基于智能楼宇的智能用电系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于智能楼宇的智能用电系统，包括：智能楼宇能效管理系统、楼宇自控系统和智能用电管理系统；所述智能楼宇能效管理系统，用于采集楼宇内预设节点的用能负荷、预设节点的配变负荷、外部环境数据和楼层温湿度数据；所述楼宇自控系统，用于采集空调风机组的温湿度数据；所述智能用电管理系统与智能楼宇能效管理系统、楼宇自控系统连接，工作时用于根据智能楼宇能效管理系统和楼宇自控系统采集到的信息并通过楼宇自控系统对空调风机组进行远程控制，本实用新型，有助于改变商业用户用电负荷曲线、实现电网削/移峰填谷。
【专利说明】基于智能楼宇的智能用电系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力【技术领域】，尤其涉及一种基于智能楼宇的智能用电系统。
【背景技术】
[0002]目前，能源、资源、环境等全球性问题日益突出，给人类生存和经济社会发展带来严峻挑战。同时，中国能源资源分布和电力需求的发展很不平衡，需要在更大范围内实现能源资源的优化配置，这是中国能源发展战略的出发点。
[0003]从电网侧和电源的角度来看，二者均为满足负荷需求而建设，均靠不断新建发电机组来承担电力负荷的增长和波动。随着环境保护和能源资源形势的日益严峻，这种一味跟踪电力负荷增长的电力发展模式必须得到改变。
[0004]今年以来，受电力需求继续较快增长、水电减发和电煤供应偏紧、煤价过高等多种因素影响，华东、华中和南方电网大部分省市电力供应偏紧，有的省份电力供应缺口达25%以上。今年第4季度，预计全国电力消费继续保持平稳稳定增长态势，全社会用电量增长13%左右。全年全社会用电量预计达4.7万亿千瓦时，同比增长12%左右。此外，居民和商业用户负荷增长迅速，负荷的快速增长对电网安全和电力平稳运行产生较大影响，尤其是迎峰度夏期间，我国不少城市夏季用电高峰负荷的1/3以上是空调用电负荷，有的城市达到40%。冬季负荷高峰中，空调也扮演了重要角色。合理控制空调温度和削峰填谷紧密连接在一起。仅以北京市为例，如果将目前的空调房间设定温度夏季提高2°C，就可以削减空调峰值电力负荷10%-15%，即削减大约50-75万千瓦的电力高峰期容量需求，在缓解电力紧张局势的同时可以节约大量的电力建设投资；减排二氧化硫约2400-3500吨，二氧化碳约40-60万吨。但由于用户需求侧变化难测、管理手段不足造成电网调度难以实现优化、节能、安全，导致发电机组发电煤耗巨大。电力系统的发电负荷需要保持在用户的最大需求量以上，而实际的峰谷负荷差距较大，由于要保证最大负荷的需要，大多数情况下发电机组就处在低负荷运行状态，发电效率低、煤耗高，同时影响机组使用寿命。因此，削峰填谷是保证提高电能使用效率、节能减排的有效手段。
[0005]智能用电实证研究是通过用电可视化和负荷优化控制手段，降低电力负荷峰谷差，提高电网运行效率，提高电能利用效率，实现智能需求响应。在商业用户，用电负荷中空调负荷占有较大比重，调整空调负荷对于改变商业用户负荷曲线、实现电网削/移峰填谷具有重要意义。
实用新型内容
[0006]有鉴于此，本实用新型提供了一种基于智能楼宇的智能用电系统，有助于改变商业用户用电负荷曲线、实现电网削/移峰填谷。
[0007]本实用新型提供一种基于智能楼宇的智能用电系统，包括:智能楼宇能效管理系统、楼宇自控系统和智能用电管理系统；
[0008]所述智能楼宇能效管理系统，用于采集楼宇内预设节点的用能负荷、预设节点的配变负荷、外部环境数据和楼层温湿度数据；
[0009]所述楼宇自控系统，用于采集空调风机组的温湿度数据；
[0010]所述智能用电管理系统与智能楼宇能效管理系统、楼宇自控系统连接，工作时用于根据智能楼宇能效管理系统和楼宇自控系统采集到的信息并通过楼宇自控系统对空调风机组进行远程控制。
