一种智能低压配电节电系统技术方案

本实用新型专利技术属于电力系统领域，具体是一种智能低压配电节电系统，包括低压配电管理电脑和智能控制组件，所述智能控制组件包括单片机、以太网数传电路、多个用电负载计量电路、控制单元，每个用电负载计量电路串联于一台变压器的负载供电线的变压器下游和负载上游之间，每两台相邻变压器的负载供电线之间的用电负载计量电路下游和负载上游之间用具有旁通开关的旁通电线连接，保护开关和旁通开关均由单片机控制开合。本实用新型专利技术根据用电负载的峰、谷变化自动开、停供电变压器的数量，由此来降低变压器的自身损耗实现节能。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电力系统领域，具体是一种智能低压配电节电系统。
技术介绍
根据2015年国家电网发布的数据，全国社会供电量5.5万亿度，综合线路损耗约6.2%，即3400多亿度，合计损失人民币2000多亿元。线路损耗主要是10千伏以下配网，占总线损的70%（主要是低压配电设备损耗）。截止目前，老式非低功耗电力变压器保有量巨大，即便是新型低功耗变压器，工作中也存在损耗。结合各用电小区的实际情况，通过技术方案的改造，根据用电负载的峰、谷变化自动切换供电变压器的数量，由此来降低变压器的自身损耗实现节能，也是较佳的选择。况且，在小区居民用电的电力工程设计中，变压器容量的选择都是根据目前居民的最大负载扩大50%冗余，同时，根据居民用电负荷的发展，又留有50%的增容空间。尽管设计者也很明白这种设计存在大牛拉小车的现象，但是也不得不采用，否则发展到一定阶段，更换变压器不仅会造成设备浪费，还会造成长时间、大面积停电，严重影响居民生活。因此，根据用电负载的峰、谷变化自动切换供电变压器的数量，由此降低变压器的自身损耗来实现节能降耗，节能空间巨大，不仅完全符合国家节能减排的政策环境，所产生的经济效益和社会效益都是巨大的。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足，提供一种智能低压配电节电系统，根据用电负载的峰、谷变化自动开、停供电变压器的数量，由此来降低变压器的自身损耗实现节能。为实现上述技术目的，本技术提供的方案是：一种智能低压配电节电系统，包括低压配电管理电脑和智能控制组件，所述智能控制组件包括单片机、以太网数传电路、多个用电负载计量电路、控制单元，以太网数传电路与单片机连接，每个用电负载计量电路的数据输出接口与单片机连接；以太网数传电路通过以太网与低压配电管理电脑的网络接口连接；控制单元包括分别位于变压器上游、下游的保护开关，和位于旁通电线上的旁通开关；每个用电负载计量电路串联于一台变压器的负载供电线的变压器下游和负载上游之间，每两台相邻变压器的负载供电线之间的用电负载计量电路下游和负载上游之间用具有旁通开关的旁通电线连接，保护开关和旁通开关均由单片机控制开合。而且，所述单片机选用型号为STM32F103VBH6的芯片。而且，所述以太网数传电路的TTL串口与单片机的USART串口之一连接；所述多个用电负载计量电路的数据输出接口分别与单片机的其他USART串口对应连接；所述以太网数传电路的RJ45网络接口通过以太网与低压配电管理电脑的网络接口连接。本技术的有益效果在于：1、技术成熟，实施容易，在原来的配电线路中增加少量设备即可实现；2、经济效益和社会效益都十分显著，变压器损耗在配电损耗中占比最大，停止1台变压器工作立即就会产生一台的节电效益，全国综合线损每下降1%就会产生几百亿的经济效益，在供电负荷低谷时间段关停某些变压器的运行，还相对延长了这些配电变压器的使用寿命，节省设备维护费用；3、目前火力发电占比最大，节约了电能，也就是减少了碳排放，减少了环境污染，社会效益明显。附图说明图1是本技术的结构框图。图2是本技术的实施示意图。图3是本技术单片机的接线示意图。图4是本技术的工作流程图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术作进一步说明。本实施例提供一种智能低压配电节电系统，如图1所示，包括低压配电管理电脑和智能控制组件，所述智能控制组件包括单片机、以太网数传电路、多个用电负载计量电路、控制单元，以太网数传电路与单片机连接，每个用电负载计量电路的数据输出接口与单片机连接；以太网数传电路通过以太网与低压配电管理电脑的网络接口连接；控制单元包括分别位于变压器上游、下游的保护开关，和位于旁通电线上的旁通开关；如图2所示，每个用电负载计量电路串联于一台变压器的负载供电线的变压器下游和负载上游之间，每两台相邻变压器的负载供电线之间的用电负载计量电路下游和负载上游之间用具有旁通开关的旁通电线连接，保护开关和旁通开关均由单片机控制开合。