专利名称：智能用电小区通用能效一体机的制作方法
技术领域：
本发明涉及智能用电小区，特别涉及智能用电小区通用能效一体机。
背景技术：
随着计算机的普及和信息产业的发展，智能用电小区应运而生，并日益进入了人们的生活，然而智能用电小区同时也带来了高耗能的代价。因此，现在迫切需要建立一个管理智能用电小区耗能的系统，实现智能用电小区的低耗能。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供智能用电小区通用能效一体机，旨在解决智能用电小区高耗能的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:一种智能用电小区通用能效一体机，包括综合管理系统和监控系统；所述监控系统包括能效管理子系统以及自动化子系统，所述自动化子系统包括自动控制子系统和配电自动化子系统中的至少一个；所述自动控制子系统用于对智能用电小区内的机电设备进行实时监视和控制；所述配电自动化子系统用于对所述智能用电小区内高、低压配电网运行进行监视和控制；所述能效管理子系·统用于对所述智能用电小区内的能耗、机电设备、能源接入进行管理和控制；所述综合管理系统，用于与所述监控系统中的各个子系统进行信息交互，协同各个子系统的工作。优选的，所述能效管理子系统包括数据汇总模块、联动控制模块和新能源接入模块；所述数据汇总模块用于采集所述智能用电小区能耗数据、管理所述智能用电小区基本信息、分析所述智能用电小区的能耗特征和支持用户在线查询；所述联动控制模块用于对所述智能用电小区的机电设备运行进行管理和控制以实现常规联动、节能联动、需求响应联动和应急联动；所述新能源接入模块用于用户侧分布式能源计量、运行状态监测和并网控制。优选的，所述的智能用电小区通用能效一体机，还包括统一的人机界面，所述综合管理系统还用于通过所述人机界面对所述监控系统中的各个子系统进行集中监控。优选的，所述人机界面包括业主层、子系统层和操作界面层；所述业主层，用于在不同用户间的切换，当切换到某一用户后，所述综合管理系统只能监控该用户所接入的子系统；所述子系统层用于处理子系统的内部事物；所述操作界面层用于将用户分成不同的等级，授予不同等级的用户不同的操作权限。优选的，所述业主层还包括第一切换按钮，用于在不同用户间进行切换。优选的，所述人机界面还包括第二切换按钮，用于在不同层或同一层的不同界面之间进行切换。优选的，所述监控系统还包括安全门禁子系统和广播子系统。从上述的技术方案可以看出，本发明实施例中的智能用电小区通用能效一体机集成能效管理系统和自动化系统作为监控系统的子系统，其自动化子系统包括自动控制子系统、配电自动化子系统中的至少一个。并通过综合管理系统来完成各个子系统的信息交互。智能用电小区通用能效一体机的能效管理子系统，根据能源消耗水平的不同对智能用电小区内的机电设备进行控制，从而解决了智能用电小区高耗能的问题。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他 的附图。图1为智能用电小区通用能效一体机所构建的系统图；图2为通用能效子系统的模块图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。本发明实施例提供了一种智能用电小区通用能效一体机，以实现智能用电小区的低能耗。下面结合图1所示的智能用电小区通用能效一体机所构建的系统图，详细说明本发明的实施方式。智能用电小区通用能效一体机可包括综合管理系统11和监控系统12。监控系统12可包括能效管理子系统121以及自动化子系统122，而自动化子系统122又可包括自动控制子系统1221和配电自动化子系统1222中的至少一个。其中:自动控制子系统1221，用于对智能用电小区内的机电设备进行实时监视和控制。具体的，上述自动控制子系统1221采用控制设备，并结合自动化仪表，监视智能用电小区内机电设备的运行状况，并根据监视状况对机电设备进行控制，如提高空调预设温度、降低照明程度、关闭电梯等。