[發明專利]適應競爭性零售市場的電能計量系統

在審

• 申請號: 201910847276.6
• 申請日: 2019-09-09
• 公開（公告）號: CN110659935A
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 徐晴;趙雙雙;劉建;周超;夏國芳;龔丹;田正其;段梅梅;段翩;王木
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;清華大學
• 主分類號: G06Q30/02
• 分類號: G06Q30/02;G06Q50/06
• 代理公司: 11201 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 王艷斌

本發明公開了一種適應競爭性零售市場的電能計量系統，包括：用戶層，用于通過網關把智能電表、用戶門戶網站和用戶戶內可控的用電裝置連接，將用戶的實時用電信息和電力公司傳來的電價信息呈現給用戶；采集設備層，用于根據需求加大智能電表和采集終端的覆蓋范圍；遠程通信層，用于采取固定的雙向通信網絡實時的將電表讀取的量測信息、故障報警信息和裝置干擾報警信息傳送到數據中心；主站層，用于對電網、售電公司、第三方服務公司、用戶進行開放，以使不同的主體擁有不同的數據訪問權限。該系統可以實現多樣零售套餐的高效、準確結算以及促進網荷互動，有效降低了用戶電費結算的復雜性，提高電能計量的實用性和靈活性，簡單易實現。

技術領域

本發明涉及電能計量技術領域，特別涉及一種適應競爭性零售市場的電能計量系統。

背景技術

目前，新電改擬通過逐步放開售電業務進一步引入競爭，完善電力市場運行機制，鼓勵更多的市場主體參與交易，充分發揮市場在資源配置中的決定性作用。隨著現貨市場的建立和零售市場的不斷放開，市場主體數量不斷增加，交易規模不斷增加，交易時序不斷細化，付費方式更加靈活，零售套餐更加多樣，用戶轉換零售商更加頻繁，這些都增加了用戶電費結算的復雜性，而精確、及時的電能數據是實現高效、準確電費結算的基礎，因此需要設計一種適應競爭性零售市場的電能計量系統。

競爭性零售市場對電能計量系統提出的新要求：

(1)凍結電量頻度提升。現貨市場初期大多以小時為最小結算顆粒度，但是隨著現貨市場的不斷發展，需求側響應會參與市場，為了實現更加精細地網荷互動，現貨市場結算顆粒度有可能進一步降低，零售商制定零售套餐時會考慮更細的時間顆粒度。因此需要實現更細時間顆粒度的電能計量，電能計量系統凍結電量的頻度應不低于批發市場結算頻度。

(2)費率時段設置的可變性要求。現有電能表、采集終端支持“尖、峰、平、谷”四個費率，采取固定時段切換的方式。零售市場開放后，不同的售電公司對其所轄范圍內的用戶經營策略不盡相同，有可能產生多樣化的費率時段組合；目前電能表的費率設置時段功能單一，且在表計本地設置，不能滿足不同的售電公司對終端用戶的多樣化結算需求。

(3)終端存儲能力提升。隨著競爭性零售市場的開放，采集對象的增加和內容的豐富、頻度的增加對存儲空間提出新的要求，需要終端存儲的數據越來越多，需要設計處理能力更強、存儲空間(內存和外存)更大的終端設備。

(4)準確的電能計量裝置校時策略。目前部分廠站終端和負控終端對電能表的輪尋抄讀過程中，電能量數據(功率、電量等)所對應時鐘信息的準確性仍無法完全保障。在終端用戶的電費費率較為簡單情況下，給時鐘誤差留下了一定的容錯空間。隨著售電側開放程度逐步增加，對時鐘誤差的容錯性將降低。為了提高校時的準確性，建議可通過RS485、紅外等通信接口對電能表校時，同時對時校正操作應附加安全防護措施，避免因結算費用修改的動機執行的惡意操作。

(5)高效的通信組網模式和通訊規約。現貨市場通常采取“日清月結”結算模式，智能表計需每日上傳用戶該日帶時標信息的分時用電數據，傳統單一的RS-485，電力載波、低功率無線等本地通訊方式耗時較長，有可能在尚未滿足終端或集中器的本輪抄錄過程時，結算所需的下一輪次的電能量抄錄操作已經發起，這將給電能計量系統帶來巨大的通訊壓力。

(6)電能量數據的完整性保障機制。為了保障結算的準確性和及時性不受個別電量數據缺失的影響，從硬件層面來說，在條件允許的情況下，采用雙終端和雙表計；從系統層面來說電能計量系統應能夠根據歷史用電數據估算電量，并對于估算量要進行標記以區分于實際電量數據，減少結算爭議。

(7)建立用戶戶內網絡。市場機制會激勵用戶根據市場電價改變其用電策略，因此需要在用戶層構建用戶戶內網絡，使用戶能了解其實時用電信息，用戶根據這些信息科學用電，調整用電習慣。