CN106253311A - 一种调节楼宇电力负载平衡的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种调节楼宇电力负载平衡的系统及方法，楼宇电力负载包括电采暖设备，电采暖设备由多个电采暖单元组成，每个电采暖单元均设有温度传感器和控制器；设有主控装置，变压器电流传感器输出端、变压器电压传感器输出端和电采暖单元温度传感器输出端接主控装置的输入端，主控装置的输出端接电采暖单元的控制器。主控装置根据变压器电流传感器、变压器电压传感器传送的信号，计算电力变压器的输出功率，根据电力变压器的输出功率，主控装置对电力负载的通断进行控制。本发明能够在现有楼宇电力变压器额定容量不变和增设电采暖设备的情况下，能够合理利用现有容量，有效调节楼宇电力负载平衡。
Description
技术领域
本发明涉及一种调节楼宇电力负载平衡的系统及方法。
背景技术
现有楼宇供电大都通过电力变压器输出供电，负载包括照明设备、动力设备(水泵、电梯、消防设施等)、空调设备。目前，随着煤改电工程的推广，楼宇供暖由电力供热取代燃煤供热已成为趋势，电力供热时，需在现有负载基础上增加电采暖设备，容易超过现有电力变压器的额定容量，造成停电事故，在现有楼宇电力变压器额定容量不变的情况下，如何能够合理利用现有容量，有效调节楼宇电力负载平衡，是亟待解决的技术问题，目前尚属技术空白。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种调节楼宇电力负载平衡的系统及方法，能够在现有楼宇电力变压器额定容量不变和增设电采暖设备的情况下，能够合理利用现有容量，有效调节楼宇电力负载平衡。
基于同一发明构思，本发明具有两个独立的技术方案：
1、一种调节楼宇电力负载平衡的系统，楼宇电力变压器输出端接楼宇电力负载，电力负载包括照明设备、动力设备、空调设备，其特征在于：电力负载还包括电采暖设备，电采暖设备由多个电采暖单元组成，每个电采暖单元均设有温度传感器和控制器；电力变压器的输出端设有变压器电流传感器、变压器电压传感器；设有主控装置，变压器电流传感器输出端、变压器电压传感器输出端和电采暖单元温度传感器输出端接主控装置的输入端，主控装置的输出端接电采暖单元的控制器。
进一步地，照明设备、动力设备、空调设备线路上均设有负载电流传感器、负载电压传感器和负载控制开关，负载电流传感器、负载电压传感器的输出端接主控装置，主控装置的输出端接负载控制开关。
进一步地，电采暖单元线路上设有电流传感器、电压传感器，电采暖单元的电流传感器输出端、电压传感器输出端接主控装置。
优选地，电力变压器具有三相输出端，每相输出端上均设有变压器电流传感器、变压器电压传感器。
2、一种利用上述系统调节楼宇电力负载平衡的方法，其特征在于：主控装置根据变压器电流传感器、变压器电压传感器传送的信号，计算电力变压器的输出功率，根据电力变压器的输出功率，主控装置对电力负载的通断进行控制。
进一步地，当电力变压器输出功率超过设定的上限值时，主控装置控制减少电力负载的数量，即断开部分电力负载；当电力变压器输出功率低于设定的下限值时，主控装置控制增加电力负载的数量，即开启部分电力负载。
进一步地，当电力变压器输出功率超过设定的上限值时，主控装置控制断开部分电采暖单元，断开电采暖单元的顺序为由高温电采暖单元电采暖单元到低温电采暖单元；当电力变压器输出功率低于设定的下限值时，主控装置控制开启部分电采暖单元，启动电采暖单元的顺序为由低温电采暖单元到高温电采暖单元电采暖单元。
优选地，设定的电力变压器输出功率上限值为电力变压器额定功率的95％—98％，设定的电力变压器输出功率下限值为电力变压器额定功率的90％—93％。
本发明具有的有益效果：
