本發(fā)明涉及一種調(diào)節(jié)樓宇電力負載平衡的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有樓宇供電大都通過電力變壓器輸出供電，負載包括照明設(shè)備、動力設(shè)備(水泵、電梯、消防設(shè)施等)、空調(diào)設(shè)備。目前，隨著煤改電工程的推廣，樓宇供暖由電力供熱取代燃煤供熱已成為趨勢，電力供熱時，需在現(xiàn)有負載基礎(chǔ)上增加電采暖設(shè)備，容易超過現(xiàn)有電力變壓器的額定容量，造成停電事故，在現(xiàn)有樓宇電力變壓器額定容量不變的情況下，如何能夠合理利用現(xiàn)有容量，有效調(diào)節(jié)樓宇電力負載平衡，是亟待解決的技術(shù)問題，目前尚屬技術(shù)空白。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種調(diào)節(jié)樓宇電力負載平衡的系統(tǒng)及方法，能夠在現(xiàn)有樓宇電力變壓器額定容量不變和增設(shè)電采暖設(shè)備的情況下，能夠合理利用現(xiàn)有容量，有效調(diào)節(jié)樓宇電力負載平衡。
基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明具有兩個獨立的技術(shù)方案：
1、一種調(diào)節(jié)樓宇電力負載平衡的系統(tǒng)，樓宇電力變壓器輸出端接樓宇電力負載，電力負載包括照明設(shè)備、動力設(shè)備、空調(diào)設(shè)備，其特征在于：電力負載還包括電采暖設(shè)備，電采暖設(shè)備由多個電采暖單元組成，每個電采暖單元均設(shè)有溫度傳感器和控制器；電力變壓器的輸出端設(shè)有變壓器電流傳感器、變壓器電壓傳感器；設(shè)有主控裝置，變壓器電流傳感器輸出端、變壓器電壓傳感器輸出端和電采暖單元溫度傳感器輸出端接主控裝置的輸入端，主控裝置的輸出端接電采暖單元的控制器。
進一步地，照明設(shè)備、動力設(shè)備、空調(diào)設(shè)備線路上均設(shè)有負載電流傳感器、負載電壓傳感器和負載控制開關(guān)，負載電流傳感器、負載電壓傳感器的輸出端接主控裝置，主控裝置的輸出端接負載控制開關(guān)。
進一步地，電采暖單元線路上設(shè)有電流傳感器、電壓傳感器，電采暖單元的電流傳感器輸出端、電壓傳感器輸出端接主控裝置。
優(yōu)選地，電力變壓器具有三相輸出端，每相輸出端上均設(shè)有變壓器電流傳感器、變壓器電壓傳感器。
2、一種利用上述系統(tǒng)調(diào)節(jié)樓宇電力負載平衡的方法，其特征在于：主控裝置根據(jù)變壓器電流傳感器、變壓器電壓傳感器傳送的信號，計算電力變壓器的輸出功率，根據(jù)電力變壓器的輸出功率，主控裝置對電力負載的通斷進行控制。
進一步地，當電力變壓器輸出功率超過設(shè)定的上限值時，主控裝置控制減少電力負載的數(shù)量，即斷開部分電力負載；當電力變壓器輸出功率低于設(shè)定的下限值時，主控裝置控制增加電力負載的數(shù)量，即開啟部分電力負載。
進一步地，當電力變壓器輸出功率超過設(shè)定的上限值時，主控裝置控制斷開部分電采暖單元，斷開電采暖單元的順序為由高溫電采暖單元電采暖單元到低溫電采暖單元；當電力變壓器輸出功率低于設(shè)定的下限值時，主控裝置控制開啟部分電采暖單元，啟動電采暖單元的順序為由低溫電采暖單元到高溫電采暖單元電采暖單元。
優(yōu)選地，設(shè)定的電力變壓器輸出功率上限值為電力變壓器額定功率的95％—98％，設(shè)定的電力變壓器輸出功率下限值為電力變壓器額定功率的90％—93％。
本發(fā)明具有的有益效果：
本發(fā)明電力負載還包括電采暖設(shè)備，電采暖設(shè)備由多個電采暖單元組成，每個電采暖單元均設(shè)有溫度傳感器和控制器；電力變壓器的輸出端設(shè)有變壓器電流傳感器、變壓器電壓傳感器；設(shè)有主控裝置，變壓器電流傳感器輸出端、變壓器電壓傳感器輸出端和電采暖單元溫度傳感器輸出端接主控裝置的輸入端，主控裝置的輸出端接電采暖單元的控制器。本發(fā)明主控裝置根據(jù)電力變壓器輸出功率的變化，控制電力負載的通斷，實現(xiàn)電力負載平衡，尤其是可對增設(shè)的電采暖單元進行通斷控制，在現(xiàn)有樓宇電力變壓器額定容量不變和增設(shè)電采暖設(shè)備的情況下，能夠合理利用現(xiàn)有容量，有效調(diào)節(jié)樓宇電力負載平衡。
本發(fā)明照明設(shè)備、動力設(shè)備、空調(diào)設(shè)備線路上均設(shè)有負載電流傳感器、負載電壓傳感器和負載控制開關(guān)，負載電流傳感器、負載電壓傳感器的輸出端接主控裝置，主控裝置的輸出端接負載控制開關(guān)。電采暖單元線路上設(shè)有電流傳感器、電壓傳感器，電采暖單元的電流傳感器輸出端、電壓傳感器輸出端接主控裝置。本發(fā)明主控裝置可對照明設(shè)備、動力設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、電采暖設(shè)備全部電力負載進行監(jiān)測和控制，更加便于對樓宇電力負責平衡的調(diào)節(jié)。
