專利名稱：一種電網(wǎng)節(jié)電保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電網(wǎng)節(jié)電保護(hù)器。
背景技術(shù)：
理想的電網(wǎng)供電應(yīng)該具備以下條件頻率恒定、電壓大小恒定、電壓波形為正弦且無(wú)畸變、三相平衡；理想的負(fù)荷應(yīng)該呈現(xiàn)如下?tīng)顟B(tài)波形是線性的并且三相平衡、負(fù)荷電流應(yīng)該為正弦波。目前，電網(wǎng)節(jié)電帶載切換裝置主要針對(duì)用戶，應(yīng)用于各種工況的照明，個(gè)體效果顯著，但是基本沒(méi)有從電網(wǎng)整體出發(fā)，很難實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的整體節(jié)電保護(hù)。市場(chǎng)上現(xiàn)有產(chǎn)品均采用時(shí)間控制方式，即在不同的時(shí)間根據(jù)電網(wǎng)電壓的變化情況，選擇適當(dāng)?shù)碾娦n位，此時(shí)電壓控制無(wú)效，而采用電壓控制時(shí)，即通過(guò)電壓的變化情況來(lái)確定電效檔位時(shí)，時(shí)間控制是無(wú)效的，此種方式無(wú)應(yīng)用案例；當(dāng)前，傳輸方式一般為有線方式，這種方式存在布線煩瑣、成本高、線路依賴性強(qiáng)等缺陷。隨著國(guó)家電網(wǎng)的不斷擴(kuò)大，有線傳輸方式會(huì)使新區(qū)域的監(jiān)測(cè)布置工作復(fù)雜化，降低效率，特別是電網(wǎng)出現(xiàn)冰災(zāi)、區(qū)域塌垮等危險(xiǎn)事故時(shí)，線纜將會(huì)受到致命的損壞，更不能為搶險(xiǎn)和搜救工作等提供信息。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種電網(wǎng)節(jié)電保護(hù)器，電網(wǎng)節(jié)電保護(hù)器能將電網(wǎng)電壓與負(fù)載進(jìn)行匹配，保障設(shè)備正常運(yùn)行。實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下一種電網(wǎng)節(jié)電保護(hù)器，包括微處理器、電流互感器、電壓互感器、第一 A/D轉(zhuǎn)換器、 第二 A/D轉(zhuǎn)換器和串接于主回路的切換開(kāi)關(guān)組；電流互感器的輸出端通過(guò)第一 A/D轉(zhuǎn)換器接微處理器；電壓互感器的輸出端通過(guò)第二 A/D轉(zhuǎn)換器接微處理器；切換開(kāi)關(guān)組與微處理器的輸出端連接；切換開(kāi)關(guān)組的前級(jí)接電網(wǎng)，切換開(kāi)關(guān)組的后級(jí)的多組開(kāi)關(guān)端子分別接多路負(fù)載。所述的電網(wǎng)節(jié)電保護(hù)器還包括與微處理器連接的無(wú)線通信模塊。所述的通信模塊為3G通信收發(fā)器。所述的微處理器為單片機(jī)。所述的微處理器中包括一 PID控制單元。微處理器還有顯示器連接。有益效果本實(shí)用新型的電網(wǎng)節(jié)電保護(hù)器，根據(jù)電網(wǎng)電壓的實(shí)際狀況旋轉(zhuǎn)負(fù)責(zé)與之匹配，避免長(zhǎng)時(shí)間大馬拉小車的無(wú)功損耗，即根據(jù)輸入端電網(wǎng)電壓以及用戶需求電壓，動(dòng)態(tài)切換電壓檔位控制輸出，實(shí)現(xiàn)節(jié)電目的。另外，采用無(wú)線通信模塊，為實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)提供便利，而且布線方便。另外，本實(shí)用新型的電網(wǎng)節(jié)電保護(hù)器，集成了 PID控制單元的功能，為擴(kuò)展器控制功能提供接口。
圖1是本實(shí)用電網(wǎng)節(jié)電保護(hù)器的原理框圖。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明實(shí)施例1 如圖1所示，一種電網(wǎng)節(jié)電保護(hù)器，包括微處理器、電流互感器、電壓互感器、第一 A/D轉(zhuǎn)換器、第二 A/D轉(zhuǎn)換器和串接于主回路的切換開(kāi)關(guān)組；電流互感器的輸出端通過(guò)第一 A/D轉(zhuǎn)換器接微處理器；電壓互感器的輸出端通過(guò)第二A/D轉(zhuǎn)換器接微處理器；切換開(kāi)關(guān)組與微處理器的輸出端連接；切換開(kāi)關(guān)組的前級(jí)接電網(wǎng)，切換開(kāi)關(guān)組的后級(jí)的多組開(kāi)關(guān)端子分別接多路負(fù)載。所述的電網(wǎng)節(jié)電保護(hù)器還包括與微處理器連接的無(wú)線通信模塊。所述的通信模塊為3G通信收發(fā)器。所述的微處理器為單片機(jī)。具體操作步驟如下以三檔開(kāi)關(guān)組為例說(shuō)明，主要作以下改動(dòng)，電氣改動(dòng)將電壓采樣線從旁路接觸器后調(diào)往旁路接觸器前，即在輸入端實(shí)現(xiàn)電壓采樣。