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一種變電站節能優化控制裝置及方法

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一種變電站節能優化控制裝置及方法
【專利摘要】本發明涉及一種變電站節能優化控制裝置及方法,采用嵌入式設置,包括PIC QQ2013 單片機、射頻芯片、存儲芯片、繼電器模塊、電源接口、鋰電池模塊及電源轉換模塊,PIC QQ2013 單片機分別與射頻芯片、存儲芯片、繼電器模塊及鋰電池模塊相連,鋰電池模塊與電源轉換模塊相連,電源接口分別連接電源轉換模塊和繼電器模塊。本發明采集能耗設備電壓數據,通過無線傳感網絡接收節能優化指令,控制冷卻器、機構電熱、空調、電暖氣的開關操作,合理調整能耗設備運行,保證變電站室內良好的運行環境。減少變電站能耗的消耗,廢氣排放,節約能源,優化空調等能耗設備的能源利用效率。降低能源消耗與運營成本。
【專利說明】
一種變電站節能優化控制裝置及方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種變電站節能優化控制裝置及方法,完成變電站運行設備的能耗采集與節能控制,減少能耗設備運行周期,提高變電站節能減排效果。
【背景技術】
[0002]變電站在無人值守管理過程中,為保證設備的穩定運行,采用冷卻器、機構電熱、空調等設備,降低或升高室內及設備內的溫度。這些設備全天運行,消耗大量的電能,產生二氧化碳等廢氣。現有變電站室內運行環境的調整,往往依靠運維人員的經驗,變電站室內的冷卻器、機構電熱、空調、電暖氣等設備全天候運行,不能進行及時調整,造成大量的電量浪費。現有變電站運維工作中,運維人員不能對變電站內保護室、SF6室、母線室環境進行自動調溫,無法實時、準確的掌握用電情況和能耗數據,不能合理的進行設備運行狀態和參數的調節,無法根據實際情況對變電站能耗設備進行遠程控制,造成了電能的大量損耗。

