一种用电最大需量控制系统及用电最大需量控制方法与流程

1.本发明属于用电设备需量控制技术领域，具体涉及一种用电最大需量控制系统及用电最大需量控制方法。


背景技术：

2.需量指的是一个规定的时间间隔内的功率的平均值。最大需量指的是在规定的周期内记录的需量的最大值，
3.采用最大需量计算基本电费的计费方式，可以促进工业用户调节用电负荷，做到负荷平衡，压缩尖峰负荷，保持当地电压稳定，同时也促进用户减少基本电费，是提高企业经济效益的措施之一。
4.大型生产制造企业电费支出占到近一半甚至更高的能源费用比例，而用电成本包括基本电费和电量电费两部分，85％实际用电在我们平时各部门使用过程中均在不断的优化，那么15％的基本电费需要进行优化，基本电费：每月某一时段全厂用电最高峰时产生的用电负荷数值(即用电最大需量值)，用此数值乘以需量单价即为工厂每个月的基本电费。(例：8月最大需量值为30228kw*40元单价＝1209120元)。控制用电最大需量值，才能达到节约基本电费的目的，如何控制用电最大需量是企业面临的一大难题。
5.因此，亟需开发一种新的用电最大需量控制系统及用电最大需量控制方法，以解决上述问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种用电最大需量控制系统及用电最大需量控制方法。
7.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用电最大需量控制系统，其包括：控制模块、与所述控制模块电性相连的计量模块、需量判断模块和回水温度调节模块；其中所述控制模块、计量模块、需量判断模块、回水温度调节模块均与用电设备相连；所述计量模块适于监测各用电设备用能，以发送至控制模块；所述需量判断模块适于采集各用电设备的电压、电流，以获取相应时间内的电能脉冲数；所述需量判断模块将相应时间段的电能脉冲数累加后乘以脉冲的电能当量，再除以该时间段得到需量值，以使该需量值与需量控制值相比较得到比较结果，并将比较结果发送至控制模块；所述回水温度调节模块适于获取室外温度趋势、室内温度，并根据室外温度趋势、室内温度控制各用电设备的回水温度；以及所述控制模块适于根据各用电设备用能、用电设备需量值与需量控制值的比较结果、各用电设备的回水温度控制相应用电设备启动或停止或工作频率。
8.进一步，所述控制模块连接有报警模块；当各用电设备用能超过设定值时，所述控制模块控制报警模块进行报警。
9.进一步，所述需量判断模块包括：分别设置在各用电设备相应电压采样器、相应电流采样器和判断处理器；各电压采样器、各电流采样器均与判断处理器电性相连；所述各电压采样器、各电流采样器适于采集相应用电设备的电压、电流，以获取用电设备在相应时间
内的电能脉冲数；所述判断处理器将相应时间段的电能脉冲数累加后乘以脉冲的电能当量，再除以该时间段得到需量值，以使该需量值与需量控制值相比较得到比较结果，并将比较结果发送至控制模块。
10.进一步，所述判断处理器将各用电设备第1min到第15min的电能脉冲数累加后乘以脉冲的电能当量，再除以15min，即得到需量值。
11.进一步，所述回水温度调节模块包括：温控处理器、与温控处理器电性相连的室内温度传感器和通信电路；各用电设备与回水控制系统相连，且所述温控处理器连接回水控制系统；所述室内温度传感器位于安装有各用电设备的室内；所述温控处理器通过室内温度传感器、通信电路分别获取室内温度室、外温度趋势，即所述温控处理器根据室内温度室、外温度趋势控制各用电设备的回水温度。
12.另一方面，本发明提供一种用电最大需量控制方法，其包括：监测各用电设备用能；采集各用电设备的电压、电流，以获取相应时间内的电能脉冲数；将相应时间段的电能脉冲数累加后乘以脉冲的电能当量，再除以该时间段得到需量值，以使该需量值与需量控制值相比较得到比较结果；获取室外温度趋势、室内温度，并根据室外温度趋势、室内温度控制各用电设备的回水温度；根据各用电设备用能、用电设备需量值与需量控制值的比较结果、各用电设备的回水温度控制相应用电设备启动或停止或工作频率。
13.进一步，当各用电设备用能超过设定值时，进行报警。
14.进一步，分别设置在各用电设备上相应电压采样器、相应电流采样器；各电压采样器、各电流采样器均与判断处理器电性相连；通过各电压采样器、各电流采样器采集相应用电设备的电压、电流，以获取用电设备在相应时间内的电能脉冲数；通过所述判断处理器将相应时间段的电能脉冲数累加后乘以脉冲的电能当量，再除以该时间段得到需量值，以使该需量值与需量控制值相比较得到比较结果。
15.进一步，通过所述判断处理器将各用电设备第1min到第15min的电能脉冲数累加后乘以脉冲的电能当量，再除以15min，即得到需量值。
