[发明专利]一种节能设备能效测试方法

摘要

本发明公开了一种节能设备能效测试方法，包括基于IPMVP，节能项目实施前确定项目边界和项目测评方案；确定节能项目基准期，建立预评估数学模型并搜集基准期相关元件参数和运行数据；在基准期，对节能项目实施后可能的节约电力电量进行预评估，形成预评估报告；确定节能项目统计报告期，建立后评估数学模型并搜集统计报告期相关元件参数和运行数据；对节能项目实施后实际的节约电力电量进行后评估，形成测量与验证报告。本发明所述节能设备能效测试方法，可以克服现有技术中生产效率低和节能效果差等缺陷，以实现生产效率高和节能效果好的优点。

主权项

一种节能设备能效测试方法，其特征在于，包括：步骤1：基于IPMVP，节能项目实施前确定项目边界和项目测评方案；即确定节能项目实施后的影响范围和测评方案；步骤2：确定节能项目基准期，建立预评估数学模型并搜集基准期相关元件参数和运行数据；即确定用于项目计算节约电力电量的时间小时数，该时间段内应涵盖典型负荷工况，然后根据预计的负荷工况建立预评估数学模型，并根据所建模型搜集相关元件参数和运行数据；步骤3：在基准期，对节能项目实施后可能的节约电力电量进行预评估，形成预评估报告；即根据所建预评估模型，对项目预期可能的节能效果进行评估，并形成预评估报告，分析节能项目的可行性和效果空间；步骤4：确定节能项目统计报告期，建立后评估数学模型并搜集统计报告期相关元件参数和运行数据；即确定用于项目计算节约电力电量的时间小时数，该时间段内应涵盖典型负荷工况，然后根据预计的负荷工况建立后评估数学模型，并根据所建模型搜集相关元件参数和运行数据，基准期时间小时数应与统计报告期时间小时数相同；步骤5：对节能项目实施后实际的节约电力电量进行后评估，形成测量与验证报告；即根据所建后评估模型，对项目实施后实际的节能效果进行评估，并形成测量与验证报告，为实际节能效果提供可靠依据，并可与预评估报告进行对比分析；基于该节能设备能效测试方法的节能设备工程应用方案，包括：2.1)输电导线应用方案2.1.1)项目边界本项目是指负荷线路更换前后的节约电力电量，边界划分为送端线路隔离开关至受端线路隔离开关间(不包括线路隔离开关)的输电导线；2.1.2)数学模型配电网电压等级一般为110kV及以下，为简化分析，此处不考虑输电导线对地电导损耗，仅考虑因导线电阻而产生的损耗；为准确获得项目实施前后的节约电力电量，应将负荷工况调整为预期或统计报告期的负荷工况，设预期或报告期的有功功率为P′，平均功率因数为则调整后基准期阶段的功率损耗为：预期或统计报告期的功率损耗为：预期或报告期节约电力为：Δ(ΔP)＝ΔP‑ΔP′     (2‑3)；预期或报告期节约电量为：Δ(ΔE)=∫TΔ(ΔP)dt=∫T(ΔP-ΔP′)dt---(2-4);]]>2.1.3)方案预评估输电导线的损耗为对地电导损耗PG与线路载荷损耗PR两部分之和，对于110kV的供电系统，忽略对地电导损耗，当P′＝P′max时，节电力取得最大值；因此，节电力Δ(ΔP)为：考虑到现场数据获取的可操作性和数据处理的准确度，均方根值P′rms用平均值P′av和形状系数Kf的乘积表示，节电量Δ(ΔE)为：或用最大负荷损耗小时数进行节电量的计算，公式如下：式中：R、R′—基准期与预期输电导线电阻，单位欧姆(Ω)；—预期输电导线功率因数；当用P′av计算时，表示平均功率因数；当用P′max计算时，表示最大有功功率时的功率因数；下同；UN—基准期输电导线额定电压，单位千伏(kV)；P′max—预期输电导线最大有功功率，单位千瓦(kW)；P′av—预期输电导线平均有功功率，单位千瓦(kW)；Kf—形状系数；T—预期输电导线运行时间，单位小时(h)；τmax—预期最大负荷损耗小时数，单位小时(h)；2.1.4)方案后评估统计报告期节电力Δ(ΔP)为：Δ(