一種電冰箱錯峰調(diào)參控制系統(tǒng)及其用電負荷預(yù)測管理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電冰箱錯峰調(diào)參控制系統(tǒng)及其用電 負荷預(yù)測管理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，如何提高電力用戶用電設(shè)備的節(jié)能效率，研究符合電網(wǎng)需 求側(cè)管理要求，能夠錯峰控制的智能用電設(shè)備是必要的。目前公知的各種電冰箱工作控制 方式尚無接收電力線載波用電參數(shù)接收和用電負荷錯峰控制裝置發(fā)送的錯峰調(diào)參用電參 數(shù)，用于實現(xiàn)電冰箱錯峰調(diào)參控制，從而達到電網(wǎng)削峰填谷目地的系統(tǒng)。需求側(cè)管理：在政 府法規(guī)和政策的支持下，采取有效的激勵和引導(dǎo)措施以及適宜的運作方式，通過發(fā)電公司、 電網(wǎng)公司、能源服務(wù)公司、社會中介組織、產(chǎn)品供應(yīng)商、電力用戶等共同協(xié)力，提高終端用電 效率和改變用電方式，在滿足同樣用電功能的同時減少電量消耗和電力需求，達到節(jié)約資 源和保護環(huán)境，實現(xiàn)社會效益最好、各方受益、最低成本能源服務(wù)所進行的管理活動。削峰 填谷：把一部分高峰負荷挪到低谷時段，從而減少電網(wǎng)運行的峰谷負荷差，實現(xiàn)了節(jié)約能源 的目的。錯峰調(diào)參：根據(jù)電力系統(tǒng)用電信息，通過調(diào)整智能用電負荷控制參數(shù)，降低尖、峰段 用電量，提高谷段用電量的控制方式。
[0003] 目前的各種電冰箱工作控制方式尚無接收電力線載波用電參數(shù)接收和用電負荷 錯峰控制裝置發(fā)送的錯峰調(diào)參用電參數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種電冰箱錯峰調(diào)參控制系統(tǒng)及其用電負荷預(yù)測管理方 法，旨在解決目前公知的各種電冰箱工作控制方式尚無接收電力線載波用電參數(shù)接收和用 電負荷錯峰控制裝置發(fā)送的錯峰調(diào)參用電參數(shù)的問題。
[0005] 本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種電冰箱的用電負荷預(yù)測管理方法，所述電冰箱的用電 負荷預(yù)測管理方法采用用戶用電負荷統(tǒng)計分布系數(shù)的峰谷時段預(yù)測計算方法，具體包括以 下步驟：
[0006] 步驟一，提取系統(tǒng)獲取的電力用戶信息及歷史負荷數(shù)據(jù)；
[0007] 步驟二，計算電力用戶最近一年用電負荷在24個時段平均用電量；
[0008] 步驟三，計算電力用戶最近一月用電負荷在24個時段平均用電量；
[0009] 步驟四，計算電力用戶最近一周用電負荷在24個時段平均用電量；
[0010] 步驟五，根據(jù)電力用戶最近年、月、周用電負荷在24個時段平均用電量，采取不同 分布系數(shù)預(yù)測電力用戶日24個時段用電負荷分布；
[0011] 公式如下：
[0012]D24時段（日24時段負荷預(yù)測）=NXN24時段（年24時段各用電平均值）+YXY24時段 (月24時段各用電平均值）+ZXZ24 (周24時段各用電平均值）；
[0013] 其中N為年統(tǒng)計分布系數(shù)，Y為月統(tǒng)計分布系數(shù)，Z為周統(tǒng)計分布系數(shù)
[0014]N+Y+Z=I〇
[0015] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種電冰箱錯峰調(diào)參控制系統(tǒng)，所述電冰箱錯峰調(diào)參 控制系統(tǒng)包括：
