雙向計量用電管理系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力系統新能源發電及電能計量技術領域，特別是涉及一種雙向計量用電管理系統。
【背景技術】
[0002]分布式發電技術與需求響應技術作為智能電力系統的重要組成部分，已經取得了一定的發展，隨著家庭用電戶的新能源接入與需求響應的參與，急需分布式電源接入用電戶計量電表。
[0003]—方面新能源的接入使得傳統的用電戶不再只作為一個負荷，還具有了一定的發電能力，這就使得用電戶與電力系統的能量流動從單向變為雙向，需要電表不僅能夠計量用電戶的用電信息，也能夠計量用電戶的售電信息，而且能夠根據不同時刻的電價計量用電戶的各種費用，同時考慮到國家對于新能源發電的補貼，需要電表同時能夠計量分布式電源的發電信息用以計量補貼費用；另一方面，隨著需要響應的推廣與分時電價的實施，用電戶對于負荷的使用與分布式電源售電的合理安排也需要計量電表的配合才能夠發揮實際的作用。
[0004]而在實現過程中，發明人發現傳統技術中至少存在如下問題:已有的電表只能滿足基本的欠費斷電服務，既無法計量費用，對用電戶的負荷重要程度進行分類，也不能實施合理的規劃，實現能效管理系統與響應電力系統的緊急需求響應，更無法對分布式電源的售電模式進行最優規劃，幫助用電戶收回安裝成本；即已有的電表已不能滿足當前分布式電源接入用電戶的實際用電管理需求。
【實用新型內容】
[0005]基于此，有必要針對當前分布式電源接入用電戶雙向計量實際用電管理的問題，提供一種雙向計量用電管理系統。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型技術方案的實施例為:
[0007]提供了一種雙向計量管理系統，包括處理器，以及分別連接處理器的通信接口、雙路雙向計量設備和負荷控制設備；
[0008]雙路雙向計量設備實時計量雙路雙向的用戶電能數據，處理器通過通信接口接收電力系統發送的電價數據以及需求響應信號，根據電價數據和用戶電能數據獲得費用數據信息，通過通信接口將費用數據信息轉發給電力系統；并根據需求響應信號向負荷控制設備發送負荷控制信號；負荷控制設備接收負荷控制信號，并根據負荷控制信號控制負荷開關的斷開與閉合。
[0009]上述技術方案具有如下有益效果:
[0010]因為分別對不同電價時段的正反向電能與分布式發電量獨立計量與結算，針對負荷的重要程度實行三路供電并根據電價信息對可控負荷進行控制，所以解決了不同電能、分布式電源發電量與費用的計量結算問題，也解決了能效管理系統與響應電力系統的緊急需求響應問題；進而實現了家庭用電綜合管理，最大化了用電戶的收益，既為用電戶節約了用電費用，也使用電戶積極的響應電力系統公司的需求管理政策，促進需求響應的推廣。
【附圖說明】
[0011]通過附圖中所示的本實用新型的優選實施例的更具體說明，本實用新型的上述及其它目的、特征和優勢將變得更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分，且并未刻意按實際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點在于示出本實用新型的主旨。
[0012]圖1為本實用新型雙向計量用電管理系統實施例其中一應用場景示意圖；
[0013]圖2為本實用新型雙向計量用電管理系統實施例1的結構示意圖；
[0014]圖3為本實用新型雙向計量用電管理系統實施例2的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為了便于理解本實用新型，下面將參照相關附圖對本實用新型進行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的首選實施例。但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本實用新型的公開內容更加透徹全面。
[0016]需要說明的是，當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件并與之結合為一體，或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“相連接”、“第一”、“第二”以及類似的表述只是為了說明的目的。
