基于實(shí)時(shí)電價(jià)的智能用電系統(tǒng)研究

韓林峰 閆志興 李明哲

河南許繼儀表有限公司 河南 許昌 461000

一、實(shí)時(shí)電價(jià)

實(shí)時(shí)電價(jià)是一種電價(jià)機(jī)制，能夠更加直觀明確的反映出各個(gè)時(shí)刻的用電需求和供應(yīng)之間的關(guān)系，這種電價(jià)機(jī)制的更新周期是一小時(shí)，如果電力用戶的用電總需求發(fā)生變化，需求增大，供需比也會(huì)隨之增大，進(jìn)而導(dǎo)致電價(jià)升高，反之，電價(jià)就會(huì)隨之變小。這種電能定價(jià)方式是動(dòng)態(tài)的，具備高效的杠桿調(diào)控的作用，如果從理論上進(jìn)行分析，實(shí)時(shí)電價(jià)機(jī)制能夠更加準(zhǔn)確的呈現(xiàn)電力系統(tǒng)的實(shí)際供需情況，實(shí)現(xiàn)資源的合理配置，使得電力系統(tǒng)負(fù)荷時(shí)刻處于平穩(wěn)狀態(tài)，因此，實(shí)時(shí)電價(jià)機(jī)制的應(yīng)用在電力系統(tǒng)已經(jīng)成為主流發(fā)展趨勢。

二、基于實(shí)時(shí)電價(jià)的智能用電系統(tǒng)

1.智能用電主站系統(tǒng)。智能用電主站系統(tǒng)主要包括以下四個(gè)部分。

第一，電力用戶用電信息采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠及時(shí)獲取并上傳電力用戶的實(shí)際用電數(shù)據(jù)和信息，給電力企業(yè)提供有力的市場分析數(shù)據(jù)，并為其他子系統(tǒng)的運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支持。

第二，電力用戶營銷服務(wù)支持系統(tǒng)，該子系統(tǒng)的主要功能就是給電力用戶提供集成化及定制多樣化的營銷服務(wù)，其中包括電力節(jié)能分析服務(wù)以及用戶用電咨詢等等。電力企業(yè)應(yīng)用這一子系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電力用戶相關(guān)營銷業(yè)務(wù)的自動(dòng)辦理，其中包括電量電費(fèi)統(tǒng)計(jì)、用戶購電管理、電力系統(tǒng)抄表管理、線損管理以及用戶用電情況檢查等等。

第三，電力負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)，這一系統(tǒng)具備聯(lián)機(jī)分析功能和智能挖掘功能等，能夠結(jié)合電力營銷數(shù)據(jù)中心的電力用戶信息數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的多維分析，進(jìn)而進(jìn)行準(zhǔn)確的電力負(fù)荷預(yù)測，給電力企業(yè)相關(guān)電價(jià)策略的制定提供有力依據(jù)。

第四，電價(jià)策略制定發(fā)布系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠結(jié)合系統(tǒng)電力輸送狀態(tài)信息和發(fā)電信息以及負(fù)荷預(yù)測結(jié)果，制定科學(xué)的電價(jià)日時(shí)段管理策略，并同步發(fā)布傳送給廣大電力用戶。另外，該子系統(tǒng)還能夠?qū)㈦娰M(fèi)結(jié)算清單等信息定期傳送給電力用戶。在該系統(tǒng)中輸入電力負(fù)荷預(yù)測結(jié)果之后，系統(tǒng)能夠進(jìn)行自動(dòng)篩查，選出具有最強(qiáng)針對性的日時(shí)段電價(jià)劃分策略。

2.系統(tǒng)遠(yuǎn)程信道。智能用電系統(tǒng)的遠(yuǎn)程信道主要包括兩個(gè)部分，一部分為上行信道，另一部分為下行信道。上行信道的主要功能是實(shí)現(xiàn)互動(dòng)終端中用戶信息以及智能電表裝置信息數(shù)據(jù)的上傳，便于電力企業(yè)獲取上述數(shù)據(jù)。下行信道的功能是給電力用戶傳遞電價(jià)日時(shí)段的劃分策略。遠(yuǎn)程信道能夠還能實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)的獲取和傳送，為電力用戶提供定制化等增值服務(wù)。對于智能用電系統(tǒng)來說，配用電側(cè)通信手段一直是比較難解決的技術(shù)問題，當(dāng)前國內(nèi)各地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平參差不齊，電力企業(yè)需要結(jié)合各地實(shí)際發(fā)展?fàn)顟B(tài)對遠(yuǎn)程信道進(jìn)行靈活控制。

3.系統(tǒng)本地信道。智能用電信息包括電力用戶參與及互動(dòng)營銷等主要內(nèi)容，如果智能電表裝置的安裝位置沒有設(shè)置在電力用戶的日常活動(dòng)區(qū)域，那么將會(huì)影響到用戶參與效果，因此智能用電系統(tǒng)中必須要設(shè)置本地信道，確保電力用戶能夠及時(shí)獲取想要的信息。