本发明电力负载还包括电采暖设备，电采暖设备由多个电采暖单元组成，每个电采暖单元均设有温度传感器和控制器；电力变压器的输出端设有变压器电流传感器、变压器电压传感器；设有主控装置，变压器电流传感器输出端、变压器电压传感器输出端和电采暖单元温度传感器输出端接主控装置的输入端，主控装置的输出端接电采暖单元的控制器。本发明主控装置根据电力变压器输出功率的变化，控制电力负载的通断，实现电力负载平衡，尤其是可对增设的电采暖单元进行通断控制，在现有楼宇电力变压器额定容量不变和增设电采暖设备的情况下，能够合理利用现有容量，有效调节楼宇电力负载平衡。
本发明照明设备、动力设备、空调设备线路上均设有负载电流传感器、负载电压传感器和负载控制开关，负载电流传感器、负载电压传感器的输出端接主控装置，主控装置的输出端接负载控制开关。电采暖单元线路上设有电流传感器、电压传感器，电采暖单元的电流传感器输出端、电压传感器输出端接主控装置。本发明主控装置可对照明设备、动力设备、空调设备、电采暖设备全部电力负载进行监测和控制，更加便于对楼宇电力负责平衡的调节。
本发明当电力变压器输出功率超过设定的上限值时，主控装置控制减少电力负载的数量，即断开部分电力负载；当电力变压器输出功率低于设定的下限值时，主控装置控制增加电力负载的数量，即开启部分电力负载。本发明设定电力变压器输出功率上限值、下限值，电力变压器输出功率超过上限值时，主控装置控制电力负载只减不加，电力变压器输出功率低于下限值时，主控装置控制电力负载只加不减，使得电力变压器输出功率运行在上限值与下限值之间的合理区间，实现电力负载平衡。
本发明当电力变压器输出功率超过设定的上限值时，主控装置控制断开部分电采暖单元，断开电采暖单元的顺序为由高温电采暖单元电采暖单元到低温电采暖单元；当电力变压器输出功率低于设定的下限值时，主控装置控制开启部分电采暖单元，启动电采暖单元的顺序为由低温电采暖单元到高温电采暖单元电采暖单元。本发明尤其针对增设的电采暖单元进行控制，可根据电采暖单元的温度，决定电采暖单元通断的顺序，既调节了电力负载平衡，又兼顾了楼宇内环境温度的相对稳定。
附图说明
图1是本发明电路原理框图。
具体实施方式
楼宇电力负载包括照明设备、动力设备(水泵、电梯、消防设施等)、空调设备，电力负载还包括电采暖设备，电采暖设备由多个电采暖单元组成，每个电采暖单元对应楼宇内的一户或一层。楼宇电力负载由电力变压器输出供电，楼宇电力变压器输出端接楼宇电力负载。
如图1所示，每个电采暖单元均设有温度传感器和控制器，温度传感器用于检测电采暖单元所在区域的室内温度，控制器用于通断电采暖单元。电力变压器的输出端设有变压器电流传感器、变压器电压传感器，实施时，电力变压器具有三相输出端，每相输出端上均设有变压器电流传感器、变压器电压传感器。设有主控装置，变压器电流传感器输出端、变压器电压传感器输出端和电采暖单元温度传感器输出端接主控装置的输入端，主控装置的输出端接电采暖单元的控制器。照明设备、动力设备、空调设备线路上均设有负载电流传感器、负载电压传感器和负载控制开关，负载电流传感器、负载电压传感器的输出端接主控装置，主控装置的输出端接负载控制开关。电采暖单元线路上设有电流传感器、电压传感器，电采暖单元的电流传感器输出端、电压传感器输出端接主控装置。上述变压器电流传感器、变压器电压传感器、电采暖单元温度传感器、控制器、负载电流传感器、负载电压传感器、负载控制开关与主控装置之间可以通过有线或无线方式连接，主控装置可设置于楼宇的电气控制室内。
调节楼宇电力负载平衡方法：
实施例1：
楼宇电力变压器额定功率为630KvA，主控装置根据变压器电流传感器、变压器电压传感器传送的信号，计算电力变压器的输出功率，根据电力变压器的输出功率，主控装置对电力负载的通断进行控制。当电力变压器输出功率超过设定的上限值610KvA时，主控装置控制断开部分电采暖单元，断开电采暖单元的顺序为由高温电采暖单元到低温电采暖单元，比如一个电采暖单元对应的区域温度是27度，另一个电采暖单元对应区域的温度是25度，则先断开27度的电采暖单元；当电力变压器输出功率低于设定的下限值580KvA时，主控装置控制开启部分电采暖单元，启动电采暖单元的顺序为由低温电采暖单元到高温电采暖单元。最终，主控装置控制电力变压器输出功率在580KvA—610KvA区间运行，实现电力负载平衡。
