本發(fā)明涉及電路能耗分析，具體涉及一種配電箱用電回路能耗分析系統(tǒng)及分析方法。

背景技術(shù)：

1、配電箱主要功能是接收從電源進來的電能，并將電能合理地分配給各個用電回路，對用電回路起到控制、計量和保護的作用。配電箱中的用電回路是指從配電箱的主電源處分出，通過斷路器或開關(guān)單獨控制的一系列電路，這些電路各自為一個功能區(qū)域或一組電器設(shè)備供電。

2、當(dāng)前多數(shù)配電系統(tǒng)的設(shè)計與實施并未充分利用先進的計量技術(shù)，特別是對于多回路的配電箱，普遍缺乏對每個回路電能消耗的精細(xì)監(jiān)測手段。傳統(tǒng)的電能管理方式大多依賴于總進線處的計量，這種方式雖能大致反映整體能耗，但對于具體到每個用電單元或回路的能耗分析卻無法測出。因此，當(dāng)遇到能耗異常增加、設(shè)備效率低下或能源浪費等問題時，缺乏詳細(xì)數(shù)據(jù)支持的管理往往難以迅速定位問題根源，從而延誤了采取有效節(jié)能措施的最佳時機。此現(xiàn)狀不僅影響了能源使用的透明度，也阻礙了節(jié)能潛力的挖掘和能源效率的持續(xù)提升。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種配電箱用電回路能耗分析系統(tǒng)及分析方法，以解決背景技術(shù)中描述的問題。

2、本發(fā)明第一方面提供的一種配電箱用電回路能耗分析系統(tǒng)，包括：控制單元，以及與所述控制單元連接的采集單元、接收單元、處理單元、預(yù)測單元和輸出單元；

3、所述采集單元用于采集用電回路中輸入電流端口和輸出電流端口的電流值，所述接收單元用于接收所述采集單元采集輸入電流端口和輸出電流端口的功率值，所述處理單元用于將所述功率值通過計算模型計算各用電回路能耗，所述預(yù)測單元基于所述各用電回路歷史能耗數(shù)據(jù)和當(dāng)前能耗數(shù)據(jù)，采用機器學(xué)習(xí)模型運算預(yù)測得出能耗差值，最后通過所述輸出單元輸出用電回路預(yù)測能耗差值數(shù)據(jù)。

4、可選地，所述采集單元包括電流互感器和電壓互感器，所述電流互感器和所述電壓互感器均環(huán)繞設(shè)置在導(dǎo)線周圍，所述電流互感器和電壓互感器分別用于檢測單個用電回路的電流值和電壓值，所述電流值和電壓值乘積得出所述功率值。

5、可選地，所述接收單元包括采樣電路，所述采樣電路用于接收所述采集單元采集輸入電流端口和輸出電流端口的功率值，并將獲取所述功率值的信號轉(zhuǎn)換為所述處理單元使用的數(shù)字信號。

6、可選地，所述計算模型用于接收所述功率值數(shù)字信號，并對多條所述用電回路的功率值分別計算出每條所述用電回路的能耗權(quán)值，所述能耗權(quán)值包括歷史能耗數(shù)據(jù)和當(dāng)前能耗數(shù)據(jù)的權(quán)值，其中，所述計算模型采用計算公式得出每條所述用電回路的能耗的權(quán)值，所述計算公式為：

7、e＝p×t

8、式中，e是能耗，p是平均功率，t是使用時間，通過已知功率p和時間t，可以直接計算出每條所述用電回路的能耗e。

9、可選地，所述預(yù)測單元采用機器學(xué)習(xí)模型運算預(yù)測得出能耗差值包括，利用統(tǒng)計分析方法和數(shù)據(jù)可視化工具，選擇當(dāng)前能耗數(shù)據(jù)權(quán)值為基準(zhǔn)運算數(shù)據(jù)權(quán)值，將所述歷史能耗數(shù)據(jù)權(quán)值和當(dāng)前能耗數(shù)據(jù)權(quán)值作差，得出當(dāng)前能耗數(shù)據(jù)權(quán)值與歷史能耗數(shù)據(jù)權(quán)值的差值；

