CN101872437A - 一种节能处理方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明适用于能耗管理领域，提供了一种节能处理方法及***；所述方法包括下述步骤：根据能耗节点的能耗数据以及预设的节能评估函数判断是否对所述能耗节点进行节能处理；在判定对所述能耗节点进行节能处理时，选择对应的节能方案对能耗节点进行节能处理。本发明提供的节能处理方法采用节能评估函数对用户的能耗数据进行判断，当有节能的可能性时，选择相应的节能方案对用户的能耗数据进行节能处理；并把节能处理的结果显示给用户，给用户的节能决策提供依据，有效的帮助用户节能。

Description

一种节能处理方法及***

技术领域

本发明属于能耗管理领域，尤其涉及一种节能处理方法及***。

背景技术

目前，工业是我国能源消耗的大户，能源消耗量占全国能源消耗总量的70％左右；在一些高耗能行业，能源消耗占产品成本的比例很高，例如钢铁厂的能源消耗约占钢铁成本的20％～40％；不同的装备水平，工艺流程，产品结构和能源管理水平对能源消耗都会产生不同的影响。因此开展建筑节能，提高能源利用率对缓解社会经济发展面临的能源危机和环境约束有着重大的意义。

现有的能耗管理在收集数据的基础上只进行了简单的数据统计报表和收费工作，例如：对覆盖全厂的能源数据(包括水、电、蒸汽、煤、煤气、天然气、汽油、柴油等)进行采集和数字化处理；通过通信和计算机网络将取得的能耗、环保排放数据存入中央数据库，制作成各类报表、图表供各级管理者查阅、调取；将能源数据送入企业资源计划***(ERP)或企业信息管理***(MIS)，纳入企业集中信息化管理中。然而并没有对数据作进一步的分析，缺乏对能耗数据的深度分析，能耗数据转化为节能增效方案基本上靠工作人员的经验积累；缺乏能耗与生产设备的关联分析，难以检测到设备老化对能耗增加方面的具体影响，因此也难以判断针对老化设备改造的成本效益比；在节约电能的深度要求方面比较欠缺，包括利用分时计费、降低最大需量、降低功率因数节约电能等，缺乏深入的分析和统计手段。

在能耗管理过程中，如何能够对能耗进行有计划、有节制、高效的使用是节能方向的一个重要标志；同时让用户知道什么地方可以节能，什么时候可以节能，怎么样做才能节能也是能耗管理过程中的一个重要的研究方向。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种节能处理方法，旨在解决现有的能耗管理过程中没有对采集的数据进行分析、没有采用节能方法的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种节能处理方法，包括下述步骤：

根据能耗节点的能耗数据以及预设的节能评估函数判断是否对所述能耗节点进行节能处理；

在判定对所述能耗节点进行节能处理时，选择对应的节能方案对能耗节点进行节能处理。

其中，所述方法还包括步骤：

根据节能处理的结果并通过专家***对所述节能方案进行修正。

作为本发明的一个是实施例，所述节能评估函数为g(n)、h(n)、y(n)、k(n)、d(n)、l(n)中的任意一种或一种以上代价函数的加权和，其中，g(n)是能耗节点n当前的能耗数据与规定使用能耗数据的实际代价函数，h(n)是能耗节点n当前的能耗数据与历史能耗数据的代价函数，y(n)是能耗节点n历史的波动代价函数，k(n)是单位面积能耗、单位产品能耗或者人均能耗是否达到规定要求的代价函数，d(n)是设备的效率代价函数，l(n)是能耗节点n的***损耗代价函数。

其中，g(n)＝(D-L)/L，h(n)＝(D-H)/H，y(n)＝(L2-L1)/L2，k(n)＝D/A+D/P+D/R，d(n)＝E1-E/E，l(n)＝(D2-D1)/D2，其中，D是能耗节点n的真实数据，L是设置能耗节点n规定使用的能耗数据，H是能耗节点n几个月来的历史能耗数据，L1是能耗节点n去年同期的能耗数据，L2是L1下一个月的能耗数据，A是能耗节点n所占的面积，P是能耗节点n使用能耗生产的产品数量，R是能耗节点n由多少人来使用的，E1是设备运行后的效率，E是设备在出厂时的参考数值，D2是能耗节点n的测量数据，D1是通过统计能耗节点n的分支能耗总和。

