智能电力控制系统及其电力控制方法与流程

本发明涉及电力控制领域，具体涉及一种智能电力控制系统及其电力控制方法。

背景技术：

随着社会经济的发展，人们对于电力的需求越来越大，电力供应矛盾愈加突出。而实际上，企业和居民的耗电量在一天24小时内变化很大，一般而言，夜晚，尤其是深夜耗电量要远小于白天，人们将对电力需求最旺盛的时间称为“高峰”时间，其余则为“非高峰”时间。如果电能像一般商品那样保存起来，那么高峰和非高峰时间内的供电边际成本不会有差别。

然而，电力是一种特殊商品，难以储存或储存的成本高，属于一种即时生产、即时消费的商品。为了应付一天中的高峰需求，供电厂必须按高峰时间的需求来设计生产规模或供电能力，而其中一部分设备在非高峰时间内是停转闲置的。因而，高峰时间供电的边际成本较高，因为所有设备都投入满负荷的运行；而非高峰时间的边际成本较低，因为只有最高效的发电机组在运转。因而可以对电力在一天或一个固定周期内按不同时段的消费数量收取不同的价格。因此，实施峰谷不同电价，可以有效发挥电价的杠杆作用，抑制高峰时期用电量的快速增长，提高低谷时候的用电量，从而提高电网和整个社会的效益。

以上海为例，居民电价分三个“阶梯”——月用电量3120度以内的，峰电价0.617元/度，谷电价0.307元/度；3120度至4800度之间的用电量，峰电价上调0.06元/度为0.677元/度，谷电价上调0.03元/度为0.337元/度；超过4800度的用电量，峰电价再上调0.3元/度为0.977元/度，谷电价再上调0.15元/度为0.487元/度。当峰谷用电量总和超过3120度时，超出的电量部分就开始按“第二阶梯”的价格计费，依次递增。其中，峰时段为早上六点到晚上十点，谷时段为晚上十点到早上六点。具体可见下表：

同时，并不是所有的用电设备或用电装置都是持续不断的工作，有些用电设备或用电装置只在某一条件下运行，而在另一条件下则会停止工作，这些用电设备或用电装置可称为间歇式用电设备或间歇式用电装置。但是，现有技术中的间歇式用电设备或间歇式用电装置并不具备错峰用电的功能，存在电费过高、过载用电的缺陷。

因此，针对上述问题，需要提供一种能使间歇式用电设备或间歇式用电装置错峰用电的智能电力控制系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种智能电力控制系统，解决间歇式用电设备或间歇式用电装置因不能错峰用电导致的电费过高、过载用电的问题。

为实现上述目的，本发明的具体技术方案是这样实现的：

一种智能电力控制系统，包括电源、电源控制单元、指令单元和用电单元，所述用电单元为包括至少一个间歇式用电设备的用电设备组或包括至少一个间歇式用电装置的用电设备；所述用电设备组的所有用电设备或所述用电设备的所有用电装置分别通过控制开关和电线与所述电源控制单元一一连接；所述指令单元包括存储器和信息发送装置，所述存储器可存储用电谷时段信息和与所述间歇式用电设备或间歇式用电装置相连的控制开关的编号信息，所述信息发送装置根据所述用电谷时段信息和与所述间歇式用电设备或间歇式用电装置相连的控制开关的编号信息发送指令给所述电源控制单元；所述电源控制单元包括信息接收装置和控制器，所述信息接收装置接收来自所述指令单元的指令，所述控制器根据所述指令控制所述控制开关的开闭，进而控制所述电源对所述间歇式用电设备或间歇式用电装置供电或断电，以在用电谷时段运行所述间歇式用电设备或间歇式用电装置。

优选地，所述智能电力控制系统还包括手动设定单元，通过所述手动设定单元能手动设定与所述间歇式用电设备或间歇式用电装置相连的控制开关的编号信息，并存储在所述存储器中。

优选地，所述智能电力控制系统还包括自动识别模块，所述自动识别模块包括记录模块、信息处理模块和判定模块；所述记录模块记录所述用电设备组的所有用电设备或所述用电设备的所有用电装置的用电情况信息以及所有用电设备或所有用电装置的控制开关的编号信息；所述信息处理模块接收所述记录模块的用电情况信息以及所有用电设备或所有用电装置的控制开关的编号信息，处理后再发送给所述判定模块；所述判定模块根据处理后的用电情况信息一一判定每个用电设备或用电装置是否为间歇式用电设备或间歇式用电装置，如果用电设备或用电装置在前期持续通电情况下也交替出现长时间运行状态和长时间停止工作状态，则将其判定为间歇式用电设备或间歇式用电装置，并将与所述间歇式用电设备或间歇式用电装置相连的控制开关的编号信息发送给所述存储器，使所述指令模块获得与所述间歇式用电设备或间歇式用电装置相连的控制开关的编号信息。

