CN112421618A - 电气设备控制方法、装置和电气系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电气设备控制方法、装置和电气系统，该方法包括：在接收到待接入电气设备的接入请求后，检测电网络的电气参数的剩余量；当电网络的电气参数的剩余量未达到待接入电气设备的电气参数需求量时，对电网络中的电气设备进行电气参数限制；若对电网络中的电气设备进行电气参数限制后，电网络的电气参数的剩余量达到待接入电气设备的电气参数需求量，则将待接入电气设备接入电网络。通过优化电网络中电气设备的电气参数，可以降低电网络的用电容量配置，进行用电容量节容控制，提高电气设备的有效使用率，降低了投资成本。

Description

电气设备控制方法、装置和电气系统

技术领域

本申请涉及电气设备控制技术领域，特别是涉及一种电气设备控制方法、装置和电气系统。

背景技术

随着科技的发展和社会的不断进步，越来越多的电气设备的出现，给人们的日常生活和工作带来了更多的方便。

在做电网络配电容量选择以及对应的设计时，传统的用电容量配置方式是考虑多个负载的最大功率运行，将多个功率做统计累加，配电容量往往会选择很大，而且设备也需要跟着最大做匹配，这样最终将会导致配电容量以及电气设备的容量需要选择更大，增加了投资成本。

发明内容

基于此，有必要针对传统的用电容量配置方式会增加投资成本的问题，提供一种电气设备控制方法、装置和电气系统，能够达到有效降低投资成本的效果。

一种电气设备控制方法，包括：

在接收到待接入电气设备的接入请求后，检测电网络的电气参数的剩余量；

当所述电网络的电气参数的剩余量未达到所述待接入电气设备的电气参数需求量时，对所述电网络中的电气设备进行电气参数限制；

若对所述电网络中的电气设备进行电气参数限制后，所述电网络的电气参数的剩余量达到所述待接入电气设备的电气参数需求量，则将所述待接入电气设备接入所述电网络。

在其中一个实施例中，所述电气参数为功率或电流。

在其中一个实施例中，在接收到待接入电气设备的接入请求后，检测电网络的电气参数的剩余量之后，还包括：

当所述电网络的电气参数的剩余量达到所述待接入电气设备的电气参数需求量时，则将所述待接入电气设备接入所述电网络。

在其中一个实施例中，所述对所述电网络中的电气设备进行电气参数限制，包括：

对所述电网络中允许电气参数降额的电气设备，根据预设优先级进行电气参数降额运行控制。

在其中一个实施例中，所述对所述电网络中允许电气参数降额的电气设备，根据预设优先级进行电气参数降额运行控制之后，包括：

所述电网络中所有允许电气参数降额的电气设备完成电气参数降额运行后，若所述电网络的电气参数的剩余量仍未达到所述待接入电气设备的电气参数需求量，则对所述电网络中允许自动关闭的电气设备，根据预设优先级进行关闭。

在其中一个实施例中，若对所述电网络中的电气设备进行电气参数限制后，所述电网络的电气参数的剩余量仍未达到所述待接入电气设备的电气参数需求量，该方法还包括：

控制所述待接入电气设备进入等待状态预设时长后，返回所述检测电网络的电气参数的剩余量的步骤。

在其中一个实施例中，若对所述电网络中的电气设备进行电气参数限制后，所述电网络的电气参数的剩余量仍未达到所述待接入电气设备的电气参数需求量，该方法还包括：输出电气参数不足提示信息。

一种电气设备控制装置，包括：

参数检测模块，用于在接收到待接入电气设备的接入请求后，检测电网络的电气参数的剩余量；

参数限制模块，用于当所述电网络的电气参数的剩余量未达到所述待接入电气设备的电气参数需求量时，对所述电网络中的电气设备进行电气参数限制；

设备控制模块，用于若对所述电网络中的电气设备进行电气参数限制后，所述电网络的电气参数的剩余量达到所述待接入电气设备的电气参数需求量，则将所述待接入电气设备接入所述电网络。

一种电气系统，包括电气设备和控制装置，所述电气设备和所述控制装置均连接电网络，所述控制装置用于根据上述的方法进行电气设备控制。

在其中一个实施例中，所述控制装置为能源路由器。

上述电气设备控制方法、装置和电气系统，在接收到待接入电气设备的接入请求时，如果电网络的电气参数的剩余量未达到接入电气设备的电气参数需求量时，则对电网络中的电气设备进行电气参数限制，使电网络的电气参数的剩余量达到接入电气设备的电气参数需求量后，将待接入电气设备接入电网络。通过优化电网络中电气设备的电气参数，可以降低电网络的用电容量配置，进行用电容量节容控制，提高电气设备的有效使用率，降低了投资成本。

