阅读说明：本技术 一种干线型节电设备在施工配电系统中的节电率验证方法 (Power saving rate verification method of main line type power saving equipment in construction power distribution system ) 是由 曾铁森 韩向红 廖祖伟 熊模友 闵世平 王敏 于 2019-10-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种干线型节电设备在施工配电系统中的节电率验证方法,包括：(1)确定工点的主要用电设备；(2)选定基期及统计报告期；(3)安装干线型节电设备,切换至非节能模式,进入基期；(4)基期内测量各工序在测量时间段内的实际用电量；(5)测量基期总用电量；(6)设备切换至节能模式,进入统计报告期；(7)统计报告期内测量各工序在各自测量时间段内的实际用电量；(8)测量统计报告期总用电量；(9)计算产品节电率及不同工序时段单位时间的节电率。本发明以产品节电率和不同工序测量时间段节电率两个指标作为干线型节电设备在施工配电系统中节电率的验证指标,可以反映施工现场情况,为配电系统内电力质量的改善提供参考。(The invention discloses a power saving rate verification method of a main line type power saving device in a construction power distribution system, which comprises the following steps: (1) determining main electric equipment of a work point; (2) selecting a base period and a statistical report period; (3) installing a main line type power saving device, switching to a non-energy-saving mode, and entering a basic period; (4) measuring the actual electricity consumption of each procedure in a measurement time period in a basic period; (5) measuring the total electricity consumption in the basic period; (6) the equipment is switched to an energy-saving mode and enters a statistical report period; (7) measuring the actual electricity consumption of each procedure in each measurement time period in a statistical report period; (8) measuring and counting the total electricity consumption in a report period; (9) and calculating the power saving rate of the product and the power saving rates of different working procedure time periods in unit time. The invention takes two indexes of the power saving rate of the product and the power saving rates of different process measurement time periods as the verification indexes of the power saving rate of the main line type power saving equipment in the construction power distribution system, can reflect the condition of a construction site and provides reference for improving the power quality in the power distribution system.)

一种干线型节电设备在施工配电系统中的节电率验证方法

技术领域

本发明涉及施工配电系统技术领域，具体地说，是涉及一种干线型节电设备在施工配电系统中的节电率验证方法。

背景技术

目前能有效提高电力质量并实现节能的设备根据在配电系统中的安装位置主要分为终端型和干线型两大类。终端型设备是针对局部或单个设备或仪器进行节能和改善的设备，由于配电系统内其他部位耗损仍然存在，因此，终端型设备在实际使用过程中，有可能会出现因为局部改造而导致整体电能污染或三相不平衡加重的情况。干线型设备是从电能损耗的根源入手，整体提高配电系统内的电力质量，并能对配电系统内的所有设备、仪器、仪表、线路和开关等均起到节能、保护的作用，是一种相对终端型设备更为理想的节电产品。

干线型节电设备节电的验证方法目前往往采用“四相同”验证法，即：在相同负载、相同负荷、相同时间和相同环境下进行验证。但该方法仅是一种理想状态的验证方法，在实际生产生活中严格意义上的“四相同”是很难实现的，特别是在基础设施建设行业，因施工现场存在工序复杂、时间变动大，施工设备种类多、数量大，施工用电受环境和施工工序影响大等情况，“四相同”验证法实现条件非常苛刻。并且，在基础设施建设行业仅以“四相同”的方法对节电率进行验证也无法真正体现出不同施工业态和工序下的节电率情况。

因此，针对基础设施建设行业的产品节电率的有效验证，有必要提出新的思路。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种干线型节电设备在施工配电系统中的节电率验证方法，其采用的技术方案如下：

