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【解決方案】?jī)?yōu)化居民小區(qū)家庭電能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

瀏覽次數(shù):659更新時(shí)間:2023-11-13

 

未曉妃

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

  從目前國(guó)內(nèi)外的研究來(lái)看,對(duì)于家庭微電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題有大量的研究,提出如何將居民用電設(shè)備進(jìn)行分類。本文在沒(méi)有光伏發(fā)電與風(fēng)力發(fā)電等能源裝置,結(jié)合了已有的家庭電能管理系統(tǒng)研究基礎(chǔ),考慮優(yōu)化目標(biāo)用戶舒適度、電價(jià)成本和碳排放量的追蹤建立在分時(shí)電價(jià)下的多目標(biāo)模型,以保證不同家電用電行為下的調(diào)度。因此提出了基于分時(shí)電價(jià)和多目標(biāo)優(yōu)的家庭電能管理系統(tǒng)的優(yōu)化模型,該模型對(duì)家用設(shè)備進(jìn)行了分類,并對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控,管理使其合理的運(yùn)行達(dá)到的運(yùn)行狀態(tài)。*后通過(guò)Matlab仿真算例驗(yàn)證該模型對(duì)家庭用電設(shè)備有較好的適應(yīng)性,也保證用戶舒適度。

1 家庭電能管理系統(tǒng)架構(gòu)

  家庭電能管理系統(tǒng)是電網(wǎng)在用戶消費(fèi)側(cè)的重要組成部分,它利用一定的技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)家庭用電設(shè)備的檢測(cè)、管理和減少電費(fèi)開(kāi)支。在分時(shí)電價(jià)的大環(huán)境下合理地使用電器來(lái)達(dá)到減少電費(fèi),控制以家庭為主的碳排放,起到保護(hù)環(huán)境的作用。利用多目標(biāo)優(yōu)化算法使用戶舒適度 、電能消耗和碳排放達(dá)到其架構(gòu)如圖 1所示。

  系統(tǒng)主要包括智能插座,智能電表。智能電表可以把家庭的用電情況上傳給國(guó)家能源網(wǎng)),電網(wǎng)通過(guò)智能電表給用戶家庭提供電能和提供分時(shí)電價(jià)的價(jià)格。智能插座連接用戶的用電設(shè)備,獲取用電設(shè)備的基本數(shù)據(jù),例如功率,電壓和用電時(shí)長(zhǎng)等,并且通過(guò)電閘進(jìn)一步來(lái)控制設(shè)備。收集到的數(shù)據(jù)通過(guò)智能插座上傳給多目標(biāo)優(yōu)化器來(lái)進(jìn)行分析。多目標(biāo)優(yōu)化控制器將得到的數(shù)據(jù)結(jié)合三個(gè)優(yōu)化條件(用戶舒適度碳排放量和電能的消耗)和電網(wǎng)公布的分時(shí)電價(jià)及用戶對(duì)設(shè)備的使用意向來(lái)進(jìn)行優(yōu)化,并把優(yōu)化的結(jié)果傳送給智能插座來(lái)控制設(shè)備的使用。

2 家庭電能管理系統(tǒng)優(yōu)化模型

  家庭電能管理系統(tǒng)是針對(duì)擁有多個(gè)家居用電設(shè)備的單個(gè)用戶,這些設(shè)備通過(guò)智能插座全部與管理系統(tǒng)相連。當(dāng)HEMS開(kāi)始運(yùn)行后,這些設(shè)備就會(huì)立即作出反應(yīng),在整個(gè)優(yōu)化過(guò)程里,系統(tǒng)會(huì)將優(yōu)化的時(shí)間劃分為長(zhǎng)度相同的子時(shí)間段。

2 .1 用電負(fù)荷模型

  在日常生活里,每個(gè)用電設(shè)備都有不同的用電方式,本文依據(jù)設(shè)備間的用電特性將所有家用設(shè)備分為剛性設(shè)備柔性設(shè)備和 HVAC設(shè)備。剛性設(shè)備表示用電設(shè)備的使用時(shí)間不會(huì)根 據(jù)優(yōu)化系統(tǒng)而改變,例如冰箱、電燈等。柔性設(shè)備又根據(jù)設(shè)備使用時(shí)間在平移過(guò)程中可否中 斷分為兩類: ①可平移不可中斷設(shè)備,如洗碗機(jī)、洗衣機(jī),其運(yùn)行時(shí)段可以進(jìn)行移動(dòng)、調(diào)整,但工作期間設(shè)備不可中斷;②可平移可中斷設(shè)備,表示此類家用設(shè)備的使用時(shí)間根據(jù)優(yōu)化系統(tǒng)而發(fā)生變化,并且在運(yùn)行期間可中斷使用,如電動(dòng)車(chē),熱水器。HVAC 設(shè)備表示此類設(shè)備的使用情況只與溫度有關(guān),如空調(diào)。

