CN108061819A - 电力分析方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电力分析方法，其可用于分析建筑物的多个用电装置，并可包含下列步骤：提供用电行为数据库，其可储存各个用电装置的历史开关使用模式；检测各个用电装置的目前开关使用模式；将各个用电装置的目前开关使用模式与用电行为数据库的该些历史开关使用模式比对，并提取符合用电行为数据库的各个用电装置做为第一用电装置；以及根据各个第一用电装置的目前开关使用模式判断其类别信息及用电信息以计算其用电量。

Description

电力分析方法
技术领域
本发明是有关于一种电力分析方法，特别是一种应用于建筑物能耗分析的电力分析方法。
背景技术
一般而言，应用习知技艺的电力分析方法对一建筑物进行能耗分析时，需要利用将建筑物的所有用电装置与电表连结，并利用电表来量测该些用电装置的用电量。
然而，由于电表的通道的数量有限，故一个电表仅能与数个用电装置连结，如此一来，若建筑物的用电装置的数量很多时，则需要设置多个电表，而电表的成本高昂，因此应用电表对建筑物进行能耗分析会产生极高的硬体成本。
应用电表对建筑物进行能耗分析时，该些电表需要通过相应的回路与此建筑物的所有用电装置连结，因此也会占占用很大的空间。
又，由于安装电表需要一定的技术知识，因此一般使用者无法自行安装电表，而需要请专业的技师来安装电表，因此应用电表对建筑物进行能耗分析也会产生一定的安装成本。
此外，电表也需要定期请专业的技师来进行维护，因此应用电表对建筑物进行能耗分析也会产生一定的维护成本。
另外，在建筑物的所有用电设备中，通常有部份的用电设备具有变频的功能，而应用电表并无法有效地判断这些具有变频功能的用电设备的用电量，故电表的精确度还有待提升。
因此，如何提出一种电力分析方法，能够有效改善习知技艺的电力分析方法成本高昂、使用上受到限制及精确度不佳的情况已成为一个刻不容缓的问题。
发明内容
有鉴于上述习知技艺的问题，本发明的其中一目的就是在提供一种电力分析方法，以解决习知技艺的电力分析方法成本高昂、使用上受到限制及精确度不佳的问题。
根据本发明的其中一目的，提出一种电力分析方法，其可用于分析建筑物的多个用电装置，并可包含下列步骤：提供一用电行为数据库，其储存各个用电装置的历史开关使用模式；检测各个用电装置的目前开关使用模式；将各个用电装置的目前开关使用模式与用电行为数据库的该些历史开关使用模式比对，并提取符合用电行为数据库的各个用电装置做为第一用电装置；以及根据各个第一用电装置的目前开关使用模式判断其类别信息及用电信息以计算其用电量。
在一较佳的实施例中，电力分析方法更可包含下列步骤：提取不符合用电行为数据库的各个用电装置做为第二用电装置；以及将各个第二用电装置的目前开关使用模式输入建筑物的建筑能源分析模型以计算其用电量。
在一较佳的实施例中，电力分析方法更可包含下列步骤：将各个用电装置与感测模块连结。
在一较佳的实施例中，电力分析方法更可包含下列步骤：执行事前量测程序在时间区间内搜集各个用电装置的历史开关使用模式以建立用电行为数据库。
在一较佳的实施例中，电力分析方法更可包含下列步骤：将各个第二用电装置的目前开关使用模式格式化以产生格式化信息，使格式化信息符合建筑能源分析模型的格式。
在一较佳的实施例中，电力分析方法更可包含下列步骤：将格式化信息重组产生重组信息，使重组信息对应于建筑能源分析模型的格式的多个栏位。
在一较佳的实施例中，电力分析方法更可包含下列步骤：建立建筑能源分析模型，建筑能源分析模型包含各个用电装置的预设开关使用模式及各个第二用电装置的电压、电流及功率中的一个或以上。
在一较佳的实施例中，电力分析方法更可包含下列步骤：以重组信息取代对应的第二用电装置的预设开关使用模式以计算其用电量。
在一较佳的实施例中，电力分析方法更可包含下列步骤：校正并重组该些第一用电装置的用电量及该些第二用电装置的用电量以产生完整用电信息分析结果。
在一较佳的实施例中，电力分析方法更可包含下列步骤：根据完整用电信息分析结果执行节电潜力评估及经济效益(投资回收年限)计算。
在一较佳的实施例中，感测模块可为物联网感测器。
在一较佳的实施例中，用电信息可包含各个第一用电装置的电压、电流及功率中的一个或以上。