一种干线型节电设备在施工配电系统中的节电率验证方法，包括以下步骤：

(1)确定测试工点配电系统范围内的主要用电设备，且工点施工作业一个周期内的工序个数为n，n≥1；

(2)选定测试产品节电率的基期及统计报告期；所述的几期具体是指未实施节电措施的时间段；所述的统计报告期具体是指实施节电措施后的时间段；

(3)按要求安装干线型节电设备并进行调试测试，设备正常后切换至非节能模式，进入产品节电率测试的基期；

(4)设定各个工序的测量时间段T_i，i＝1,2,3……n，并在产品节电率测试的基期内，测量各个工序在各自测量时间段内的实际用电量E’_off,i，i＝1,2,3……n；

(5)基期结束后，测量产品节电率测试基期的总用电量；

(6)将干线型节电设备切换至节能模式，进入产品节电率测试的统计报告期；

(7)在产品节电率测试的统计报告期内，测量各个工序在各自测量时间段内的实际用电量E’_on,i，i＝1,2,3……n；

(8)统计报告期结束后，测量产品节电率测试同级报告期的总用电量；

(9)在相同工况条件下，循环步骤(3)～(8)m次，m≥2，取各个数据的平均值；

(10)按照下列公式计算产品节电率及不同工序时段单位时间的节电率：

①产品节电率

式中，E_off为产品节电率在m次基期内的平均用电量；E_on为产品节电率在m次统计报告期内的平均用电量；

②不同工序测量时间段内节电率

式中，E_off,i和E_on,i分别为各工序在m次基期和统计报告期内的平均用电量。

优选地，步骤(4)中，测量时间段T₁＝T₂＝T₃……T_n＝15分钟。

进一步地，所述步骤(3)中，干线型节电设备安装完成后，在其前端安装符合《GB/T17215.701-2011标准电能表》要求的电能表，以测量电能消耗量。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

考虑到基建行业施工现场的复杂用电情况，本发明在“四相同”验证方法的基础上，引入基期、统计报告期、基期平均用电量、统计报告期平均用电量等概念和计算方式，针对不同业态的施工工点，提出综合产品节电率和不同工序时段单位时间(优选为15分钟)节电率两个指标来作为干线型节电设备在施工配电系统中节电率的验证指标，如此可以有效地体现节电设备在施工现场的整体使用效果，从而既能让用户直观、清楚的知晓或估算此类干线型节电设备能为自己带来的经济效益，同时又能够从微观入手，明晰每一个施工工序单位时间的节电率，达到整体与局部相结合的目标。本发明所设计的节电率验证方法，可以完美匹配和反映施工现场情况，真正为后续配电系统内电力质量的改善提供有价值、有意义的参考。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。

实施例

本发明提供了一种干线型节电设备在施工配电系统中的节电率验证方法，能够有效体现节电设备在施工现场的整体使用效果，其流程如下所述：

(1)确定测试工点(例如混凝土拌合站、制梁场、隧道等不同业态的工点)配电系统范围内的主要用电设备，且工点施工作业一个周期内的工序个数为n，n≥1；

(2)选定测试产品节电率的基期及统计报告期；所述的基期具体是指未实施节电措施的时间段；所述的统计报告期具体是指实施节电措施后的时间段；

(3)按要求安装干线型节电设备(例如中央节能保护设备)并进行调试测试，设备正常后切换至非节能模式，进入产品节电率测试的基期；

(4)设定各个工序的测量时间段T_i，i＝1,2,3……n，并在产品节电率测试的基期内，测量各个工序在各自测量时间段内的实际用电量E’_off,i，i＝1,2,3……n；

(5)基期结束后，测量产品节电率测试基期的总用电量；

(6)将干线型节电设备切换至节能模式，进入产品节电率测试的统计报告期；

(7)在产品节电率测试的统计报告期内，测量各个工序在各自测量时间段内的实际用电量E’_on,i，i＝1,2,3……n；

(8)统计报告期结束后，测量产品节电率测试统计报告期的总用电量；

(9)循环步骤(3)～(8)m次，m≥2，取各个数据的平均值，即：m次基期的总用电量之和除以m，获得产品节电率在m次基期内的平均用电量E_off，单位为kW·h；m次统计报告期的总用电量之和除以m，获得产品节电率在m次统计报告期内的平均用电量E_on，单位为kW·h；m次基期内各个工序在各自测量时间段内的实际用电量之和除以m，获得m次基期内各个工序的平均用电量E_off,i，i＝1,2,3……n，有n组，单位为kW·h；m次统计报告期内各个工序在各自测量时间段内的实际用电量之和除以m，获得m次统计报告期内各个工序的平均用电量E_on,i，i＝1,2,3……n，有n组，单位为kW·h；