本發(fā)明當電力變壓器輸出功率超過設(shè)定的上限值時，主控裝置控制減少電力負載的數(shù)量，即斷開部分電力負載；當電力變壓器輸出功率低于設(shè)定的下限值時，主控裝置控制增加電力負載的數(shù)量，即開啟部分電力負載。本發(fā)明設(shè)定電力變壓器輸出功率上限值、下限值，電力變壓器輸出功率超過上限值時，主控裝置控制電力負載只減不加，電力變壓器輸出功率低于下限值時，主控裝置控制電力負載只加不減，使得電力變壓器輸出功率運行在上限值與下限值之間的合理區(qū)間，實現(xiàn)電力負載平衡。
本發(fā)明當電力變壓器輸出功率超過設(shè)定的上限值時，主控裝置控制斷開部分電采暖單元，斷開電采暖單元的順序為由高溫電采暖單元電采暖單元到低溫電采暖單元；當電力變壓器輸出功率低于設(shè)定的下限值時，主控裝置控制開啟部分電采暖單元，啟動電采暖單元的順序為由低溫電采暖單元到高溫電采暖單元電采暖單元。本發(fā)明尤其針對增設(shè)的電采暖單元進行控制，可根據(jù)電采暖單元的溫度，決定電采暖單元通斷的順序，既調(diào)節(jié)了電力負載平衡，又兼顧了樓宇內(nèi)環(huán)境溫度的相對穩(wěn)定。
附圖說明
圖1是本發(fā)明電路原理框圖。
具體實施方式
樓宇電力負載包括照明設(shè)備、動力設(shè)備(水泵、電梯、消防設(shè)施等)、空調(diào)設(shè)備，電力負載還包括電采暖設(shè)備，電采暖設(shè)備由多個電采暖單元組成，每個電采暖單元對應樓宇內(nèi)的一戶或一層。樓宇電力負載由電力變壓器輸出供電，樓宇電力變壓器輸出端接樓宇電力負載。
如圖1所示，每個電采暖單元均設(shè)有溫度傳感器和控制器，溫度傳感器用于檢測電采暖單元所在區(qū)域的室內(nèi)溫度，控制器用于通斷電采暖單元。電力變壓器的輸出端設(shè)有變壓器電流傳感器、變壓器電壓傳感器，實施時，電力變壓器具有三相輸出端，每相輸出端上均設(shè)有變壓器電流傳感器、變壓器電壓傳感器。設(shè)有主控裝置，變壓器電流傳感器輸出端、變壓器電壓傳感器輸出端和電采暖單元溫度傳感器輸出端接主控裝置的輸入端，主控裝置的輸出端接電采暖單元的控制器。照明設(shè)備、動力設(shè)備、空調(diào)設(shè)備線路上均設(shè)有負載電流傳感器、負載電壓傳感器和負載控制開關(guān)，負載電流傳感器、負載電壓傳感器的輸出端接主控裝置，主控裝置的輸出端接負載控制開關(guān)。電采暖單元線路上設(shè)有電流傳感器、電壓傳感器，電采暖單元的電流傳感器輸出端、電壓傳感器輸出端接主控裝置。上述變壓器電流傳感器、變壓器電壓傳感器、電采暖單元溫度傳感器、控制器、負載電流傳感器、負載電壓傳感器、負載控制開關(guān)與主控裝置之間可以通過有線或無線方式連接，主控裝置可設(shè)置于樓宇的電氣控制室內(nèi)。
調(diào)節(jié)樓宇電力負載平衡方法：
實施例1：
樓宇電力變壓器額定功率為630KvA，主控裝置根據(jù)變壓器電流傳感器、變壓器電壓傳感器傳送的信號，計算電力變壓器的輸出功率，根據(jù)電力變壓器的輸出功率，主控裝置對電力負載的通斷進行控制。當電力變壓器輸出功率超過設(shè)定的上限值610KvA時，主控裝置控制斷開部分電采暖單元，斷開電采暖單元的順序為由高溫電采暖單元到低溫電采暖單元，比如一個電采暖單元對應的區(qū)域溫度是27度，另一個電采暖單元對應區(qū)域的溫度是25度，則先斷開27度的電采暖單元；當電力變壓器輸出功率低于設(shè)定的下限值580KvA時，主控裝置控制開啟部分電采暖單元，啟動電采暖單元的順序為由低溫電采暖單元到高溫電采暖單元。最終，主控裝置控制電力變壓器輸出功率在580KvA—610KvA區(qū)間運行，實現(xiàn)電力負載平衡。
實施例2：
樓宇電力變壓器額定功率為630KvA，主控裝置根據(jù)變壓器電流傳感器、變壓器電壓傳感器傳送的信號，計算電力變壓器的輸出功率，根據(jù)電力變壓器的輸出功率，主控裝置對電力負載的通斷進行控制。當電力變壓器輸出功率超過設(shè)定的上限值610KvA時，主控裝置控制減少電力負載的數(shù)量，即斷開部分電力負載；當電力變壓器輸出功率低于設(shè)定的下限值580KvA時，主控裝置控制增加電力負載的數(shù)量，即開啟部分電力負載。實施例2中，斷開或開啟的電力負載，不僅包括電采暖單元，也包括照明設(shè)備、動力設(shè)備或空調(diào)設(shè)備。最終，主控裝置控制電力變壓器輸出功率在580KvA—610KvA區(qū)間運行，實現(xiàn)電力負載平衡。
實施例3：
樓宇電力變壓器額定功率為630KvA，電力變壓器輸出功率設(shè)定的上限值為615KvA，電力變壓器輸出功率設(shè)定的下限值585KvA，其余調(diào)節(jié)方法同實施例1或?qū)嵤├?，最終，主控裝置控制電力變壓器輸出功率在585KvA—615KvA區(qū)間運行，實現(xiàn)電力負載平衡。