[0016] 單片機，與電源模塊、溫度設(shè)定模塊、溫度檢測模塊、故障報警模塊、通訊模塊、看 門狗電路、輸出控制模塊和第一制冷元件、第一輔助加熱元件、第二制冷元件、第二輔助加 熱元件連接，用于編寫完整的控制程序，實現(xiàn)電冰箱的錯峰調(diào)參控制；單片機輸出IOOms間 隔的脈沖信號1、〇給輸出控制電路INA、INB，INC、IND，INE、INF，ING、INH磁保持繼電器吸 合，控制電冰箱冷藏室和冷凍室工作元件工作，單片機輸出IOOms間隔的脈沖信號0、1給輸 出控制電路INA、INB，INC、IND，INE、INF，ING、INH磁保持繼電器關(guān)斷，停止電冰箱冷藏室 和冷凍室工作元件工作；
[0017] 電源模塊，采用三端穩(wěn)壓塊穩(wěn)壓，選用低溫漂穩(wěn)壓二極管進行二級穩(wěn)壓；
[0018] 溫度設(shè)定模塊，與單片機連接，采用8155接口芯片、741sl38譯碼器、同相放大器 7407、反相放大器75452、數(shù)碼管和LED發(fā)光二級管、5K電阻、以及按鍵組成，用于實現(xiàn)電冰 箱錯峰調(diào)參控制系統(tǒng)的工作溫度設(shè)定和時鐘設(shè)定，以及實際溫度顯示和LED發(fā)光二級管功 能指示；
[0019] 溫度檢測模塊，與單片機連接，以兩路熱電偶溫度傳感器為核心部件用于將電冰 箱冷藏室和冷凍室的實際溫度轉(zhuǎn)化為電壓信號，經(jīng)精密運算放大器0P27進行放大，放大后 的電壓信號經(jīng)過A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器進行高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換后，將數(shù)據(jù)送往單片機；
[0020] 故障報警模塊，與單片機連接，采用聲光報警，由發(fā)光二極管，揚聲器及驅(qū)動電路 組成，用于系統(tǒng)故障時實現(xiàn)聲光報警；
[0021] 通訊模塊，與單片機連接，采用485通信接口用于通訊接收電力線載波用電參數(shù) 接收和用電負荷錯峰控制裝置的錯峰調(diào)參用電信息；
[0022] 看門狗電路，與單片機連接，用于防止系統(tǒng)受干擾而使程序丟失或走進死循環(huán)，造 成系統(tǒng)死機；
[0023] 輸出控制模塊，與單片機連接，通過四路JX03雙向繼電器驅(qū)動集成電路控制磁保 持繼電器合、斷，實現(xiàn)電冰箱冷藏室和冷凍室工作元件的啟?？刂啤?br>[0024] 進一步，所述輸出控制模塊采用四路JX03雙向繼電器驅(qū)動集成電路控制磁保持 繼電器合、斷，實現(xiàn)電冰箱冷藏室和冷凍室工作元件的啟?？刂?。
[0025] 進一步，溫度設(shè)定模塊的電路具體連接為：用8155的PAO~PA6通過同相放大器 7407與4個七段數(shù)碼管的7個引腳a~g連接；PAO~PA6通過同相放大器7407與7個 LED發(fā)光二級管相連；8155PA口為字形口，地址為FF21H;用8155的PBO~PB4通過反相放 大器75452與4個七段數(shù)碼管DGO~DG3的共陰極，和7個LED發(fā)光二級管共陰極連接， 8155PB口為位選口，地址為FF22H。
[0026] 進一步，所述溫度設(shè)定模塊中的按鍵設(shè)置電路采用動態(tài)掃描法，用于數(shù)碼管和LED 發(fā)光二級管顯示；平時數(shù)碼顯示實際測量溫度，鍵盤溫度設(shè)定時，DGO~DG3四位七段數(shù)碼 管用于顯示設(shè)置溫度，鍵盤時間設(shè)定時，DGO~DG3四位七段數(shù)碼管用于輪流顯示時、分。
