CN114156872A - 一种智能分配电流方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能分配电流方法，包括以下步骤：Ⅰ.采集大功率用电设备历史电流时间曲线
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE002
；Ⅱ.利用
Figure 618130DEST_PATH_IMAGE002
计算大功率用电设备的标准电流时间曲线
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE004
；Ⅲ.计算输变电压器在负荷状态下的输出电流时间曲线
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE006
，其中
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE008
为输变电压器ABC三相；Ⅳ.在工作状态下，当
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE010
，则启动
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE012
所代表的大功率用电设备；Ⅴ.每间隔
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE014
重复一遍步骤Ⅳ，其中

Description

一种智能分配电流方法
技术领域
本发明涉及大功率用电设备的厂区电流分配方法，具体涉及一种智能分配电流方法。
背景技术
随着社会进步，装有多台50KW以上的大功率用电设备的企业也越来越普遍。常见如金刚石工具生产企业，尤其是金刚石刀头结块的生产工艺是热压烧结，主流生产设备是热压机、烧结炉等，都是至少60KW加热加压的大功率用电设备。在金刚石工具生产企业，现有的方案为各生产企业在电业公司指导下购买安装输变电压设备，在接入国家电网后输变电压器按各车间的大功率用电设备的最大功率及数量人工计算总功耗，然后架设输送线路并配送电。该种方案中，功耗波动情况被忽视，高压线端电流存在以数十分钟时间为周期的大幅度电流波动，有限电力资源未被充分利用。
发明内容
本发明提供一种智能分配电流方法，以解决上述问题。
本发明采用如下技术方案：
一种智能分配电流方法，包括以下步骤：
Ⅰ.采集大功率用电设备历史电流时间曲线
Figure 825085DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，
Figure 70121DEST_PATH_IMAGE004
为大功率用电设备代号，
Figure 53121DEST_PATH_IMAGE006
为数据采集当次加工代号，
Figure 783749DEST_PATH_IMAGE008
为大功率用电设备当次加工所加工的产品代号；
Ⅱ.利用
Figure 66963DEST_PATH_IMAGE002
计算大功率用电设备的标准电流时间曲线
Figure 482901DEST_PATH_IMAGE010
；
Figure DEST_PATH_IMAGE012AA
其中，
Figure 890879DEST_PATH_IMAGE014
为安全系数，
Figure 558621DEST_PATH_IMAGE016
为时间因子函数；
Ⅲ.计算输变电压器在负荷状态下的输出电流时间曲线
Figure 571707DEST_PATH_IMAGE018
，其中
Figure 33913DEST_PATH_IMAGE020
为输变电压器ABC三相；
该负荷状态为启动至少一台上述大功率用电设备的状态，
Figure 381718DEST_PATH_IMAGE018
为
Figure 587571DEST_PATH_IMAGE022
或者由
Figure 189585DEST_PATH_IMAGE022
修正得到；其中，
Figure 947325DEST_PATH_IMAGE022
为该负荷状态下所有已开启的大功率用电设备
Figure 657792DEST_PATH_IMAGE004
的标准电流时间曲线
Figure 743035DEST_PATH_IMAGE010
叠加；标准电流时间曲线
Figure 979982DEST_PATH_IMAGE010
叠加为以时间为维度，以每一大功率用电设备
Figure 783990DEST_PATH_IMAGE004
开启的时间节点为起点，依次叠加入对应的大功率用电设备
Figure 857119DEST_PATH_IMAGE004
的标准电流时间曲线
