量采集模塊(20) 、 I/O控制模塊(22)、電源模塊(26) 、 TCP/IP轉(zhuǎn)換模塊(25)和路由器(27)，所述電源模塊(26)向CPU主板(23)及整個控制器單元(2)的各模塊供電，CPU主板(23)與電參量采集模塊(20)、 1/0控制模塊(22)、電源模塊(26)和TCP/IP轉(zhuǎn)換模塊(25)之間通訊連接。
4. 根據(jù)權利要求3所述的一種源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，其特征在于所述電源模塊(26)還設有蓄電池。
5. 根據(jù)權利要求3所述的一種源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，其特征在于所述路由器(27)還設有GPRS通訊功能。
6. 根據(jù)權利要求3所述的一種源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制器單元(2)還設有充值/身份管理模塊(24)，所述充值/身份模塊(24)用來控制和識別系統(tǒng)的運行，限定系統(tǒng)的運行時間和受訪權限。
7. 根據(jù)權利要求3所述的一種源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制器單元(2)還設有人機界面(21)，所述人機界面(21)顯示設備的運行狀態(tài)、設備信息，顯示故障報警和進行系統(tǒng)設置，進行直接有效的監(jiān)控管理。
8. 根據(jù)權利要求1、或6、或7所述的一種源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，其特征在于所述客戶監(jiān)控管理系統(tǒng)(3)包括服務器(31)和工作站(30)，所述服務器(31)通過局域網(wǎng)絡對控制單元(2)實行遠程實時的網(wǎng)絡管理。
9. 根據(jù)權利要求1所述的一種源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，其特征在于所述源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)還包括安全報警系統(tǒng)(4)，所述安全報警系統(tǒng)(4)設有設備管理服務器(41)，設備管理服務器(41)與無線通訊和電信網(wǎng)關連接，接收控制單元(2)的報警信號和節(jié)電信息，實現(xiàn)遠程的遙控、遙調(diào)、故障維護和監(jiān)控管理。
專利摘要本實用新型公開了一種不受用戶設備負載限制、實時檢驗、節(jié)電恒定，網(wǎng)絡化、智能化、具有電力參數(shù)綜合監(jiān)測分析管理功能的源側(cè)節(jié)電網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，它包括主回路節(jié)電轉(zhuǎn)換單元1、控制器單元2和客戶監(jiān)控管理系統(tǒng)3，所述控制器單元2與客戶監(jiān)控管理系統(tǒng)2之間通過局域網(wǎng)連接，通過控制器單元2對主回路節(jié)電轉(zhuǎn)換單元1的電壓、相序等信號的采集，然后進行計算檢驗，對主回路節(jié)電轉(zhuǎn)換單元1發(fā)出指令，控制器單元2發(fā)送啟動信號工作，當控制器單元2檢測到致命故障，則切換到旁路狀態(tài)運行，控制器單元2同時把故障信號傳送到客戶監(jiān)控管理單元3進行報警，該系統(tǒng)還包括安全報警系統(tǒng)4，可以進行遠程的檢測和診斷，解決設備運行過程中出現(xiàn)的問題。
文檔編號G05B19/418GK201498990SQ200920195218
公開日2010年6月2日 申請日期2009年9月16日 優(yōu)先權日2009年9月16日
發(fā)明者侯曉 申請人:亞太電效系統(tǒng)(珠海)有限公司