ΔP)=ΔP′(RR′-1)---(2-8);]]>节电量Δ(ΔE)为：Δ(ΔE)=ΔE′(RR′-1)---(2-9);]]>式中：R——基准期输电导线电阻，单位欧姆(Ω)；R'——统计报告期输电导线电阻，单位欧姆(Ω)；ΔP′——统计报告期最大负荷情况下输电导线功率损耗，单位千瓦(kW)；ΔE′——统计报告期，输电导线电能损耗，单位千瓦时(kWh)；2.2)高效变压器应用方案2.2.1)项目边界本项目指改造前后变压器因本体损耗减少而节约的电力电量，仅考虑空载损耗和负载损耗；2.2.2)数学模型为准确获得项目实施前后的节约电力电量，应将负荷工况调整为预期或统计报告期的负荷工况，设预期或报告期的负荷为S′，根据公式ΔP＝P0+β2Pk，则调整后基准期阶段的功率损耗为：ΔP=P0+(S′SN)2Pk---(2-10);]]>预期或报告期功率损耗为：ΔP′=P0′+(S′SN′)2Pk′---(2-11);]]>则预期或报告期节约电力为：Δ(ΔP)＝ΔP‑ΔP′     (2‑12)；预期或报告期节约电量为：Δ(ΔE)=∫TΔ(ΔP)dt=∫T(ΔP-ΔP′)dt---(2-13);]]>2.2.3)方案预评估变压器改造可为变压器的整体更换，或仅为铁芯的更换；在变压器容量不能满足负荷要求或是已到服务年限时，变压器需要整体更换；在轻载运行时间较长的情况下，可进行变压器铁心的替换，以减少变压器的空载损耗；由以上公式可知，当S′＝S′max时，即P′＝P′max时，节电力取得最大值；因此，节电力Δ(ΔP)为：电量损耗公式为：考虑到现场数据获取的可操作性和数据处理的准确度，方根均值P′rms用平均值P′av和形状系数Kf的乘积表示，则最终的节电量Δ(ΔE)为：或用最大负荷损耗小时数进行节电量的计算，公式如下：仅更换铁心时，节电力Δ(ΔP)为：Δ(ΔP)＝(P0‑P0′)   (2‑18)；节电量Δ(ΔE)为：Δ(ΔE)＝(P0‑P0′)T      (2‑19)；式中：P0、P0′—基准期与预期变压器空载损耗，单位千瓦(kW)；Pk、P′k—基准期与预期变压器负载损耗，单位千瓦(kW)；SN、S'N—基准期与预期变压器额定视在功率，单位千伏安(kVA)；—预期变压器功率因数，当用P′av计算时，表示平均功率因数；当用P′max计算时，表示最大有功功率时的功率因数；下同；P′max—预期变压器最大有功功率，单位千瓦(kW)；P′av—预期变压器平均有功功率，单位千瓦(kW)；Kf—形状系数；T—预期变压器运行时间，单位小时(h)；τmax—预期最大负荷损耗小时数，单位小时(h)；τmax与最大负荷利用小时数Tmax和线路传输功率因数有关，具体数据如附表A所示：最大负荷损耗时间τmax与最大负荷利用小时数Tmax的关系2.2.4)方案后评估统计报告期变压器的节电力Δ(ΔP)为：Δ(ΔP)=(Pk/SN2Pk′/SN′2-1)·ΔP′+P0-Pk/SN2Pk′/SN′2·P0′;]]>如果变压器改造仅更换铁芯材料，非晶合金铁芯替代传统硅钢片铁芯，仅考虑变压器铁耗降低引起的节电力，计算公式简化Δ(ΔP)为：Δ(ΔP)＝ΔP0‑ΔP0′       (2‑20)；统计报告期节电量Δ(ΔE)为：Δ(ΔE)=(Pk/SN2Pk′/SN′2-1)·ΔE′+(P0-Pk/SN2Pk′/SN′2·P0′)·T---(2-21);]]>式中：P0、P0′—基准期与统计报告期变压器空载损耗，单位千瓦(kW)；Pk、P′k—基准期与统计报告期变压器负载损耗，单位千瓦(kW)；SN、S′N—基准期与统计报告期变压器额定视在功率，单位千伏安(kVA)；ΔP′——统计报告期最大负荷情况下配电变压器功率损耗，单位千瓦(kW)；ΔE′——统计报告期配电变压器电能损耗，单位千瓦时(kWh)；T—统计报告期变压器运行时间，单位小时(h)。