Figure 139196DEST_PATH_IMAGE010
；
Ⅳ.在工作状态下，当
Figure 230648DEST_PATH_IMAGE024
，则启动
Figure 471137DEST_PATH_IMAGE004
所代表的大功率用电设备；
其中，
Figure 765983DEST_PATH_IMAGE026
为预先设定的***容许最大电流值；
Figure 117330DEST_PATH_IMAGE028
为待启动序列中的大功率用电设备
Figure 63289DEST_PATH_IMAGE004
的标准电流时间曲线；
Figure 474679DEST_PATH_IMAGE030
为假设直接启动该待启动序列中的大功率用电设备
Figure 256821DEST_PATH_IMAGE004
，由该不等式判断所处的时间点位至该待启动序列中的大功率用电设备
Figure 146280DEST_PATH_IMAGE004
完成加工关闭所在的时间点位之间的时间段；
Ⅴ.每间隔
Figure 946746DEST_PATH_IMAGE032
重复一遍步骤Ⅳ，其中
Figure 141754DEST_PATH_IMAGE034
。
进一步地：
一种智能分配电流方法还包括以下步骤：
Ⅵ.每间隔
Figure 535826DEST_PATH_IMAGE036
采集一次输变电压器的输出电流以及每一已开启的大功率用电设备
Figure 88030DEST_PATH_IMAGE004
的输入电流，并存储。
Figure 228155DEST_PATH_IMAGE038
。
上述步骤Ⅵ还包括每间隔
Figure 840402DEST_PATH_IMAGE040
依靠采集并存储的输出输入电流信息对比修正上述安全系数
Figure 721771DEST_PATH_IMAGE014
。
当上述
Figure 93977DEST_PATH_IMAGE002
无法采集时，采用与大功率用电设备
Figure 744401DEST_PATH_IMAGE004
接近设备加工同一产品的历史电流时间曲线或者
Figure 527550DEST_PATH_IMAGE042
替代，该
Figure 630635DEST_PATH_IMAGE042
为预先设定的保险电流时间曲线；上述步骤Ⅵ还包括每间隔
Figure 540953DEST_PATH_IMAGE040
依靠采集并存储的输出输入电流信息对比修正上述保险电流时间曲线
Figure 311463DEST_PATH_IMAGE042
。
上述
Figure 265513DEST_PATH_IMAGE018
为由上述
Figure 931593DEST_PATH_IMAGE022
修正得到；上述步骤Ⅵ还包括每间隔
Figure 176760DEST_PATH_IMAGE044
依靠采集并存储的输出输入电流信息修正该
Figure 660831DEST_PATH_IMAGE018
。
上述时间因子函数
Figure 926728DEST_PATH_IMAGE016
设置条件包括产品加工周期、时间权重。
该智能分配电流方法为用于金刚石工具生产车间内的大功率用电设备的智能分配电流方法。
由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明的智能分配电流方法以科学算法代替人工经验，将简单粗犷的直接计算大功率用电设备的功率总和，替代为，精准针对大功率用电设备在产品生产的各个时间点上的电流耗用情况，合理分配输变电压器输出电流。该智能分配电流可以依靠可编程处理器搭配算法程序实现，甚至可以再配合AI芯片实现AI学习修正等，以自动化、智能化的方式替代人工实时计算、监控以及调整输出电流的分配、使用，进而实现有限电力资源的合理分配，实现效益最大化。
具体实施方式
下面说明本发明的具体实施方式。
一种智能分配电流方法，该分配电流方法适用于如装有多台功率至少50KW的大功率用电设备的企业，并不局限行业，本具体实施方式以金刚石工具生产企业为例进行描述。常见的金刚石工具生产企业往往都有一定数量的、功率至少60KW的大功率用电设备，如热压机、烧结炉等。而该智能分配电流方法的实现基于生产企业搭建的智能控制***，如算法程序实现所需可编程处理器、接入每一大功率设备的启停控制执行机构、接入每一大功率设备的数据采集交互机构，甚至还可以在可编程处理器内搭载AI芯片实现AI学习修正等等，本发明主要涉及该智能分配电流方法，本领域技术人员可以根据该方法具体搭建所需硬件。
具体的，该金刚石工具生产企业的智能分配电流方法包括以下步骤：
Ⅰ.采集大功率用电设备历史电流时间曲线
Figure 879771DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，