配电自动化子系统1222，用于对智能用电小区内高、低压配电网运行进行监视和控制。具体的，上述配电自动化子系统1222主要可由配电终端、有源滤波APF、变压器经济运行系统和通信通道等部分组成，具有配电开关状态采集、配电开关故障检测、有源滤波、与相关应用系统互连和变压器经济运行等功能，通过上述功能可实现对智能用电小区内高、低压配电的监视和控制。能效管理子系统121，用于对智能用电小区内的能耗、机电设备、能源接入进行管理和控制。具体的，能效管理子系统121可采集智能用电小区的能耗数据，分析智能用电小区的能耗特征，并根据该智能用电小区的能耗数据和能耗特征并结合实际情况，生成智能用电小区内机电设备的管控信息:例如，某办公楼为智能用电小区并配备智能用电小区通用能效一体机，假设此时为初秋季节天气晴朗的上午，智能用电小区通用能效一体机的能效管理子系统121采集该办公楼的能耗数据，分析能耗特征，得出此时耗能主要为空调耗能、办公设备耗能、电梯耗能和照明耗明。能效管理子系统121结合此时段为办公时段，活动人员比较少的实际情况，因此生成关闭部分电梯的管控信息。同时能效管理子系统121结合天气温度比较适宜和天气晴朗的上午这些实际情况，生成调低空调温度和降低照明程度的管控信息；此时，能耗管理子系统121将上述管控信息传送给综合管理系统11，并且综合管理系统11再将此信息传送给自动控制子系纺1221和配电自动化子系统1222。自动控制子系统1221获得此信息后，将进行降低空调温度、降低照明程度和关闭部分电梯的操作。而配电自动化子系统1222获得此信息后，将停止对部分电梯的配电。另外，如果此时办公楼正处于用电高峰时段，且现在电网也正处于用电高峰时段，导致电网供电不能满足该办公楼的用电需求，此时，能效管理子系统121可以接入新能源，由新能源直接为该办公楼内的机电设备进行供电，这样就可以实现·电网的错峰与避峰。综合管理系统11，用于与监控系统中的各个子系统进行信息交互，协同各个子系统的工作。具体的，综合管理系统11用于接收监控系统中的子系统发送的信息，并将该信息转发给其它子系统。从而令监控系统中的各个子系统可以进行资源共享，协同工作。由上可见，智能用电小区通用能效一体机的能效管理子系统121通过采集智能用电小区的机电设备的能耗数据和分析机电设备的能耗特征并结合实际情况，得出对智能用电小区内机电设备的管控信息，并将此管控信息发送给综合管理系统11。综合管理系统11将管控信息发送给监控系统内的其它相应的子系统，其它相应的子系统根据管控信息进行相应的操作，这样就可以根据能源消耗水平对智能用电小区内的机电设备进行控制，从而解决了智能用电小区高耗能的问题。智能用电小区通用能效一体机较佳的方案是监控系统集成能效管理子系统、自动化子系统中的自动控制子系统和自动化子系统中的配电自动化子系统，当然本领域中的普通技术人员可以意识到智能用电小区通用能效一体机可以根据需要集成其他相关子系统。在本发明其他实施例中，如图2，上述所有实施例中的能效管理子系统可分为数据汇总模块21、联动控制模块22和新能源接入模块23。数据汇总模块21用于采集智能用电小区能耗数据、管理智能用电小区基本信息、分析智能用电小区的能耗特征和支持用户在线查询。能效管理子系统的数据汇总模块21用于对智能用电小区内的基本信息进行管理，如增加或删除机电设备、机电设备属性的修改等。数据汇总模块21可以采集所有机电设备的能耗信息，并根据智能用电小区内的基本信息分析能耗特征。同时数据汇总模块21还支持用户在线查询。用户在该模块可以详细查询每个机电设备以及所有机电设备总的用电情况。联动控制模块22主要用于对智能用电小区的机电设备进行管理和控制，以实现常规联动、节能联动、需求响应联动和应急联动。联动控制模块22是在不同的应用场景下，把智能用电小区的机电设备与其相应的控制电路连接在一起，以形成某些逻辑关系，从而实现对智能用电小区机电设备的自动操作。联动控制模块22的一个典型应用是需求响应联动。