一种带有电变量调节功能的应急保障供电系统的制作方法

1.本发明涉及应急电源领域，尤其是一种带有电变量调节功能的应急保障供电系统。


背景技术：

2.医院、工厂、宾馆、会馆、矿山、商场等场所，均需要持续供电，但由于供电调配、供电事故等原因，突然停电的情况还是难免发生，应急保电就成为时而进行的一项应急工作。在应急保电的实践中感到，由于各项设备的额定工作状态不同，其供电需求也各不相同，，统一的电量供应已不能满足保电对象的正常工作应急供电需求。且无法判断保电对象是否处于正常工作状态，不仅不利于设备的长期使用，还都在一定程度上影响了应急保电工作的时效性。


技术实现要素：

3.本发明的目的是通过提出一种带有电变量调节功能的应急保障供电系统，以解决上述背景技术中提出的缺陷。
4.本发明采用的技术方案如下：提供一种带有电变量调节功能的应急保障供电系统，包括：数据采集模块：用于采集电力数据；数据分析模块：用于根据采集的电力数据进行分析；控制模块：用于控制应急供电系统的通断；电量调节模块：用于调节电变量；可视化模块：用于显示应急供电系统的供电情况。
5.作为本发明的一种优选技术方案：所述数据采集模块包括采集电力数据和对电力数据进行清洗。
6.作为本发明的一种优选技术方案：所述数据分析模块根据数据采集模块采集的电力数据构建设备电力运行模型，并以设备正常运行，且启停耗电量最低为目标建立目标函数：；；其中，为第i台设备的耗电量系数；为第i台设备在t时刻的启停状态，为0、1变量；t为调节周期；为设备数量；为第i台设备的消耗电量；为第i台设备的热启动消耗电量，为第i台设备的冷启动消耗电量，为第i台设备的最小允许停机时间，
为第i台设备冷启动时间，为第i台设备热启动时间，为第i台设备在第t时段的连续停机时间，为第i台设备的最小允许停机时间和冷启动时间之和。
7.作为本发明的一种优选技术方案：所述设备电力运行模型满足如下约束条件：；其中，为净消耗电量，为热消耗电量；；；式中，、分别为t时刻第i台设备的最大消耗与最小消耗。
8.作为本发明的一种优选技术方案：所述设备电力运行模型还满足：设备的连续运行时间大于最短启动时间，连续停机时间大于最短停机时间：；；其中，、分别为第i台设备在t-1时段的连续运行时间和连续停机时间；、分别为第i台设备的最短启动时间和最短停机时间。
9.作为本发明的一种优选技术方案：所述控制模块根据电力系统的通断控制应急供电系统的通断，当检测电力系统停止供电时，控制应急供电系统接通，维持各项设备正常运行。
10.作为本发明的一种优选技术方案：所述电量调节模块具有电变量调节功能，通过粒子群算法搜寻设备正常工作的电变量调节范围。
11.作为本发明的一种优选技术方案：所述粒子群搜寻法步骤如下：设有t个粒子，在d维空间中按照一定的速度飞行，则第a个粒子的位置和速度表示为；粒子迭代更新后，粒子的位置与速度更新为：；其中，和表示非负粒子的加速系数；和为介于0和1之间的随机数；b表
示粒子更新次数。
12.作为本发明的一种优选技术方案：所述粒子群搜寻更新结果得到调节范围：；；即：；其中，为电变量调节范围；为可调节最小值；为可调节最大值。
13.作为本发明的一种优选技术方案：所述可视化模块可视化显示设备工作状态，根据电量调节模块提供的电变量调节范围进行可视化显示，并实时可视化显示应急保障供电系统供电状态。
14.本发明提供的带有电变量调节功能的应急保障供电系统，与现有技术相比，其有益效果有：本发明通过构建设备电力运行模型，为应急保障供电系统提供供电模型，通过粒子群搜寻算法设置电变量可保证设备的正常运行的可调节范围，并能通过可视化模块显示当前供电状态及可续航时间。既保证了监控设备的正常运行，又节省了电量资源，为电力系统的抢修争取了时间。
附图说明
15.图1为本发明优选实施例的图。
16.图中各个标记的意义为：100、数据采集模块；200、数据分析模块；300、控制模块；400、电量调节模块；500、可视化模块。
具体实施方式
17.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
18.参照图1，本发明优选实施例提供了一种带有电变量调节功能的应急保障供电系统，包括：数据采集模块100：用于采集电力数据；数据分析模块200：用于根据采集的电力数据进行分析；
控制模块300：用于控制应急供电系统的通断；电量调节模块400：用于调节电变量；可视化模块500：用于显示应急供电系统的供电情况。