10、其中，所述統(tǒng)計分析法，具體步驟如下：

11、采取不同時間段內(nèi)、不同地區(qū)的用電能耗，歸集生成多個節(jié)點能耗；

12、將多個所述節(jié)點能耗存入數(shù)據(jù)庫內(nèi)；

13、利用多個所述節(jié)點能耗中相鄰的所述節(jié)點能耗分析，得出各時間段用電能耗值；

14、根據(jù)所述能耗值附加配電監(jiān)測設(shè)備。

15、可選地，所述統(tǒng)計分析方法包括：

16、將歷史能耗數(shù)據(jù)權(quán)值儲存在能耗數(shù)據(jù)庫中；

17、以當(dāng)前能耗數(shù)據(jù)權(quán)值為基準(zhǔn)運算數(shù)據(jù)權(quán)值，將所述歷史能耗數(shù)據(jù)每項權(quán)值與所述當(dāng)前采集的能耗數(shù)據(jù)權(quán)值作差，得出所述能耗數(shù)據(jù)權(quán)值與歷史能耗數(shù)據(jù)權(quán)值的差值。

18、可選地，所述數(shù)據(jù)可視化工具使用方法包括：

19、將歷史能耗數(shù)據(jù)儲存在能耗數(shù)據(jù)庫中；

20、采用折線圖、柱狀圖和散點圖中任一種圖，基于所述歷史能耗數(shù)據(jù)權(quán)值儲存在能耗數(shù)據(jù)庫中，以當(dāng)前能耗數(shù)據(jù)權(quán)值為基準(zhǔn)運算數(shù)據(jù)權(quán)值，將所述歷史能耗數(shù)據(jù)每項權(quán)值與當(dāng)前能耗數(shù)據(jù)權(quán)值作差得出的差值做出所述折線圖、柱狀圖和散點圖中任一種圖的圖狀。

21、可選地，所述歷史能耗數(shù)據(jù)為當(dāng)前能耗數(shù)據(jù)采集前的能耗數(shù)據(jù)，其中，所述歷史能耗數(shù)據(jù)包括自然月內(nèi)采集接收的能耗數(shù)據(jù)，通過機器學(xué)習(xí)模型記錄該月中每日的能耗數(shù)據(jù)權(quán)值。

22、可選地，所述輸出單元包括機顯屏，所述機顯屏用于顯示所述控制單元傳輸?shù)挠秒娀芈奉A(yù)測能耗數(shù)據(jù)數(shù)字信號。

23、本發(fā)明第二方面提供的一種配電箱用電回路能耗分析方法，包括：

24、響應(yīng)于用電回路通電過程，采集單元確定用電回路中輸入電流端口和輸出電流端口的電流值；

25、通過接收單元接收所述采集單元確定用電回路中輸入電流端口和輸出電流端口的電流值，生成所述輸入電流端口和輸出電流端口的電流值的功率值；

26、將所述功率值輸入處理單元，通過所述處理單元的計算模型計算各用電回路能耗；

27、采用預(yù)測單元基于歷史能耗數(shù)據(jù)權(quán)值與當(dāng)前能耗數(shù)據(jù)權(quán)值進行結(jié)果運算，并適配機器學(xué)習(xí)模型根據(jù)運算數(shù)據(jù)預(yù)測能耗差值；

28、通過輸出單元輸出用電回路預(yù)測能耗數(shù)據(jù)。

29、本發(fā)明的有益效果在于：

30、通過控制單元全程控制采集單元、接收單元、處理單元、預(yù)測單元和輸出單元，通過采集單元用于采集用電回路中輸入電流端口和輸出電流端口的電流值，所述接收單元用于接收所述采集單元采集輸入電流端口和輸出電流端口的功率值，所述處理單元用于將所述功率值通過計算模型計算各用電回路能耗，所述預(yù)測單元基于所述各用電回路歷史能耗數(shù)據(jù)和當(dāng)前能耗數(shù)據(jù)，采用機器學(xué)習(xí)模型運算預(yù)測得出能耗差值，最后通過所述輸出單元輸出用電回路預(yù)測能耗差值數(shù)據(jù)，用以解決傳統(tǒng)的電能管理方式遇到能耗異常增加、設(shè)備效率低下或能源浪費等問題時，缺乏詳細(xì)數(shù)據(jù)支持的管理往往難以迅速定位問題根源，從而延誤了采取有效節(jié)能措施的最佳時機的技術(shù)問題。

