CN101697074A

CN101697074A - 需量控制系统及其方法

Info

Publication number: CN101697074A
Application number: CN200910179695A
Authority: CN
Inventors: 廖仁忠; 王健顺; 吕光钦; 陈启清; 潘明宪
Original assignee: Chunghwa Telecom Co Ltd
Current assignee: Chunghwa Telecom Co Ltd
Priority date: 2009-10-20
Filing date: 2009-10-20
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2029-10-20
Also published as: CN101697074B

Abstract

本发明公开了一种需量控制系统及其方法，包括需量控制模块、实时平均电力计算模块、需量控制组态设定模块、电表需量组态设定模块和负载控制器。其中，电表需量组态设定模块提供使用者设定需量控制阶段数、控制阶段需量门坎值、各门坎值触发持续时间、回复持续时间；其中，需量控制组态设定模块提供使用者弹性的根据大楼建物所纳管电力设备特性或种类作需量控制规划。利用需量控制模块读取实时平均电力计算模块、需量控制组态设定模块、以及电表需量组态设定模块，配合负载控制器，让使用者可分阶段执行负载控制策略，可达成控制所有电力设备并达到需量控制的目的。

Description

需量控制系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种需量控制系统及其方法，特别是一种利用需量控制模块配合需量控制组态设定，让使用者可分阶段执行负载控制策略的需量控制系统及其方法。

背景技术

现有需量控制系统及其方法的运作方式分为以下两种：

1.结合电力管理与需量控制器，由远程监控中心收集一个区域内所有需量控制器所得的消耗电量，接着限制各需量控制器所控管的负载所能使用的最大需量来达到控制总需量的目的，然而，对于单一需量控制器的运作策略与方法并未详述；

2.利用多传感器所组成的网络监控来取得环境参数，如气温、湿度、气压、风速，并结合需量控制器来达成节能目的，但需要额外布建传感器网络并配合舒适度控制程序，实施并不容易，且使用者无法依据建物大楼纳管电力设备种类或数量作弹性需量控制规划，一旦建物大楼电力设备汰换或改装，需量控制器无法依环境或建筑物特性作弹性调整，且需量控制器也无法针对电表需量组态与需量控制组态作直接设定。

由此可见，上述现有技术仍有诸多缺失，实非良好的设计者，而亟待加以改良。

发明内容

本发明的主要目的即在于利用需量控制模块读取实时电力平均值、电表需量组态值，并配合需量控制组态设定，方便使用者分阶段执行负载控制策略，达到需量控制的目的。

本发明的次一目的即在于提供使用者通过电表需量组态设定模块与需量控制组态设定模块，达到弹性地规划需量控制模块，并依实际需要自行规划需量控制策略。

可达成上述发明目的的一种需量控制系统，包含：

需量控制模块，该需量控制模块用来读取实时平均电力计算模块、需量控制组态设定模块、以及电表需量组态设定模块的组态设定值，并配合负载控制器执行需量控制方法；

实时平均电力计算模块，该实时平均电力计算模块用来计算当时累积电力的平均值，并提供给需量控制模块；

需量控制组态设定模块，该需量控制组态设定模块提供使用者设定每一阶段需量控制的负载与其负载群组，并提供给需量控制模块；

电表需量组态设定模块，该电表需量组态设定模块提供使用者设定电表与需量组态条件，并提供给需量控制模块；

负载控制器，该负载控制器用来接收需量控制模块所提供的组态设定值，并据以控制电力设备的需量。

可达成上述发明目的的一种需量控制方法是由实时平均电力计算模块、需量控制组态设定模块、以及电表需量组态设定模块，搭配需量控制模块的方法与流程达成需量控制；其中，实时平均电力计算模块是用以取得目前实时平均电力值；其中，电表需量组态设定模块是用以提供使用者设定需量控制模块的需量控制阶段数、各控制阶段需量门坎值、各门坎值触发持续时间和回复持续时间；其中，需量控制组态设定模块是用以提供使用者设定每一阶段需量可控制的负载与群组；当需量控制模块读取的实时平均电力值达到电表需量组态设定模块所设定各阶段的需量门坎值，即依需量控制组态设定模块所设定的各阶段控制负载与群组进行卸载或回复负载工作，利用本系统可达成控制所有电力设备并达到需量控制的目的。

本发明所提供的一种需量控制系统及其方法，与其它现有技术相互比较时，更具备下列优点：

1.本发明利用电表需量组态设定模块设定需量控制器的需量控制阶段数、各控制阶段需量门坎值、各门坎值触发持续时间、回复持续时间；另外利用需量控制组态设定模块设定每阶段欲卸除与回复的负载与其负载群组，一旦建物大楼电力设备作汰换或改装的动作，使用者可根据实际纳管负载特性与种类作组态设定或调整。