附图说明

图1为一实施例中电气设备控制方法的流程图；

图2为一实施例中对电网络中的电气设备进行电气参数限制的流程图；

图3为一实施例中电气设备控制装置的结构框图；

图4为一实施例中电气系统的结构示意图；

图5为一实施例中电气系统的控制逻辑示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

现有技术中的将多个功率做统计累加进行用电容量配置，配电容量往往会选择很大，而且设备也需要跟着最大做匹配，这样最终将会导致配电容量以及电气设备的容量需要选择更大，增加了设备的投资成本。在实际使用的过程中，全部设备在均在最大运行时间是很少的。例如，某家庭的配电功率配置为6kW，家里一般不会同时将所有电气都同时打开，大多情况使用的电容量占比只有配置容量占比的40-70％。这样将会导致家庭配置的断路器容量比较大，社区的变压器容量比较大，增加很多成本投入。

基于以上原因，本申请提供了一种电气设备用电容量节容控制方案，可以有调节的将部分负荷进行限制或者调整，对设备进行系统错开运行或降频运行等，可以有效降低配电容量的峰值，电气设备可以运行在设定的功率范围，能够提高峰平比(用电高峰值/用电平均值)、提高电以及电气设备的有效利用率，并且降低用电容量及设备的投资。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种电气设备控制方法，包括：

步骤S110：在接收到待接入电气设备的接入请求后，检测电网络的电气参数的剩余量。

其中，电网络用于接入外部电源并对连接的电气设备进行供电，电气设备可以是热水器、冰箱、空调等负载。各电气设备通过对应的端点与电网络连接，在闭合电气设备的电源开关后，由电网络通过端点给电气设备供电。电气参数的具体类型也不是唯一的，可以是功率或电流等。为便于理解，以下均以功率作为电气参数为例进行说明。

具体地，可通过能源路由器连接电网络的电源输入端，以及连接电气设备的各个端点。通过预先获取电网络的总输入功率和各电气设备的运行功率并录入到能源路由器，利用能源路由器实时监测电网络中已经使用的功率。当用户需要使用其他电气设备时，可通过电气设备的操作面板发送启动请求命令至能源路由器，能源路由器在接收到启动请求命令后，结合电网络的总输入功率和已经使用的功率，可直接计算得到电网络当前可用的剩余功率。

步骤S120：当电网络的电气参数的剩余量未达到待接入电气设备的电气参数需求量时，对电网络中的电气设备进行电气参数限制。

具体地，还可通过能源路由器预先保存每个电气设备的电气参数限制设置数据，例如，电气参数限制设置数据可以包括是否允许进行限功率，或者短时间停止运行等设置参数，以便能源路由器可以对电气设备进行启动、停止、限功率等控制。当检测到电网络当前可用的剩余功率小于待接入电气设备的运行功率需求时，则可认为电网络的剩余功率未达到待接入电气设备所需要的运行功率，无法保证对待接入电气设备的正常供电，此时能源路由器通过对电气设备进行限功率或短时间停止运行控制，使得电网络可空余出更多可用的剩余功率，以满足待接入电气设备的运行功率需求。

在一个实施例中，步骤S110之后，该方法还包括：当电网络的电气参数的剩余量达到待接入电气设备的电气参数需求量时，则将待接入电气设备接入电网络。若电网络中可用的剩余功率足够满足待接入电气设备的运行功率需求，则可直接将待接入电气设备接入电网络，对待接入电气设备进行供电。

步骤S130：若对电网络中的电气设备进行电气参数限制后，电网络的电气参数的剩余量达到待接入电气设备的电气参数需求量，则将待接入电气设备接入电网络。

通过将电网络中的电气设备进行限功率、短时间停止等限制后，能源路由器再次检测电网络的电气参数的剩余量是否大于或等于待接入电气设备的电气参数需求量，若是，则说明电网络可用的剩余功率可满足待接入电气设备的运行功率需求，能源路由器将待接入电气设备接入电网络，将电网络的电能通过对应端点输送给待接入电气设备进行供电。可以理解，当对电网络中所有允许限制的电气设备均进行功率后，如果电网络的电气参数的剩余量仍未达到待接入电气设备的电气参数需求量，则可使待接入电气设备处于等待状态，当用户手动关闭电网络中的部分电气设备后，再分析是否可以将待接入电气设备接入电网络。

