电能管理系统.pdf

电能管理系统包括电能监测仪、局域网或Inter网、电能管理系统服务平台和电能管理人员工作计算机，电能监测仪通过局域网或Inter网与电能管理系统服务平台连接，计算机通过局域网或Inter网与电能管理系统服务平台连接，电能管理系统服务平台中设有中央数据处理器和数据采集系统、原始数据库、专家库、标准库和决策库；数据采集系统的输出信号输入原始数据库，原始数据库的输出信号经数据提取模块、用户电力消费信息分析模块、用户信息数据库、数据提取模块输入数据分析模块，标准库的输出信号经标准解析模块输入数据分析模块，专家库的输出信号经标准解析模块输入数据分析模块，数据分析模块的输出信号分别输入决策库和显示模块。

权利要求书
1.  电能管理系统，包括设在企业配网中主要受电点和枢纽配电柜中用于采集的配网的电力、电量、电能质量信号的电能监测仪、局域网或Inter网、电能管理系统服务平台和电能管理人员工作计算机，电能监测仪通过局域网或Inter网与电能管理系统服务平台连接，电能管理人员工作计算机通过局域网或Inter网与电能管理系统服务平台连接，其特征是，所述电能管理系统服务平台中设有中央数据处理器和与中央数据处理器连接的数据采集系统、原始数据库、专家库、标准库和决策库；所述电能管理系统服务平台中，所述数据采集系统的输出信号输入原始数据库，原始数据库的输出信号经数据提取模块、用户电力消费信息分析模块、用户信息数据库、数据提取模块输入数据分析模块，所述标准库的输出信号经标准解析模块输入数据分析模块，所述专家库的输出信号经标准解析模块输入数据分析模块，数据分析模块的输出信号分别输入决策库和显示模块。

2.  根据权利要求1所述的电能管理系统，其特征是，所述电能监测仪和电能管理系统服务平台之间还设有用户端服务器，电能监测仪与电能管理系统服务平台之间的通信方式，采用递归主站系统概念，结合多通信协议进行通信。

3.  根据权利要求1所述的电能管理系统，其特征是，所述标准库中包括电能优化方案库、用电水平评价标准库、电力污染平评价标准库、电能质量标准库、节电方案库、能耗标准库和电能质量标准库七个子库。

4.  根据权利要求1所述的电能管理系统，其特征是，所述专家库中包括可视化处理系统、配网诊断系统、能耗审计与评价专家系统、电能质量分析专家系统、节能空间评估专家系统、电能优化专家系统和节能与配网改造方案专家系统七个子模块。

5.  根据权利要求1所述的电能管理系统，其特征是，所述电能管理系统，执行下列步骤：
1)电力用户各用电点的电能监测仪采集用电设备用电信息后，通过用户局域网或Inter网发送到用户端服务器，然后通过Inter网传输到电能管理系统服务平台，或直接由电能监测仪通过Inter网传输到电能管理系统服务平台；
2)电能管理系统服务平台通过数据采集主站系统根据不同电能型号电能监测仪的所使用的数据传输规约进行规约解析，接受电能监测仪或用户端服务器传输来的数据，并存入原始数据库；
3)系统提取电力用户原始数据，对原始数据进行综合分析，生成用户电力使用综合信息分析图表，其中包括用户的电能审计报告、配网诊断、用户电能质量、能耗等级、用户节电空间等信息，并送入用户信息数据库；
4)系统从用户信息数据库中提取各用户电力使用综合信息数据，调用专家库中相应的专家系统模块和标准库中相应标准，对区域配网电力消费情况进行分析。