19.所述数据采集模块100包括采集电力数据和对电力数据进行清洗。
20.所述数据分析模块200根据数据采集模块100采集的电力数据构建设备电力运行模型，并以设备正常运行，且启停耗电量最低为目标建立目标函数：；；其中，为第i台设备的耗电量系数；为第i台设备在t时刻的启停状态，为0、1变量；t为调节周期；为设备数量；为第i台设备的消耗电量；为第i台设备的热启动消耗电量，为第i台设备的冷启动消耗电量，为第i台设备的最小允许停机时间，为第i台设备冷启动时间，为第i台设备热启动时间，为第i台设备在第t时段的连续停机时间，为第i台设备的最小允许停机时间和冷启动时间之和。
21.所述设备电力运行模型满足如下约束条件：；其中，为净消耗电量，为热消耗电量；；；式中，、分别为t时刻第i台设备的最大消耗与最小消耗。
22.所述设备电力运行模型还满足：设备的连续运行时间大于最短启动时间，连续停机时间大于最短停机时间：；；其中，、分别为第i台设备在t-1时段的连续运行时间和连续停机
时间；、分别为第i台设备的最短启动时间和最短停机时间。
23.所述控制模块300根据电力系统的通断控制应急供电系统的通断，当检测电力系统停止供电时，控制应急供电系统接通，维持各项设备正常运行。
24.所述电量调节模块400具有电变量调节功能，通过粒子群算法搜寻设备正常工作的电变量调节范围。
25.所述粒子群搜寻法步骤如下：设有t个粒子，在d维空间中按照一定的速度飞行，则第a个粒子的位置和速度表示为；粒子迭代更新后，粒子的位置与速度更新为：；其中，和表示非负粒子的加速系数；和为介于0和1之间的随机数；b表示粒子更新次数。
26.根据粒子群搜寻更新结果得到调节范围：；；即：；其中，为电变量调节范围；为可调节最小值；为可调节最大值。
27.所述可视化模块500可视化显示设备工作状态，根据电量调节模块400提供的电变量调节范围进行可视化显示，并实时可视化显示应急保障供电系统供电状态。
28.本实施例中，以监控室停电为例。
29.监控室正常运行时，数据采集模块100采集电力数据并对数据进行清洗，如数据缺失时进行数据补全，数据异常时进行数据校正等。数据分析模块200根据数据采集模块100采集并进行数据清洗后的电力数据构建耗电量最低的设备电力运行模型。
30.以设备正常运行，且启停耗电量最低为目标建立目标函数：；
；其中，为第i台设备的耗电量系数；为第i台设备在t时刻的启停状态，为0、1变量；t为调节周期；为设备数量；为第i台设备的消耗电量；为第i台设备的热启动消耗电量，为第i台设备的冷启动消耗电量，为第i台设备的最小允许停机时间，为第i台设备冷启动时间，为第i台设备热启动时间，为第i台设备在第t时段的连续停机时间。
31.设备电力运行模型满足如下的约束条件：；其中，为净消耗电量，为热消耗电量；；；式中，、分别为t时刻第i台设备的最大消耗与最小消耗。
32.设备的连续运行时间大于最短启动时间，连续停机时间大于最短停机时间：；；其中，、分别为第i台设备在t-1时段的连续运行时间和连续停机时间；、分别为第i台设备的最短启动时间和最短停机时间。
33.如应急保障供电系统经设备电力运行模型计算后，为当前监控室提供200v电压，为监控设备正常工作的最低标准，既保证了监控设备的正常运行，又节省了电量资源，为电力系统的抢修争取了时间。通过构建设备电力运行模型，为应急保障供电系统提供供电模型，并能通过可视化模块500显示当前供电状态及可续航时间。
34.并通过粒子群搜群法设置设备科正常工作的电变量可调节范围：设有t个粒子，在d维空间中按照一定的速度飞行，则第a个粒子的位置和速度表示为；
粒子迭代更新后，粒子的位置与速度更新为：；其中，和表示非负粒子的加速系数；和为介于0和1之间的随机数；b表示粒子更新次数。
35.根据粒子群搜寻更新结果得到调节范围：；；即：；其中，为电变量调节范围；为可调节最小值；为可调节最大值。
36.提供粒子群搜寻算法更新得到设备正常运行范围，如通过计算得到上述监控设备能够正常运行在200v-230v电压下，并通过可视化模块500可视化显示监控设备当前运行状态，既保证了设备正常工作，又提供了节能范围，节省了耗电成本。
37.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
38.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。