2.1.1 剛性設(shè)備

  該類設(shè)備直接影響著用戶的正常生活,不會(huì)隨著優(yōu)化發(fā)生改變,例如電冰箱,電燈等。

剛性設(shè)備模型:

2.1.2 柔性設(shè)備

  該類設(shè)備的用電時(shí)間較為靈活,依據(jù)用電特性和用電過(guò)程中可否中斷分為可平移不可中斷設(shè)備和可平移可中斷設(shè)備。

  可平移可中斷設(shè)備模型:

2.1.3 HAVC設(shè)備

  暖通空調(diào)系統(tǒng)(heating,ventilation and aircon- ditioning,HVAC)是包含溫度、濕度、空氣清凈度以及空氣循環(huán)的控制系統(tǒng),因此室內(nèi)外溫度,以及用戶自行設(shè)置的*佳溫度值和房屋的熱參數(shù)決定了該類設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間 。

2 .2 優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)函數(shù)

2.2.1 經(jīng)濟(jì)目標(biāo)函數(shù)

  經(jīng)濟(jì)目標(biāo)函數(shù)是把家庭用電費(fèi)用作為優(yōu)化目標(biāo)。優(yōu)化后的值越小表示優(yōu)化效果越好。

2.2.2 用戶舒適度函數(shù)

  用戶舒適度函數(shù)是將用戶對(duì)用電設(shè)備優(yōu)化后的使用時(shí)間段的滿意度作為優(yōu)化目標(biāo)。優(yōu)化 后的數(shù)值越大,表示用戶對(duì)于優(yōu)化后的設(shè)備使用時(shí)間滿意度越高。

2.2.3 碳排放量函數(shù)

  家庭側(cè)碳排放有很多種,例如汽車(chē)尾氣排放,煤氣灶生活做飯等,本文選擇煤炭發(fā)電導(dǎo) 致的碳排放,根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查每消耗一度電的碳排放量是 0.785 kg。就目前國(guó)內(nèi)的情況,小區(qū)沒(méi)有安裝光伏發(fā)電裝置,碳排放量與用電量消耗的線性關(guān)系如下:

  在以后的發(fā)展中,小區(qū)里有了光伏發(fā)電裝置后,碳排放量與光伏發(fā)電的使用效率有關(guān),當(dāng)光伏發(fā)電的用電效率達(dá)到碳排放量;反之當(dāng)光伏發(fā)電的用電效率達(dá)到,碳排放量達(dá)到*大。在光伏發(fā)電裝置中,需要有發(fā)電、儲(chǔ)電的過(guò)程。本文不再贅述。

2 .3 約束條件

2.3.1 功率對(duì)等約束條件

  在家庭系統(tǒng)中電能需要守恒,即生產(chǎn)的電能與消耗的電能應(yīng)該保持平衡。功率平衡約束如下:

2.3.2 溫度設(shè)備約束條件

  用戶對(duì)于溫控設(shè)備的運(yùn)作時(shí)間與工作時(shí)段并不關(guān)心,關(guān)心的是在特定的時(shí)間內(nèi)由溫控設(shè) 備控制的溫度有沒(méi)有達(dá)到要求。所以對(duì)溫控設(shè) 備來(lái)說(shuō)不存在時(shí)間約束,只存在溫度約束。其溫度約束如下:

2.3.3 工作時(shí)間約束條件

  對(duì)某一電器設(shè)備來(lái)說(shuō),需要工作的時(shí)間片數(shù)為 N,HEMS需要保證每一個(gè)電器設(shè)備都能夠完成工作。所以每個(gè)電器設(shè)備工作的時(shí)間片數(shù)應(yīng)該與 N 相等,即:

2 .4 多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度策略

2.4.1 多目標(biāo)優(yōu)化算法

  在 2.2節(jié)介紹的3個(gè)目標(biāo)(用電費(fèi)用戶舒適度和碳排放量)中,如果僅將用電費(fèi)用優(yōu)化到低,在電價(jià)較低時(shí)才使用電,不可避免地會(huì)引起用戶的不滿。同樣,當(dāng)一個(gè)目標(biāo)達(dá)到佳時(shí),會(huì)對(duì)其他兩個(gè)優(yōu)化目標(biāo)產(chǎn)生一定的影響。本文的多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度策略綜合考慮用電費(fèi)用戶舒適度以及碳排放量的因素,使得達(dá)到優(yōu)。