[0027] 進一步，用電峰谷時段可由用戶設(shè)定，單片機的溫度設(shè)定模塊中鍵盤掃描電路是 由2根行線與6根列線組成；2根行線的左邊接8155的PC口的2個引腳PC. 1、PC. 2,右邊 通過5K電阻接5V電源。6根列線通過反相器接8155B口；在行線與列線的交叉處設(shè)置一 個按鍵，單片機的鍵盤由2X6 = 12個按鍵組成。
[0028] 進一步，所述電冰箱錯峰調(diào)參控制系統(tǒng)整體功能通過主程序、溫度設(shè)定處理子程 序、溫度檢測子程序、通訊子程序、輸出控制子程序配合實現(xiàn)；
[0029] 溫度設(shè)定處理子程序，主程序通過溫度設(shè)定模塊電路實現(xiàn)電力用戶電冰箱錯峰調(diào) 參控制系統(tǒng)的冷藏室和冷凍室工作溫度和時鐘設(shè)定以及顯示功能；溫度檢測子程序，將兩 路熱電偶溫度傳感器為核心部件的冷藏室和冷凍室溫度測量數(shù)據(jù)進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，再將數(shù) 字化測量溫度數(shù)據(jù)傳給單片機進行存儲與處理；通訊子程序通過通訊模塊接收電力線載波 用電參數(shù)接收和用電負荷錯峰控制裝置的錯峰調(diào)參用電信息；輸出控制子程序通過錯峰調(diào) 參用電信息和用戶設(shè)定的電冰箱冷藏室和冷凍室工作溫度，在尖、鋒、谷、平用電時段設(shè)定 不同的電冰箱的啟停溫度，實現(xiàn)電冰箱冷藏室和冷凍室工作元件的錯峰啟?？刂乒δ芎拖?統(tǒng)故障報警模塊功能。
[0030] 進一步，輸出控制子程序根據(jù)故障報警模塊標志，啟動聲光報警輸出，并根據(jù)用戶 設(shè)定的電冰箱冷藏室和冷凍室工作溫度，在尖、鋒、谷、平用電時段設(shè)定不同的電冰箱的啟 停溫度，實現(xiàn)電冰箱冷藏室和冷凍室工作元件的錯峰啟?？刂乒δ?；具體包括：
[0031] 步驟一：判斷有無報警標志，無報警標志轉(zhuǎn)步驟五；
[0032] 步驟二：判斷有無消音標志，有消音標志轉(zhuǎn)步驟四；
[0033] 步驟三：驅(qū)動聲光報警；
[0034] 步驟四：驅(qū)動LED報警燈，轉(zhuǎn)步驟九；
[0035] 步驟五：判斷有無時段轉(zhuǎn)換標志，無標志轉(zhuǎn)步驟八；
[0036] 步驟六：計算對應(yīng)時段的電冰箱冷藏室和冷凍室工作元件的啟停溫度；
[0037] 步驟七：設(shè)置對應(yīng)時段的電冰箱冷藏室和冷凍室工作元件的狀態(tài)；
[0038] 步驟八：調(diào)用顯不子程序；
[0039]步驟九：返回。
[0040] 本發(fā)明提供的電冰箱錯峰調(diào)參控制系統(tǒng)及其用電負荷預(yù)測管理方法，利用通訊模 塊接收電力線載波用電參數(shù)接收和用電負荷錯峰控制裝置發(fā)送的錯峰調(diào)參用電參數(shù)，由電 力用戶根據(jù)自身需求設(shè)置電冰箱冷藏室和冷凍室工作溫度控制，在不同用電峰谷時段，根 據(jù)錯峰調(diào)參用電參數(shù)，合理控制電冰箱的周期工作時間，從而實現(xiàn)了電網(wǎng)削峰填谷的錯峰 負荷控制，達到節(jié)能降耗的目的。本發(fā)明通過獲取電力用戶信息及歷史負荷數(shù)據(jù)，并結(jié)合 年、月、周用電負荷在24個時段平均用電量，采用用電負荷統(tǒng)計分布系數(shù)，預(yù)測電力用戶日 24個時段用電負荷分布，實現(xiàn)了區(qū)域電網(wǎng)峰谷時段的實時精準預(yù)測，有利于通過需求側(cè)管 理技術(shù)，定向降低電網(wǎng)峰段用電量，提高電網(wǎng)谷段用電量，從而實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。
【附圖說明】
[0041] 圖1是本發(fā)明實施例提供的電冰箱錯峰調(diào)參控制