[发明专利]一种用电容量调节装置、系统及其方法

权利要求书

1.一种用电容量调节装置，其包括智能电表、可编程控制器、功率调节器和功率负载，其特征在于：所述智能电表实时采集电压和电流，基于电压和电流计算视在功率，通过MODBUS-RTU通讯将视在功率实时传送给可编程控制器；

所述功率调节器用于设定第一用电容量阈值，并将第一用电容量阈值同步传送给可编程控制器；

所述可编程控制器将视在功率与第一用电容量阈值进行比较；当视在功率超出第一用电容量阈值时，可编程控制器基于PID调节理论将功率负载的用电容量限制在第一用电容量阈值以下；

所述智能电表通过数据线与可编程控制器连接，功率调节器与可编程控制器的模拟输入端电性连接；功率负载与可编程控制器的模拟输出端电性连接。

2.一种用电容量调节方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、搭建如权利要求1所述的用电容量调节系统；

S2、通过功率调节器设置第一用电容量阈值，并将第一用电容量阈值同步传送给可编程控制器，智能电表将视在功率实时传送给可编程控制器；

S3、可编程控制器基于视在功率与第一用电容量阈值确定当前功率设备的用电调节信息，基于用电调节信息对功率设备进行用电情况调节，以使调节后的整体用电量限制在第一用电容量阈值以下。

3.如权利要求2所述的一种用电容量调节方法，其特征在于：所述S3中可编程控制器基于视在功率和第一用电容量阈值确定当前功率设备的用电调节信息具体为：

若视在功率小于第一用电容量阈值，可编程控制器将功率调节器设置的第一用电容量阈值同步转发给功率负载；

若视在功率大于第一用电容量阈值，可编程控制器基于模糊理论获取用电容量调节步进值，基于用电容量调节步进值反复多次重新设置第二用电容量阈值，直至视在功率限制在第一用电容量阈值以下。

4.如权利要求3所述的一种用电容量调节方法，其特征在于：所述可编程控制器基于模糊理论获取用电容量调节步进值具体包括以下步骤：

S101、将视在功率与第一用电容量阈值的差值设置为ΔS，设置三个依次增大的模糊值L、M和H；判断视在功率与第一用电容量阈值的差值与三个模糊值的大小；

当ΔS∈(a1,a2]时，ΔS为H；当ΔS∈(a2,a3]时，ΔS为M；当ΔS∈(a3,a4]时，ΔS为L；a1、a2、a3、a4为(0，1)间的常数，且a1＜a2＜a3＜a4；将所述差值ΔS与对应模糊值的比值设置为比例因子；

S102、将功率负载的响应时间设置成自变量，将比例因子与自变量的乘积设置为用电容量调节步进值。

5.如权利要求4所述的一种用电容量调节方法，其特征在于：所述基于用电容量调节步进值反复多次重新设置第二用电容量阈值具体为：

S201、将视在功率与用电容量调节步进值的差值设置为第二用电容量阈值；

S202、将第二用电容量阈值传输给功率负载，并基于PID调节算法将功率负载的用电容量限制在第二用电容量阈值以下；

S203、监控智能电表传输的视在功率，若视在功率小于第一用电容量阈值，可编程控制器将第二用电容量阈值同步转发给功率负载；

若视在功率任大于第一用电容量阈值，将上一次设置的第二用电容量阈值与用电容量调节步进值的差值设置为新的第二用电容量阈值，重复步骤S202-S203，直至视在功率限制在第一用电容量阈值以下。