CN107706931A - 企业用电需量智能管理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种企业用电需量智能管理系统,其特征在于,包括第一智能电表、第二智能电表,第一智能电表位于企业用电总负载处,第二智能电表位于储能系统的输出处,第一智能电表、第二智能电表分别与电能管理系统平台连接,电能管理系统平台连接储能系统,储能系统通过开关与电网连接,第一智能电表、第二智能电表之间设有本地负载,本地负载与储能系统连接。本发明结构简单,具有预测当年度当月份需量上报值功能,简化人工经验的不足。根据往年各月用电的实际情况,综合本年度各月已经发生的用电量,EMS(电能管理系统)平台通过历史使用需量智能计算下月需上报量,并控制储能系统充电/放电,确保实际使用电量不超过上报需量值。

Description

企业用电需量智能管理系统及方法
技术领域
本发明涉及一种企业用电需量智能管理系统及方法,属于电力电子控制领域。
背景技术
在实施“两部制”电价的大前提下,工业用电需要每月上报企业在下一个月用电需量是多少,上交不少于变压器容量40%的容量费,且该数值是按照企业上报的需量来计算,当实际需量大于上报需量,是需要按照2倍容量费来收取罚款。这就需要人工填写上报需量,在现有方案中大部分是凭工作人员的经验来填写。一旦有疏忽将产生大量的超需罚款,导致企业经济损失严重,增加企业用电成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供了一种结构简单、确保实际使用电量不超过上报需量值的企业用电需量智能管理系统及方法,解决了靠人工经验填写下月企业用电所需的需量,一旦有误将产生大量的超需罚款,使得企业产生严重的经济损失问题。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是提供了一种企业用电需量智能管理系统,其特征在于,包括第一智能电表、第二智能电表,第一智能电表位于企业用电总负载处,第二智能电表位于储能系统的输出处,第一智能电表、第二智能电表分别与电能管理系统平台连接,电能管理系统平台连接储能系统,储能系统通过开关与电网连接,第一智能电表、第二智能电表之间设有本地负载,本地负载与储能系统连接。
优选地,所述的第一智能电表、第二智能电表分别通过485通讯方式与电能管理系统平台连接。
优选地,所述的电能管理系统平台通过以太网/485通讯方式连接储能系统。
一种使用企业用电需量智能管理系统的管理方法,其特征在于,所述的电能管理系统平台内保存往年各月实际使用需量值W(n)m,其中n表示当年年份,m表示月份,各往年份用需量总和为:
各月份所占百分比为:E(n-1)m=W(n-1)m/Wn-1*100%。
依次类推各月份所占百分比为:
E(n-2)m=W(n-2)m/Wn-2*100%。
各年总需量差为:ΔWn-1=Wn-1-Wn-2,依次类推,ΔWn-2=Wn-2-Wn-3
ΔWn-3=Wn-3-Wn-4
根据ΔWn-1,ΔWn-2,ΔWn-3,预测ΔWn=A1*ΔWn-1+A2*ΔWn-2+A3*ΔWn-3,其中A1,A2,A3为年度年需量变化值的权重值,得到本年度Wn=ΔWn+Wn-1,根据往年月份占比E(n-1)m,E(n-2)m....预测本年度各月份占比:
E(n)m=B1*E(n-1)m+B2*E(n-2)m+B3*E(n-3)m,其中B1,B2,B3为年度月需量变化值的权重值,所以得到本年度当月需量预测值为:W(n)m=Wn*E(n)m,当实际负荷大于设置的需量值时,电能管理系统平台将控制储能系统放电,使实际负荷不超过设置的最大需量值,储能系统在充电时也不超过设置的最大需量值。
优选地,所述的年度需量变化值的权重值为越靠近本年度权重越大。
优选地,所述的储能系统包括储能逆变器和储能电池,设储能电池额定容量为M,储能电池当前电量为SOC(电池剩余电量),储能电池待充剩余电量为SOC1=1-SOC,充电功率调整时间间隔为t1,剩余充电时间为t2,充电系数为k,偏置功率为Poffset。在第n时刻充电功率Pn、剩余SOCn+1分别为:
时刻n:Pn=k*M*SOCn/(t2-(n-1)*t1)+Poffset,经t1后,剩余电量SOCn+1=SOCn-Pn*t1/M,当SOCn+1<=1%时,即为充满状态。
本发明结构简单,具有预测当年度当月份需量上报值功能,具有能够有效调整储能系统工作状态,达到需量补偿功能,简化人工经验的不足。根据往年各月用电的实际情况,综合本年度各月已经发生的用电量,EMS(电能管理系统)平台通过历史使用需量智能计算下月需上报量,并控制储能系统充电/放电,确保实际使用电量不超过上报需量值。
附图说明
图1为一种企业用电需量智能管理系统的示意图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂,兹以优选实施例,并配合附图作详细说明如下。
一种企业用电需量智能管理系统,如图1所示,其包括第一智能电表300、第二智能电表301、储能系统200、EMS(电能管理系统)平台400。第一智能电表300位于企业用电总负载处,第二智能电表301位于储能系统200的输出处,EMS(电能管理系统)平台400通过485通讯方式连接第一智能电表300、第二智能电表301,EMS(电能管理系统)平台400通过以太网/485通讯方式连接储能系统200,储能系统200通过开关与电网连接,第一智能电表300、第二智能电表301之间设有本地负载,本地负载与储能系统200连接。
一种企业用电需量智能管理方法,包括以下计算方法,EMS(电能管理系统)平台400保存有往年各月实际使用需量值W(n)m,其中n表示当年年份,m表示月份。各往年份用需量总和为:
各月份所占百分比为:E(n-1)m=W(n-1)m/Wn-1*100%。
依次类推各月份所占百分比为:
E(n-2)m=W(n-2)m/Wn-2*100%。
各年总需量差为:ΔWn-1=Wn-1-Wn-2,依次类推,ΔWn-2=Wn-2-Wn-3,ΔWn-3=Wn-3-Wn-4
根据ΔWn-1,ΔWn-2,ΔWn-3,预测ΔWn=A1*ΔWn-1+A2*ΔWn-2+A3*ΔWn-3,其中A1,A2,A3为年度年需量变化值的权重值(该值特点为越靠近本年度权重越大),(本实例中,A1=0.5,A2=0.3,A3=0.2)得到本年度Wn=ΔWn+Wn-1,根据往年月份占比E(n-1)m,E(n-2)m....预测本年度各月份占比:
E(n)m=B1*E(n-1)m+B2*E(n-2)m+B3*E(n-3)m,其中B1,B2,B3为年度月需量变化值的权重值(该值特点为越靠近本年度权重越大),(本实例中,B1=0.7,B2=0.2,B3=0.1)所以得到本年度当月需量预测值为:
W(n)m=Wn*E(n)m
当实际负荷大于设置的需量值时,电能管理系统平台400将控制储能系统200放电,使实际负荷不超过设置的最大需量值,储能系统200在充电时也不超过设置的最大需量值。储能系统200充电时即要能将电池充满又需要保证电池的使用寿命,所以充电功率的大小是关键。
储能系统200包括储能逆变器和储能电池,一般设在夜间谷电时充电,设储能电池额定容量为M=1MWH,储能电池当前电量为SOC=1%,储能电池待充剩余电量为SOC1=1-SOC=99%,充电功率调整时间间隔为t1=0.05H,剩余充电时间为t2=8H,充电系数为k=1.3,偏置功率为Poffset=60KW。在第n时刻充电功率Pn、剩余SOCn+1分别为:其中n=1,2....
时刻n:Pn=k*M*SOCn/(t2-(n-1)*t1)+Poffset,经t1后,剩余电量SOCn+1=SOCn-Pn*t1/M
通过以上计算,当SOCn+1<=1%时,即为充满状态,可以通过调整Poffset值以及t1值,来保证在规定时间内以比较合理的充电功率将储能电池充满电。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施咧对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (6)

