本發(fā)明是一種用于電力系統(tǒng)的負(fù)荷監(jiān)管設(shè)備，屬于電力領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
負(fù)荷管理是指通過負(fù)荷調(diào)整技術(shù)改善用戶的用電行為和用電方式，從而達(dá)到降低電網(wǎng)最大負(fù)荷，取得節(jié)約電能，減少系統(tǒng)裝機(jī)容量，并降低電力投資及運(yùn)行費(fèi)用的效果.例如實(shí)施谷峰電價(jià)和階梯電價(jià)以鼓勵(lì)用戶避開用電高峰期。
負(fù)荷管理面向用戶，借助于各種經(jīng)濟(jì)、技術(shù)手段，在保證電力網(wǎng)絡(luò)可靠性的同時(shí)，改變系統(tǒng)負(fù)荷曲線形狀以達(dá)到不同負(fù)荷管理目標(biāo)，從而為電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行服務(wù)。一般有六種修正目標(biāo)：移峰(Peak Clipping)，填谷(Valley Filling)、移峰填谷(Load Shifting)、戰(zhàn)略性增加電力(Strategy Load Increment)、戰(zhàn)略性節(jié)電(StrategyConservation)和柔性負(fù)荷(Flexible Load)。
電力負(fù)荷預(yù)測是電力管理中的重要部分，它所提供的負(fù)荷預(yù)測數(shù)據(jù)，對電力系統(tǒng)的控制、運(yùn)行和規(guī)劃極為重要。準(zhǔn)確預(yù)測電力負(fù)荷數(shù)據(jù)，不但對確定電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式具有重要作用，對確定電力系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度、地區(qū)間功率輸送方案和負(fù)荷調(diào)度的方案也起著重要作用。另外，電力負(fù)荷預(yù)測的精度也直接影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和電能質(zhì)量，關(guān)系到電力系統(tǒng)的生產(chǎn)規(guī)劃和調(diào)度運(yùn)行。目前的電力負(fù)荷預(yù)測方法，使用的多為人工預(yù)測方法，該方法需要人為采集待預(yù)測日之前的電力負(fù)荷數(shù)據(jù)，耗費(fèi)大量人力，因此需要一個(gè)簡單易行又滿足實(shí)際預(yù)測需要的設(shè)備來采集監(jiān)管電力負(fù)荷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種用于電力系統(tǒng)的負(fù)荷監(jiān)管設(shè)備，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題,本發(fā)明使用方便，便于操作，設(shè)計(jì)巧妙，提高了市場競爭力。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種用于電力系統(tǒng)的負(fù)荷監(jiān)管設(shè)備，包括電壓傳感器、電流傳感器、預(yù)處理芯片、單片機(jī)以及處理單元，所述電壓傳感器的輸出端與預(yù)處理芯片的輸入端連接，所述電流傳感器的輸出端與預(yù)處理芯片的輸入端連接，所述預(yù)處理芯片的輸出端與單片機(jī)的輸入端連接，所述單片機(jī)的輸出端與處理單元的輸入端連接；所述電壓傳感器和電流傳感器用于檢測電路用戶的用電方式以及用電行為；所述預(yù)處理芯片用于對用戶用電方式以及用電行為導(dǎo)入以及與預(yù)處理；所述單片機(jī)用于通過模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對預(yù)處理后的用戶用電方式以及用電行為進(jìn)行處理；所述處理單元由通訊模塊以及負(fù)荷控制管理模塊構(gòu)成，通訊模塊用于將單片機(jī)處理后的信息傳輸至數(shù)據(jù)庫以及以太網(wǎng)中，同時(shí)接受以太網(wǎng)中控制指令，并將這個(gè)控制指令加到負(fù)荷控制管理模塊中，負(fù)荷控制管理模塊根據(jù)控制指令控制電力系統(tǒng)的電容器組和用戶配電開關(guān)的工作。
進(jìn)一步地，所述電路用戶的用電方式以及用電行為指在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)用戶的用電總量、在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)時(shí)用戶的用電量、用戶用電的最大負(fù)荷以及用戶用電的最小負(fù)荷。