(10)按照下列公式计算产品节电率及不同工序时段单位时间的节电率：

①产品节电率

②不同工序测量时间段内节电率

在上述测试过程中，为体现测试的科学性和合理性，测试数据对比需保证在尽量相同工况条件的前提下；同时将考虑整体与局部相结合的原则，即综合产品节电率及不同工序时段单位时间节电率进行分析。例如，针对基建行业混凝土拌合站、制梁场、隧道等典型业态的施工现场测试需考虑的对比条件如下表1所示：

表1典型业态的施工现场测试需考虑的对比条件

下面以一个案例对本发明的实施流程进行举例说明。

郑万高铁某隧道工点有400kVA变压器3台，采用并联方式；主要施工设备包括：电动螺杆空压机132kW*6台、250kW*1台(备用)，隧道通风机220kW*1台，湿喷机械手55kW*1台，混凝土拖泵75kW*1台，抽水机15kW*4台，其他生活用电等大约为50kW；通过在该工点变压器二次线侧安装一台干线型节电设备和计量电表(2000/5，即电表读数增加1，使用电量为400KW*h)后，进入数据采集阶段，主要采集的数据有两大类(统计报告期为节能设备开启的时间段、基期为节能设备关闭的时间段)：

(1)产品节电率

为有效验证综合产品节电率，在数据测量时需要具备以下条件的数据才能作为有效数据进行验证：掘进量相同、围岩情况相同、施工工法相同以及主要用电设备相同。循环10次测试，然后取平均值。通过数据的测量与分析，得到该工点使用干线型节电设备的产品节电率为9.21％。

(2)不同工序时段单位时间节电率

综合考虑该隧道工点主要大型用电设备情况(负载)，将其分为打钻阶段(一般开启6台空压机、1台通风机)，喷浆阶段(一般是开启2台空压机、1台通风机、1台湿喷机)，仰拱、二衬、填充阶段(一般是开启1台通风机、1台拖泵)，出渣、支护、通风阶段(一般只开启1台通风机)以及***、空闲等阶段5种情况(工序)进行分析；同时数据采集要在时间相同、工序相同、围岩情况相同、开启主要用电设备相同以及施工人员相同情况下才作为有效数据。各个工序的测量时间均为15分钟，通过数据采集和测算得到各阶段单位时间的节电率如下表所示：

序号	不同工序时段	单位时间节电率
			1	打钻阶段	18.2％
2	喷浆阶段	9.03％
			3	仰拱、二衬、填充阶段	0.60％
4	出渣、支护、通风阶段	5.03％
			5	***、空闲阶段	2.70％

综合上述产品节电率和不同工序时段单位时间节电率两个指标来看，一方面，用户可以直观、清楚地估算当前所选用的干线型节电设备能为自己带来的经济效益；另一方面，用户可以在此节电率的基础上研究和改善整体或局部的节电方案，进一步提高或调整产品节电率、尤其是各个工序时段单位时间的节电率(例如采用可行的技术手段调整仰拱、二衬、填充阶段的单位时间节电率)。

本发明通过合理的研究和设计，提出了产品节电率和不同工序时段单位时间节电率两个指标来作为干线型节电设备在施工配电系统中节电率的验证指标，从而完美匹配和反映施工现场情况，真正为后续配电系统内电力质量的改善提供了有价值、有意义的参考。因此，与传统的“四相同”验证法相比，本发明具有突出的实质性特点和显著的进步。

上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。