專利名稱：企業(yè)用電提高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種企業(yè)用電提高負荷率與降低最大需量的跟蹤分析及其優(yōu)化、調(diào)控、評價系統(tǒng)，尤其涉及一種企業(yè)用電負荷波動三階三元素跟蹤分析和最大需量與時域的分析，及其優(yōu)化、調(diào)控評價系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電力是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)資源，隨著我國現(xiàn)代化建設的進展、科學技術(shù)的進步和人民生活水平的不斷提高，對電力需求越來越大。為了緩解電力能源供應緊張局面，提高電能利用率和使用效率，我國制定了 “開發(fā)與節(jié)約并重，近期把節(jié)約放在優(yōu)先地位”的能源方針政策。節(jié)電是國家發(fā)展經(jīng)濟的一項長期戰(zhàn)略方針，是一項利國利民的事業(yè)，它有利于減輕電網(wǎng)的電力需求，緩解能源短缺現(xiàn)狀；有利于提高經(jīng)濟增長率和社會效益；有利于落實科學發(fā)展觀，建設節(jié)約型社會。在這方面，電力需求側(cè)管理(Power Demand Side Management,簡稱DSM)大有作為。電力需求側(cè)管理是國際能源戰(zhàn)略的重要組成部分，是緩解電力供應緊張狀況，提高電力供應效率的重要舉措。有關(guān)專家預測，如果實施有效的需求側(cè)管理，到2020年，我國可減少裝機I億kw左右，超過5個三峽工程的裝機容量，這將大大緩解對資源和環(huán)境的壓力，同時還可以節(jié)約8000億到10000億元的投資。由此可見，在我國實施需求側(cè)管理的潛力是非常大的，而負荷管理系統(tǒng)又是需求側(cè)管理的重要技術(shù)手段。為了降低電力需求和減少電量消耗，電網(wǎng)及電力用戶應對所轄變配電設備及用電終端設備進行負荷管理和能效管理，針對所有需求側(cè)用電設備提出系統(tǒng)的監(jiān)測、優(yōu)化及決策方案，它是實現(xiàn)大規(guī)模節(jié)電效益，降低單位GDP能耗行之有效的措施。電能管理系統(tǒng)首先對需求側(cè)進行電能使用的指標實時檢測，進行電能信息采集，并存儲至中央數(shù)據(jù)處理器，最后作出科學分析，但僅有這些基本的功能還不能滿足中國當前節(jié)能降損的目的，還需提供電能管理的服務。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種企業(yè)用電提高負荷率的負荷波動三階三元素跟蹤分析和最大需量與時域分析及優(yōu)化、調(diào)控評價系統(tǒng)，其能夠及時有效地發(fā)現(xiàn)負荷波動源和最大需量與時域，以及定位何種配電線路的終端設備單元的負荷影響到總電源的最大負荷與最大需量，以便采取負荷需量優(yōu)化措施，提高用電負荷率、降低最大需量，從而均衡負荷曲線，降低企業(yè)用電成本。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的一種企業(yè)用提電高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)，其包括通過網(wǎng)絡相互通信的電能檢測儀、通訊管理機及電能監(jiān)管端中央數(shù)據(jù)處理器，所述分析為負荷波動三階三元素跟蹤分析和最大需量與時域分析，其特征在于，所述電能監(jiān)管端中央數(shù)據(jù)處理器包括數(shù)據(jù)庫模塊、對數(shù)據(jù)進行智能分析的專家?guī)炷K及對負荷波動三階三元素跟蹤分析和最大需量與時域分析的負荷需量模塊、負荷需量優(yōu)化和優(yōu)化評價模塊，以及標準庫模塊及決策模塊。作為本發(fā)明的進一步改進，所述電能檢測儀與用電的配用電設備相連接以采集配用電設備的電能指標參數(shù)數(shù)據(jù)。作為本發(fā)明的進一步改進，所述專家模塊包括如下子模塊:電能可視化處理模塊、配網(wǎng)診斷系統(tǒng)模塊、能源審計與評價系統(tǒng)模塊、以及符合需量分析系統(tǒng)模塊、負荷需量優(yōu)化系統(tǒng)模塊和負荷需量優(yōu)化評價系統(tǒng)模塊。