CN117890667A - 标准化计量箱的电力能源消耗监测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力监测技术领域，尤其涉及一种标准化计量箱的电力能源消耗监测方法及系统，该方法包括：设置用电设备组和计量箱组；根据计量箱中计量传感器对任意用电设备进行实时检测，根据检测结果确定用电设备的若干实时功率值；根据对用电设备的预设时段内的电流变化图和电压变化图进行分析，以根据分析结果获取功率因数值，根据功率因数值和若干实时功率值计算若干校准功率值；根据若干校准功率值绘制最终功率图，对最终功率图进行分析，获取任意用电设备的功率分析结果；根据任意用电设备的功率分析结果获取对所有用电设备的功率分析结果，根据对所有用电设备的功率分析结果确定储电设备的电能分配策略。本发明提高了电能使用效率。

Description

标准化计量箱的电力能源消耗监测方法及系统

技术领域

本发明涉及电力监测技术领域，尤其涉及一种标准化计量箱的电力能源消耗监测方法及系统。

背景技术

计量箱是为了计量电能所必需的计量器具和辅助设备的总体，包括电能表、计量用电压、电流互感器及其二次回路、电能计量屏、柜、箱等。

中国专利公开号为CN116165430A的专利文献公开了一种计量采集装置，涉及用电信息采集技术领域，该装置包括：采集终端、智能电能表和智能断路器；采集终端安装在变压器低压侧，用于采集主站发送的命令和台区下用户用能信息，并将命令通过智能电能表发送至智能断路器；智能电能表安装在计量箱内，用于进行电能计量和电压监测以生成电能数据，并向采集终端发送电能数据；智能断路器安装在计量箱内，用于根据指令控制重合闸和进行过欠压保护。

现有技术中电能分配往往依赖于经验或固定的分配规则，无法根据用电设备的实时需求和变化情况进行灵活调整，造成电能使用效率低的问题。

发明内容

为此，本发明提供一种标准化计量箱的电力能源消耗监测方法，通过对用电设备组的实时检测，以根据检测结果确定储电设备的电能分配策略可以解决电能使用效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种标准化计量箱的电力能源消耗监测方法，该方法包括：

设置用电设备组和计量箱组，其中，用电设备与计量箱一一对应；

根据所述计量箱中计量传感器对任意所述用电设备进行实时检测，根据检测结果确定用电设备的若干实时功率值；

根据对所述用电设备的预设时段内的电流变化图和电压变化图进行分析，以根据分析结果获取功率因素值，根据所述功率因数值和若干所述实时功率值计算若干校准功率值；

根据若干所述校准功率值绘制最终功率图，对所述最终功率图进行分析，获取任意用电设备的功率分析结果；

根据任意用电设备的功率分析结果获取对所有用电设备的功率分析结果，根据对所有用电设备的功率分析结果确定储电设备的电能分配策略。

进一步地，所述根据检测结果确定所述用电设备的若干实时功率值的步骤包括：

通过所述计量箱中计量传感器对所述用电设备的输入电流值和输入电压值在预设时段内进行实时检测，获取若干实时电流值和若干实时电压值，所述计量传感器包括电流计量传感器和电压计量传感器；