在本发明实施例中，根据能耗公式

对所述能耗节点进行节能处理；其中，f(n)为节能评估函数，T(i)为节能方案。

本发明实施例的目的还在于提供一种节能处理***，所述***包括：

节能判断模块，根据能耗节点的能耗数据以及预设的节能评估函数判断是否对所述能耗节点进行节能处理；

节能处理模块，在判定对所述能耗节点进行节能处理时，选择对应的节能方案对能耗节点进行节能处理。

其中，所述***还包括：

节能方案修正模块，根据节能处理的结果并通过专家***对所述节能方案进行修正。

在本发明实施例中，所述节能处理模块根据能耗公式

对所述能耗节点进行节能处理；其中，f(n)为节能评估函数，T(i)为节能方案。

本发明实施例提供的节能处理方法采用节能评估函数对用户的能耗数据进行判断，当有节能的可能性时，选择相应的节能方案对用户的能耗数据进行节能处理；并把节能处理的结果显示给用户，给用户的节能决策提供依据，有效的帮助用户节能。

附图说明

图1是本发明实施例提供的节能处理方法的实现流程图；

图2是本发明实施例提供的节能处理***的模块结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的节能处理方法采用节能评估函数对用户的能耗数据进行判断，当有节能的可能性时，选择相应的节能方案对用户的能耗数据进行节能处理；有效的帮助用户节能。

本发明实施例提供的节能处理方法主要应用于工业、建筑业中的能耗管理。图1示出了该节能处理方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。

一种节能处理方法包括下述步骤：

在步骤S11中，根据能耗节点的能耗数据以及预设的节能评估函数判断是否对所述能耗节点进行节能处理；能耗节点是指使用能耗的地方在管理***中是以节点来定义的。

其中，节能评估函数为g(n)、h(n)、y(n)、k(n)、d(n)、l(n)中的任意一种或一种以上代价函数的加权和，其中，g(n)是能耗节点n当前的能耗数据与规定使用能耗数据的实际代价函数，h(n)是能耗节点n当前的能耗数据与历史能耗数据的代价函数，y(n)是能耗节点n历史的波动代价函数，k(n)是单位面积能耗、单位产品能耗或者人均能耗是否达到规定要求的代价函数，d(n)是设备的效率代价函数，l(n)是能耗节点n的***损耗代价函数。

作为本发明的一个实施例，g(n)＝(D-L)/L，h(n)＝(D-H)/H，y(n)＝(L2-L1)/L2，k(n)＝D/A+D/P+D/R，d(n)＝E1-E/E，l(n)＝(D2-D1)/D2，其中，D是能耗节点n的真实数据，L是设置能耗节点n规定使用的能耗数据，H是能耗节点n几个月来的历史能耗数据，L1是能耗节点n去年同期的能耗数据，L2是L1下一个月的能耗数据，A是能耗节点n所占的面积，P是能耗节点n使用能耗生产的产品数量，R是能耗节点n由多少人来使用的，E1是设备运行后的效率，E是设备在出厂时的参考数值，D2是能耗节点n的测量数据，D1是通过统计能耗节点n的分支能耗总和。

在本发明实施例中，能耗节点的能耗数据是通过数据采集设备对用户的能耗数据进行采集后保存在数据库中，当需要对能耗节点的数据进行处理时，直接从数据库中调用即可。

在步骤S12中，在判定对所述能耗节点进行节能处理时，选择对应的节能方案对能耗节点进行节能处理。

在本发明实施例中，可以根据能耗公式

对能耗节点进行节能处理；其中，f(n)为节能评估函数，T(i)为节能方案。

能耗公式中能耗节点n节能的多少由评估能耗节点的节能可能性的节能评估函数f(n)以及节能方案T(i)决定。判断一个能耗节点n是否节能，关键是通过节能评估函数f(n)判断能耗节点n有多少节能的可能性，在此基础上才能去进行如何节能。节能评估函数f(n)为：

f(n)＝a*g(n)+b*h(n)+c*y(n)+d*k(n)+e*d(n)+f*l(n)

0≤a，b，c，d，e，f，a+b+c+d+e+f≤1

其中，a、b、c、d、e、f是评估因子，一般通过经验值来获取；g(n)是能耗节点n的能耗数据与规定使用能耗数据的实际代价函数，h(n)是能耗节点n与以前的历史能耗数据的代价函数，y(n)是能耗节点n历史的波动代价函数，k(n)是单位面积能耗、单位产品能耗或者人均能耗是否达到规定要求的代价函数，d(n)是设备的效率代价函数，l(n)是能耗节点n的***损耗代价函数。在实际使用过程中，考虑到计算时间的问题，可以只选取其中的一个或几个代价函数进行组合从而加快节能显示的速度。

