[发明专利]分布式电源接入用户双向计量与监测系统及方法

摘要

本发明涉及电能的双向计量及监测技术，旨在提供一种分布式电源接入用户双向计量与监测系统及方法。本发明包括用户供电母线、公共电网、用户用电负荷、分布式发电系统和用户双向计量与监测系统，所述用户双向计量与监测系统包括处理器模块、AD转换模块、2路电压采集模块、2路电流采集模块、显示模块、存储模块、按键模块、通讯模块、电源模块、电压采集传感器和电流采集传感器。本发明的有益效果有：本发明解决了分布式电源接入用户的分布式电源发电计量和家庭与电网之间的双向电能计量问题，对分布式电源的电能计量数据可作为用户获得政府财政补贴的依据，对用户和电网之间双向电能的计量作为用户和电网之间购电和售电的结算依据。

主权项

一种分布式电源接入用户双向计量与监测系统，包括用户供电母线、公共电网和用户用电负荷，其特征在于，还包括分布式发电系统和用户双向计量与监测系统，所述用户双向计量与监测系统包括处理器模块、AD转换模块、2路电压采集模块、2路电流采集模块、显示模块、存储模块、按键模块、通讯模块、电源模块、电压采集传感器和电流采集传感器；所述电压采集传感器输出端、电流采集传感器输出端分别连接到2路电压采集模块输入端、2路电流采集模块输入端；所述2路电压采集模块输出端、2路电流采集模块输出端通过AD转换模块连接到处理器模块；所述处理器模块与存储模块、通讯模块双向连接；所述处理器模块与显示模块输入端、按键模块输出端、电源模块输出端相连；所述用户双向计量与监测系统通过通讯模块连接到用电信息采集设备，所述公共电网通过供电线路连接到用户供电母线，若干所述用户用电负荷连接到用户供电母线；所述公共电网与用户供电母线之间的连接线路和分布式发电系统与用户供电母线之间的连接线路通过电压传感器、电流传感器，并分别连接到用户双向计量与监测系统的2路电压采集模块、2路电流采集模块；基于所述分布式电源接入用户双向计量与监测系统进行计量和监测的方法，包括分布式电源接入用户双向计量方法和分布式电源接入用户电能监测方法；所述分布式电源接入用户双向计量方法，如下：所述处理器模块通过AD转换模块将2路电压采集模块、2路电流采集模块采集的分布式发电系统中分布式电源的电流I1、电压U1和用户与公共电网之间连接线路上电流I2、电压U2，计算分布式发电功率P1、电能W1和用户与公共电网之间连接线路功率P2、电能W2，用户用电负荷电能为WL、用户用电负荷功率为PL，其相互之间的关系式为：P1＝U1×I1   (1)P2＝U2×I2   (2)W1＝P1×Δt   (3)W2＝P2×Δt   (4)W1+W2＝WL   (5)P1+P2＝PL   (6)其中Δt为电能计量采样计算时间，单位为s；各个电流、电压、功率、电能的单位分别为A、V、W、J；当分布式发电功率P1大于用户用电负荷功率PL时，用户向公共电网售电，此时P2＝PL－P1为负值，计算功率P1－PL为用户售电的功率，计量电能W1－WL为用户向公共电网售电的电能；所述分布式电源接入用户电能监测方法，如下：通过采集的分布式电源电压数据的过零信息计算出分布式发电系统的发电频率f1；所述处理器模块根据分布式电源的电压U1和发电频率f1判断分布式发电系统的状态，当电压U1和发电频率f1超出并网要求时进行报警提示和处理：其判断条件为：│U1－U电网│>15％×U电网   (7)或者f1>50.5Hz或者f1<49.5Hz   (8)其中U电网为公共电网供电电压额定值，单位为V。