作為本發(fā)明的進一步改進，所述標準庫模塊包括如下子模塊:用電水平評價標準庫、企業(yè)能耗標準庫、產(chǎn)品電能耗標準庫、電力污染評價標準庫和電能質(zhì)量標準庫。作為本發(fā)明的進一步改進，所述三階三元素跟蹤分析是對電力總電源、配用電主干線和用電終端設備的三階次用電節(jié)點進行負荷率、最大負荷出現(xiàn)的時間及負荷占比率三個元素進行跟蹤分析。作為本發(fā)明的進一步改進，所述三階三元素分析還包括對所述電力總電源、配用電主干線和用電終端設備逐一統(tǒng)計分析其日平均負荷與最大負荷，并通過最大需量與時域的三階次曲線與圖表數(shù)據(jù)進行跟蹤分析。作為本發(fā)明的進一步改進，由所述負荷需量優(yōu)化和優(yōu)化評價模塊、及專家?guī)炷K與標準庫有關(guān)子模塊對跟蹤分析所判定的配用電設備的波動源及抬高最大需量的主要終端設備進行最終評估，并采取負荷調(diào)控技術(shù)措施對負荷曲線優(yōu)化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的企業(yè)用電提高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)對電力負荷的三階三元素跟蹤分析，找到用電終端設備的負荷波動源，并采取相應的負荷調(diào)控技術(shù)與管理措施，提高負荷率，降低最大需量，達到了均衡用電、有序用電、電力資源優(yōu)化配置、降損節(jié)電和提升能源利用效率的目的。


圖1為本發(fā)明的企業(yè)用電提高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)的硬件組成示意 圖2為本發(fā)明的企業(yè)用提高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)的軟件組成示意
圖3為本發(fā)明的企業(yè)用提高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)的負荷波動三階三元素跟蹤分析流程 圖4為本發(fā)明的企業(yè)用電提高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)的負荷波動三階三元素波形分析過程圖，其僅以三條主干線為例進行分析；
圖5為本發(fā)明的企業(yè)用電提高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)的最大需量與時域分析流程圖，其同樣以三條主干線為例進行分析；
圖6為本發(fā)明的企業(yè)用電提高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)的終端負荷的月負荷中最大負荷與時間(或時域)的概率統(tǒng)計表，其中，以I月份為例，同時為簡化起見，省略不出了部分數(shù)據(jù)；
圖7為本發(fā)明的企業(yè)用電提高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)的終端負荷的月負荷中最大負荷與時間(或時域)的概率統(tǒng)計表，其中，以2月份為例，同時為簡化起見，省略示出了部分數(shù)據(jù)； 圖8為本發(fā)明的企業(yè)用電提高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)的終端負荷的年負荷中最大負荷與時間(或時域)的概率統(tǒng)計表，為簡化起見，省略示示出了部分數(shù)據(jù)；
圖9為本發(fā)明的企業(yè)用電提高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)的年累計負荷千瓦與時間的實時曲線，其中時間段取24小時。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖所示的各實施方式對本發(fā)明進行詳細說明，但應當說明的是，這些實施方式并非對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)這些實施方式所作的功能、方法、或者結(jié)構(gòu)上的等效變換或替代，均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。