每个代价函数都有不同的计算公式，如果通过比较能耗节点n的真实数据与规定数据，可以明确能耗节点n节能的可能性，那么相应的在f(n)中占有比较重要的影响，同时a的权重也就相应的比较大；g(n)代价函数可以由下式表达：g(n)＝(D-L)/L；D是能耗节点n的真实数据，L是设置能耗节点n规定使用的能耗数据。

再通过分析比较能耗节点n的几个月的历史数据，得出在历史数据的基础上进一步去进行节能的可能性有多少，这样不会因为前面设置规定能耗数据不当而导致节能的判断失误的可能性很大，通过加入此历史数据的对比分析，可以减少节能判断失误的机率。h(n)代价函数由下式表达：h(n)＝(D-H)/H；D是能耗节点n的真实数据，H是能耗节点n几个月来的历史能耗数据，可以根据历史数据的平均值、最大值、最小值作为比较依据。

在分析历史数据的基础上，还可以通过分析能耗节点n在去年同期两个月来的升降值情况来分析判断下个月将要节能的可能性有多少；y(n)代价函数由下式表达：y(n)＝(L2-L1)/L2；L1是能耗节点n去年同期时候的能耗数据，L2是L1下一个月时候的能耗数据。

在以上评估基础上，节能处理有分单位面积能耗、单位产品能耗或者人均能耗，这些能耗是否达到规定要求，从而也可以拟合成一个评估的代价函数k(n)为：k(n)＝D/A+D/P+D/R，D是能耗节点n的真实数据，A是能耗节点n所占的面积，P是能耗节点n使用能耗生产的产品数量，R是能耗节点n由多少人来使用的。

在分析了能耗数据本身基础上，设备的效率也是导致能耗使用多少的一种因素，由于设备的效率＝时间运行效率*性能运行效率*产品合格率，从而可以通过分析设备效率去判断节能的可能性；d(n)代价函数由下式表达：d(n)＝E1-E/E，E1是设备运行后的效率，E是设备在出厂时的一个参考数值。

能耗在使用和传输过程中，都会存在相应的损耗，此部分也是节能的一个因素；l(n)代价函数由下式表达：l(n)＝(D2-D1)/D2；D2是能耗节点n通过测量得到的数据，D1通过统计能耗节点n它下面的分支能耗总和。

在本发明实施例中，节能方案T(i)具体包括下述方案中任意一种或多种：(1)将能耗费用高的时段调至能耗费用低的时段，避开能耗使用高峰；(2)通过能耗高额收费强制手段来进行节能；(3)将用一种能耗节能与其它类型节能进行比较；(4)修改环境设施对能耗的影响；(5)更换节能设备。节能方案T(i)还可以包括其他任意的节能方案，在此不一一列举。

当有节能的可能性时，选择相应的节能方案对用户的能耗数据进行节能处理；对于容易节能、节能数量大的用户先进行节能，使资源先得到最优的分配状态，最后再去考虑更换节能的设备是一个节省资源的过程。

在本发明实施例中，节能处理方法还包括步骤S13，根据节能处理的结果并通过专家***对节能方案进行修正。其中，专家***是一个智能计算机程序***，其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验，能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题；即专家***是一个具有大量的专门知识与经验的程序***，它应用人工智能技术和计算机技术，根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题。而节能方案是通过对节能的方法进行相关参数化描述，并保存在数据库中，在后续的使用过程中它需要进行不断的学习和修改，使得节能的结果更加接近真实的结果；保存节能结果后，如果按照节能方案去实施，可以预测统计出大概能够节能多少，这样就能体现出节能方案的可贵之处。

作为本发明的一个实施例，可以定期的对节能方案进行修正，通过使用先前的节能经验，定期验证节能方案，对相应的节能方案系数进行自动修改；并通过***自我更新、自我完善能耗的途径，使得节能方案准确率进一步提高。

在本发明实施例中，可以利用参数量化上述节能方案，每个节能方案都有一个经过***学习修正后的***评估系数s(i)和一个自定义的评估系数u(i)，两者加权之后才是方案的可实施性e(i)，由下面的表达式可知：

e(i)＝p*s(i)+q*u(i)(0≤p，q，p+q≤1)；节能方案在进行验证时，不仅修改了节能方案***的评估系数，同时还修改此节能方案的节能参数，使其节能方案的可靠性与真实值更接近。在这样不断的学习和实施过程中，节能方案可靠性增大，从而使得节能结果更具有价值，同时减少人力物力财力，进一步节约了成本。

图2示出了本发明实施例提供的节能处理***的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。

一种节能处理***包括：节能判断模块21以及节能处理模块22，其中，节能判断模块21根据能耗节点的能耗数据以及预设的节能评估函数判断是否对能耗节点进行节能处理；节能处理模块22在判定对能耗节点进行节能处理时，选择对应的节能方案对能耗节点进行节能处理。

