[發明專利]一種建筑能耗間接分項計量拆分方法

無效

• 申請號: 201210528446.2
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN102967758A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 牛麗仙;吳忠宏
• 申請（專利權）人: 珠海派諾科技股份有限公司
• 主分類號: G01R22/06
• 分類號: G01R22/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種建筑能耗計量方法，屬于建筑能耗計量領域，具體說涉及一種間接的能耗分項計量拆分方法。

背景技術

隨著建筑節能工作的開展，一份詳細直接的分項能耗數據變得至關重要。作為節能參考條件，分項能耗數據對于建設新型節能建筑、既有建筑節能改造以及評估改造結果等均提供有效的數據支持。能耗分項計量，就是把建筑中不同功能的用能設備進行單獨計量。目前，分項計量系統主要分為兩類：直接分項計量和間接分項計量。直接分項計量是在每個主要用電設備上安裝一個獨立的電表進行監測，其弊端是成本高而且現有的建筑電力系統的排線方式并不支持，在實際應用中易受多方面因素影響而不易實現。而間接分項計量主要通過拆分的計算手段，從一棟建筑的總能耗中獲得分項能耗數據，由于其成本低、系統簡單、方法可復制等特點在實際應用中更具優勢。

拆分方法是建筑分項計量系統的核心，也是關鍵技術點。目前國內較常見的能耗拆分方法主要有以下幾種。文獻《基于拆分算法的分項計量能耗管理系統及節能診斷》中提出了最優化能耗拆分方法，其求解思路是，對支路中各末端集的能耗進行估算，然后依據支路能耗，對總能耗進行拆分，即通過調整各末端集的能耗估算值，使他們的和等于總能耗，最后對估算結果進行調整，得出帶不確定度的拆分結果。有的學者提出基于電流互感器的電能分項計量法，其思想是根據數據采集板采集的電流變化量確定投入運行設備的性質和類型，然后通過計算得到流過設備的電流，再根據采集到的電壓計算出用電設備的功率。文獻《新型電能分項計量系統》在識別用電設備的類型時，提出了一種波形因數法，其根據是建筑常用用電設備的穩態電流波形均不相同，電流的波形因數也不同，因此，通過用電設備的波形因數來確定運行用電設備的種類，從而實現電能的分項計量。

盡管上述技術對電能的間接分項計量起到了很大的作用，但也存在一些弊端。最優化能耗拆分方法主要是引入了“不確定度”的概念，通過能耗估算對總能耗進行拆分，能耗的分項計量結果精度不高。基于電流互感器的電能分項計量法，盡管可以較準確的計算出投入運行設備的功率，但是無法判斷該運行設備到底是什么設備，使電能的分項計量無法順利進行。基于波形因數的用電設備識別法可以準確的識別出投入運行設備的種類，實現電能的分項計量，但是由于用電設備種類繁多，致使與投入設備的電流波形因數進行比對的波形因數數據欠缺，存在很大的局限性。

發明內容

針對現有的電能分項計量拆分方法存在的缺陷，本發明提供一種新的建筑能耗間接分項計量的拆分方法。本發明根據采集到的電壓、有功功率、無功功率和電流諧波含有率的數據信息，得到投入運行的用電設備的阻抗，以及容抗特性，同時參考各設備的常規運行時間，綜合判斷用電設備的具體種類，并通過記錄設備的運行時間，來計算設備消耗的電能，從而實現能耗的分項計量。

本發明為了實現建筑能耗的間接分項計量，提出了一種建筑能耗間接分項計量拆分方法，其主要包括以下步驟：

第一步，通過智能電表實時監測總線路上的有功功率P，無功功率Q，電壓U以及電流的諧波含有率HRI各參數的數值，并保存監測到的數據，

第二步，檢測用電設備啟動和停止信號，其中如果有功功率P的變化量ΔP₁>0，那么判定該信號為用電設備的啟動信號，記錄此刻時間為t₁，并監測此時無功功率Q的變化量ΔQ；此后，如果有功功率P的變化量ΔP₂<0，并且1<k<1.1，那么判定該信號為相應的用電設備的停止信號，記錄此刻時間為t₂，

第三步，進行用電設備的識別，首先，判斷用電設備是變頻設備還是一般設備，根據第一步中監測到的電流諧波含有率HRI，如果HRI均小于5%，那么該用電設備是一般設備；如果HRI遠遠大于5%，那么該用電設備屬于變頻設備；然后判斷用電設備的容抗特性，如果第二步中的ΔQ<0，說明該設備屬于容性負載，如果ΔQ=0，說明該設備屬于純阻性負載，如果ΔQ>0，說明該設備屬于感性負載；最后，根據第二步中的有功功率P的變化量的絕對值，無功功率Q的變化量的絕對值，以及用電設備運行時的電壓計算用電設備的阻抗Z，并且結合用電設備的阻抗特性表以及用電設備的運行時間綜合判斷該用電設備的種類；