本發(fā)明涉及智慧能源管理，具體涉及一種施工現(xiàn)場智慧用電系統(tǒng)設(shè)計方法。

背景技術(shù)：

1、在快速發(fā)展的現(xiàn)代建筑行業(yè)中，特別是針對大型基礎(chǔ)設(shè)施項目如橋梁工程，施工現(xiàn)場的電力需求管理成為了一個亟待解決的問題。當前，國內(nèi)電力市場普遍采用的分步計價加分時電價機制，旨在通過經(jīng)濟手段促進電力資源的合理配置與高效利用。然而，這一計價模式在建筑工程領(lǐng)域，尤其是施工現(xiàn)場臨時用電的管理上，面臨著諸多挑戰(zhàn)。

2、首先，建設(shè)工程施工現(xiàn)場的臨時用電特性顯著，表現(xiàn)為用電量波動大、需求臨時性強且高峰期集中，如橋梁工程的樁基施工階段，電力需求急劇上升，而后續(xù)施工階段則顯著下降。這種用電模式要求臨時供電系統(tǒng)必須具備高度的靈活性和適應(yīng)性，以應(yīng)對快速變化的負荷需求。

3、其次，傳統(tǒng)臨時用電設(shè)計往往基于施工峰值荷載進行保守選型，導(dǎo)致變壓器等關(guān)鍵設(shè)備容量配置過大。雖然這種設(shè)計策略確保了高峰期的電力供應(yīng)穩(wěn)定性，但隨著施工進程的推進，實際用電負荷逐步降低，大量變壓器容量處于閑置狀態(tài)，造成了電力資源的極大浪費。同時，由于電力計價規(guī)則的限制，即使實際用電量遠低于設(shè)計容量，企業(yè)仍需承擔較高的固定電費支出，增加了施工成本。

4、再者，隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，電力市場的精細化管理水平不斷提高，為施工現(xiàn)場臨時用電的優(yōu)化管理提供了新的契機。然而，當前施工現(xiàn)場臨時用電管理系統(tǒng)普遍缺乏智能化、自動化手段，難以實現(xiàn)電力資源的精細化調(diào)度和高效利用。

5、因此，針對上述問題，本發(fā)明提出一種施工現(xiàn)場智慧用電系統(tǒng)設(shè)計方法，旨在減少施工現(xiàn)場臨時用電基礎(chǔ)設(shè)施投入，提高變壓器利用率，降低用電成本。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出一種施工現(xiàn)場智慧用電系統(tǒng)設(shè)計方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案：

3、提供了一種施工現(xiàn)場智慧用電系統(tǒng)設(shè)計方法，包括：

4、計算項目峰值用電負荷以及滿足常規(guī)施工用電負荷；

5、計算峰值用電負荷與滿足常規(guī)用電負荷之間的差值；

6、基于所述常規(guī)施工用電負荷選擇變壓器；

7、基于所述差值選取儲能柜，將所述儲能柜與所述變壓器進行并聯(lián)組網(wǎng)后，分別在次級配電箱獨立設(shè)置智能電表；

8、在儲能柜中集成智能控制系統(tǒng)，通過所述智能控制系統(tǒng)監(jiān)測各智能電表用電情況，所述智能控制系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的電力計價規(guī)則及各智能電表用電情況，自動計算當前用電需求的總負荷功率及耗能費用數(shù)據(jù)，若當前用電需求的總負荷功率大于等于變壓器容量時，則控制儲能柜自動放電補充；若當前用電需求的總負荷功率小于變壓器容量時，則向移動終端設(shè)備推送儲能柜充電或放電建議，操作人員根據(jù)現(xiàn)場施工安排通過操作移動終端設(shè)備遠程控制儲能柜充電或放電。

9、進一步的，根據(jù)項目施工組織設(shè)計，通過用電負荷計算式，計算得到項目峰值用電負荷以及滿足常規(guī)施工用電負荷。

10、進一步的，所述電負荷計算式，表示為：

11、

12、其中，p計為計算用電量；∑p1為全部施工動力用電設(shè)備額定用電量之和；∑p2為電焊機額定容量；∑p3為室內(nèi)照明設(shè)備額定用電量之和；∑p4為室外照明設(shè)備額定用電量之和；k1為全部施工動力用電設(shè)備同時使用系數(shù)；k2為電焊機同時使用系數(shù)；k3為室內(nèi)照明設(shè)備同時使用系數(shù)；k4為室外照明設(shè)備同時使用系數(shù)；

