多用戶多回路宿舍用電管理解決方案

安科瑞 崔麗潔

01 引言

近幾年來，因違規(guī)使用大功率惡性負載電器導致宿舍失火的安全事故在各大高校時有發(fā)生，給學生和學校都帶來了巨大的損失。北京大學、哈爾濱工業(yè)大學、上海商學院以及俄羅斯人民友誼大學等高校學生公寓發(fā)生的火災(zāi)給高校學生公寓的安全用電敲響了警鐘。根據(jù)相關(guān)部門的統(tǒng)計，目前80%以上的高校學生宿舍火災(zāi)屬于電氣火災(zāi)。其發(fā)生的原因包括供電線路老化等問題，但主要的原因還是由于學生違規(guī)使用惡性負載以及宿舍沒有人的情況下電器超時工作發(fā)熱導致。

高校宿舍作為一個人員居住密集的場所，一旦發(fā)生火災(zāi)其后果難以想象，所以其用電安全非常需要我們?nèi)ブ匾暎龊酶咝Ｋ奚嵊秒姲踩卫砉ぷ鳎o學生提供一個安全舒適的學習生活換景，是高校和我們共同的任務(wù)。

1 高校用電

通過調(diào)查研究, 學生常用的用電器可歸為三大類。

（1）儀器儀表性負載：這類負載有電視機、電腦、筆記本等。它們的共同特點是一般都由開關(guān)電源組成, 電壓和電流的波形相差很大, 我們將這類負載統(tǒng)稱為儀器儀表性負載。

（2）感性負載：這類負載包括電動牙刷、剃須刀、電子日光臺燈等。它們的共同特點是電壓和電流的波形相同, 但相位不同, 電流滯后于電壓一個相位角, 我們將這類負載統(tǒng)稱為感性負載。

（3）惡性負載：這類負載包括電爐子、電飯鍋、熱得快、電燙熱夾板、電熱毯、電吹風等。此類負載的電特性類似于純電阻負載, 因此從這個角度看也可稱為阻性負載, 其特點是電壓和電流波形相同, 且相位相同, 相位角為0, 我們將這類負載統(tǒng)稱為惡性負載。

不同負載具有不同的特征，而當不同負載混合使用時，要對其進行識別并非易事。因此我們通過將學生宿舍內(nèi)部使用的負載分為不同回路去分別計量，分別控制，大大提高了惡性負載識別的準確性，對此我們提出了兩種解決方案，一種是安裝在學生宿舍內(nèi)部的單相一進三出電表解決方案，另一種是集中安裝于樓層配電箱的多用戶多回路解決方案。

02 多用戶多回路解決方案

多用戶多回路解決方案一般適用于集中安裝的環(huán)境，箱體集中安裝于樓層配電間，然后根據(jù)需求可以每個寢室引入兩個（或三個）回路，實現(xiàn)分路計量、分路控制，大大提高惡性負載識別的準確性，降低誤判的概率，實現(xiàn)高校宿舍用電規(guī)范化、安全化管理，其接線圖如下圖所示。

主要功能

用戶雙回路（三回路）計量控制功能:將電表的兩條（三條）出線提供給一個宿舍使用，除兩線（三線）用電進行合計計算之外，用戶的每條線可包括所選用電表的所有功能，可單獨設(shè)置每條線路的參數(shù)，實現(xiàn)獨立控制；

預(yù)付費管理控制功能：可實現(xiàn)余額不足預(yù)跳閘提示，斷電自動跳閘；

惡性負載識別功能：可識別學生宿舍常見的諸如電吹風、熱得快、電飯鍋之類的惡性負載；

時間管理控制功能：可根據(jù)學校作息時間實現(xiàn)休息時間自動斷電，早上起床時間自動合閘；

強制控制功能：可通過后臺管理系統(tǒng)實現(xiàn)遠程控制通斷，用以處理突發(fā)事件。

03 單相一進三出電表解決方案

單相一進三出電表解決方案表計直接安裝在學生宿舍的PZ30箱內(nèi)，控制功能完善，能夠?qū)⒖照{(diào)和一般惡性負載區(qū)別開，適用于南方裝有空調(diào)的學生宿舍。

安科瑞 崔麗潔 18706168965

主要功能

一進三出：宿舍方案使用ADM130的儀表，可以分三路照明/插座/空調(diào)，三路單獨控制，單獨計量，單獨設(shè)置；

惡性負載控制：具備惡性負載識別功能，自動識別學院規(guī)定禁止使用的各類違章電器（如熱得快、電吹風、電熱毯、暖手煲等）功能，自動斷電；斷電次數(shù)可設(shè)。

基礎(chǔ)免費電量：可根據(jù)管理要求，對各宿舍，不同區(qū)域獨立設(shè)置基礎(chǔ)電量，提供給學生一定的免費電量。

負控次數(shù)復(fù)位：超負荷斷電或使用禁用發(fā)熱電器自動斷電后可自動恢復(fù)供電，自動供電時間和次數(shù)可設(shè)。超過自動恢復(fù)次數(shù)后由管理員查明原因后臺恢復(fù)供電。

定時通斷：根據(jù)生效日期設(shè)置、節(jié)假日設(shè)置、通斷時間段設(shè)置，來自動對宿舍供電進行通斷。

白名單管理：維護電器白名單的信息，自帶不低于30類學校常用電器使用特征的數(shù)據(jù)庫。支持學習其他電器使用特征，白名單負載不會識別惡性負載。

夜間小功率：可以設(shè)置宿舍夜間小電流的使用，僅能供手機充電或夜燈使用。

空調(diào)模式：當一路設(shè)置為空調(diào)負載時，將會獨立判斷惡性負載。

04 結(jié)束語

高校宿舍作為一個特殊應(yīng)用場合，在傳統(tǒng)的電能管理需求的基礎(chǔ)上有著與其他應(yīng)用場合所不同的要求，除基本的用電管理商品化外，更加強調(diào)用電安全和按需控制、按需管理。安科瑞致力于高校宿舍用電管理解決方案的持續(xù)研發(fā)中，根據(jù)高校需求努力為各大高校提供解決方案，希望能夠和各大高校一起為建設(shè)智慧校園、平安校園出一份力。

審核編輯 黃宇