一种可调节移动式能耗监测装置及监测方法制造方法及图纸

本发明专利技术适用电力参数采集技术领域，提供了一种能耗监测方法，该方法包括：获取被监测负载在单位时间内的相电压和相电流以及相电压与相电流的相位差，根据相电压和相电流以及相位差计算出电参数；对电参数进行存储或和发送至远程服务器或以及移动终端；进而根据电参数发出报警提醒；电参数包括根据相电压和相电流以及相位差计算出的有功功率、无功功率、单相电的用电量，对称负载三相电的用电量和非对称负载三相电的用电量；实现提高三相电的用电量的精准计算并同时还兼顾单相电的用电量采集；从而提高了适用性，进而提高了用户体验。进而提高了用户体验。

【技术实现步骤摘要】
一种可调节移动式能耗监测装置及监测方法


[0001]本专利技术属于电力参数采集
，尤其涉及一种可调节移动式能耗监测装置及监测方法。

技术介绍

[0002]对于国家发改委一直推进的合同能源管理模式进行节能技改、余热发电项目，长期以来存在节能率标定问题，用能方和投资方异议很大，一旦要求节能仲裁也非常困难，原因是缺乏技术和设备进行实际节能量标定。实际节能率标定是复杂的，因为工况在变，例如锅炉的蒸汽产量可以是从30t/h到75t/h，通常情况负荷越重节能率越低，纯粹知道节能技改后的用能量不能说明节能了多少，而必须知道不同负荷分别运行了多少时间，再对照双方标定的不同负荷的节能率，才有办法相对准确计算出节能总量。
[0003]目前国内的能源采集终端主要分三类：第一类：电力部用于远程自动抄表的电能量数据采集终端，包括有功、无功电量、负荷曲线，还可以兼采集谐波信号等，其功能齐全，但用途单一，只能采集电能量信号。通迅方式包括低压电力载波、网络、485、232、红外、GPRS等，但低压电力载波因国内电网污染严重，通信成功率一直未能突破95％。
[0004]第二类：基于数据采集RTU(远程终端装置，RemoteTerminalUnit)，只能采集信号量的瞬时信号，如电压、电流、温度、压力、流量等，不能形成累积信号和负荷曲线，这不是一种能源信号的数据采集终端。能源信号必须有累 积量信号，所以基于这类方案的能源数据累积只能通过上位机软件解决，因为 数据传输失败等原因会导致数据丢失，上位机的安全性也可能导致数据丢失，形成的能源格式五花八门，不便于职能部门获取和管理。
[0005]第三类：数据中转终端，借助智能仪表采集好的能量等任何信号，采集终 端仅仅通过485等规约进行转发、收集作用。
[0006]由于控制器、监测系统、控制系统等品牌繁多，各自的定义和结构差距极 大，尽管其数据均可以通过各种信道送往远程的监测系统和云平台，但数据定 义、格式千变万化，数据各有标准、互不通用，远程监测系统和云平台必须个 性化的处理，有资格的职能部门要适应不同的系统和数据格式，造成数据处理 的效率不高，成本较大。
[0007]因此针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷，避免造成现有技术中能效采集终端提供的数据类型不统一，数据需上传至上位机进行处理后才成为标准的能源数据，造成系统数据不合理，处理效率不高的问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种可调节移动式能耗监测装置及监测方法，旨在解决由于现有技术无法提供一种能耗监测方法，导致电力参数采集精度低，无法同时兼顾单相电和三相电的电力参数采集、用户体验不佳的问题。
[0009]一方面，本专利技术提供了一种能耗监测方法，所述方法包括下述步骤：获取被监测负载在单位时间内的相电压和相电流以及所述相电压与所述相电流的相位差，根据所述相电压和所述相电流以及所述相位差计算出电参数；对所述电参数进行存储或和发送至远程服务器或以及移动终端；根据所述电参数发出报警提醒。
[0010]进一步地，根据所述相电压和所述相电流计算出有功功率，所述有功功率根据公式1获取；公式1：P=UI
COS