技術(shù)特征：

1.一種配電箱用電回路能耗分析系統(tǒng)，其特征在于，包括：控制單元，以及與所述控制單元連接的采集單元、接收單元、處理單元、預(yù)測單元和輸出單元；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電箱用電回路能耗分析系統(tǒng)，其特征在于：所述采集單元包括電流互感器和電壓互感器，所述電流互感器和所述電壓互感器均環(huán)繞設(shè)置在導(dǎo)線周圍，所述電流互感器和電壓互感器分別用于檢測單個用電回路的電流值和電壓值，所述電流值和電壓值乘積得出所述功率值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電箱用電回路能耗分析系統(tǒng)，其特征在于：所述接收單元包括采樣電路，所述采樣電路用于接收所述采集單元采集輸入電流端口和輸出電流端口的功率值，并將獲取所述功率值的信號轉(zhuǎn)換為所述處理單元使用的數(shù)字信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種配電箱用電回路能耗分析系統(tǒng)，其特征在于：所述計算模型用于接收所述功率值數(shù)字信號，并對多條所述用電回路的功率值分別計算出每條所述用電回路的能耗權(quán)值，所述能耗權(quán)值包括歷史能耗數(shù)據(jù)和當(dāng)前能耗數(shù)據(jù)的權(quán)值，其中，所述計算模型采用計算公式得出每條所述用電回路的能耗的權(quán)值，所述計算公式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電箱用電回路能耗分析系統(tǒng)，其特征在于：所述預(yù)測單元采用機器學(xué)習(xí)模型運算預(yù)測得出能耗差值包括，利用統(tǒng)計分析方法和數(shù)據(jù)可視化工具，選擇當(dāng)前能耗數(shù)據(jù)權(quán)值為基準(zhǔn)運算數(shù)據(jù)權(quán)值，將所述歷史能耗數(shù)據(jù)權(quán)值和當(dāng)前能耗數(shù)據(jù)權(quán)值比作差，得出當(dāng)前能耗數(shù)據(jù)權(quán)值與歷史能耗數(shù)據(jù)權(quán)值的差值；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種配電箱用電回路能耗分析系統(tǒng)，其特征在于：所述統(tǒng)計分析方法包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種配電箱用電回路能耗分析系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)可視化工具使用方法包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種配電箱用電回路能耗分析系統(tǒng)，其特征在于：所述歷史能耗數(shù)據(jù)為當(dāng)前能耗數(shù)據(jù)采集前的能耗數(shù)據(jù)，其中，所述歷史能耗數(shù)據(jù)包括自然月內(nèi)采集接收的能耗數(shù)據(jù)，通過機器學(xué)習(xí)模型記錄該月中每日的能耗數(shù)據(jù)權(quán)值。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電箱用電回路能耗分析系統(tǒng)，其特征在于：所述輸出單元包括機顯屏，所述機顯屏用于顯示所述控制單元傳輸?shù)挠秒娀芈奉A(yù)測能耗數(shù)據(jù)數(shù)字信號。

10.一種配電箱用電回路能耗分析方法，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種配電箱用電回路能耗分析系統(tǒng)及分析方法，通過采集單元用于采集用電回路中輸入電流端口和輸出電流端口的電流值，所述接收單元用于接收所述采集單元采集輸入電流端口和輸出電流端口的功率值，所述處理單元用于將所述功率值通過計算模型計算各用電回路能耗，所述預(yù)測單元基于所述各用電回路歷史能耗數(shù)據(jù)和當(dāng)前能耗數(shù)據(jù)，采用機器學(xué)習(xí)模型運算預(yù)測得出能耗差值，最后通過所述輸出單元輸出用電回路預(yù)測能耗差值數(shù)據(jù)，用以解決傳統(tǒng)的電能管理方式遇到能耗異常增加、設(shè)備效率低下或能源浪費等問題時，缺乏詳細(xì)數(shù)據(jù)支持的管理往往難以迅速定位問題根源，從而延誤了采取有效節(jié)能措施的最佳時機的技術(shù)問題。

技術(shù)研發(fā)人員：羅粵均
受保護的技術(shù)使用者：廣州凱圖電子科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23