[发明专利]工业企业用电负荷优化系统

权利要求书

1.一种工业企业用电负荷优化系统，其特征在于，硬件包括关系数据库服务器、应用服务器、客户端PC、实时数据库服务器；应用服务器与实时数据库服务器连接进行数据交互，应用服务器与关系数据库连接进行数据存储与读取，客户端PC与应用服务器连接进行信息交互；应用模块包括数据采集模块、数据处理与存储模块、需量计算模块、参数设置模块、需量预测与控制模块、负荷控制方案与报警信息管理模块、需量分析模块、分时电费分析优化模块；其中参数设置模块、需量预测与控制模块、负荷控制方案与报警信息管理模块、需量分析模块、分时电费分析优化模块部署在客户端机器；数据处理与存储模块、需量计算模块部署在应用服务器，关系数据库部署在关系数据库服务器，数据采集模块部署在实时数据库服务器；

参数设置模块与关系数据库数据采集模块、数据处理与存储模块、需量计算模块连接，传递对应的参数；除数据采集外其他模块都与关系数据库连接，从数据库读取或存储数据；数据处理与存储模块、需量计算模块与数据采集模块连接，从数据采集模块获取数据；需量预测与控制模块、负荷控制方案与报警信息管理模块、需量分析模块、分时电费分析优化模块与关系数据库、需量计算模块连接，从数据库读取信息，通过需量计算模块读取需量相关数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的参数设置模块，对系统用到的信息进行配置；配置企业各个进线、各个用电车间或设备进线的不同采集项的存储周期与存储方式，以及需量的计算周期、滑差时间，每条要控制线路本月的最大需量，配置结果被保存到关系数据库中；不同采集项包括有功功率、有功电度量；

数据采集模块，实时的自动采集系统配置的电力系统的有功功率、有功电度量、无功电度量；

数据处理与存储模块，从数据采集模块读取数据，经过计算处理之后自动将数据存入到数据库，存储方式和存储周期根据用户需求进行设置；存储需量计算模块发来的带时间戳的数据，关系数据库定期自动清理过期数据；存储方式包括平均值、累计值、实时值；

需量计算模块，利用采集到的有功功率每分钟计算一次前15分钟内的平均值，并把计算结果发给数据处理与存储模块进行存储；

需量预测与控制模块，对每个需要监控的线路，通过需量计算模块进行需量在线计算，并应用趋势分析法进行实时需量预测，对预测需量超过最大需量设定值的情况进行实时报警，并存储报警信息至关系数据库，当报警持续时间1～3分钟内，提示可以调节的量和剩余的调节时间，并通过算法找到引起需量增大的车间或设备，给出每个要调节的车间或设备的具体负荷控制方案，然后根据优先级自动或手动调节部分用电设备的负荷以达到平衡负荷、降低最大需量、降低用电成本的目的。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

负荷控制方案与报警信息管理模块，查询需量预测与控制模块记录的报警信息、负荷控制方案，包括报警时刻最大需量、预测需量、报警原因、剩余调节时间、负荷控制对象、负荷控制量；通过总结报警信息出现的情况以及对应的负荷控制方案，了解需量增加的原因，为制定未来的生产计划和用电计划提供参考；

需量分析模块，通过对过去一段时间内的需量趋势进行分析，找到引起需量增大并超过设定值的时间段及原因，用于指导生产进行调整以减少短时负荷增加引起需量增大；

分时电费分析优化模块，分析过去一段时间内的尖峰平谷的用电量趋势以及电费情况，结合每天的产量数据，在最大需量约束的前提下，通过优化算法给出日分时成本和日吨产品分时成本最合理、最经济的分时电量分配方案，用于在不影响产量的情况下指导生产进行合理的调整。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的优化算法基于统计期内的分时电度量数据，在每小时的分时电度量数值不能超过最大需量数值的约束条件下，应用最优化算法，得到最经济的分时电量分配方案；包括两个步骤：

(1)日分时最优电费方案，收集分析周期内每天的分时电度量，设在统计期内有n天，每天中尖峰平谷分别有共有24个电度量PP_k，(k∈[0，23])，最大需量MD。在第i(∈[1，n])天，分时电度量是PP_ik，(k∈[0，23])，尖峰平谷的电价分别是P_Ji、P_Fi、P_Pi、P_Gi，尖峰平谷电度量汇总分别是G_Ji、G_Fi、G_Pi、G_Gi，电费总额C_i＝G_Ji×P_Ji+G_Fi×P_Fi+G_Pi×P_Pi+G_Gi×P_Gi；(其中)即为最优分时成本，C_min对应的分时用电PP_ik，(k∈[0，23])即为最优分时用电方案，可作为未来用电计划的重要参考；

(2)：日吨产品分时最优电费方案，在步骤一的基础之上，加上产量信息，在第i(∈[1，n])天，产品产量F_i，(i∈[1，n])；其中即为吨产品最优分时成本，C_min对应的分时用电PP_ik，(k∈[0，23])即为最优吨产品分时用电方案，作为未来用电计划的重要参考依据。