一种配电箱用电回路能耗分析系统及分析方法与流程

本发明涉及电路能耗分析，具体涉及一种配电箱用电回路能耗分析系统及分析方法。

背景技术：

1、配电箱主要功能是接收从电源进来的电能，并将电能合理地分配给各个用电回路，对用电回路起到控制、计量和保护的作用。配电箱中的用电回路是指从配电箱的主电源处分出，通过断路器或开关单独控制的一系列电路，这些电路各自为一个功能区域或一组电器设备供电。

2、当前多数配电系统的设计与实施并未充分利用先进的计量技术，特别是对于多回路的配电箱，普遍缺乏对每个回路电能消耗的精细监测手段。传统的电能管理方式大多依赖于总进线处的计量，这种方式虽能大致反映整体能耗，但对于具体到每个用电单元或回路的能耗分析却无法测出。因此，当遇到能耗异常增加、设备效率低下或能源浪费等问题时，缺乏详细数据支持的管理往往难以迅速定位问题根源，从而延误了采取有效节能措施的最佳时机。此现状不仅影响了能源使用的透明度，也阻碍了节能潜力的挖掘和能源效率的持续提升。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种配电箱用电回路能耗分析系统及分析方法，以解决背景技术中描述的问题。

2、本发明第一方面提供的一种配电箱用电回路能耗分析系统，包括：控制单元，以及与所述控制单元连接的采集单元、接收单元、处理单元、预测单元和输出单元；

3、所述采集单元用于采集用电回路中输入电流端口和输出电流端口的电流值，所述接收单元用于接收所述采集单元采集输入电流端口和输出电流端口的功率值，所述处理单元用于将所述功率值通过计算模型计算各用电回路能耗，所述预测单元基于所述各用电回路历史能耗数据和当前能耗数据，采用机器学习模型运算预测得出能耗差值，最后通过所述输出单元输出用电回路预测能耗差值数据。

4、可选地，所述采集单元包括电流互感器和电压互感器，所述电流互感器和所述电压互感器均环绕设置在导线周围，所述电流互感器和电压互感器分别用于检测单个用电回路的电流值和电压值，所述电流值和电压值乘积得出所述功率值。

5、可选地，所述接收单元包括采样电路，所述采样电路用于接收所述采集单元采集输入电流端口和输出电流端口的功率值，并将获取所述功率值的信号转换为所述处理单元使用的数字信号。

6、可选地，所述计算模型用于接收所述功率值数字信号，并对多条所述用电回路的功率值分别计算出每条所述用电回路的能耗权值，所述能耗权值包括历史能耗数据和当前能耗数据的权值，其中，所述计算模型采用计算公式得出每条所述用电回路的能耗的权值，所述计算公式为：

7、e＝p×t

8、式中，e是能耗，p是平均功率，t是使用时间，通过已知功率p和时间t，可以直接计算出每条所述用电回路的能耗e。

9、可选地，所述预测单元采用机器学习模型运算预测得出能耗差值包括，利用统计分析方法和数据可视化工具，选择当前能耗数据权值为基准运算数据权值，将所述历史能耗数据权值和当前能耗数据权值作差，得出当前能耗数据权值与历史能耗数据权值的差值；

10、其中，所述统计分析法，具体步骤如下：

11、采取不同时间段内、不同地区的用电能耗，归集生成多个节点能耗；

12、将多个所述节点能耗存入数据库内；

13、利用多个所述节点能耗中相邻的所述节点能耗分析，得出各时间段用电能耗值；

14、根据所述能耗值附加配电监测设备。

15、可选地，所述统计分析方法包括：

16、将历史能耗数据权值储存在能耗数据库中；

17、以当前能耗数据权值为基准运算数据权值，将所述历史能耗数据每项权值与所述当前采集的能耗数据权值作差，得出所述能耗数据权值与历史能耗数据权值的差值。

18、可选地，所述数据可视化工具使用方法包括：

19、将历史能耗数据储存在能耗数据库中；

20、采用折线图、柱状图和散点图中任一种图，基于所述历史能耗数据权值储存在能耗数据库中，以当前能耗数据权值为基准运算数据权值，将所述历史能耗数据每项权值与当前能耗数据权值作差得出的差值做出所述折线图、柱状图和散点图中任一种图的图状。

21、可选地，所述历史能耗数据为当前能耗数据采集前的能耗数据，其中，所述历史能耗数据包括自然月内采集接收的能耗数据，通过机器学习模型记录该月中每日的能耗数据权值。

