CN117318305A - 一种用电负荷监测控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力***领域，本发明公开了一种用电负荷监测控制***，具体涉及目标区域设置模块、用电负荷信息采集模块、负荷功率系数处理模块、供电可靠性系数处理模块、用电负荷综合评估模块、用电负荷状态分析模块以及储能用电补充模块，目标区域设置模块将各监测子区域依次编号，用电负荷信息采集模块采集工业用电中用电负荷的相关指标，并传输至负荷功率系数处理模块和供电可靠性系数处理模块，计算得出负荷功率利用系数和供电可靠性系数，用电负荷综合评估模块基于相关系数计算得出综合用电负荷系数，并传输至用电负荷状态分析模块，储能用电补充模块根据分析结果进行电力补充和相应的控制动作。
Description
技术领域
本发明涉及电力***领域，更具体地涉及一种用电负荷监测控制***。
背景技术
负荷控制是根据电网的供电能力，采取适当措施对用电负荷有计划地进行限制和调整，以保证电力供需之间的平衡，并把限制用电负荷造成的损失和影响限制到最低程度，工业***耗电是主要的能耗来源之一，特别是在夏季高温季节，空调的使用量大幅度增加，这也给电力***带来了巨大压力，因此监测和控制工业***的用电负荷对于能源效率提升至关重要，通过工业***用电负荷监测控制，能够有效削减高峰时段电网调峰的压力，提高供电的可靠性及服务水平，促使电网负荷率提高，电网运行状况得以改善，在缩小峰谷差的同时，降低了输配电网络的线损，从整体上提高了电网运行的经济性。
但是，现有的工业***用电负荷监测***也存在一些问题：人工巡检的主观性：传统方法中的人工巡检和手动调节容易受到人为因素的影响，其结果可能有一定的主观性，同时，人工巡检需要耗费人力资源和时间，并且无法提供实时监测和反馈；低效的运行控制：传统方法往往是基于固定的时间表和设定值进行调节，无法根据实时的用电负荷需求进行精确的控制，导致能源的浪费和运营效率的降低；无法自动识别和快速响应异常：传统方法对于异常情况的识别和响应往往需要依赖操作人员的观察和判断，无法及时和准确地识别和响应***的异常情况，会导致设备故障和能源浪费的进一步发展。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种用电负荷监测控制***，以解决上述背景技术中存在的问题。
本发明提供如下技术方案：一种用电负荷监测控制***，包括：目标区域设置模块、用电负荷信息采集模块、负荷功率系数处理模块、供电可靠性系数处理模块、用电负荷综合评估模块、用电负荷状态分析模块以及储能用电补充模块；
所述目标区域设置模块用于将用电负荷监测控制***安装于被监测工业用电区域内，并将各监测子区域依次编号为1，2，...，i，...，n；
所述用电负荷信息采集模块通过传感器监测电负荷的实时数据，获取工业用电中用电负荷的相关指标，包括各监测子区域的负荷功率参数和供电可靠性参数；
所述负荷功率系数处理模块将所述用电负荷信息采集模块中采集的各监测子区域的负荷功率参数传输至电能负荷识别函数模型中，计算得出各监测子区域的负荷功率利用系数数值；
所述供电可靠性系数处理模块将所述用电负荷信息采集模块中采集的各监测子区域的供电可靠性参数传输至供电可靠性计算函数模型中，计算得出各监测子区域的供电可靠性系数数值；
所述用电负荷综合评估模块基于各监测子区域的负荷功率利用系数和供电可靠性系数计算得出各监测子区域的综合用电负荷系数，并将综合用电负荷系数传输至用电负荷状态分析模块；
所述用电负荷状态分析模块将用电负荷综合评估模块输出的各监测子区域的综合用电负荷系数与预设的用电负荷系数对比，判断各监测子区域用电负荷状态是否正常，并将判断结果传输至储能用电补充模块；
所述储能用电补充模块接收用电负荷状态分析模块传输的判断结果，对各监测子区域内处于异常用电负荷工作状态的监测子区域编号进行显示，同时电力储能***自动为处于异常用电负荷工作状态的监测子区域补充电力。
优选的，所述目标区域设置模块根据建筑物的功能，将工业用电负荷监测划分为不同区域，包括办公区、会议区、公共区域以及家庭区域，依据不同区域的能耗情况预设不同的用电负荷安全系数，并将各监测子区域依次编号为1，2，...，i，...，n。
优选的，所述用电负荷信息采集模块中采集的各监测子区域的负荷功率参数包括用电设备组平均负荷的有功功率、用电设备组平均负荷的无功功率和额定功率，各监测子区域的供电可靠性参数包括故障停机时间、预定停机时间、负载忙碌时间、负载过载时间以及电表总运行时间。
