[发明专利]一种居民智能用电管理方法和管理系统

摘要

本发明公开了一种居民智能用电管理方法和管理系统，管理系统包括智能电能表、采集器、集中器、主站服务器、短信平台、储能元件、电动汽车充换电管理模块。该管理方法包括对居民用电情况进行智能化采集、实现有序的用电管理、进行在线电费核算、对对直接为居民用户供电的配电网进行线损分析、对储能元件的接入和充放电进行管理、对电动汽车充换电进行管理。利用该管理系统和管理方法能实现智能化用电管理，提高管理效率，降低管理成本。

主权项

一种居民智能用电管理方法，其特征在于：包括对居民用电情况进行智能化采集、有序用电管理、在线电费核算、对直接为居民用户供电的配电网进行线损分析、对储能元件的接入和充放电的管理、对电动汽车充换电进行管理；其中，对居民用电情况进行智能化采集包括居民用户用电数据采集，居民用户用电数据包括电量、电压、电流、有无功功率、功率因数、需量、频率、开关状态；对居民用户用电数据的采集步骤是：(1)安装在居民入户处的智能电能表根据交流采样和功率积分结果产生电量、电压、电流、有无功功率、功率因数、需量、频率、开关状态数据量，并将电量、电压、电流、有无功功率、功率因数、需量、频率、开关状态数据量转换成电力载波信号，将电力载波信号通过电力线传输到采集终端中；(2)采集终端收到电力载波信号后，对电力载波信号进行分析和储存，然后，将储存的信号转换为RS485信号，采集终端将RS485信号通过RS485总线传输到集中器中；(3)集中器同时对多个采集终端的信号进行收集、分析和存储，并根据主站服务器的指令，将数据转变为GPRS或CDMA信号，通过无线方式发送到主站服务器中；有序用电管理的步骤是：主站服务器在数据库中记录各居民的用电性质、重要程度、用电高峰时段信息，主站服务器根据记录的用电性质、重要程度和用电高峰期时段生成有序用电方案，主站服务器将有序用电方案通过GPRS或CDMA无线网络下发到采集终端中，采集终端根据接收到的有序用电方案对智能电能 表进行执行；同时，主站服务器将有序用电方案编制成手机短信格式，主站服务器通过短信平台将有序用电方案发送给相关的居民；在线电费核算的步骤是：智能电能表对居民用户电量进行计量，采集终端自动采集智能电能表电量，采集终端通过RS485接口将采集终端的电量数据传输到集中器中，集中器通过GPRS或CDMA无线网络上送到主站服务器中，主站服务器的智能化采集模块将每个用户的电量存储在数据库中；同时，主站服务器的电费核算模块利用webservice接口，访问用电营销信息系统的数据库，得到本地区的实时电价；主站服务器利用每个用户的用电量和单位电价，计算出该用户的电费；对直接为居民用户供电的配电网进行线损分析的步骤是：主站服务器将一个居民小区作为一个配电网，在居民小区的入口处安装一总智能电能表，用于计量居民小区的总供电量，居民小区内各居民用户的智能电能表所计量的电量总和为售电量；采集终端自动采集总智能电能表和各居民用户智能电能表的电量，采集终端通过RS485接口将采集终端的电量数据传输到集中器中，集中器通过GPRS或CDMA无线网络上送到主站服务器中，主站服务器计算出总供电量和售电量的差值即为配电网的线损；对储能元件的接入和充放电的管理步骤为：(1)在储能元件中安装一个RFID，并在主站服务器中录入RFID编码，主站服务器将录入的RFID编码储存到数据库中；(2)储能元件通过接入模块经RS485接口接入到主站服务器上，主站服务器对接入的储能元件的RFID编码进行校验，如与主站服务器中存储的RFID编码相符，则由主站服务器控制储能元件充放电；如与主站服务器中 存储的RFID编码不相符，则由主站服务器限制储能元件充放电；(3)储能元件在充电或放电时，储能元件通过接入模块经RS485接口向主站发送电量信息，以实现对储能元件的管理；对电动汽车充换电进行管理由电动汽车充换电管理模块实现：电动汽车充换电管理模块包含信息集成子模块、业务运行子模块、综合监视子模块三个子模块；其中，信息集成子模块，用于收集并维护电动汽车、电动汽车充电站信息，包括每辆电动汽车的充电容量、每公里耗电量信息，每个充电站的地理位置、电源容量、充电速度信息；业务运行子模块将电动汽车的充电过程的实时状态记录下来，并上传到主站服务器中，主站服务器根据记录的结果及时监控和调度电动汽车；该模块以图形方式显示每辆电动汽车的充电进度，在充电完成后自动以声音方式提示；综合监视子模块对每辆电动汽车和每个充电站的充电过程进行记录，包括充电时间、充电电量、汽车车主在充电前等待时间；该子模块对上述数据进行统计、分析出哪些充电站、哪些区域的充电比较繁忙，哪些充电站负荷较低信息，主站服务器根据这些信息，可合理分配电力供应，以满足充电需求。