6.  根据权利要求1所述的电能管理系统，其特征是，上述步骤4中的具体包括下列分析步骤：
41)系统调用专家库中的可视化处理系统模块和配网诊断系统模块，对区域内所有用户用电综合信息分析数据进行处理，生成区域电能消费信息图表和区域配网诊断图表等决策报告，并送入决策库；
42)系统调用专家库中的能耗审计与评价专家系统模块，根据区域电能消费信息数据对区域电能能耗水平进行审计，生成区域电能审计报表，并送入区域决策库；然后从能耗标准库中调用区域电能能耗标准，对区域能耗等级进行评定，形成区域能耗水平报表和区域能耗等级图表，并送入决策库；
43)系统调用专家库中电能质量分析专家系统模块，对区域电能质量进行分析，并调用标准库中的电能质量标准、用电水平评价标准库、电力污染水平评价标准库，对区域电能质量、用电水平、电力污染水平进行评估，从而生成区域电能质量分析图表和电能质量等级、用电水平等级、电力污染等级图表，并送入决策库；
44)系统调用专家库中节能空间评估专家系统模块，对区域节能空间进行分析，生成节能空间评估报告，并将区域节能空间评估报告送入决策库；
45)系统调用专家库中电能优化专家系统模块，根据区域能耗水平、电能质量、用电水平、电力污染水平、节能空间对区域电能使用方案进行优化，然后调用电能优化方案库，生成区域电能优化方案，并送入决策库；
46)系统根据区域能耗水平报表和区域能耗等级图表、电能审计报表、电能质量分析图表和电能质量等级、用电水平等级、电力污染等级图表、节能空间评估报告、区域电能优化方案等，生成区域用电综合信息分析图表，并送入决策库；
47)系统调用节能与配网改造方案专家系统模块，根据区域用电综合信息，调用节能方案标准库，生成区域电能节能方案与配网改造方案，并送入决策库。

