[实用新型]一种智能化的校园建筑电能监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能化的校园建筑电能监控系统。

背景技术

高校作为社会的重要组成部分，在电能的使用和消耗方面都占着非常大的比重，但是目前大多数高校还在使用传统的电能管理模式，这种模式需要消耗大量的人力、财力，而且管理起来比较混乱，同时安全性比较差。

发明内容

本实用新型提供了一种智能化的校园建筑电能监控系统，它不仅可以实现对建筑电能消耗的在线监测和动态处理，而且还可以节省大量资源，方便人员管理，有效地促进高校节能减排和绿色校园的建设。

本实用新型采用了以上技术方案：一种智能化的校园建筑电能监控系统,它包括功能性建筑内设有的电力控制系统、校园变电中心内设有的校园变电控制系统和校园能耗管理中心设有的校园能耗装置，所述的电力控制系统包括太阳能电池、风电机、汇流箱、风光互补充放电控制器、蓄电池、逆变器、双电源切换柜、变压器Ⅰ、低压配电柜Ⅰ、负载和智能监控分柜，所述的电力控制系统的太阳能电池和风电机都依次与汇流箱、风光互补充放电控制器、蓄电池、逆变器、双电源切换柜、变压器Ⅰ与低压配电柜Ⅰ的输入端连接，低压配电柜Ⅰ的输出端分别与负载和智能监控分柜连接；所述的校园变电控制系统包括双向计量柜、高压配电柜、变压器Ⅱ、低压配电柜Ⅱ和智能监控总柜，所述的10kV电网依次与双向计量柜、高压配电柜、变压器Ⅱ、低压配电柜Ⅱ和智能监控总柜连接，所述的双电源切换柜和高压配电柜之间双向连接；所述的校园能耗装置包括打印机、大屏幕、工作站、网页服务器和数据库服务器，打印机、大屏幕、工作站、网页服务器和数据库服务器之间通过网线Ⅰ相互连接；所述的智能监控分柜分别与风光互补充放电控制器、双电源切换柜和低压配电柜Ⅰ连接,风光互补充放电控制器的控制模式由智能监控分柜切换控制，双电源切换柜由智能监控分柜控制，从而选择是将新能源电能还是由高压配电柜输出的10kV电能接入变压器Ⅰ，智能监控分柜用于监测连接到低压配电柜Ⅰ的负载的电力参数，所述的智能监控总柜分别与双向计量柜、高压配电柜和低压配电柜Ⅰ相连,所述的智能监控分柜依次与智能监控总柜和数据库服务器连接，智能监控总柜用于监测双向计量柜采集的输入输出电能参数，智能监控总柜用于监测高压配电柜采集的高压电器设备和变压器Ⅱ的运行参数，智能监控总柜用于监测低压配电柜采集的低压电器设备和负载的运行参数，智能监控总柜通过网线Ⅰ接收智能监控分柜采集的所有数据信息，并通过网线Ⅰ传输给数据库服务器。

所述的当市电电能接入变压器Ⅰ时，新能源电能通过高压配电柜和双向计量柜将电能并入10kV电网内。所述的太阳能电池的输出端和风电机的输出端通过风光互补专用电缆Ⅰ与汇流箱的输入端连接，汇流箱的输出端通过风光互补专用电缆Ⅱ与风光互补充放电控制器输入端连接，风光互补充放电控制器的输出端通过风光互补专用电缆Ⅲ与蓄电池连接，蓄电池通过10kV电缆Ⅰ与逆变器的输入端连接，逆变器的输出端通过10kV电缆Ⅱ与双电源切换柜的输入端连接，双电源切换柜的输出端通过10kV电缆Ⅲ与变压器Ⅰ的输入端连接，所述的变压器Ⅰ的输出端通过0.4kV电缆Ⅰ与低压配电柜Ⅰ的输入端连接，低压配电柜Ⅰ的输出端通过0.4kV电缆Ⅱ连接到负载和智能监控分柜。

所述的10kV电网通过10kV电缆Ⅳ与双向计量柜的输入端连接，双向计量柜的输出端通过10kV电缆Ⅴ与高压配电柜的输入端连接，高压配电柜的输出端通过10kV电缆Ⅵ与变压器Ⅱ的输入端连接，变压器Ⅱ的输出端通过0.4kV电缆Ⅲ与低压配电柜Ⅱ的输入端连接，低压配电柜Ⅱ的输出端通过过0.4kV电缆Ⅳ与智能监控总柜连接。所述的双电源切换柜通过10kV电缆Ⅶ与高压配电柜之间双向连接。所述的智能监控分柜通过控制总线Ⅰ分别与风光互补充放电控制器、双电源切换柜和低压配电柜Ⅰ连接。

所述的智能监控总柜通过控制总线Ⅱ分别与双向计量柜、高压配电柜和低压配电柜Ⅱ相连。所述的智能监控分柜通过网线Ⅱ与智能监控总柜连接，智能监控总柜通过网线Ⅲ和数据库服务器连接。

本实用新型具有以下有益效果：采用了以上技术方案后，本实用新型不但能够非常方便、精确地监控和保护智能电网导线，实现了太阳能发电、风电和市电等新老电能互补的供电方式，即为电力负载提供了保障，又可将多余电能并网，同时通过智能监控总柜和智能监控分柜实现了校园能耗管理中心对电力负荷的集中监控。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