承上所述，依本发明的电力分析方法，其可具有一或多个下述优点：
(1)本发明的一实施例中，电力分析方法可利用物联网感测器(IoT)检测建筑物的所有用电装置的目前开关使用模式，并传送至智能电表以计算其用电量，而物联网感测器成本低廉、安装容易且不需要定期进行维护，因此可以减少硬体成本、安装成本及维护成本。
(2)本发明的一实施例中，电力分析方法可利用物联网感测器检测建筑物的所有用电装置的目前开关使用模式，并传送至智能电表以计算其用电量，而物联网感测器体积小且不需要通过回路与用电装置连结，因不会占用大量空间。
(3)本发明的一实施例中，电力分析方法可通过建筑能源分析模型计算具用电装置的用电量，故即部份使用电装置具有变频功能，电力分析方法仍可对这些用电装置进行精确的能耗分析，使精确度大幅提升。
(4)本发明的一实施例中，电力分析方法更可以进行装置用电分析、节电潜力评估及经济效益(投资回收年限)计算等多种加值化功能，故应用上更为广泛。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明的电力分析方法的第一实施例的示意图。
图2为本发明的电力分析方法的第一实施例的流程图。
图3为本发明的电力分析方法的第二实施例的示意图。
图4为本发明的电力分析方法的第二实施例的流程图。
图5A为本发明的电力分析方法的第三实施例的第一示意图。
图5B为本发明的电力分析方法的第三实施例的第二示意图。
其中，附图标记
1、2 电力分析***
11 处理模块
12 感测模块
21 智能电表
22 物联网感测器
A1～A5 用电装置
A1’ 电扇
A2’ 空调
A3’ 电视
A4’ 灯具
A5’ 冰箱
S21～S27、S41～S45 步骤流程
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。
请参阅图1，其为本发明的电力分析方法的第一实施例的示意图。如图所示，本实施例的电力分析方法可应用于一电力分析***1以分析一建筑物的多个用电装置A1～A5，此电力分析***1可包含处理模块11及多个感测模块12。
处理模块11可包含用电行为数据库，其可储存各个用电装置A1～A5的历史开关使用模式(On & Off pattern)；用电行为数据库可通过事前量测程序建立，即在一时间区间内搜集各个用电装置A1～A5的在此时间区间内的历史开关使用模式，并提供对应的类别信息及用电信息以建立用电行为数据库；其中类别信息表示用电装置的类别，如灯具、空调或电扇等等，而用电信息则表示用电装置的各项用电参数，如电流、电压及功率中的一个或以上。
该些感测模块12可分别与该些用电装置A1～A5连结以检测该些用电装置A1～A5的目前开关使用模式，并传送该些用电装置A1～A5的目前开关使用模式至处理模块11；在较佳的实施例中，感测模块12可为物联网(IoT)感测器。
处理模块11则可将该些用电装置A1～A5的目前开关使用模式与用电行为数据库的该些历史开关使用模式比对，并可提取符合用电行为数据库的各个用电装置做为第一用电装置。例如，若用电装置A1符合的目前开关使用模式符合用电行为数据库的其中一个历史开关使用模式，处理模块11则可提取用电装置A1做为第一用电装置；同样的，若用电装置A3、A4符合的目前开关使用模式符合用电行为数据库，处理模块11则可提取用电装置A3、A4做为第一用电装置。
然后，处理模块11则可根据各个第一用电装置A1、A3、A4的目前开关使用模式判断其类别信息，再根据其类别信息及其用电信息，并可根据各个第一用电装置A1、A3、A4的目前开关使用模式及用电信息计算其用电量。
此外，处理模块11更可包含建筑能源分析模型，此建筑能源分析模型可包含对应于该些用电装置A1～A5的能源模型，且各个能源模型可具有预设开关使用模式及用电信息，其可包含电压、电流及功率中的一个或以上，藉此模拟各个用电装置A1～A5的用电量。
接下来，而由于部份用电装置可能具有变频功能，因此容易受到环境因素的影响，使其不具有固定的开关使用模式，因此不会符合用电行为数据库的该些历史开关使用模式。而处理模块11则可提取不符合用电行为数据库的各个用电装置做为第二用电装置。例如，若用电装置A2与用电行为数据库的所有历史开关使用模式均不符合，处理模块11则可提取用电装置A2做为第二用电装置；同样的，若用电装置A5与用电行为数据库的所有历史开关使用模式均不符合，处理模块11则可提取用电装置A5做为第二用电装置。
