应用于空调设备的电力控制系统技术方案

一种应用于空调设备的电力控制系统，其可搭接于数据处理装置，并通过网络系统，依据合同容量、历史电力需量、对应于合同容量的电力需量调整值以及对应于天气预报的预先分配用电负载，阶段式逐步地调整当前的电力需量，以实现无需中断负载的运作，也能确保电力需量不会超过合同需量，以及针对用电户提供一套完善的用电控制，以避免用电量超量却不自知。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电力控制技术，特别是涉及一种针对合同容量及耗用电量的用电控制、应用于空调设备的电力控制系统以及方法。
技术介绍
空调设备是各种建筑物内部，特别是大型的营业场所(例如办公大楼、厂房大楼、饭店、医院、超商、超市、量贩店、百货公司、剧院、展览场)广泛应用及安装的机电设备。目前的空调设备通常整合有冷暖气机、空调机(Air Handling Unit, AHU)、预冷式空调机(Precooling AirHandler, PAH)、送风机(Fan Coil Unit, FCU)、抽风机(Exhaust Fan)、冷却水塔设备、马达、冰水传输设备及/或泵设备等负载设施。为节省电费，上述这些大型的营业场合的用户通常会与电力公司签订合同容量，所谓的合同容量是约定的用电容量，作为基本电费的计算依据，依据用户用电种类不同可分为需量合同容量与装置合同容量两类。需量合同容量是用户(即合同用户)与电力公司双方约定15分钟平均的最高需量值为合同容量。而装置合同容量则为用户以其用电设备的总装置容量签订合同容量。但是一旦签订合同容量后，如超过该合同容量，则会产生超约用电的问题。以台湾电力公司设计的规范为例，可分为二种情况其一为"需量合同容量"超约用电，即用户的最高需量超出其所申请的合同容量。超出部分在合同容量10%以下，按二倍计收基本电费(即超约附加费)，超出部分在合同容量10%以上，按三倍计收基本电费。其二为"装置合同容量"超约用电，即用户的实际装置的器具总容量超出其所申请的合同容量，超出部分都按窃电处理。换言之，在合同容量范围内用电，可以避免超约受罚，如果超出合同用量则需支付超约附加费。另一方面，就供电者的角度出发，如果用户(即合同用户)大多能够在合同容量范围内用电，则能够更加进而减少建设过多发电设施所耗费的成本。还有， 一般用电用户(即非合同用户)也没有一套完善用电预估，以致用电量超量仍不自知，而往往是在看到电费账单上的高额费用后才懊恼不已。因此，要与电力供应者协商适合用户需量又不会增加电费的支出的合同容量，以及签订合同容量后，如何取得超约附加与未超约的多付费用的最佳点，遂成为电力管理的重要课题。现有的合同容量预估是搜集以往用电量的历史记录数据，并挑选历史最高峰或趋近于高峰的电力需量，作为与电力供应者签订合同容量时的依据。但是这种合同容量的预估方式并未进一步考虑用户(即合同用户)对于空调设备预设理想运作的需求，因此可能会高估合同容量。举例而言，以往用电量的历史记录数据可能都是在空调设备的环境目标温度被设定在摄氏24度下的电力需量，而实际上预设的理想环境目标温度应为摄氏26度，则在配合环境目标温度控制机制的前提下，应该以空调设备预设理想运作的需求并加上合理的负载增长预估作为合同容量计算的基准，而不再是以用电量的历史记录数据作基准。另一方面，就一般用电用户(即非合同用户)而言也同样具有负载增长的问题。对于控制电力需量不超过合同容量，请参阅图1，是用以说明现有控制电力需量控制系统的应用架构示意图。如图所示，需量控制主机l通过网络11连接至管理中心12，管理中心12再通过网络11分别连接至设置在使用区域A、 B与C的电力监控单元13，设置于不同区域的电力监控单元13则分别用以监控相对应的空调负载141、 142与143。实际运作时，需量控制主机1接收来自不同区域的电力监控单元13针对相对应的空调负载141、 142与143所监控到的当前用电需量，并予以加总统计，再将总计的用电需量与用户预先设定的警戒值相比较， 一旦达到或超过警戒值时，需量控制主机1 一方面通过网络11传送警戒信息至管理中心12，另一方面还依据用户预设的空调负载中断顺序，通过需量控制主机1或管理中心12，针对优先中断的空调负载发出中断信息，而中断的。通过中断空调负载的方式，在总体用电需量未超过合同容量前，降低用电需量，以避免超过合同容量所造成的超约附加费。上述现有的电力需量技术，虽然能够解决用电需量超过合同容量的问题，但是其解决的技术手段却是直接将负载设备中断。以空调设备为例，如果直接将空调设备中断，则该空调设备的用户将无法使用该空调设备，对于用户而言相当的不便。综上所述，如何提供一种能够依据空调设备预设理想运作的需求供合同用户执行合同容量预估或供非合同用户执行总用电量预估，并能够以弹性的方式控制当前的电力供应的解决方案，实为急待解决的课题。