上述电气设备控制方法，在接收到待接入电气设备的接入请求时，如果电网络的电气参数的剩余量未达到接入电气设备的电气参数需求量时，则对电网络中的电气设备进行电气参数限制，使电网络的电气参数的剩余量达到接入电气设备的电气参数需求量后，将待接入电气设备接入电网络。通过优化电网络中电气设备的电气参数，可以降低电网络的用电容量配置，进行用电容量节容控制，提高电气设备的有效使用率，降低了投资成本。

对电网络中的电气设备进行电气参数限制的方式并不是唯一的，可包括进行限功率、短时间停止或者其他限制手段中的一种或多种的组合。在一个实施例中，如图2所示，步骤S120中对电网络中的电气设备进行电气参数限制，包括步骤S122：对电网络中允许电气参数降额的电气设备，根据预设优先级进行电气参数降额运行控制。

具体地，可根据电气设备的使用重要性划分不同的优先级别并保存在能源路由器。当需要对电网络中的电气设备进行电气参数限制时，能源路由器首先将允许功率降额的电气设备中，优先级最低的电气设备开始进行功率限制。如果进行功率限制后使得电网络满足待接入电气设备的功率，则将待接入电气设备接入电网络。如果电网络仍不满足待接入电气设备的功率，则继续按照优先级对电气设备进行功率限额，依次类推，直到满足待接入电气设备的功率。

本实施例中，按照优先级对电网络中允许电气参数降额的电气设备依次进行降额限制，确保重要设备的正常运行需求，提高了电气设备的运行可靠性。

进一步地，在一个实施例中，步骤S122之后，步骤S120还包括步骤S124：电网络中所有允许电气参数降额的电气设备完成电气参数降额运行后，若电网络的电气参数的剩余量仍未达到待接入电气设备的电气参数需求量，则对电网络中允许自动关闭的电气设备，根据预设优先级进行关闭。

对应地，如果电网络中所有允许限制功率的电气设备均进行功率降额后仍不满足待接入电气设备的功率，则从电网络中允许自动关闭的电气设备中，优先级最低的电气设备开始关闭。如果进行关闭优先级最低的电气设备使得电网络满足待接入电气设备的功率，则将待接入电气设备接入电网络。如果电网络仍不满足待接入电气设备的功率，则继续按照优先级关闭电气设备，依次类推，直到满足待接入电气设备的功率。

本实施例中，按照优先级对电网络中允许自动关闭的电气设备依次进行关闭，优先确保重要设备的开启，同样提高了电气设备的运行可靠性。

在一个实施例中，若对电网络中的电气设备进行电气参数限制后，电网络的电气参数的剩余量仍未达到待接入电气设备的电气参数需求量，该方法还包括：控制待接入电气设备进入等待状态预设时长后，返回检测电网络的电气参数的剩余量的步骤。

具体地，预设时长的具体取值并不唯一，可根据实际需求设置。当对电网络中所有允许功率限制和自动关闭的电气设备均进行限制后，如果电网络可用的剩余功率仍未达到待接入电气设备的运行功率需求，则将待接入电气设备设置为等待状态并开始计时，当计时达到预设时长后返回步骤S110中再次检测电网络的电气参数的剩余量。如果等待过程中用户对电网络中部分电气设备进行了手动关闭，则可重新计算电网络可用的剩余功率分析是否满足待接入电气设备的运行功率需求。

此外，在一个实施例中，若对电网络中的电气设备进行电气参数限制后，电网络的电气参数的剩余量仍未达到待接入电气设备的电气参数需求量，该方法还包括：输出电气参数不足提示信息。

输出电气参数不足提示信息的方式并不是唯一的，可以是通过显示器显示预设信息，也可以是控制扬声器播放预设语音，可以通过控制报警器进行声光报警，还可以是采用以上多种方式的组合。当对电网络中所有允许功率限制和自动关闭的电气设备均进行限制后，如果电网络可用的剩余功率仍未达到待接入电气设备的运行功率需求，还输出提示信息以提醒用户电网络剩余功率不足，用户在收到提示信息后可以是选择稍后再使用待接入电气设备，也可以是选择通过手动关闭部分电气设备以使得待接入电气设备可接入电网络。