  傳統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化方法都是根據(jù)對(duì)不同目標(biāo)的不同要求,將目標(biāo)通過(guò)某種方式轉(zhuǎn)變?yōu)閱文繕?biāo)優(yōu)化可以求解的問(wèn)題。缺點(diǎn)是僅能求出優(yōu)化問(wèn)題的局部?jī)?yōu)解,求解的結(jié)果強(qiáng)烈依賴于初始值。智能優(yōu)化算法的提出改了這方面的問(wèn)題。目前的智能算法就是粒子群算法。

2.4.2 粒子群算法

  粒子群(particleswarm optimization ,PSO)算法從隨機(jī)觸發(fā),通過(guò)迭代尋找到優(yōu)解。粒子群的標(biāo)準(zhǔn)算法容易陷入局部?jī)?yōu),導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確,且不能解決離散及組合優(yōu)化問(wèn)題。因此本文使用改進(jìn)的多目標(biāo)粒子群算法,在該算法中每個(gè)粒子的速度和位置按照如下方程來(lái)更新:

2.4.3 算法比較

  圖2是標(biāo)準(zhǔn)的粒子群算法流程圖,圖,3是改進(jìn)的粒子群算法流程圖。比對(duì)圖2與圖3能看出,改進(jìn)的粒子群算法,在標(biāo)準(zhǔn)的粒子群算法基礎(chǔ)上,改變了權(quán)重因子w和學(xué)習(xí)因子c的取值方法,提高了粒子群算法的全局搜索能力,避免陷入局部?jī)?yōu)。

3 家庭電能管理系統(tǒng)

  家庭電能管理系統(tǒng)運(yùn)作流程如下:

(1)在優(yōu)化前,多目標(biāo)優(yōu)化控制器獲取到設(shè)備的所有參數(shù),其包括用電設(shè)備的額定功率和工作時(shí)長(zhǎng),以及用戶希望設(shè)備工作的時(shí)間段。

(2)智能電表將獲取到的分時(shí)電價(jià)信息上傳給多目標(biāo)優(yōu)化控制器。

(3)多目標(biāo)優(yōu)化器通過(guò)平移柔性設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間來(lái)節(jié)省電費(fèi),通過(guò)每一天的電量使用檢測(cè)追蹤用戶側(cè)的碳排放量,通過(guò)使設(shè)備在用戶理想的時(shí)間段運(yùn)行來(lái)保證用戶滿意度,后結(jié)合約束條件,制訂各柔性負(fù)荷的調(diào)度計(jì)劃。

(4)多目標(biāo)優(yōu)化控制器把調(diào)度計(jì)劃上傳給智能插座 ,使其在相應(yīng)的時(shí)間段運(yùn)行各用電設(shè)備。

調(diào)度流程圖如圖 4 所示。

4 實(shí)例分析

4 . 1 算例參數(shù)

  本文以某一家庭數(shù)據(jù)為例進(jìn)行分析。該用戶家庭安裝有智能電表和多目標(biāo)優(yōu)化控制器,根據(jù)設(shè)備的特性不同,其家庭用電負(fù)荷情況不同,剛性負(fù)荷如表1所示,柔性負(fù)荷如表2所示。

  家居設(shè)備優(yōu)化的目的在于保證各設(shè)備完成既定工作的前提下,盡可能壓縮用戶的電能成 本,同時(shí)保證負(fù)荷曲線峰谷差不致過(guò)大;用戶可以根據(jù)各自的習(xí)慣在HEMS中設(shè)置設(shè)備優(yōu)化 參數(shù),根據(jù)這些參數(shù)以及電網(wǎng)提供的分時(shí)電價(jià)信息,HEMS可對(duì)家居用電設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行優(yōu)化。 例如,用戶可設(shè)置在晚上回家后的18;00至次日7:00之間對(duì)電動(dòng)車(chē)進(jìn)行充電操作,為了不影響用戶在二天對(duì)電動(dòng)自行車(chē)的正常使用