在图1中，本实用新型公开了一种智能化的校园建筑电能监控系统,它包括功能性建筑1内设有的电力控制系统、校园变电中心2内设有的校园变电控制系统和校园能耗管理中心3设有的校园能耗装置，功能性建筑1包括：行政办公楼、图书馆、教学楼、科研楼、综合楼、场馆、食堂、浴室、宿舍和实验室等建筑，所述的电力控制系统包括太阳能电池4、风电机5、汇流箱6、风光互补充放电控制器7、蓄电池8、逆变器9、双电源切换柜10、变压器Ⅰ11、低压配电柜Ⅰ12、负载13和智能监控分柜14，所述的电力控制系统的太阳能电池4和风电机5都依次与汇流箱6、风光互补充放电控制器7、蓄电池8、逆变器9、双电源切换柜10、变压器Ⅰ11与低压配电柜Ⅰ12的输入端连接，低压配电柜Ⅰ12的输出端分别与负载13和智能监控分柜14连接；所述的校园变电控制系统包括双向计量柜15、高压配电柜16、变压器Ⅱ17、低压配电柜Ⅱ18和智能监控总柜19，所述的10kV电网依次与双向计量柜15、高压配电柜16、变压器Ⅱ17、低压配电柜Ⅱ18和智能监控总柜19连接，所述的双电源切换柜10和高压配电柜16之间双向连接；所述的校园能耗装置包括打印机25、大屏幕26、工作站27、网页服务器28和数据库服务器29，打印机25、大屏幕26、工作站27、网页服务器28和数据库服务器29之间通过网线Ⅰ24相互连接；所述的智能监控分柜14分别与风光互补充放电控制器7、双电源切换柜10和低压配电柜Ⅰ12连接,风光互补充放电控制器7的控制模式由智能监控分柜14切换控制，双电源切换柜10由智能监控分柜14控制，从而选择是将新能源电能还是由高压配电柜16输出的10kV电能接入变压器Ⅰ11，智能监控分柜14用于监测连接到低压配电柜Ⅰ12的负载13的电力参数，所述的智能监控总柜19分别与双向计量柜15、高压配电柜16和低压配电柜Ⅰ12相连,所述的智能监控分柜14依次与智能监控总柜19和数据库服务器29连接，智能监控总柜19用于监测双向计量柜15采集的输入输出电能参数，智能监控总柜19用于监测高压配电柜16采集的高压电器设备和变压器Ⅱ17的运行参数，智能监控总柜19用于监测低压配电柜采集的低压电器设备和负载13的运行参数，智能监控总柜19通过网线Ⅰ24接收智能监控分柜14采集的所有数据信息，并通过网线Ⅰ24传输给数据库服务器29，述的当市电电能接入变压器Ⅰ11时，新能源电能通过高压配电柜16和双向计量柜15将电能并入10kV电网内，所述的太阳能电池4的输出端和风电机5的输出端通过风光互补专用电缆Ⅰ20与汇流箱6的输入端连接，汇流箱6的输出端通过风光互补专用电缆Ⅱ30与风光互补充放电控制器7输入端连接，风光互补充放电控制器7的输出端通过风光互补专用电缆Ⅲ31与蓄电池8连接，蓄电池8通过10kV电缆Ⅰ21与逆变器9的输入端连接，逆变器9的输出端通过10kV电缆Ⅱ32与双电源切换柜10的输入端连接，双电源切换柜10的输出端通过10kV电缆Ⅲ33与变压器Ⅰ11的输入端连接，所述的变压器Ⅰ11的输出端通过0.4kV电缆Ⅰ22与低压配电柜Ⅰ12的输入端连接，低压配电柜Ⅰ12的输出端通过0.4kV电缆Ⅱ34连接到负载13和智能监控分柜14，所述的10kV电网35通过10kV电缆Ⅳ36与双向计量柜15的输入端连接，双向计量柜15的输出端通过10kV电缆Ⅴ37与高压配电柜16的输入端连接，高压配电柜16的输出端通过10kV电缆Ⅵ38与变压器Ⅱ17的输入端连接，变压器Ⅱ17的输出端通过0.4kV电缆Ⅲ39与低压配电柜Ⅱ18的输入端连接，低压配电柜Ⅱ18的输出端通过过0.4kV电缆Ⅳ40与智能监控总柜19连接，所述的双电源切换柜10通过10kV电缆Ⅶ41与高压配电柜16之间双向连接，所述的智能监控分柜14通过控制总线Ⅰ23分别与风光互补充放电控制器7、双电源切换柜10和低压配电柜Ⅰ12连接，所述的智能监控总柜19通过控制总线Ⅱ42分别与双向计量柜15、高压配电柜16和低压配电柜Ⅱ18相连，所述的智能监控分柜14通过网线Ⅱ43与智能监控总柜19连接，智能监控总柜19通过网线Ⅲ44和数据库服务器29连接，本实用新型其电源组成包括太阳能电池4、风电机5和10kV电网，太阳能电池4和风电机依5附于各功能性建筑安装设置，产生的新能源电能流进各功能性建筑的变配电室内配电柜，与校园变电中心提供的10kV市电构成双电源，为各功能性建筑的用电负荷供电，其电能监控系统由各类功能建筑内的智能监控分柜监测负载的电能参数，并检测两路电源的电能参数，分析比较后选择一路电源供给本建筑的电力负载，如果是市电供电或新能源电能供电且负载较轻时，新能源电能还可经校园变电中心的高压配电柜再经双向电能计量柜并接到10kV市电电网，校园能耗管理中心3的设备可通过数据分析和数据挖掘等相关软件技术作建筑的能耗分析，优化用电策略，生成控制指令并由智能监控总柜19和智能监控分柜14控制负载13的用电情况。