在一个实施例中，如图3所示，还提供了一种电气设备控制装置，包括参数检测模块110、参数限制模块120和设备控制模块130。

参数检测模块110用于在接收到待接入电气设备的接入请求后，检测电网络的电气参数的剩余量；参数限制模块120用于当电网络的电气参数的剩余量未达到待接入电气设备的电气参数需求量时，对电网络中的电气设备进行电气参数限制；设备控制模块130用于若对电网络中的电气设备进行电气参数限制后，电网络的电气参数的剩余量达到待接入电气设备的电气参数需求量，则将待接入电气设备接入电网络。其中，电气参数的具体类型也不是唯一的，可以是功率或电流等。

在一个实施例中，参数限制模块120还用于当电网络的电气参数的剩余量达到待接入电气设备的电气参数需求量时，则将待接入电气设备接入电网络。

在一个实施例中，参数限制模块120对电网络中允许电气参数降额的电气设备，根据预设优先级进行电气参数降额运行控制。

在一个实施例中，参数限制模块120还在电网络中所有允许电气参数降额的电气设备完成电气参数降额运行后，若电网络的电气参数的剩余量仍未达到待接入电气设备的电气参数需求量，则对电网络中允许自动关闭的电气设备，根据预设优先级进行关闭。

在一个实施例中，若对电网络中的电气设备进行电气参数限制后，电网络的电气参数的剩余量仍未达到待接入电气设备的电气参数需求量，设备控制模块130还控制待接入电气设备进入等待状态预设时长后，控制参数检测模块110再次检测电网络的电气参数的剩余量。

在一个实施例中，若对电网络中的电气设备进行电气参数限制后，电网络的电气参数的剩余量仍未达到待接入电气设备的电气参数需求量，设备控制模块130还输出电气参数不足提示信息。

关于电气设备控制装置的具体限定可以参见上文中对于电气设备控制方法的限定，在此不再赘述。上述电气设备控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

上述电气设备控制装置，在接收到待接入电气设备的接入请求时，如果电网络的电气参数的剩余量未达到接入电气设备的电气参数需求量时，则对电网络中的电气设备进行电气参数限制，使电网络的电气参数的剩余量达到接入电气设备的电气参数需求量后，将待接入电气设备接入电网络。通过优化电网络中电气设备的电气参数，可以降低电网络的用电容量配置，进行用电容量节容控制，提高电气设备的有效使用率，降低了投资成本。

在一个实施例中，还提供了一种电气系统，包括电气设备和控制装置，电气设备和控制装置均连接电网络，控制装置用于根据上述的方法进行电气设备控制。控制装置的具体类型并不唯一，在一个实施例中，控制装置为能源路由器。

上述电气系统，在接收到待接入电气设备的接入请求时，如果电网络的电气参数的剩余量未达到接入电气设备的电气参数需求量时，则对电网络中的电气设备进行电气参数限制，使电网络的电气参数的剩余量达到接入电气设备的电气参数需求量后，将待接入电气设备接入电网络。通过优化电网络中电气设备的电气参数，可以降低电网络的用电容量配置，进行用电容量节容控制，提高电气设备的有效使用率，降低了投资成本。

为便于更好地理解上述电气设备控制方法、装置和电气系统，下面结合具体实施例对电气系统进行详细解释说明。

如图4所示为电气系统的结构示意图，电网络中的母线连接电源输入端，并通过不同端点分别连接暖通设备、热水器、冰箱等共N个负载，能源路由器连接电源输入端和各端点进行电流检测，将负载运行监控数据反馈至能源路由器。对该系统中的总输入以及各个设备做监测(或者选择部分重要可控制的设备做监测)，为下一部逻辑判断提供相关的数据依据。

电气系统的控制逻辑示意图如5所示，各个电气设备的运行功率以及电流等相关参数提前录入能源路由器中，可用通过能源路由器设置设备是否允许进行限功率、或者短时间停止运行等功能。能源路由器可以对设备进行启动、停止、限功率等控制。具体地，可预先记录哪些设备可以短时停止，哪些设备可以进行功率限制；例如：1、房间或者厂房里面有很多盏灯，将可以适当停止一部分灯。还可加入智能判断，当人数比较多的区域，可以切断更多一些。2、设备的限功率：例如空调设备，尤其的变频空调更适合，可以在短时限制空调的运行功率，空调还是可以正常运行，只是制冷效果相对慢一点。

首先，对设备的属性进行分类设定，包括是否允许关闭、是否允许限制功率、此外还对设备进行优先级设定，分为允许自动控制以及手动强制关闭，对于一些重要的设备则设定不允许关闭等。