优选地，所述用电设备组是智能家居设备组，所述智能家居设备组包括持续工作的空调和加湿器，以及间歇式工作的空气净化器。

优选地，所述用电设备是智能冰箱，所述智能冰箱包括持续工作的冷藏箱和冷冻箱，以及间歇式工作的制冰箱。

一种智能电力控制系统的电力控制方法，所述电力控制方法包括以下步骤：将用电谷时段信息存储到所述存储器；当时间处于用电谷时段时，所述信息发送装置根据与所述间歇式用电设备或间歇式用电装置相连的控制开关的编号信息向所述信息接收装置发出所述间歇式用电设备或间歇式用电装置相连的控制开关闭合的指令；当时间不处于用电谷时段时，所述信息发送装置根据与所述间歇式用电设备或间歇式用电装置相连的控制开关的编号信息向所述信息接收装置发出所述间歇式用电设备或间歇式用电装置相连的控制开关断开的指令；所述信息接收装置接收来自所述信息发送装置的指令，并传送给所述控制器；所述控制器根据所述指令控制与所述间歇式用电设备或间歇式用电装置相连的控制开关的开闭，进而控制所述电源对所述间歇式用电设备或间歇式用电装置供电或断电，以在用电谷时段运行所述间歇式用电设备或间歇式用电装置。

优选地，所述智能电力控制系统还包括手动设定单元，所述电力控制方法还包括以下步骤：通过所述手动设定单元能手动设定与所述间歇式用电设备或间歇式用电装置相连的控制开关的编号信息，并存储在所述存储器中。

优选地，所述智能电力控制系统还包括自动识别模块，所述自动识别模块包括记录模块、信息处理模块和判定模块；所述电力控制方法还包括以下步骤：先将所有控制开关闭合，使所述用电设备组的所有用电设备或所述用电设备的所有用电装置均处于通电状态；所述记录模块记录所述用电设备组的所有用电设备或所述用电设备的所有用电装置的用电情况信息；所述信息处理模块接收所述记录模块的用电情况信息，处理后再发送给所述判定模块；所述判定模块根据处理后的用电情况信息一一判定每个用电设备或用电装置是否为间歇式用电设备或间歇式用电装置，如果用电设备或用电装置在前期持续通电情况下也交替出现长时间运行状态和长时间停止工作状态，则将其判定为间歇式用电设备或间歇式用电装置，并将与所述间歇式用电设备或间歇式用电装置相连的控制开关的编号信息发送给所述存储器，使所述指令模块获得与所述间歇式用电设备或间歇式用电装置相连的控制开关的编号信息。

优选地，所述用电设备组是智能家居设备组，所述智能家居设备组包括持续工作的空调和加湿器，以及间歇式工作的空气净化器；所述电力控制方法还包括以下步骤：通过所述手动设定单元设定与所述空气净化器相连的控制开关的编号信息，并存储在所述存储器中。

优选地，所述用电设备是智能冰箱，所述智能冰箱包括持续工作的冷藏箱和冷冻箱，以及间歇式工作的制冰箱；所述电力控制方法还包括以下步骤：先将所有控制开关闭合，使所述冷藏箱和冷冻箱、制冰箱均处于通电状态；所述记录模块记录所述冷藏箱和冷冻箱、制冰箱的用电情况信息以及与所述冷藏箱和冷冻箱、制冰箱相连的控制开关的编号信息；所述信息处理模块接收所述冷藏箱和冷冻箱、制冰箱的用电情况信息以及与所述冷藏箱和冷冻箱、制冰箱相连的控制开关的编号信息，处理后再发送给所述判定模块；所述判定模块根据处理后的用电情况信息一一判定所述冷藏箱和冷冻箱、制冰箱是否为间歇式用电装置，如果用电装置在前期持续通电情况下也交替出现长时间运行状态和长时间停止工作状态，则将其判定为间歇式用电装置，并将与所述间歇式用电装置相连的控制开关的编号信息发送给所述存储器，使所述指令模块获得与所述间歇式用电装置相连的控制开关的编号信息。

本发明与现有技术相比，其有益的技术效果为：通过使间歇式用电设备或间歇式用电装置在用电谷时段用电，既可以节省电费，又能避免间歇式用电设备或间歇式用电装置在用电峰时段用电导致过载；进一步地，通过自动识别模块可自动识别间歇式用电设备或间歇式用电装置，不需要进行人工设定，从而实现电力控制的智能化。

说明书附图

图1 是本发明第一实施例的电力控制系统的示意图；

图2 是本发明第二实施例的电力控制系统的示意图；

图3 是本发明第二实施例的电力控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施案例加以说明。

第一实施例

如图1所示，所述智能电力控制系统包括电源1、电源控制单元2、指令单元3和用电单元；所述用电单元是智能家居设备组，所述智能家居设备组包括持续工作的空调4和加湿器5以及间歇式工作的空气净化器6。其中，所述空调4和加湿器5能持续工作，使室内保持恒定的温度和湿度，而所述空气净化器6根据指令可间歇式工作，以使室内空气质量在人体可接受的范围内。