根据所述实时电流值和所述实时电压值计算所述用电设备的实时功率值。

进一步地，所述根据分析结果获取功率因素值的步骤包括：

根据若干所述实时电流值绘制电流变化图，根据若干所述实时电压值绘制电压变化图；

提取所述电流变化图的任意周期的波形，提取所述电压变化图相同周期对应的波形；

将提取的电流波形图与电压波形图绘制在同一坐标系中，选取所述电流波形图中零交叉点作为电流标记点，选取所述电压波形图中零交叉点作为电压标记点；

计算所述电流标记点与所述电压标记点之间的时间差；

根据所述时间差计算所述功率因数。

进一步地，所述根据若干所述校准功率值绘制最终功率图的步骤包括：

将若干所述校准功率值按照时间顺序以点的形式绘制在功率－时间直角坐标系中，获取初始功率图；

对所述初始功率图进行平稳度计算，根据计算结果识别初始功率图中异常点，将异常点进行去除，获取所述最终功率图。

进一步地，所述根据计算结果识别所述初始功率图中异常点的步骤包括：

将所述初始功率图中相邻两点的纵坐标差值绝对值除以横坐标差值绝对值，获取实际平稳度；

将所述实际平稳度与预设平稳度进行比较，当实际平稳度大于所述预设平稳度时，则获取实际平稳度对应位置的前一平稳度与后一平稳度，若前一平稳度小于预设平稳度且后一平稳度大于预设平稳度，则实际平稳度对应的两点中后一点对应的数据为异常点，若前一平稳度大于预设平稳度且后一平稳度小于预设平稳度，则实际平稳度对应的两点中前一点对应的数据为异常点。

进一步地，所述对所述最终功率图进行分析的步骤包括：

确定所述最终功率图中最大功率值和最小功率值；

对所述最终功率图中趋势进行分析，确定最终功率图中上升时段和下降时段；

对所述最终功率图的相邻时刻的功率消耗速率进行计算，获取若干功率消耗速率。

进一步地，所述根据对所有用电设备的最终功率图的分析结果确定储电设备的电能分配策略的步骤包括：

确定各个用电设备的功率上升时段和功率下降时段，判断所述用电设备组的功率上升重合时段和功率下降重合时段；

根据各个用电设备的功率上升重合时段和功率下降重合时段的功率消耗速率确定重合时段电能分配策略；

在各个用电设备的功率不重合时段，根据功率的上升或下降趋势确定非重合时段电能分配策略。

进一步地，所述根据各个用电设备的功率上升重合时段和功率下降重合时段的功率消耗速率确定重合时段电能分配策略的步骤包括：

将所述储电设备的储电值除以用电设备的数量获取各个用电设备的初始电能分配值；

当处于上升重合时段时，根据上升功率消耗速率确定各个用电设备的第一分配系数，根据所述第一分配系数和所述储电值确定所述储电设备的上升电能分配策略；

当处于下降重合时段时，根据下降功率消耗速率确定各个用电设备的第二分配系数，根据所述第二分配系数与所述初始电能分配值确定所述储电设备的下降电能分配策略；

将所述上升电能分配策略和所述下降电能分配策略作为所述重合时段电能分配策略。

进一步地，所述根据功率的上升或下降趋势确定非重合时段电能分配策略的步骤包括：

根据功率图的上升趋势确定上升用电设备和根据功率图的下降趋势确定下降用电设备；

根据上升用电设备和下降用电设备的功率消耗速率确定各个用电设备的第三分配系数；

根据所述第三分配系数与所述储电值确定所述储电设备的非重合时段电能分配策略。

进一步地，本发明还提供一种标准化计量箱的电力能源消耗监测系统，该系统包括：

设置模块，用以设置用电设备组和计量箱组，其中，用电设备与计量箱一一对应；

功率确定模块，与所述设置模块连接，用以根据所述计量箱中计量传感器对任意所述用电设备进行实时检测，根据检测结果确定用电设备的若干实时功率值；

校准模块，与所述功率确定模块连接，用以根据对所述用电设备的预设时段内的电流变化图和电压变化图进行分析，以根据分析结果获取功率因素值，根据所述功率因数值和若干所述实时功率值计算若干校准功率值；

分析模块，与所述校准模块连接，用以根据若干所述校准功率值绘制最终功率图，对所述最终功率图进行分析，获取任意用电设备的功率分析结果；

策略确定模块，与所述分析模块连接，用以根据任意用电设备的功率分析结果获取对所有用电设备的功率分析结果，根据对所有用电设备的功率分析结果确定储电设备的电能分配策略。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过设置用电设备组和计量箱组，并建立一一对应关系，实现对各个用电设备的独立监测，从而更精确地了解每个设备的电力消耗情况，通过实时检测用电设备的功率值，获取到用电设备的即时功率信息，为后续的功率分析和校准提供了实时、准确的数据支持，通过分析预设时段内的电流变化图和电压变化图，获取功率因素值，然后结合实时功率值计算校准功率值，更准确地反映设备的实际功率消耗情况，通过绘制最终功率图并进行分析，直观地看到设备的功率消耗趋势，便于分析和评估设备的电力消耗效率，通过对所有用电设备的功率分析结果进行综合，确定储电设备的电能分配策略，有效地优化电能的使用，避免电能的浪费，提高电能的使用效率。