  須保證充電結(jié)束時(shí)充電量達(dá)到其總?cè)萘康?0%以上,HEMS會(huì)根據(jù)電網(wǎng)提供的分時(shí)電價(jià)信息選擇合適的充電時(shí)段,達(dá)到壓縮電能成本的目標(biāo)。其次對(duì)于空調(diào)的使用,全時(shí)段待機(jī)等候命令,當(dāng)室內(nèi)溫度不在規(guī)定的溫度范圍時(shí),空調(diào)開(kāi)始運(yùn)作,直到溫度達(dá)到用戶設(shè)定的溫度則停止運(yùn)作??照{(diào)的參數(shù)設(shè)置如表 3 所示。

4 .2 仿真結(jié)果

  在對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的過(guò)程中,使用了Matlab軟件,并將得到的結(jié)果以圖的方式表現(xiàn)出來(lái)。從圖 5 可以看出,當(dāng)室外溫度大于室內(nèi)溫度時(shí),空調(diào)開(kāi)始運(yùn)作,直到室溫保持在溫度設(shè)定范圍內(nèi)則停止工作當(dāng)空調(diào)處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)消耗的電量可忽略不計(jì)。圖 6 是標(biāo)準(zhǔn)的粒子群算法下的優(yōu)化調(diào)度結(jié)果,圖7是改進(jìn)的粒子群算法優(yōu)化后調(diào)度結(jié)果。從兩幅圖可知,將負(fù)荷從峰時(shí)段平移到谷時(shí)段或者平時(shí)段,來(lái)減少電費(fèi)。

  圖8為使用多目標(biāo)優(yōu)化系統(tǒng)前后各個(gè)時(shí)段的電量費(fèi)用對(duì)比,家庭電能管理系統(tǒng)負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度結(jié)果充分說(shuō)明了系統(tǒng)策略調(diào)度的經(jīng)濟(jì)性電費(fèi)大部分都產(chǎn)生在峰時(shí)段,而優(yōu)化后HEMS系統(tǒng) 將一部分負(fù)荷轉(zhuǎn)移到平時(shí)段和谷時(shí)段,從而減少了峰時(shí)段電量的高運(yùn)作。

  圖9多目標(biāo)優(yōu)化系統(tǒng)前后各個(gè)時(shí)段的電量總費(fèi)用對(duì)比,可以看出優(yōu)化后的費(fèi)用增加平緩 , 并低于優(yōu)化前電費(fèi)。從兩幅圖中能夠明顯地對(duì)比出,峰時(shí)段和平時(shí)段購(gòu)電支出都有所降低 , 谷時(shí)段略有升高。從圖8和圖9能看出,使用標(biāo)準(zhǔn)的粒子群算法和改進(jìn)的粒子群算法都能夠減少電費(fèi),標(biāo)準(zhǔn)的粒子群算法比優(yōu)化前減少了7.2%,改進(jìn)的粒子群算法減少了4.3%。

圖10 為使用多目標(biāo)優(yōu)化系統(tǒng)前后各個(gè)時(shí)段的功率對(duì)比圖,使用優(yōu)化系統(tǒng)之前,大部分的柔性設(shè)備都集中在了峰時(shí)段,也就是11:00— 13:00, 19:00—21:00;在優(yōu)化后,將一部分設(shè)備從峰時(shí)段移動(dòng)到谷時(shí)段,有*避開(kāi)了峰值電價(jià)時(shí)間段,達(dá)到了設(shè)備平移的目的起到了有*的削峰填谷作用。

   表 5 為優(yōu)化前后關(guān)于電費(fèi)、滿意度和碳排放量的數(shù)據(jù)對(duì)比。從表中可以清晰地看出使用了優(yōu)化算法后電費(fèi)都減少了,但用戶對(duì)設(shè)備的使用時(shí)間滿意度,改進(jìn)的粒子群算法比標(biāo)準(zhǔn)的粒子群算法要高,標(biāo)準(zhǔn)的粒子群算法的電費(fèi)降低了7.2%,滿意度降低了23.9%,改進(jìn)的粒子群算法電費(fèi)降低了4.3%,滿意度降低了11.8%,從數(shù)據(jù)能夠看出,標(biāo)準(zhǔn)的粒子群算法容易陷入局部的優(yōu)化結(jié)果不是很理想。

5 安科瑞電能管理系統(tǒng)

