基于實時電價的智能用電系統(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、實時電價

實時電價是一種電價機制，能夠更加直觀明確的反映出各個時刻的用電需求和供應(yīng)之間的關(guān)系，這種電價機制的更新周期是一小時，如果電力用戶的用電總需求發(fā)生變化，需求增大，供需比也會隨之增大，進而導(dǎo)致電價升高，反之，電價就會隨之變小。這種電能定價方式是動態(tài)的，具備高效的杠桿調(diào)控的作用，如果從理論上進行分析，實時電價機制能夠更加準確的呈現(xiàn)電力系統(tǒng)的實際供需情況，實現(xiàn)資源的合理配置，使得電力系統(tǒng)負荷時刻處于平穩(wěn)狀態(tài)，因此，實時電價機制的應(yīng)用在電力系統(tǒng)已經(jīng)成為主流發(fā)展趨勢。

二、基于實時電價的智能用電系統(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)能夠及時獲取并上傳電力用戶的實際用電數(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)的運行奠定堅實的數(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)的自動辦理，其中包括電量電費統(tǒng)計、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，電力負荷預(yù)測系統(tǒng)，這一系統(tǒng)具備聯(lián)機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)進行科學(xué)的多維分析，進而進行準確的電力負荷預(yù)測，給電力企業(yè)相關(guān)電價策略的制定提供有力依據(jù)。

第四，電價策略制定發(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)電信息以及負荷預(yù)測結(jié)果，制定科學(xué)的電價日時段管理策略，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)中輸入電力負荷預(yù)測結(jié)果之后，系統(tǒng)能夠進行自動篩查，選出具有最強針對性的日時段電價劃分策略。

2.系統(tǒng)遠程信道。智能用電系統(tǒng)的遠程信道主要包括兩個部分，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現(xiàn)互動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日時段的劃分策略。遠程信道能夠還能實現(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)濟發(fā)展水平參差不齊，電力企業(yè)需要結(jié)合各地實際發(fā)展?fàn)顟B(tài)對遠程信道進行靈活控制。

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?；顒訁^(qū)域，那么將會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獲取想要的信息。

4.智能電表裝置。智能電表裝置是實現(xiàn)智能用電系統(tǒng)普及應(yīng)用的核心設(shè)備，電力企業(yè)在進行智能電表裝置功能設(shè)計的時候，需結(jié)合實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、信道負荷能力以及與電力用戶的互動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方面，首先是電表的計量功能，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量，三項電能表裝置能夠計量正向有功電量，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量功能，此外，基于實時電價制度的基礎(chǔ)上，智能電表裝置還需要具備記錄峰谷分時電量的功能，并能夠滿足系統(tǒng)多費率分時電價的各種計量需求。其次是控制功能，該功能主要是借助主站系統(tǒng)實現(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)信號實現(xiàn)對繼電器裝置和電力負荷開關(guān)的遠程有效控制，通過該項功能能夠?qū)崿F(xiàn)對電力用戶的遠程停電控制和遠程送電控制。第三是費率和時段劃分功能，智能電表裝置在主站系統(tǒng)的控制之下，能夠?qū)崿F(xiàn)對費率時段的執(zhí)行和劃分，借助系統(tǒng)中的遠程信道，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終端子系統(tǒng)就能夠?qū)﹄娏τ脩暨M行付費預(yù)警提醒，如果用戶沒有及時繳費導(dǎo)致金額透支，電表裝置會對用戶進行遠程停電控制，在用戶續(xù)費之后會及時恢復(fù)供電。為了防止與電力用戶發(fā)生電費糾紛等問題，系統(tǒng)每隔十五分鐘就要對電力用戶的三個月內(nèi)的電量計量數(shù)據(jù)進行存儲，此外還要儲存相應(yīng)的電價日時段劃分信息。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)，完整儲存固定期限內(nèi)本地信道及遠程信道采集且發(fā)布上傳的相關(guān)用電信息及電價日時段劃分策略等重要數(shù)據(jù)的代碼，以防丟失。

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

結(jié)語

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