如圖1所示，本發(fā)明的企業(yè)用提電高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)的硬件有與企業(yè)的各用電設備連接的電能監(jiān)測儀1、與電能檢測儀I通過網(wǎng)絡接受電能監(jiān)測儀I的監(jiān)測數(shù)據(jù)并處理電能監(jiān)管的中央數(shù)據(jù)處理器5、及通過網(wǎng)絡6與電能監(jiān)管中央處理器5通訊的變電站、用電維護人員的工作計算機7組成。上述網(wǎng)絡6可以為互聯(lián)網(wǎng)，也可以為企業(yè)或轄區(qū)的內(nèi)部網(wǎng)。具體地，電能監(jiān)管中央數(shù)據(jù)處理器5設置有數(shù)據(jù)庫、專家?guī)炷K、負荷需量分析模塊、負荷需量優(yōu)化模塊、負荷需量優(yōu)化評價模塊、標準模塊及決策庫。上述電能監(jiān)測儀I借助數(shù)據(jù)庫以實時采集用戶變電站及各用電設備的各項電能指標參數(shù)數(shù)據(jù)，并通過用戶網(wǎng)絡2實時傳送至用戶通訊管理機3。上述電能指標參數(shù)數(shù)據(jù)包括三相電壓不平衡度、三相電流不平衡度、電壓諧波畸變率、頻率、總功率因數(shù)、相功率因數(shù)、電源交換點總負荷與最大需量、配用電主干線負荷與最大需量、用電設備的負荷與最大需量、單相負荷、相電壓、線電壓、相電流、零線電流、相電壓偏差、線電壓偏差及頻率偏差等指標。進一步地，上述電能監(jiān)測儀I包括如下功能模塊:CPU模塊、與CPU模塊連接的數(shù)據(jù)庫模塊、通訊模塊、電源模塊及GPS模塊。其中，數(shù)據(jù)庫模塊用來采集企業(yè)用電變電站及各用電設備的上述各電能指標參數(shù)數(shù)據(jù)。通訊模塊用于與用戶通訊管理機3通訊，其可以采用如以太網(wǎng)、局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、GPRS無線通訊等方式進行數(shù)據(jù)的實時傳輸。GPS模塊可以將企業(yè)用電變電站的各用電設備的數(shù)據(jù)與其所處實際位置一一對應，以便確保維護、檢修人員快捷正確的到達目的地。電源模塊，其由電網(wǎng)供電，結(jié)合太陽能電池或蓄電池供電。本發(fā)明的企業(yè)用提電高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)將電能監(jiān)測儀I實時采集的數(shù)據(jù)參數(shù)經(jīng)外部網(wǎng)絡4傳送至電能監(jiān)管中央數(shù)據(jù)處理器5，然后對采集的數(shù)據(jù)參進行分析處理，以圖表的形式實時動態(tài)顯示用電設備的電能輸入、傳輸、消耗的全過程。電能監(jiān)測儀I與用戶通訊管理機3、電能監(jiān)管中央數(shù)據(jù)處理器5之間的通信方式采用遞歸主站系統(tǒng)概念，結(jié)合通信協(xié)議進行通信。該網(wǎng)絡可以通過以太網(wǎng)、GPRS無線傳輸、互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)實現(xiàn)。本發(fā)明的企業(yè)用電提高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)還包括電能信息采集、監(jiān)測數(shù)據(jù)規(guī)約解析，然后將信息數(shù)據(jù)存入原始數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)提取原始數(shù)據(jù)，并對原始數(shù)據(jù)進行綜合分析，生成變電站綜合信息分析圖表，其中包括用電設備的電能審計報告、配網(wǎng)診斷、電能質(zhì)量、能耗等級、用電設備節(jié)電空間等信息，并送入用戶信息數(shù)據(jù)庫。同時，系統(tǒng)從用戶信息數(shù)據(jù)庫中提取變電站及用電設備綜合信息數(shù)據(jù)，調(diào)用專家?guī)炷K標準庫中相應標準，對變電站配用電能消費情況進行分析。上述標準庫具有用電水平評價標準庫模塊、電力污染評價標準庫模塊、企業(yè)電能質(zhì)量標準庫模塊、產(chǎn)品電能耗標準庫模塊共四個子模塊。專家?guī)炷K具有電能可視化處理系統(tǒng)模塊、配網(wǎng)診斷系統(tǒng)模塊、能源審計系統(tǒng)模塊、電能質(zhì)量分析系統(tǒng)模塊、節(jié)能空間評估系統(tǒng)模塊、負荷需量系統(tǒng)模塊、負荷需量優(yōu)化系統(tǒng)模塊、負荷需量評價系統(tǒng)模塊、節(jié)能與配電改造方案專家系統(tǒng)模塊共九個子模塊。