13、為用電設(shè)備功率因數(shù)；

14、k1：總數(shù)10臺以內(nèi)時，取值0.75；總數(shù)10～30臺時，取值0.7；總數(shù)30臺以上時，取值0.6。

15、進一步的，所述計算峰值用電負荷與常規(guī)用電負荷之間的差值，表達式為：

16、δp＝ppeak-p常規(guī)

17、其中，δp是峰值用電負荷與常規(guī)用電負荷之間的差值，ppeak為峰值用電負荷，p常規(guī)為常規(guī)施工用電負荷。

18、進一步的，將所述選取的儲能柜作為變壓器的容量補充，以滿足施工階段用電峰值電力需求。

19、進一步的，所述智能控制系統(tǒng)包括：基礎(chǔ)參數(shù)錄入模塊、監(jiān)測模塊、數(shù)據(jù)決策模塊、充放電控制模塊和人工交互模塊；

20、所述參數(shù)錄入模塊，用于錄入電網(wǎng)計價規(guī)則的計價基礎(chǔ)參數(shù)及儲能柜充放電時間；

21、所述監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測各智能電表用電情況及儲能柜自身基礎(chǔ)運行參數(shù)；

22、所述數(shù)據(jù)決策模塊，接收所述參數(shù)錄入模塊錄入系統(tǒng)的計價基礎(chǔ)參數(shù)以及所述監(jiān)測模塊監(jiān)測各智能電表用電情況，基于所述計價基礎(chǔ)參數(shù)以及各智能電表的用電情況，自動計算當前用電需求的總負荷功率及耗能費用數(shù)據(jù)，若當前用電需求的總負荷功率大于等于變壓器容量時，則控制儲能柜自動放電補充；若當前用電需求的總負荷功率小于變壓器容量時，則向人工交互模塊推送儲能柜充電或放電建議；

23、所述充放電控制模塊：用于控制儲能柜充放電轉(zhuǎn)換；

24、所述人工交互模塊，將數(shù)據(jù)決策模塊的建議以及監(jiān)測模塊監(jiān)測的數(shù)據(jù)即時反饋至移動終端設(shè)備，操作人員通過移動終端設(shè)備實時查看數(shù)據(jù)決策模塊的反饋建議以及儲能柜基礎(chǔ)運行參數(shù)，并根據(jù)現(xiàn)場施工安排操作移動終端設(shè)備來遠程控制充放電控制模塊從而控制儲能柜充放電。

25、進一步的，所述智能控制系統(tǒng)還包括電能輸出控制模塊，所述電能輸出控制模塊在儲能柜處于充放電狀態(tài)時，調(diào)節(jié)儲能柜與箱變輸出百分比。

26、進一步的，所述計價基礎(chǔ)參數(shù)包括：分時電價、尖峰時段、高峰時段和低谷時段。

27、進一步的，所述移動終端設(shè)備包括：手機、平板電腦和筆記本電腦。

28、進一步的，所述人工交互模塊基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將數(shù)據(jù)決策模塊的建議以及監(jiān)測模塊監(jiān)測的數(shù)據(jù)即時反饋至移動終端設(shè)備。

29、由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明的有益技術(shù)效果如下：

30、1.本發(fā)明通過精確計算項目峰值用電負荷和常規(guī)施工用電負荷，能夠更準確地確定施工現(xiàn)場的電力需求，從而這有助于避免電力基礎(chǔ)設(shè)施的過度投入，從而確保電力供應(yīng)與實際需求相匹配，提高電力資源的利用效率。

31、2.本發(fā)明基于用電負荷的精確計算，該方案能夠合理選擇變壓器容量，并通過儲能柜的引入作為補充，實現(xiàn)電力資源的優(yōu)化配置，這種配置方式既能夠滿足高峰期的電力需求，又能夠在非高峰期減少變壓器的閑置，提高整體電力設(shè)施的利用率。