接着，处理模块11可将各个第二用电装置A2、A5的目前开关使用模式输入至建筑能源分析模型，并可取代对应的能源模型的预设开关使用模式，并根据其用电信息计算各个第二用电装置A2、A5的用电量。
最后，处理模块11可校正并重组该些第一用电装置A1、A3、A4的用电量及该些第二用电装置A2、A5的用电量以产生完整用电信息分析结果。藉此，使用者即可了解建筑物的所有用电装置A1～A5的用电量。
由上述可知，本实施例的电力分析***1所采用的电力分析方法可利用感测模块检测各个用电装置的目前开关使用模式，并与用电行为数据库进行比对，再提取符合用电行为数据库的各个用电装置以计算其用电量，而不符合用电行为数据库的各个用电装置则可通过建筑能源分析模型进行能耗分析以计算其用电量，最后进行校正及重组程序以获得建筑物整体的完整用电信息分析结果，因此可以不需要使用电表即可有效地对建筑物进行能耗分析，确实能够改善习知技艺的电力分析方法的缺点。
请参阅图2，其为本发明的电力分析方法的第一实施例的流程图。如图所示，本实施例的电力分析方法可包含下列步骤：
在步骤S21中，提供一用电行为数据库，储存各个该用电装置的一历史开关使用模式。
在步骤S22中，检测各个用电装置的目前开关使用模式。
在步骤S23中，将各个用电装置的目前开关使用模式与用电行为数据库的该些历史开关使用模式比对，并提取符合用电行为数据库的各个用电装置做为第一用电装置。
在步骤S24中，根据各个第一用电装置的目前开关使用模式判断其类别信息及用电信息以计算其用电量。
在步骤S25中，提取不符合用电行为数据库的各个用电装置做为第二用电装置。
在步骤S26中，将各个第二用电装置的目前开关使用模式输入建筑物的建筑能源分析模型以计算各个第二用电装置的用电量。
在步骤S27中，校正并重组该些第一用电装置的用电量及该些第二用电装置的用电量以产生完整用电信息分析结果。
请参阅图3，其为本发明的电力分析方法的第二实施例的示意图。如图所示，本实施例的电力分析方法可应用于一电力分析***2以分析一建筑物的多个用电装置，其可包含电扇A1’、空调A2’、电视A3’、灯具A4’、及冰箱A5’，此电力分析***2可包含智能电表21及多个物联网(IoT)感测器22。
智能电表21可包含用电行为数据库，其可储存各个用电装置A1’～A5’的历史开关使用模式(On&Off pattern)；同样的，用电行为数据库可通过事前量测程序建立，即在一时间区间内搜集各个用电装置A1’～A5’的在此时间区间内的历史开关使用模式，并提供对应的类别信息及用电信息以建立用电行为数据库。
该些物联网感测器可分别与多个用电装置A1’～A5’连结以检测该些用电装置A1’～A5’的目前开关使用模式，并传送该些用电装置A1’～A5’的目前开关使用模式至智能电表21。
智能电表21则可将该些用电装置A1’～A5’的目前开关使用模式与用电行为数据库的该些历史开关使用模式比对，并可提取符合用电行为数据库的各个用电装置做为第一用电装置。例如，若电扇A1’、电视A3’及灯具A4’的目前开关使用模式符合用电行为数据库，智能电表21则可提取电视A3’及灯具A4’做为第一用电装置。
然后，智能电表21则可根据各个第一用电装置，即电扇A1’、电视A3’及灯具A4’的目前开关使用模式判断其类别信息，再根据其类别信息及其用电信息，并可根据电扇A1’、电视A3’及灯具A4’的目前开关使用模式及用电信息计算其用电量。
此外，智能电表21更可包含建筑能源分析模型，此建筑能源分析模型可包含对应于该些用电装置A1’～A5’的能源模型，且各个能源模型可具有预设开关使用模式及用电信息，其可包含电压、电流及功率中的一个或以上，藉此模拟各个用电装置A1’～A5’的用电量。
接下来，而由于空调A2’及冰箱A5’部份用电装置可能具有变频功能，因此容易受到环境因素，如日照及温度等的影响，使其不具有固定的开关使用模式，因此不会符合用电行为数据库的该些历史开关使用模式。而智能电表21则可提取不符合用电行为数据库的各个用电装置做为第二用电装置。例如，若空调A2’及冰箱A5’与用电行为数据库的所有历史开关使用模式均不符合，智能电表21则可提取用电装置A5做为第二用电装置。
