發(fā)布時間：2020-06-04 12:11

【摘要】：電力能效管理是企業(yè)節(jié)能降耗、減少運(yùn)營成本、提高競爭力的關(guān)鍵措施,已成為全社會企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。然而,由于企業(yè)電力能效管理系統(tǒng)和電力能效管理方法的缺失和水平低下,企業(yè)存在高能耗、低能效的問題。為了降低企業(yè)電力能耗,提高電力能效水平,本論文對企業(yè)電力能效管理方法進(jìn)行研究,主要研究內(nèi)容如下:設(shè)計了基于DSP與ARM的企業(yè)電力能效管理采集終端。針對目前電力能效管理采集終端存在采集數(shù)據(jù)單一、實(shí)時性和準(zhǔn)確性差的問題,提出了基于DSP和ARM的雙核設(shè)計。該采集終端能夠完成對溫度、凝露、煙感等環(huán)境參量和電壓、電流、功率等電氣參量的高速實(shí)時采集,通過GPRS實(shí)現(xiàn)參數(shù)的遠(yuǎn)距離傳輸,具有穩(wěn)定性高、功能全面、實(shí)時高效等優(yōu)點(diǎn),能夠滿足電力能效管理對數(shù)據(jù)的實(shí)時性和準(zhǔn)確性要求。建立了企業(yè)電力能效評估指標(biāo)體系。在考慮企業(yè)用電特點(diǎn)的前提下,結(jié)合專家和企業(yè)意見初建電力能效評估指標(biāo)體系,對指標(biāo)進(jìn)行預(yù)處理和歸一化處理,并采用主成分分析法和相關(guān)分析法計算指標(biāo)的構(gòu)成系數(shù)和相關(guān)系數(shù),通過分析其系數(shù)比例和指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)度對指標(biāo)進(jìn)行篩選,最終形成一個科學(xué)合理、代表性高的電力能效評估指標(biāo)體系。構(gòu)建了企業(yè)電力能效模糊綜合評估模型。采用遞階賦權(quán)模型求取各級指標(biāo)權(quán)重,主觀賦權(quán)法-G1法確定一級指標(biāo)權(quán)重,客觀賦權(quán)法-改進(jìn)熵權(quán)法確定二級指標(biāo)權(quán)重,再通過模糊綜合評估方法求得企業(yè)電力能效最終評估結(jié)果并將結(jié)果分值化,得到了企業(yè)電力能效整體得分及各子系統(tǒng)得分,從而發(fā)現(xiàn)企業(yè)用電特點(diǎn),確定優(yōu)化對象。構(gòu)建了企業(yè)電力能效優(yōu)化模型。該模型以企業(yè)投資效益最大為目標(biāo),在企業(yè)電力能效評估結(jié)果的基礎(chǔ)上,結(jié)合各指標(biāo)權(quán)重及優(yōu)化技術(shù)的適用度,通過計算單指標(biāo)優(yōu)化成本效益和多指標(biāo)優(yōu)化成本效益,對候選方案進(jìn)行排序,選擇出高效合理的優(yōu)化方案組合。不僅考慮了節(jié)電量,也考慮了企業(yè)的投資效益,提高了企業(yè)進(jìn)行電力有效優(yōu)化的積極性。研發(fā)了企業(yè)電力能效管理原型系統(tǒng)。對系統(tǒng)功能和工作流程進(jìn)行分析,利用JavaScript語言和MySQL數(shù)據(jù)庫等開發(fā)系統(tǒng),驗(yàn)證了本論文提出方法和模型的有效性。
【圖文】：

指通過開發(fā)的采集終端將采集設(shè)備所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行信、傳輸、存儲等一系列處理的過程。本論文設(shè)計了基于包括中央處理器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、數(shù)據(jù)列硬件組件。根據(jù)企業(yè)電力能效管理的需求，選擇了 A序下載接口、內(nèi)存（RAM）、Flash、電源模塊等。同方便調(diào)試和接入其它模塊數(shù)據(jù)。傳輸一般指現(xiàn)場傳感器數(shù)據(jù)與采集終端之間的傳輸，傳輸距公里之間。主要分為有線傳輸和無線傳輸兩種形式。有85、USB 等。無線短距離傳輸方式主要有 WiFi、ZigBe用的較多的有 WiFi、ZigBee、433M。WiFi 接入方便，經(jīng)常受到質(zhì)疑；ZigBee 技術(shù)功耗低，可自組網(wǎng)，，相對來說距離可以達(dá)到最遠(yuǎn)的，且功耗低，抗干擾能力強(qiáng)，是比于電力能效管理相關(guān)數(shù)據(jù)種類多、數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)，采集數(shù)據(jù)輸送到采集終端。RS485 串口示意圖如圖 2-3 所

2 企業(yè)電力能效管理研究框架及采集終端設(shè)計模塊（L206）、SIM 卡、RS485 通訊接口以及一些保護(hù)、濾波、穩(wěn)壓電路組成。為實(shí)現(xiàn)對多功能表和 ACR 功率因數(shù)補(bǔ)償器等電用表數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，首先通過數(shù)據(jù)線將數(shù)據(jù)傳送到采集板的 RS485 接口，然后經(jīng)過中央芯片 ARM 板讀取 RS485 接口數(shù)據(jù)并且進(jìn)行處理解析，解析出來的數(shù)據(jù)通過 CSM/GPRS 模塊發(fā)送到數(shù)據(jù)庫中，藍(lán)牙模塊主要為方便短距離讀取數(shù)據(jù)，SIM 卡為數(shù)據(jù)向公網(wǎng)傳輸提供網(wǎng)絡(luò)。保護(hù)、濾波、穩(wěn)壓電路主要為 PCB板的工作過程提供一個穩(wěn)定、安全的運(yùn)行環(huán)境。對 PCB 板進(jìn)行設(shè)計過程中，需要對各模塊元件尺寸和各模塊布局進(jìn)行合理的安排，同時考慮各模塊之間的相互干擾，以及線路布置問題。PCB 板二維設(shè)計圖和三維設(shè)計圖如圖 2-8、2-9 所示。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：F426.61;TM73

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