专利名称：一种建筑能耗间接分项计量拆分方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑能耗计量方法，属于建筑能耗计量领域，具体说涉及一种间接的能耗分项计 量拆分方法。
背景技术：
随着建筑节能工作的开展，一份详细直接的分项能耗数据变得至关重要。作为节能参考条件，分项能耗数据对于建设新型节能建筑、既有建筑节能改造以及评估改造结果等均提供有效的数据支持。能耗分项计量，就是把建筑中不同功能的用能设备进行单独计量。目前，分项计量系统主要分为两类直接分项计量和间接分项计量。直接分项计量是在每个主要用电设备上安装一个独立的电表进行监测，其弊端是成本高而且现有的建筑电力系统的排线方式并不支持，在实际应用中易受多方面因素影响而不易实现。而间接分项计量主要通过拆分的计算手段，从一栋建筑的总能耗中获得分项能耗数据，由于其成本低、系统简单、方法可复制等特点在实际应用中更具优势。拆分方法是建筑分项计量系统的核心，也是关键技术点。目前国内较常见的能耗拆分方法主要有以下几种。文献《基于拆分算法的分项计量能耗管理系统及节能诊断》中提出了最优化能耗拆分方法，其求解思路是，对支路中各末端集的能耗进行估算，然后依据支路能耗，对总能耗进行拆分，即通过调整各末端集的能耗估算值，使他们的和等于总能耗，最后对估算结果进行调整，得出带不确定度的拆分结果。有的学者提出基于电流互感器的电能分项计量法，其思想是根据数据采集板采集的电流变化量确定投入运行设备的性质和类型，然后通过计算得到流过设备的电流，再根据采集到的电压计算出用电设备的功率。文献《新型电能分项计量系统》在识别用电设备的类型时，提出了一种波形因数法，其根据是建筑常用用电设备的稳态电流波形均不相同，电流的波形因数也不同，因此，通过用电设备的波形因数来确定运行用电设备的种类，从而实现电能的分项计量。尽管上述技术对电能的间接分项计量起到了很大的作用，但也存在一些弊端。最优化能耗拆分方法主要是引入了 “不确定度”的概念，通过能耗估算对总能耗进行拆分，能耗的分项计量结果精度不高。基于电流互感器的电能分项计量法，尽管可以较准确的计算出投入运行设备的功率，但是无法判断该运行设备到底是什么设备，使电能的分项计量无法顺利进行。基于波形因数的用电设备识别法可以准确的识别出投入运行设备的种类，实现电能的分项计量，但是由于用电设备种类繁多，致使与投入设备的电流波形因数进行比对的波形因数数据欠缺，存在很大的局限性。

发明内容
针对现有的电能分项计量拆分方法存在的缺陷，本发明提供一种新的建筑能耗间接分项计量的拆分方法。本发明根据采集到的电压、有功功率、无功功率和电流谐波含有率的数据信息，得到投入运行的用电设备的阻抗，以及容抗特性，同时参考各设备的常规运行时间，综合判断用电设备的具体种类，并通过记录设备的运行时间，来计算设备消耗的电能，从而实现能耗的分项计量。本发明为了实现建筑能耗的间接分项计量，提出了一种建筑能耗间接分项计量拆分方法，其主要包括以下步骤第一步，通过智能电表实时监测总线路上的有功功率P，无功功率Q，电压U以及电流的谐波含有率HRI各参数的数值，并保存监测到的数据，第二步，检测用电设备启动和停止信号，其中如果有功功率P的变化量AP1X),那么判定该信号为用电设备的启动信号，记录此刻时间为t1;并监测此时无功功率Q的变化量
AQ;此后，如果有功功率P的变化量八己〈0，并且1二|^，1〈1^〈1. 1，那么判定该信号为相