16.进一步，设置有温控处理器、与温控处理器电性相连的室内温度传感器和通信电路；各用电设备与回水控制系统相连，且所述温控处理器连接回水控制系统；所述室内温度传感器位于安装有各用电设备的室内；所述温控处理器通过室内温度传感器、通信电路分别获取室内温度室、外温度趋势，即所述温控处理器根据室内温度室、外温度趋势控制各用电设备的回水温度。
17.本发明的有益效果是，本发明通过计量模块、需量判断模块、回水温度调节模块分别实现监测各用电设备用能、获取用电设备需量值与需量控制值的比较结果、对各用电设备的回水温度控制，并且根据各用电设备用能、用电设备需量值与需量控制值的比较结果、各用电设备的回水温度控制相应用电设备启动或停止或工作频率，能够合理控制大型用电设备避峰运行，有效降低工厂用电最大需量。
18.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
19.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本发明的用电最大需量控制系统的原理框图；
22.图2是本发明的用电最大需量控制系统的流程图；
23.图3是本发明的用电最大需量控制方法的工作流程图。
具体实施方式
24.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.实施例1
26.图1是本发明的用电最大需量控制系统的原理框图；
27.图2是本发明的用电最大需量控制系统的流程图。
28.在本实施例中，如图1、图2所示，本实施例提供了一种用电最大需量控制系统，其包括：控制模块、与所述控制模块电性相连的计量模块、需量判断模块和回水温度调节模块；其中所述控制模块、计量模块、需量判断模块、回水温度调节模块均与用电设备相连；所述计量模块适于监测各用电设备用能，以发送至控制模块；所述需量判断模块适于采集各用电设备的电压、电流，以获取相应时间内的电能脉冲数；所述需量判断模块将相应时间段的电能脉冲数累加后乘以脉冲的电能当量，再除以该时间段得到需量值，以使该需量值与需量控制值相比较得到比较结果，并将比较结果发送至控制模块；所述回水温度调节模块适于获取室外温度趋势、室内温度，并根据室外温度趋势、室内温度控制各用电设备的回水温度；以及所述控制模块适于根据各用电设备用能、用电设备需量值与需量控制值的比较结果、各用电设备的回水温度控制相应用电设备启动或停止或工作频率。
29.在本实施例中，计量模块可以采用二级计量设备，计量模块与控制模块之间通过数据接口传输。
30.在本实施例中，控制模块通过相应通信模块与服务器进行数据交互。
31.在本实施例中，本实施例通过计量模块、需量判断模块、回水温度调节模块分别实现监测各用电设备用能、获取用电设备需量值与需量控制值的比较结果、对各用电设备的回水温度控制，并且根据各用电设备用能、用电设备需量值与需量控制值的比较结果、各用电设备的回水温度控制相应用电设备启动或停止或工作频率，能够合理控制大型用电设备避峰运行，有效降低工厂用电最大需量。
32.近年来，随着我国经济结构调整深入，为了支持企业转型，降低实体经济运行成本，国家发展改革委员办公厅颁发了《关于完善两部制电价用户基本电价执行方式的通知》，其中，“放宽基本电价计费方式变更周期限制，即合同最大需量值变更周期由现行的按半年变更调整为按月变更，电力用户可提前5个工作日向电网企业申请变更下一个月的合
同最大需量值，电力用户实际最大需量超过合同确定的105％时，超过105％部分的基本电费加一倍收取，未超过合同确定105％的，按合同确定值收取。”这项条例对制造企业节约电费支出最为有利。企业可通过及时申报最大需量减少基本电费的支出，但是如果申报的实际需量值超出105％时就会增加电费成本，因此通过本用电最大需量控制系统对用电设备控制，能够节省成本。
33.在本实施例中，所述控制模块连接有报警模块；当各用电设备用能超过设定值时，所述控制模块控制报警模块进行报警。
34.在本实施例中，当各用电设备用能超过最大需量值的85％时，所述控制模块控制报警模块进行报警，并禁止相关大型用电设备的启动(冷冻机组)，能够有效避免需量值超出设定范围。
35.在本实施例中，当各用电设备需量将要到预期设定值时立即报警，所述控制模块禁止相关大型用电设备的启动(冷冻机组)，并即刻调整大型用电设备开关时间。
36.在本实施例中，如图2所示，所述需量判断模块包括：分别设置在各用电设备相应电压采样器、相应电流采样器和判断处理器；各电压采样器、各电流采样器均与判断处理器电性相连；所述各电压采样器、各电流采样器适于采集相应用电设备的电压、电流，以获取用电设备在相应时间内的电能脉冲数；所述判断处理器将相应时间段的电能脉冲数累加后乘以脉冲的电能当量，再除以该时间段得到需量值，以使该需量值与需量控制值相比较得到比较结果，并将比较结果发送至控制模块。
37.在本实施例中，如图2所示，所述判断处理器将各用电设备第1min到第15min的电能脉冲数累加后乘以脉冲的电能当量(倍率)，再除以15min，即得到需量值。
