[实用新型]电力负荷电脑自动控制装置

说明书

本实用新型涉及电子计算机与电力输送两个技术领域，是一种电力负荷自动控制装置。

应用电力负荷控制技术可以合理控制用电限额，同时还可以削峰填谷，改善负荷曲线形状。即使在电力较充裕的国家里仍然在用这项技术控制蓄能型和可间断供电负荷。在我国电力供应十分紧张的情况下，发展和推广这项技术更是非常重要和迫切的。负荷控制有间接控制和直接控制两种方式。前者是按最大需量和按峰谷时段分时计算电费。后者是以对各种设备用电负荷进行直接的控制。直接控制又可分为集中控制（由控制中心经过信号传输通道传送控制命令控制负荷）和分散的就地控制（在用电设备处按定时定量的要求进行控制或按避峰用电的要求进行自动控制）。控制命令的传输方式有四种：1、利用电力线路传送音频控制信号的音频控制；2、直接改变电纲电压波形进行控制信号编码的工频控制；3、无线电控制；4、将载频控制信号耦合到电力线上输送的载波控制。分散就地控制设备有定量器、定时开关、分时计度电表和智能型多功能表计和控制器等。在我国普遍缺电20－30％的情况下，现有的各种控制设备只能靠拉闸限电，一拉一大片，打乱了生产秩序，造成了直接和间接的经济损失。能够控制到户，以至限电不拉闸，由用户按限额自我控制的设备，目前还没有。另外，现有的控制设备都不可能同时适应无线电、音频、工频及载波四种控制方式。要以较少的投资，缓解严重的电力供需矛盾，就必需研制功能更完善的电力负荷控制装置。

本实用新型的任务是按照国务院领导同志与国家经委、计委关于在“七·五”期间电力供应基本实现“控制到户”的指示（见〔87〕水电电生字第84号文件），提供一种能控制到户，甚至一直控制到单台设备的双向控制装置。该装置能够同时适应无线电、载波、音频及工频四种控制方式，并能集计时、定量、计价、分度等功能于一身，实现集中控制与分散控制结合的电脑控制装置。

本实用新型设计方案如下：在电网低压侧，例如变电所、变压器或企业的供电所等处设置一个由电脑及其外围设备构成的二级控制中心。控制中心与供电局主控台之间设置双向发送接收装置。用户（可以是一条通路，一个单位甚至单台设备）处设置各种测量表计与控制器。用户与二级控制中心之间设置载波信号传输装置。二级控制中心根据供电局通过双向收发装置下达的用电指标与随时采集的用户用电情况计算处理，对用户进行监控，从而达到直接控制与间接控制的有机结合，实现控制到户、限电不拉闸的任务。

二级控制中心的核心是一台电子计算机，可采用系统微机、单板机以至单片机。控制中心与主控台之间的双向联系可采用无线电、工频、音频或载波收发装置。这四种传送方式的选择，根据供电局主控台的发送方式决定。二级控制中心的接收装置收到主控台发出的用户用电总负荷量计划及负荷调整率的信号后，经译码器处理，转换成（模拟）数字信号送入电脑中央处理器（CPU），作为控制到户的根据。同时，还可根据需要，用键盘或拨号盘在电脑中设置用户的总负荷量及调整率。用户处除设置载波接收装置外，应设置由继电器与电力负荷开关等组成的控制执行装置（控制器）与分时计度电表等测量装置。用户的用电情况通过载波系统传入二级控制中心。控制中心的电脑将用电情况进行计算、处理，当用电量到达满负荷以前，电脑给用户以“充许用电”信号。设备可任意启动；当用电量到达满负荷后，“充许用电”信号将被电脑撤除，尚未启动的通路及用电设备将不能启动。当二级控制中心接收到降负荷量信号后，电脑根据优先级，对某些原来在运转的用电设备停电，使总负荷降到计划量以下。当总负荷降到计划量以下时，电脑可根据优先级对某些设备发出“允许启动”信号，使这些用电设备又可启动。这样限电不拉闸，使用户可以根据自己的需要限制次要负荷，保证重点负荷的供电，达到自我控制的目的。二级控制中心与用户间的载波信号，利用供电线路双向传输，在不用专增信号传输线的情况下，可方便地控制到所有用户。控制通路可以达到12×10路，还可进一步扩展。

除上述控制功能以外，二级控制中心还可开发出下列功能；

1、电脑CPU根据用户处设置的分时计度电表所提供计数，对其用电峰、谷期用量分别计价；超计划用电另外加价。

2、在用户处设置有功电表与无功电表，其计数随时传入CPU，以便分别计量、计价，并随时记录用户的功率因素Cosφ的数值。

3、随时分别显示计划用电量与实际用电量。

4、累记并打印有功功率及无功功率；打印峰期、谷期用电量及电价，以及功率因数。

5、掉电保护功能：设置备用电源，停电时保留全部记忆数据。

6、将各户用电情况随时返回主控台的双向性能。