实施例2：
楼宇电力变压器额定功率为630KvA，主控装置根据变压器电流传感器、变压器电压传感器传送的信号，计算电力变压器的输出功率，根据电力变压器的输出功率，主控装置对电力负载的通断进行控制。当电力变压器输出功率超过设定的上限值610KvA时，主控装置控制减少电力负载的数量，即断开部分电力负载；当电力变压器输出功率低于设定的下限值580KvA时，主控装置控制增加电力负载的数量，即开启部分电力负载。实施例2中，断开或开启的电力负载，不仅包括电采暖单元，也包括照明设备、动力设备或空调设备。最终，主控装置控制电力变压器输出功率在580KvA—610KvA区间运行，实现电力负载平衡。
实施例3：
楼宇电力变压器额定功率为630KvA，电力变压器输出功率设定的上限值为615KvA，电力变压器输出功率设定的下限值585KvA，其余调节方法同实施例1或实施例2，最终，主控装置控制电力变压器输出功率在585KvA—615KvA区间运行，实现电力负载平衡。
Claims (8)
1.一种调节楼宇电力负载平衡的系统，楼宇电力变压器输出端接楼宇电力负载，电力负载包括照明设备、动力设备、空调设备，其特征在于：
电力负载还包括电采暖设备，电采暖设备由多个电采暖单元组成，每个电采暖单元均设有温度传感器和控制器；
电力变压器的输出端设有变压器电流传感器、变压器电压传感器；
设有主控装置，变压器电流传感器输出端、变压器电压传感器输出端和电采暖单元温度传感器输出端接主控装置的输入端，主控装置的输出端接电采暖单元的控制器。
2.根据权利要求1所述调节楼宇电力负载平衡的系统，其特征在于：照明设备、动力设备、空调设备线路上均设有负载电流传感器、负载电压传感器和负载控制开关，负载电流传感器、负载电压传感器的输出端接主控装置，主控装置的输出端接负载控制开关。
3.根据权利要求2所述调节楼宇电力负载平衡的系统，其特征在于：电采暖单元线路上设有电流传感器、电压传感器，电采暖单元的电流传感器输出端、电压传感器输出端接主控装置。
4.根据权利要求1至3任何一项所述的调节楼宇电力负载平衡的系统，其特征在于：电力变压器具有三相输出端，每相输出端上均设有变压器电流传感器、变压器电压传感器。
5.一种利用权利要求1所述系统调节楼宇电力负载平衡的方法，其特征在于：主控装置根据变压器电流传感器、变压器电压传感器传送的信号，计算电力变压器的输出功率，根据电力变压器的输出功率，主控装置对电力负载的通断进行控制。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：当电力变压器输出功率超过设定的上限值时，主控装置控制减少电力负载的数量，即断开部分电力负载；当电力变压器输出功率低于设定的下限值时，主控装置控制增加电力负载的数量，即开启部分电力负载。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：当电力变压器输出功率超过设定的上限值时，主控装置控制断开部分电采暖单元，断开电采暖单元的顺序为由高温电采暖单元电采暖单元到低温电采暖单元；当电力变压器输出功率低于设定的下限值时，主控装置控制开启部分电采暖单元，启动电采暖单元的顺序为由低温电采暖单元到高温电采暖单元电采暖单元。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：设定的电力变压器输出功率上限值为电力变压器额定功率的95％—98％，设定的电力变压器输出功率下限值为电力变压器额定功率的90％—93％。
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