接着，智能电表21可将各个第二用电装置，即空调A2’及冰箱A5’的目前开关使用模式格式化产生格式化信息以符合建筑能源分析模型的格式，并可将格式化信息重组产生重组信息以符合建筑能源分析模型的格式的多个栏位，并可将重组信息输入至建筑能源分析模型，并可取代对应的能源模型的预设开关使用模式，并根据其用电信息计算各个空调A2’及冰箱A5’的用电量。
最后，智能电表21可校正并重组该些第一用电装置，电扇A1’、电视A3’及灯具A4’的用电量及该些第二用电装置，空调A2’及冰箱A5’的用电量以产生完整用电信息分析结果。藉此，使用者即可了解建筑物的所有用电装置A1’～A5’的用电量；此外，使用者更可根据完整用电信息分析结果通过建筑能源分析模型执行节电潜力评估及经济效益(投资回收年限)计算等加值化功能。
由上述可知，本实施例的电力分析***所采用的电力分析方法可利用物联网感测器检测各个用电装置的目前开关使用模式，并可分别通过智能电表的用电行为数据库及建筑能源分析模型进行能耗分析以计算各个用电装置的用电量，最后进行校正及重组程序以获得建筑物整体的完整用电信息分析结果，因此可以不需要使用电表即可有效地对建筑物进行能耗分析，且即使是具有变频功能的用电装置也能够有效地计算其用电量，故具有更佳的精确度，确实能够改善习知技艺的电力分析方法的缺点。
此外，通过上述电力分析方法更可提供节电潜力评估及计算效益(投资回收年限)计算等加值化功能，故应用上更广泛。
请参阅图4，其为本发明的电力分析方法的第二实施例的流程图。如图所示，本实施例的电力分析方法可包含下列步骤：
在步骤S41中，将建筑物中的各个用电装置与物联网感测器连结，以检测各个用电装置的目前开关使用模式，并进入步骤S42。
在步骤S42中，将各个用电装置的目前开关使用模式与用电行为数据库比对，并判断各个用电装置的目前开关使用模式是否符合用电行为数据库？若符合，则进入步骤S421，若不符合，则进入步骤S43处理。
在步骤S421中，提取符合用电行为数据库的各个用电装置做为第一用电装置，并根据其目前开关使用模式判断其类别信息及用电信息以计算其用电量，并进入步骤S422。
在步骤S422中，暂存各个第一用电装置的用电量，并进入步骤S43。
在步骤S43中，提取不符合用电行为数据库的各个用电装置做为第二用电装置，并将各个第二用电装置的目前开关使用模式输入建筑物的建筑能源分析模型以计算其用电量，并进入步骤S44。
在步骤S44中，校正并重组该些第一用电装置的用电量及该些第二用电装置的用电量，并进入步骤S45。
在步骤S45中，产生建筑物的完整用电信息分析结果。
值得一提的是，习知技艺的电力分析方法需利用多个电表对建筑物进行能耗分析，然而，应用电表对建筑物进行能耗分析会产生极高的硬体成本、安装成本及维护成本。相反的，本发明的一实施例中，电力分析方法可利用物联网感测器检测建筑物的所有用电装置的目前开关使用模式，并传送至智能电表以计算其用电量，而物联网感测器成本低廉、安装容易且不需要定期进行维护，因此可以减少硬体成本、安装成本及维护成本。
习知技艺的电力分析方法需利用多个电表对建筑物进行能耗分析，而该些电表需要通过相应的回路与此建筑物的所有用电装置连结，因此也会占用很大的空间。相反的，本发明的一实施例中，电力分析方法可利用物联网感测器检测建筑物的所有用电装置的目前开关使用模式，并传送至智能电表以计算其用电量，而物联网感测器体积小且不需要通过回路与用电装置连结，因不会占用大量空间。
又，习知技艺的电力分析方法虽可分析大部份的用电装置的用电量，但是在建筑物的所有用电设备中，通常有部份的用电设备具有变频的功能，而应用电表并无法有效地判断这些具有变频功能的用电设备的用电量，故电表的精确度还有待提升。相反的，本发明的一实施例中，电力分析方法可通过建筑能源分析模型计算具用电装置的用电量，故即使部份用电装置具有变频功能，电力分析方法仍可对这些用电装置进行精确的能耗分析，使精确度大幅提升。
此外，本发明的一实施例中，电力分析方法更可以进行节电潜力评估及经济效益(投资回收年限)计算等多种加值化功能，故应用上更为广泛。由上述可知，本发明实具进步性的专利要件。