2.本发明利用需量控制模块读取实时平均电力计算模块的实时平均电力值，轮询周期由使用者弹性设定，每次读取实时平均电力值跟每一阶段需量门坎值作比较，一旦实时平均电力值超出需量门坎值且持续时间超过门坎值触发持续时间设定值，则进行该阶段负载卸载或其负载群组卸载；实时平均电力值低于需量门坎值且持续时间超过回复持续时间设定值，则回复负载或其负载群组；使用者可依监控系统电力变化特性作弹性调整。

附图说明

请参阅以下有关本发明较佳实施例的详细说明及其附图，将可进一步了解本发明的技术内容及其目的功效；有关该实施例的附图为：

图1为本发明一种需量控制系统的应用架构图；以及

图2为本发明一种需量控制方法的流程图；

附图标记：11、需量控制模块；12、实时平均电力计算模块；13、需量控制组态设定模块；14、电表需量组态设定模块；15、负载控制器；21、空调设备；22、照明设备；23、电梯；24、排风扇；25、电热水器；26、饮水机；27、其它可控制电力设备。

具体实施方式

以下通过具体实施例来说明本发明。

请参阅图1所示，为本发明一种需量控制系统及其方法的应用架构图，包含：

需量控制模块11，该需量控制模块11用以接收实时平均电力计算模块12、需量控制组态设定模块13、电表需量组态设定模块14的相关设定，并配合负载控制器15来达成需量控制的目的；

实时平均电力计算模块12，该实时平均电力计算模块12用以取得目前实时平均电力值，以便提供给需量控制模块11；

其中，该实时平均电力计算模块12计算当时累积电力的平均值的方式为：

a.读取设定的电力表指数的轮循周期时间；

b.每次依轮询周期取得电力表指数再除以起始至现在所累积时间，得到该次累积电力平均值；

c.配合电力公司定义的需量周期，每经过一个需量周期该模块计时重新开始。

需量控制组态设定模块13，该需量控制组态设定模块13用以提供使用者设定每一阶段需量可控制的负载与群组，并提供给需量控制模块11；

其中，该需量控制组态设定模块13设定的每一阶段需量可控制的负载与群组包含：

a.各需量控制阶段所控制负载的模拟输入点、模拟输出点与数字输入点、数字输出点；

b.各需量控制阶段所控制负载为群组关系；

c.各需量控制阶段所应卸除或回复的负载与其负载群组。

电表需量组态设定模块14，该电表需量组态设定模块14用以提供使用者设定需量控制模块的需量控制阶段数、各控制阶段需量门坎值、各门坎值触发持续时间、回复持续时间，并提供给需量控制模块11；

其中，该电表需量组态设定模块14的组态设定包含：

a.需量控制模块的需量控制阶段数；

b.各控制阶段需量门坎值；

c.各需量门坎值触发持续时间、回复持续时间。

负载控制器15，负载控制器15用以接收需量控制模块11所提供的组态设定值，又，该可控制电力设备包含空调设备21、照明设备22、电梯23、排风扇24、电热水器25、饮水机26与其它可控制电力设备27等；

其中，需量控制模块11读取实时平均电力计算模块12、需量控制组态设定模块13、以及电表需量组态设定模块14的组态设定值，提供给负载控制器15并开始执行该负载控制器15可控制设备的需量控制。

请参阅图2所示，为本发明一种需量控制系统及其方法的流程图，其步骤包含：

步骤一：设定需量控制组态设定模块、电表需量组态设定模块、以及实时平均电力计算模块的相关组态设定201；

a.读取设定的电力表指数的轮循周期时间；

b.各需量控制阶段所控制负载为群组关系；

c.各需量控制阶段所应卸除或回复的负载与其负载群组。

其中，该电表需量组态设定模块14的组态设定包含：

a.需量控制模块的需量控制阶段数；

b.各控制阶段需量门坎值；

c.各需量门坎值触发持续时间、回复持续时间。

步骤二：依设定的轮询实时平均电力周期读取计时值与实时平均电力值202；

步骤三：判断读取的实时平均电力值是否超过门坎值且持续时间是否超过设定值203；

步骤四：若实时平均电力值未超过门坎值且持续时间未超过设定值，则检查读取的计时值是否超过需量周期(204)，若其超过需量周期，则将实时平均电力计算模块重新计时(205)后回到步骤二，否则直接回到步骤二；

步骤五：若实时平均电力值超过门坎值且持续时间超过设定值，则依电表需量组态设定与需量控制组态设定进行卸载控制(206)，同时读取实时平均电力值与卸载持续时间(207)；