4.智能電表裝置。智能電表裝置是實(shí)現(xiàn)智能用電系統(tǒng)普及應(yīng)用的核心設(shè)備，電力企業(yè)在進(jìn)行智能電表裝置功能設(shè)計(jì)的時(shí)候，需結(jié)合實(shí)際國情并酌情考量電測通信信道狀態(tài)，其中電表裝置能源分布式接入問題、信道負(fù)荷能力以及與電力用戶的互動(dòng)便捷程度都是需要考量的主要問題。

智能電表裝置應(yīng)具備的主要功能主要包括以下幾個(gè)方面，首先是電表的計(jì)量功能，當(dāng)前我國很多電力用戶應(yīng)用的電箱電能表裝置能夠?qū)崿F(xiàn)正向有功用電量的計(jì)量，三項(xiàng)電能表裝置能夠計(jì)量正向有功電量，正向無功電量以及無功最大需量等幾種電量，如果想要實(shí)現(xiàn)分布式電源的靈活接入，智能電表裝置在此基礎(chǔ)之上還需具備反向有功電量、反向無功最大需量等計(jì)量功能，此外，基于實(shí)時(shí)電價(jià)制度的基礎(chǔ)上，智能電表裝置還需要具備記錄峰谷分時(shí)電量的功能，并能夠滿足系統(tǒng)多費(fèi)率分時(shí)電價(jià)的各種計(jì)量需求。其次是控制功能，該功能主要是借助主站系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電表裝置的送電及停電操作，智能電表裝置能夠根據(jù)系統(tǒng)輸出脈沖、電平開關(guān)信號實(shí)現(xiàn)對繼電器裝置和電力負(fù)荷開關(guān)的遠(yuǎn)程有效控制，通過該項(xiàng)功能能夠?qū)崿F(xiàn)對電力用戶的遠(yuǎn)程停電控制和遠(yuǎn)程送電控制。第三是費(fèi)率和時(shí)段劃分功能，智能電表裝置在主站系統(tǒng)的控制之下，能夠?qū)崿F(xiàn)對費(fèi)率時(shí)段的執(zhí)行和劃分，借助系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程信道，電表裝置接收到相應(yīng)的劃分策略之后，能夠同步發(fā)布劃分策略信息，將其傳送給電力用戶，并隨后正式執(zhí)行已經(jīng)發(fā)布的策略。第四是系統(tǒng)的付費(fèi)預(yù)警功能，如果智能電表裝置中檢測到用戶剩余金額低于系統(tǒng)中的預(yù)警金額，智能電表裝置借助互動(dòng)終端子系統(tǒng)就能夠?qū)﹄娏τ脩暨M(jìn)行付費(fèi)預(yù)警提醒，如果用戶沒有及時(shí)繳費(fèi)導(dǎo)致金額透支，電表裝置會(huì)對用戶進(jìn)行遠(yuǎn)程停電控制，在用戶續(xù)費(fèi)之后會(huì)及時(shí)恢復(fù)供電。為了防止與電力用戶發(fā)生電費(fèi)糾紛等問題，系統(tǒng)每隔十五分鐘就要對電力用戶的三個(gè)月內(nèi)的電量計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，此外還要儲(chǔ)存相應(yīng)的電價(jià)日時(shí)段劃分信息。第五是系統(tǒng)的事件記錄功能，智能電表裝置中應(yīng)該具備專門的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，完整儲(chǔ)存固定期限內(nèi)本地信道及遠(yuǎn)程信道采集且發(fā)布上傳的相關(guān)用電信息及電價(jià)日時(shí)段劃分策略等重要數(shù)據(jù)的代碼，以防丟失。

5.互動(dòng)終端和智能開關(guān)。智能用電系統(tǒng)中的互動(dòng)終端的主要功能是借助智能電表裝置和本地信道實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)通信，電力用戶利用互動(dòng)終端可實(shí)現(xiàn)信息的傳遞，該終端采取人機(jī)對話的交流模式，能夠及時(shí)反饋電力用戶需求，借助本地信道，互動(dòng)終端還可對智能開關(guān)進(jìn)行有效控制。智能開關(guān)裝置能夠?qū)⒍喾N傳感器裝置和開關(guān)設(shè)備進(jìn)行有機(jī)融合，進(jìn)而對電力系統(tǒng)實(shí)施優(yōu)化控制。

結(jié)語

綜上所述，實(shí)時(shí)電價(jià)反映的是各時(shí)刻供需關(guān)系，使電力用戶及時(shí)的調(diào)整用電需求，從而提高能源的利用率，降低用電費(fèi)用，利于資源優(yōu)化配置。