[發(fā)明專利]電力系統(tǒng)能效測試管理系統(tǒng)及測試方法

有效

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• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN103683512A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卞峰;韓小崗
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)山東節(jié)能服務(wù)有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;G06Q10/00;G06Q50/06
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電力系統(tǒng)能效測試管理系統(tǒng)及測試方法。

背景技術(shù)

近年來，節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)、氣候變化已成為世界各國普遍關(guān)注的焦點(diǎn)，節(jié)能、提高能效和發(fā)展可再生能源也已成為世界各國能源發(fā)展基本戰(zhàn)略之一。在能源日益短缺的情況下，各個國家都開展了一系列提高能效、節(jié)能降耗的措施。

電力工業(yè)是節(jié)能降耗的重點(diǎn)領(lǐng)域之一，堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)通過發(fā)揮“削峰填谷”作用，減少電力裝機(jī)，進(jìn)而減少發(fā)電企業(yè)投資；提高發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行水平和發(fā)電效率，增加發(fā)電企業(yè)的效益；提升發(fā)電利用效率、輸電效率和電能在終端用戶的使用效率。電源側(cè)節(jié)能、電網(wǎng)側(cè)節(jié)能、需求側(cè)節(jié)能在節(jié)能降耗中發(fā)揮重要作用。

隨著新能源和智能電網(wǎng)的大規(guī)模快速應(yīng)用，電網(wǎng)用戶日趨增多，用電設(shè)備日趨復(fù)雜。大量節(jié)能燈、變頻器使用，風(fēng)能、太陽能并網(wǎng)發(fā)電等分布式電源增加，電動汽車充電站中直流充電等，造成公用電網(wǎng)中的諧波問題日趨嚴(yán)重。諧波治理刻不容緩。大量的諧波電流會引起電網(wǎng)中的電壓畸變，嚴(yán)重危害電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。同時，大量的諧波在電網(wǎng)中積累疊加導(dǎo)致線路損耗增加，浪費(fèi)電能。

電機(jī)作為工業(yè)用戶生產(chǎn)線上的核心部件，對生產(chǎn)過程有著至關(guān)重要的作用。根據(jù)分析，在電機(jī)的整個生命周期內(nèi)，其采購價格占電機(jī)總成本的2%，修費(fèi)用占其總成本的0.7%，耗能成本則占到了97.3%。因此，采用高效電機(jī)不僅可以提高生產(chǎn)率和降低電機(jī)生命周期成本，還能減少能源消耗并降低二氧化碳的排放量。高效電機(jī)采用新型電機(jī)設(shè)計(jì)、新工藝及新材料，通過降低電磁能、熱能和機(jī)械能的損耗，提高輸出效率。與標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)相比，使用高效電機(jī)的節(jié)能效果非常明顯，通常情況下效率可平均提高4%。

電網(wǎng)公司作為能源資源優(yōu)化配置的平臺，是關(guān)系國家能源安全和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的國有重要骨干企業(yè)，也是對上下游企業(yè)節(jié)能減排起著一定引導(dǎo)作用的特殊企業(yè)，在節(jié)能減排工作中有著義不容辭的責(zé)任。作為供電企業(yè)，貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展、節(jié)約發(fā)展的工作思路，優(yōu)化、完善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高電網(wǎng)輸電能力和利用效率，降低輸配電損耗，扎實(shí)做好節(jié)能降耗工作，是義不容辭的社會責(zé)任。當(dāng)前，加強(qiáng)線損管理，落實(shí)降損措施，已經(jīng)成為供電企業(yè)經(jīng)營管理的重要內(nèi)容之一。針對電力系統(tǒng)所使用的大功率電力設(shè)備進(jìn)行節(jié)能降耗潛力評估，研究電力系統(tǒng)中大功率電力設(shè)備的節(jié)能降損評估方法，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)能效測試和管理，為電力系統(tǒng)節(jié)能降耗規(guī)劃和技術(shù)改造提供理論基礎(chǔ)和工程依據(jù)，現(xiàn)實(shí)意義重大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種電力系統(tǒng)能效測試管理系統(tǒng)及測試方法，實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)各級電力設(shè)備的遠(yuǎn)程能耗的實(shí)時動態(tài)監(jiān)測、能耗管理及能效分析工作，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)實(shí)時能源管理并降低能耗。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種電力系統(tǒng)能效測試管理系統(tǒng)，整個系統(tǒng)分為三層：

第一層為網(wǎng)絡(luò)管理層，通過服務(wù)器集中管理PXI或IPC/PC104主控機(jī)，并通過集線器構(gòu)成以太局域網(wǎng)，級聯(lián)至其它局域網(wǎng)，用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理，包括用戶管理、共享資源的分配。

第二層為測控層，配有嵌入式控制器的PXI系統(tǒng)或IPC/PC104系統(tǒng)，一方面充當(dāng)集中管理系統(tǒng)的客戶機(jī)，另一方面又是現(xiàn)場測控設(shè)備的主控機(jī)，起到了網(wǎng)關(guān)的作用。

第三層為測試設(shè)備層，包括各種監(jiān)測和測試設(shè)備單元，安裝在被監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行現(xiàn)場，種類和數(shù)量可根據(jù)監(jiān)測要求確定，各種監(jiān)測和測試設(shè)備通常由采樣傳感器、信號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、嵌入式微處理器、數(shù)據(jù)通訊及電源管理等模塊構(gòu)成，所述采樣傳感器將采集的信號傳送到信號調(diào)理電路，所述信號調(diào)理電路的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端與嵌入式微處理器的輸入連接，所述嵌入式微處理器與數(shù)據(jù)通訊連接；本層直接檢測電力系統(tǒng)電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)的特征參量，并通過通訊接口把監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送到上層主控機(jī)。

所述第三層的通訊接口采用了USB、CAN、PXI和DAQ共4種標(biāo)準(zhǔn)接口總線或標(biāo)準(zhǔn)接口。

所述服務(wù)器軟件系統(tǒng)部分通過局域網(wǎng)或英特網(wǎng)自動或手動調(diào)度變電站的各種數(shù)據(jù)，并遠(yuǎn)程設(shè)置工控機(jī)各種參數(shù)和實(shí)時遠(yuǎn)程采集各測試點(diǎn)數(shù)據(jù)。

所述PXI或IPC軟件系統(tǒng)部分主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、處理和分析。PXI或IPC通過CAN總線或DAQ數(shù)采系統(tǒng)或USB采集系統(tǒng)采集各測試點(diǎn)的檢測數(shù)據(jù)，并對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。

一種電力系統(tǒng)能效測試管理系統(tǒng)的測試方法，具體步驟為：

(1)輸入變壓器、無功補(bǔ)償裝置、發(fā)電機(jī)、變頻器、電動機(jī)裝置信息；