一種基于需求響應的能效直接監控裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供一種基于需求響應的能效直接監控裝置，用于監測電力用戶側用電負荷設備的電工參數、熱工參數，以及裝置所在環境的熱工參數，并針對需求響應中心的需求響應控制命令或電力用戶預設的自控控制策略中的各參數值向電力用戶側用電負荷設備發送控制命令信號，電力用戶側用電負荷設備根據控制命令信號產生控制動作，穩定電網負荷，提高了能源利用效率，降低電力用戶能源開支。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于用能設備控制
，具體涉及ー種基于需求響應的能效直接監控裝置。
技術介紹
能源危機的日益嚴峻，使節能降耗成為了ー個世界性的主題。我國也將“節能減排、低碳經濟”作為可持續發展的基本準則，節能、低碳已深入尋常百姓之中，被以實際行動積極踐行。最近幾年，隨著國家對物聯網建設以及物聯網與其他網絡的融合工作的不斷推進，以及物聯網感知家庭、感知樓宇、感知エ廠的發展，都為電カ用戶側的能效監控設備技術的發展奠定了一定基礎。需求響應是由國外引入的電カ需求側管理技木，該技術有利于進ー步提高電力系統穩定性與運行效率。目前在需求響應與能效監控相結合的
，沒有一種能效直接監控設備能夠針對電力公司DR中心的需求響應控制命令，在既不影響用戶用電體驗度，保證用戶正常生產、生活，又在一定程度上響應電力公司DR中心需求響應控制命令的前提下，降低用電負荷，從而為平抑電網負荷，節省電網建設成本，提高能源利用效率起良好促進作用。
技術實現思路
為了克服上述現有技術的不足，本技術提供ー種基于需求響應的能效直接監控裝置，用于監測用戶側用電負荷設備的電エ參數、熱エ參數，以及裝置所在環境的熱エ參數，并針對需求響應中心的需求響應控制命令或電カ用戶預設的自控控制策略中的各參數值向電力用戶側用電負荷設備發送控制命令信號，電カ用戶側用電負荷設備根據控制命令信號產生控制動作，穩定電網負荷，提高了能源利用效率，降低電カ用戶能源開支。為了實現上述目的，本技術采取如下技術方案ー種基于需求響應的能效直接監控裝置，所述裝置包括主控制器模塊、采樣模塊、電能計量模塊、熱エ量采集模塊、存儲模塊、RS485接ロ模塊、控制模塊、通信模塊和電源模塊；所述采樣模塊與所述電能計量模塊單向連接，所述電能計量模塊、存儲模塊和通信模塊均與所述主控制器模塊雙向連接，所述控制模塊與所述主控制器模塊單向連接，所述熱エ量采集模塊通過所述RS485接ロ模塊連接所述主控制器模塊，所述電源模塊為所述裝置的其余模塊提供電源。所述主控制器模塊根據相應控制策略的執行，產生控制命令信號，發送給電カ用戶側用電負荷設備，電カ用戶側用電負荷設備的控制單元根據控制命令信號要求產生控制動作；所述控制命令信號遵循統ー標準的控制協議，電カ用戶側用電負荷設備支持該控制協議；所述控制協議易擴展，其對控制對象、控制動作、動作屬性進行統一規定。所述控制単元包括電源電路開關器件、閥門電動執行器、加熱設備控制器、制冷設備控制器和風機轉速控制器；所述電源電路開關器件執行電力用戶側用電負荷設備開關器件的開關控制，以控制電カ用戶側用電負荷設備電源的通斷；所述閥門電動執行器能夠對電力用戶側用電負荷設備相關閥門的開合度進行連續控制，實現閥門的o°/rioo%開度；所述加熱設備控制器、制冷設備控制器和風機轉速控制器分別對電カ用戶側用電負荷設備的環境溫度和濕度進行有級/無級控制。