32、3.本發(fā)明通過智能控制系統(tǒng)能夠根據(jù)電力計價規(guī)則和實時用電情況，自動計算用電成本和提出優(yōu)化建議。通過合理調(diào)度儲能柜的充放電，以及在電價低谷時段增加用電量或進行儲能，該方案有助于降低整體電費支出，減少施工成本。

33、4.本發(fā)明通過引入智能控制系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，該方案實現(xiàn)了對施工現(xiàn)場電力使用情況的實時監(jiān)測和智能化管理。操作人員可以通過移動終端設(shè)備遠程監(jiān)控和控制電力設(shè)施，提高了電力管理的便捷性和靈活性。

技術(shù)特征：

1.一種施工現(xiàn)場智慧用電系統(tǒng)設(shè)計方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施工現(xiàn)場智慧用電系統(tǒng)設(shè)計方法，其特征在于，根據(jù)項目施工組織設(shè)計，通過用電負荷計算式，計算得到項目峰值用電負荷以及滿足常規(guī)施工用電負荷。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種施工現(xiàn)場智慧用電系統(tǒng)設(shè)計方法，其特征在于，所述電負荷計算式，表示為：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種施工現(xiàn)場智慧用電系統(tǒng)設(shè)計方法，其特征在于，所述計算峰值用電負荷與常規(guī)用電負荷之間的差值，表達式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施工現(xiàn)場智慧用電系統(tǒng)設(shè)計方法，其特征在于，將所述選取的儲能柜作為變壓器的容量補充，以滿足施工階段用電峰值電力需求。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施工現(xiàn)場智慧用電系統(tǒng)設(shè)計方法，其特征在于，所述智能控制系統(tǒng)包括：基礎(chǔ)參數(shù)錄入模塊、監(jiān)測模塊、數(shù)據(jù)決策模塊、充放電控制模塊和人工交互模塊；

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種施工現(xiàn)場智慧用電系統(tǒng)設(shè)計方法，其特征在于，所述智能控制系統(tǒng)還包括電能輸出控制模塊，所述電能輸出控制模塊在儲能柜處于充放電狀態(tài)時，調(diào)節(jié)儲能柜與箱變輸出百分比。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種施工現(xiàn)場智慧用電系統(tǒng)設(shè)計方法，其特征在于，所述計價基礎(chǔ)參數(shù)包括：分時電價、尖峰時段、高峰時段和低谷時段。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種施工現(xiàn)場智慧用電系統(tǒng)設(shè)計方法，其特征在于，所述移動終端設(shè)備包括：手機、平板電腦和筆記本電腦。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種施工現(xiàn)場智慧用電系統(tǒng)設(shè)計方法，其特征在于，所述人工交互模塊基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將數(shù)據(jù)決策模塊的建議以及監(jiān)測模塊監(jiān)測的數(shù)據(jù)即時反饋至移動終端設(shè)備。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種施工現(xiàn)場智慧用電系統(tǒng)設(shè)計方法，屬于智慧能源管理領(lǐng)域。包括：計算項目用電峰值與常規(guī)負荷，據(jù)常規(guī)負荷選變壓器，差值定儲能柜；將儲能柜與變壓器并聯(lián)組網(wǎng)后，在次級配電箱獨立設(shè)置智能電表；在儲能柜中集成智能控制系統(tǒng)，智能控制系統(tǒng)監(jiān)測各智能電表用電情況，并根據(jù)預(yù)設(shè)的電力計價規(guī)則及各智能電表用電情況，自動計算當前用電需求的總負荷功率及耗能費用數(shù)據(jù)，若當前用電需求的總負荷功率大于等于變壓器容量時，則控制儲能柜自動放電補充；若當前用電需求的總負荷功率小于變壓器容量時，則向移動終端設(shè)備推送儲能柜充電或放電建議，操作人員根據(jù)現(xiàn)場施工安排通過操作移動終端設(shè)備遠程控制儲能柜充電或放電。

技術(shù)研發(fā)人員：夏熙,羅冬春,高鑫林,劉航,郭進,楊雙,周新爽,周平,劉昌義,杜權(quán),李陽,張少平,黎安偉,尹波,雷杰,雷洪根
受保護的技術(shù)使用者：中交二航局第二工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26