技术实现思路
为解决前述现有技术的缺点，本专利技术提供一种应用于空调设备的电力控制系统以及方法，用以根据不同条件提供不同设定，以弹性地控制当前电力使用情况。本专利技术的应用于空调设备的电力控制系统，可整合至一网络系统，用以对空调设备当前运作的电力需量提供一网络化的监控管理工作，本专利技术的应用于空调设备的电力控制系统至少包含 一伺服端单元和一设备端单元。所述伺服端单元整合至一服务器，且所述服务器连接至所述网络系统，用以让一网络工作站通过所述网络系统来操控所述伺服端单元。所述伺服端单元的架构至少包括操控接口模块，其可对联机至所述服务器的网络工作站提供一使用者操控接口，并可提供至少一受控设备操作状态显示功能和电力需量调控功能，其中，所述受控设备操作状态显示功能可用以显示各个受控的空调设备的操作状态及相关数据；而所述电力需量调控功能则能依据预设的调整参数，以通过所述网络系统来传送空调设备的控制指令至所述设备端单元，且所述调整参数是对应不同电力需量警戒值的空调设备运作调整参数；以及监控数据储存模块，其可储存空调设备的额定操作特性值、空调设备实际操作特性值、对应不同空调设备的电力需量警戒值、及预设对应不同电力需量警戒值的空调设备运作调整参数等相关数据，以通过所述操控接口模块来在所述网络工作站上显示出这些空调设备相关资料。所述设备端单元整合至各个受控的空调设备并连接至所述网络系 统，其架构至少包括连接至所述网络系统的网络连接模块；连接至 所述网络连接模块的设备端伺服模块，用以在设备端处对各个受控的 空调设备与所述伺服端单元之间提供一双向数据转传功能；以及操作 状态监控模块，包括操作状态监测器和操作状态控制器，其中，所述 操作状态监测器用以监测各个受控的空调设备在实际运作时的操作状 态，以将所监测到的各项操作特性值传送给所述设备端伺服模块，以 使所述设备端伺服模块通过所述网络系统来传送给所述伺服端单元； 而所述操作状态控制器则能依据所述设备端伺服模块所转传的由所述 伺服端单元经由所述网络系统所传送过来的各项控制指令，以阶段式 逐步地控制各个受控的空调设备实现所要求的操作状态，从而维持空 调设备的电力需量不超过预设的合同容量。在本专利技术的一种方式中，伺服端单元还包括定期性操作特性统计 分析模块，用以在一既定期间内统计各个受控的空调设备的实际操作 特性值来产生一电子式的用电状况分析报表。更佳为，实际操作特性 值包含各个受控的空调设备依据不同的空调设备运作调整参数的实际 电力需量。在本专利技术的一种方式中，伺服端单元还包括总电力异常状况警示 模块，可通过设备端伺服模块收集来自操作状态监测器所监视的各个 空调设备的电力需量状态予以加总，并判断是否超过预设的电力需量 警戒值；如果是，则响应地发出一警示信息，再使伺服端单元依据预 设的对应不同电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于空调设备的电力控制系统，其特征在于，其整合至一网络系统，用以提供网络工作站对空调设备的电力需量进行监控管理工作，所述应用于空调设备的电力控制系统包含：　伺服端单元，通过所述网络系统与所述网络工作站连接，至少包括：　操控 接口模块，用以提供所述网络工作站具有操作状态显示功能和电力需量调控功能的使用者操控接口；　监控数据储存模块，用以储存所述空调设备的操作特性值，并用以通过所述操控接口模块在所述网络工作站上显示出所述操作特性值；　设备端单元，连接所 述空调设备，并通过所述网络系统连接所述伺服端单元，所述设备端单元至少包括：　设备端伺服模块，其连接至所述网络系统，用以在所述空调设备与所述伺服端单元间提供双向数据转传功能；　操作状态监控模块，用以对所述空调设备进行监控与控制，包 括操作状态监测器和操作状态控制器；　其中，所述操作状态监测器监控所述空调设备以取得所述操作特性值，并将所述操作特性值通过所述设备端伺服模块传送至所述伺服端单元，由所述伺服端单元依据所述操作特性值回传对应的控制指令予所述操作状态控制器， 使所述操作状态控制器阶段式的控制所述空调设备，以维持所述空调设备的电力需量不超过预设的合同容量。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：廖学专，林素芬，
申请(专利权)人：中华电信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]