基于安卓系統的低壓配電網交互智控型調功裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于安卓系統的低壓配電網交互智控型調功裝置，包括隔離開關熔斷器組、三相調功單元、單相調功單元、植入WIFI功能模塊的調功控制器和避雷器，隔離開關熔斷器組的上端與電網相連，下端連接三相調功單元和單相調功單元，用以對裝置的投切、隔離和保護；調功控制器分別與電網、隔離開關熔斷器組下端、三相調功單元和單相調功單元相連；避雷器與隔離開關熔斷器組下端相連，用來完成電網三相電壓與三相電流信號采集，A/D轉換和無觸點開關驅動。本實用新型采取了單相和三相相互結合的調功方式，提高了調功的精度和響應速度，調功的單元化使其維護、更換元器件更加安全、簡單和方便，同時結合WIFI植入，共同實現了智控功能。
【專利說明】
基于安卓系統的低壓配電網交互智控型調功裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種調功裝置，具體地說是一種基于互聯網技術的用于低壓配電網的安卓交互智控型調功裝置。
【背景技術】
[0002]在全球進入“電網2.0”時代進程中，建立在高度集成、高速雙向通信網絡基礎上的智能電網系統受到較大干擾時，電網內部的傳感和測量系統、控制系統、決策支持系統等就可能在電壓穩定薄弱環節導致電壓崩潰。同時，各種新能源(風力發電、光伏發電、潮汐發電等)對智能電網的接入，各種特性復雜的負荷急劇增加，電能質量系列問題日益突出，感性負載需要電網實時跟蹤提供智能調功服務。智能調功不僅能夠提高變壓器的利用率，提高功率因數，改善電能質量，更為重要的是，它還能增加電網容量，將能耗降到最低，保證電網的安全性和穩定性。
[0003]現有的調功裝置在對電網進行功率調節時，采用固定容量循環投切方式，即控制器根據采集的系統功率因數來控制接觸器的閉合和斷開，進行投切電容電抗，該投切方式不僅速度受限，無法及時跟蹤智能電網負荷類型和數量的變化，容易產生投切振蕩和誤投切，同時技術工程師和管理人員無法隨時隨地掌握現場運行工況的更迭。
[0004]此外，現有調功裝置在負載各相較平穩變化較緩慢的系統中，調功效果顯著，但是對單相大功率負荷、沖擊性負荷和智能電網并網的新能源發電系統，容易造成單相過調或單相欠調，甚至漏調等復雜情況，無法順利及時調功。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種基于安卓系統的低壓配電網交互智控型調功裝置，該調功裝置與用戶終端聯結，便于隨時隨地掌握功率的變化，從而進行遠程操作。
[0006]為實現上述目的，本實用新型采用下述技術方案:
[0007]—種基于安卓系統的低壓配電網交互智控型調功裝置，包括隔離開關熔斷器組、三相調功單元、單相調功單元、植入WIFI功能模塊的調功控制器和避雷器，
[0008]所述隔離開關熔斷器組的上端與電網相連，下端連接三相調功單元和單相調功單元，用以進行裝置的投切、隔離和保護；
[0009]植入WIFI功能模塊的調功控制器分別與電網、隔離開關熔斷器組下端、三相調功單元和單相調功單元相連；
[0010]所述避雷器與隔離開關熔斷器組下端相連，用來完成電網三相電壓與三相電流信號采集，A/D轉換和無觸點開關驅動。
[0011]優選地，所述三相調功單元包括依次相連接的三相熔斷器式隔離開關、三相無觸點開關、三相電抗器和三相調功電容器，所述三相熔斷器式隔離開關與隔離開關熔斷器組下端母排連接。三相熔斷式隔離開關起到了隔離和短路保護的作用;三相無觸點開關用來接收調功控制器的輸出信號，實現導通和關斷，起到了電容器投切開關的作用;三相電抗器根據電網諧波狀況，選擇適合的電抗率，起到了抑制諧波和涌流的作用;三相調功電容器用以同時對三相電網進行調功。
[0012]優選地，所述單相調功單元包括依次相連接的單相熔斷器式隔離開關、單相無觸點開關、單相電抗器和單相調功電容器，所述單相熔斷器式隔離開關與隔離開關熔斷器組下端母排連接。其中，單相熔斷式隔離開關8起到了隔離和短路保護的作用；單相無觸點開關9用來接收調功控制器的輸出信號，實現導通和關斷，起到了電容器投切開關的作用；單相電抗器10根據電網諧波狀況，選擇適合的電抗率，起到了抑制諧波和涌流的作用;單相電容器11用以調功電網某一相功率。
[0013]進一步地，所述隔離開關熔斷器組下端通過母排分別與三相調功單元、單相調功單元和避雷器相連接。
[0014]進一步地，所述調功控制器通過電流采樣電路與電網相連，所述采樣電路包括電流互感器，所述電流互感器并聯在電網中。
[0015]進一步地，所述調功控制器的電壓采樣電路通過熔斷器與隔離開關熔斷器組下端相連。
[0016]本實用新型采用集中監控帶入移動端中，將WIFI功能模塊植入裝置的調功控制器，用戶首先連接調功裝置的WIFI，在移動端的瀏覽器上輸入地址后即可進入到移動端操作界面，對調功裝置的各項運行數據進行控制和監測，且同時支持1S/Android版本，實現與手機相似的智控操作體驗，帶給用戶物聯網智能工作新體驗。
