[發明專利]一種供電系統的負載識別控制系統

在審

• 申請號: 202210328164.1
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114640111A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 紀振波;王佳明
• 申請（專利權）人: 哈爾濱益達中能節能設備技術開發有限公司
• 主分類號: H02J3/14
• 分類號: H02J3/14;H02J13/00;G01R21/06
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 岳子強

本發明公開了一種供電系統的負載識別控制系統，涉及數字信號處理技術領域，包括ARM芯片、專用計量芯片和控制電路，其中：所述ARM芯片獲取當前系統時間，判斷否在預設時間段內；若在，ARM芯片發出指令控制專用計量芯片測量負載的電壓、電流、功率參數，并采集負載的多個瞬時電流波形和多個瞬時電壓波形，上傳到ARM芯片；所述ARM芯片獲取功率與功率閾值比較；若功率大于等于功率閾值，則ARM芯片發出指令控制控制電路斷開負載供電；若功率小于功率閾值，判斷負載為阻性負載，則ARM芯片發出指令控制控制電路切斷負載供電，反之不動作；便于在預設時間段內可以使用非阻性負載的小功率電器。

技術領域

本發明涉及數字信號處理技術領域，具體為一種供電系統的負載識別控制系統。

背景技術

日常生活中用到的部分電器屬于阻性負載，如電熱杯、環形或棒形燒水器、電烙鐵、電吹風、電熱毯、電爐等；這類電器在長期通電的情況下會持續發熱，使電器本身和周圍物體的溫度迅速升高，而這些電器通常又沒有溫度限值保護，因此，非常容易引起火災，是公寓、寫字樓、批發市場等人口密集場所中最大的用電安全隱患，通常，此類電器被稱為阻性負載或惡性負載。

隨著安全、節能、智能化意識的不斷提升，針對學生公寓、寫字樓、批發市場等人口密集場所設計控制特定時間段用電，防止使用阻性負載的電器，目前都是采用徹底斷電不讓特定時間段使用任何電器，或者單獨給照明提供專線供電，不夠人性化。

發明內容

本發明的目的在于：為了解決防止使用阻性負載的電器，目前都是采用徹底斷電不讓特定時間段使用任何電器，或者單獨給照明提供專線供電，不夠人性化的技術問題，本發明提供一種供電系統的負載識別控制系統。

本發明為了實現上述目的具體采用以下技術方案：

一種供電系統的負載識別控制系統，包括ARM芯片、專用計量芯片和控制電路，其中：

所述ARM芯片獲取當前系統時間，判斷否在預設時間段內；

若在，ARM芯片發出指令控制專用計量芯片測量負載的電壓、電流、功率參數，并采集負載的多個瞬時電流波形和多個瞬時電壓波形，上傳到ARM芯片；所述ARM芯片獲取功率與功率閾值比較；

若功率大于等于功率閾值，則ARM芯片發出指令控制控制電路斷開負載供電；

若功率小于功率閾值，則ARM芯片通過多個電壓波形獲取電壓數據中最大的位置，定義為偏置值N；

ARM芯片利用傅里葉變換計算出偏置值N的位置的電壓在50Hz和150Hz頻率下的電壓波形幅值，并根據50Hz頻率下的電壓波形幅值經過復數算出相應相角Q值；

ARM芯片利用傅里葉變換計算出偏置值N的位置的電流在50Hz和150Hz頻率下的電流波形幅值；

ARM芯片分別對50Hz和150Hz頻率下電壓波形幅值和電流波形幅值進行復數求模計算；

ARM芯片根據50Hz和150Hz頻率下電壓波形幅值和電流波形幅的復數求模做比值，并計算負載的特征參數Ki；

若滿足-10°Q10°、0Ki≤15，則ARM芯片判定負載為非阻性負載；若滿足10°Q-10°、Ki15，則ARM芯片判定負載為阻性負載；

判斷負載為阻性負載，則ARM芯片發出指令控制控制電路切斷負載供電，反之不動作。

進一步地，計算負載特征參數Ki包括以下步驟：

計算50Hz頻率下電壓波形幅值復數求模后的值為Fu50，計算150Hz頻率下電壓波形幅值復數求模后的值為Fu150；

計算50Hz頻率下電流波形幅值復數求模后的值為Fi50，計算150Hz頻率下電流波形幅值復數求模后的值為Fi150；