发明名称 用于通信基站的节能计量方法
摘要 本发明公开了一种用于通信基站节能计量方法,主要是基于能耗计量系统数据采集部分的能耗计算方法。该方法包括以下步骤:(1)求解能耗设备如空调能效比与室内外温度的关系,并得出关联式;(2)计算能耗设备基准耗电量:选取采用节能措施时的运行周期内实测数据来计算能耗设备基准耗电量;(3)计算节能措施的节电量:选取采用节能措施时的运行周期内的实测数据来计算节电量。本发明方法客观、简易、准确,计量精确,通过物联网实现信息共享,查询方便,为选择节能设备、制定节能方案及计算节能效益提供重要依据。
申请公布号 CN102095927B 申请公布日期 2013.11.13
申请号 CN201010552133.1 申请日期 2010.11.22
申请人 陈欣 发明人 陈欣;袁中华
分类号 G01R22/04(2006.01)I 主分类号 G01R22/04(2006.01)I
代理机构 北京献智知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 11434 代理人 杨献智
主权项 1.一种用于通信基站的节能计量方法,该方法基于能耗计量系统数据采集部分来进行能耗计算,其特征在于,该方法包括以下步骤:(一)、求解空气调节设备能效比与室内外温度的关系,该步骤包括:在未采用节能措施的每一个采样周期内,利用以下公式计算出每个采样周期内室外空气平均温度、室内空气平均温度以及空气调节设备能效比:<maths num="0001"><![CDATA[<math><mrow><mi>EER</mi><mo>=</mo><mfrac><mover><msub><mi>Q</mi><mi>load</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mover><msub><mi>W</mi><mrow><mi>ac</mi><mo>,</mo><mi>test</mi></mrow></msub><mo>&OverBar;</mo></mover></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths><maths num="0002"><![CDATA[<math><mrow><mover><msub><mi>Q</mi><mi>load</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>=</mo><mover><mi>Qe</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>+</mo><mi>UA</mi><mrow><mo>(</mo><mover><msub><mi>T</mi><mi>out</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>-</mo><mover><msub><mi>T</mi><mi>in</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><mn>1000</mn><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths><maths num="0003"><![CDATA[<math><mrow><mover><msub><mi>Q</mi><mi>e</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>=</mo><mi>&alpha;</mi><mrow><mo>(</mo><mover><msub><mi>Q</mi><mi>total</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>-</mo><mover><msub><mi>Q</mi><mi>ac</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>3</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths>UA=U<sub>e</sub>A<sub>e</sub>+U<sub>s</sub>A<sub>s</sub>+U<sub>w</sub>A<sub>w</sub>+U<sub>n</sub>A<sub>n</sub>+U<sub>r</sub>A<sub>r</sub>+U<sub>f</sub>A<sub>f</sub>+U<sub>win</sub>A<sub>win</sub>           (4)<maths num="0004"><![CDATA[<math><mrow><mover><msub><mi>Q</mi><mi>total</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>=</mo><msubsup><mi>Q</mi><mi>total</mi><mi>m</mi></msubsup><mo>-</mo><msubsup><mi>Q</mi><mi>total</mi><mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>5</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths><maths num="0005"><![CDATA[<math><mrow><mover><msub><mi>Q</mi><mi>ac</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>=</mo><msubsup><mi>Q</mi><mi>ac</mi><mi>n</mi></msubsup><mo>-</mo><msubsup><mi>Q</mi><mi>nc</mi><mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>6</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths><maths num="0006"><![CDATA[<math><mrow><mover><msub><mi>W</mi><mrow><mi>ac</mi><mo>,</mo><mi>test</mi></mrow></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>=</mo><msubsup><mi>W</mi><mrow><mi>ac</mi><mo>,</mo><mi>test</mi></mrow><mi>n</mi></msubsup><mo>-</mo><msubsup><mi>W</mi><mrow><mi>ac</mi><mo>,</mo><mi>test</mi></mrow><mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>7</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths><maths num="0007"><![CDATA[<math><mrow><mover><msub><mi>T</mi><mi>out</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>=</mo><msubsup><mi>T</mi><mi>out</mi><mi>n</mi></msubsup><mo>-</mo><msubsup><mi>T</mi><mi>out</mi><mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>8</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths><maths num="0008"><![CDATA[<math><mrow><mover><msub><mi>T</mi><mi>in</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>=</mo><msubsup><mi>T</mi><mi>in</mi><mi>n</mi></msubsup><mo>-</mo><msubsup><mi>T</mi><mi>in</mi><mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msubsup><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>9</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths>其中,EER代表室外空气温度为T<sub>w</sub>时空气调节设备的实测能效比;<img file="FSB00001105689400019.GIF" wi="112" he="52" />代表一个采样周期内基站总得热量,单位为kWh;<img file="FSB000011056894000110.GIF" wi="58" he="59" />为该采样周期内基站内主设备发热量,单位为kWh;a代表主设备发热量修正因子;<img file="FSB00001105689400021.GIF" wi="117" he="50" />代表该采样周期内基站所有设备的耗电量,单位为kWh;<img file="FSB00001105689400022.GIF" wi="81" he="50" />代表该采样周期内基站空气调节设备的耗电量,单位为kWh;<img file="FSB00001105689400023.GIF" wi="154" he="54" />代表该采样周期内基站空气调节设备实测耗电量,单位为kWh;<img