所述采樣模塊包括電壓采樣模塊和電流采樣模塊；所述電壓采樣模塊通過電壓互感器采集電カ用戶側用電負荷設備電源線的相/電壓，再通過所述電能計量模塊處理獲得電エ參數，所述電流采樣模塊通過電流互感器采集電カ用戶側用電負荷設備電源線的相/線電流和中性線電流，再通過所述電能計量模塊處理獲得電エ參數。所述電エ參數包括基本電エ參數和電能質量參數；所述基本電エ參數包括電流、電壓、功率和電能量，所述電能質量參數包括電網頻率、電壓有效值、電流有效值、總有功功率、總無功功率和功率因數。所述熱エ量采集模塊至少包括溫度傳感器、濕度傳感器、壓カ傳感器、流量傳感器、煙霧傳感器、噪度傳感器和輻射度傳感器中的ー種。所述控制模塊接收主控制器模塊的控制命令，通過控制模塊內置的相應控制器產生控制電流，驅動用戶側用電負荷設備內置的相應控制単元產生動作。所述通信模塊包括PLC載波通信模塊、微功率無線模塊、紅外模塊和3G通信模塊；所述PLC載波通信模塊與所述微功率無線模塊的接ロ為可插拔式，兩者共用同一接ロ標準；所述紅外模塊用于所述裝置的本地調試及維護；所述裝置通過所述3G通信模塊進行遠程通信。所述電源模塊采用PT供電模式，以使得裝置結構和端子排列緊湊；所述電源模塊的測試對象為三相三線和三線四線制電路或高壓。所述裝置將4路或8路的所述熱エ量采集模塊采集并轉換的4 20mA電流模擬信號輸入其端ロ，或者采用RS485接ロ模塊直接接收數字信號。所述電能計量模塊通過SPI與所述主控制器模塊雙向連接。所述存儲模塊保存所述裝置的控制策略及控制策略的相關參數、電エ參數、熱エ參數、參數曲線和事件。所述裝置采用軟時鐘和網絡對時結合的集約方式，其通過主機或掌上機對每個端ロ設置抄收類型和曲線參數，設置所述曲線參數的記錄抄收時間的間隔缺省為15分鐘；所述裝置在所述主控制器模塊內進行電壓曲線記錄、電流曲線記錄、功率曲線記錄、跨月結算、電能量凍結、熱エ參數曲線記錄、ABC電流/壓偏差越限事件記錄、上電、掉電、清零、斷相、編程、校時事件記錄以及失壓/流全ABC相事件記錄。與現有技術相比，本技術的有益效果在于1.控制策略豐富，単一參數控制與聯合參數控制并存，設備在進行自動控制功能吋，既可以根據單ー參數(如熱エ量參數中的溫度值達到某上限值或者下限值時)執行相應控制策略；同時可以根據幾個參數的聯合值(如熱エ量參數的溫度在某ー值時，濕度值達到某一數值范圍)執行相應控制策略；2.裝置的控制命令遵循具有統ー標準的控制協議，利于統ー電カ用戶側用電負荷設備內控制單元的控制協議；3.裝置中的通信模塊既滿足了本地自控參數設置需求，又滿足了遠程他控控制需求；4.對電カ用戶側用電負荷設備不僅實現簡單的接通、切斷電源功能，同時可以根據具體設備的具體控制單元進行有級或無級運行控制、開合度控制；5.控制策略利用不確定系統的神經網絡控制方法，同時結合混沌學理論，根據需求響應控制命令或電カ用戶預先設置的自控參數要求，執行相應控制策略。附圖說明圖1是基于需求響應的能效直接監控裝置結構示意圖；圖2是基于需求響應的能效直接監控裝置控制過程示意圖；圖3是本技術實施例中自動控制策略執行流程圖；圖4是本技術實施例中他控制策略執行流程圖。具體實施方式以下結合附圖對本技術作進ー步詳細說明。如圖1，ー種基于需求響應的能效直接監控裝置，所述裝置包括主控制器模塊、采樣模塊、電能計量模塊、熱エ量采集模塊、存儲模塊、RS485接ロ模塊、控制模塊、通信模塊和電源模塊；所述采樣模塊與所述電能計量模塊單向連接，所述電能計量模塊、存儲模塊和通信模塊均與所述主控制器模塊雙向連接，所述控制模塊與所述主控制器模塊單向連接，所述熱エ量采集模塊通過所述RS485接ロ模塊連接所述主控制器模塊，所述電源模塊為所述裝置的其余模塊提供電源。