一种建筑电气节能预警系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了建筑节能领域的一种建筑电气节能预警系统，通过采样器获取各条低压出线的电度值，进而由减法运算器、第一累加器和第二累加器计算得到母联分段开关分段模式下出线损耗值ΔPa(t)和母联分段开关并列模式下出线损耗值ΔPb(t)，并判断母联分段开关的状态，若出线时间点t母联分段开关处于分段模式下，在ΔPa(t)>ΔPb(t)时发出预警信号；若出线时间点t母联分段开关处于并列模式下，则在ΔPa(t)<ΔPb(t)时发出预警信号。其技术效果是：降低了数据的采集量，加快了响应速度，合理控制母联分段开关，可以减少建筑的低压损耗，提高电力资源利用率，达到用户节能目的。
【专利说明】
一种建筑电气节能预警系统
技术领域
[0001] 本发明涉及建筑节能领域的一种建筑电气节能预警系统。
【背景技术】
[0002] 建筑低压配电室通常采用母联分段运行模式，以抑制环网电流，减小故障发生时 停电范围，同时减少变压器负载率。
[0003] 通常，低压负载电流通常较大，变压器低压侧和低压线路损耗与电流的平方成正 比，负载不均衡将造成损耗增大，浪费电力资源。
[0004] 采用常规的变压器实时损耗监测，需要实时采集多个实时量，建筑电气节能预警 系统响应慢，投入高，不利于建筑的电气节能。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种建筑电气节能预警系统，其 降低了数据的采集量，加快了响应速度，合理控制分段开关，可以减少建筑的低压损耗，提 高电力资源利用率，达到用户节能目的。
[0006] 实现上述目的的一种技术方案是:一种建筑电气节能预警系统，包括计时器、与建 筑低压配电室内各条低压出线对应的采样器和减法运算器，以及与各个所述述减法运算器 连接的第一累加器、第二累加器，以及与所述第一累加器和所述第二累加器连接比较器，以 及与所述比较器连接的，用于检测母联分段开关状态的检测器；
[0007] 在所述计时器计时满lh并复位时各个所述采样器测量对应低压出线的电度值W (i,t);
[0008] 所述减法运算器计算对应低压出线的负荷值，计算公式为：
[0009] P(i,t)=ff(i,t)-W(i,t〇);
[0010] 其中，W( i，to)为上一个小时与出线时间点t对应出线时间点的电度值，i = 1， 2……η为所述低压出线的编号，η为所述低压出线的总数；
[0011]所述第一累加器用于计算母联分段开关分段模式下出线损耗值A Pa(t)，计算公
[0012] 其中Pe(i)为母联分段开关分段模式下与编号为i的低压出线所对应的变压器的 额定负载损耗值，Pn(i)为母联分段开关分段模式下与编号为i的低压出线所对应的变压器 的额定容量，P〇( j)为编号为j的变压器的空载损耗值，m为变压器的总数目，j = 1，2……m;
[0013] 所述第二累加器用于计算母联分段开关并列模式下出线损耗值APb(t)，计算公
[0014] 其中，其中Peb(i)为母联分段开关并列模式下与编号为i的低压出线所对应的变 压器的额定负载损耗值，Pnb(i)为母联分段开关并列模式下与编号为i的低压出线所对应 的变压器的额定容量；
[0015] 所述比较器在所述检测器检测到所述母联分段开关的状态后，比较出线时间点t 母联分段开关并列模式下出线损耗值A Pb (t)和母联分段开关分段模式下出线损耗值△ Pa (t)；
[0016] 若所述检测器检测到出线时间点t所述母联分段开关处于分段模式下，在APa(t) >APb(t)时发出预警信号；
[0017] 若所述检测器检测到出线时间点t所述母联分段开关处于并列模式下，在APa(t) <APb(t)时发出预警信号。
[0018] 进一步的，所述建筑电气节能系统还包括与各条所述低压出线对应的寄存器，所 述寄存器连接对应的所述采样器和所述减法运算器，所述寄存器用于存储所述采样器所采 集到的对应低压出线的电度值。
[0019] 进一步的，所述寄存器与对应的采样器之间设有缓冲器。
