[發(fā)明專利]分布式電源接入用戶雙向計量與監(jiān)測系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410189037.3
• 申請日: 2014-05-06
• 公開（公告）號: CN103983845B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭勇剛;韋巍
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G01R22/10
• 分類號: G01R22/10;G01R11/24;G01R11/57
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司33212
• 代理人: 周世駿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電能的雙向計量及監(jiān)測技術(shù)，具體涉及一種分布式電源接入用戶雙向計量與監(jiān)測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著新能源分布式發(fā)電技術(shù)及扶植政策的成熟，大量的分布式電源接入用戶即將出現(xiàn)。由于用戶的分布式發(fā)電系統(tǒng)的接入并網(wǎng)，用戶的分布式發(fā)電可以上網(wǎng)，使得原來電源有電網(wǎng)到用戶的單向流動變成了電網(wǎng)和用戶的雙向流動，原有的計量系統(tǒng)及技術(shù)不能滿足新能源接入的要求，需要研究相關(guān)適合分布式能源接入的雙向計量與監(jiān)測系統(tǒng)。

現(xiàn)有戶用計量系統(tǒng)只能進行電網(wǎng)到用戶的單向計量。隨后出現(xiàn)了智能電表，可以實現(xiàn)單點的雙向計量，一定程度上滿足的分布式電源接入用戶雙向計量的需求，可以適應(yīng)分布式電源接入用戶自發(fā)自用、余電上網(wǎng)模式的用戶雙向計量與用電費用結(jié)算的需求。

但是隨著2013年國家新能的扶植新能源發(fā)電的相關(guān)政策出臺，用戶的分布式新能源發(fā)電、尤其是光伏發(fā)電除了售電給電網(wǎng)部分可以實現(xiàn)經(jīng)濟效益外，不管是自用還是銷售給電網(wǎng)，整個新能源發(fā)電都可以獲得國家的能源補貼，這樣除了計量整個用戶的用電量以外及向電網(wǎng)銷售的剩余電量外，還需要單獨計量新能源的總發(fā)電量。

由于用戶新能源接入使得存在用戶向電網(wǎng)售電的情況，在新能源發(fā)電不足時用戶仍然需要從電網(wǎng)購電滿足家庭用電需求，因此目前的普通分布式家庭接入國家電網(wǎng)的計量安裝方案大部分為對分布式發(fā)電和用戶家庭單獨兩塊電能表的方式進行計量，一塊電表計量新能源發(fā)電，一塊計量用戶家庭整體用電量。但是這個方案需要安裝兩塊電能表，用戶使用不夠方便，數(shù)據(jù)不夠直接，而且兩塊表的計量數(shù)據(jù)時存在一定關(guān)聯(lián)關(guān)系的，無法利用這個關(guān)聯(lián)關(guān)系實現(xiàn)一些新的高級功能。

中國發(fā)明專利申請介紹了一種適用于智能電網(wǎng)的居民用戶智能電表系統(tǒng)(CN102591276)，其基本原理是利用一塊智能電表配合每個用電設(shè)備處安裝的控制終端，實現(xiàn)用電信息的采集和用電設(shè)備的控制，達到降低用電成本的目的。中國發(fā)明專利申請介紹了一種雙向計量的智能電表的總電量累加方法(CN102200544)，其基本原理是利用智能電表的能量寄存器的“讀復(fù)位”模式，實現(xiàn)用戶正向和反向總電量。這兩個發(fā)明專利都沒有考慮到分布式新能源的單獨計量問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種分布式電源接入用戶雙向計量與監(jiān)測系統(tǒng)及方法。

為解決技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是：

提供一種分布式電源接入用戶雙向計量與監(jiān)測系統(tǒng)，包括用戶供電母線、公共電網(wǎng)、用戶用電負(fù)荷、分布式發(fā)電系統(tǒng)和用戶雙向計量與監(jiān)測系統(tǒng)，所述用戶雙向計量與監(jiān)測系統(tǒng)包括處理器模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、2路電壓采集模塊、2路電流采集模塊、顯示模塊、存儲模塊、按鍵模塊、通訊模塊、電源模塊、電壓采集傳感器和電流采集傳感器。

所述電壓采集傳感器輸出端、電流采集傳感器輸出端分別連接到2路電壓采集模塊輸入端、2路電流采集模塊輸入端，實現(xiàn)對電流、電壓的信息采集；所述2路電壓采集模塊輸出端、2路電流采集模塊輸出端通過AD轉(zhuǎn)換模塊連接到處理器模塊；所述處理器模塊與存儲模塊、通訊模塊雙向連接，其中存儲模塊用于實現(xiàn)計量的發(fā)電功率、發(fā)電量信息的存儲；所述處理器模塊與顯示模塊輸入端、按鍵模塊輸出端、電源模塊輸出端相連，其中顯示模塊用于顯示采集到的電壓、電流信息及計算的電能、功率信息；按鍵模塊用于顯示頁面的切換及參數(shù)的設(shè)置；電源模塊用于提供處理器模塊、顯示模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、通訊模塊、2路電壓采集模塊、2路電流采集模塊和按鍵模塊的工作電源。

所述用戶雙向計量與監(jiān)測系統(tǒng)通過電壓采集傳感器、電流采集傳感器分別采集公共電網(wǎng)、分布式發(fā)電系統(tǒng)所連接用戶供電母線上的電流、電壓信號，實現(xiàn)分布式發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電功率、電量和用戶與公共電網(wǎng)之間連接線路上雙向功率、電能的計量，同時通過采集的電壓、電流信號實現(xiàn)對分布式發(fā)電系統(tǒng)中分布式電源的監(jiān)測；所述用戶雙向計量與監(jiān)測系統(tǒng)通過通訊模塊連接到用電信息采集設(shè)備，將計量的電能數(shù)據(jù)傳送到用電信息采集設(shè)備，同時接收用電信息采集設(shè)備發(fā)送的電價信息；所述公共電網(wǎng)通過供電線路連接到用戶供電母線，所述若干用戶用電負(fù)荷連接到用戶供電母線獲取電能進行工作；所述公共電網(wǎng)與用戶供電母線之間的連接線路和分布式發(fā)電系統(tǒng)與用戶供電母線之間的連接線路通過電壓傳感器、電流傳感器，并分別連接到用戶雙向計量與監(jiān)測系統(tǒng)的2路電壓采集模塊、2路電流采集模塊，同時對應(yīng)將線路上流過的電壓、電流傳送到AD轉(zhuǎn)換模塊。

本發(fā)明中，所述分布式發(fā)電系統(tǒng)為光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)機發(fā)電系統(tǒng)、燃料電池系統(tǒng)、光伏域儲能組合發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)機與儲能的組合發(fā)電系統(tǒng)或者光伏、風(fēng)機及儲能組合發(fā)電系統(tǒng)。