注意調(diào)動(dòng)時(shí)相序不變；節(jié)電水平(高、中、低檔)和旁路控制，設(shè)置情況如下高檔為240-242V;中檔為 236V-238V ；低檔為234V-236V ；其他為230-232V。經(jīng)以上調(diào)整，根據(jù)當(dāng)前的電網(wǎng)電壓情況進(jìn)行檔位切換當(dāng)電網(wǎng)電壓高于M2V時(shí)，進(jìn)入節(jié)電1檔；電網(wǎng)電壓高于236V低于M2V時(shí)，進(jìn)入節(jié)電2檔；電網(wǎng)電壓低于234V時(shí)，進(jìn)入節(jié)電1、2檔之外的其它檔。低于230V，進(jìn)入旁路， 旁路設(shè)備包括輸入端子、空氣開(kāi)關(guān)、旁路接觸器以及輸出端子。這樣可以避免檔位頻繁切換的問(wèn)題。以上電壓均為輸入端電壓值。當(dāng)系統(tǒng)由旁路狀態(tài)返回節(jié)電1、2檔時(shí)，動(dòng)作順序是先進(jìn)入節(jié)電3檔，再進(jìn)入節(jié)電2檔或再由節(jié)電2檔進(jìn)入節(jié)電1檔。在單片機(jī)中內(nèi)置PID (即PID控制單元)，當(dāng)調(diào)節(jié)范圍在0.0 20%時(shí)，設(shè)定系統(tǒng)閉環(huán)反饋值相對(duì)于閉環(huán)給定值的最大偏差率，有效避免閉環(huán)控制的頻繁調(diào)節(jié)，構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)適用于壓力控制，流量控制的過(guò)程控制，實(shí)現(xiàn)頻率上下限限制功能、加減速模式可調(diào)功能、多段速運(yùn)行、PID調(diào)制功能；在輸出端，直接利用現(xiàn)有RS485通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)多接口通訊功能。直接利用現(xiàn)有3G通信技術(shù)，采用短連接機(jī)制3G模塊，在3G網(wǎng)絡(luò)連接正常情況下，若處理器接口沒(méi)有收到數(shù)據(jù)達(dá)到60秒，3G網(wǎng)絡(luò)就自動(dòng)斷開(kāi)，若網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)達(dá)到30 秒或在網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)過(guò)程中又接收到接口發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，則重新進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接；服務(wù)器一旦接收到3G模塊發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)，就會(huì)給3G模塊發(fā)送一個(gè)接收到數(shù)據(jù)的命令，若超過(guò)30秒，則處理器發(fā)起的通訊由3G方式轉(zhuǎn)變?yōu)镾MS方式，直接將數(shù)據(jù)發(fā)送到指定的手機(jī)上，同時(shí)啟動(dòng) 3G網(wǎng)絡(luò)重連機(jī)制，每隔30秒鐘就進(jìn)行一次3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送嘗試，直到3G網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)連接，再將緩沖區(qū)的所有數(shù)據(jù)一次性發(fā)送給服務(wù)器。若連接20次，一直無(wú)法連接到3G網(wǎng)絡(luò)，則處理器會(huì)給模塊一個(gè)使能信號(hào)，使模塊掉電，實(shí)現(xiàn)3G模塊的自動(dòng)復(fù)位。3G網(wǎng)絡(luò)掉線的情況下，模塊每 10分鐘自動(dòng)復(fù)位一次，直到連接到服務(wù)器為止。通過(guò)給3G模塊掉電這一方式可解決3G模塊軟復(fù)位仍然連接不上網(wǎng)絡(luò)的情況，從而杜絕3G網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)時(shí)間掉線的問(wèn)題，在3G通信接口復(fù)制一物聯(lián)網(wǎng)接口電路，基于在一定區(qū)域內(nèi)制定相關(guān)通信協(xié)議，結(jié)合現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以進(jìn)一步精簡(jiǎn)電網(wǎng)機(jī)構(gòu)，提高電網(wǎng)控制精度和抗自然災(zāi)害能力。本實(shí)用新型還可以具有以下模塊(1)、無(wú)功功率補(bǔ)償模塊。(2)、諧波抑制模塊。 (3)、動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)模塊。G)、儲(chǔ)能穩(wěn)恒模塊。(5)、斷電應(yīng)急保護(hù)模塊；上述模塊均為現(xiàn)有技術(shù)。