5.1概述

  用戶端消耗著整個(gè)電網(wǎng)百分之八十的電能,用戶端智能化用電管理對(duì)用戶可靠、節(jié)約用電有十分重要的意義。構(gòu)建智能用電服務(wù)體系,推廣用戶端智能儀表、智能用電管理終端等設(shè)備用電管理解決方案,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶的雙向良性互動(dòng)。用戶端急需解決的研究?jī)?nèi)容主要包括:表計(jì),智能樓宇、智能電器、增值服務(wù)、客戶用電管理系統(tǒng)、需求側(cè)管理等課題。

  Acrel-3000WEB電能管理解決方案通過(guò)對(duì)用戶端用電情況進(jìn)行細(xì)分和統(tǒng)計(jì),以直觀的數(shù)據(jù)和圖表向管理人員或決策層展示各分項(xiàng)用電的使用消耗情況,便于找出高耗能點(diǎn)或不合理的耗能習(xí)慣,節(jié)約電能,為用戶進(jìn)一步節(jié)能改造或設(shè)備升級(jí)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。

5.2應(yīng)用場(chǎng)所

(1)辦公建筑(商務(wù)辦公、大型公共建筑等);

(2)商業(yè)建筑(商場(chǎng)、金融機(jī)構(gòu)建筑等);

(3)旅游建筑(賓館飯店、娛樂(lè)場(chǎng)所等);

(4)科教文衛(wèi)建筑(文化、教育、科研、醫(yī)用衛(wèi)生、體育建筑等);

(5)通信建筑(郵電、通信、廣播、電視等);

(6)交通運(yùn)輸建筑(機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、碼頭建筑等)。

5.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

5.4系統(tǒng)功能

1)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

系統(tǒng)人機(jī)界面友好,以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能等電參數(shù)信息,動(dòng)態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、地刀等合、分狀態(tài),以及有關(guān)故障、告警等信號(hào)。

2)電能統(tǒng)計(jì)報(bào)表

系統(tǒng)以豐富的報(bào)表支撐計(jì)量體系的完整性。系統(tǒng)具備定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能,用戶可以查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來(lái)任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況,即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。該功能使得用電可視透明,并在用電誤差偏大時(shí)可分析追溯,維護(hù)計(jì)量體系的正確性。

3)詳細(xì)電參量查詢

在配電一次圖中,當(dāng)鼠標(biāo)移動(dòng)到每個(gè)回路附近時(shí),鼠標(biāo)指針變?yōu)槭中?,鼠?biāo)單擊可查看該回路詳細(xì)電參量,包括三相電流、三相電壓、三相總有功功率、總無(wú)功功率、總功率因數(shù)、正向有功電能,并可以查看24小時(shí)相電流趨勢(shì)曲線及24小時(shí)電壓趨勢(shì)曲線。

4)運(yùn)行報(bào)表

系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲(chǔ)和管理功能,所有實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到數(shù)據(jù)庫(kù),在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數(shù)、時(shí)間或選擇查詢更新的記錄數(shù)據(jù)等,并通過(guò)報(bào)表方式顯示出來(lái)。用戶可以根據(jù)需要定制運(yùn)行日?qǐng)?bào)、月報(bào),支持導(dǎo)出Excel格式文件,還可以根據(jù)用戶要求導(dǎo)出PDF格式文件。

5)變壓器運(yùn)行監(jiān)視

系統(tǒng)對(duì)配電系統(tǒng)總進(jìn)線、主變壓器、重要負(fù)荷出線的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)視,用曲線顯示電流、變壓器運(yùn)行溫度、有功需量、有功功率、視在功率、變壓器負(fù)荷率等運(yùn)行趨勢(shì),分析變壓器負(fù)荷率及損耗,方便運(yùn)行維護(hù)人員及時(shí)掌握運(yùn)行水平和用電需求,確保供電可靠。

6)實(shí)時(shí)提醒

系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)提醒功能,系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娀芈窋嗦菲?、隔離開(kāi)關(guān)、接地刀分、合動(dòng)作等遙信變位,保護(hù)動(dòng)作、事故跳閘,以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)越限等事件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并根據(jù)事件等級(jí)發(fā)出告警。系統(tǒng)提醒時(shí)自動(dòng)彈出實(shí)時(shí)提醒窗口,并發(fā)出聲音提醒。

7)歷史事件查詢

系統(tǒng)能夠?qū)b信變位,保護(hù)動(dòng)作、事故跳閘,以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)越限等事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理,方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和提醒進(jìn)行歷史追溯,查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。

8)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)