[0017]本實用新型的有益效果是:
[0018]1、本實用新型應用互聯網技術，更流暢便捷的實現了人機對話。
[0019]2、本實用新型采取三相調功與單相調功的結合調功方式，可根據電網狀況任意組合，實現了對三相不平衡電網的調功。
[0020]3、本實用新型實現了調功裝置的單元分組化，便于調功裝置的檢修、維護和元器件的更換，大大提高了安全性能。
[0021]4、本實用新型所述的調功單元采用無觸點開關作為電容器的投切開關，采用過零投切技術，提高了投切的速度，抑制了投切時的電流涌流。
[0022]5、本實用新型所述的調功控制器采用無功功率作為調功單元投切的判據，以電壓、諧波為輔助判據，不會產生投切振蕩。
[0023]6、本實用新型所述的調功控制器采用比例投切控制方式，滿足了電網對系統負荷功率時刻變化的需求，提高了投切控制的精度。
[0024]本實用新型不僅采取了單相和三相相互結合的調功方式，提高了調功的精度和響應速度，而且調功的單元化使其維護、更換元器件更加安全、簡單和方便，同時結合WIFI植入，上述三者的有機組合共同實現了本實用新型的智控功能。
【附圖說明】

[0025]圖1為本實用新型的電路原理圖；
[0026]圖2為本實用新型所述三相調功單元的原理圖；
[0027]圖3為本實用新型所述單相調功單元的原理圖；
[0028]圖4為本實用新型的工作流程圖；
[0029]圖中，I隔離開關熔斷器組、2調功控制器、3避雷器、4三相熔斷器式隔離開關、5三相無觸點開關、6三相電抗器、7三相調功電容器、8單相熔斷器式隔離開關、9單相無觸點開關、10單相電抗器、11單相調功電容器、12電流互感器、13熔斷器。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0031]本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本實用新型所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本實用新型所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本實用新型可實施的范疇。
[0032]如圖1所示，本實用新型的安卓交互智控型調功裝置，它包括隔離開關熔斷器組1、三相調功單元、單相調功單元、調功控制器2和避雷器3，所述隔離開關熔斷器組I的上端與電網相連，下端通過母排連接三相調功單元和單相調功單元，用以進行裝置的投切、隔離和保護;所述調功控制器2分別與電網、隔離開關熔斷器組I下端、三相調功單元和單相調功單元相連，所述避雷器3與隔離開關熔斷器組I下端母排相連，用來完成電網三相電壓與三相電流信號采集，A/D轉換和無觸點開關驅動等功能。三相調功單元和單相調功單元分別設置有多組，多組之間為并聯方式。
[0033]其中，所述調功控制器通過電流互感器12與電網相連，所述電流互感器12并聯在電網中；所述調功控制器的電壓采樣電路通過熔斷器13與隔離開關熔斷器組I下端相連。
[0034]如圖2所示，所述三相調功單元包括依次相連接的三相熔斷器式隔離開關4、三相無觸點開關5、三相電抗器6和三相調功電容器7，所述三相熔斷器式隔離開關4與隔離開關熔斷器組I下端母排連接。其中，三相熔斷式隔離開關4起到了隔離和短路保護的作用;三相無觸點開關5用來接收調功控制器的輸出信號，實現導通和關斷，起到了電容器投切開關的作用;三相電抗器6根據電網諧波狀況，選擇適合的電抗率，起到了抑制諧波和涌流的作用；電容器7用以同時對三相電網進行調功。
[0035]如圖3所示，所述單相調功單元包括依次相連接的單相熔斷器式隔離開關8、單相無觸點開關9、單相電抗器10和單相調功電容器11，所述單相熔斷器式隔離開關8與隔離開關熔斷器組I下端母排連接。其中，單相熔斷式隔離開關8起到了隔離和短路保護的作用;單相無觸點開關9用來接收調功控制器的輸出信號，實現導通和關斷，起到了電容器投切開關的作用;單相電抗器10根據電網諧波狀況，選擇適合的電抗率，起到了抑制諧波和涌流的作用;單相電容器11用以調功電網某一相功率。
[0036]本實用新型采用集中監控帶入移動端中，將WIFI功能模塊植入裝置的調功控制器，用戶首先連接調功裝置的WIFI，在移動端的瀏覽器上輸入地址后即可進入到移動端操作界面，對調功裝置的各項運行數據進行控制和監測，且同時支持1S/Android版本，實現與手機相似的智控操作體驗，帶給用戶物聯網智能工作新體驗。
[0037]具體流程如圖4所示，本實用新型的工作流程如下:
[0038]調功控制器2將采集的電網側三相電壓與三相電流信號經過A/D轉換后送入CPU，CPU在一個工作周期內等間隔的采集N個瞬間電壓、電流數據后，計算出電網的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、諧波等參數，以當前測得的功率參數作為調功單元投切的主要判據，兼以電壓、諧波含量作為調功單元投切的輔助判據;并以電網每相所缺無功容量來確定該相調功數量，經控制器輸出端輸出12V直流信號，驅動相應的無觸點開關導通；當出現過壓、欠壓或諧波超限值等情況時，無觸點開關關斷，調功停止。
[0039]本實用新型的調功單元的投切系統設計如下:
[0040]根據電網所需調功容量連續變化特點，傳統采用相等固定容量循環投切的方式，使的調功容量通常是有限的幾種等級，特別是在負荷較小時，容易產生投切震蕩，這樣既降低了電容器組及其相應投切開關的使用壽命，同時無法達到相應的調功效果。因此采用調功單元搭配的做法來滿足電網對功率時刻變化的需求就變得非常重要，即為比例投切。
[0041]采用比例投切，使的每個調功單元之間的調功容量都有嚴格的比例關系，這種關系叫編碼，有多種編碼可供選擇，最常用的編碼投切關系有以下幾種:
[0042]Pr-l=>l:l:l:l:l...:1
[0043]Pr-2=>1:2:2:2:2...:2
[0044]Pr-3=>1:2:4:4:4...:4
[0045]Pr-4=>1:2:4:8:8...:8
[0046]Pr-5=>1:1:2:2:2...:2
[0047]Pr~6=> 1:1:2:4:4...:4
[0048]Pr-7=> 1:1:2:4:8...:8
[0049]Pr-8=>1:2:3:3:3...:3
[0050]Pr-9=>1:2:3:6:6...:6[0051 ] Pr-10=>l:1:2:3:3...:3
[0052]Pr-ll=>l:l:2:3:6...:6
[0053]根據比例關系，當第一只調功單元容量確定后，其余的調功單元容量也就確定了。所以用戶只要通過預置調功控制器參數，確定第一只調功單元的容量和所采用的編碼方式即可。
[0054]上述雖然結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內。
【主權項】
1.一種基于安卓系統的低壓配電網交互智控型調功裝置，其特征是，包括隔離開關熔斷器組、三相調功單元、單相調功單元、植入WIFI功能模塊的調功控制器和避雷器， 所述隔離開關熔斷器組的上端與電網相連，下端連接三相調功單元和單相調功單元，用以對所述裝置的投切、隔離和保護； 植入WIFI功能模塊的調功控制器分別與電網、隔離開關熔斷器組下端、三相調功單元和單相調功單元相連； 所述避雷器與隔離開關熔斷器組下端相連，用來完成電網三相電壓與三相電流信號采集，A/D轉換和無觸點開關驅動。2.如權利要求1所述的基于安卓系統的低壓配電網交互智控型調功裝置，其特征是，所述三相調功單元包括依次相連接的三相熔斷器式隔離開關、三相無觸點開關、三相電抗器和三相調功電容器。3.如權利要求2所述的基于安卓系統的低壓配電網交互智控型調功裝置，其特征是，所述三相熔斷器式隔離開關與隔離開關熔斷器組下端母排連接。4.如權利要求1所述的基于安卓系統的低壓配電網交互智控型調功裝置，其特征是，所述單相調功單元包括依次相連接的單相熔斷器式隔離開關、單相無觸點開關、單相電抗器和單相調功電容器。5.如權利要求4所述的基于安卓系統的低壓配電網交互智控型調功裝置，其特征是，所述單相熔斷器式隔離開關與隔離開關熔斷器組下端母排連接。6.如權利要求1所述的基于安卓系統的低壓配電網交互智控型調功裝置，其特征是，所述隔離開關熔斷器組下端通過母排分別與三相調功單元、單相調功單元和避雷器相連接。7.如權利要求1所述的基于安卓系統的低壓配電網交互智控型調功裝置，其特征是，所述調功控制器通過電流采樣電路與電網相連。8.如權利要求7所述的基于安卓系統的低壓配電網交互智控型調功裝置，其特征是，所述采樣電路包括電流互感器，所述電流互感器并聯在電網中。9.如權利要求1所述的基于安卓系統的低壓配電網交互智控型調功裝置，其特征是，所述調功控制器的電壓采樣電路通過熔斷器與隔離開關熔斷器組下端相連。10.如權利要求1所述的基于安卓系統的低壓配電網交互智控型調功裝置，其特征是，所述調功控制器通過A/D轉換與外置CPU連接。
【文檔編號】H02J13/00GK205693366SQ201620584223
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月16日 公開號201620584223.1, CN 201620584223, CN 205693366 U, CN 205693366U, CN-U-205693366, CN201620584223, CN201620584223.1, CN205693366 U, CN205693366U
【發明人】劉悅
【申請人】山東商業職業技術學院