TW201933724A

TW201933724A - 用電量管理系統

Info

Publication number: TW201933724A
Application number: TW107102254A
Authority: TW
Inventors: 彭成琪
Original assignee: 盛瑞科技股份有限公司
Priority date: 2018-01-22
Filing date: 2018-01-22
Publication date: 2019-08-16

Abstract

一種用電量管理系統，包括一第一監控單元、多個第二監控單元、一資料庫、一計算單元與一控制單元。第一監控單元適於測量整體的用電量，產生一總用電資訊。多個第二監控單元是連接至多個用電設備，適於測量該用電設備的用電量，產生一設備用電資訊。資料庫儲存了多筆用電歷史資料。計算單元是連接至該第一監控單元與資料庫。控制單元是連接至計算單元、第二監控單元與用電設備。其中，計算單元根據總用電資訊與用電歷史資料計算出一預估用電資訊，當預估用電資訊大於一用電臨界值時，控制單元根據設備用電資訊，降低用電設備的用電量。

Description

用電量管理系統

本發明提供一種用電量管理系統，特別是一種以滑差方法計算預估用電量，並且控制用電量的用電量管理系統

電力是重要民生資源之一，特別是在科技蓬勃發展現代社會，電力幾乎支撐了社會運作的基本動能。如今在國家持續發展的狀況下，電力取得並不難，反而是如何節約電費才是使用者比較在意的事情。而現在某些特殊性的電力用戶，會有較大的電力用量，例如：醫院、學校、研究單位、公司行號或工廠等用戶，其使用量相較於一般家庭用戶是非常大的。因此，這些大型機關通常會和電力公司特別簽訂用量的條約，訂立每月使用額度計費，降低每單位電量的價格。然而，一旦用戶的用電量超出預定的額度時，便會面臨更高額的電費甚至罰款。就算沒有經過特定條約，以度數計算的電費，也是有其節約的必要。因此，大型機關的用電量需要密集監控，並且給予控制來節省電費。然而目前多數用電量監控系統，功能多僅止於監控，對於實際用電的設備並沒有控制的作用，還需仰賴人為控制，控制的效率並不理想。綜上所述，如何有效率的控制大型機關的用電量，並且透過系統自動化控制，是本領域具通常知識者值得去思量的。

本發明提供一種用電量管理系統，透過監控用量電量與歷史用電量計算預估用電量，並予以控制避免用電量超過臨界值。本發明提供一種用電量管理系統，包括一第一監控單元、多個第二監控單元、一資料庫、一計算單元與一控制單元。第一監控單元與一電源連接，適於測量整體的用電量，產生一總用電資訊。多個第二監控單元是連接至外部的多個用電設備，適於測量該用電設備的用電量，產生一設備用電資訊。資料庫儲存了多筆用電歷史資料。計算單元是連接至該第一監控單元與該資料庫。控制單元是連接至計算單元、第二監控單元與用電設備。其中，計算單元根據總用電資訊與用電歷史資料計算出一預估用電資訊，當預估用電資訊大於一用電臨界值時，控制單元根據設備用電資訊，降低用電設備的用電量。上述之用電量管理系統，其中，電源為三相電源。上述之用電量管理系統，其中，還包括多個開關，分別設置於電源的三相線路上、用電設備與電源之間，且開關是與控制單元連接。上述之用電量管理系統，其中，控制單元透過控制開關降低電源的三相線路中的用電量。上述之用電量管理系統，其中，還包括一顯示器，適於顯示總用電資訊、該設備用電資訊與預估用電資訊。上述之用電量管理系統，其中，資料庫是透過網際網路與控制單元連接。上述之用電量管理系統，其中，控制單元是根據設備用電資訊判斷用電設備是否為閒置，並優先卸載閒置的用電設備。本發明還提供一種用電量管理的方法，包括： S10：測量一總用電資訊與個別的多個設備用電資訊； S20：紀錄一歷史用電資訊； S30：經由總用電資訊與歷史用電資訊，計算一預估用電資訊； S40：判斷預估用電資訊是否大於一用電臨界值；及 S50：若預估用電資訊大於該用電臨界值，卸載用電設備。