尤其，通过计量箱中的计量传感器对用电设备的电流值和电压值在预设时段内进行实时检测，获取若干实时电流值和若干实时电压值，实时、准确地获取到用电设备的电流和电压数据，确保了数据的精确性和可靠性，为后续计算实时功率值提供了准确的数据基础，根据实时电流值和实时电压值计算用电设备的实时功率值，直观地了解用电设备的能量消耗速率，从而更好地掌握其能源消耗情况，为后续的能源消耗分析和策略制定提供准确数据，有效地优化电能的使用，避免电能的浪费，提高电能的使用效率。

尤其，通过绘制电压变化图，直观地展示电流和电压随时间的变化情况，为后续的分析提供了基础数据，通过电流和电压波形图绘制在同一坐标系中，使数据直观且易于分析，有助于识别相位差异，精确地标记零交叉点并计算时间差，准确测量电流和电压之间的相位差，从而提高功率因数计算的精确度，通过确定精确的功率因数，有助于为后续的能源消耗分析和策略制定提供准确数据，有效地优化电能的使用，避免电能的浪费，提高电能的使用效率。

尤其，通过对初始功率图进行平稳度计算，量化功率变化的稳定性和一致性，根据计算结果识别初始功率图中异常点，消除这些点对整体功率分析可能产生的干扰和误导，将这些异常点进行去除，从而获取最终功率图，提高了功率图的准确性和可靠性，为后续的策略制定和决策提供更加可靠的依据，有效地优化电能的使用，避免电能的浪费，提高电能的使用效率。

尤其，通过识别各个用电设备的功率上升和下降时段，更有效地分配储电设备的能量，确保在需求高峰时提供足够的电力，从而优化整体能源利用效率，确定功率上升重合时段和功率下降重合时段有助于在多个设备之间平衡负荷，根据用电设备的功率消耗速率来制定电能分配策略，最大化储电设备的效率，确保其在最需要的时候提供能量，并避免不必要的充放电循环，通过在重合和非重合时段采取不同的电能分配策略，保证电力系统的稳定运行，减少因功率波动引起的不稳定风险，有效地优化电能的使用，避免电能的浪费，提高电能的使用效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的标准化计量箱的电力能源消耗监测方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的标准化计量箱的电力能源消耗监测方法的第二种流程示意图；

图3为本发明实施例提供的标准化计量箱的电力能源消耗监测方法的第三种流程示意图；

图4为本发明实施例提供的标准化计量箱的电力能源消耗监测系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”“下”“左”“右”“内”“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，本发明实施例提供一种标准化计量箱的电力能源消耗监测方法，该方法包括：

步骤S100，设置用电设备组和计量箱组，其中，用电设备与计量箱一一对应；

步骤S200，根据所述计量箱中计量传感器对任意所述用电设备进行实时检测，根据检测结果确定所述用电设备的若干实时功率值；

步骤S300，根据对所述用电设备的预设时段内的电流变化图和电压变化图进行分析，以根据分析结果获取功率因素值，根据所述功率因数值和若干所述实时功率值计算若干校准功率值；

步骤S400，根据若干所述校准功率值绘制最终功率图，对所述最终功率图进行分析，获取任意用电设备的功率分析结果；

步骤S500，根据任意用电设备的功率分析结果获取对所有用电设备的功率分析结果，根据对所有用电设备的功率分析结果确定储电设备的电能分配策略。

具体而言，标准化计量箱是一种专门用于电力能源消耗的监测和计量的设备，其设计符合一定的标准和规范，以确保测量结果的准确性和可靠性，所述标准化计量箱的一种实施例为：DNH-3，这是一种三相四线计量箱，适用于交流电压为220V/380V，频率为50Hz的电力系统，在本发明实施例中标准化计量箱中的计量传感器能够实时检测用电设备的电流和电压值，为确定实时功率值提供基础数据。这些实时功率值反映了用电设备的能源消耗情况，是后续分析和策略制定的关键依据。