管理人员只需选择需求响应联动，联动控制模块22则会自动执行以下联动内容:I)联动控制模块22收到电网侧需求响应的负荷需求；2)数据汇总模块22根据历史能耗数据预测实际可参与负荷的容量；3)数据汇总模块22根据智能用电小区基本信息，选择可参与负荷的机电设备，同时生成参与负荷的机电设备的管控信息，并将此管控信息传送给综合管理系统11;4)综合管理系统11将参与负荷的机电设备的管控信息传送给监控系统12中的其它子系统；5)自动控制子系统1221接收到综合管理系统11发送的上述管控信息后，根据管控信息调整机电设备的运行状态，例如:降低空调温度、降低照明照度、关闭部分电梯等。新能源接入模块23用于用户侧分布式能源计量、运行状态监测和并网控制，实现智能用电小区分布式能源就地消纳和联动控制，参与电网错峰避峰。其中，新能源接入模块23采集用户端机电设备的用电量、对机电设备的运行状态进行监测，若智能用电小区的机电设备的用电量过大，电网不能满足其需求时，可由新能源接入模块23提供的电源对智能用电小区进行供电，并且通过并网控制也可实现采用若干个电源同时对智能用电小区的机电设备进行供电。其中，新能源接入模块也可参与联动控制，设定新能源接入模块与联动控制模块的关系，在电网侧的负荷过重时，直接利用新电源提供的电源直接对智能用电小区进行供电，从而实现了智能用电小区分布式能源就地消纳和联动控制,参与电网错峰避峰。由上可见，通过数据汇总模块21可以认清能耗的流向，而联动控制模块22响应电网的需求时，根据能耗的流向，对智能用电小区的机电设备进行管理和控制。同时，新能源接入模块23也可为智能用电小区提供电源。这样，智能用电小区可以参与用电管理，与电网互动，提高了科学用电水平。本发明实施例中，智能用电小区通用能效一体机还包括统一的人机界面，综合管理系统通过人机界面对监控系统中的各个子系统进行集中监控。综合管理系统通过人机界面可以对各个子系统进行集中监控，查看各个子系统的运行状态，如果发生故障可以及时维修。这样，有利于管理人员的集中管理，同时提高维修效率，降低了故障造成的损失。在本发明其它 实施例中，上述所有实施例中的人机界面可包括业主层、子系统层和操作界面层。
其中:业主层，用于在不同用户间的切换，当换到某一用户后，综合管理系统则只能监控该用户所接入的子系统。上述业主层还包括第一切换按钮，用于在不同用户间的切换。通过切换第一切换按钮，可以切换到不同的用户，当切换到某个用户时，综合管理系统则只能监控该用户所接入的子系统。这样，通过切换第一切换按钮，即可对不同用户所接入的子系统进行监控。子系统层用于处理子系统内部的事物。其监控系统中的各个子系统对智能用电小区的管理和控制都是通过该子系统层来完成的。操作界面层用于将用户分成不同的等级，授予不同等级的用户不同的操作权限。更具体的，可将智能用电小区的用户分为第一等级用户、第二等级用户和第三等级用户。其中第一等级用户为智能用电小区内的一般用户，该等级的用户只具有查看自己家的机电设备的耗能情况的权限；第二等级的用户为智能用电小区内的耗能情况的分析人员，该等级的用户可以查看小区内所有用户的机电设备的耗能情况；第三等级的用户为智能用电小区内的管理人员，该等级的用户不但可以查看所有用户的机电设备的耗能情况，还可以修改用户的属性，比如修改用户的基本信息，修改用户所接入的子系统等。在本发明其他实施例中，上述所有实施例中的人机界面还可包括第二切换按钮，用于在不同层或同一层的不同界面之间的切换。例如，通过第二切换按钮，可以实现在业主层、子系统层和操作界面层之间的切换。同时，也可以实现在同一层的不同界面的切换，比如在子系统层包括能效管理子系统界面、配电自动化子系统界面和能效管理子系统界面的情况下，可通过切换第二切换按钮就可以实现在能效管理子系统界面、配电自动化子系统界面和能效管理子系统界面的切换。上述实施例通过将人机界面划分为业主层、子系统层、操作界面层等不同的层，可以方便管理人员的管理 和操作。管理人员只需根据不同的情况进入不同的层进行操作即可。同时，将不同的用户授予不同的权限，可以使得智能用电小区的管理更加科学。