本發明提供一種用電量管理系統，監控各項設備的用電量，使用數據分析技術預估未來可能的用量電量，並在用電量超過額定值之前，將不必要的用電暫時卸載，避免用電量超過額度。請參閱圖1，圖1所繪示為本發明之用電量管理系統。本發明之電品質優化系統100包括第一監控單元110、多個第二監控單元120、計算單元130、一控制單元140與一資料庫150。第一監控單元110是與一電源10連接。第一監控單元110適於從電源10測量整體的用電量，整體的用電量為一個電力用戶的用電量，例如為研發機構、工廠或公司行號等，而整體的用電量也代表了該電力用戶中所有用電設備11的用電量總和。第一監控單元110會在測量整體的用電量之後，產生一總用電資訊。其中，在較佳實施例中，第一監控單元110所連接的電源10是一種三相電源。第二監控單元120是連接至系統外部的多個用電設備11，較佳實施例中每一個用電設備11都會配有一個第二監控單元120。第二監控單元120適於測量個別用電設備11的用電量，並且產生一設備用電資訊。用電設備11為電力用戶中所使用的設備，例如研究設備、醫療設備、電腦或家電等電子設備。資料庫150是一種伺服器，較佳實施例中是一種雲端伺服器，並透過網際網路與用電量管理系統100連接。資料庫150中儲存了多筆用電歷史資料，用電歷史資料是從第一監控單元110與第二監控單元120所產生的總用電資訊與設備用電資訊累積所得到。計算單元130是連接到第一監控單元110與資料庫150，計算單元130例如為一種可程式邏輯裝置、計算晶片或電腦計算機。在本實施例中，計算單元130會從第一監控單元110與資料庫150讀取總用電資訊與歷史用電資料，並透過一演算法計算出預估用電資訊。在較佳實施例中，計算單元130是計算未來15分鐘後電力用戶可能的用電量，使用滑差的計算方式持續運算未來可能的用電量變化，從而算出預估用電資訊。控制單元140是連接置計算單元130、第二監控單元120與用電設備11。在本實施例中，控制單元140是從計算單元130接收預估用電資訊，以及從第二經控單元120接收設備用電資訊。控制單元140中包括有一用電臨界值，當控制單元140所接收到的預估用電資訊大於該用電臨界值，控制單元140會根據預估用電資訊與設備用電資訊來控制用電設備11，使其用電量降低。請參閱圖2，圖2所繪示為電源與用電設備的示意圖。在本實施例中，還包括多個開關141，開關141是分別設置於電源10中的三相線路上，以及用電設備11與電源10之間，並且開關141是連接至控制單元140。也就是說，控制單元140是透過控制開關141來卸載用電設備11或中斷三相線路中其中一線路的供電來控制用電量。進一步的，在較佳實施例中，控制單元140會利用從第二監控單元120所取得的設備用電量判斷用電設備11是否為閒置狀態，可透過判斷用電設備11的用電量增減與時間的變化，進一步判斷用電設備11是否為閒置。而當預估用電資訊大於用電臨界值時，控制單元140需要控制用電量，便可優先卸載閒置的用電設備11，減少不必用電力消耗，以降低整體的用電量。在一實施例中，用電量管理系統100還包括一顯示器，顯示器是於顯示總用電資訊、設備用電資訊與預估用電資訊。因此顯示器可做為一個整體資料顯示的裝置，供使用者監控目前整體的用電狀況。請參閱圖3，圖3所繪示為本發明用電量管理的方法。首先，測量總用電量與個別的設備用電量（步驟S10），在本實施例中，是透過第一監控單元110測量總用電量，透過第二監控單元120測量個別的設備用電量。之後，紀錄歷史用電量（步驟S20），歷史用電量是根據過去的總用電量與個別的設備用電量統計而成，並且歷史用電量會被保存在資料庫150中，且資料庫150可為雲端資料庫。接下來，經由總用電資訊與歷史用電資訊計算預估用電資訊（步驟S30），此步驟是使用總用電資訊與歷史用電資訊透過滑差方法計算出未來可能的用電曲線，從而完成計算預估用電資訊。預估用電資訊便是預估接下來15分鐘後可能的用電量。取得預估用電資訊後，判斷預估用電資訊是否大於一用電臨界值（步驟S40）。用電臨界值指的是電力用戶用電量的最大值，一但超過便會面臨額外費用或罰款。也就是說，若預估用電資訊大於用電臨界值，表示接下來的15分鐘內電力用戶的用電量可能會超過最大值。因此，若預估用電資訊大於用電臨界值時，將部分的用電設備卸載或中斷三相電源中的其中一相電路（步驟S50）。在步驟S50中，是根據設備用電資訊判斷設備的使用狀況，判斷設備是否閒置或運作中，並且會優先將閒置的用電設備卸載，透過卸載用電設備來降低整體的用電量。而在一實施例中，也能夠透過中斷三相電源中的其中一相電路來降低總用電量，中斷三相電源中的其中一相電路可調節三相電源的平衡，進一步使計費電表所判讀的用電量減少，即可減少電費。本發明是透過監控電源處的總用電資訊與個別設備的設備用電資訊，並將總用電資訊與個別設備的設備用電資訊紀錄成為歷史用電量資訊，進一步使用滑差方法從總用電資訊與歷史用電量資訊中計算出預估用電資訊，判斷未來的用電量是否會超出預定地用電臨界值。若預估用電資訊超出用電臨界值則卸載用電設備或調節三相電源的平衡，以減少用電量避免超出用電臨界值。並且本發明使用用電量管理系統自動化管理整理用電量，適用於高用電量的電力用戶，有助於減少用電量，降低電費與罰款。本發明說明如上，然其並非用以限定本創作所主張之專利權利範圍。其專利保護範圍當視後附之申請專利範圍及其等同領域而定。凡本領域具有通常知識者，在不脫離本專利精神或範圍內，所作之更動或潤飾，均屬於本創作所揭示精神下所完成之等效改變或設計，且應包含在下述之申請專利範圍內。