进一步的，所述单片机选用型号为STM32F103VBH6的芯片。进一步的，如图3所示，所述以太网数传电路的TTL串口与单片机的USART串口之一连接；所述多个用电负载计量电路的数据输出接口分别与单片机的其他USART串口对应连接；所述以太网数传电路的RJ45网络接口通过以太网与低压配电管理电脑的网络接口连接。以太网数传电路是一种通用的TTL电平串口数据转换成以太网数据的电子电路模块，单片机的USART串口通过此模块转换成RJ45以太网络接口与低压配电管理电脑之间通过以太网络系统传递数据。用电负载计量电路也是一种通用的用电负载计量电子电路模块，其功能为将供电线路上的负载电流经过转换处理后变成负载的用电功率数据，通过数据输出接口传输给单片机处理。单片机作为本技术智能控制组件的数据处理中心，主要作用是接收低压配电管理电脑的运行参数指令、读取供电线路上的负载功率数据，根据负载功率数据的处理结果，对控制单元发出控制指令，开启或停止配电变压器工作，从而实现本技术的功能。本实施例举例采用了常见芯片STM32F103VBH6作为单片机，由于该芯片和外围电路属于成熟技术，具体实施时可根据需要选用具体芯片。STM32F103VBH6芯片与外围电路的连接方式可参见芯片使用手册和引脚说明，例如：引脚25、26连接至以太网数传电路的TTL电平串口；引脚68、69连接至用电负载计量电子电路模块的TTL电平串口；引脚47输出控制信号。如图2所示，是一般住宅小区的低压配电原理示意图，K1、K2、K4、K5是配电线路中原本就有的保护开关，且K1、K2、K4、K5是常年闭合的（仅在检修线路时根据需要断开某些开关），每台配电变压器给一栋楼（或一个单元）的居民供电，如：变压器1给单元1的居民供电，变压器2给单元2的居民供电。设置变压器1为主供电变压器，变压器2为辅助增容变压器。实施本方案前，先将配电线路简单改造：将用电负载计量电路1串联于变压器1下游的低压供电线路1上，将用电负载计量电路2串联于变压器2下游的低压供电线路2上，用电负载计量电路1和用电负载计量电路2下游的低压供电线路1和低压供电线路2之间用设有旁通开关K3的旁通电线连接。K4、K5常年闭合。实施本技术时，由低压配电管理电脑将配电变压器的容量参数通过以太网络传递给智能控制组件，智能控制组件中的单片机通过用电负载计量电路循环采集供电线路中的负载数值，并与变压器的容量数值做对比，在用电低谷时段，当单元1及单元2两条供电线路中的负载之和小于变压器1的最佳负载容量时（一般为额定负载的75%左右），单片机发出控制信号，断开K1、K2，使变压器2停止工作，同时闭合K3，使变压器1同时给楼栋单元1和楼栋单元2供电；在用电高峰时段，当单元1及单元2两条供电线路中的负载之和大于变压器1的最佳负载容量时（一般为额定负载的75%左右），单片机发出控制信号，断开K3，使变压器1只对楼栋单元1供电，同时闭合K1、K2，使变压器2单独对楼栋单元2供电，实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能低压配电节电系统，包括低压配电管理电脑和智能控制组件，其特征在于：所述智能控制组件包括单片机、以太网数传电路、多个用电负载计量电路、控制单元，以太网数传电路与单片机连接，每个用电负载计量电路的数据输出接口与单片机连接；以太网数传电路通过以太网与低压配电管理电脑的网络接口连接；控制单元包括分别位于变压器上游、下游的保护开关，和位于旁通电线上的旁通开关；每个用电负载计量电路串联于一台变压器的负载供电线的变压器下游和负载上游之间，每两台相邻变压器的负载供电线之间的用电负载计量电路下游和负载上游之间用具有旁通开关的旁通电线连接，保护开关和旁通开关均由单片机控制开合。

【技术特征摘要】
1.一种智能低压配电节电系统，包括低压配电管理电脑和智能控制组件，其特征在于：所述智能控制组件包括单片机、以太网数传电路、多个用电负载计量电路、控制单元，以太网数传电路与单片机连接，每个用电负载计量电路的数据输出接口与单片机连接；以太网数传电路通过以太网与低压配电管理电脑的网络接口连接；控制单元包括分别位于变压器上游、下游的保护开关，和位于旁通电线上的旁通开关；每个用电负载计量电路串联于一台变压器的负载供电线的变压器下游和负载上游之间，每两台相邻变压器的负载供电线之间的用电负载计量电路下游和负载上游之...

【专利技术属性】
技术研发人员：李良德，刘战凯，
申请(专利权)人：李良德，
类型：新型
国别省市：湖北;42