在本发明其他实施例中，上述所有实施例中的智能用电小区通用能效一体机的监控系统还可包括安全门禁子系统和广播子系统。通过在监控系统中加入安全门禁子系统和广播子系统，可以实现对智能用电小区内门禁的开闭，广播的播放和停播实现自动控制。综上，在本发明所有实施例中，智能用电小区通用能效一体机集成能效管理系统和自动化系统作为监控系统的子系统，其自动化子系统包括自动控制子系统、配电自动化子系统中的至少一个。并通过综合管理系统来完成各个子系统的信息交互。智能用电小区通用能效一体机的能效管理子系统，根据能源消耗水平的不同对智能用电小区内的机电设备进行控制，从而解决了智能用电小区高耗能的问题。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种智能用电小区通用能效一体机，其特征在于，包括综合管理系统和监控系统； 所述监控系统包括能效管理子系统以及自动化子系统，所述自动化子系统包括自动控制子系统和配电自动化子系统中的至少一个； 所述自动控制子系统用于对智能用电小区内的机电设备进行实时监视和控制； 所述配电自动化子系统用于对所述智能用电小区内高、低压配电网运行进行监视和控制； 所述能效管理子系统用于对所述智能用电小区内的能耗、机电设备、能源接入进行管理和控制； 所述综合管理系统，用于与所述监控系统中的各个子系统进行信息交互，协同各个子系统的工作。
2.根据权利要求1所述的智能用电小区通用能效一体机，其特征在于，所述能效管理子系统包括数据汇总模块、联动控制模块和新能源接入模块； 所述数据汇总模块用于采集所述智能用电小区能耗数据、管理所述智能用电小区基本信息、分析所述智能用电小区的能耗特征和支持用户在线查询； 所述联动控制模块用于对所述智能用电小区的机电设备运行进行管理和控制以实现常规联动、节能联动、需求响应联动和应急联动； 所述新能源接入模块用于用户侧分布式能源计量、运行状态监测和并网控制。
3.根据权利要求1所述的智能用电小区通用能效一体机，其特征在于，还包括统一的人机界面，所述综合管理系统还用于通`过所述人机界面对所述监控系统中的各个子系统进行集中监控。
4.根据权利要求3所述的智能用电小区通用能效一体机，其特征在于，所述人机界面包括业主层、子系统层和操作界面层； 所述业主层，用于在不同用户间的切换，当切换到某一用户后，所述综合管理系统只能监控该用户所接入的子系统； 所述子系统层用于处理子系统的内部事物； 所述操作界面层用于将用户分成不同的等级，授予不同等级的用户不同的操作权限。
5.根据权利要求4所述的智能用电小区通用能效一体机，其特征在于，所述业主层还包括第一切换按钮，用于在不同用户间进行切换。
6.根据权利要求3—5任意一项所述的智能用电小区通用能效一体机，其特征在于，所述人机界面还包括第二切换按钮，用于在不同层或同一层的不同界面之间进行切换。
7.根据权利要求1所述的智能用电小区通用能效一体机，其特征在于，所述监控系统还包括安全门禁子系统和广播子系统。
全文摘要
本发明公开了一种智能用电小区通用能效一体机，包括综合管理系统和监控系统；所述监控系统包括能效管理子系统以及自动化子系统，所述自动化子系统包括自动控制子系统和配电自动化子系统中的至少一个；所述自动控制子系统用于对智能用电小区内的机电设备进行实时监视和控制；所述配电自动化子系统用于对所述智能用电小区内高、低压配电网运行进行监视和控制；所述能效管理子系统用于对所述智能用电小区内的能耗、机电设备、能源接入进行管理和控制；所述综合管理系统，用于与所述监控系统中的各个子系统进行信息交互，协同各个子系统的工作。利用本方案所提供的智能用电小区通用能效一体机，可以解决智能用电小区高耗能的问题。
文档编号G05B19/418GK103246270SQ20131017264
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月10日 优先权日2013年5月10日
发明者郭振东, 叶舟, 靳晓刚, 王硕 申请人:国家电网公司, 山西省电力公司太原供电分公司