[0020] 进一步的，所述建筑电气节能预警系统还包括与所述第一累加器连接的第一存储 器，所述第一存储器中存储有母联分段开关分段模式下各条所述低压出线所对应的变压器 的额定负载损耗值，以及母联分段开关分段模式下各条所述低压出线所对应的变压器的额 定容量。
[0021] 再进一步的，所述建筑电气节能预警系统还包括与所述第二累加器连接的第二存 储器，所述第二存储器中存储有母联分段开关并列模式下各条所述低压出线所对应的变压 器的额定负载损耗值，以及母联分段开关并列模式下各条所述低压出线所对应的变压器的 额定容量。
[0022] 更进一步的，所述第二存储器中存储的母联分段开关并列模式下与编号为i的低 压出线所对应的变压器的额定负载损耗值近似为：
[0023] Peb(i) =Pel XPe2/(Pel+Pe2)；
[0024] 其中，Pel、Pe2分别为母联分段开关并列模式下，所述母联分段开关两侧的两个变 压器的额定负载损耗值。
[0025] 更进一步的，所述第二存储器中存储的母联分段开关并列模式下与编号为i的低 压出线所对应的变压器的额定容量近似为:Pnb( i) =Pnl+Pn2;其中，Pnl、Pn2分别为母联分 段开关并列模式下，所述母联分段开关两侧的两个变压器的额定容量。
[0026] 再进一步的，所述的建筑电气节能预警系统还设有与所述第一累加器和所述第二 累加器连接的第三存储器，所述第三存储器中存有各所述变压器空载损耗值。
[0027] 本发明的一种建筑电气节能预警系统的技术方案，通过采样器获取各条低压出线 的电度值，进而由减法运算器、第一累加器和第二累加器计算得到母联分段开关分段模式 下出线损耗值A Pa(t)和母联分段开关并列模式下出线损耗值△ Pb(t)，并判断母联分段开 关的状态，若出线时间点t母联分段开关处于分段模式下，在APa(t)>APb(t)时发出预警 信号;若出线时间点t母联分段开关处于并列模式下，则在APa(t)〈APb(t)时发出预警信 号。其技术效果是:降低了数据的采集量，加快了响应速度，合理控制母联分段开关，可以减 少建筑的低压损耗，提高电力资源利用率，达到用户节能目的。
【附图说明】
[0028] 图1为本发明的一种建筑电气节能预警系统的结构图。
[0029] 具体实施模式
[0030] 请参阅图1，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通 过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：
[0031] 本发明的一种建筑电气节能预警系统，包括计时器1，以及与建筑低压配电室内各 条低压出线一一对应的采样器2，寄存器3和减法运算器4。
[0032]计时器1设定出线时间点t，并在计时满lh并复位时，确认到达出线时间点t，并向 各个采样器2发出一个脉冲信号，使各个采样器2测量对应低压出线的电度值W(i，t)，并将 该低压出线的电度值W(i，t)写入对应的寄存器3和减法运算器4中。
[0033] 对应的减法运算器4，从寄存器3中调取上一个小时与出线时间点t对应出线时间 点的电度值W( i，to)，计算得到对应低压出线的负荷值P( i，t)，或者说是小时功率，对应低 压出线的负荷值P(i，t)的计算公式为：
[0034] P(i,t)=ff(i,t)-ff(i,to)；
[0035] 其中i = l，2……η为低压出线的编号，η为低压出线的总数。
[0036] 为了便于减法运算器4的运算，寄存器3与对应的采样器2之间设有缓冲器21，使采 样器2延时将对应低压出线的电度值W(i，t)延时写入该寄存器3,并覆盖上一个小时与出线 时间点t对应出线时间点的电度值W( i，to)。
[0037] 本发明的一种建筑电气节能预警系统，还包括第一累加器5、第一存储器51、第二 累加器6,第二存储器61，以及第三存储器7。
[0038]其中第一累加器5连接各个减法运算器4、第一存储器51和第三存储器7。第一累加 器5从各个减法运算器4中读取各条低压出线的负荷值，从第一存储器51中读取:母联分段 开关分段模式下各条低压出线所对应的变压器的额定负载损耗值，为铭牌值，母联分段开 关分段模式下各条低压出线所对应的变压器的额定容量，为铭牌值。