本發(fā)明的企業(yè)用電提高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)中的配網(wǎng)診斷模塊和電能質(zhì)量分析模塊，通過電能管理系統(tǒng)中的實時數(shù)據(jù)采集與圖表顯示，能全面了解變電配網(wǎng)的實際運行情況和存在的問題，如電網(wǎng)用電設備過載、負荷不平衡、電壓水平、諧波水平以及系統(tǒng)各節(jié)點的功率因數(shù)、無功補償、效能、零序電流等，從而對變電站用電設備進行安全、經(jīng)濟、質(zhì)量等指標進行評價，提出變電站用電設備的有關(guān)優(yōu)化報告，以提高其運行水平。企業(yè)用電提高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)具有節(jié)電空間評價模塊和配網(wǎng)改造模塊。根據(jù)電能質(zhì)量分析、能耗評價分析與節(jié)電空間分析，自動生成電能優(yōu)化和節(jié)電改造方案。如圖3所示，企業(yè)用提電高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)中的負荷需量分析系統(tǒng)模塊，根據(jù)可視化處理系統(tǒng)中呈現(xiàn)的日、周、月、季、年的負荷曲線，峰谷平時段的負荷以及負荷最大、最小、平均值，自動生成衡量符合波動的負荷率指標(監(jiān)測期平均負荷與最大負荷的比值)。在負荷需量分析系統(tǒng)中可分析為三個階次的用電設備最大負荷與時間關(guān)系，即電源交換點(變電站變壓器的高低壓計量點)、配用電主干線以及用電終端設備的負荷率與時間，從而制定影響總符合率的有關(guān)最大負荷波動源。如圖4飛所示，本發(fā)明的企業(yè)用電提高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)中負荷需量分析系統(tǒng)模塊，根據(jù)可視化處理系統(tǒng)中呈現(xiàn)的日最大需量的柱狀圖及其出現(xiàn)概率最大的時域(t^t2)。在負荷需量分析中總電源、配用電主干線及終端用電設備進行最大需量與時域分析，及P s、P 1I3、P1I4、PfP4、PfP4的最大需量與時域(t^t2)的概率柱狀曲線。本發(fā)明的企業(yè)用電提高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)中優(yōu)化及優(yōu)化評價模塊。根據(jù)分析判定的有關(guān)最大負荷波動源及抬高最大需量的有關(guān)終端用電設備，由負荷需量優(yōu)化系統(tǒng)模塊，采取符合調(diào)控技術(shù)措施，如錯峰、避峰、移峰填谷、間歇中斷負荷等。改進用電方式來均衡負荷曲線、平抑最大負荷及尖峰負荷、提高負荷率及降低最大需量。同時，還借助可視化處理系統(tǒng)中的負荷曲線“時比”顯示功能，以及優(yōu)化后最大需量與時域的柱狀圖PS’、P/ P3，、P/ P4，、P2， P4，、P3， P4，概率柱狀曲線，對負荷需量優(yōu)化調(diào)控前后的效果進行負荷需量波形和負荷率及最大需量數(shù)據(jù)進行評價，其中包括最大負荷及最大需量KW指標數(shù)據(jù)的下降，負荷率提高以及降低配網(wǎng)能耗等效益。下面對本發(fā)明的企業(yè)用電提高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)的具體實施過程結(jié)合附圖進行詳細說明。電力用戶配用網(wǎng)絡中各電能監(jiān)測儀I采集電能信息后，通過網(wǎng)絡發(fā)送到電力用戶通訊管理機3，然后通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)诫娔鼙O(jiān)管中央處理器5。其根據(jù)監(jiān)測儀所使用的數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約進行規(guī)約解析，并存入原始數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)提供電力用戶原始數(shù)據(jù)后，對原始數(shù)據(jù)進行綜合分析，生成電力用戶電能專用綜合信息分析圖表與曲線，其中包括用戶配網(wǎng)診斷、電能質(zhì)量、用電水平、節(jié)電空間等信息，并送入用戶信息數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)從用戶信息數(shù)據(jù)庫中提取用戶電力綜合信息數(shù)據(jù)庫，調(diào)用專家模塊中相應的專家系統(tǒng)模塊和標準庫中相應的標準，對企業(yè)配用電網(wǎng)、用電設備電能消費情況進行分析:
(I)系統(tǒng)調(diào)用專家?guī)炷K中的可視化處理系統(tǒng)模塊和配網(wǎng)診斷系統(tǒng)模塊，對用戶用電綜合信息分析數(shù)據(jù)進行處理，生成電能(電力、電量)消費信息圖表和配網(wǎng)診斷(負荷率、功率因數(shù)、PQ潮流等)圖表等決策報告，并送入決策庫模塊。(2)系統(tǒng)調(diào)用專家?guī)炷K中電能質(zhì)量分析系統(tǒng)模塊，對電能質(zhì)量分析，并調(diào)用標準庫中電能質(zhì)量標準模塊、電力污染水平模塊，對電能質(zhì)量、電力污染水平進行評估，從而生成電能質(zhì)量分析圖表和電能質(zhì)量等級、用電水平等級、電力污染等級圖表，并送入決策庫模塊。(3)系統(tǒng)調(diào)用專家?guī)炷K中節(jié)能空間系統(tǒng)模塊，對電能接收、傳輸和使用進行分析，生成節(jié)能空間評估報告，并將節(jié)能空間評估報告送入決策庫。(4)系統(tǒng)調(diào)用專家?guī)炷K中電能質(zhì)量優(yōu)化系統(tǒng)模塊，根據(jù)能耗水平、電能質(zhì)量、用電水平、電力污染水平、節(jié)電空間對電能使用方案進行優(yōu)化，生成電能優(yōu)化方案，并送入決策庫模塊。(5)系統(tǒng)根據(jù)能耗水平表和能耗等級圖表、電能質(zhì)量分析圖表、用電水平等級、節(jié)電空間評估報告、電能優(yōu)化方案等，生成用電綜合信息分析因素，并送入決策庫。(6)系統(tǒng)調(diào)用節(jié)能和配網(wǎng)改造系統(tǒng)模塊，根據(jù)用電綜合信息，調(diào)用節(jié)能標準庫模塊，生成節(jié)電方案與配網(wǎng)改造方案，并送入決策庫模塊。

進一步參照圖4、5所示，企業(yè)用電符合波動三階三元素跟蹤分析具體包括如下內(nèi)容:
(I)企業(yè)用電電能流向分三個階次，即電能接收、電能傳輸和電能使用。①、第一階次為電網(wǎng)向用戶送電的交接點，即主變壓器的高壓或低壓側(cè)(或稱一次側(cè)或二次側(cè))的電能計量點，該電能交接點借助專家?guī)炷K與負荷需量模塊的智能在電能監(jiān)管端呈現(xiàn)日、周、月、季、年的負荷曲線及顯示負荷的最大、最小、平均值，以及自動計算的負荷率，并按概率統(tǒng)計可描繪出企業(yè)用電日總負荷P1; =f (t)中出現(xiàn)的最大負荷的概率時間
。②、第二階次為所有配用電主干線，即由變電站二次母線通過電纜分別向車間、工段或各配電房送電的主干線。同樣發(fā)揮專家?guī)炷K與負荷需量模塊的智能分析功能，能跟蹤到占主要負荷影響的某一或某些配用電主干線prp4=f(t)的最大負荷的概率時間tQ。③、第三階次為所有用電終端設備P1' 2，3、P2' 2，3、P3' 2；3……，其中包括各行業(yè)生產(chǎn)流水線、流水線輔助設備、通用機電設備(風機、水泵、空壓機等)、中央空調(diào)設備、工廠機修設備及照明或其他設備，對影響主要負荷波動的用電設備進行最后一階次的跟蹤分析，直至找到&時間點某一或幾個主要影響總負荷波動的波動源。(2)企業(yè)用電負荷波動三元素借助可視化處理系統(tǒng)模塊的負荷需量分析系統(tǒng)模塊提供的第一元素為日(周、月、季、年)負荷曲線，第二元素為概率統(tǒng)計日負荷率及時間，第三元素為主要負荷影響因素(占比=實時負荷/總負荷)。