[0017]除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本實用新型的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本實用新型。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0018]圖1為本實用新型雙向計量用電管理系統及方法的實施例其中一應用場景示意圖:本實用新型的雙向計量用電管理系統連接在用電戶與電力系統之間，而用電戶側常規負荷采用三路供電方式，包括基本保障用電(重要電荷)、次要負荷以及可切除負荷，其中一路連接重要負荷，不斷電；一路連接次要負荷，可在緊急需求響應下斷電；一路連接可切除負荷，在能效管理時刻斷電。同時在該場景中還包括分布式能源發電裝置。另外，在圖1中，實線表示電力傳輸線；虛線則代表控制信號線。
[0019]圖2為本實用新型雙向計量用電管理系統實施例1的結構示意圖；如圖2所示，雙向計量用電管理系統包括處理器模100，以及分別連接處理器100的通信接口 110、雙路雙向計量設備120和負荷控制設備130 ;
[0020]其中，雙路雙向計量設備120實時計量雙路雙向的用戶電能數據；處理器100通過通信接口 110接收電力系統的電價數據以及需求響應信號；處理器100根據電價數據和用戶電能數據獲得費用數據信息，通過通信接口 110將費用數據信息轉發給電力系統；并根據需求響應信號向負荷控制設備130發送負荷控制信號；負荷控制設備130接收負荷控制信號，并根據負荷控制信號控制負荷開關140的斷開與閉合。
[0021]具體而言，通信接口 110可以通過有線和無線兩種方式同電力系統通信，通信接口 110包括以太網通信接口、電力載波通信接口、RS-485通信接口以及GPRS (GeneralPacket Rad1 Service:通用分組無線服務技術)通信接口中的一種或多種，其具體通信方式由處理器100發出的指令設定。通信接口 110負責接收電力系統的電價數據，而電價數據包括:購電電價P1、售電電價P2和補貼電價P3。通信接口 110還用于還接收需求響應信號，包括H)R(緊急需求響應信號)，并將需求響應信號轉發給處理器100，同時接收來自處理器100反饋的費用數據信息，而費用數據信息包括:用電戶總購電費用SC1，用電戶總售電收益SC2，用電戶總補貼費用SC3和用電戶總用電費用SC，其中SC = SC1-SC2-SC3。
[0022]雙路雙向計量設備120實時計量雙路雙向的用戶電能數據，而用戶電能數據包括雙路雙向計量設備120 —路實時計量的用電戶與電力系統之間的正向有功電能Ep1、正向無功電能Eql、反向有功電能Ep2、反向無功電能Eq2，以及另一路實時計量的分布式電源發出的有功電能Ep3、分布式電源發出的無功電能Eq3 ;本實施例的雙路雙向計量設備120可以用傳統技術實現，故在此不再贅述；處理器100對接收到的用戶電能數據加時間戳后分別進行儲存。雙路雙向計量設備120包括單相雙向電能計量芯片，在一個具體實施例中，該單相雙向電能計量芯片可以采用CIRRUS LOGIC公司的CS5463型單相雙向電能計量芯片來實現。
[0023]由圖1可知用電戶負荷按照重要程度分三路接線，一路連接重要負荷，不斷電，一路連接次要負荷，可在緊急需求響應下斷電，一路連接可切除負荷，在能效管理時刻斷電；即負荷開關140包括次要負荷開關和可切除負荷開關。
[0024]基于需求響應信號，處理器100發出負荷控制信號，負荷控制設備130接收負荷控制信號，同時，負荷控制設備130根據負荷控制信號，斷開或閉合次要負荷開關和可切除負荷開關，具體如下:
[0025]負荷控制信號包括第一負荷控制信號和第二負荷控制信號；負荷控制設備130基于處理器100發出的第一負荷控制信號即緊急需求響應指令LI = I (高電平指令；表示緊急需求響應開始)，斷開次要負荷開關和可切除負荷開關；第二負荷控制信號即LI = 0(低電平指令；表示緊急需求響應結束)，閉合次要負荷開關。
[0026]而可切除負荷開關則根據處理器100發出的負荷控制指令決定是否閉合。處理器100可接收用電戶提前設置的敏感電價，并通過與其相連接的第一比較器來判斷敏感電價與電價數據中的購電電價的大小。第一比較器中的兩個輸入端可分別接入敏感電價和購電電價，輸出端與負荷控制設備130相連接；根據二者大小，第一比較器的輸出端向所述負荷控制設備輸出負荷控制指令。負荷控制設備130接收負荷控制指令，并根據負荷控制指令，斷開或閉合可切除負荷開關，具體如下:
[0027]負荷控制指令包括第一負荷控制指令和第二負荷控制指令；當第一比較器輸入端中的當前購電電價Pl大于預設的敏感電價PO時，第一比較器通過輸出端向負荷控