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专利号: 2020112200659
申请人: 九江创新电子有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
更新日期:2024-12-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种管理专变用户功率因数和负荷的终端设备,其特征在于:包括用电智能管理终端,所述用电智能管理终端与智能电表、用电负荷开关分闸控制单元和用电负荷开关分闸指示告警单元连接,所述智能电表用于电费核算,所述用电智能管理终端与智能电表采用RS485通讯口连接,所述用电智能管理终端定时读取智能电表各项电参数,对实时功率因数、本电费核算周期内功率因数过低异常提供异常短信报警;

所述用电智能管理终端包括轮次继电器,所述轮次继电器采用无源触点动作对用电负荷开关分闸控制单元实现分闸控制操作;

所述用电智能管理终端包括告警继电器,所述告警继电器采用无源常开触点闭合动作对用电负荷开关分闸指示告警单元实现分闸指示告警控制操作;

所述用电智能管理终端采用ARM核心处理模块,所述ARM核心处理模块的处理器为AT91SAM9260,所述ARM核心处理模块连接显示屏、按键、指示灯和至少4个串口外设;

还包括调试端口和外部时钟,所述调试端口采用RJ45网口与ARM核心处理模块相连,实2

现程序读写调试功能,所述外部时钟采用I C接口与ARM核心处理模块相连,为系统提供时钟基准。

2.根据权利要求1所述的一种管理专变用户功率因数和负荷的终端设备,其特征在于:所述显示屏为LCD点阵显示屏,用于用电智能管理终端的信息显示;

所述按键,用于用电智能管理终端的信息录入及功能操作;

所述指示灯为LED指示灯,用于用电智能管理终端的工作状态指示;

所述串口的数量为四个,四个串口包括:

串口UART0,连接有短信通讯模块,实现短信收发功能;

串口UART1,用于本地维护;

串口UART2,用于与智能电表RS485通讯,读取智能电表电参数;

串口DEBUG,连接有轮次及告警输出模块,所述轮次及告警输出模块包括单片机、两组轮次继电器和一组告警继电器,所述单片机与ARM核心处理模块通讯,接受指令,控制两组轮次继电器和一组告警继电器的动作,所述轮次继电器的无源常开/常闭触点与用电负荷开关分闸控制单元连接,实现分闸操作,告警输出继电器的无源常开触点与用电负荷开关分闸指示告警单元连接,实现分闸指示告警投入或退出操作。

3.根据权利要求2所述的一种管理专变用户功率因数和负荷的终端设备,其特征在于:所述连接的用电负荷开关分闸控制单元不大于两组。

4.一种管理专变用户功率因数的方法,其特征在于:该方法使用如权利要求1‑3任意一项所述的一种管理专变用户功率因数和负荷的终端设备,所述的用电智能管理终端定时读取智能电表的三相电流和总功率因数实时数据,计算分析实时功率因数并与功率因数告警值对比;所述终端设备中的用电智能管理终端读取智能电表的有功总电能示值、无功总电能示值数据,计算分析本电费核算周期功率因数并与功率因数考核值对比;

所述实时功率因数低于实时功率因数告警值、所述本电费核算周期功率因数低于功率因数考核值时,用电智能管理终端发送相应告警短信至设定的用电管理人员手机号码。

5.根据权利要求4所述的一种管理专变用户功率因数的方法,其特征在于:当用电智能管理终端定时读取智能电表的三相电流、总功率因数实时数据时,其中任意一相电流的绝对值≥设定值,判断本次读取的总功率因数绝对值<功率因数报警值时,生成实时功率因数异常事件记录,发送实时功率因数告警短信至设定的用电管理人员手机号码;

用电智能管理终端定时读取智能电表的有功总电能示值、无功总电能示值数据,且用电智能管理终端在最近一个月抄表核算日,已经具备有功总电能示值、无功总电能示值有效数据记录,根据公式计算本次电费核算周期功率因数值:其中:

——本次电费核算周期功率因数值;

