一種企業電力負荷分析及最大需量的管理系統及方法
【專利摘要】本發明公開了一種企業電力負荷分析及最大需量的管理系統及方法，包括對各數據進行處理的集中控制模塊，對低壓用電負荷進行實時檢測的低壓用電負荷電流變送器，其將實時檢測的負荷需量傳輸至集中控制模塊，所述的集中控制模塊進行數據處理后，記錄需量的數值，通過顯示屏進行顯示；所述的集中控制模塊將輸出處理成曲線圖，將實時檢測的負荷需量作為以后供電公司申請最大需量的定值；還包括對支路負荷進行檢測的支路負荷檢測單元，本發明設定實時的最大用電負荷，確定最佳的用電方案；集中控制模塊通過采集實時的負荷需求確定最終的最大負荷需求。
【專利說明】
一種企業電力負荷分析及最大需量的管理系統及方法
技術領域
[0001] 本發明涉及電量管理領域，尤其涉及一種企業電力負荷分析及最大需量的管理系 統及方法。
【背景技術】
[0002] MD-契約用電負荷，也叫"最大需量"（單位:kW)，是指客戶在一個電費結算周期 內，每單位時間用電平均負荷的最大值。也是電力用戶在某一時刻使用電能的最大有功功 率值。契約負荷管理直接反映出企業用電管理水平，實際用電負荷與契約用電負荷的差距 越大，用電的成本就越高。低于契約負荷就要多付多余部分的基本電費，而高于契約負荷， 高出部分就要加倍付費。
[0003] 因此，對實際企業和用戶而言，若不能夠控制用電量在契約用電負荷的大致范圍 內，則會造成電量的浪費及額外費用的支出，造成不必要的損失。
[0004] 鑒于上述缺陷，本發明創造者經過長時間的研究和實踐終于獲得了本創作。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種企業電力負荷分 析及最大需量的管理系統及方法。
[0006] 為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：一種企業電力負荷分析及最大 需量的管理系統，包括對各數據進行處理的集中控制模塊，對低壓用電負荷進行實時檢測 的低壓用電負荷電流變送器，其將實時檢測的負荷需量傳輸至集中控制模塊，所述的集中 控制模塊進行數據處理后，記錄需量的數值，通過顯示屏進行顯示；
[0007] 所述的集中控制模塊將輸出處理成曲線圖，將實時檢測的負荷需量作為以后供電 公司申請最大需量的定值；
[0008] 還包括對支路負荷進行檢測的支路負荷檢測單元，包括設置在各用電支路的負荷 電流變送器，各個支路負荷電流變送器分別采集各支路的負荷電量，并將檢測的結果傳輸 至集中控制模塊中；
[0009]還包括移動終端，當負荷需量超出最大需量定值時，集中控制模塊發出預報信號 并且通過CPS向移動終端發送通知信息，并向各支路用戶發送提示信息，5分鐘不能回復正 常需量，集中控制模塊自動尋找最佳符合限值支路用戶，并且向限電用戶發出限電信息通 知；
[0010]所述的低壓用電負荷電流變送器在采樣時，每次取連續的仏個周期，采樣仏次，在 每一周期內取一瞬時值i，按照下述公式進行計算得出Im，
[0012]式中，i表不任意周期內的一瞬時值，IrnQk表不在Nl個周期內的電流平均幅值，Im表 示計算所得電流幅值，Ni表示每次取樣周期，1^表示取樣次數，W表示信號傳輸頻率。
[0013] 經上述計算得到在該周期范圍內的電流幅值Im，通過采用功率與電流之間的線性 關系，計算得出實際負荷值。
[0014] 進一步地，電網系統中設置有偶數m個支路負荷電流變送器，m彡6,在同一支路上 設置有兩個支路負荷電流變送器，該同一電力終端內的兩個支路負荷電流變送器為同一 組；