(1)、無(wú)功功率補(bǔ)償模塊，采用動(dòng)態(tài)靜止無(wú)功發(fā)生器，調(diào)節(jié)逆變器交流側(cè)輸出電壓的相位和幅值，同時(shí)直接動(dòng)態(tài)控制其交流側(cè)電流，可使電路吸收或者發(fā)出滿足要求的無(wú)功電流，并且該動(dòng)態(tài)補(bǔ)償是連續(xù)可調(diào)的，從而穩(wěn)定電壓，抑制電壓波動(dòng)和閃變。O)、諧波抑制模塊，采用有源濾波器和無(wú)源濾波器有效結(jié)合的裝置，使得①有源濾波器不承受諧波電壓， 只承受少許基波電壓(< 的母線電壓)；②只承受需濾除的諧波電流，不承受基波無(wú)功電流；③容量約占被補(bǔ)償非線性負(fù)載容量的以下(具體數(shù)值取決于負(fù)載情況和補(bǔ)償目標(biāo))；④即使發(fā)生故障，內(nèi)部熔斷器熔斷，自動(dòng)從系統(tǒng)中切除，無(wú)源濾波器可繼續(xù)正常工作， 從而改善了無(wú)源濾波器的濾波性能，徹底消除了系統(tǒng)諧振的可能性，增強(qiáng)了無(wú)功補(bǔ)償與濾波系統(tǒng)的安全可靠性；⑤可抑制背景諧波的產(chǎn)生，同時(shí)解決了電壓、電流波形畸變的問(wèn)題。 (3)、動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)模塊，需要提供一定的有功功率，動(dòng)態(tài)有效補(bǔ)償短時(shí)電壓跌落。、儲(chǔ)能穩(wěn)恒模塊，削峰填谷，平衡有功，穩(wěn)定頻率。(5)、斷電應(yīng)急保護(hù)模塊，該模塊包括斷電發(fā)電裝置，可充電電池，電源轉(zhuǎn)換模塊，電壓經(jīng)電源轉(zhuǎn)換后分為兩路，一路繼續(xù)為單片機(jī)控制單元供電，避免了產(chǎn)品處于待機(jī)或者突然斷電狀態(tài)時(shí)，需要持續(xù)對(duì)待機(jī)喚醒電路進(jìn)行正常供電的問(wèn)題，從而降低了待機(jī)能耗；一路為斷電應(yīng)急照明電路供電，方便搶修維護(hù)和斷電過(guò)渡期的照明。節(jié)電單元主要由動(dòng)態(tài)壓控輸出模塊組成，動(dòng)態(tài)控制用戶電壓投切，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)穩(wěn)定和節(jié)電的目的。
權(quán)利要求1.一種電網(wǎng)節(jié)電保護(hù)器，其特征在于，包括微處理器、電流互感器、電壓互感器、第一 A/D轉(zhuǎn)換器、第二 A/D轉(zhuǎn)換器和串接于主回路的切換開(kāi)關(guān)組；電流互感器的輸出端通過(guò)第一 A/D轉(zhuǎn)換器接微處理器； 電壓互感器的輸出端通過(guò)第二 A/D轉(zhuǎn)換器接微處理器；切換開(kāi)關(guān)組與微處理器的輸出端連接；切換開(kāi)關(guān)組的前級(jí)接電網(wǎng)，切換開(kāi)關(guān)組的后級(jí)的多組開(kāi)關(guān)端子分別接多路負(fù)載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)節(jié)電保護(hù)器，其特征在于，還包括與微處理器連接的無(wú)線通信模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電網(wǎng)節(jié)電保護(hù)器，其特征在于，所述的通信模塊為3G通信收發(fā)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)節(jié)電保護(hù)器，其特征在于，所述的微處理器為單片機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的電網(wǎng)節(jié)電保護(hù)器，其特征在于，所述的微處理器中包括一 PID控制單元。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電網(wǎng)節(jié)電保護(hù)器，包括微處理器、電流互感器、電壓互感器、第一A/D轉(zhuǎn)換器、第二A/D轉(zhuǎn)換器和串接于主回路的切換開(kāi)關(guān)組；電流互感器的輸出端通過(guò)第一A/D轉(zhuǎn)換器接微處理器；電壓互感器的輸出端通過(guò)第二A/D轉(zhuǎn)換器接微處理器；切換開(kāi)關(guān)組與微處理器的輸出端連接；切換開(kāi)關(guān)組的前級(jí)接電網(wǎng)，切換開(kāi)關(guān)組的后級(jí)的多組開(kāi)關(guān)端子分別接多路負(fù)載。電網(wǎng)節(jié)電保護(hù)器能將電網(wǎng)電壓與負(fù)載進(jìn)行匹配，保障設(shè)備正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)節(jié)電功能。
文檔編號(hào)H02J3/16GK202333808SQ20112043583
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月26日
發(fā)明者彭敏放, 肖祥慧, 鄧昌富, 黎福海, 龔理專 申請(qǐng)人:湖南大學(xué)