基于实时电价的智能用电系统研究

乔继恩

国网临汾供电公司， 山西临汾  041000

摘要：本文主要分析了实时电价条件下智能用电系统的构成部分，以期能够建设出全面满足用户需求的智能用电系统，促进我国电力行业的发展。

关键词：实时电价;智能用电系统

1智能用电系统的特点分析

在发布实时电价的基础上，智能用电系统的基础是信息化，手段是自动化，高级应用是互动化，最终目的则是高效使用能源。信息化具体表现在采集信息、预测负荷、制定电价策略等流程上：互动终端严格遵循用户设定的价格策略是自动化的重要表现;互动化则表现在用户针对用电负荷设置不同的价格策略上。

2基于实时电价的智能用电系统分析

智能电力系统的组成部分有主站系统、智能电表、本地信道、远程信道、智能开关、互动终端等。从运行经济性出发，在居民用户智能用电系统中，可以利用本例信道来集中和转发远程信道与智能电表间的通信;从发展角度出发，智能家电将会逐步替代智能用电系统中的智能开关。

2.1主站系统

主站系统具体分为四个子系统：①用电信息采集子系统：电力企业借助该系统能够及时掌握用户用电信息，为市场分析提供充足的数据和信息。此外，采集和存储大量的用户用电信息，为其他子系统的正常运行奠定了基础。②营销服务支持子系统：该系统能够为用户提供个性化、多样化、集成化的服务，如用能咨询、节能分析等。电力企业借助该系统，能够实现自动化办理营销业务，如抄表管理、电量电费、电能计划、购电管理、线损管理、用电检查等。③负荷预测子系统：该系统能够借助智能挖掘、联机分析等技术，采用多维分析的手段，对营销数据中心存储的用户用电信息进行分析，提高负荷预测的准确性，有针对性地为企业制定电价策略。④电价策略制定和发布子系统：该系统结合发电信息、输送能力信息等，利用预测的结果，根据具体情况，科学制定电价日时段策略，并在第一时间将制定的策略发布给所有的电力用户。

此外，该系统还能向电力用户定期发布结算电量电费清单等相关信息。该系统采用的是排列组合的算法，能够根据政府监管方案，制定出多种电价日时段划分策略，电力企业只须将负荷预测子系统预测的结果输入到该系统中，该系统就能自动筛选出针对性最强的电价日时段划分策略。

其中，采用电价日时段划分策略的优势有：①虽然电力企业对电价的细化程度不够，但是电价日时段划分策略是在海量数据基础上制定出来的，这在一定程度上弥补了电力需求与电力供应间的偏差;②智能用电强调实时性通信，发布的电价日时段划分策略能够降低此项要求;③电价日时段划分策略扩展性良好，不仅能够满足用户的需求，而且还能促进智能用电系统的发展，提高了电力企业分阶段建设智能用电的可行性。

2.2远程信道

远程信道分为上行信道和下行信道，其中，上行信道的作用是将智能电表、互动终端采集的用户用电信息传送给电力企业;下行信道则是将电力企业制定的电价日时段划分策略发布给用户。此外，远程信道还能够根据设定的时间抄读、传送预设数据，电力企业预先设置事件，事件报警能够实时监测并主动上报。再者，在增值服务方面，远程信道能够为客户提供定制服务。在建设智能用电系统中，最大的难题就是配用电侧通信手段。全国各地经济发展存在较大的差异，所以电力企业必须要灵活配置智能用电系统的远程信道。针对正在运行的线路，电力企业必须要全面考量经济、技术等方面的问题，对当前可用的技术进行评估，加快建设速度;针对新建的配网线路，电力企业应该考虑在建设配电线路的同时，利用光纤复合相线技术建设远程信道。

2.3智能电表

智能电表是智能用电系统的核心，所以在设计智能电表功能时，必须从中国国情出发，充分考虑当前电测通信信道的具体情况。在设计智能电表过程中，必须要考虑以下几个问题：①通信信道的承受能力;②能源分布式接入;③与用户互动的便捷性。

其中，智能电表的功能如下：

（1）计量功能：当前我国电力用户广泛使用的电箱电能表能__够计量正向有功电量;而三相电能表不仅能够计量正向有功电量，还能计量正向有功、无功最大需量及正向无功电量等。为了灵活接入分布式电源，智能电表还应该具备计量方向有功、无功电量，反向有功、无功最大需量等功能。从现阶段实时电价出发，智能用电系统的智能电表必须具备的功能为记录峰谷分时电能量。从长远利益出发，智能电表还必须满足多费率分时电价的各项需求。

（2）费率与时段功能：智能电表在智能用电系统主战的操作下，划分和执行费率、时段。通过远程信道，智能电表在A-1日接收到电价时段划分策略，同时将接收到的策略发布给电力用户，在A日0点正式执行这项策略。

（3）控制功能：具体是指电力企业能够借助智能用电系统主站完成智能电表停电、送电操作。智能电表利用电平开关信号、输出脉冲对表外负荷开关、表内继电器进行控制，达到远程控制的目的。电力企业利用远程控制功能能够对欠费用户进行停电操作。

（4）預付费功能：若智能电表内剩余金额不高于系统预设报警金额，智能电表就能借助互动终端提醒电力用户;若剩余金额低于透支门现金额，智能电表就能对用户进行停电操作;若用户续费后，智能电表就能恢复供电。

2.4本地信道

智能用电的主要内容有互动营销和用户参与，如果智能电表没有安装在用户日常活动范围内，那么用户参与环节的效果就会受到影响，所以设置本地信道，保证在第一时间将用户关心的信息反馈给用户。

2.5互动终端

互动终端能够借助本地信道、智能电表，实现实时通信。用户可以借助互动终端将自己关心的信息传送给互动终端，互动终端通过人机对话模块进行反馈。通过本地信道，互动终端采用控制智能开关的方式达到智能用电的目的。

2.6智能开关

目前，智能开关能够满足用户对智能用电的需求。然而，未来智能开关不仅是将开关与本地信道进行融合，而是将开关与各种传感器融合在一起，进一步优化用电和控制。

3结束语

电力企业的智能用电信息采集系统的建设是电力企业发展的必然趋势，也是电力企业营销系统的重要组成部分。提高社会效益和经济效益，实现全行业稳定和健康发展。

参考文献：

[1]吴伟坡.基于实时电价的智能家庭能源优化控制[D].上海交通大学，2013.

[2]曾勇.基于智能电网的实时电价研究[D].重庆大学，2011.