步骤六：判断实时平均电力值是否低于需量门坎值且持续时间是否超过回复时间设定值(208)，若否则回到步骤五继续进行卸载控制，及读取实时平均电力值与卸载持续时间；

步骤七：若实时平均电力值低于需量门坎值且持续时间超过回复时间设定值，则回复负载与其负载群组(209)，并回到步骤二。

其中，步骤一所述的需量控制组态设定模块的设定值，可包含：各需量控制阶段所控制负载的模拟输入点、模拟输出点与数字输入点、数字输出点、以及每阶段欲卸除与回复的负载与其负载群组，例如可将空调设备21的压缩机与冰水泵为同一群组关系，排风扇24与电热水器25、饮水机26也设为同一群组关系，当每一阶段需量控制触发后要卸除该负载群组时，则属同一群组的负载应同时动作，例如压缩机停止时连带冰水泵也将关闭；当非公司上班日停止饮水机26使用时，连带排风扇24、电热水器25也关闭；

其中，电表需量组态设定模块的设定值，可包含实施需量控制阶段数、各控制阶段需量门坎值、各门坎值触发持续时间及回复持续时间；设定轮询实时平均电力周期，可使实时平均电力计算模块12依使用者设定轮询电力表指数的周期时间计算实时电力平均值，例如设定轮循周期时间为1分钟，则实时平均电力计算模块12每1分钟会计算从开始时间到此刻的累积电力平均值，并配合电力公司所订定的需量时间周期(如每15分钟)重新计算，每一阶段需量门坎值让使用者依实际需要作设定；而每次卸载触发持续时间为X分钟，回复负载持续时间为Y分钟，每1分钟读取实时平均电力值与各阶段门坎值比较，一旦实时平均电力值超出门坎值持续X分钟则进行该阶段卸载步骤，之后仍继续轮询实时平均电力计算模块，若低于该门坎值持续Y分钟则进行负载回复动作，使得需量控制非常有弹性，也能因建物环境或纳管设备改变作改变。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims

1.一种需量控制系统，其特征在于：包含：

2.如权利要求1所述的需量控制系统，其特征在于：所述实时平均电力计算模块计算当时累积电力的平均值的方式为：

a.读取设定的电力表指数的轮循周期时间；

3.如权利要求1所述的需量控制系统，其特征在于：所述需量控制组态设定模块设定每一阶段需量控制的负载与其负载群组包含：

b.各需量控制阶段所控制负载为群组关系；

c.各需量控制阶段所应卸载或回复的负载与其负载群组。

4.如权利要求1所述的需量控制系统，其特征在于：所述电表需量组态设定模块设定电表与需量组态条件包含：

a.需量控制模块的需量控制阶段数；

b.各控制阶段需量门坎值；

c.各需量门坎值触发持续时间和回复持续时间。

5.如权利要求1所述的需量控制系统，其特征在于：所述负载控制器控制的电力设备为空调设备、照明设备、电梯、排风扇、电热水器、饮水机和其它可控制电力设备。

6.一种需量控制方法，其特征在于：其步骤包括：

步骤一：设定需量控制组态设定模块、电表需量组态设定模块、以及实时平均电力计算模块的设定值；

步骤二：依设定的轮询实时平均电力周期读取计时值与实时平均电力值；

步骤三：判断读取的实时平均电力值是否超过门坎值且持续时间是否超过设定值；

步骤四：若实时平均电力值未超过门坎值且持续时间未超过设定值，则检查读取的计时值是否超过需量周期，若其超过需量周期，则将实时平均电力计算模块重新计时后回到步骤二，否则直接回到步骤二；

步骤五：若实时平均电力值超过门坎值且持续时间超过设定值，则依电表需量组态设定与需量控制组态设定进行卸载控制，同时读取实时平均电力值与卸载持续时间；

步骤六：判断实时平均电力值是否低于需量门坎值且持续时间是否超过回复时间设定值，若否则回到步骤五继续进行卸载控制，及读取实时平均电力值与卸载持续时间；

步骤七：若实时平均电力值低于需量门坎值且持续时间超过回复时间设定值，则回复负载与其负载群组，并回到步骤二。

7.如权利要求6所述的需量控制方法，其特征在于：所述步骤五的卸载控制为每一阶段需量控制触发后要卸载该负载群组时，则属同一群组的负载应同时动作。

8.如权利要求6所述的需量控制方法，其特征在于：所述步骤一的实时平均电力计算模块的设定值设定方法为：

a.读取设定的电力表指数的轮循周期时间；

9.如权利要求6所述的需量控制方法，其特征在于：所述步骤一的需量控制组态设定模块的设定值包含：

b.各需量控制阶段所控制负载为群组关系；

c.各需量控制阶段所应卸载或回复的负载与其负载群组。

10.如权利要求6所述的需量控制方法，其特征在于：所述步骤一的电表需量组态设定模块的设定值包含：

a.需量控制模块的需量控制阶段数；

b.各控制阶段需量门坎值；

c.各需量门坎值触发持续时间和回复持续时间。