一種電冰箱錯峰調參控制系統及其用電負荷預測管理方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于電力電網技術領域，尤其涉及一種電冰箱錯峰調參控制系統及其用電 負荷預測管理方法。
【背景技術】
[0002] 隨著智能電網的發展，如何提高電力用戶用電設備的節能效率，研究符合電網需 求側管理要求，能夠錯峰控制的智能用電設備是必要的。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接收和用電負荷錯峰控制裝置發送的錯峰調參用電參 數，用于實現電冰箱錯峰調參控制，從而達到電網削峰填谷目地的系統。需求側管理：在政 府法規和政策的支持下，采取有效的激勵和引導措施以及適宜的運作方式，通過發電公司、 電網公司、能源服務公司、社會中介組織、產品供應商、電力用戶等共同協力，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，達到節約資 源和保護環境，實現社會效益最好、各方受益、最低成本能源服務所進行的管理活動。削峰 填谷：把一部分高峰負荷挪到低谷時段，從而減少電網運行的峰谷負荷差，實現了節約能源 的目的。錯峰調參：根據電力系統用電信息，通過調整智能用電負荷控制參數，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接收和用電負荷 錯峰控制裝置發送的錯峰調參用電參數。

【發明內容】

[0004] 本發明的目的在于提供一種電冰箱錯峰調參控制系統及其用電負荷預測管理方 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接收和用 電負荷錯峰控制裝置發送的錯峰調參用電參數的問題。
[0005] 本發明是這樣實現的，一種電冰箱的用電負荷預測管理方法，所述電冰箱的用電 負荷預測管理方法采用用戶用電負荷統計分布系數的峰谷時段預測計算方法，具體包括以 下步驟：
[0006] 步驟一，提取系統獲取的電力用戶信息及歷史負荷數據；
[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 分布系數預測電力用戶日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為年統計分布系數，Y為月統計分布系數，Z為周統計分布系數
[0014]N+Y+Z=I〇
[0015] 本發明的另一目的在于提供一種電冰箱錯峰調參控制系統，所述電冰箱錯峰調參 控制系統包括：
[0016] 單片機，與電源模塊、溫度設定模塊、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，實現電冰箱的錯峰調參控制；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，采用三端穩壓塊穩壓，選用低溫漂穩壓二極管進行二級穩壓；
[0018] 溫度設定模塊，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、數碼管和LED發光二級管、5K電阻、以及按鍵組成，用于實現電冰 箱錯峰調參控制系統的工作溫度設定和時鐘設定，以及實際溫度顯示和LED發光二級管功 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化為電壓信號，經精密運算放大器0P27進行放大，放大后 的電壓信號經過A/D模數轉換器進行高精度模數轉換后，將數據送往單片機；
[0020] 故障報警模塊，與單片機連接，采用聲光報警，由發光二極管，揚聲器及驅動電路 組成，用于系統故障時實現聲光報警；
[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 接收和用電負荷錯峰控制裝置的錯峰調參用電信息；
[0022] 看門狗電路，與單片機連接，用于防止系統受干擾而使程序丟失或走進死循環，造 成系統死機；
[0023] 輸出控制模塊，與單片機連接，通過四路JX03雙向繼電器驅動集成電路控制磁保 持繼電器合、斷，實現電冰箱冷藏室和冷凍室工作元件的啟停控制。
[0024] 進一步，所述輸出控制模塊采用四路JX03雙向繼電器驅動集成電路控制磁保持 繼電器合、斷，實現電冰箱冷藏室和冷凍室工作元件的啟停控制。
[0025] 進一步，溫度設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個七段數碼管DGO~DG3的共陰極，和7個LED發光二級管共陰極連接， 8155PB口為位選口，地址為FF22H。
[0026] 進一步，所述溫度設定模塊中的按鍵設置電路采用動態掃描法，用于數碼管和LED 發光二級管顯示；平時數碼顯示實際測量溫度，鍵盤溫度設定時，DGO~DG3四位七段數碼 管用于顯示設置溫度，鍵盤時間設定時，DGO~DG3四位七段數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定，單片機的溫度設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，所述電冰箱錯峰調參控制系統整體功能通過主程序、溫度設定處理子程 序、溫度檢測子程序、通訊子程序、輸出控制子程序配合實現；
[0029] 溫度設定處理子程序，主程序通過溫度設定模塊電路實現電力用戶電冰箱錯峰調 參控制系統的冷藏室和冷凍室工作溫度和時鐘設定以及顯示功能；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據進行模數轉換后，再將數 字化測量溫度數據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 用電參數接收和用電負荷錯峰控制裝置的錯峰調參用電信息；輸出控制子程序通過錯峰調 參用電信息和用戶設定的電冰箱冷藏室和冷凍室工作溫度，在尖、鋒、谷、平用電時段設定 不同的電冰箱的啟停溫度，實現電冰箱冷藏室和冷凍室工作元件的錯峰啟停控制功能和系 統故障報警模塊功能。
[0030] 進一步，輸出控制子程序根據故障報警模塊標志，啟動聲光報警輸出，并根據用戶 設定的電冰箱冷藏室和冷凍室工作溫度，在尖、鋒、谷、平用電時段設定不同的電冰箱的啟 停溫度，實現電冰箱冷藏室和冷凍室工作元件的錯峰啟停控制功能；具體包括：
[0031] 步驟一：判斷有無報警標志，無報警標志轉步驟五；
[0032] 步驟二：判斷有無消音標志，有消音標志轉步驟四；
[0033] 步驟三：驅動聲光報警；
[0034] 步驟四：驅動LED報警燈，轉步驟九；
[0035] 步驟五：判斷有無時段轉換標志，無標志轉步驟八；
[0036] 步驟六：計算對應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：設置對應時段的電冰箱冷藏室和冷凍室工作元件的狀態；
[0038] 步驟八：調用顯不子程序；
[0039]步驟九：返回。
[0040] 本發明提供的電冰箱錯峰調參控制系統及其用電負荷預測管理方法，利用通訊模 塊接收電力線載波用電參數接收和用電負荷錯峰控制裝置發送的錯峰調參用電參數，由電 力用戶根據自身需求設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 據錯峰調參用電參數，合理控制電冰箱的周期工作時間，從而實現了電網削峰填谷的錯峰 負荷控制，達到節能降耗的目的。本發明通過獲取電力用戶信息及歷史負荷數據，并結合 年、月、周用電負荷在24個時段平均用電量，采用用電負荷統計分布系數，預測電力用戶日 24個時段用電負荷分布，實現了區域電網峰谷時段的實時精準預測，有利于通過需求側管 理技術，定向降低電網峰段用電量，提高電網谷段用電量，從而實現節能降耗的目的。
【附圖說明】
[0041] 圖1是本發明實施例提供的電冰箱錯峰調參控制