[发明专利]具有电能管理功能的控制柜及其电能管理方法

权利要求书

1.一种具有电能管理功能的控制柜，用于配置有一路发电电源及两路市政电源的配电柜，其特征在于：

所述配电柜设置功率因数补偿装置和滤波装置，并配置有：

智能网络仪表，用于采集配电柜的电气参数；

微机综合保护装置，用于采集配电柜的安全保护参数；

温度控制器，用于采集配电柜的温度参数；以及

遥信模块，用于采集配电柜的开关量参数；

所述控制柜配置有：

通讯管理机，用于收集配电柜上各个仪表所采集的数据并发送给监控终端；

监控终端，用于对通讯管理机上传的数据进行分析，并将分析结果下发给PLC；以及

PLC，用于根据监控终端下发的数据来控制配电柜内各部件运行。

2.如权利要求1所述的控制柜，其特征在于，所述智能网络仪表所采集的配电柜电气参数包括频率电压、频率电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、有功电度、无功电度、谐波畸变、以及通讯状态信息。

3.如权利要求1所述的控制柜，其特征在于，所述微机综合保护装置所采集的配电柜安全保护参数包括保护定值、速断信息、过流信息、接地信息、低电压信息、过电压信息、差动信息、零序电压信息、低频信息、过频信息、故障报警信息、状态变位信息、以及事故记录。

4.如权利要求1所述的控制柜，其特征在于，所述温度控制器所采集的配电柜温度参数包括变压器温度、温度报警信息、断路器触头温度、以及母线搭接头温度。

5.如权利要求1所述的控制柜，其特征在于，所述遥信模块所采集的配电柜开关量参数包括断路器合位状态、断路器分位状态、手车工作位状态、手车试验位状态、接地开关合位状态、远方操作状态、以及弹簧储能状态。

6.权利要求1-5中任一项所述的控制柜的电能管理方法，正常供电情况下，配电柜的两路市政电源分别供各自母线段负荷，母联开关及发电电源开关均为分闸状态，其特征在于，所述电能管理方法包括：

如果PLC根据监控终端下发的分析结果检测到第一路市政电源为低电压信号，且第二路市电电源为电压正常信号，且母联开关在工作位置且未合闸状态，PLC即发出分闸指令给第一路市政电源的开关，并发出合闸指令给母联开关，使得第二路市政电源为两段母线供电；

如果PLC根据监控终端下发的分析结果检测到停电回路的电压正常信号，且母联开关在工作位置信号、合闸状态信号，PLC即发出分闸指令给母联开关，并发出合闸指令给电压恢复正常的开关，使得两路市政电源同时正常为两段母线供电；

如果PLC根据监控终端下发的分析结果检测到两路市政电源均为低电压信号，PLC即发出分闸指令给两路市政电源的开关，使两路市政电源停止给配电柜供电，并发出合闸指令给发电机开关及母联开关，使发电电源为配电柜供电；

如果PLC根据监控终端下发的分析结果检测到两路市政电源均为电压正常信号，PLC即发出分闸指令给发电机开关及母线开关，使发电电源停止给配电柜供电，并发出合闸指令给两路市政电源的开关，使两路市政电源为配电柜供电；

如果PLC根据监控终端下发的分析结果检测到用电超过供电局分配的容量，PLC即将各负荷开关按负荷级别从低到高依序分闸，直至用电符合供电局分配的容量，其中的负荷级别是预先按负荷重要性划分的等级；

如果当前状况是发电电源为配电柜供电，PLC优先控制负荷重要性高的负荷开关合；

如果PLC根据监控终端下发的分析结果检测到功率因数低于设定值时，PLC即控制配电柜内的功率因数补偿装置启动；

如果PLC根据监控终端下发的分析结果检测到谐波总畸变率低于设定值时，PLC即控制配电柜内的滤波装置投入，反之则控制配电柜内的滤波装置断开。

7.如权利要求6所述的电能管理方法，其特征在于，还包括顺序启动，即由PLC来控制电动机按顺序启动，以防止电动机同时启动时对供电电源的冲击。

8.如权利要求7所述的电能管理方法，其特征在于，所述顺序启动包括：

终端计算机将启动顺序方案参数传送到PLC，PLC检测到顺序启动开关为允许状态时，启动顺序启动流程，将第一台电动机开关合闸，延时预先设定的时间，PLC检测到开关状态信号闭合，再将第二台电动机合闸，依次完成全部电动机的启动；当一台电动机启动完成达到正常工作状态时，再启动下一台，依次进行。