10‧‧‧電源

11‧‧‧用電設備

100‧‧‧用電量管理系統

110‧‧‧第一監控單元

120‧‧‧第二監控單元

130‧‧‧計算單元

140‧‧‧控制單元

141‧‧‧開關

150‧‧‧資料庫

S10~S50‧‧‧流程圖步驟

圖1所繪示為本發明之用電量管理系統。圖2所繪示為電源與用電設備的示意圖。圖3所繪示為本發明用電量管理的方法。

Claims

一種用電量管理系統，包括：一第一監控單元，與一電源連接，適於測量整體的用電量，產生一總用電資訊；多個第二監控單元，是連接至外部的多個用電設備，適於測量該用電設備的用電量，產生一設備用電資訊；一資料庫，儲存了多筆用電歷史資料；一計算單元，是連接至該第一監控單元與該資料庫；及一控制單元，是連接至該計算單元、該第二監控單元與該用電設備；其中，該計算單元根據該總用電資訊與該用電歷史資料計算出一預估用電資訊，當該預估用電資訊大於一用電臨界值時，該控制單元根據該設備用電資訊，降低該用電設備的用電量。
如申請專利範圍第1項所述之用電量管理系統，其中，該電源為三相電源。
如申請專利範圍第2項所述之用電量管理系統，其中，還包括多個開關，分別設置於該電源的三相線路上、該用電設備與該電源之間，且該開關是與該控制單元連接。
如申請專利範圍第3項所述之用電量管理系統，其中，該控制單元透過控制該開關降低該電源的三相線路中的用電量。
如申請專利範圍第1項所述之用電量管理系統，其中，還包括一顯示器，適於顯示該總用電資訊、該設備用電資訊與該預估用電資訊。
如申請專利範圍第1項所述之用電量管理系統，其中，該資料庫是透過網際網路與該控制單元連接。
如申請專利範圍第1項所述之用電量管理系統，其中，該控制單元是根據該設備用電資訊判斷該用電設備是否為閒置，並優先卸載閒置的該用電設備。
一種用電量管理的方法，包括： S10：測量一總用電資訊與個別的多個設備用電資訊； S20：紀錄一歷史用電資訊； S30：經由該總用電資訊與該歷史用電資訊，計算一預估用電資訊； S40：判斷該預估用電資訊是否大於一用電臨界值；及 S50：若該預估用電資訊大於該用電臨界值，卸載該用電設備。