進(jìn)一步地，在預(yù)處理芯片中，來自電壓傳感器和電流傳感器采集的電路用戶的用電方式以及用電行為導(dǎo)入到一個(gè)集中的大型分布式數(shù)據(jù)庫中，大型分布式數(shù)據(jù)庫對將電壓傳感器和電流傳感器采集的電路用戶的用電方式以及用電行為進(jìn)行修剪，得到需要記錄和儲存的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)整合及數(shù)據(jù)加載中一種或者多種操作將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為預(yù)處理后的數(shù)據(jù)，對預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類匯總，同一物理區(qū)域的相關(guān)被測參數(shù)提取特征值，將這個(gè)特征值輸入單片機(jī)進(jìn)行處理。
進(jìn)一步地，在單片機(jī)中，通過設(shè)定一用電方式以及用電行為閥值，將電路用戶的用電方式以及用電行為特征值與用電方式以及用電行為閥值進(jìn)行對比，對電路用戶的用電方式以及用電行為進(jìn)行劃分，判斷電路用戶的用電方式以及用電行為的具體場景，從而區(qū)分電路用戶的一般情況下用電方式、用電行為以及電路用戶的特殊情況下用電方式和用電行為，通過電路用戶的用電方式以及用電行為變化找出電路用戶的一般情況下用電方式、用電行為以及電路用戶的特殊情況下用電方式和用電行為之間的映射規(guī)律，獲得真實(shí)情況下的電力系統(tǒng)部件的負(fù)荷狀態(tài)。
進(jìn)一步地，所述通訊模塊為一種ZigBee無線信息傳輸芯片，在單片機(jī)獲得真實(shí)情況下的電力系統(tǒng)部件的負(fù)荷狀態(tài)后，通過ZigBee無線信息傳輸芯片將單片機(jī)處理后的信息傳輸至數(shù)據(jù)庫以及以太網(wǎng)中，同時(shí)接受以太網(wǎng)中控制指令，并將這個(gè)控制指令加到負(fù)荷控制管理模塊中，負(fù)荷控制管理模塊根據(jù)控制指令控制電力系統(tǒng)的電容器組和用戶配電開關(guān)的工作。
進(jìn)一步地，所述負(fù)荷控制管理模塊為一種直接負(fù)荷控制模塊，即電路部門在以太網(wǎng)單方面控制終端用戶負(fù)荷。
進(jìn)一步地，所述負(fù)荷控制管理模塊為一種間接負(fù)荷管理控制模塊，即單片機(jī)根據(jù)以太網(wǎng)提供的電價(jià)激勵(lì)信號主動(dòng)進(jìn)行獨(dú)立自主的負(fù)荷控制，這個(gè)電價(jià)激勵(lì)信號通過通信模塊傳輸至單片機(jī)中，單片機(jī)將其轉(zhuǎn)換為控制指令，加到負(fù)荷控制管理模塊中，負(fù)荷控制管理模塊根據(jù)控制指令控制電力系統(tǒng)的電容器組和用戶配電開關(guān)的工作。
本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的一種用于電力系統(tǒng)的負(fù)荷監(jiān)管設(shè)備，通過數(shù)據(jù)處理模塊的強(qiáng)大運(yùn)算和處理能力，高速運(yùn)算獲取電力系統(tǒng)部件的負(fù)荷狀態(tài)，并自動(dòng)判斷電路用戶的一般情況下用電方式、用電行為以及電路用戶的特殊情況下用電方式和用電行為之間的映射規(guī)律，獲得真實(shí)情況下的電力系統(tǒng)部件的負(fù)荷狀態(tài)，通過通訊模塊將負(fù)荷狀態(tài)及時(shí)傳輸至以太網(wǎng)中，方便工作人員進(jìn)行監(jiān)控。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯。
圖1為本發(fā)明一種用于電力系統(tǒng)的負(fù)荷監(jiān)管設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理框圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
請參閱圖1，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種用于電力系統(tǒng)的負(fù)荷監(jiān)管設(shè)備，包括電壓傳感器、電流傳感器、預(yù)處理芯片、單片機(jī)以及處理單元。
電壓傳感器的輸出端與預(yù)處理芯片的輸入端連接，電流傳感器的輸出端與預(yù)處理芯片的輸入端連接，預(yù)處理芯片的輸出端與單片機(jī)的輸入端連接，單片機(jī)的輸出端與處理單元的輸入端連接。
電壓傳感器和電流傳感器用于檢測電路用戶的用電方式以及用電行為，電路用戶的用電方式以及用電行為指在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)用戶的用電總量、在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)時(shí)用戶的用電量、用戶用電的最大負(fù)荷以及用戶用電的最小負(fù)荷。