具体而言，本发明实施例通过设置用电设备组和计量箱组，并建立一一对应关系，实现对各个用电设备的独立监测，从而更精确地了解每个设备的电力消耗情况，通过实时检测用电设备的功率值，获取到用电设备的即时功率信息，为后续的功率分析和校准提供了实时、准确的数据支持，通过分析预设时段内的电流变化图和电压变化图，获取功率因素值，然后结合实时功率值计算校准功率值，更准确地反映设备的实际功率消耗情况，通过绘制最终功率图并进行分析，直观地看到设备的功率消耗趋势，便于分析和评估设备的电力消耗效率，通过对所有用电设备的功率分析结果进行综合，确定储电设备的电能分配策略，有效地优化电能的使用，避免电能的浪费，提高电能的使用效率。

参阅图2所示，所述根据检测结果确定所述用电设备的若干实时功率值的步骤包括：

步骤S210，通过所述计量箱中计量传感器对所述用电设备的输入电流值和输入电压值在预设时段内进行实时检测，获取若干实时电流值和若干实时电压值，所述计量传感器包括电流计量传感器和电压计量传感器；

步骤S220，根据所述实时电流值和所述实时电压值计算所述用电设备的实时功率值。

具体而言，通过所述计量传感器对所述用电设备的输入端进行测量，获取输入电流值和输入电压值，以直接反映设备对电能的需求和消耗情况。

具体而言，本发明实施例通过计量箱中的计量传感器对用电设备的电流值和电压值在预设时段内进行实时检测，获取若干实时电流值和若干实时电压值，实时、准确地获取到用电设备的电流和电压数据，确保了数据的精确性和可靠性，为后续计算实时功率值提供了准确的数据基础，根据实时电流值和实时电压值计算用电设备的实时功率值，直观地了解用电设备的能量消耗速率，从而更好地掌握其能源消耗情况，为后续的能源消耗分析和策略制定提供准确数据，有效地优化电能的使用，避免电能的浪费，提高电能的使用效率。

具体而言，所述根据分析结果获取功率因素值的步骤包括：

根据若干所述实时电流值绘制电流变化图，根据若干所述实时电压值绘制电压变化图；

提取所述电流变化图的任意周期的波形，提取所述电压变化图相同周期对应的波形；

将提取的电流波形图与电压波形图绘制在同一坐标系中，选取所述电流波形图中零交叉点作为电流标记点，选取所述电压波形图中零交叉点作为电压标记点；

计算所述电流标记点与所述电压标记点之间的时间差；

根据所述时间差计算所述功率因数。

具体而言，本发明实施例中确定所述电流变化图或所述电压变化图的周期波形可通过识别所述电流变化图或所述电压变化图中重复的波峰和波谷，测量连续两个波峰或波谷之间的时间差，近似地确定为周期，在此周期内的波形为周期波形。

具体而言，所述零交叉点为波形从正到负或从负到正穿越零点的位置；

所述功率因数，其中，为功率因数，T为波形对应的周期，Δt为时间差。

具体而言，本发明实施例通过绘制电压变化图，直观地展示电流和电压随时间的变化情况，为后续的分析提供了基础数据，通过电流和电压波形图绘制在同一坐标系中，使数据直观且易于分析，有助于识别相位差异，精确地标记零交叉点并计算时间差，准确测量电流和电压之间的相位差，从而提高功率因数计算的精确度，通过确定精确的功率因数，有助于为后续的能源消耗分析和策略制定提供准确数据，有效地优化电能的使用，避免电能的浪费，提高电能的使用效率。

具体而言，所述根据若干所述校准功率值绘制最终功率图的步骤包括：

将若干所述校准功率值按照时间顺序以点的形式绘制在功率－时间直角坐标系中，获取初始功率图；

对所述初始功率图进行平稳度计算，根据计算结果识别所述初始功率图中异常点，将异常点进行去除，获取所述最终功率图。

具体而言，本发明实施例通过对初始功率图进行平稳度计算，量化功率变化的稳定性和一致性，根据计算结果识别初始功率图中异常点，消除这些点对整体功率分析可能产生的干扰和误导，将这些异常点进行去除，从而获取最终功率图，提高了功率图的准确性和可靠性，为后续的策略制定和决策提供更加可靠的依据，有效地优化电能的使用，避免电能的浪费，提高电能的使用效率。

