基于实时电价的智能用电系统研究

2021-07-12韩林峰闫志兴李明哲

探索科学(学术版) 2021年1期

韩林峰闫志兴李明哲

河南许继仪表有限公司河南许昌 461000

一、实时电价

实时电价是一种电价机制，能够更加直观明确的反映出各个时刻的用电需求和供应之间的关系，这种电价机制的更新周期是一小时，如果电力用户的用电总需求发生变化，需求增大，供需比也会随之增大，进而导致电价升高，反之，电价就会随之变小。这种电能定价方式是动态的，具备高效的杠杆调控的作用，如果从理论上进行分析，实时电价机制能够更加准确的呈现电力系统的实际供需情况，实现资源的合理配置，使得电力系统负荷时刻处于平稳状态，因此，实时电价机制的应用在电力系统已经成为主流发展趋势。

二、基于实时电价的智能用电系统

1.智能用电主站系统。智能用电主站系统主要包括以下四个部分。

第一，电力用户用电信息采集系统，该系统能够及时获取并上传电力用户的实际用电数据和信息，给电力企业提供有力的市场分析数据，并为其他子系统的运行奠定坚实的数据支持。

第二，电力用户营销服务支持系统，该子系统的主要功能就是给电力用户提供集成化及定制多样化的营销服务，其中包括电力节能分析服务以及用户用电咨询等等。电力企业应用这一子系统能够实现电力用户相关营销业务的自动办理，其中包括电量电费统计、用户购电管理、电力系统抄表管理、线损管理以及用户用电情况检查等等。

第三，电力负荷预测系统，这一系统具备联机分析功能和智能挖掘功能等，能够结合电力营销数据中心的电力用户信息数据进行科学的多维分析，进而进行准确的电力负荷预测，给电力企业相关电价策略的制定提供有力依据。

第四，电价策略制定发布系统，该系统能够结合系统电力输送状态信息和发电信息以及负荷预测结果，制定科学的电价日时段管理策略，并同步发布传送给广大电力用户。另外，该子系统还能够将电费结算清单等信息定期传送给电力用户。在该系统中输入电力负荷预测结果之后，系统能够进行自动筛查，选出具有最强针对性的日时段电价划分策略。

2.系统远程信道。智能用电系统的远程信道主要包括两个部分，一部分为上行信道，另一部分为下行信道。上行信道的主要功能是实现互动终端中用户信息以及智能电表装置信息数据的上传，便于电力企业获取上述数据。下行信道的功能是给电力用户传递电价日时段的划分策略。远程信道能够还能实现预设数据的获取和传送，为电力用户提供定制化等增值服务。对于智能用电系统来说，配用电侧通信手段一直是比较难解决的技术问题，当前国内各地的经济发展水平参差不齐，电力企业需要结合各地实际发展状态对远程信道进行灵活控制。

3.系统本地信道。智能用电信息包括电力用户参与及互动营销等主要内容，如果智能电表装置的安装位置没有设置在电力用户的日常活动区域，那么将会影响到用户参与效果，因此智能用电系统中必须要设置本地信道，确保电力用户能够及时获取想要的信息。

4.智能电表装置。智能电表装置是实现智能用电系统普及应用的核心设备，电力企业在进行智能电表装置功能设计的时候，需结合实际国情并酌情考量电测通信信道状态，其中电表装置能源分布式接入问题、信道负荷能力以及与电力用户的互动便捷程度都是需要考量的主要问题。

智能电表装置应具备的主要功能主要包括以下几个方面，首先是电表的计量功能，当前我国很多电力用户应用的电箱电能表装置能够实现正向有功用电量的计量，三项电能表装置能够计量正向有功电量，正向无功电量以及无功最大需量等几种电量，如果想要实现分布式电源的灵活接入，智能电表装置在此基础之上还需具备反向有功电量、反向无功最大需量等计量功能，此外，基于实时电价制度的基础上，智能电表装置还需要具备记录峰谷分时电量的功能，并能够满足系统多费率分时电价的各种计量需求。其次是控制功能，该功能主要是借助主站系统实现电表装置的送电及停电操作，智能电表装置能够根据系统输出脉冲、电平开关信号实现对继电器装置和电力负荷开关的远程有效控制，通过该项功能能够实现对电力用户的远程停电控制和远程送电控制。第三是费率和时段划分功能，智能电表装置在主站系统的控制之下，能够实现对费率时段的执行和划分，借助系统中的远程信道，电表装置接收到相应的划分策略之后，能够同步发布划分策略信息，将其传送给电力用户，并随后正式执行已经发布的策略。第四是系统的付费预警功能，如果智能电表装置中检测到用户剩余金额低于系统中的预警金额，智能电表装置借助互动终端子系统就能够对电力用户进行付费预警提醒，如果用户没有及时缴费导致金额透支，电表装置会对用户进行远程停电控制，在用户续费之后会及时恢复供电。为了防止与电力用户发生电费纠纷等问题，系统每隔十五分钟就要对电力用户的三个月内的电量计量数据进行存储，此外还要储存相应的电价日时段划分信息。第五是系统的事件记录功能，智能电表装置中应该具备专门的数据记录系统，完整储存固定期限内本地信道及远程信道采集且发布上传的相关用电信息及电价日时段划分策略等重要数据的代码，以防丢失。

5.互动终端和智能开关。智能用电系统中的互动终端的主要功能是借助智能电表装置和本地信道实现系统的实时通信，电力用户利用互动终端可实现信息的传递，该终端采取人机对话的交流模式，能够及时反馈电力用户需求，借助本地信道，互动终端还可对智能开关进行有效控制。智能开关装置能够将多种传感器装置和开关设备进行有机融合，进而对电力系统实施优化控制。