[0039]第一累加器5从第三存储器7中读取各个变压器的空载损耗值，为铭牌值。
[0040] 第一累加器5计算母联分段开关分段模式下出线损耗值APa(t)，计算公式为：
[0041] 其中Pe(i)为母联分段开关分段模式下与编号为i的低压出线所对应的变压器的 额定负载损耗值，为铭牌值，Pn(i)为母联分段开关分段模式下与编号为i的低压出线所对 应的变压器的额定容量，为铭牌值，P〇( j)为编号为j的变压器的空载损耗值，为铭牌值，η为 低压出线的总数目，m为变压器的总数目，j = l，2……m。
[0042] 第二累加器6连接各个减法运算器4、第二存储器61和第三存储器7。第二累加器6 从各个减法运算器4中读取各条低压出线的负荷值，从第二存储器61中读取:母联分段开关 并列模式下各条低压出线所对应的变压器的额定负载损耗值，为铭牌值，母联分段开关分 段并列模式下各条低压出线所对应的变压器的额定容量，为铭牌值。
[0043]第二累加器6从第三存储器7中读取各个变压器的空载损耗值，为铭牌值。
[0044]第二累加器6计算母联分段开关并列模式下出线损耗值APb(t)，计算公式为：
[0045] 其中，其中Peb(i)为母联分段开关并列模式下与编号为i的低压出线所对应的变 压器的额定负载损耗值，为铭牌值，Pnb(i)为母联分段开关并列模式下与编号为i的低压出 线所对应的变压器的额定容量，为铭牌值。P〇(j)为编号为j的变压器的空载损耗值，为铭牌 值，η为低压出线的总数目，m为变压器的总数目，j = l，2……m。
[0046] 第二存储器61所存储的母联分段开关并列模式下编号为i的低压出线所对应的变 压器的额定负载损耗值Peb(i)，以及母联分段开关并列模式下与编号为i的低压出线所对 应的变压器的额定容量Pnb(i)均可对应近似为一个恒定值：
[0047] Peb(i) =Pel XPe2/(Pel+Pe2)；
[0048] Pnb(i) =Pnl+Pn2；
[0049] 其中，Pel、Pe2分别为母联分段开关并列模式下，母联分段开关两侧的两个变压器 的额定负载损耗值，为铭牌值;Pnl、Pn2分别为母联分段开关并列模式下，母联分段开关两 侧的两个变压器的额定容量，为铭牌值。
[0050] 本发明的一种建筑电气节能预警系统，还包括一个比较器8以及一个用于检测所 述母联分段开关状态的检测器9。比较器8连接第一累加器5，第二累加器6，以及检测器9。比 较器8在检测器9检测到所述母联分段开关的状态后，比较出线时间点t母联分段开关并列 模式下出线损耗值A Pb(t)和出线时间点t时母联分段开关分段模式下出线损耗值△ Pa (t)〇
[0051] 若检测器9检测到出线时间点t母联分段开关处于分段模式下，在APb(t)小于Δ Pa(t)，即APa(t)>APb⑴时比较器8发出预警信号；
[0052] 若检测器9检测到出线时间点t母联分段开关处于并列模式下，则APb(t)大于Δ Pa(t)，即APa(t)>APb(t)比较器8时发出预警信号。
[0053]本发明的一种建筑电气节能预警系统，根据历史的负荷运行数据统计以及多变压 器下的各个变压器损耗系数，合理控制分段开关，降低了数据的采集量，加快了响应速度， 可以减少建筑的低压损耗，提高电力资源利用率，达到用户节能目的。
[0054]本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明， 而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变 化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
【主权项】