具体而言，所述根据计算结果识别所述初始功率图中异常点的步骤包括：

将所述初始功率图中相邻两点的纵坐标差值绝对值除以横坐标差值绝对值，获取实际平稳度；

将所述实际平稳度与预设平稳度进行比较，当所述实际平稳度大于所述预设平稳度时，则获取所述实际平稳度对应位置的前一平稳度与后一平稳度，若前一平稳度小于所述预设平稳度且后一平稳度大于所述预设平稳度，则所述实际平稳度对应的两点中后一点对应的数据为异常点，若前一平稳度大于预设平稳度且后一平稳度小于预设平稳度，则实际平稳度对应的两点中前一点对应的数据为异常点。

具体而言，当前一平稳度小于所述预设平稳度且后一平稳度小于所述预设平稳度，则所述实际平稳度对应的两点均不是异常点；

当前一平稳度大于所述预设平稳度且后一平稳度大于所述预设平稳度，则所述实际平稳度对应的两点均是异常点；

所述预设平稳度为。

具体而言，本发明实施例通过计算相邻点的平稳度来精确地定位异常数据点，有助于保留正常数据，同时剔除可能导致分析误差的异常值，通过比较实际平稳度与预设平稳度，并考虑前一平稳度与后一平稳度的变化，减少因临时波动或瞬时峰值而错误标记正常数据点为异常点的情况，使得获取的最终功率图结果准确，为后续的策略制定和决策提供更加可靠的依据，有效地优化电能的使用，避免电能的浪费，提高电能的使用效率。

具体而言，所述对所述最终功率图进行分析的步骤包括：

确定所述最终功率图中最大功率值和最小功率值；

对所述最终功率图中趋势进行分析，确定所述最终功率图中上升时段和下降时段；

对所述最终功率图的相邻时刻的功率消耗速率进行计算，获取若干功率消耗速率。

具体而言，本发明实施例确定所述最终功率图的上升时段和下降时段可通过将最终功率图分成若干时间段，分别评估每个时间段内的功率变化，如果功率在某个时间段内持续增加，则标记为上升时段，如果功率持续减少，则标记为下降时段获取。

参阅图3所示，所述根据对所有用电设备的最终功率图的分析结果确定储电设备的电能分配策略的步骤包括：

步骤S510，确定各个用电设备的功率上升时段和功率下降时段，判断所述用电设备组的功率上升重合时段和功率下降重合时段；

步骤S520，根据各个用电设备的功率上升重合时段和功率下降重合时段的功率消耗速率确定重合时段电能分配策略；

步骤S530，在各个用电设备的功率不重合时段，根据功率的上升或下降趋势确定非重合时段电能分配策略。

具体而言，本发明实施例通过识别各个用电设备的功率上升和下降时段，更有效地分配储电设备的能量，确保在需求高峰时提供足够的电力，从而优化整体能源利用效率，确定功率上升重合时段和功率下降重合时段有助于在多个设备之间平衡负荷，根据用电设备的功率消耗速率来制定电能分配策略，最大化储电设备的效率，确保其在最需要的时候提供能量，并避免不必要的充放电循环，通过在重合和非重合时段采取不同的电能分配策略，保证电力系统的稳定运行，减少因功率波动引起的不稳定风险，有效地优化电能的使用，避免电能的浪费，提高电能的使用效率。

