[发明专利]变速风机群组供电装置及其能源管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种供电装置和能源管理的控制方法，特别涉及一种应用在变速风机群组的供电装置和节能控制方法，可以最佳化节能控制条件达成区域需量控制。

背景技术

现有的变速风机群组的供电与控制架构，如图1所示，在风机群组进行风量控制时，若依设定的温度值来调整冷暖风量时，可由中央控制系统发送风机转速命令至各区域的风机的通信单元或由控制单元(如由控制面板选择风量强、中、弱)手动输入一转速命令，进而使变频驱动单元调整风机转速，改变风量大小。

目前大多数现有的变频驱动单元在接受交流市电经功因修正为直流端电压后，依转速命令进行脉冲宽度调变(PWM，Pulse Width Modulation)以控制风机马达的转速。现有的变速风机群组在进行能源管理控制时，有以下诸多的缺点：

再生能源装置经由变流转换单元后并接至交流电网(市电)，因此不直接供电给负载。

每个风机需装设交流电表作为计量用，并将各电表信息传送至能源管理系统后，风机负载命令再以通信接口传送至风机群组进行控制。因此电表建置费用高、使用通信软硬件费用高，且风机数量使用愈多，使用成本愈高。

配合能源管理系统进行风机群组需量管控时，若该群组的耗电累积总和大于设定的需量上限值时，须依照预先规划的排程命令(如依区域优先权降载、循环式降载等)并藉通信接口传送至风机的控制单元后，进而发送降低转速命令以调降风机转速(即降低负载)。现有的变速风机群组的排程控制命令缺乏弹性，可能会破坏原本能源管理系统依区域环境条件所设定的风机转速命令，能源管理系统因而失效，导致部分区域环境温度产生过冷或过热的异常升降情形，使得空调环境不舒适，无法达成需量管控机制。

发明内容

电力系统负载尖、离峰差距逐年增大，会造成电厂供电成本的增加，为应付短时间尖峰负载而投资高成本的供电设备，然大多数的离峰时间均闲置不用非常不经济。因之为降低供电成本，提高设备使用率，并减少缺电机率，电力系统必须施以电力需量管理，对用电负载作有效的控制，如此对电厂而言可降低成本，减少供电不足压力；对用户而言可减轻电费负担，提高设备利用率，更可减少能源浪费，降低环保污染。

为改善前述现有风机群组于需量管控时，利用交流市电经整流功因修正后，提供一固定端电压值予所有变速风机，再经通信接口下达转速命令以进行转速控制的缺失。本发明乃提出一整合直/交流、可变动调整端电压的变速风机群组供电装置，并提出一可满足最大需量控制的最佳化控制流程的能源管理控制方法。

本发明的供电装置及能源管理方法，应用于变速风机群组的节能控制，该供电装置包含一具功率因数修正功能的整流转换单元、一直流稳压单元、一控制单元、一输入单元、一通信单元、至少两个具有电能计量功能的直流调压单元、及至少两个的变速风机。其中，该供电装置的整流转换单元与直流稳压单元分别可接受交流市电与直流电作为电源。本发明的供电装置亦可利用再生能源装置经由该直流稳压单元，直接供电给负载，即利用该整流转换单元与直流稳压单元作为供给电源，该直流稳压单元为一直流转直流的转换器，具有电能计量的电路模块；控制单元藉由输入单元的输入信息与该至少两个直流调压单元的电能计量信息，搭配优先权方法调整该至少两个直流调压单元输出的端电压，控制变速风机的运转。

该控制单元藉由该输入单元的输入信息与该至少两个的直流调压单元的电能计量信息，搭配优先权方法调整该至少两个的直流调压单元输出的端电压，使变速风机降载运转，达成区域需量控制。

该控制单元亦可藉由通信单元输出电能计量信息至远端能源管理系统，并依照该系统的节能最佳化演算技术，求得风机群组的最佳耗电设定值，再回传至该供电装置的控制单元，以调整各对应的至少两个的直流调压单元的输出端电压，使风机调整转速，达成满足需量控制条件的最佳化节能控制，该控制单元为一微处理器。该输入单元为一能够接受手动输入的界面，为键盘、鼠标或触控屏幕其中的一种。该通信单元为符合标准通信协定的有线或无线通信界面RS232、RS485、Ethernet、ZigBee或Wi-Fi其中的一种。因此，本发明的供电装置具有调整端电压和耗电计量的功能。