优选的，所述负荷功率系数处理模块中计算得出的各监测子区域的负荷功率利用系数数值的计算步骤如下：
步骤S01：各监测子区域的有功功率计算公式表示为：Pis＝Km∑Pp，其中Pis表示各监测子区域的有功功率，Km表示最大系数，∑Pp表示各用电设备组平均负荷的有功功率之和；
步骤S02：各监测子区域的无功功率计算公式表示为：Qis＝Km∑Qp，其中Qis表示各监测子区域的无功功率，Km表示最大系数，∑Qp表示各用电设备组平均负荷的无功功率之和；
步骤S03：各监测子区域的负荷功率利用系数计算公式表示为：其中Pil表示各监测子区域的负荷功率利用系数，P表示额定功率，ki表示用电设备利用系数，Pis表示各监测子区域的有功功率，Qis表示各监测子区域的无功功率。
优选的，所述供电可靠性系数处理模块中各监测子区域的供电可靠性系数数值的计算公式为：其中Bi表示各监测子区域的供电可靠性系数，Tix表示各监测子区域的故障停机时间，Tiy表示各监测子区域的预定停机时间，Tiz表示各监测子区域的负载忙碌时间，Tiw表示各监测子区域的负载过载时间，T总表示各监测子区域电表总运行时间。
优选的，所述用电负荷综合评估模块中基于各监测子区域的负荷功率利用系数和供电可靠性系数，得出的各监测子区域综合用电负荷系数的计算公式表示为：D＝(k1×Pi1+k2×Bi)×β，其中k1、k2表示为常数，β表示综合用电负荷系数的影响因子。
优选的，所述用电负荷状态分析模块将各监测子区域的综合用电负荷系数与预设的用电负荷系数对比，当用电负荷超出预设范围或出现异常波动时，***会进行异常识别并标记为异常状态。
优选的，所述储能用电补充模块接收到标记为异常状态的判断结果，电力储能***自动为处于异常用电负荷工作状态的监测子区域补充电力，并且***会触发报警机制，监测***会通知相关人员，并根据设定的控制策略进行相应的控制动作。
本发明的技术效果和优点：
本发明通过设有目标区域设置模块将各监测子区域依次编号，用电负荷信息采集模块采集工业用电负荷的相关指标，并传输至负荷功率系数处理模块和供电可靠性系数处理模块，得出负荷功率利用系数和供电可靠性系数，用电负荷综合评估模块计算得出综合用电负荷系数，并传输至用电负荷状态分析模块，储能用电补充模块根据分析结果进行电力补充和相应的控制动作，总之，用电负荷监测控制***通过监测和控制工业用电的用电负荷，可以识别并优化能耗高峰，降低不必要的能源浪费，从而实现节能和降低运营成本，通过实时监测和控制用电负荷，可以根据实际需求调整空调***的运行参数，并适时补充电力，提高能源效率，减少能源损耗，监测***可以设定报警阈值，一旦检测到异常或设备故障，可以及时通知相关人员进行维修和处理，避免造成更大的损失，通过监测***的数据分析，可以了解用电负荷的模式和趋势，优化工业用电的运行策略，提升性能和效率。
附图说明
图1为一种用电负荷监测控制***流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，另外，在以下的实施方式中记载的各结构的形态只不过是例示，本发明所涉及的一种用电负荷监测控制***并不限定于在以下的实施方式中记载的各结构，在本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式都属于本发明保护的范围。
实施例1：请参阅图1所示，本发明提供了一种用电负荷监测控制***，包括：目标区域设置模块、用电负荷信息采集模块、负荷功率系数处理模块、供电可靠性系数处理模块、用电负荷综合评估模块、用电负荷状态分析模块以及储能用电补充模块。
本实施例中，需要具体说明的是，所述目标区域设置模块用于将用电负荷监测控制***安装于被监测工业用电区域内，并将各监测子区域依次编号为1，2，...，i，...，n；
所述目标区域设置模块根据建筑物的功能，将工业用电负荷监测划分为不同区域，包括办公区、会议区、公共区域以及家庭区域，依据不同区域的能耗情况预设不同的用电负荷安全系数，并将各监测子区域依次编号为1，2，...，i，...，n。
本实施例中，需要具体说明的是，所述用电负荷信息采集模块通过传感器监测电负荷的实时数据，获取工业用电中用电负荷的相关指标，包括各监测子区域的负荷功率参数和供电可靠性参数；
所述用电负荷信息采集模块中采集的各监测子区域的负荷功率参数包括用电设备组平均负荷的有功功率、用电设备组平均负荷的无功功率和额定功率，各监测子区域的供电可靠性参数包括故障停机时间、预定停机时间、负载忙碌时间、负载过载时间以及电表总运行时间。