1.一种企业用电需量智能管理系统,其特征在于,包括第一智能电表(300)、第二智能电表(301),第一智能电表(300)位于企业用电总负载处,第二智能电表(301)位于储能系统(200)的输出处,第一智能电表(300)、第二智能电表(301)分别与电能管理系统平台(400)连接,电能管理系统平台(400)连接储能系统(200),储能系统(200)通过开关与电网连接,第一智能电表(300)、第二智能电表(301)之间设有本地负载,本地负载与储能系统(200)连接。
2.如权利要求1所述的一种企业用电需量智能管理系统,其特征在于,所述的第一智能电表(300)、第二智能电表(301)分别通过485通讯方式与电能管理系统平台(400)连接。
3.如权利要求1所述的一种企业用电需量智能管理系统,其特征在于,所述的电能管理系统平台(400)通过以太网/485通讯方式连接储能系统(200)。
4.一种使用如权利要求1所述的企业用电需量智能管理系统的管理方法,其特征在于,所述的电能管理系统平台(400)内保存往年各月实际使用需量值W(n)m,其中n表示当年年份,m表示月份,各往年份用需量总和为:
各月份所占百分比为:E(n-1)m=W(n-1)m/Wn-1*100%。依次类推各月份所占百分比为:
E(n-2)m=W(n-2)m/Wn-2*100%。
各年总需量差为:ΔWn-1=Wn-1-Wn-2,依次类推,ΔWn-2=Wn-2-Wn-3,ΔWn-3=Wn-3-Wn-4
根据ΔWn-1,ΔWn-2,ΔWn-3,预测ΔWn=A1*ΔWn-1+A2*ΔWn-2+A3*ΔWn-3,其中A1,A2,A3为年度年需量变化值的权重值,得到本年度Wn=ΔWn+Wn-1,根据往年月份占比E(n-1)m,E(n-2)m....预测本年度各月份占比:
E(n)m=B1*E(n-1)m+B2*E(n-2)m+B3*E(n-3)m,其中B1,B2,B3为年度月需量变化值的权重值,所以得到本年度当月需量预测值为:W(n)m=Wn*E(n)m,当实际负荷大于设置的需量值时,电能管理系统平台(400)将控制储能系统(200)放电,使实际负荷不超过设置的最大需量值,储能系统(200)在充电时也不超过设置的最大需量值。
5.如权利要求4所述的一种企业用电需量智能管理方法,其特征在于,所述的年度需量变化值的权重值为越靠近本年度权重越大。
6.如权利要求4所述的一种企业用电需量智能管理方法,其特征在于,所述的储能系统(200)包括储能逆变器和储能电池,设储能电池额定容量为M,储能电池当前电量为SOC,储能电池待充剩余电量为SOC1=1-SOC,充电功率调整时间间隔为t1,剩余充电时间为t2,充电系数为k,偏置功率为Poffset。在第n时刻充电功率Pn、剩余SOCn+1分别为:
时刻n:Pn=k*M*SOCn/(t2-(n-1)*t1)+Poffset,经t1后,剩余电量SOCn+1=SOCn-Pn*t1/M,当SOCn+1<=1%时,即为充满状态。
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