φ，其中，P为有功功率，U为相电压，I为相电流，cos为余弦，φ为所述相位差，
COS
φ为负载功率因数。
[0011]进一步地，根据所述相电压和所述相电流计算出无功功率，所述无功功率根据公式2获取；公式2：Q=UI
sin
φ，其中，Q为无功功率，sin为正弦。
[0012]进一步地，根据所述相电压和所述相电流计算出单相电的用电量，所述单相电的用电量根据公式3获取；公式3：KWh=UIh，其中，h为所述单位时间。
[0013]进一步地，对称负载三相电的有功功率根据公式4获取且无功功率根据公式5获取，所述对称负载三相电的用电量根据公式6获取；公式4：P3=√3U
I
I
ICOS
φ，其中, U
I
为线电压，I
I
为线电流，P3为对称负载的三相电的有功功率；公式5：Q3=√3U
I
I
Isin
φ，其中，Q3为对称负载的三相电的无功功率；公式6：KWh3=P3KWh+Q3KWh；其中，KWh3为对称负载三相电的用电量；P3KWh=P3h，P3KWh为有功电能；Q3KWh=Q3h，Q3KWh为无功电能。
[0014]进一步地，非对称负载三相电的用电量=A相有功用电量+B相有功用电量+C相有功用电量+A相无功用电量+B相无功用电量+C相无功用电量。
[0015]进一步优选地，在获取所述非对称负载三相电的用电量之前还包括获取相有功用电量和相无功用电量；所述相有功用电量根据公式PKWh=Ph获取，其中，PKWh为相有功用电量；所述相无功用电量根据公式QKWh=Qh获取，其中，QKWh为相无功用电量。
[0016]进一步地，所述电参数包括所述有功功率、所述功率因数、所述无功功率、所述单相电的用电量、所述对称负载三相电的有功功率和无功功率、所述相有功用电量和所述相无功用电量以及所述非对称负载三相电的用电量；所述方法还包括：预设所述电参数中的一种或多种参数的报警触发值，当所述电参数中的一种或多种参数达到对应的报警触发值时发出对应的所述报警提醒；和显示所述电参数中的一种或多种参数；以及使用有线或和无线的方式将所述电参数发送至所述远程服务器或和所述移动终端；所述电参数还包括获取的A相、B相、C相电的电频率；显示所述A相、B相、C相电的电频率。
[0017]另一方面，本专利技术提供了一种可调节移动式能耗监测装置，所述装置包括：中央处理器、JTAG接口、连接器、USB转串口通信电路、供电和开关电路、启动电路、复位
电路、晶振和时钟电路、数据采集输入模块，中央处理器分别与JTAG接口、连接器、USB转串口通信电路、供电和开关电路、启动电路、复位电路、晶振和时钟电路相互连接，数据采集输入模块与连接器相连，USB转串口通信电路连接到MODEM或其他使用标准串口的通信模块；所述的中央处理器的型号为stm32f103zet6，连接器为22X2连接器和25X2连接器各一，供电和开关电路中使用ASM117稳压芯片，USB转串口通信电路采用CH340作为USB总线的转接芯片，数据采集输入模块包括但不限于以下组件：电流采样模块、电压采样模块、剩余电流采样模块、模拟量输入模块、脉冲输入模块、开关量输入模块、温度采样模块；所述的中央处理器：中央处理器U1的1-9脚与22X2连接器的1-9脚相连，且8、9脚经过晶振Y2和电容C1、C4构成的晶振电路后接地，10脚接地，11脚连接到Vcc3.3, 12、13脚经过晶振Y1和电容C2、C3构成的晶振电路后接地，14脚与JTAG接口的15脚相连，15-18脚与22X2连接器的10-13脚相连，19、20脚接地，21脚连接到Vcc3.3，23-26本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能耗监测方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：获取被监测负载在单位时间内的相电压和相电流以及所述相电压与所述相电流的相位差，根据所述相电压和所述相电流以及所述相位差计算出电参数；对所述电参数进行存储或和发送至远程服务器或以及移动终端；根据所述电参数发出报警提醒。2.根据权利要求1所述的能耗监测方法，其特征在于：所述方法还包括：根据所述相电压和所述相电流计算出有功功率，所述有功功率根据公式1获取；公式1：P=UI
