[實用新型]一種智能小區動態輪換切負荷控制系統

有效

• 申請號: 201220525441.X
• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN202856352U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 孫元章;程宜風;方華亮;安靈旭;田瑤
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 薛玲;肖明洲

技術領域

本實用新型涉及智能用電的負荷控制及供電管理領域，特別涉及一種智能小

區動態輪換切負荷控制系統。

背景技術

隨著近年來居民生活水平的不斷提高，居民生活中的大功率用電設備的不斷增加，造成各地電網用電負荷的快速增長，導致各地電網頻繁出現拉閘限電的現象。而電網的拉閘限電屬于一刀切的負荷管理模式，已經遠遠達不到新時期居民對供電管理的要求，也極大影響居民正常的生活用電。為此有必要對供電公司的負荷管理模式進行改革，以提高用電高峰期的供電可靠性，從而滿足用電高峰期居民基本的用電需要。在供電公司的負荷管理中，應該著重減少大功率電器的使用對供電緊張的影響，這樣既對電網過負荷問題有較大的緩解，也不影響居民基本的生活用電。

實用新型內容

針對上述背景技術存在的問題，本實用新型提供一種智能小區切負荷系統。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：

一種智能小區切負荷系統，包括服務器以及與其分別連接的變壓器數據采集模塊，小區用戶用電監測模塊，小區變壓器過載定位模塊和小區切負荷控制系統。

變壓器數據采集模塊用于采集各級配電網變壓器的運行數據，并將各級變壓器的運行數據上傳到服務器；小區用戶用電監測模塊監測小區大功率用電電器的使用情況；服務器用于存儲當前各級變壓器的運行數據和小區大功率電器的用電數據；小區變壓器過載定位模塊用于判斷各級變壓器的過載情況，并根據各級變壓器的過載情況，定位出過載的小區變壓器，并向小區切負荷控制系統發出切負荷指令；小區切負荷控制系統用于接收切負荷指令并對小區內的大功率電器進行切負荷處理。

所述的小區變壓器過載定位模塊包括變壓器連接路徑數據庫和過負載判定模塊，變壓器連接路徑數據庫用于存儲配電網變壓器的拓撲結構；過負載判定模塊根據變壓器的拓撲結構，依次判定各級變壓器的過負載情況，最終定位過負載的小區變壓器,并根據小區用電負荷變化，動態判定小區的過負載變壓器。

所述的小區用戶用電監測模塊包括智能電表和智能插座。

所述的小區切負荷控制系統包括控制模塊、電器啟?？刂颇K，控制模塊根據小區過負荷大小計算得出需要切除的大功率電器的數量，電器啟停模塊根據控制模塊得出的數據輪流暫停大功率電器的用電。

與現有技術相比，本實用新型以小區為單位，能夠快速尋找過載的小區變壓器并切除小區的大功率用電負荷，在用電高峰時對過載變壓器下的小區的大功率負荷進行控制，實時調整其用電時段，動態錯開其用電順序，達到削峰的目的，避免過載跳閘導致的整體特點事故，達到各個變壓器下的電的局部最優；其結構簡單，易于實行，具有良好的應用前景。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構簡圖。

圖2為本實用新型中小區切負荷控制系統的控制流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖所示的實施例對本實用新型做進一步說明。

如圖1所示，本實用新型包括服務器以及與其分別連接的變壓器數據采集模塊，小區用戶用電監測模塊，小區變壓器過載定位模塊和小區切負荷控制系統；小區變壓器過載定位模塊包括變壓器連接路徑數據庫和過負載判定模塊；小區用戶用電監測模塊包括智能電表和智能插座；小區切負荷控制系統包括控制模塊和電器啟?？刂颇K。

變壓器數據采集模塊采集各級變壓器的運行功率，并將采集的變壓器運行功率上傳到服務器；小區用戶用電監測模塊使用智能電表和智能插座監測小區內大功率電器的在線使用情況，并且把數據傳送到服務器；小區變壓器過載定位模塊從服務器獲取各級變壓器的運行數據，首先判斷變電站的變壓器是否發生過載，若發生過載，則沿著變壓器連接負荷路徑依次判斷各級變壓器的過載情況，直至定位了過載的小區變壓器，并向過載的小區變壓器發送切負荷指令，切負荷系統接收到切負荷指令后，從服務器獲取小區變壓器的運行功率和當前小區大功率電器在線使用功率，控制模塊根據小區變壓器過負荷的大小決定需要切除的大功率電器的數量，同時使用馬爾可夫鏈分析方法計算得到可切除電器的概率排序，從而得到本次需要切除的電器序列，電器啟停模塊根據控制模塊得出的概率排序，輪流切除小區的大功率電器。

切負荷控制系統使用基于的馬爾可夫鏈模型，對大功率電器進行啟?？刂?，既考慮了用戶上次的用電狀態，也兼顧小區全局的用電狀態，并能快速檢索用戶用電需求，實時調整切負荷策略，從而實現小區的快速動態切負荷。

小區切負荷控制系統控制流程如圖2所示，切負荷控制系統使用基于馬爾可夫鏈的方法，根據用戶電器上一次的使用狀態和小區全局的用電狀態，對電器被切概率進行排序，根據概率排序順序切除大功率用電電器。切負荷指令發出后，每戶智能電表記錄本次概率和用戶用電要求，并根據本次電器的被切概率排序得到下一次電器被切概率的預排序，最后返回。在本次負荷控制完成后，馬爾可夫鏈基于預排序順序，并結合當前狀態和用戶要求，進一步對預排序進行優化，得到下一次控制的最終排序。