在本发明实施例中，节能处理模块22根据能耗公式

对能耗节点进行节能处理；其中，f(n)为节能评估函数，T(i)为节能方案。其中，节能方案T(i)为下述方案中任意一种或多种：(1)将能耗费用高的时段调至能耗费用低的时段，避开能耗使用高峰；即利用峰谷电价差，合理调整用电时间和负荷分配，减少电费支出(如有大型空调制冷设备，可采用冰蓄冷技术，转移用电时间)；(2)通过能耗高额收费强制手段来进行节能；(3)将一种能耗节能与其它类型节能进行比较；其它类型包括电、水、煤、汽等；(4)修改环境设施对能耗的影响，减少***线路和使用损耗，更改生产工艺流程来节能，改善***的运行效率或者方式(比如设备还是满负荷运行)；(5)更换节能设备；根据节能处理的结果淘汰高耗能设备、选用更先进高效低耗的设备；并加强维护老化、存在隐患的老旧设备；同时还可以通过改进工艺、减少和优化流程来提高设备利用率；利用变频器技术，通过改变电机的运转速度、软启动等技术手段来达到节电目的。

作为本发明的一个实施例，节能处理***还包括节能方案修正模块23，节能方案修正模块23根据节能处理的结果并通过专家***对所述节能方案进行修正。

本发明实施例提供的节能处理***通过对节能处理过程中出现的问题进行节能分析，使企业能够分析出能耗利用的所在，各个地方的能耗分布，在此基础上对能耗进行节能分析，使能耗得到更加有效的利用，也为绿色社会做出贡献。

本发明实施例提供的节能处理方法采用节能评估函数对用户的能耗数据进行判断，当有节能的可能性时，选择相应的节能方案对用户的能耗数据进行节能处理；并把节能处理的结果显示给用户，给用户的节能决策提供依据，有效的帮助用户节能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种节能处理方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

根据能耗节点的能耗数据以及预设的节能评估函数判断是否对所述能耗节点进行节能处理；

在判定对所述能耗节点进行节能处理时，选择对应的节能方案对能耗节点进行节能处理。

2.如权利要求1所述的节能处理方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：

根据节能处理的结果并通过专家***对所述节能方案进行修正。

3.如权利要求1所述的节能处理方法，其特征在于，所述节能评估函数为g(n)、h(n)、y(n)、k(n)、d(n)、l(n)中的任意一种或一种以上代价函数的加权和，其中，g(n)是能耗节点n当前的能耗数据与规定使用能耗数据的实际代价函数，h(n)是能耗节点n当前的能耗数据与历史能耗数据的代价函数，y(n)是能耗节点n历史的波动代价函数，k(n)是单位面积能耗、单位产品能耗或者人均能耗是否达到规定要求的代价函数，d(n)是设备的效率代价函数，l(n)是能耗节点n的***损耗代价函数。

4.如权利要求3所述的节能处理方法，其特征在于，所述g(n)＝(D-L)/L，h(n)＝(D-H)/H，y(n)＝(L2-L 1)/L2，k(n)＝D/A+D/P+D/R，d(h)＝E1-E/E，l(n)＝(D2-D1)/D2，其中，D是能耗节点n的真实数据，L是设置能耗节点n规定使用的能耗数据，H是能耗节点n几个月来的历史能耗数据，L1是能耗节点n去年同期的能耗数据，L2是L1下一个月的能耗数据，A是能耗节点n所占的面积，P是能耗节点n使用能耗生产的产品数量，R是能耗节点n由多少人来使用的，E1是设备运行后的效率，E是设备在出厂时的参考数值，D2是能耗节点n的测量数据，D1是通过统计能耗节点n的分支能耗总和。

5.如权利要求1所述的节能处理方法，其特征在于，根据能耗公式

对所述能耗节点进行节能处理；其中，f(n)为节能评估函数，T(i)为节能方案。

6.一种节能处理***，其特征在于，所述***包括：

节能判断模块，根据能耗节点的能耗数据以及预设的节能评估函数判断是否对所述能耗节点进行节能处理；

节能处理模块，在判定对所述能耗节点进行节能处理时，选择对应的节能方案对能耗节点进行节能处理。

7.如权利要求6所述的节能处理***，其特征在于，所述***还包括：

节能方案修正模块，根据节能处理的结果并通过专家***对所述节能方案进行修正。

8.如权利要求6所述的节能处理***，其特征在于，所述节能处理模块根据能耗公式

对所述能耗节点进行节能处理；其中，f(n)为节能评估函数，T(i)为节能方案。

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