发出设备投入命令时，能源路由器收到设备的启动命令后则启动判断逻辑，对比当前可用的功率(电源的输入功率-已经使用的功率)或者电流。若满足该投入设备的电气参数，则可用直接启动该设备。若不满足，则对该电网络下的设备进行选择(例如选择空调)进行限制功率降额运行，或者关闭非必要的设备。若达到启动的电气参数，则运行启动；否则进入等待状态，等待时间T之后再进行检测和限制功率、或者关闭非重要的设备，直至满足开机条件为止。

在整个控制过程中，先对优先比较低的设备进行限功率，仍然不满足的新投入设备的功率时，再进行次优先的设备限功率，依次类推，直到满足。若不满足则关闭优先低的设备，依次类推，直到满足为止。若所有已经限制的功率设备均已经限制，且可以关闭的设备也都关闭，仍然不满足新投入设备的功率，即当前可用功率，以及电网络中所有可关闭设备和限功率设备节省的功率之和，仍达不到待接入设备的最低使用功率，则发出提示，且新投入的设备不启动。

上述电气系统，通过系统的多个端点检测、容量计算比较，对部分可调整、可限制的设备进行限功率(或者限电流)，降低电源输入的峰值与谷值差异。可以有效降低配电容量的峰值，电气设备可以运行在设定的功率范围，能够提高峰平比(用电高峰值/用电平均值)、提高电以及电气设备的有效利用率，并且降低用电容量及设备的投资。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电气设备控制方法，其特征在于，包括：

在接收到待接入电气设备的接入请求后，检测电网络的电气参数的剩余量；

当所述电网络的电气参数的剩余量未达到所述待接入电气设备的电气参数需求量时，对所述电网络中的电气设备进行电气参数限制；

若对所述电网络中的电气设备进行电气参数限制后，所述电网络的电气参数的剩余量达到所述待接入电气设备的电气参数需求量，则将所述待接入电气设备接入所述电网络。

2.根据权利要求1所述的电气设备控制方法，其特征在于，所述电气参数为功率或电流。

3.根据权利要求1所述的电气设备控制方法，其特征在于，在接收到待接入电气设备的接入请求后，检测电网络的电气参数的剩余量之后，还包括：

当所述电网络的电气参数的剩余量达到所述待接入电气设备的电气参数需求量时，则将所述待接入电气设备接入所述电网络。

4.根据权利要求1所述的电气设备控制方法，其特征在于，所述对所述电网络中的电气设备进行电气参数限制，包括：

对所述电网络中允许电气参数降额的电气设备，根据预设优先级进行电气参数降额运行控制。

5.根据权利要求4所述的电气设备控制方法，其特征在于，所述对所述电网络中允许电气参数降额的电气设备，根据预设优先级进行电气参数降额运行控制之后，包括：

所述电网络中所有允许电气参数降额的电气设备完成电气参数降额运行后，若所述电网络的电气参数的剩余量仍未达到所述待接入电气设备的电气参数需求量，则对所述电网络中允许自动关闭的电气设备，根据预设优先级进行关闭。

6.根据权利要求1所述的电气设备控制方法，其特征在于，若对所述电网络中的电气设备进行电气参数限制后，所述电网络的电气参数的剩余量仍未达到所述待接入电气设备的电气参数需求量，该方法还包括：

控制所述待接入电气设备进入等待状态预设时长后，返回所述检测电网络的电气参数的剩余量的步骤。

7.根据权利要求6所述的电气设备控制方法，其特征在于，若对所述电网络中的电气设备进行电气参数限制后，所述电网络的电气参数的剩余量仍未达到所述待接入电气设备的电气参数需求量，该方法还包括：输出电气参数不足提示信息。

8.一种电气设备控制装置，其特征在于，包括：

参数检测模块，用于在接收到待接入电气设备的接入请求后，检测电网络的电气参数的剩余量；

参数限制模块，用于当所述电网络的电气参数的剩余量未达到所述待接入电气设备的电气参数需求量时，对所述电网络中的电气设备进行电气参数限制；

设备控制模块，用于若对所述电网络中的电气设备进行电气参数限制后，所述电网络的电气参数的剩余量达到所述待接入电气设备的电气参数需求量，则将所述待接入电气设备接入所述电网络。

9.一种电气系统，其特征在于，包括电气设备和控制装置，所述电气设备和所述控制装置均连接电网络，所述控制装置用于根据权利要求1-7任意一项所述的方法进行电气设备控制。

10.根据权利要求9所述的电气系统，其特征在于，所述控制装置为能源路由器。

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