①、按三階次負荷波形圖序列，首先，依總電源P s =f (t)找到最大負荷(日負荷率)的時間點h。并同步找到主干線及配用電終端設備的出現(xiàn)最大負荷的時間點。②、根據(jù)三階次負荷波動源功率占比大小進行次序列表，次序類表為Pn中央空調(diào)、P1I流水線1、P3~2通用機械及P3~3機修(非總電源最大負荷的時間點h的其他負荷波動源暫不考慮)，上述列表中的負荷波動源即為通過三階三元素跟蹤分析并將采取負荷調(diào)控予以平抑的負荷波動源。用電負荷波動源輸入專家?guī)炷K的負荷需量優(yōu)化模塊分析后，可以判定不同負載設備，不同工況及不同時間點或時間的最大負荷(負荷率)，采取負荷調(diào)控措施，其包括技術(shù)和管理措施，對最大負荷、負荷率低于國家標準的時間或時間段進行錯峰、避峰、移峰填谷、可中斷負荷，以及啟用蓄冷、儲熱和再生能源等有序用電措施，以改進用電方式，均衡負荷曲線，提高企業(yè)用電負荷率。利用專家?guī)炜梢暬幚硐到y(tǒng)及負荷需量優(yōu)化評價系統(tǒng)對采取負荷調(diào)控措施前后負荷波動曲線和負荷率數(shù)據(jù)進行“時比”，從而得到提升負荷率和降低最大負荷(KW)的數(shù)據(jù)。同時，由于配用電設備的銅損正比于負荷平方的函數(shù)關(guān)系，負荷優(yōu)化評價系統(tǒng)還能量化降損節(jié)電的附加經(jīng)濟效益。如圖5所示,企業(yè)用電最大需量與時域分析:
企業(yè)用電電能流向由電網(wǎng)向用戶送電的電源交接點，即用戶總電源點，由專家模塊與負荷需量模塊提供用電總電源的日、月、年的最大需量與時域的概率柱狀圖P E =f (t)曲線，并鎖定了總負荷在什么時域點出現(xiàn)需量最大值(即統(tǒng)計期內(nèi)15min時間間隔最大負荷平均值或稱15min時間間隔內(nèi)最大需量值)。電網(wǎng)公司與用電用戶之間按全月出現(xiàn)的15min的最大平均需量值KW向用戶結(jié)算基本電費。企業(yè)用電通過變壓器降壓后，電能軌跡向所有配用電主干線流動，在所有主干線上均有電能監(jiān)測儀監(jiān)測到的電能分配及其出現(xiàn)的最大需量值和時域點、及圖5中所示的最大需量與時間的柱狀圖(即:P1=f(t),P2=f(t),P3=f(t)等)，并同步對應總電源的時域點上，可以智能判定那幾條配用電主干線負荷抬高了總電源最大需量(如柱狀圖中“
所示的點)。沿著電能軌跡流向很快找到用電終端設備Pr4、P2~4、P3~4等最大需量與時域點的柱狀圖，從電能管理顯示平臺，可以清楚地發(fā)現(xiàn)PnP2YP2I的終端用電設備負荷抬高了配用電主干線1、2以及總電源的最大需量值。而從原始數(shù)據(jù)庫可以找到PnP2YP2I配用電主干線受電的終端用電設備，如生產(chǎn)流水線、流水線輔助設備、通用機電設備(風機、水泵、空壓機等)，以及中央空調(diào)、工廠機修設備與照明或其他設備等。如圖6、7所示,表示最大負荷(最大需量)與時間點(或時域)的概率統(tǒng)計表。用戶信息數(shù)據(jù)庫提供的用戶用電三階次日負荷電能參數(shù)及曲線，由于受到工廠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、加工數(shù)據(jù)、作息時間以及氣候環(huán)境等可變因素影響，特別是我國東部地區(qū)，空調(diào)負荷增長較大，故一定程度上也影響到其代表性。為此，按全年每小時負荷統(tǒng)計作為數(shù)據(jù)對象予以概率統(tǒng)計。本發(fā)明具體實施中，采用日、月、年概率統(tǒng)計方法來求取最大負荷(包括最大需量)出現(xiàn)的時間點(或時域)，其實施步驟如下:
根據(jù)電能監(jiān)管端提供的用戶信息數(shù)據(jù)庫某終端設備日負荷24小時的負荷類表統(tǒng)計其全月累計24小時的負荷KW數(shù)。如圖8所示，將終端負荷I月、2月直至12月的24小時負荷參數(shù)列表，求出全年負荷24小時最大負荷與時間點，從而累計得到全年24小時段的最大負荷KW數(shù)。如圖9所示，繪制全年累計最大負荷Pm與24小時的實施負荷曲線，然后取90%或9 5%PM與實時負荷曲線交點,得到全年出現(xiàn)最大負荷概率統(tǒng)計的時間點或時域(交點為9:00-11:00)，以此作為該時域內(nèi)對最大負荷的波動源和最大需量終端設備單元實施錯峰、削峰和移峰填谷等負荷調(diào)控措施的平抑最大負荷。將影響和抬高企業(yè)用電最大需量的終端用電設備Pn、P2> P2~2參數(shù)數(shù)據(jù)輸入專家?guī)斓呢摵尚枇績?yōu)化專家系統(tǒng)和負荷需量優(yōu)化評價系統(tǒng)模塊，根據(jù)分析判定的不同負荷設備、不同工況及與總電源最大需量的同步時域點，采取負荷調(diào)控措施，其中包括如下技術(shù)和管理措施:
措施一:錯峰、避峰；