1. 一种建筑电气节能预警系统，其特征在于:包括计时器、与建筑低压配电室内各条低 压出线对应的采样器和减法运算器，以及与各个所述述减法运算器连接的第一累加器、第 二累加器，以及与所述第一累加器和所述第二累加器连接比较器，以及与所述比较器连接 的，用于检测母联分段开关状态的检测器； 在所述计时器计时满lh并复位时各个所述采样器测量对应低压出线的电度值W( i，t); 所述减法运算器计算对应低压出线的负荷值，计算公式为： P(i ,t)=W(i ,t)~W(i ,t〇)； 其中，W( i，to)为上一个小时与出线时间点t对应出线时间点的电度值，i = 1，2……η为 所述低压出线的编号，η为所述低压出线的总数； 所述第一累加器用于计算母联分段开关分段模式下出线损耗值A Pa(t)，计算公式为：其中Pe(i)为母联分段开关分段模式下与编号为i的低压出线所对应的变压器的额定 负载损耗值，Pn(i)为母联分段开关分段模式下与编号为i的低压出线所对应的变压器的额 定容量，P〇( j)为编号为j的变压器的空载损耗值，m为变压器的总数目，j = 1，2……m; 所述第二累加器用于计算母联分段开关并列模式下出线损耗值A Pb(t)，计算公式为：其中，其中Peb(i)为母联分段开关并列模式下与编号为i的低压出线所对应的变压器 的额定负载损耗值，Pnb(i)为母联分段开关并列模式下与编号为i的低压出线所对应的变 压器的额定容量； 所述比较器在所述检测器检测到所述母联分段开关的状态后，比较出线时间点t母联 分段开关并列模式下出线损耗值A Pb(t)和母联分段开关分段模式下出线损耗值APa(t); 若所述检测器检测到出线时间点t所述母联分段开关处于分段模式下，在APa(t)>A Pb(t)时发出预警信号； 若所述检测器检测到出线时间点t所述母联分段开关处于并列模式下，在APa(t)〈A Pb(t)时发出预警信号。2. 根据权利要求1所述的一种建筑电气节能预警系统，其特征在于:所述建筑电气节能 系统还包括与各条所述低压出线对应的寄存器，所述寄存器连接对应的所述采样器和所述 减法运算器，所述寄存器用于存储所述采样器所采集到的对应低压出线的电度值。3. 根据权利要求2所述的一种建筑电气节能预警系统，其特征在于:所述寄存器与对应 的采样器之间设有缓冲器。4. 根据权利要求1所述的一种建筑电气节能预警系统，其特征在于:所述建筑电气节能 预警系统还包括与所述第一累加器连接的第一存储器，所述第一存储器中存储有母联分段 开关分段模式下各条所述低压出线所对应的变压器的额定负载损耗值，以及母联分段开关 分段模式下各条所述低压出线所对应的变压器的额定容量。5. 根据权利要求4所述的一种建筑电气节能预警系统，其特征在于:所述建筑电气节能 预警系统还包括与所述第二累加器连接的第二存储器，所述第二存储器中存储有母联分段 开关并列模式下各条所述低压出线所对应的变压器的额定负载损耗值，以及母联分段开关 并列模式下各条所述低压出线所对应的变压器的额定容量。6. 根据权利要求5所述的一种建筑电气节能预警系统，其特征在于:所述第二存储器中 存储的母联分段开关并列模式下与编号为i的低压出线所对应的变压器的额定负载损耗值 近似为： Peb(i)= Pe1X Pe2/(Pe1+Pe2)； 其中，Pel、Pe2分别为母联分段开关并列模式下，所述母联分段开关两侧的两个变压器 的额定负载损耗值。7. 根据权利要求5所述的一种建筑电气节能预警系统，其特征在于:所述第二存储器中 存储的母联分段开关并列模式下与编号为i的低压出线所对应的变压器的额定容量近似 为：Pnb( i) = Pnl+Pn2; 其中，Pnl、Pn2分别为母联分段开关并列模式下，所述母联分段开关两侧的两个变压器 的额定容量。8. 根据权利要求4~7中任意一项所述的一种建筑电气节能预警系统，其特征在于:所 述的建筑电气节能预警系统还设有与所述第一累加器和所述第二累加器连接的第三存储 器，所述第三存储器中存有各所述变压器空载损耗值。
【文档编号】G01R22/00GK105866525SQ201610163706
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月22日
【发明人】沈佳祯, 石英超, 王斌, 吴佳珉, 吴琼, 徐方, 袁心怡, 张嵩, 周鑫, 朱淑敏, 王婧, 吴晓军, 李昌, 王曼
【申请人】国网上海市电力公司, 上海电力实业有限公司, 上海申瑞继保电气有限公司