COS
φ，其中，P为有功功率，U为相电压，I为相电流，cos为余弦，φ为所述相位差，
COS
φ为负载功率因数。3.根据权利要求1所述的能耗监测方法，其特征在于：所述方法还包括：根据所述相电压和所述相电流计算出无功功率，所述无功功率根据公式2获取；公式2：Q=UI
sin
φ，其中，Q为无功功率，sin为正弦。4.根据权利要求1所述的能耗监测方法，其特征在于：所述方法还包括：根据所述相电压和所述相电流计算出单相电的用电量，所述单相电的用电量根据公式3获取；公式3：KWh=UIh，其中，h为所述单位时间。5.根据权利要求1所述的能耗监测方法，其特征在于：所述方法还包括：对称负载三相电的有功功率根据公式4获取且无功功率根据公式5获取，所述对称负载三相电的用电量根据公式6获取；公式4：P3=√3U
I
I
ICOS
φ，其中, U
I
为线电压，I
I
为线电流，P3为对称负载的三相电的有功功率；公式5：Q3=√3U
I
I
Isin
φ，其中，Q3为对称负载的三相电的无功功率；公式6：KWh3=P3KWh+Q3KWh；其中，KWh3为对称负载三相电的用电量；P3KWh=P3h，P3KWh为有功电能；Q3KWh=Q3h，Q3KWh为无功电能。6.根据权利要求1所述的能耗监测方法，其特征在于：非对称负载三相电的用电量=A相有功用电量+B相有功用电量+C相有功用电量+A相无功用电量+B相无功用电量+C相无功用电量。7.根据权利要求1所述的能耗监测方法，其特征在于：在获取所述非对称负载三相电的用电量之前还包括获取相有功用电量和相无功用电量；所述相有功用电量根据公式PKWh=Ph获取，其中，PKWh为相有功用电量；所述相无功用电量根据公式QKWh=Qh获取，其中，QKWh为相无功用电量。8.根据权利要求1至7任意一项所述的能耗监测方法，其特征在于：所述电参数包括所述有功功率、所述功率因数、所述无功功率、所述单相电的用电量、所述对称负载三相电的有功功率和无功功率、所述相有功用电量和所述相无功用电量以及所述非对称负载三相电的用电量；所述方法还包括：预设所述电参数中的一种或多种参数的报警触发值，当所述电参数中的一种或多种参数达到对应的报警触发值时发出对应的所述报警提醒；和显示所述电参数中的一种或多种参数；
以及使用有线或和无线的方式将所述电参数发送至所述远程服务器或和所述移动终端；所述电参数还包括获取的A相、B相、C相电的电频率；显示所述A相、B相、C相电的电频率。9.一种可调节移动式能耗监测装置，其特征在于，所述装置包括：中央处理器、JTAG接口、连接器、USB转串口通信电路、供电和开关电路、启动电路、复位电路、晶振和时钟电路、数据采集输入模块，中央处理器分别与JTAG接口、连接器、USB转串口通信电路、供电和开关电路、启动电路、复位电路、晶振和时钟电路相互连接，数据采集输入模块与连接器相连，USB转串口通信电路连接到MODEM或其他使用标准串口的通信模块；所述的中央处理器的型号为stm32f103zet6，连接器为22X2连接器和25X2连接器各一，供电和开关电路中使用ASM117稳压芯片，USB转串口通信电路采用CH340作为USB总线的转接芯片，数据采集输入模块包括但不限于以下组件：电流采样模块、电压采样模块、剩余电流采样模块、模拟量输入模块、脉冲输入模块、开关量输入模块、温度采样模块；所述的中央处理器：中央处理器U1的1-9脚与22X2连接器的1-9脚相连，且8、9脚经过晶振Y2和电容C1、C4构成的晶振电路后接地，10脚接地，11脚连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：林巍然，
申请(专利权)人：福建维力能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：