企業(yè)調(diào)整生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)班次，轉(zhuǎn)移最大負荷中的高峰負荷；合理安排高能耗設備的檢修時間；調(diào)整上下班及周輪休時間等。如鑄造行業(yè)中加溫與保溫的交替過程，因交替過程長，通過計劃調(diào)度將加溫過程安排在用電低谷，保溫過程安排在用電高峰等。措施二:可中斷負荷；
企業(yè)用電通過自動控制裝置實現(xiàn)負荷的間歇式循環(huán)控制。如中央空調(diào)機組輪流循環(huán)間歇開停主機，如15min內(nèi)開12min停3min。實踐證明對中央空調(diào)機組,特別是大型商場,樓宇的溫度無太大影響，而對降低最大需量值，降低基本電費都有十分顯著的效果。同時，也可對電爐和冶煉爐進行間歇供電，在連續(xù)15min內(nèi)保持最大功率機會并不多，因此，采用最大需量控制手段是比較有效的。措施三:移峰填谷
采用電氣蓄冷儲熱技術(shù)，即在用電低谷時段蓄能，在高峰用電時段釋放冷能或熱能，以享受國家峰谷電價激勵政策，減少電費支出，降低最大負荷及峰電負荷。企業(yè)用電二班制或一班制生產(chǎn)時，由白天上班調(diào)整為夜間上班，從高價峰段用電生產(chǎn)改為低價谷段用電生產(chǎn)等，這種享受國家激勵政策，將為企業(yè)創(chuàng)造很大的經(jīng)濟效益和社會效益。根據(jù)專家?guī)炷K可視化處理系統(tǒng)及負荷需量優(yōu)化評價系統(tǒng)，對影響最大需量的Pu、P2-1> P2-2的終端用電設備采取負荷需量優(yōu)化措施后，圖5顯示了 P’ s、P/、P2’、Pw’、P2V、P2_2’降低最大需量的柱狀效果圖。由負荷需量數(shù)據(jù)進行“時比”，得出了總電源最大需量降低值為APS=PS-PS’(KW)，以及基本電費的下降值。例如，若八？￡=5001(1，則企業(yè)每月的固定基本電費將減少5001(1\40元/1(1=20000元，一年為企業(yè)節(jié)省24萬元基本電費，經(jīng)濟效益十分可觀。本發(fā)明旨在基于電能管理系統(tǒng)中的電能指標參數(shù)形成的圖表波形信息，對電力負荷的三階三元素進行跟蹤分析，找到用電終端設備的負荷波動源，并采取相應的負荷調(diào)控技術(shù)與管理措施，提高負荷率，以達到均衡用電、有序用電、電力資源優(yōu)化配置、降損節(jié)電和提高能源利用效率的目的。按GB/T3485-1998國家標準“評價企業(yè)合理用電技術(shù)導則”中3.5要求:調(diào)整企業(yè)用電設備的工作狀態(tài)，合理分配與平衡負荷，是企業(yè)用電均衡化，提高企業(yè)負荷率。根據(jù)不同的用電情況，企業(yè)日負荷率不應低于以下指標:連續(xù)生產(chǎn)的企業(yè)95%，三班制生產(chǎn)的企業(yè)85%、二班制生產(chǎn)的企業(yè)60%、一班制生產(chǎn)的企業(yè)30%。
企業(yè)用電最大需量與時域的跟蹤分析旨在基于電能管理系統(tǒng)中硬軟件系統(tǒng)的電能指標參數(shù)形成的圖表波形信息，對用電負荷的最大需量與時域跟蹤分析，找到用電終端在某時段抬高最大需量的主要負荷設備單元，并采取相應的負荷優(yōu)化調(diào)控措施，以降低最大需量、降低企業(yè)運行成本中的基本電費支出，從而提高企業(yè)生產(chǎn)利潤和市場競爭能力，同時，降低了電力需求、優(yōu)化了電力資源配置、提高了電網(wǎng)的整體經(jīng)濟運行效益。特別需要指出的是，本發(fā)明具體實施方式
與過程中，僅以該企業(yè)用電負荷波動三階三元素跟蹤分析和最大需量與時域分析系統(tǒng)作為示例，在實際應用中任何類型的企業(yè)用電負荷波動三階三元素跟蹤分析和最大需量與時域分析系統(tǒng)均適用于本發(fā)明揭示的原理。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，本發(fā)明的指導下所作的針對本發(fā)明的等效變化，仍應包含在本發(fā)明權(quán)利要求所保護的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種企業(yè)用電提高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)，其包括通過網(wǎng)絡相互通信的電能檢測儀、通訊管理機及電能監(jiān)管端中央數(shù)據(jù)處理器，所述分析為負荷波動三階三元