[0011]进一步，所述楼宇自控系统包括:直接数字控制器DDC、DDC通信机，所述DDC通信机分别与DDC和智能用电管理系统连接，所述DDC还与空调风机组的水阀执行器连接，用于控制水阀执行器。
[0012]进一步，所述DDC还与设置于空调风机组的温湿度传感器连接，用于获取温湿度传感器采集的温湿度数据。
[0013]进一步，所述DDC还与空调风机组的开关继电器连接，用于控制所述开关继电器。
[0014]进一步，还包括:发布平台，所述发布平台与所述智能用电管理系统连接，用于发布所述智能用电管理系统所获取的所有信息。
[0015]本实用新型的有益效果:
[0016]本实用新型由智能楼宇能效管理系统、楼宇自控系统和智能用电管理系统组合构成的基于智能楼宇的智能用电系统，通过对商业楼宇的空调风机组的控制，有助于改变商业用户用电负荷曲线、实现电网削/移峰填谷。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述:
[0018]图1是本实用新型提供的基于智能楼宇的智能用电系统的实施例的结构示意图。
[0019]图2是楼宇自控系统的实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]请参考图1，是本实用新型提供的基于智能楼宇的智能用电系统的实施例的结构示意图，其包括:智能楼宇能效管理系统1、楼宇自控系统2、智能用电管理系统3和发布平台4。其中智能用电管理系统3为系统的核心，分别与智能楼宇能效管理系统1、楼宇自控系统2和发布平台4连接。
[0021]其中智能楼宇能效管理系统I主要用于采集楼宇内预设节点(主要节点)的用能负荷、预设节点的配变负荷、外部环境数据和楼层温湿度数据。其中智能楼宇能效管理系统I本身具有采集楼宇内预设节点(主要节点)的用能负荷、预设节点的配变负荷的能力，对于外部环境数据可以从分布式能源系统中获取，而楼屋的温湿度数据可以从楼层监控系统中获取。采取这样的方式，可以实现已有系统间信息的共享，从而不用重新建立新的采集设备,达到节约成本的目的。
[0022]其中楼宇自控系统2用于采集空调(指中央空调)风机组的温湿度数据。具体的如图2所示,楼宇自控系统2可以包括:DDC (Direct Digital Control,直接数字控制器)通信机21、DDC22、水阀执行器23、温湿度传感器24和开关继电器25。其中DDC通信机21与DDC22和智能用电管理系统3连接，用于实现DDC22和智能用电管理系统3间的信息交互；其中DDC22与水阀执行器23、温湿度传感器24和开关继电器25连接，用于控制水阀执行器的工作状态、获取温湿度传感器24采集到的温湿度信息、用于控制开关继电器25的开断。其中，温湿度传感器24的型号可以为SDA-HltnlO，以实现对对风机组回风温湿度的实时监测。
[0023]其中，发布平台4用于发布智能用电管理系统所获取的所有信息。具体的，可以向移动运营商申请建设2M专用光纤通道，配置固定的Internet网络IP，实现信息数据的Internet发布服务，从而实现无论何时何地经过安全认证后对信息的浏览查看。
[0024]其中，智能用电管理系统用于根据智能楼宇能效管理系统和楼宇自控系统采集到的信息并通过楼宇自控系统对空调风机组进行远程控制。基于负荷、温湿度进行空调风机组的控制策略现有中已有许多，在此不赘述。其中智能用电管理系统通过KVM切换设备与智能楼宇能效管理系统共用鼠标、键盘、显示器。
[0025]本实施例由智能楼宇能效管理系统、楼宇自控系统和智能用电管理系统组合构成的基于智能楼宇的智能用电系统，通过对商业楼宇的空调风机组的控制，有助于改变商业用户用电负荷曲线、实现电网削/移峰填谷。