所述主控制器模塊根據相應控制策略的執行，產生控制命令信號，發送給電カ用戶側用電負荷設備，電カ用戶側用電負荷設備的控制單元根據控制命令信號要求產生控制動作；所述控制命令信號遵循統ー標準的控制協議，電カ用戶側用電負荷設備支持該控制協議；這有助于統ー電カ用戶側用電負荷設備的控制標準，為基于需求響應的能效直接監控設備的規模化應用打下良好基礎。所述控制協議易擴展，其對控制對象、控制動作、動作屬性進行統一規定。所述控制策略屬于所述裝置的軟件系統，其包括他控控本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于需求響應的能效直接監控裝置，其特征在于：所述裝置包括主控制器模塊、采樣模塊、電能計量模塊、熱工量采集模塊、存儲模塊、RS485接口模塊、控制模塊、通信模塊和電源模塊；所述采樣模塊與所述電能計量模塊單向連接，所述電能計量模塊、存儲模塊和通信模塊均與所述主控制器模塊雙向連接，所述控制模塊與所述主控制器模塊單向連接，所述熱工量采集模塊通過所述RS485接口模塊連接所述主控制器模塊，所述電源模塊為所述裝置的其余模塊提供電源。

【技術特征摘要】
1.一種基于需求響應的能效直接監控裝置，其特征在于所述裝置包括主控制器模塊、采樣模塊、電能計量模塊、熱工量采集模塊、存儲模塊、RS485接口模塊、控制模塊、通信模塊和電源模塊；所述采樣模塊與所述電能計量模塊單向連接，所述電能計量模塊、存儲模塊和通信模塊均與所述主控制器模塊雙向連接，所述控制模塊與所述主控制器模塊單向連接，所述熱工量采集模塊通過所述RS485接口模塊連接所述主控制器模塊，所述電源模塊為所述裝置的其余模塊提供電源。2.根據權利要求1所述的基于需求響應的能效間接監控裝置，其特征在于所述主控制器模塊根據相應控制策略的執行，產生控制命令信號，發送給電力用戶側用電負荷設備，電力用戶側用電負荷設備的控制單元根據控制命令信號要求產生控制動作；所述控制命令信號遵循統一標準的控制協議，電力用戶側用電負荷設備支持該控制協議；所述控制協議易擴展，其對控制對象、控制動作、動作屬性進行統一規定。3.根據權利要求2所述的基于需求響應的能效直接監控裝置，其特征在于所述控制單元包括電源電路開關器件、閥門電動執行器、加熱設備控制器、制冷設備控制器和風機轉速控制器；所述電源電路開關器件執行電力用戶側用電負荷設備開關器件的開關控制，以控制電力用戶側用電負荷設備電源的通斷；所述閥門電動執行器能夠對電力用戶側用電負荷設備相關閥門的開合度進行連續控制，實現閥門的0% 100%開度；所述加熱設備控制器、制冷設備控制器和風機轉速控制器分別對電力用戶側用電負荷設備的環境溫度和濕度進行有級/無級控制。4.根據權利要求1所述的基于需求響應的能效直接監控裝置，其特征在于所述采樣模塊包括電壓采樣模塊和電流采樣模塊；所述電壓采樣模塊通過電壓互感器采集電力用戶側用電負荷設備電源線的相/電壓，再通過所述電能計量模塊處理獲得電工參數，所述電流采樣模塊通過電流互感器采集電力用戶側用電負荷設備電源線的相/線電流和中性線電流，再通過所述電能計量模塊處理獲得電工參數。5.根據權利要求4所述的基于需求響應的能效直接監控裝置，其特征在于所述電工參數包括基本電工參數和電能質量參數；所述基本電工參數包括電流、電壓、功率和電能量，所述電能質量參數包括電網頻率、電壓有效值、電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鐘鳴，閆華光，王鶴，郭炳慶，周昭茂，陳宋宋，李濤永，李德智，蔡亮，屈博，
申請(專利權)人：中國電力科學研究院，國家電網公司，
類型：實用新型
國別省市：