Figure 522105DEST_PATH_IMAGE004
为大功率用电设备代号，
Figure 126262DEST_PATH_IMAGE006
为数据采集当次加工代号，
Figure 563059DEST_PATH_IMAGE008
为大功率用电设备当次加工所加工的产品代号；该
Figure 3399DEST_PATH_IMAGE002
可以在智能分配电流方法开始应用前进行收集，也可以边应用智能分配电流方法边收集、修正、完善。
Ⅱ.利用
Figure 183845DEST_PATH_IMAGE002
计算大功率用电设备的标准电流时间曲线
Figure 642508DEST_PATH_IMAGE010
；
Figure DEST_PATH_IMAGE012AAA
其中，
Figure 890405DEST_PATH_IMAGE014
为安全系数，
Figure 67308DEST_PATH_IMAGE016
为时间因子函数；
该时间因子函数
Figure 785865DEST_PATH_IMAGE016
设置条件包括产品加工周期、时间权重。
在如新设备应用、设备加工新的产品乃至新的控制结构上线使用等情况下，可能并没有
Figure 380926DEST_PATH_IMAGE002
数据。即当上述
Figure 159526DEST_PATH_IMAGE002
无法采集时，采用与大功率用电设备
Figure 823726DEST_PATH_IMAGE004
接近设备加工同一产品的历史电流时间曲线或者
Figure 345974DEST_PATH_IMAGE042
替代，该
Figure 529962DEST_PATH_IMAGE042
为预先设定的保险电流时间曲线。该接近的大功率用电设备即通过经验等判断其与缺乏历史数据的大功率用电设备具备一致或者接近的历史电流时间曲线即可。而保险电流时间曲线则可如将同类设备的历史电流时间曲线重叠，对应每一时间节点均取最大值组成，或者干脆依照经验设置。
Ⅲ.计算输变电压器在负荷状态下的输出电流时间曲线
Figure 479463DEST_PATH_IMAGE018
，其中
Figure 365379DEST_PATH_IMAGE020
为输变电压器ABC三相；
该负荷状态为启动至少一台上述大功率用电设备的状态，
Figure 691319DEST_PATH_IMAGE018
为
Figure 729813DEST_PATH_IMAGE022
或者由
Figure 850216DEST_PATH_IMAGE022
修正得到；其中，
Figure 489007DEST_PATH_IMAGE022
为该负荷状态下所有已开启的大功率用电设备
Figure 618637DEST_PATH_IMAGE004
的标准电流时间曲线
Figure 636272DEST_PATH_IMAGE010
叠加。该标准电流时间曲线
Figure 65592DEST_PATH_IMAGE010
叠加为以时间为维度，以每一大功率用电设备
Figure 801467DEST_PATH_IMAGE004
开启的时间节点为起点，依次叠加入对应的大功率用电设备
Figure 593842DEST_PATH_IMAGE004
的标准电流时间曲线
Figure 465983DEST_PATH_IMAGE010
。
假设在一个直角坐标系中，以电流值和时间为轴，时间轴可以以第一台大功率用电设备启动的时间点为原点，每一台大功率用电设备以其启动的时间节点在上述坐标系内加入其
Figure 69134DEST_PATH_IMAGE010
，则该
Figure 292305DEST_PATH_IMAGE022
即为时间轴上每一个时间节点上所有的
Figure 622792DEST_PATH_IMAGE010
取值之和组成的曲线。
Ⅳ.在工作状态下，当
Figure 615019DEST_PATH_IMAGE024
，则启动
Figure 389071DEST_PATH_IMAGE004
所代表的大功率用电设备；不等式不成立则不启动，等待下一次测试。
其中，
Figure 833959DEST_PATH_IMAGE026
为预先设定的***容许最大电流值；
Figure 968137DEST_PATH_IMAGE028
为待启动序列中的大功率用电设备
Figure 80449DEST_PATH_IMAGE004
的标准电流时间曲线；
Figure 759823DEST_PATH_IMAGE030
为假设直接启动该待启动序列中的大功率用电设备
Figure 957587DEST_PATH_IMAGE004