应的用电设备的停止信号，记录此刻时间为t2， 第三步，进行用电设备的识别，首先，判断用电设备是变频设备还是一般设备，根据第一步中监测到的电流谐波含有率HRI，如果HRI均小于5%，那么该用电设备是一般设备；如果HRI远远大于5%，那么该用电设备属于变频设备；然后判断用电设备的容抗特性，如果第二步中的AQ〈0，说明该设备属于容性负载，如果AQ=O,说明该设备属于纯阻性负载，如果△ Q>0，说明该设备属于感性负载；最后，根据第二步中的有功功率P的变化量的绝对值，无功功率Q的变化量的绝对值，以及用电设备运行时的电压计算用电设备的阻抗Z，并且结合用电设备的阻抗特性表以及用电设备的运行时间综合判断该用电设备的种类；第四步，根据用电设备的种类，计算用电设备消耗的电能W，其中一般变频设备消耗的电能W=(AP1+| AP2D^X(Vt1);照明、电热器等纯阻性设备消耗的电能W= (AP1+1 ΛP21)/2X (U/Un)2X (Vt1);电脑、电视机、微波炉等具有稳压电源的变频设备消耗的电能W= (AP1+1 Λ P21)/2 X (U/UN) X (Vt1)，其中Un为用电设备的额定电压，U为用电设备运行时的电压，AP1为设备启动时有功功率的变化量，八己为设备停止时有功功率的变化量，为设备启动时间，t2为设备停止时间。第五步，把设备消耗的电能进行分项统计，实现能耗的分项计量。


图I为本发明中新的电能分项计量方案。图2为本发明中建筑能耗分项计量拆分算法的流程图。
具体实施例方式下面结合具体实施例，对本发明的一种建筑能耗的间接分项计量拆分方法进行详细说明。图I为本发明中分项计量拆分方法的方案。如图I所示，采用本发明方法，只需在公司总能耗的主线路上安装一块智能电表，用来实时监测所需参数的变化情况。常规的直接分项计量方法则需要在每一用电支路上分别安装电表，来测量各主要用电设备的耗能情况。由此对比可见，采用本发明方法，设备成本比较低，安装简单，易实现，并且不受现有建筑电力系统的排线方式的局限性限制。参照图2本发明中建筑能耗分项计量拆分算法的流程图，主要包含以下步骤步骤一通过智能电表实时监测总线路上的有功功率P，无功功率Q，电压U以及电流的谐波含有率HRI各参数的数值，并保存监测到的数据。步骤二 检测设备启动和停止信号。如果有功功率P的变化量Λ P1=P2-P1X),其中P1为P变化前的数值，P2为P变化后的数值，那么判定该信号为设备的启动信号，记录此刻时间为，与此同时，监测无功功率Q的变化量Λ Q=Q2-Q1，其中Q1为Q变化前的数值，Q2为
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Q变化后的数值；此后，如果有功功率P的变化量八？2 = 3- 2〈0，并且
权利要求
1.一种建筑能耗间接分项计量拆分方法，其主要包括以下步骤 第一步，通过智能电表实时监测总线路上的有功功率P，无功功率Q，电压U以及电流的谐波含有率HRI各参数的数值，并保存监测到的数据， 第二步，检测用电设备启动和停止信号，其中如果有功功率P的变化量AP1X),那么判定该信号为用电设备的启动信号，记录此刻时间为h，并监测此时无功功率Q的变化量AQ;此后，如果有功功率P的变化量△P2〈0，并且
全文摘要
一种建筑能耗间接分项计量拆分方法，其主要包括以下步骤第一步，通过智能电表实时监测总线路上的有功功率，无功功率，电压以及电流的谐波含有率各参数的数值，并保存监测到的数据，第二步，检测用电设备启动和停止信号，第三步，进行用电设备的识别，第四步，计算用电设备消耗的电能，第五步，把设备消耗的电能进行分项统计，实现能耗的分项计量。本发明只在能耗监测的总线路上使用一块智能电表，省去了在每个用电设备的末端分别使用电度表进行直接测量的麻烦，使得测量成本低，结构简单，用电设备的识别精度高，从而实现建筑精确的分项能耗统计。
文档编号G01R22/06GK102967758SQ20121052844
公开日2013年3月13日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者牛丽仙, 吴忠宏 申请人:珠海派诺科技股份有限公司