[0026]本实施例智能用电以智能楼宇为基础，许多数据信息直接来自于智能楼宇能效管理系统，不与楼宇配电自动化、用电信息采集等电网安全分区要求等级较高的系统发生直接联系，有效隔离了电网内应用系统与电网外系统之间的信息传输。智能用电管理系统布置在外网，租用移动公司提供的企业网络服务，智能用电管理系统与智能楼宇能效管理系统、楼宇自控系统之间采用安全的串口通信。
[0027]本实施例的智能用电管理系统通过部署双向互动设备、用电数据采集和负荷控制设备等，实现平滑电力负荷作用。利用需求响应激励机制引导用户参与电网削/移峰填谷，并进一步根据收集到的用户用电变化数据，分析用户用电行为变化对电网负荷的影响，达到探索用户需求响应激励模式、验证智能用电项目建设效果的目的。智能用研究结合智能楼宇开展，不仅可以充分利用智能楼宇已建设系统和设备，节约监控系统建设成本，而且可以通过证研究结果，对智能用电设备和技术及其应用效果进行验证。
[0028]通过该项目的实施，可以实现以下的经济和社会效益:
[0029](I)缓解环境压力:用户用电管理的实施可以减少电力需求，减少了一次能源的消耗与污染物的排放，缓解了环境压力，同时节约能源资源采购费用和污染物治理费用。
[0030](2)缓解电力供需矛盾:在一定程度上缓解了目前电力供需矛盾，减少电力紧缺所带来的经济损失和社会影响。
[0031](3)提高用电效率、平滑电力负荷:可以引导用户科学、合理用电，提高全社会的用电效率。智能用电向用户提供了一种可视化的用电展示手段，向用户实时发送电网负荷信息。这种方式可以引导用户根据自己的生活习惯和要求更加科学、合理的用电。同时带来电网高峰负荷的降低、负荷曲线的平稳，提高了全社会的用电水平。
[0032](4)延缓电网投资和削减峰值电力需求:通过智能用电实证实施,可以削减高峰时段电网调峰的压力，提高供电的可靠性及服务水平，并帮助用户建立削峰填谷意识。促使电网负荷率提高，发配电设备利用率相应提高，电网运行状况得以改善。在缩小峰谷差的同时，降低了输配电网络的线损，从整体上提高了电网运行的经济性。
[0033]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种基于智能楼宇的智能用电系统，其特征在于:包括:智能楼宇能效管理系统、楼宇自控系统和智能用电管理系统； 所述智能楼宇能效管理系统，用于采集楼宇内预设节点的用能负荷、预设节点的配变负荷、外部环境数据和楼层温湿度数据； 所述楼宇自控系统，用于采集空调风机组的温湿度数据； 所述智能用电管理系统与智能楼宇能效管理系统、楼宇自控系统连接，工作时用于根据智能楼宇能效管理系统和楼宇自控系统采集到的信息并通过楼宇自控系统对空调风机组进行远程控制。
2.如权利要求1所述的基于智能楼宇的智能用电系统，其特征在于:所述楼宇自控系统包括:直接数字控制器DDC、DDC通信机，所述DDC通信机分别与DDC和智能用电管理系统连接，所述DDC还与空调风机组的水阀执行器连接，用于控制水阀执行器。
3.如权利要求2所述的基于智能楼宇的智能用电系统，其特征在于:所述DDC还与设置于空调风机组的温湿度传感器连接，用于获取温湿度传感器采集的温湿度数据。
4.如权利要求2所述的基于智能楼宇的智能用电系统，其特征在于:所述DDC还与空调风机组的开关继电器连接，用于控制所述开关继电器。
5.如权利要求1-4中任一项所述的基于智能楼宇的智能用电系统，其特征在于:还包括:发布平台，所述发布平台与所述智能用电管理系统连接，用于发布所述智能用电管理系统所获取的所有信息。
【文档编号】H02J3/00GK203596622SQ201320840329
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】刘斌, 李洪兵, 薛伟, 李志勇, 任俣希, 贺胜, 任刚, 赵飞, 马弢, 朱鹂 申请人:国家电网公司, 国网重庆市电力公司江北供电分公司