，由该不等式判断所处的时间点位至该待启动序列中的大功率用电设备
Figure 629876DEST_PATH_IMAGE004
完成加工关闭所在的时间点位之间的时间段；
该工作状态下，有数台大功率用电设备启动处于工作状态；有数台大功率用电设备准备就绪，处于待启动序列中。具体的，由于生产企业车间内，往往需要人工配合衔接各个工序，因此在大功率用电设备如投料、装片等工序完成后，人工向数据交互机构确定，即可将该准备就绪的大功率用电设备加入待启动序列中。具体的，步骤Ⅳ可以根据待启动序列的顺序，逐一测试令待启动序列的大功率用电设备按照该待启动序列的顺序逐一启动；或者还可以由人工对待启动序列的进行优先级分级，在同一个优先级内的大功率用电设备选择
Figure 596695DEST_PATH_IMAGE046
取值最小的大功率用电设备启动；或者直接在待启动序列的所有大功率用电设备选择
Figure 449901DEST_PATH_IMAGE046
取值最小的大功率用电设备启动。
Ⅴ.每间隔
Figure 134960DEST_PATH_IMAGE032
重复一遍步骤Ⅳ，其中
Figure 876520DEST_PATH_IMAGE034
。
Ⅵ.每间隔
Figure 697845DEST_PATH_IMAGE036
采集一次输变电压器的输出电流以及每一已开启的大功率用电设备
Figure 984601DEST_PATH_IMAGE004
的输入电流，并存储。
Figure 891377DEST_PATH_IMAGE038
。每间隔
Figure 905470DEST_PATH_IMAGE040
依靠采集并存储的输出输入电流信息对比修正上述安全系数
Figure 846881DEST_PATH_IMAGE014
以及上述保险电流时间曲线
Figure 38959DEST_PATH_IMAGE042
。
Figure 433031DEST_PATH_IMAGE040
为一个月，即每月固定修正安全系数
Figure 661932DEST_PATH_IMAGE014
、保险电流时间曲线
Figure 926691DEST_PATH_IMAGE042
等。
每间隔
Figure 679884DEST_PATH_IMAGE044
依靠采集并存储的输出输入电流信息修正该
Figure 171039DEST_PATH_IMAGE018
。该修正过程可以通过AI芯片以AI学习的方式实现。即令
Figure 526934DEST_PATH_IMAGE048
，在每次采集输出输入电流信息均实施一次修正运算。当然
Figure 177358DEST_PATH_IMAGE050
也行，应用常规的经验配合算法，每月在修正安全系数
Figure 976818DEST_PATH_IMAGE014
、保险电流时间曲线
Figure 345482DEST_PATH_IMAGE042
时，也固定修正该
Figure 505068DEST_PATH_IMAGE018
。而就本具体实施方式的实施中，对现有车间改造成本也更小，在每一大功率用电设备
Figure 9999DEST_PATH_IMAGE004
处设置电流电压传感器等信息采集机构、电控开关等，配合输变电压器处设置的信息采集机构、控制机构等即可实现。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (8)

1.一种智能分配电流方法，其特征在于：包括以下步骤：
Ⅰ.采集大功率用电设备历史电流时间曲线
Figure DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
为大功率用电设备代号，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
为数据采集当次加工代号，
Figure DEST_PATH_IMAGE008
为大功率用电设备当次加工所加工的产品代号；
Ⅱ.利用
Figure 653576DEST_PATH_IMAGE002
计算大功率用电设备的标准电流时间曲线
Figure DEST_PATH_IMAGE010
；
Figure DEST_PATH_IMAGE012
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE014
为安全系数，
Figure DEST_PATH_IMAGE016
为时间因子函数；
Ⅲ.计算输变电压器在负荷状态下的输出电流时间曲线
Figure DEST_PATH_IMAGE018
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE020
为输变电压器ABC三相；