请参阅图5A及图5B，其为本发明的电力分析方法的第三实施例的第一示意图及第二示意图，本实施例举例说明了本发明的电力分析方法的其中一种较佳的使用情境。
如图5A所示，使用者可将建筑物的所有用电装置与物联网感测器22连结，并可利用物联网感测器22检测各个用电装置的目前开关使用模式。
图5B所示，智能电表可接收各个用电装置的目前开关使用模式，并可分别通过智能电表的用电行为数据库及建筑能源分析模型进行能耗分析以计算各个用电装置的用电量，最后进行校正及重组程序以获得建筑物整体的完整用电信息分析结果。
综上所述，本发明的一实施例中，电力分析方法可利用物联网感测器检测建筑物的所有用电装置的目前开关使用模式，并传送至智能电表以计算其用电量，而物联网感测器成本低廉、安装容易且不需要定期进行维护，因此可以减少硬体成本、安装成本及维护成本。
又，本发明的一实施例中，电力分析方法可利用物联网感测器检测建筑物的所有用电装置的目前开关使用模式，并传送至智能电表以计算其用电量，而物联网感测器体积小且不需要通过回路与用电装置连结，因不会占用大量空间。
此外，本发明的一实施例中，电力分析方法可通过建筑能源分析模型计算具用电装置的用电量，故即使部份用电装置具有变频功能，电力分析方法仍可以对这些用电装置进行精确的能耗分析，使精确度大幅提升。
再者，本发明的一实施例中，电力分析方法更可进行节电潜力评估及经济效益(投资回收年限)计算等多种加值化功能，故应用上更为广泛。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种电力分析方法，其特征在于，用于分析一建筑物的多个用电装置，并包含下列步骤：
提供一用电行为数据库，储存各个该用电装置的一历史开关使用模式；
检测各个该用电装置的一目前开关使用模式；
将各个该用电装置的该目前开关使用模式与该用电行为数据库的该些历史开关使用模式比对，并提取符合该用电行为数据库的各个该用电装置做为一第一用电装置；以及
根据各个该第一用电装置的该目前开关使用模式判断其一类别信息及一用电信息以计算其用电量。
2.如权利要求1所述的电力分析方法，其特征在于，更包含下列步骤：
提取不符合该用电行为数据库的各个该用电装置做为一第二用电装置；以及
将各个该第二用电装置的一目前开关使用模式输入该建筑物的一建筑能源分析模型以计算其用电量。
3.如权利要求1所述的电力分析方法，其特征在于，更包含下列步骤：
将各个该用电装置与一感测模块连结。
4.如权利要求1所述的电力分析方法，其特征在于，更包含下列步骤：
执行一事前量测程序在一时间区间内搜集各个该用电装置的该历史开关使用模式以建立该用电行为数据库。
5.如权利要求3所述的电力分析方法，其特征在于，该感测模块为一物联网感测器。
6.如权利要求1所述的电力分析方法，其特征在于，该用电信息包含各个该第一用电装置的一电压、一电流及一功率中的一个或以上。
7.如权利要求2所述的电力分析方法，其特征在于，更包含下列步骤：
将各个该第二用电装置的一目前开关使用模式格式化以产生一格式化信息，使该格式化信息符合该建筑能源分析模型的一格式。
8.如权利要求2所述的电力分析方法，其特征在于，更包含下列步骤：
校正并重组该些第一用电装置的用电量及该些第二用电装置的用电量以产生一完整用电信息分析结果。
9.如权利要求7所述的电力分析方法，其特征在于，更包含下列步骤：
将该格式化信息重组产生一重组信息，使该重组信息对应于该建筑能源分析模型的该格式的多个栏位。
10.如权利要求7所述的电力分析方法，其特征在于，更包含下列步骤：
建立该建筑能源分析模型，该建筑能源分析模型包含各个该用电装置的一预设开关使用模式及各个该第二用电装置的一电压、一电流及一功率中的一个或以上。
11.如权利要求8所述的电力分析方法，其特征在于，更包含下列步骤：
根据该完整用电信息分析结果执行一节电潜力评估及一经济效益计算。
12.如权利要求9所述的电力分析方法，其特征在于，更包含下列步骤：
以该重组信息取代对应的该第二用电装置的该预设开关使用模式以计算其用电量。
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