素跟蹤分析和最大需量與時域分析，其特征在于，所述電能監(jiān)管端中央數(shù)據(jù)處理器包括數(shù)據(jù)庫模塊、對數(shù)據(jù)進行智能分析的專家?guī)炷K及對負荷波動三階三元素跟蹤分析和最大需量與時域分析的負荷需量模塊、負荷需量優(yōu)化和優(yōu)化評價模塊，以及標準庫模塊及決策模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的企業(yè)用電提高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)，其特征在于，所述電能檢測儀與用電的配用電設備相連接以采集配用電設備的電能指標參數(shù)數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的企業(yè)用電提高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)，其特征在于，所述專家模塊包括如下子模塊:電能可視化處理模塊、配網(wǎng)診斷系統(tǒng)模塊、能源審計與評價系統(tǒng)模塊、以及符合需量分析系統(tǒng)模塊、負荷需量優(yōu)化系統(tǒng)模塊和負荷需量優(yōu)化評價系統(tǒng)模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的企業(yè)用電提高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)，其特征在于，所述標準庫模塊包括如下子模塊:用電水平評價標準庫、企業(yè)能耗標準庫、產(chǎn)品電能耗標準庫、電力污染評價標準庫和電能質(zhì)量標準庫。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的企業(yè)用電提高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)，其特征在于，所述三階三元素跟蹤分析是對電力總電源、配用電主干線和用電終端設備的三階次用電節(jié)點進行負荷率、最大負荷出現(xiàn)的時間及負荷占比率三個元素進行跟蹤分析。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的企業(yè)用提電高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)，其特征在于，所述三階三元素分析還包括對所述電力總電源、配用電主干線和用電終端設備逐一統(tǒng)計分析其日平均負荷與最大負荷，并通過最大需量與時域的三階次曲線與圖表數(shù)據(jù)進行跟蹤分析。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的企業(yè)用電提高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)，其特征在于，由所述負荷需量優(yōu)化和優(yōu)化評價模塊、及專家?guī)炷K與標準庫有關(guān)子模塊對跟蹤分析所判定的配用電設備的波動源及抬高最大需量的主要終端設備進行最終評估，并采取負荷調(diào)控技術(shù)措施對負荷曲線優(yōu)化。
全文摘要
本發(fā)明提供一種企業(yè)用電提高負荷率與降低最大需量的分析智能系統(tǒng)，其包括通過網(wǎng)絡相互通信的電能檢測儀、通訊管理機及電能監(jiān)管端中央數(shù)據(jù)處理器，所述分析為負荷波動三階三元素跟蹤分析和最大需量與時域分析，所述電能監(jiān)管端中央數(shù)據(jù)處理器包括數(shù)據(jù)庫模塊、對數(shù)據(jù)進行智能分析的專家?guī)炷K及對負荷波動三階三元素跟蹤分析和最大需量與時域分析的負荷需量模塊、負荷需量優(yōu)化和優(yōu)化評價模塊，以及標準庫模塊及決策模塊。本發(fā)明對電力負荷的三階三元素跟蹤分析，找到用電終端設備的負荷波動源，并采取相應的負荷調(diào)控技術(shù)與管理措施，提高負荷率，降低最大需量，達到了均衡用電、有序用電、電力資源優(yōu)化配置、降損節(jié)電和提升能源利用效率的目的。
文檔編號G06Q50/06GK103208085SQ20121058874
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者邵文俊 申請人:蘇州太谷能源管理股份有限公司