38.在本实施例中，如图2所示，通过各电压采样器、各电流采样器对用电设备进行电压采样、电流采样，由功率计算脉冲和倍率得到15min需量值，以使15min需量值与需量控制值相比较得到比较结果，控制模块根据比较结果向相应用电设备发出启动请求指令或频率控制指令。
39.在本实施例中，采用需量值与需量控制值相比较对用电设备状态进行控制，可以促进工业用户调节用电负荷，做到负荷平衡，压缩尖峰负荷，保持当地电压稳定，同时也促进用户减少基本电费。
40.在本实施例中，所述回水温度调节模块包括：温控处理器、与温控处理器电性相连的室内温度传感器和通信电路；各用电设备与回水控制系统相连，且所述温控处理器连接回水控制系统；所述室内温度传感器位于安装有各用电设备的室内；所述温控处理器通过室内温度传感器、通信电路分别获取室内温度室、外温度趋势，即所述温控处理器根据室内温度室、外温度趋势控制各用电设备的回水温度。
41.在本实施例中，如图2所示，当温控处理器根据温度趋势和室内温度对回水温度控制时，向控制模块发出启动用电设备指令；当回水温度控制停止时，向控制模块发出停止用电设备指令。
42.在本实施例中，通过温控处理器提前合理控制各用电设备的回水温度，有效降低各用电设备用电最大需量。
43.在本实施例中，控制模块根据生产节拍，合理控制大型用电设备避峰运行(指导大型用电设备避峰启动运行)，有效降低用电最大需量，通过节能优化措施，每年可节约基本
电费10
‑
15％左右。
44.实施例2
45.图3是本发明的用电最大需量控制方法的工作流程图。
46.在实施例1的基础上，如图3所示，本实施例提供一种用电最大需量控制方法，其包括：监测各用电设备用能；采集各用电设备的电压、电流，以获取相应时间内的电能脉冲数；将相应时间段的电能脉冲数累加后乘以脉冲的电能当量，再除以该时间段得到需量值，以使该需量值与需量控制值相比较得到比较结果；获取室外温度趋势、室内温度，并根据室外温度趋势、室内温度控制各用电设备的回水温度；根据各用电设备用能、用电设备需量值与需量控制值的比较结果、各用电设备的回水温度控制相应用电设备启动或停止或工作频率。
47.在本实施例中，当各用电设备用能超过设定值时，进行报警。
48.在本实施例中，分别设置在各用电设备上相应电压采样器、相应电流采样器；各电压采样器、各电流采样器均与判断处理器电性相连；通过各电压采样器、各电流采样器采集相应用电设备的电压、电流，以获取用电设备在相应时间内的电能脉冲数；通过所述判断处理器将相应时间段的电能脉冲数累加后乘以脉冲的电能当量，再除以该时间段得到需量值，以使该需量值与需量控制值相比较得到比较结果。
49.在本实施例中，通过所述判断处理器将各用电设备第1min到第15min的电能脉冲数累加后乘以脉冲的电能当量，再除以15min，即得到需量值。
50.在本实施例中，设置有温控处理器、与温控处理器电性相连的室内温度传感器和通信电路；各用电设备与回水控制系统相连，且所述温控处理器连接回水控制系统；所述室内温度传感器位于安装有各用电设备的室内；所述温控处理器通过室内温度传感器、通信电路分别获取室内温度室、外温度趋势，即所述温控处理器根据室内温度室、外温度趋势控制各用电设备的回水温度。
51.在本实施例中，用电最大需量控制方法适于采用实施例1所提供的用电最大需量控制系统进行工作，并且用电最大需量控制系统已在实施例1中阐述清楚。
52.综上所述，本发明通过计量模块、需量判断模块、回水温度调节模块分别实现监测各用电设备用能、获取用电设备需量值与需量控制值的比较结果、对各用电设备的回水温度控制，并且根据各用电设备用能、用电设备需量值与需量控制值的比较结果、各用电设备的回水温度控制相应用电设备启动或停止或工作频率，能够合理控制大型用电设备避峰运行，有效降低工厂用电最大需量。
53.本技术中选用的各个器件(未说明具体结构的部件)均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
54.在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
55.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、
“
水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
56.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
57.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
58.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
59.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。