file="FSB00001105689400024.GIF" wi="86" he="48" />代表该采样周期内室外空气平均温度,单位为℃;<img file="FSB00001105689400025.GIF" wi="131" he="51" />代表该采样周期内室内空气平均温度,单位为℃;UA代表基站墙体的综合传热系数,单位为W/℃,其中U<sub>e</sub>,U<sub>s</sub>,U<sub>w</sub>,U<sub>n</sub>,U<sub>r</sub>,U<sub>f</sub>,U<sub>win</sub>分别代表东向、南向、西向、北向外墙以及屋顶、地面和窗户的传热系数,单位为W/(℃·m<sup>2</sup>),A<sub>e</sub>,A<sub>s</sub>,A<sub>w</sub>,A<sub>n</sub>,A<sub>r</sub>,A<sub>f</sub>,A<sub>win</sub>分别代表东向、南向、西向、北向外墙以及屋顶、地面和窗户的面积,单位为m<sup>2</sup>;<img file="FSB00001105689400026.GIF" wi="112" he="57" />代表该采样周期开始时刻实测总电表读数,<img file="FSB00001105689400027.GIF" wi="115" he="47" />代表该采样周期结束时刻实测总电表读数,单位为kWh;<img file="FSB00001105689400028.GIF" wi="98" he="52" />代表该采样周期开始时刻实测空气调节设备电表读数,<img file="FSB00001105689400029.GIF" wi="75" he="48" />代表该采样周期结束时刻实测空气调节设备电表读数,单位为kWh;<img file="FSB000011056894000210.GIF" wi="149" he="59" />代表该采样周期开始时刻实测空气调节设备电表读数,<img file="FSB000011056894000211.GIF" wi="142" he="54" />代表该采样周期结束时刻实测空气调节设备电表读数,单位为kWh;<img file="FSB000011056894000212.GIF" wi="102" he="57" />代表该采样周期开始时刻实测室外空气温度,<img file="FSB000011056894000213.GIF" wi="75" he="47" />代表该采样周期结束时刻实测室外空气温度,单位为℃;<img file="FSB000011056894000214.GIF" wi="102" he="57" />代表该采样周期开始时刻实测室内空气温度,<img file="FSB000011056894000215.GIF" wi="66" he="46" />代表该采样周期结束时刻实测室内空气温度,单位为℃;利用公式(1)~(9)计算出每个采样周期内空气调节设备运行时的室外空气平均温度、室内空气平均温度以及对应的空气调节设备能效比后,根据参数估计得到空气调节设备能效比与室外空气平均温度和室内空气平均温度的关联式:如果室内温度稳定,则关联式为:<maths num="0009"><![CDATA[<math><mrow><mi>EER</mi><mo>=</mo><msub><mi>a</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mn>1</mn></msub><mover><msub><mi>T</mi><mi>out</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>10</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths>或<maths num="0010"><![CDATA[<math><mrow><mi>EER</mi><mo>=</mo><msub><mi>a</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mn>1</mn></msub><mover><msub><mi>T</mi><mi>out</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mn>2</mn></msub><msup><mover><msub><mi>T</mi><mi>out</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>11</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths>如果室内温度有明显变化,则关联式为:<maths num="0011"><![CDATA[<math><mrow><mi>EER</mi><mo>=</mo><msub><mi>a</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mn>1</mn></msub><mover><msub><mi>T</mi><mi>out</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mn>2</mn></msub><msup><mover><msub><mi>T</mi><mi>out</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mn>3</mn></msub><mover><msub><mi>T</mi><mi>in</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mn>4</mn></msub><msup><mover><msub><mi>T</mi><mi>in</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mn>5</mn></msub><mover><msub><mi>T</mi><mi>out</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>*</mo><mover><msub><mi>T</mi><mi>in</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>12</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths>其中,a<sub>0</sub>,a<sub>2</sub>…a<sub>5</sub>代表关联系数;(二)、计算空气调节设备基准耗电量,其选取采用节能措施时的运行周期内实测的室内温度、室外温度及主设备功率来计算,该步骤包括:利用公式(2)~(6)计算该运行周期内室内总得热量,利用公式(8)和(9)计算该运行周期内室内外空气平均温度;把计算得到的该运行周期内的室内外空气平均温度代入公式(10)、公式(11)或公式(12),得到与室内外空气平均相对应的空气调节设备能效比;利用下式计算该运行周期内空气调节设备基准耗电量:<maths num="0012"><![CDATA[<math><mrow><mover><msub><mi>W</mi><mrow><mi>ac</mi><mo>,</mo><mi>base</mi></mrow></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>=</mo><mfrac><mover><msub><mi>Q</mi><mi>load</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>EER</mi></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>13</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths>式中,<img file="FSB00001105689400035.GIF" wi="162" he="53" />代表空气调节设备基准耗电量,单位为kWh;(三)、计算节能措施的节电量,其选取采用节能措施时的运行周期内的实测数据来计算,该步骤包括:将空气调节设备实测耗电量减去通过上述步骤(二)计算得到的空气调节设备基准耗电量来获得节能措施的节电量:<maths num="0013"><![CDATA[<math><mrow><mover><msub><mi>W</mi><mi>save</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>=</mo><mover><msub><mi>W</mi><mrow><mi>ac</mi><mo>,</mo><mi>test</mi></mrow></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>-</mo><mover><msub><mi>W</mi><mrow><mi>ac</mi><mo>,</mo><mi>base</mi></mrow></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>14</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths>式中,<img file="FSB00001105689400042.GIF" wi="121" he="48" />代表该运行周期内节能措施的节电量,单位为kWh。
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