[0015]在所述的集中控制模塊包括一數據采集模塊、一比較模塊、一存儲模塊和一邏輯 控制模塊，所述數據采集模塊將上述各支路負荷電流變送器內的電流信號進行采集并傳輸 至所述比較模塊;所述數據采集模塊內包括一分組單元，其將上述相鄰區域內設置的兩個 支路負荷電流變送器的電流進行分組整理，電容量檢測信息分別形成m/2組二維電流矩陣； [0016]所述比較單元將上述m/2組二維電流矩陣中的每兩組進行實際負荷需量判斷，并 將結果傳輸至所述邏輯控制模塊，其按下述公式計算第一、二兩組的實際負荷需量P 21，
[0018] 式中，P21表示每兩組電流的實際負荷需量，i#Pi2*別表示第一組二維電流矩陣 的電流值，ii表示第一支路負荷電流變送器的采樣值，表示第二支路負荷電流變送器的采 樣值;i 3和i4分別表示第二組二維電流矩陣的電流值，i3表示第三支路負荷電流變送器的采 樣值，i 4表示第四支路負荷電流變送器的采樣值;T表示均方差運算，I表示積分運算。
[0019] 進一步地，所述存儲模塊內設置有一額定電容量閾值Po;所述邏輯控制模塊將所 述計算所得的兩兩實際電容量絕對值差值與額定電容量閾值P〇進行比對，若所述實際電容 量絕對值差值大于閾值，則斷定其中兩組支路負荷需量超標;將所有計算所得實際電容量 分別與實際電容量閾值P〇進行比對，則可斷定確定的某一組支路負荷電流變送器中檢測的 負荷需量超標。
[0020]進一步地，所述的比較單元按照下述公式計算第一組二維電流矩陣和第三組二維 電流矩陣的實際負荷需量p31，
[0022] 式中，P31表示每兩組電流的實際負荷需量，i#Pi2*別表示所述第一組二維電流 矩陣的電流值，ii表示第一支路負荷電流變送器的采樣值，表示第二支路負荷電流變送器 的采樣值;is和i6分別表示所述第三組二維電流矩陣的電流值，is表示第五支路負荷電流變 送器的米樣值，i6表不第六支路負荷電流變送器的米樣值;T表不均方差運算，I表不積分運 算。
[0023]進一步地，還包括數據存儲單元，其對實時的最大需量進行儲存，并且，對采集的 各支路的負荷需量進行存儲。
[0024]本發明還提供一種企業電力負荷分析及最大需量的管理方法，
[0025] 電負荷電流變送器對低壓用電負荷進行實時檢測，其將實時檢測的負荷需量傳輸 至集中控制模塊，所述的集中控制模塊進行數據處理后，記錄需量的數值，通過顯示屏進行 顯不；
[0026] 所述的集中控制模塊將輸出處理成曲線圖，將實時檢測的負荷需量作為以后供電 公司申請最大需量的定值；
[0027] 支路負荷檢測單元包括設置在各用電支路的負荷電流變送器，各個支路負荷電流 變送器分別采集各支路的負荷電量，并將檢測的結果傳輸至集中控制模塊中；
[0028] 當負荷需量超出最大需量定值時，集中控制模塊發出預報信號并且通過CPS向移 動終端發送通知信息，并向各支路用戶發送提示信息，5分鐘不能回復正常需量，集中控制 模塊自動尋找最佳符合限值支路用戶，并且向限電用戶發出限電信息通知。
[0029]本發明還提供一種企業電力負荷分析及最大需量的管理方法，
[0030] 與現有相比本發明的有益效果在于:本發明設定實時的最大用電負荷，確定最佳 的用電方案。
[0031] 在本發明中，集中控制模塊通過采集實時的負荷需求確定最終的最大負荷需求， 并且通過采用支路負荷需求對比的方法找尋負荷需求最大的支路，并通過人性化的方法對 其通知，實行限電。系統本身的數據處理繁雜程度較低，并且，判定準確，控制方便且及時。
【附圖說明】
[0032] 圖1為本發明的企業電力負荷分析及最大需量的管理系統的功能框圖。
【具體實施方式】
[0033]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。