本实施例中，需要具体说明的是，所述负荷功率系数处理模块将所述用电负荷信息采集模块中采集的各监测子区域的负荷功率参数传输至电能负荷识别函数模型中，计算得出各监测子区域的负荷功率利用系数数值；
所述负荷功率系数处理模块中计算得出的各监测子区域的负荷功率利用系数数值的计算步骤如下：
步骤S01：各监测子区域的有功功率计算公式表示为：Pis＝Km∑Pp，其中Pis表示各监测子区域的有功功率，Km表示最大系数，∑Pp表示各用电设备组平均负荷的有功功率之和；
步骤S02：各监测子区域的无功功率计算公式表示为：Qis＝Km∑Qp，其中Qis表示各监测子区域的无功功率，Km表示最大系数，∑Qp表示各用电设备组平均负荷的无功功率之和；
步骤S03：各监测子区域的负荷功率利用系数计算公式表示为：其中Pil表示各监测子区域的负荷功率利用系数，P表示额定功率，ki表示用电设备利用系数，Pis表示各监测子区域的有功功率，Qis表示各监测子区域的无功功率。
本实施例中，需要具体说明的是，所述供电可靠性系数处理模块将所述用电负荷信息采集模块中采集的各监测子区域的供电可靠性参数传输至供电可靠性计算函数模型中，计算得出各监测子区域的供电可靠性系数数值；
所述供电可靠性系数处理模块中各监测子区域的供电可靠性系数数值的计算公式为：其中Bi表示各监测子区域的供电可靠性系数，Tix表示各监测子区域的故障停机时间，Tiy表示各监测子区域的预定停机时间，Tiz表示各监测子区域的负载忙碌时间，Tiw表示各监测子区域的负载过载时间，T总表示各监测子区域电表总运行时间。
本实施例中，需要具体说明的是，所述用电负荷综合评估模块基于各监测子区域的负荷功率利用系数和供电可靠性系数计算得出各监测子区域的综合用电负荷系数，并将综合用电负荷系数传输至用电负荷状态分析模块；
所述用电负荷综合评估模块中基于各监测子区域的负荷功率利用系数和供电可靠性系数，得出的各监测子区域综合用电负荷系数的计算公式表示为：D＝(k1×Pi1+k2×Bi)×β，其中k1、k2表示为常数，β表示综合用电负荷系数的影响因子。
本实施例中，需要具体说明的是，所述用电负荷状态分析模块将用电负荷综合评估模块输出的各监测子区域的综合用电负荷系数与预设的用电负荷系数对比，判断各监测子区域用电负荷状态是否正常，并将判断结果传输至储能用电补充模块；
所述用电负荷状态分析模块将各监测子区域的综合用电负荷系数与预设的用电负荷系数对比，当用电负荷超出预设范围或出现异常波动时，***会进行异常识别并标记为异常状态。
本实施例中，需要具体说明的是，所述储能用电补充模块接收用电负荷状态分析模块传输的判断结果，对各监测子区域内处于异常用电负荷工作状态的监测子区域编号进行显示，同时电力储能***自动为处于异常用电负荷工作状态的监测子区域补充电力；
所述储能用电补充模块接收到标记为异常状态的判断结果，电力储能***自动为处于异常用电负荷工作状态的监测子区域补充电力，并且***会触发报警机制，监测***会通知相关人员，并根据设定的控制策略进行相应的控制动作。
本发明通过设有目标区域设置模块将各监测子区域依次编号，用电负荷信息采集模块采集工业用电负荷的相关指标，并传输至负荷功率系数处理模块和供电可靠性系数处理模块，得出负荷功率利用系数和供电可靠性系数，用电负荷综合评估模块计算得出综合用电负荷系数，并传输至用电负荷状态分析模块，储能用电补充模块根据分析结果进行电力补充和相应的控制动作，总之，用电负荷监测控制***通过监测和控制工业用电的用电负荷，可以识别并优化能耗高峰，降低不必要的能源浪费，从而实现节能和降低运营成本，通过实时监测和控制用电负荷，可以根据实际需求调整空调***的运行参数，并适时补充电力，提高能源效率，减少能源损耗，监测***可以设定报警阈值，一旦检测到异常或设备故障，可以及时通知相关人员进行维修和处理，避免造成更大的损失，通过监测***的数据分析，可以了解用电负荷的模式和趋势，优化工业用电的运行策略，提升性能和效率。
实施例2：本实施例与实施例1的具体区别在于β包括环境影响指数，所述环境影响指数具体的计算过程如下：
步骤S01：记录室内温度T以及室内温度的基准值T0；
步骤S02：记录室内相对湿度H以及室内相对湿度的基准值H0；
步骤S03：环境影响指数的表达公式为:其中W表示环境影响指数，A、B是负荷系数，表示单位温度差和单位湿度差对用电负荷的影响程度。
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种用电负荷监测控制***，其特征在于：包括：目标区域设置模块、用电负荷信息采集模块、负荷功率系数处理模块、供电可靠性系数处理模块、用电负荷综合评估模块、用电负荷状态分析模块以及储能用电补充模块；