W有n——为本次电表最新的有功总电能示值;

W有0——为用电智能管理终端记录的最近一个月抄表核算日电表的有功总电能示值;

W无n——为本次电表最新的无功总电能示值;

W无0——为用电智能管理终端记录的最近一个月抄表核算日电表的无功总电能示值;

当本次电费核算周期功率因数值 <设定的功率因数考核值时,生成本电费核算周期功率因数异常事件记录,发送本电费核算周期功率因数告警短信至设定的用电管理人员手机号码。

6.一种管理专变用户负荷的方法,其特征在于:该方法使用如权利要求1‑3任意一项所述的一种管理专变用户功率因数和负荷的终端设备,所述的用电智能管理终端定时读取智能电表的三相电压、电流实时数据,计算分析当前负荷并分别与额定负荷两级报警值和最大负荷跳闸值对比;

所述当前负荷大于额定负荷两级报警值、所述当前负荷大于最大负荷跳闸值时,用电智能管理终端发送短信至设定的用电管理人员手机号码。

7.根据权利要求6所述的一种管理专变用户负荷的方法,其特征在于:用电智能管理终端定时读取智能电表的三相电压、电流实时数据,并计算当前用电负荷,当前用电负荷,即一次回路视在功率,计算公式如下:当计量互感器计量方式为三相四线三元件时,按下列计算公式计算:

S=(|UA|*|IA|+|UB|*|IB|+|UC|*|IC|)*BPT*BCT/1000当计量互感器计量方式为三相三线两元件时,按下列计算公式计算:

S=(|UA|*|IA|+|UC|*|IC|)/2*√3*BPT*BCT/1000其中:

计量互感器计量方式——为输入项,三相四线三元件或三相三线两元件;

S——为一次回路视在功率,单位为KVA,KVA=KW;

UA、IA、UB、IB、UC、IC——指用电智能管理终端本次读取电表的三相电压电流采样值;

电压单位为V,电流单位为A;

BPT——为电压倍率,指计量互感器电压比值,电压倍率BPT=一次额定线电压/二次额定线电压,一次额定线电压、二次额定线电压为输入项;

BCT——为电流倍率,指计量互感器电流比值,电流倍率BCT=一次额定电流/二次额定电流,一次额定电流、二次额定电流为输入项;

当一次回路视在功率≥用户额定负荷*负荷超限报警系数1时,生成负荷超限报警1异常事件记录,发送负荷超限报警1告警短信至设定的用电管理人员手机号码;

当一次回路视在功率≥用户额定负荷*负荷超限报警系数2时,生成负荷超限报警2异常事件记录,发送负荷超限报警2告警短信至设定的用电管理人员手机号码;

当一次回路视在功率≥最大负荷跳闸值时,最大负荷跳闸值即用户额定负荷*负荷超限跳闸系数,生成负荷超限预跳闸报警异常事件记录,发送负荷超限预跳闸告警短信至设定的用电管理人员手机号码,同时告警继电器吸合,控制连接的用电负荷开关分闸指示告警单元,实现分闸指示告警功能;

并启动负荷超限跳闸延时判断,当达到设定延时时间时,用电智能管理终端再次检测当前负荷,若依然超过设定的最大负荷跳闸值,则生成负荷超限跳闸异常事件记录,发送负荷超限跳闸告警短信至设定的用电管理人员手机号码,同时用电智能管理终端的轮次1继电器进行吸合动作实现轮次1对应负荷开关分闸操作;延时5分钟后,用电智能管理终端再检测当前负荷,若还超过设定的最大负荷跳闸值,则对轮次2继电器进行吸合动作实现轮次

2对应负荷开关分闸操作,直至再次检测当前负荷小于设定的最大负荷跳闸值,用电智能管理终端才关闭负荷超限跳闸异常事件记录,并解除通过轮次1、2继电器对用电负荷开关1、2分闸控制单元的分闸控制,否则,用电智能管理终端将维持目前轮次口控制状态。