學(xué)生公寓人員密集和用電管理復(fù)雜等現(xiàn)象明顯,能夠在保障正常用電的基礎(chǔ)上進(jìn)行惡性負(fù)載識別,對公寓用電管理及用電都存在著積極意義。電子技術(shù)的發(fā)展可以促使全電子式智能計(jì)量系統(tǒng)成為現(xiàn)實(shí),但這些智能電表不具有惡性負(fù)載識別的功能。雖然這些智能用電管理系統(tǒng)具有負(fù)載識別的功能,但其所具有的檢測精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有能夠達(dá)到令人滿意的程度,也就無法滿足工程需要,這就使得對惡性負(fù)載的準(zhǔn)確識別仍然需要進(jìn)一步研究。
惡性負(fù)載檢測系統(tǒng)由電流檢測模塊和AD轉(zhuǎn)換模塊及單片機(jī)處理模塊等共同構(gòu)成的,電流檢測模塊主要是在進(jìn)行電流回路中的電流經(jīng)電流互感器采樣之后,使得其轉(zhuǎn)化為電壓,隨后整流濾波。A/D轉(zhuǎn)換模塊是對之前所具有的電壓信號采樣處理,將采集到的信號傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)中,然后經(jīng)過單片機(jī)對采得的信號處理后加以判斷。由于學(xué)生宿舍的大部分電器都不屬于大功率電器,因此能夠正常的工作,只有在單個(gè)的接入功率超出設(shè)定數(shù)值的時(shí)候才可以識別惡性負(fù)載。而如果檢測為惡性負(fù)載也不會馬上就斷電,因?yàn)榭赡苁请娋W(wǎng)中的干擾或小功率電器產(chǎn)生的過沖,只有多次檢測之后才可以使得控制繼電器斷開,對回路供電切斷處理,而如果需要手動恢復(fù)供電,就需要按下復(fù)位按鈕。
學(xué)生常用的用電器可歸為三大類。
(1)儀器儀表性負(fù)載:這類負(fù)載有電視機(jī)、電腦、筆記本等。它們的共同特點(diǎn)是一般都由開關(guān)電源組成, 電壓和電流的波形相差很大, 我們將這類負(fù)載統(tǒng)稱為儀器儀表性負(fù)載。
(2)感性負(fù)載:這類負(fù)載包括電動牙刷、剃須刀、電子日光臺燈等。它們的共同特點(diǎn)是電壓和電流的波形相同, 但相位不同, 電流滯后于電壓一個(gè)相位角, 我們將這類負(fù)載統(tǒng)稱為感性負(fù)載。
(3)惡性負(fù)載:這類負(fù)載包括電爐子、電飯鍋、熱得快、電燙熱夾板、電熱毯、電吹風(fēng)等。此類負(fù)載的電特性類似于純電阻負(fù)載, 因此從這個(gè)角度看也可稱為阻性負(fù)載, 其特點(diǎn)是電壓和電流波形相同, 且相位相同, 相位角為0, 我們將這類負(fù)載統(tǒng)稱為惡性負(fù)載。
不同負(fù)載具有不同的特征,而當(dāng)不同負(fù)載混合使用時(shí),要對其進(jìn)行識別并非易事。因此我們通過將學(xué)生宿舍內(nèi)部使用的負(fù)載分為不同回路去分別計(jì)量,分別控制,大大提高了惡性負(fù)載識別的準(zhǔn)確性,對此我們提出了兩種解決方案,一種是安裝在學(xué)生宿舍內(nèi)部的單相一進(jìn)三出電表解決方案,另一種是集中安裝于樓層配電箱的多用戶多回路解決方案。
負(fù)載識別功能
1:惡性負(fù)載識別:當(dāng)學(xué)生宿舍使用違規(guī)大功率電器或純阻性負(fù)載(如:電爐,熱得快等)時(shí)系統(tǒng)將自動識別為惡性負(fù)載,并自動切斷其電源
2:放破解功能:防止學(xué)生通過破解插座進(jìn)行破解,限度降低出現(xiàn)火災(zāi)隱患
獨(dú)特的破解技術(shù):a:防止學(xué)生通過半波整流進(jìn)行破解
b:防止學(xué)生改變負(fù)載特性(阻性變?yōu)榉亲栊?的破解
c:防止學(xué)生通過可控硅調(diào)壓技術(shù)(進(jìn)行功率調(diào)整達(dá)到使用目的)破解
3:惡性負(fù)載限制次數(shù)設(shè)置:管理部門可以根據(jù)實(shí)際要求設(shè)定每個(gè)宿舍違規(guī)次數(shù)。達(dá)到本次數(shù)。系統(tǒng)自動鎖定,不再供電。需要通過軟件開啟才能恢復(fù)供電。
4:惡意負(fù)載參數(shù)設(shè)置:本系統(tǒng)可以設(shè)置小的禁用違規(guī)電器的功率,超過本功率的違規(guī)電器均不能使用,小識別的違規(guī)電器功率可以50w
5: 自動恢復(fù)供電功能:使用違規(guī)電器后,數(shù)字電表自動斷電,拔掉違規(guī)負(fù)載自動恢復(fù)供電。
6:違規(guī)記錄查詢功能:能夠查詢違規(guī)斷電原因,用電器的功率大小及參數(shù)
7:單元限電:當(dāng)某單元實(shí)際用電負(fù)荷超過設(shè)定的用電負(fù)荷時(shí),系統(tǒng)將自動切斷該單元供電,恢復(fù)正常值自動供電。