具体而言，所述根据各个用电设备的功率上升重合时段和功率下降重合时段的功率消耗速率确定重合时段电能分配策略的步骤包括：

将所述储电设备的储电值除以用电设备的数量获取各个用电设备的初始电能分配值；

当处于上升重合时段时，根据上升功率消耗速率确定各个用电设备的第一分配系数，根据所述第一分配系数和所述储电值确定所述储电设备的上升电能分配策略；

当处于下降重合时段时，根据下降功率消耗速率确定各个用电设备的第二分配系数，根据所述第二分配系数与所述初始电能分配值确定所述储电设备的下降电能分配策略；

将所述上升电能分配策略和所述下降电能分配策略作为所述重合时段电能分配策略。

具体而言，本发明实施例所述初始电能分配值为a_初=a_总/n，式中，a_总为所述储电值，a_初为初始电能值，n为用电设备的数量，n为整数；

当处于上升重合时段时，设各个用电设备的上升功率消耗速率为p1、p2……pn，n为整数，则各个用电设备对应的第一分配系数分别为k1=p1/（p1+p2+……+pn）、k2=p2/（p1+p2+……+pn）……kn=pn/（p1+p2+……+pn），k1、k2……kn为第一分配系数，计算各个用电设备的储电电能分配值为：a1=k1×a_总、a2=k2×a_总……an=kn×a_总，式中，a_总为所述储电值，a1、a2……an为各个用电设备获取的储电电能的分配值，所述上升电能分配策略根据各个用电设备获取的储电电能的分配值进行分配；

当处于下降重合时段时，设各个用电设备的下降功率消耗速率为q1、q2……qn，n为整数，则各个用电设备对应的第二分配系数分别为l1=q1/（q1+q2+……+qn）、l2=q2/（q1+q2+……+qn）……ln=qn/（q1+q2+……+qn），l1、l2……ln为第二分配系数，计算各个用电设备的储电电能分配值为：b1=a_初-l1×a_总、b2=a_初-l2×a_总……bn=a_初-ln×a_总，式中，a_总为所述储电值，b1、b2……bn为各个用电设备获取的储电电能的分配值，所述下降电能分配策略根据各个用电设备获取的储电电能的分配值进行分配。

具体而言，本发明实施例通过将储电设备的储电值均匀分配给各个用电设备，获取初始电能分配值，为后续的电能分配提供了一个基准值，确保了每个用电设备在开始时都能获得一定的电能供应，在功率上升重合时段，根据各个用电设备的上升功率消耗速率确定第一分配系数，并据此分配储电设备的电能，考虑了不同用电设备在功率上升时的实际能耗需求，能够确保电能被高效、合理地分配给能耗较大的设备，从而满足其快速增加的用电需求，在功率下降重合时段，根据各个用电设备的下降功率消耗速率确定第二分配系数，并结合初始电能分配值进行电能分配，考虑到了用电设备在功率下降时的能耗特点，通过调整分配系数，确保了电能能够被合理分配给各个设备，避免了能源的浪费，通过结合上升电能分配和下降电能分配作为重合时段电能分配策略，全面考虑用电设备在不同功率变化阶段的能耗需求，实现了电能的精细化管理和优化分配，有效地优化电能的使用，避免电能的浪费，提高电能的使用效率。

具体而言，所述根据功率的上升或下降趋势确定非重合时段电能分配策略的步骤包括：

根据功率图的上升趋势确定上升用电设备和根据功率图的下降趋势确定下降用电设备；

根据上升用电设备的功率消耗速率和下降用电设备的功率消耗速率确定各个用电设备的第三分配系数；

根据所述第三分配系数与所述储电值确定所述储电设备的非重合时段电能分配策略。

具体而言，本发明实施例设所述上升用电设备的功率消耗速率为c1、c2……ci，i为整数，所述下降用电设备的功率消耗速率为d1、d2……dj，j为整数，其中i+j=n，则上升用电设备对应的分配系数分别为e1=c1/（c1+c2+……+ci）、e2=c2/（c1+c2+……+ci）……ei=ci/（c1+c2+……+ci），下降用电设备对应的分配系数分别为f1=d1/（d1+d2+……+dj）、f2=d2/（d1+d2+……+dj）……fj=dj/（d1+d2+……+dj），e1、e2……ei、f1、f2……fj为第三分配系数，非重合时段电能分配策略为：g1=a_初+e1×a_初、g2=a_初+e2×a_初……gi=a_初+ei×a_初、g_i+1=a_初-f1×a_初、g_i+2=a_初-f2×a_初……gj=a_初-fj×a_初，式中，g1、g2……gi为上升设备获取的储电的电能值，g_i+1、g_i+2……gj为下降设备获取的储电的电能值。