22、可选地，所述输出单元包括机显屏，所述机显屏用于显示所述控制单元传输的用电回路预测能耗数据数字信号。

23、本发明第二方面提供的一种配电箱用电回路能耗分析方法，包括：

24、响应于用电回路通电过程，采集单元确定用电回路中输入电流端口和输出电流端口的电流值；

25、通过接收单元接收所述采集单元确定用电回路中输入电流端口和输出电流端口的电流值，生成所述输入电流端口和输出电流端口的电流值的功率值；

26、将所述功率值输入处理单元，通过所述处理单元的计算模型计算各用电回路能耗；

27、采用预测单元基于历史能耗数据权值与当前能耗数据权值进行结果运算，并适配机器学习模型根据运算数据预测能耗差值；

28、通过输出单元输出用电回路预测能耗数据。

29、本发明的有益效果在于：

30、通过控制单元全程控制采集单元、接收单元、处理单元、预测单元和输出单元，通过采集单元用于采集用电回路中输入电流端口和输出电流端口的电流值，所述接收单元用于接收所述采集单元采集输入电流端口和输出电流端口的功率值，所述处理单元用于将所述功率值通过计算模型计算各用电回路能耗，所述预测单元基于所述各用电回路历史能耗数据和当前能耗数据，采用机器学习模型运算预测得出能耗差值，最后通过所述输出单元输出用电回路预测能耗差值数据，用以解决传统的电能管理方式遇到能耗异常增加、设备效率低下或能源浪费等问题时，缺乏详细数据支持的管理往往难以迅速定位问题根源，从而延误了采取有效节能措施的最佳时机的技术问题。

技术特征：

1.一种配电箱用电回路能耗分析系统，其特征在于，包括：控制单元，以及与所述控制单元连接的采集单元、接收单元、处理单元、预测单元和输出单元；

2.根据权利要求1所述的一种配电箱用电回路能耗分析系统，其特征在于：所述采集单元包括电流互感器和电压互感器，所述电流互感器和所述电压互感器均环绕设置在导线周围，所述电流互感器和电压互感器分别用于检测单个用电回路的电流值和电压值，所述电流值和电压值乘积得出所述功率值。

3.根据权利要求1所述的一种配电箱用电回路能耗分析系统，其特征在于：所述接收单元包括采样电路，所述采样电路用于接收所述采集单元采集输入电流端口和输出电流端口的功率值，并将获取所述功率值的信号转换为所述处理单元使用的数字信号。

4.根据权利要求1或3所述的一种配电箱用电回路能耗分析系统，其特征在于：所述计算模型用于接收所述功率值数字信号，并对多条所述用电回路的功率值分别计算出每条所述用电回路的能耗权值，所述能耗权值包括历史能耗数据和当前能耗数据的权值，其中，所述计算模型采用计算公式得出每条所述用电回路的能耗的权值，所述计算公式为：

5.根据权利要求1所述的一种配电箱用电回路能耗分析系统，其特征在于：所述预测单元采用机器学习模型运算预测得出能耗差值包括，利用统计分析方法和数据可视化工具，选择当前能耗数据权值为基准运算数据权值，将所述历史能耗数据权值和当前能耗数据权值比作差，得出当前能耗数据权值与历史能耗数据权值的差值；

6.根据权利要求5所述的一种配电箱用电回路能耗分析系统，其特征在于：所述统计分析方法包括：

7.根据权利要求5所述的一种配电箱用电回路能耗分析系统，其特征在于：所述数据可视化工具使用方法包括：

8.根据权利要求6或7所述的一种配电箱用电回路能耗分析系统，其特征在于：所述历史能耗数据为当前能耗数据采集前的能耗数据，其中，所述历史能耗数据包括自然月内采集接收的能耗数据，通过机器学习模型记录该月中每日的能耗数据权值。

9.根据权利要求1所述的一种配电箱用电回路能耗分析系统，其特征在于：所述输出单元包括机显屏，所述机显屏用于显示所述控制单元传输的用电回路预测能耗数据数字信号。

10.一种配电箱用电回路能耗分析方法，其特征在于，包括：

技术总结本发明公开了一种配电箱用电回路能耗分析系统及分析方法，通过采集单元用于采集用电回路中输入电流端口和输出电流端口的电流值，所述接收单元用于接收所述采集单元采集输入电流端口和输出电流端口的功率值，所述处理单元用于将所述功率值通过计算模型计算各用电回路能耗，所述预测单元基于所述各用电回路历史能耗数据和当前能耗数据，采用机器学习模型运算预测得出能耗差值，最后通过所述输出单元输出用电回路预测能耗差值数据，用以解决传统的电能管理方式遇到能耗异常增加、设备效率低下或能源浪费等问题时，缺乏详细数据支持的管理往往难以迅速定位问题根源，从而延误了采取有效节能措施的最佳时机的技术问题。技术研发人员：罗粤均受保护的技术使用者：广州凯图电子科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/23