[0034] 請參閱圖1所示，其為企業電力負荷分析及最大需量的管理系統的功能框圖，本發 明系統包括對各數據進行處理的集中控制模塊，對低壓用電負荷進行實時檢測的低壓用電 負荷電流變送器，其將實時檢測的負荷需量傳輸至集中控制模塊，所述的集中控制模塊進 行數據處理后，記錄需量的數值;并通過顯示屏進行顯示;所述的集中控制模塊將輸出處理 成曲線圖，方便觀測；并且，將實時檢測的負荷需量作為以后供電公司申請最大需量的定 值。
[0035] 還包括對支路負荷進行檢測的支路負荷檢測單元，包括設置在各用電支路的負荷 電流變送器，在本實施例中，包括第一支路負荷電流變送器、第二支路負荷電流變送器和第 N支路負荷電流變送器。
[0036] 各個支路負荷電流變送器分別采集各支路的負荷電量，并將檢測的結果傳輸至集 中控制模塊中。
[0037] 還包括移動終端，當負荷需量超出最大需量定值時，集中控制模塊發出預報信號 并且通過CPS向移動終端發送通知信息，并向各支路用戶發送提示信息，5分鐘不能回復正 常需量，集中控制模塊自動尋找最佳符合限值支路用戶，并且向限電用戶發出限電信息通 知，做好限電準備。各支路用戶分一、二、三級用戶，根據用戶用電性質控制最大需量。
[0038] 在本發明中還包括數據存儲單元，其對實時的最大需量進行儲存，并且，對采集的 各支路的負荷需量進行存儲。
[0039]在電網中的負荷需量超出最大需量定值時，需要找尋最佳符合限值支路，并限制 其用電。
[0040] 本發明通過實時獲取最大需量，由于契約負荷采用的評價標準為確定的某段時間 內的負荷的平均值，在本實施例中，獲取實際負荷的使用情況也采用某一時間段內的負荷 平均值。
[0041] 所述的低壓用電負荷電流變送器在采樣時，每次取連續的他個周期，采樣％次，在 每一周期內取一瞬時值i，按照下述公式進行計算得出I m，
[0043]式中，i表不任意周期內的一瞬時值，ImQk表不在Nl個周期內的電流平均幅值，Im表 示計算所得電流幅值，Ni表示每次取樣周期，1^表示取樣次數，W表示信號傳輸頻率。
[0044] 經上述計算得到在該周期范圍內的電流幅值Im，由于在確定的供電終端，確定的 供電時間的電壓是恒定的，通過采用功率與電流之間的線性關系，計算得出實際負荷值。
[0045] 所述的集中控制模塊，將獲取的該測量值作為供電公司申請最大需量的定值。
[0046] 電網系統中設置有偶數m個支路負荷電流變送器，m多6,在同一支路上設置有兩個 支路負荷電流變送器，該同一電力終端內的兩個支路負荷電流變送器為同一組。
[0047]在所述的集中控制模塊包括一數據采集模塊、一比較模塊、一存儲模塊和一邏輯 控制模塊，所述數據采集模塊將上述各支路負荷電流變送器內的電流信號進行采集并傳輸 至所述比較模塊;所述數據采集模塊內包括一分組單元，其將上述相鄰區域內設置的兩個 支路負荷電流變送器的電流進行分組整理，電容量檢測信息分別形成m/2組二維電流矩陣。 [0048]所述比較單元將上述m/2組二維電流矩陣中的每兩組進行實際負荷需量判斷，并 將結果傳輸至所述邏輯控制模塊，其按下述公式計算第一、二兩組的實際負荷需量P 21，
[0050] 式中，P21表示每兩組電流的實際負荷需量，i#Pi2*別表示第一組二維電流矩陣 的電流值，ii表示第一支路負荷電流變送器的采樣值，表示第二支路負荷電流變送器的采 樣值;i3和i4分別表示第二組二維電流矩陣的電流值，i3表示第三支路負荷電流變送器的采 樣值，i4表示第四支路負荷電流變送器的采樣值;T表示均方差運算，I表示積分運算。
[0051]所述的比較單元按照下述公式計算第一組二維電流矩陣和第三組二維電流矩陣 的實際負荷需量p31，
[0053] 式中，P31表示每兩組電流的實際負荷需量，^和"分別表示所述第一組二維電流 矩陣的電流值，ii表示第一支路負荷電流變送器的采樣值，表示第二支路負荷電流變送器 的采樣值;is和i6分別表示所述第三組二維電流矩陣的電流值，is表示第五支路負荷電流變 送器的米樣值，i6表不第六支路負荷電流變送器的米樣值;T表不均方差運算，I表不積分運 算。
