[发明专利]居民分路负荷参与电网互动控制装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力需求管理领域，具体涉及一种居民分路负荷参与电网互动控制装置及其控制方法。

背景技术

开展电力需求管理，促进用户与供电企业的供需互动，将是降低住宅建筑能耗和电网峰谷差，实现全社会节能减排的有效途径，用电设备与电网互动控制研究还处于起步阶段，目前仅局限于电动汽车与电网互动控制的研究工作，居民分路负荷参与电网互动控制研究还没有相关技术报道，随着新一轮电力体制改革和电力需求侧管理城市综合试点对实施需求响应提出了迫切要求，针对工商业和居民用户实施需求响应，能够利用市场化手段促进电力资源优化配置，促进电力系统供应侧和需求侧的实时平衡，具有广阔的市场空间和发展前景。居民用户家电设备，尤其是空调、热水器、充电桩、储能电池、分布式电源等分路负荷，具有较大的需求响应潜力，能够作为一项重要的需求侧容量资源，参与需求响应。尽管居民分路负荷在完善用电设备的联网通信性能、提高家电智能化水平方面取得了突出成绩，但大多数家电设备尚未具备电量数据采集、运行状态参数监测以及接受远程控制功能，无法支撑需求响应业务对用户侧家电设备提出的信息感知、自动控制等需求，为了解决上述问题，本发明提出一种居民分路负荷参与电网互动控制装置及其控制方法，通过具有计量、自动重合闸和数据采集功能的智能断路器，作为用户侧居民用户电器设备与电网企业的交互终端，与电器设备提供的扩展接口相连，能够接收电网公司用户用电业务应用系统或第三方服务电能管理系统发来的信息，并采集电器设备的用电数据、控制电器设备的运行状态，智能断路器通过电力线宽带载波通信技术接入用电信息采集系统，实现用户分路负荷的计量、采集、控制和分析，并利用电价政策和电网峰谷差最优为目标的控制策略，有效实现居民用户分路负荷参与电网需求侧快速响应，使用户分路负荷与电网的协调控制达到节约电能的目的。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种居民分路负荷参与电网互动控制装置及控制方法，解决了目前家电设备尚未具备电量数据采集、运行状态参数监测以及接受远程控制功能，无法支撑需求响应业务对用户侧家电设备提出的信息感知、自动控制等需求问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：一种居民分路负荷参与电网互动控制装置，其特征在于：包括智能断路器，所述智能断路器包括断路器和集成在断路器内部的智能监测组件；所述智能监测组件包括电压传感器、电流传感器、报警器、电源、微处理器、显示器、按键、存储器、时钟、通信接口电路、分合闸控制模块、电力线载波模块；

所述电压传感器并联在所述断路器进线的输入端，所述电流传感器串联在断路器进线回路中；所述电压传感器、电流传感器的输出端分别与微处理器的A/D端连接；

所述报警器、显示器、分合闸控制模块的输入端分别与微处理器的输出端I/O口连接；

所述按键的输出端分别与微处理器的输入端I/O口连接；

所述电源的输出端与微处理器的电源端连接；

所述存储器的输入端与微处理器的输出端I/O口连接；

所述时钟的输出端与微处理器的I/O口连接；

所述通信接口电路的输入端与微处理器的对应的通信接口连接；所述通信接口电路输出端与所述电力线载波模块的输入端连接；。

前述的一种居民分路负荷参与电网互动控制装置，其特征是：所述分合闸控制模块包括驱动电机、驱动电机控制器、齿轮、齿条和连杆；齿轮固定在驱动电机输出轴上，齿轮与齿条啮合，连杆固定在齿条上，齿轮转动带动齿条滑动，同时连杆同齿条一起滑动，当连杆滑动到顶端时触碰到断路器合闸按钮，实现断路器合闸操作，当连杆滑动到底端时触碰到断路器分闸按钮，实现断路器分闸操作，驱动电机控制器的输出端与驱动电机电源端连接，驱动电机控制器的输入端与微处理器的I/O口连接。

前述的一种居民分路负荷参与电网互动控制装置，其特征是：所述电力线载波模块为ZPLC-10模块。

前述的一种居民分路负荷参与电网互动控制装置，其特征是：居民用电设备通过所述智能断路器与电网连接。

前述的一种居民分路负荷参与电网互动控制装置，其特征是：所述电力线载波模块用于接收业务管理系统的请求信息或者将电力数据信息传送给电力业务管理系统。

前述的一种居民分路负荷参与电网互动控制装置，其特征是：所述分合闸控制模块用于控制断路器分闸或合闸。

一种居民分路负荷参与电网互动控制装置的控制方法，其特征是：包括步骤：