預(yù)處理芯片用于對用戶用電方式以及用電行為導(dǎo)入以及與預(yù)處理，在預(yù)處理芯片中，來自電壓傳感器和電流傳感器采集的電路用戶的用電方式以及用電行為導(dǎo)入到一個(gè)集中的大型分布式數(shù)據(jù)庫中，大型分布式數(shù)據(jù)庫對將電壓傳感器和電流傳感器采集的電路用戶的用電方式以及用電行為進(jìn)行修剪，得到需要記錄和儲存的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)整合及數(shù)據(jù)加載中一種或者多種操作將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為預(yù)處理后的數(shù)據(jù)，對預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類匯總，同一物理區(qū)域的相關(guān)被測參數(shù)提取特征值，將這個(gè)特征值輸入單片機(jī)進(jìn)行處理。
單片機(jī)用于通過模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對預(yù)處理后的用戶用電方式以及用電行為進(jìn)行處理，在單片機(jī)中，通過設(shè)定一用電方式以及用電行為閥值，將電路用戶的用電方式以及用電行為特征值與用電方式以及用電行為閥值進(jìn)行對比，對電路用戶的用電方式以及用電行為進(jìn)行劃分，判斷電路用戶的用電方式以及用電行為的具體場景，從而區(qū)分電路用戶的一般情況下用電方式、用電行為以及電路用戶的特殊情況下用電方式和用電行為，通過電路用戶的用電方式以及用電行為變化找出電路用戶的一般情況下用電方式、用電行為以及電路用戶的特殊情況下用電方式和用電行為之間的映射規(guī)律，獲得真實(shí)情況下的電力系統(tǒng)部件的負(fù)荷狀態(tài)。
處理單元由通訊模塊以及負(fù)荷控制管理模塊構(gòu)成，通訊模塊用于將單片機(jī)處理后的信息傳輸至數(shù)據(jù)庫以及以太網(wǎng)中，同時(shí)接受以太網(wǎng)中控制指令，并將這個(gè)控制指令加到負(fù)荷控制管理模塊中，負(fù)荷控制管理模塊根據(jù)控制指令控制電力系統(tǒng)的電容器組和用戶配電開關(guān)的工作。
通訊模塊為一種ZigBee無線信息傳輸芯片，在單片機(jī)獲得真實(shí)情況下的電力系統(tǒng)部件的負(fù)荷狀態(tài)后，通過ZigBee無線信息傳輸芯片將單片機(jī)處理后的信息傳輸至數(shù)據(jù)庫以及以太網(wǎng)中，同時(shí)接受以太網(wǎng)中控制指令，并將這個(gè)控制指令加到負(fù)荷控制管理模塊中，負(fù)荷控制管理模塊根據(jù)控制指令控制電力系統(tǒng)的電容器組和用戶配電開關(guān)的工作。
做為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例：負(fù)荷控制管理模塊為一種直接負(fù)荷控制模塊，即電路部門在以太網(wǎng)單方面控制終端用戶負(fù)荷。
做為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例：負(fù)荷控制管理模塊為一種間接負(fù)荷管理控制模塊，即單片機(jī)根據(jù)以太網(wǎng)提供的電價(jià)激勵(lì)信號主動(dòng)進(jìn)行獨(dú)立自主的負(fù)荷控制，這個(gè)電價(jià)激勵(lì)信號通過通信模塊傳輸至單片機(jī)中，單片機(jī)將其轉(zhuǎn)換為控制指令，加到負(fù)荷控制管理模塊中，負(fù)荷控制管理模塊根據(jù)控制指令控制電力系統(tǒng)的電容器組和用戶配電開關(guān)的工作。
做為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例：本發(fā)明的一種用于電力系統(tǒng)的負(fù)荷監(jiān)管設(shè)備，通過數(shù)據(jù)處理模塊的強(qiáng)大運(yùn)算和處理能力，高速運(yùn)算獲取電力系統(tǒng)部件的負(fù)荷狀態(tài)，并自動(dòng)判斷電路用戶的一般情況下用電方式、用電行為以及電路用戶的特殊情況下用電方式和用電行為之間的映射規(guī)律，獲得真實(shí)情況下的電力系統(tǒng)部件的負(fù)荷狀態(tài)，通過通訊模塊將負(fù)荷狀態(tài)及時(shí)傳輸至以太網(wǎng)中，方便工作人員進(jìn)行監(jiān)控。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn),對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。