所述目标区域设置模块用于将用电负荷监测控制***安装于被监测工业用电区域内，并将各监测子区域依次编号为1，2，...，i，...，n；
所述用电负荷信息采集模块通过传感器监测电负荷的实时数据，获取工业用电中用电负荷的相关指标，包括各监测子区域的负荷功率参数和供电可靠性参数；
所述负荷功率系数处理模块将所述用电负荷信息采集模块中采集的各监测子区域的负荷功率参数传输至电能负荷识别函数模型中，计算得出各监测子区域的负荷功率利用系数数值；
所述供电可靠性系数处理模块将所述用电负荷信息采集模块中采集的各监测子区域的供电可靠性参数传输至供电可靠性计算函数模型中，计算得出各监测子区域的供电可靠性系数数值；
所述用电负荷综合评估模块基于各监测子区域的负荷功率利用系数和供电可靠性系数计算得出各监测子区域的综合用电负荷系数，并将综合用电负荷系数传输至用电负荷状态分析模块；
所述用电负荷状态分析模块将用电负荷综合评估模块输出的各监测子区域的综合用电负荷系数与预设的用电负荷系数对比，判断各监测子区域用电负荷状态是否正常，并将判断结果传输至储能用电补充模块；
所述储能用电补充模块接收用电负荷状态分析模块传输的判断结果，对各监测子区域内处于异常用电负荷工作状态的监测子区域编号进行显示，同时电力储能***自动为处于异常用电负荷工作状态的监测子区域补充电力。
2.根据权利要求1所述的一种用电负荷监测控制***，其特征在于：所述目标区域设置模块根据建筑物的功能，将工业用电负荷监测划分为不同区域，包括办公区、会议区、公共区域以及家庭区域，依据不同区域的能耗情况预设不同的用电负荷安全系数，并将各监测子区域依次编号为1，2，...，i，...，n。
3.根据权利要求1所述的一种用电负荷监测控制***，其特征在于：所述用电负荷信息采集模块中采集的各监测子区域的负荷功率参数包括用电设备组平均负荷的有功功率、用电设备组平均负荷的无功功率和额定功率，各监测子区域的供电可靠性参数包括故障停机时间、预定停机时间、负载忙碌时间、负载过载时间以及电表总运行时间。
4.根据权利要求1所述的一种用电负荷监测控制***，其特征在于：所述负荷功率系数处理模块中计算得出的各监测子区域的负荷功率利用系数数值的计算步骤如下：
步骤S01：各监测子区域的有功功率计算公式表示为：Pis＝Km∑Pp，其中Pis表示各监测子区域的有功功率，Km表示最大系数，∑Pp表示各用电设备组平均负荷的有功功率之和；
步骤S02：各监测子区域的无功功率计算公式表示为：Qis＝Km∑Qp，其中Qis表示各监测子区域的无功功率，Km表示最大系数，∑Qp表示各用电设备组平均负荷的无功功率之和；
步骤S03：各监测子区域的负荷功率利用系数计算公式表示为：其中Pil表示各监测子区域的负荷功率利用系数，P表示额定功率，ki表示用电设备利用系数，Pis表示各监测子区域的有功功率，Qis表示各监测子区域的无功功率。
5.根据权利要求1所述的一种用电负荷监测控制***，其特征在于：所述供电可靠性系数处理模块中各监测子区域的供电可靠性系数数值的计算公式为：其中Bi表示各监测子区域的供电可靠性系数，Tix表示各监测子区域的故障停机时间，Tiy表示各监测子区域的预定停机时间，Tiz表示各监测子区域的负载忙碌时间，Tiw表示各监测子区域的负载过载时间，T总表示各监测子区域电表总运行时间。
6.根据权利要求1所述的一种用电负荷监测控制***，其特征在于：所述用电负荷综合评估模块中基于各监测子区域的负荷功率利用系数和供电可靠性系数，得出的各监测子区域综合用电负荷系数的计算公式表示为：D＝(k1×Pi1+k2×Bi)×β，其中k1、k2表示为常数，β表示综合用电负荷系数的影响因子。
7.根据权利要求1所述的一种用电负荷监测控制***，其特征在于：所述用电负荷状态分析模块将各监测子区域的综合用电负荷系数与预设的用电负荷系数对比，当用电负荷超出预设范围或出现异常波动时，***会进行异常识别并标记为异常状态。
8.根据权利要求1所述的一种用电负荷监测控制***，其特征在于：所述储能用电补充模块接收到标记为异常状态的判断结果，电力储能***自动为处于异常用电负荷工作状态的监测子区域补充电力，并且***会触发报警机制，监测***会通知相关人员，并根据设定的控制策略进行相应的控制动作。
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