[0054]所述的比較單元按照下述公式計算第二組二維電流矩陣和第三組二維電流矩陣 的實際負荷需量P32，
[0056] 式中，P32表示每兩組電流的實際負荷需量，i3和i4分別表示所述第二組二維電流 矩陣的電流值，i3表示第一支路負荷電流變送器的采樣值，i4表示第二支路負荷電流變送器 的采樣值;is和i6分別表示所述第三組二維電流矩陣的電流值，is表示第五支路負荷電流變 送器的米樣值，i6表不第六支路負荷電流變送器的米樣值;T表不均方差運算，I表不積分運 算。
[0057]所述存儲模塊內設置有一額定電容量閾值PQ;所述邏輯控制模塊將所述計算所得 的兩兩實際電容量絕對值差值與額定電容量閾值P〇進行比對，若所述實際電容量絕對值差 值大于閾值，則斷定其中兩組支路負荷需量超標;將所有計算所得實際電容量分別與實際 電容量閾值P〇進行比對，則可斷定確定的某一組支路負荷電流變送器中檢測的負荷需量超 標。
[0058]在本發明中通過對各支路的負荷需求進行比較分析，獲知超過用電負荷閾值的支 路，并且，此時集中控制模塊發出預報信號并且通過CPS向移動終端發送通知信息。并向各 支路用戶發送提示信息，5分鐘不能回復正常需量，集中控制模塊自動尋找最佳符合限值支 路用戶，并且向限電用戶發出限電信息通知，做好限電準備。
[0059] 在本發明中，集中控制模塊通過采集實時的負荷需求確定最終的最大負荷需求， 并且通過采用支路負荷需求對比的方法找尋負荷需求最大的支路，并通過人性化的方法對 其通知，實行限電。系統本身的數據處理繁雜程度較低，并且，判定準確，控制方便且及時。
[0060] 發明系統還通過供電電源供電，通過電壓變動器進行調節；確保系統能夠平穩運 行。
[0061] 以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其 發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種企業電力負荷分析及最大需量的管理系統，其特征在于，包括對各數據進行處 理的集中控制模塊，對低壓用電負荷進行實時檢測的低壓用電負荷電流變送器，其將實時 檢測的負荷需量傳輸至集中控制模塊，所述的集中控制模塊進行數據處理后，記錄需量的 數值，通過顯示屏進行顯示； 所述的集中控制模塊將輸出處理成曲線圖，將實時檢測的負荷需量作為W后供電公司 申請最大需量的定值； 還包括對支路負荷進行檢測的支路負荷檢測單元，包括設置在各用電支路的負荷電流 變送器，各個支路負荷電流變送器分別采集各支路的負荷電量，并將檢測的結果傳輸至集 中控制模塊中； 還包括移動終端，當負荷需量超出最大需量98%定值時，集中控制模塊發出預報信號 并且通過CPS向移動終端發送通知信息，并向各支路用戶發送提示信息，5分鐘不能回復正 常需量，集中控制模塊自動尋找最佳符合限值支路用戶，并且向限電用戶發出限電信息通 知； 所述的低壓用電負荷電流變送器在采樣時，每次取連續的化個周期，采樣Ml次，在每一 周期內取一瞬時值i，按照下述公式進行計算得出Im，(1) 式中，i表示任意周期內的一瞬時值，ImOk表示在化個周期內的電流平均幅值，Im表示計 算所得電流幅值，化表示每次取樣周期，化表示取樣次數，W表示信號傳輸頻率。 經上述計算得到在該周期范圍內的電流幅值Im，通過采用功率與電流之間的線性關系， 計算得出實際負荷值。2. 