说明书电能管理系统
技术领域：
本发明涉及电力管理与节能领域，具体涉及电能节能管理系统。
背景技术
现有的电能管理系统一般可分为两种类型，一种是用于家庭、学校、工厂、企业的电能管理系统，通过对用户用电设备的电压、电流等参数的检测，实现电器设备的安全保障、电量计费管理等。如Matsubayashi的专利——电能管理系统(2004.8美国专利号：6983210)：一种用于居民用电设备的电能管理系统，当用户更换新的节能设备时，该系统通过比较新旧设备的用电信息，提醒用户新设备是如何节能的；董右云的专利——智能化电能管理系统总装置(2008.3中国专利公开号：CN 101136546A)：一种用于家庭、办公及工业用电管理的智能化电能管理系统总装置，具有实时电压、电流监控功能，避免过载、短路、过压损坏设备，并通过定时自动开关电源达到节能的目的；李学湖的专利——电能管理网设备(2003.10中国专利公开号：CN1451969A)：可以实现网络化电能计费与收费管理、自动化电力网不正常损耗和窃电行为的监管、电网功率因素的监管与自动控制；Matsubara的专利——电能消费管理的方法、系统与计算机程序(2004.7美国专利号：7216021)：该系统具有数据存储模块、计算模块、操作计划模块，存储模块存储受该系统管理的设备的操作记录，计算模块根据操作记录计算设备浪费的电能，并由操作计划模块提出操作计划；以及Aisa的专利——家庭环境的电能管理方法(1999.8 US 6493643)：提供了一种针对家庭各设备的用电信息与总电量的管理方法，可单独处理各设备的用电信息并决定是否更改其当前电力消费水平。这些电能管理系统都是用于小范围或针对具体用电设备进行电能管理的，
另一种是用于电力管理部门的电能管理系统，如“北京中科瑞德科技发展有限公司电能质量监测与管理系统”、“深圳市中电电力技术有限公司PQSys电能质量监测与管理系统”等。
现有大多数电能管理系统主要用于电能的监测和分析，其主要功能如图1所示。
本文提供一种用于一定行政区域的电能评价监管系统，不仅可以用于电能监测和分析，同时还具备能耗审计、节电空间评估、节电方案的建议以及节电效果的预测等功能。本系统功能如图2所示，通过采集区域内用户电力设备的电力参数，经系统数据处理后以图表形式动态显示各用户以及整个区域的电力消费情况，并对用户和区域的电力质量进行评价，评估其节电空间，提出节能方案。
发明内容：
本发明的目的是要提供一种用于政府部门的电能管理系统，实现区域内电力用户用电情况的实时显示和在线监控，以及电能审计、配网诊断、能耗评价、电能质量分析、节能空间评估，并提出相应的节能方案，为区域政府制定节能减排措施提供科学依据。
实现本发明目的的技术方案是，电能管理系统，包括设在企业配网中主要受电点和枢纽配电柜中用于采集的配网的电力、电量、电能质量信号的电能监测仪、局域网或Inter网、电能管理系统服务平台和电能管理人员工作计算机，电能监测仪通过局域网或Inter网与电能管理系统服务平台连接，电能管理人员工作计算机通过局域网或Inter网与电能管理系统服务平台连接，所述电能管理系统服务平台中设有中央数据处理器和与中央数据处理器连接的数据采集系统、原始数据库、专家库、标准库和决策库；所述电能管理系统服务平台中，所述数据采集系统的输出信号输入原始数据库，原始数据库的输出信号经数据提取模块、用户电力消费信息分析模块、用户信息数据库、数据提取模块输入数据分析模块，所述标准库的输出信号经标准解析模块输入数据分析模块，所述专家库的输出信号经标准解析模块输入数据分析模块，数据分析模块的输出信号分别输入决策库和显示模块。
上述技术方案中，所述电能监测仪和电能管理系统服务平台之间还设有用户端服务器，电能监测仪与电能管理系统服务平台之间的通信方式，采用递归主站系统概念，结合多通信协议进行通信。
所述标准库中包括电能优化方案库、用电水平评价标准库、电力污染平评价标准库、电能质量标准库、节电方案库、能耗标准库和电能质量标准库七个子库。
所述专家库中包括可视化处理系统、配网诊断系统、能耗审计与评价专家系统、电能质量分析专家系统、节能空间评估专家系统、电能优化专家系统和节能与配网改造方案专家系统七个子模块。
所述电能管理系统，执行下列步骤：
1)电力用户各用电点的电能监测仪采集用电设备用电信息后，通过用户局域网或Inter网发送到用户端服务器，然后通过Inter网传输到电能管理系统服务平台，或直接由电能监测仪通过Inter网传输到电能管理系统服务平台；
2)电能管理系统服务平台通过数据采集主站系统根据不同电能型号电能监测仪的所使用的数据传输规约进行规约解析，接受电能监测仪或用户端服务器传输来的数据，并存入原始数据库；
3)系统提取电力用户原始数据，对原始数据进行综合分析，生成用户电力使用综合信息分析图表，其中包括用户的电能审计报告、配网诊断、用户电能质量、能耗等级、用户节电空间等信息，并送入用户信息数据库；
4)系统从用户信息数据库中提取各用户电力使用综合信息数据，调用专家库中相应的专家系统模块和标准库中相应标准，对区域配网电力消费情况进行分析。
上述步骤4中的具体包括下列可以分别进行的分析步骤：
1)系统调用专家库中的可视化处理系统模块和配网诊断系统模块，对区域内所有用户用电综合信息分析数据进行处理，生成区域电能消费信息图表和区域配网诊断图表等决策报告，并送入决策库。
2)系统调用专家库中的能耗审计与评价专家系统模块，根据区域电能消费信息数据对区域电能能耗水平进行审计，生成区域电能审计报表，并送入区域决策库；然后从能耗标准库中调用区域电能能耗标准，对区域能耗等级进行评定，形成区域能耗水平报表和区域能耗等级图表，并送入决策库。
3)系统调用专家库中电能质量分析专家系统模块，对区域电能质量进行分析，并调用标准库中的电能质量标准、用电水平评价标准库、电力污染水平评价标准库，对区域电能质量、用电水平、电力污染水平进行评估，从而生成区域电能质量分析图表和电能质量等级、用电水平等级、电力污染等级图表，并送入决策库。