系統(tǒng)可以對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質(zhì)量進(jìn)行持續(xù)性的監(jiān)測(cè),運(yùn)行維護(hù)人員可以通過(guò)諧波分析棒圖、報(bào)表掌握進(jìn)線、變壓器、重要回路的電壓、電流諧波畸變率、諧波含量、電壓不平衡度等,及時(shí)采取相應(yīng)的措施,降低諧波損耗,減少因諧波造成的異常和事故(該功能需要選配帶諧波監(jiān)測(cè)功能的電力儀表,不需要可刪除。

9)遙控操作

系統(tǒng)支持對(duì)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地刀等進(jìn)行分、合遙控操作。系統(tǒng)具有嚴(yán)格的保護(hù)和操作權(quán)限管理功能,對(duì)于每次遙控操作,系統(tǒng)自動(dòng)生成操作記錄,記錄內(nèi)容包含操作人、操作時(shí)間、操作類型等。實(shí)現(xiàn)該功能需要斷路器本身具有電操機(jī)構(gòu)及保護(hù)保測(cè)控裝置具備遙控功能等硬件設(shè)備的支持。

10)用戶權(quán)限管理

系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過(guò)用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作(如配電回路名稱修改等)??梢远x不同級(jí)別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限,為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。

11)通訊狀態(tài)圖

系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通訊狀態(tài),能夠完整的顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);可在線診斷設(shè)備通訊狀態(tài),發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。從而方便運(yùn)行維護(hù)人員實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)各設(shè)備的通訊狀態(tài),及時(shí)維護(hù)出現(xiàn)異常的設(shè)備,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

12)畫(huà)面監(jiān)控

畫(huà)面監(jiān)控展示了當(dāng)前實(shí)時(shí)畫(huà)面(畫(huà)面直播),選中某一個(gè)變配電站,即可查看該變配電站內(nèi)畫(huà)面信息。

13)用戶報(bào)告

用戶報(bào)告頁(yè)面主要用于對(duì)選定的變配電站自動(dòng)匯總一個(gè)月的運(yùn)行數(shù)據(jù),對(duì)變壓器負(fù)荷、配電回路用電量、功率因數(shù)、報(bào)警事件等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

14)APP支持

電力運(yùn)維手機(jī)支持“監(jiān)控系統(tǒng)”、“設(shè)備檔案”、“待辦事項(xiàng)”、“巡檢記錄”和“缺陷記錄”五大模塊,支持一次圖、需量、用電量、視頻、曲線、溫濕度、同比、環(huán)比、電能質(zhì)量、各種事件報(bào)警查詢,設(shè)備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢等。

5.5系統(tǒng)硬件配置

 

 

6 結(jié)語(yǔ)

   本文在構(gòu)建家庭電能管理系統(tǒng)架構(gòu),家庭用電負(fù)荷模型的基礎(chǔ)上,提出了一種基于實(shí)時(shí)電價(jià)和多目標(biāo)優(yōu)化的家庭電能管理系統(tǒng)的調(diào)度與實(shí)現(xiàn)。以某一個(gè)家庭用戶為例,在Matlab平臺(tái)下進(jìn)行了數(shù)據(jù)的仿真模擬。通過(guò)數(shù)據(jù)的仿真結(jié)果,我們可以得出:本文提出的家庭電能管理系統(tǒng)能夠更好地兼顧用戶側(cè)的用電成本和用戶對(duì)用電設(shè)備的舒適度,也從家庭方面針對(duì)碳排放做了檢測(cè)與追蹤,對(duì)環(huán)境保護(hù)起到一定的作用,對(duì)以后減少碳排放做出貢獻(xiàn)。在未來(lái),以小區(qū)為單位有了光伏發(fā)電裝置之后,可進(jìn)一步優(yōu)化電費(fèi),同時(shí)對(duì)碳排放量的減少也可進(jìn)行優(yōu)化,來(lái)增加HEMS的經(jīng)濟(jì)效益。并且小區(qū)的所有用戶都使用了能*量管理系統(tǒng)后,與區(qū)塊鏈技術(shù)相結(jié)合,以此來(lái)共享發(fā)電成本。每個(gè)家庭都采用其*佳策略來(lái)*小化能源消耗成本,用戶可以維護(hù)自己的能源消耗隱私。此外,能*管理系統(tǒng)分布在區(qū)塊鏈上,為參與者提供一個(gè)可信的通信媒介。穩(wěn)固智能合約旨在交易的執(zhí)行,無(wú)需智能社區(qū)第三方的參與。

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【3】周中.智能電網(wǎng)用戶端電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng) 產(chǎn)品選型及解決方案[M] .北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2012.

【4】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05

 

 

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