【發明內容】

[0003]本發明針對上述現有技術中存在的問題,提供了一種變電站節能優化控制裝置,解決了現有技術中無法根據實際情況對變電站能耗設備進行遠程控制,造成了電能的大量損耗問題。
[0004]本發明的另一目的在于提供一種變電站節能優化控制裝置的方法。
[0005]本發明的技術方案如下:
一種變電站節能優化控制裝置,采用嵌入式設置,包括PIC QQ2013單片機、射頻芯片、存儲芯片、繼電器模塊、電源接口、鋰電池模塊及電源轉換模塊,PIC QQ2013單片機分別與射頻芯片、存儲芯片、繼電器模塊及鋰電池模塊相連,鋰電池模塊與電源轉換模塊相連,電源接口分別連接電源轉換模塊和繼電器模塊。
[0006]所述的PICQQ2013單片機為控制核心,完成數據處理和各模塊控制,通過集成電路與各模塊進行數據通訊連接。
[0007]所述的繼電器模塊接收到操作指令后,輸出12V電流,完成能耗設備的開關控制。
[0008]所述的射頻芯片為900Mhz頻率,接收無線射頻信號,發送監測數據和接收控制指令,射頻芯片在感應到RFID射頻信號后,建立無線通訊,進行數據的接收和發送。
[0009]所述的電源接口分別與冷卻器、機構電熱、空調、電暖氣的電源連接,監測能耗設備的電壓、電流及開關狀態。
[0010]所述的電源轉換模塊完成供電電壓的轉換,將220V電壓轉換為12V電壓,為鋰電池、繼電器提供電源。
[0011]本發明一種變電站節能優化控制裝置的方法包括下述步驟:
采集能耗設備的開關狀態,當通過無線射頻信號接收到節能控制指令后,先判斷能耗設備狀態,確定能耗狀態符合控制操作后,驗證控制指令,核對完成后,控制繼電器輸出控制電流,完成能耗設備的運行控制;控制操作完成后,再次獲取能耗設備狀態,確認設備狀態發生改變后,通過無線射頻網絡發送設備狀態數據,實現變電站內能耗設備的開關控制和運行模式調整。
[0012]本發明的優點效果如下:
變電站節能優化控制裝置,采用物聯網技術,與開關柜冷卻器、變壓器機構電熱、室內空調等設備進行連接,不影響能耗設備運行,獲取能耗設備用電狀態。在需要對變電站能耗設備進行節能優化時,判斷能耗設備當前的開關狀態,驗證控制指令后,變電站節能優化控制裝置,通過內部繼電器輸出,自動控制空調、電暖氣設備運行,完成空調、電暖氣設備開關控制操作,控制完成后返回能耗設備的實時狀態,保證節能優化控制的準確性和實時性。無須變電站運維人員再到達變電站現場操作,實現變電站能耗設備的遠程控制調整。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明的結構示意框圖。
[0014]圖2為本發明的控制方法流程圖。
【具體實施方式】
實施例
[0015]如圖1所示,變電站節能優化控制裝置,完成變電站內開關柜冷卻器、變壓器機構電熱、室內空調和電暖氣設備的能耗采集和運行控制。裝置采用嵌入式設置,由PIC QQ2013單片機、射頻芯片、存儲芯片、繼電器模塊、電源接口、鋰電池模塊、電源轉換模塊構成;PICQQ2013單片機分別與射頻芯片、存儲芯片、繼電器模塊及鋰電池模塊相連,鋰電池模塊與電源轉換模塊相連,電源接口分別連接電源轉換模塊和繼電器模塊。Pic QQ2013單片機為控制核心,完成裝置的數據處理和各模塊控制,通過集成電路與各模塊進行數據通訊連接。PIC QQ2013單片機,控制存儲芯片工作,記錄節能優化控制方法。控制射頻芯片接收無線信號,發送采集能耗數據,接收節能優化指令。當接收能耗設備控制指令后,向繼電器模塊發送操作指令,繼電器輸出12V電流,完成變壓器機構電熱、室內空調和電暖氣設備的開關控制。射頻芯片為900Mhz頻率,接收無線射頻信號,發送監測數據和接收控制指令。射頻芯片在感應到RFID射頻信號后,建立無線通訊,進行數據的接收和發送。電源接口分別與冷卻器、機構電熱、空調、電暖氣的電源連接,監測能耗設備的電壓、電流及開關狀態。裝置可采集能耗裝置電壓范圍20V-400V,記錄設備的實時電壓數據,實現能耗設備狀態采集,滿足變電站能耗設備運行狀態采集應用,裝置采用鋰電池供電,電池由電源轉換模塊提供接入電源進行充電,保證裝置長時間運行。電源轉換模塊完成裝置供電電壓的轉換,將220V電壓轉換為12V電壓,為鋰電池、繼電器提供電源。裝置的工作溫度在-10度-50度之間,適用于各種環境下變電站節能優化使用。
[0016]本發明的控制方法如圖2所示,裝置內存儲的變電站節能優化控制方法過程,包括能耗設備狀態實時感知、無線接收指令、判斷能耗設備狀態、驗證控制指令、執行控制指令、獲取設備狀態,無線發送設備狀態。裝置實時運行,采集能耗設備的開關狀態,當通過無線射頻信號接收到節能控制指令后,先判斷能耗設備狀態,確定能耗狀態符合控制操作后,驗證控制指令,核對完成后,由裝置控制繼電器輸出控制電流,完成冷卻器、機構電熱、空調、電暖氣等能耗設備的運行控制。控制操作完成后,再次獲取能耗設備狀態,確認設備狀態發生改變后,通過無線射頻網絡發送設備狀態數據。實現變電站內冷卻器、機構電熱、空調、電暖氣等能耗設備的開關控制和運行模式調整。根據能耗監測系統提供的變電站能耗數據和節能優化方案,執行運維人員的控制指令,方便變電站運維人員對變電站能耗設備的調整。
[0017]本發明變電站節能優化控制方法及裝置,采集能耗設備電壓數據,通過無線傳感網絡接收節能優化指令,控制冷卻器、機構電熱、空調、電暖氣的開關操作,合理調整能耗設備運行,保證變電站室內良好的運行環境。減少變電站能耗的消耗,廢氣排放,節約能源,優化空調等能耗設備的能源利用效率。降低能源消耗與運營成本。
[0018]本發明針對在無人值守變電站使用的冷卻器、機構電熱、空調、電暖氣等能耗設備,進行節能優化,調節設備的運行狀態,既能保證變電站內控制設備穩定運行,又可以節約電能的使用,減少二氧化碳等廢氣的排放,實時掌握變電站這些能耗設備的運行情況,遠程控制能耗設備調節和開關,對于降低變電站運維成本,減少廢氣排放,提高能源使用率,加強無人值守管理都是十分必要的。
【主權項】
1.一種變電站節能優化控制裝置,其特征在于采用嵌入式設置,包括PicQQ2013單片機、射頻芯片、存儲芯片、繼電器模塊、電源接口、鋰電池模塊及電源轉換模塊,PIC QQ2013單片機分別與射頻芯片、存儲芯片、繼電器模塊及鋰電池模塊相連,鋰電池模塊與電源轉換模塊相連,電源接口分別連接電源轉換模塊和繼電器模塊。2.根據權利要求1所述的一種變電站節能優化控制裝置,其特征在于所述的PICQQ2013單片機為控制核心,完成數據處理和各模塊控制,通過集成電路與各模塊進行數據通訊連接。3.根據權利要求1所述的一種變電站節能優化控制裝置,其特征在于所述的繼電器模塊接收到操作指令后,輸出12V電流,完成能耗設備的開關控制。4.根據權利要求1所述的一種變電站節能優化控制裝置,其特征在于所述的射頻芯片為900Mhz頻率,接收無線射頻信號,發送監測數據和接收控制指令,射頻芯片在感應到RFID射頻信號后,建立無線通訊,進行數據的接收和發送。5.根據權利要求1所述的一種變電站節能優化控制裝置,其特征在于所述的電源接口分別與冷卻器、機構電熱、空調、電暖氣的電源連接,監測能耗設備的電壓、電流及開關狀??τ O6.根據權利要求1所述的一種變電站節能優化控制裝置,其特征在于所述的電源轉換模塊完成供電電壓的轉換,將220V電壓轉換為12V電壓,為鋰電池、繼電器提供電源。7.根據權利要求1所述的一種變電站節能優化控制裝置的方法,其特征在于包括下述步驟: 采集能耗設備的開關狀態,當通過無線射頻信號接收到節能控制指令后,先判斷能耗設備狀態,確定能耗狀態符合控制操作后,驗證控制指令,核對完成后,控制繼電器輸出控制電流,完成能耗設備的運行控制;控制操作完成后,再次獲取能耗設備狀態,確認設備狀態發生改變后,通過無線射頻網絡發送設備狀態數據,實現變電站內能耗設備的開關控制和運行模式調整。
【文檔編號】G05B19/042GK105911934SQ201610506133
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年7月1日
【發明人】裴玉杰, 穆景龍, 李維軍, 徐建國, 關春梅, 方勃, 張海, 董軍, 張磊, 顧耀鼎, 叢博, 潘玲玲, 何冬梅, 高宏, 馬洪闖, 孫杰, 王思甜, 趙傳恕, 曲軼, 金鉦沂, 劉春霞
【申請人】國網遼寧省電力有限公司撫順供電公司, 國家電網公司
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