该负荷状态为启动至少一台所述大功率用电设备的状态，
Figure 272514DEST_PATH_IMAGE018
为
Figure DEST_PATH_IMAGE022
或者由
Figure 724355DEST_PATH_IMAGE022
修正得到；其中，
Figure 775357DEST_PATH_IMAGE022
为该负荷状态下所有已开启的大功率用电设备
Figure 792991DEST_PATH_IMAGE004
的标准电流时间曲线
Figure 146612DEST_PATH_IMAGE010
叠加；标准电流时间曲线
Figure 570902DEST_PATH_IMAGE010
叠加为以时间为维度，以每一大功率用电设备
Figure 35382DEST_PATH_IMAGE004
开启的时间节点为起点，依次叠加入对应的大功率用电设备
Figure 110785DEST_PATH_IMAGE004
的标准电流时间曲线
Figure 635307DEST_PATH_IMAGE010
；
Ⅳ.在工作状态下，当
Figure DEST_PATH_IMAGE024
，则启动
Figure 248691DEST_PATH_IMAGE004
所代表的大功率用电设备；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE026
为预先设定的***容许最大电流值；
Figure DEST_PATH_IMAGE028
为待启动序列中的大功率用电设备
Figure 930909DEST_PATH_IMAGE004
的标准电流时间曲线；
Figure DEST_PATH_IMAGE030
为假设直接启动该待启动序列中的大功率用电设备
Figure 313349DEST_PATH_IMAGE004
，由该不等式判断所处的时间点位至该待启动序列中的大功率用电设备
Figure 274351DEST_PATH_IMAGE004
完成加工关闭所在的时间点位之间的时间段；
Ⅴ.每间隔
Figure DEST_PATH_IMAGE032
重复一遍步骤Ⅳ，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE034
。
2.根据权利要求1所述的一种智能分配电流方法，其特征在于：还包括以下步骤：
Ⅵ.每间隔
Figure DEST_PATH_IMAGE036
采集一次输变电压器的输出电流以及每一已开启的大功率用电设备
Figure 876496DEST_PATH_IMAGE004
的输入电流，并存储。
3.根据权利要求2所述的一种智能分配电流方法，其特征在于：
Figure DEST_PATH_IMAGE038
。
4.根据权利要求2所述的一种智能分配电流方法，其特征在于：所述步骤Ⅵ还包括每间隔
Figure DEST_PATH_IMAGE040
依靠采集并存储的输出输入电流信息对比修正所述安全系数
Figure 541833DEST_PATH_IMAGE014
。
5.根据权利要求4所述的一种智能分配电流方法，其特征在于：当所述
Figure 277314DEST_PATH_IMAGE002
无法采集时，采用与大功率用电设备
Figure 143639DEST_PATH_IMAGE004
接近设备加工同一产品的历史电流时间曲线或者
Figure DEST_PATH_IMAGE042
替代，该
Figure 544665DEST_PATH_IMAGE042
为预先设定的保险电流时间曲线；所述步骤Ⅵ还包括每间隔
Figure 279271DEST_PATH_IMAGE040
依靠采集并存储的输出输入电流信息对比修正所述保险电流时间曲线
Figure 980511DEST_PATH_IMAGE042
。
6.根据权利要求2所述的一种智能分配电流方法，其特征在于：所述
Figure 283316DEST_PATH_IMAGE018
由所述
Figure 125633DEST_PATH_IMAGE022
修正得到；所述步骤Ⅵ还包括每间隔
Figure DEST_PATH_IMAGE044
依靠采集并存储的输出输入电流信息修正该
Figure 742559DEST_PATH_IMAGE018
。
7.根据权利要求1所述的一种智能分配电流方法，其特征在于：所述时间因子函数
Figure 750835DEST_PATH_IMAGE016
设置条件包括产品加工周期、时间权重。
8.根据权利要求1至7任一所述的一种智能分配电流方法，其特征在于：该智能分配电流方法为用于金刚石工具生产车间内的大功率用电设备的智能分配电流方法。
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