[發明專利]一種基于智能家居的電采暖優化運行控制系統

有效

• 申請號: 201811404585.8
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109683483B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 張瀟桐;孫峰;吳志琪;丁屹峰;齊全;楊爍;付堯;穆永強;鞏曉偉;張楠;張佳斌;王征;李明珠;王志偉;趙清松
• 申請（專利權）人: 國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院;國網北京市電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G05B15/02
• 分類號: G05B15/02;G05B19/418
• 代理公司: 遼寧沈陽國興知識產權代理有限公司 21100
• 代理人: 何學軍;侯景明

1.一種基于智能家居的電采暖優化運行控制系統，其特征是：通過智能手機APP設定電采暖設備運行方式，包括：電網調度系統，電采暖APP服務器，電采暖計劃，溫濕度情況，APP用戶終端，溫濕度傳感器，電采暖設備，通信總線，電采暖設備控制命令以及預計電采暖用電量；

所述電采暖APP服務器是該優化運行控制系統的核心機構，與通信總線進行通信，獲取下屬所有用戶通過APP用戶終端制定的電采暖計劃和溫濕度傳感器上報的溫濕度情況，根據以上獲取的信息向電采暖設備發布電采暖設備控制命令，實現電采暖設備的智能控制；并對所獲取的電采暖計劃進行匯總，預測出預計電采暖用電量發送給電網調度系統，幫助調度更好地制定發電計劃；

APP用戶終端包括：傳統控制模式或自動控制模式，其中傳統控制模式手動控制電采暖設備的啟停與功率；自動控制模式可設置相應時間段的需求溫度生成電采暖計劃，由電采暖APP服務器結合溫濕度情況下發電采暖設備控制命令對電采暖設備進行智能控制；APP用戶終端具備電采暖裝置選擇、控制方式選擇、參數設定、手動控制、自動控制方式設定功能；

所述溫濕度傳感器與電采暖設備配套使用，檢測其對應電采暖設備附近的溫濕度情況，通過通信總線上報給電采暖APP服務器；

所述控制系統的控制方法是：

假設當前時間為周一上午10點，用戶通過APP用戶終端制定各時間段的電采暖計劃；電采暖APP服務器根據電采暖計劃得到此時用戶A設定的預期采暖溫度為20℃，用戶N設定的預期采暖溫度為23℃；此時用戶A的溫濕度傳感器測得溫度為23℃，用戶N的溫濕度傳感器測得溫度為24℃，并將測得的溫濕度情況上報給電采暖APP服務器；電采暖APP服務器對接收的電采暖計劃和溫濕度情況進行綜合評估，制定出相應的電采暖設備控制命令對電采暖設備進行控制，命令用戶A電采暖設備關閉、用戶N電采暖設備開啟；

電采暖APP服務器對接收的電采暖計劃進行匯總分析，生成預計電采暖用電量發送給電網調度系統，幫助調度更好地進行負荷預測；

所述智能手機APP具備：

第一、電采暖裝置選擇及參數設定；

電采暖裝置選擇可以選擇電采暖所在區域，隨后對該區域采暖面積進行設定，并可以對自動控制和手動控制模式進行切換；

第二、手動控制；

手動控制模式可設置需求溫度，電采暖裝置始終運行在該設定溫度下；

第三、自動控制；

自動控制模式可按照時間段制定多個控制計劃，在不同時間點自動切換設定溫度；

所述電采暖設備，其加熱功率在理想狀態下的計算公式如下：

(1)系統啟動時所需要的功率：

(2)系統運行時所需要的功率：

(3)加熱系統管道散熱量：

(4)加熱系統平面散熱量：

Q＝ΔT×λ×δ×S；

上述式(1)-式(4)中符號含義如下：

P功率：kW；

m1介質重量：kg；

c1介質比熱：kcal/kg℃；

m2容器重量：kg；

c2介質比熱：kcal/kg℃；

m3每小時增加的介質重量：kg/h；

c3介質比熱：kcal/kg℃；

h加熱時間：h；

Q散熱量：管道W/m；平面W/m²；

λ保溫材料的導熱系數：W/mK；

δ保溫材料厚度：mm；

d管道外徑：mm；

L管道長度：m；

S系統的散熱面積：m²

ΔT介質與環境溫度之差：℃；

所述電采暖APP的服務器接收用戶上報的電采暖計劃，通過計算得到需要的功率并進行匯總，上報給電網調度系統，幫助調度更加準確地進行負荷預測。