4)系统调用专家库中节能空间评估专家系统模块，对区域节能空间进行分析，生成节能空间评估报告，并将区域节能空间评估报告送入决策库。
5)系统调用专家库中电能优化专家系统模块，根据区域能耗水平、电能质量、用电水平、电力污染水平、节能空间等对区域电能使用方案进行优化，然后调用电能优化方案库，生成区域电能优化方案，并送入决策库。
6)系统根据区域能耗水平报表和区域能耗等级图表、电能审计报表、电能质量分析图表和电能质量等级、用电水平等级、电力污染等级图表、节能空间评估报告、区域电能优化方案等，生成区域用电综合信息分析图表，并送入决策库。
7)系统调用节能与配网改造方案专家系统模块，根据区域用电综合信息，调用节能方案标准库，生成区域电能节能方案与配网改造方案，并送入决策库。
本发明通过安装在电力企业用户端的监测仪，检测用户用电信息参数，通过inter网将用户电力使用信息传输到安装在政府能源管理部门的区域电能节能管理系统，系统对采集的数据进行分析处理，以图表形式实时动态显示电能的输入、传输、消耗的全过程，并进行区域电能审计、配网诊断、能耗评价、电能质量分析、节能空间评估，从而提出相应的节能方案，使得政府能够全面系统地了解电能生产状况、电能供需态势以及电能使用情况等，及时发现和研究区域电能消费中出现的新情况和新问题，使之有效行使监督、调控、协调和服务的功能，为制定节能减排措施提供第一手科学依据。
附图说明：
图1现有的电能管理系统图
图2本发明实施例1的电能管理系统结构框图
图3本发明实施例1的电能管理系统服务平台的流程图
图中：1-电能监测仪 2-企业局域网或Inter网 3-用户端服务器 4-Inter网 5-电能管理系统服务平台 6-政府内部网或Inter网 7-电能管理人员工作计算机
具体实施方式
下面结合实施例做进一步说明：
如图2所示，电能管理系统由电能监测仪1、企业局域网或Inter网2、用户端服务器3、Inter网4、电能管理系统服务平台5、政府内部网或Inter网6、电能管理人员工作计算机7等组成。电能监测仪1通过局域网2与用户端服务器3连接，用户端服务器3通过局域网或Inter网2与电能管理系统服务平台5连接，电能管理人员工作计算机7通过局域网或Inter网与电能管理系统服务平台5连接。电能管理系统服务平台5中设有中央数据处理器和与中央数据处理器连接的数据采集系统、原始数据库、专家库、标准库和决策库。
如图3所示，电能管理系统服务平台中，数据采集系统的输出信号输入原始数据库，原始数据库的输出信号经数据提取模块、用户电力消费信息分析模块、用户信息数据库、数据提取模块输入数据分析模块，所述标准库的输出信号经标准解析模块输入数据分析模块，所述专家库的输出信号经标准解析模块输入数据分析模块，数据分析模块的输出信号分别输入决策库和显示模块。
其中，标准库包含：电能优化方案库、用电水平评价标准库、电力污染平评价标准库、电能质量标准库、节电方案库、能耗标准库、电能质量标准库等七个子库。专家库包含：可视化处理系统、配网诊断系统、能耗审计与评价专家系统、电能质量分析专家系统、节能空间评估专家系统、电能优化专家系统、节能与配网改造方案专家系统等七个子模块。
本发明的具体实施过程如下：
1.电力用户各用电点的电能监测仪1采集用电设备用电信息后，通过用户局域网或Inter网2发送到电能管理系统服务平台用户端服务平台3，然后通过Inter网4传输到电能管理系统服务平台5；或直接电能由电能监测仪1通过Inter网4传输到电能管理系统服务平台5。
2.电能管理系统服务平台通过数据采集主站系统根据不同电能型号电能监测仪的所使用的数据传输规约进行规约解析，接受电能监测仪或电能管理系统用户服务平台传输来的数据，并存入原始数据库。
3.系统提取电力用户原始数据，对原始数据进行综合分析，生成用户电力使用综合信息分析图表，其中包括用户的电能审计报告、配网诊断、用户电能质量、能耗等级、用户节电空间等信息，并送入用户信息数据库。
4.系统从用户信息数据库中提取各用户电力使用综合信息数据，调用专家库中相应的专家系统模块和标准库中相应标准，对区域配网电力消费情况进行分析：
1)系统调用专家库中的可视化处理系统模块和配网诊断系统模块，对区域内所有用户用电综合信息分析数据进行处理，生成区域电能消费信息图表和区域配网诊断图表等决策报告，并送入决策库。
2)系统调用专家库中的能耗审计与评价专家系统模块，根据区域电能消费信息数据对区域电能能耗水平进行审计，生成区域电能审计报表，并送入区域决策库；然后从能耗标准库中调用区域电能能耗标准，对区域能耗等级进行评定，形成区域能耗水平报表和区域能耗等级图表，并送入决策库。
3)系统调用专家库中电能质量分析专家系统模块，对区域电能质量进行分析，并调用标准库中的电能质量标准、用电水平评价标准库、电力污染水平评价标准库，对区域电能质量、用电水平、电力污染水平进行评估，从而生成区域电能质量分析图表和电能质量等级、用电水平等级、电力污染等级图表，并送入决策库。
4)系统调用专家库中节能空间评估专家系统模块，对区域节能空间进行分析，生成节能空间评估报告，并将区域节能空间评估报告送入决策库。
5)系统调用专家库中电能优化专家系统模块，根据区域能耗水平、电能质量、用电水平、电力污染水平、节能空间等对区域电能使用方案进行优化，然后调用电能优化方案库，生成区域电能优化方案，并送入决策库。
6)系统根据区域能耗水平报表和区域能耗等级图表、电能审计报表、电能质量分析图表和电能质量等级、用电水平等级、电力污染等级图表、节能空间评估报告、区域电能优化方案等，生成区域用电综合信息分析图表，并送入决策库。
7)系统调用节能与配网改造方案专家系统模块，根据区域用电综合信息，调用节能方案标准库，生成区域电能节能方案与配网改造方案，并送入决策库。