具体而言，本发明实施例通过识别功率的上升或下降趋势，能够准确区分出上升用电设备和下降用电设备，有助于针对不同用电设备的能耗特点制定更为精准的电能分配策略，根据上升用电设备的功率消耗速率和下降用电设备的功率消耗速率确定第三分配系数，能够充分考虑不同用电设备在非重合时段的实际能耗需求，通过合理设置分配系数，确保电能被高效、公平地分配给各个用电设备，既满足了上升用电设备对电能的需求，又避免了下降用电设备因过度供电而造成的能源浪费，实现对电能的精细化管理和优化分配，有效地优化电能的使用，避免电能的浪费，提高电能的使用效率。

参阅图4所示，本发明实施例还提供一种标准化计量箱的电力能源消耗监测系统，该系统包括：

设置模块10，用以设置用电设备组和计量箱组，其中，用电设备与计量箱一一对应；

功率确定模块20，与所述设置模块10连接，用以根据所述计量箱中计量传感器对任意所述用电设备进行实时检测，根据检测结果确定所述用电设备的若干实时功率值；

校准模块30，与所述功率确定模块20连接，用以根据对所述用电设备的预设时段内的电流变化图和电压变化图进行分析，以根据分析结果获取功率因素值，根据所述功率因数值和若干所述实时功率值计算若干校准功率值；

分析模块40，与所述校准模块30连接，用以根据若干所述校准功率值绘制最终功率图，对所述最终功率图进行分析，获取任意用电设备的功率分析结果；

策略确定模块50，与所述分析模块40连接，用以根据任意用电设备的功率分析结果获取对所有用电设备的功率分析结果，根据对所有用电设备的功率分析结果确定储电设备的电能分配策略。

具体而言，本发明实施例提供的标准化计量箱的电力能源消耗监测系统能够执行上述标准化计量箱的电力能源消耗监测方法，实现相同的技术效果，在此不再赘述。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种标准化计量箱的电力能源消耗监测方法，其特征在于，包括：

设置用电设备组和计量箱组，其中，用电设备与计量箱一一对应；

根据所述计量箱中计量传感器对任意所述用电设备进行实时检测，根据检测结果确定用电设备的若干实时功率值；

根据对所述用电设备的预设时段内的电流变化图和电压变化图进行分析，以根据分析结果获取功率因素值，根据所述功率因数值和若干所述实时功率值计算若干校准功率值；

根据若干所述校准功率值绘制最终功率图，对所述最终功率图进行分析，获取任意用电设备的功率分析结果；

根据任意用电设备的功率分析结果获取对所有用电设备的功率分析结果，根据对所有用电设备的功率分析结果确定储电设备的电能分配策略。

2.根据权利要求1所述的标准化计量箱的电力能源消耗监测方法，其特征在于，所述根据检测结果确定所述用电设备的若干实时功率值的步骤包括：

通过所述计量箱中计量传感器对所述用电设备的输入电流值和输入电压值在预设时段内进行实时检测，获取若干实时电流值和若干实时电压值，所述计量传感器包括电流计量传感器和电压计量传感器；

