[发明专利]一种智能插座及家庭用电智能控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力通信控制技术领域，特别是一种智能插座。

背景技术

伴随着世界各国经济的发展，能源需求量持续上涨，导致环境保护和生态发展问题日益严峻，这也是现代电力工业实现转型发展的核心动力。在此背景下，智能电网成为全球电力工业对未来挑战的共同选择。电能不同于一般商品的特点是其不能大规模存储，这就要求保证电能的实时平衡，即每一刻发电量与用电量相匹配。高峰时段的用电量一般远多于低谷时段的用电量，通过小件高峰时段的用电负荷，从需求侧来维持电能的供需平衡，能够减缓对发电输电的投资利用效率。

需求响应是智能用电的一项重要内容，它是用户根据国家的相关节电政策、供电部门相应的各种激励措施、供电部门提供的各种不同电价政策，自行调整改变自己的用电方式或者将自己的可中断负荷交给相应的负荷集成管理商来统一管理控制，以实现电网负荷的降峰、消峰、移峰填谷的目的，同时也达到了电力用户节电的目的，用户通过参与需求响应，可以获得经济上的补偿以及节省电费支出的目的。

在智能电网中，动态需求侧管理作为决策工具，受到较多的关注，其能够有效的增加能源的利用率。目前的需求侧响应主要偏重与电力公司的电价政策(峰谷电价、分时电价、尖峰电价、实时电价)的政策制定、电网公司的负荷控制手段以及控制方法的分析与建模、不同类型用户的参与方式与参与手段等的分析与研究上，需求侧管理鼓励用户改变用电方式，调整电力需求在时序上的分布，进行负荷曲线调整。为了更好的实现恭喜平和并充分利用需求侧资源能够充分调动需求侧用电设备的系统管理。

发明内容

本发明的目的是提供一种需求响应智能转接插座，以及一种基于动态复合管理的智能插座及其控制方案，根据智能家居用户舒适，系统的电力调整需求等相关因素，进行合理安排用电设备的运行状态，在适合的时段改变用户的用电行为，是的用户得到更好的用电体验。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

一种智能插座，包括插座本体、微处理器、计量模块、通信模块、目标参数监测模块、开关单元、用电器识别模块，界面控制模块(名称)电源控制模块，其中电源模块分别与计量模块、微处理器、通信模块连接，用电器识别模块分别与通信模块和微处理器相连接。

该界面控制模块包括触摸屏、开关控制功能键以及LED指示灯结构，该触摸屏用于向用户显示需求响应方面的相关信息及用户的详细用电信息，同时接收用户的参数设定及各种需求响应功能的选择。

所述电控制模块采用两级降压模块分别能够输出不同的电压值的供电电能，并能够将电压输出值精确控制至插座各模块元件的用电电压需求。

所述两级压降模块的包括第一直流-交流降压电路和第二直流-直流压降电路，通过第一直流-交流降压电路将电压值从220V变换到12V，通过通过第一直流-交流降压电路将电压值从12V变换到3.3V或者5V，从而给智能插座的各模块进行供电。

所述用电器识别模块具有电流特征识别系统，通过计量模块采集到的用电电流特征，从而确定用电电器的类型或具体型号。

所述用电器识别模块具有用电信息射频识别功能，能够接受设置在用电器上的射频识别标签从而确定相应电器的类型或具体型号，或者使用者也可以选择直接输入用电器的类型或者电器型号。

所述目标参数监测模块监测的目标参数包括室内温度、湿度、空气质量或电热水器水温，目标参数监测模块以一定频次将所述的目标参数上传至智能插座所连接的网络服务器的系统之上。

微处理器根据目标参数监测模块判断监测环境所处的状态从而进一步设定智能插座对于用电电器的控制方式。

一种家庭用电的智能控制方法，该智能控制方法包括如下步骤：

由计量模块测量用电电器的电流、电压、功率等用电特性；

通过用电电器识别模块分别识别各个插座的用电电器类型或者具体型号，作为补充，使用者也能够通过手机的移动客户端手动输入各个插座的用电电器的型号；

根据统计用户家中各类用电设备的额定功率、常见功率、使用频率、使用时间、动态使用情况，从而分析出家用电气设备的能耗变化曲线；

对于用户使用的用电电器设置相应的需求响应优先级，并根据不同的电力调度需求量设定不同的智能开关控制方案，不同的智能开关控制方案包含连接不同电器智能开关的组合；通过能耗计算模型得出该户住宅具有的调控负荷能力；