根據權利要求1所述的企業電力負荷分析及最大需量的管理系統，其特征在于，電網 系統中設置有偶數m個支路負荷電流變送器，m>6,在同一支路上設置有兩個支路負荷電流 變送器，該同一電力終端內的兩個支路負荷電流變送器為同一組； 在所述的集中控制模塊包括一數據采集模塊、一比較模塊、一存儲模塊和一邏輯控制 模塊，所述數據采集模塊將上述各支路負荷電流變送器內的電流信號進行采集并傳輸至所 述比較模塊;所述數據采集模塊內包括一分組單元，其將上述相鄰區域內設置的兩個支路 負荷電流變送器的電流進行分組整理，電容量檢測信息分別形成m/2組二維電流矩陣； 所述比較單元將上述m/2組二維電流矩陣中的每兩組進行實際負荷需量判斷，并將結 果傳輸至所述邏輯控制模塊，其按下述公式計算第一、二兩組的實際負荷需量P21，(一'） 式中，P21表示每兩組電流的實際負荷需量，il和i2分別表示第一組二維電流矩陣的電流 值，il表示第一支路負荷電流變送器的采樣值，i2表示第二支路負荷電流變送器的采樣值； i3和i4分別表示第二組二維電流矩陣的電流值，i3表示第Ξ支路負荷電流變送器的采樣值， i4表示第四支路負荷電流變送器的采樣值;T表示均方差運算，I表示積分運算。3. 根據權利要求2所述的企業電力負荷分析及最大需量的管理系統，其特征在于，所述 存儲模塊內設置有一額定電容量闊值Po;所述邏輯控制模塊將所述計算所得的兩兩實際電 容量絕對值差值與額定電容量闊值Po進行比對，若所述實際電容量絕對值差值大于闊值， 則斷定其中兩組支路負荷需量超標;將所有計算所得實際電容量分別與實際電容量闊值Po 進行比對，則可斷定確定的某一組支路負荷電流變送器中檢測的負荷需量超標。4. 根據權利要求2所述的企業電力負荷分析及最大需量的管理系統，其特征在于，所述 的比較單元按照下述公式計算第一組二維電流矩陣和第Ξ組二維電流矩陣的實際負荷需 量 P31，(3) 式中，P31表示每兩組電流的實際負荷需量，il和i2分別表示所述第一組二維電流矩陣的 電流值，il表示第一支路負荷電流變送器的采樣值，i2表示第二支路負荷電流變送器的采樣 值;is和i6分別表示所述第Ξ組二維電流矩陣的電流值，is表示第五支路負荷電流變送器的 采樣值，i6表示第六支路負荷電流變送器的采樣值;T表示均方差運算，I表示積分運算。5. 根據權利要求2所述的企業電力負荷分析及最大需量的管理系統，其特征在于，還包 括數據存儲單元，其對實時的最大需量進行儲存，并且，對采集的各支路的負荷需量進行存 儲。6. -種企業電力負荷分析及最大需量的管理方法，其特征在于， 電負荷電流變送器對低壓用電負荷進行實時檢測，其將實時檢測的負荷需量傳輸至集 中控制模塊，所述的集中控制模塊進行數據處理后，記錄需量的數值，通過顯示屏進行顯 示； 所述的集中控制模塊將輸出處理成曲線圖，將實時檢測的負荷需量作為W后供電公司 申請最大需量的定值； 支路負荷檢測單元包括設置在各用電支路的負荷電流變送器，各個支路負荷電流變送 器分別采集各支路的負荷電量，并將檢測的結果傳輸至集中控制模塊中； 當負荷需量超出最大需量定值時，集中控制模塊發出預報信號并且通過CPS向移動終 端發送通知信息，并向各支路用戶發送提示信息，5分鐘不能回復正常需量，集中控制模塊 自動尋找最佳符合限值支路用戶，并且向限電用戶發出限電信息通知。
【文檔編號】G06Q50/06GK106097136SQ201610381958
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月1日 公開號201610381958.9, CN 106097136 A, CN 106097136A, CN 201610381958, CN-A-106097136, CN106097136 A, CN106097136A, CN201610381958, CN201610381958.9
【發明人】呂世全
【申請人】呂世全