根据所述实时电流值和所述实时电压值计算所述用电设备的实时功率值。

3.根据权利要求2所述的标准化计量箱的电力能源消耗监测方法，其特征在于，所述根据分析结果获取功率因素值的步骤包括：

根据若干所述实时电流值绘制电流变化图，根据若干所述实时电压值绘制电压变化图；

提取所述电流变化图的任意周期的波形，提取所述电压变化图相同周期对应的波形；

将提取的电流波形图与电压波形图绘制在同一坐标系中，选取所述电流波形图中零交叉点作为电流标记点，选取所述电压波形图中零交叉点作为电压标记点；

计算所述电流标记点与所述电压标记点之间的时间差；

根据所述时间差计算所述功率因数。

4.根据权利要求3所述的标准化计量箱的电力能源消耗监测方法，其特征在于，所述根据若干所述校准功率值绘制最终功率图的步骤包括：

将若干所述校准功率值按照时间顺序以点的形式绘制在功率－时间直角坐标系中，获取初始功率图；

对所述初始功率图进行平稳度计算，根据计算结果识别初始功率图中异常点，将异常点进行去除，获取所述最终功率图。

5.根据权利要求4所述的标准化计量箱的电力能源消耗监测方法，其特征在于，所述根据计算结果识别所述初始功率图中异常点的步骤包括：

将所述初始功率图中相邻两点的纵坐标差值绝对值除以横坐标差值绝对值，获取实际平稳度；

将所述实际平稳度与预设平稳度进行比较，当实际平稳度大于所述预设平稳度时，则获取实际平稳度对应位置的前一平稳度与后一平稳度，若前一平稳度小于预设平稳度且后一平稳度大于预设平稳度，则实际平稳度对应的两点中后一点对应的数据为异常点，若前一平稳度大于预设平稳度且后一平稳度小于预设平稳度，则实际平稳度对应的两点中前一点对应的数据为异常点。

6.根据权利要求5所述的标准化计量箱的电力能源消耗监测方法，其特征在于，所述对所述最终功率图进行分析的步骤包括：

确定所述最终功率图中最大功率值和最小功率值；

对所述最终功率图中趋势进行分析，确定最终功率图中上升时段和下降时段；

对所述最终功率图的相邻时刻的功率消耗速率进行计算，获取若干功率消耗速率。

7.根据权利要求6所述的标准化计量箱的电力能源消耗监测方法，其特征在于，所述根据对所有用电设备的最终功率图的分析结果确定储电设备的电能分配策略的步骤包括：

确定各个用电设备的功率上升时段和功率下降时段，判断所述用电设备组的功率上升重合时段和功率下降重合时段；

根据各个用电设备的功率上升重合时段和功率下降重合时段的功率消耗速率确定重合时段电能分配策略；

在各个用电设备的功率不重合时段，根据功率的上升或下降趋势确定非重合时段电能分配策略。

8.根据权利要求7所述的标准化计量箱的电力能源消耗监测方法，其特征在于，所述根据各个用电设备的功率上升重合时段和功率下降重合时段的功率消耗速率确定重合时段电能分配策略的步骤包括：

将所述储电设备的储电值除以用电设备的数量获取各个用电设备的初始电能分配值；

当处于上升重合时段时，根据上升功率消耗速率确定各个用电设备的第一分配系数，根据所述第一分配系数和所述储电值确定所述储电设备的上升电能分配策略；

当处于下降重合时段时，根据下降功率消耗速率确定各个用电设备的第二分配系数，根据所述第二分配系数与所述初始电能分配值确定所述储电设备的下降电能分配策略；

将所述上升电能分配策略和所述下降电能分配策略作为所述重合时段电能分配策略。

9.根据权利要求8所述的标准化计量箱的电力能源消耗监测方法，其特征在于，所述根据功率的上升或下降趋势确定非重合时段电能分配策略的步骤包括：

根据功率图的上升趋势确定上升用电设备和根据功率图的下降趋势确定下降用电设备；

根据上升用电设备和下降用电设备的功率消耗速率确定各个用电设备的第三分配系数；

根据所述第三分配系数与所述储电值确定所述储电设备的非重合时段电能分配策略。

10.一种应用如权利要求1-9任一项所述的标准化计量箱的电力能源消耗监测方法的系统，其特征在于，包括：

设置模块，用以设置用电设备组和计量箱组，其中，用电设备与计量箱一一对应；

功率确定模块，与所述设置模块连接，用以根据所述计量箱中计量传感器对任意所述用电设备进行实时检测，根据检测结果确定用电设备的若干实时功率值；

校准模块，与所述功率确定模块连接，用以根据对所述用电设备的预设时段内的电流变化图和电压变化图进行分析，以根据分析结果获取功率因素值，根据所述功率因数值和若干所述实时功率值计算若干校准功率值；

分析模块，与所述校准模块连接，用以根据若干所述校准功率值绘制最终功率图，对所述最终功率图进行分析，获取任意用电设备的功率分析结果；

策略确定模块，与所述分析模块连接，用以根据任意用电设备的功率分析结果获取对所有用电设备的功率分析结果，根据对所有用电设备的功率分析结果确定储电设备的电能分配策略。