所述空调4和加湿器5、空气净化器6分别通过控制开关K₁、K₂、K₃和电线与所述电源控制单元2一一连接。此外，所述电源1通过总控制开关K₀和电线连接所述电源控制单元2。

所述指令单元3包括存储器和信息发送装置，所述存储器可存储用电谷时段信息和与所述空气净化器6相连的控制开关K₃的编号信息，所述信息发送装置根据所述用电谷时段信息和与空气净化器6相连的控制开关K₃的编号信息发送指令给所述电源控制单元2。

所述智能电力控制系统还包括手动设定单元7，通过所述手动设定单元7能手动设定与所述空气净化器6相连的控制开关K₃的编号信息，并存储在所述存储器中。

所述电源控制单元2包括信息接收装置和控制器，所述信息接收装置接收来自所述指令单元3的指令，所述控制器根据所述指令控制所述控制开关K₃的开闭，进而控制所述电源1对所述空气净化器6供电或断电，以在用电谷时段运行所述空气净化器6。

使用时，将用电谷时段信息存储到所述存储器，同时通过所述手动设定单元7设定与所述空气净化器6相连的控制开关K₃的编号信息，并将其存储到所述存储器；当时间处于用电谷时段时，所述信息发送装置向所述信息接收装置发出使所述控制开关K₃闭合的命令；当时间不处于用电谷时段时，所述信息发送装置向所述信息接收装置发出使控制开关K₃断开的命令。所述信息接收装置接收来自所述信息发送装置的指令，并传送给所述控制器；所述控制器根据所述指令控制所述控制开关K₃的开闭，进而控制所述电源1对所空气净化器6供电或断电，以在用电谷时段运行所述间歇式用电设备或间歇式用电装置，达到节约电费、防止过载的目的。

第二实施例

如图2所示，所述智能电力控制系统包括电源1、电源控制单元2、指令单元3和用电单元；所述用电单元是智能冰箱4，所述智能冰箱4包括持续工作的冷藏箱5和冷冻箱6，以及间歇式工作的制冰箱7。其中，所述冷藏箱5和冷冻箱6能持续工作，保证箱体内部始终处于较低的工作温度，而所述制冰箱7根据指令可间歇式工作，在箱体内部产生冰块并保持较长时间。

所述冷藏箱5和冷冻箱6、制冰箱6分别通过控制开关K₁、K₂、K₃和电线与所述电源控制单元2一一连接。此外，所述电源1通过总控制开关K₀和电线连接所述电源控制单元2。

所述智能电力控制系统还包括自动识别单元8，所述自动识别单元8包括记录模块、信息处理模块和判定模块。

如图3所示，使用所述智能电力控制系统时，先将所有控制开关闭合，使所述冷藏箱5和冷冻箱6、制冰箱7均处于通电状态。所述记录模块记录所述冷藏箱5和冷冻箱6、制冰箱7的用电情况信息以及与所述冷藏箱5和冷冻箱6、制冰箱7相连的控制开关的编号信息；所述信息处理模块接收所述记录模块的用电情况信息以及与所述冷藏箱5和冷冻箱6、制冰箱7相连的控制开关的编号信息，处理后再发送给所述判定模块；所述判定模块根据处理后的用电情况信息一一判定所述冷藏箱5和冷冻箱6、制冰箱7是否为间歇式用电装置，如果其中某个用电装置在前期持续通电情况下也交替出现长时间运行状态和长时间停止工作状态，则将其判定为间歇式用电装置。由此可以判定所述制冰箱7为间歇式用电装置，并将与所述制冰箱7相连的控制开关K₃的编号信息发送给所述指令模块，使所述指令模块获得与所述制冰箱6相连的控制开关K₃的编号信息。同时也可以判定所述冷藏箱5和冷冻箱6为持续工作用电装置，并将与所述冷藏箱5相连的控制开关K₁的编号信息和与所述冷冻箱6相连的控制开关K₂的编号信息发送给所述指令模块，使所述指令模块获得与所述冷藏箱5相连的控制开关K₁的编号信息和与所述冷冻箱6相连的控制开关K₂的编号信息。进而所述指令模块通过所述信息发送模块向所述控制器发出使控制开关K₁和K₂持续闭合的指令。

当时间处于用电谷时段时，所述信息发送装置根据与所述制冰箱7相连的控制开关K₃的编号信息向所述信息接收装置发出控制开关K₃₃闭合的命令；当时间不处于用电谷时段时，所述信息发送装置根据控制开关K₃的编号信息向所述信息接收装置发出控制开关K₃断开的命令；所述信息接收装置接收来自所述指令单元的指令，并传送给所述控制器；所述控制器根据所述指令控制所述控制开关的开闭，进而控制所述电源1对所述制冰箱7供电或断电，以在用电谷时段运行所述制冰箱7，达到节省电费、防止过载的目的。

以上对本发明进行了详细介绍，说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。