[發明專利]一種基于無線微電流碳標簽的智能電表

有效

• 申請號: 202110667466.7
• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN113406371B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 沈昊驄;陸怡菲;仲立軍;任寶平;施敏達;吳媖;顧君佳;沈宇超;潘俊姚;陳安哲;任正旸;黃震宇;陸竑;張騰;姜維;陳杰;倪舜
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司嘉興供電公司
• 主分類號: G01R11/00
• 分類號: G01R11/00;G08C17/02
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 劉正君

本發明公開了一種基于無線微電流碳標簽的智能電表，克服了現有技術的電能碳排放量計算精準度低的問題，包括智能電表，智能電表內設有MCU、采樣模塊、無線通信模塊、容性負載、輔助電源、電流編碼控制器、開關、智能電表進線、智能電表出線和碳標簽數據。本發明通過對流過智能電表的電流信號中增加碳標簽信號，記錄流過智能電表的電量中不同能源的比例，從而實現對電能消耗的碳排放能力實現精準計算，提升電能碳排放計算的地域精準性，提供可再生能源消納能力計算及評估、新能源全過程信息監測和決策支撐服務；為發電企業其提供新能源項目并網、發電成本估算等方面的信息資訊服務和相關數據支撐服務。

技術領域

本發明涉及數據結構領域，尤其是涉及一種電力能源來源比例統計的基于無線微電流碳標簽的智能電表。

背景技術

綜合能源系統的構建是促進清潔能源消納、增強能源梯級利用、提高能源使用效率、實現多種形式能源協調運行的重要途徑。常用的碳排放計算基本方法為：排放量等于排放因子和活動水平的乘積，其中，排放因子的選擇范圍包括國家排放因子和IPCC缺省排放因子，工具模型或其他復雜測量方法。電力用戶的用能用能過程中，碳排放的計算方式采用省平均值作為碳排放因子，未考慮園區用戶的能耗組成不同，碳排放計算結果存在誤差，因此需要對用戶電能的能源來源實現追溯。電能表作為電能底層的統計單元是實現電能能源結構界定的重要設備，常見的電能表統計了用戶的使用電量以及發電商的上網電量，但是用戶無法清晰觀測到接入電能的清潔能源占比。

發明內容

本發明是為了克服現有技術的電能碳排放量計算精準度低的問題，提供一種基于無線微電流碳標簽的智能電表，為碳排放指標提供精準數據支撐。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于無線微電流碳標簽的智能電表，包括智能電表，智能電表內設有MCU、采樣模塊、無線通信模塊、容性負載、輔助電源、電流編碼控制器、開關、智能電表進線、智能電表出線和碳標簽數據；

MCU與電流編碼控制器相連接構成編碼回路，無線通信模塊連接有軟件平臺用于界定電表區域范圍并跟新碳標簽數據，采樣模塊與智能電表進線相連，容性負載、輔助電源模塊、開關SW1和智能電表進線相連構成串聯電路，碳標簽數據從智能電表進線進入智能電表，從智能電表出線輸出智能電表。

本發明將芯片化的微電流碳標簽模塊植入每個潮流關口的智能電表中，對流過智能電表的電流中添加碳標簽信號，碳標簽數據中記錄總電量、各類能源比例信息、標簽來源區域和發送區域，然后通過電流編碼器將碳標簽數據編碼為電流信號注入流經智能電表的電流中傳至下一個區域，下一個區域分別根據各支路接收到的碳標簽，重新整合并計算其出口的能源比例，然后將更新的碳標簽傳至下一級，以此類推，每一級的區域都可以獲得接入本區域電能的能源比例。

作為優選，所述碳標簽數據包括總電量、光伏發電電量占比、風力發電發電量占比、水力發電量占比、核能發電發電量占比、碳標簽來源區域、碳標簽發送區域。

作為優選，所述MCU包括無片內ROM型和帶片內ROM型。

微控制單元MCU通過讀取智能電表中的數據獲得本電表量測的用戶用電量，同時通過與采樣模塊通信，實現對線路中碳標簽的解碼，同時通過計算獲得需要發送的碳標簽，并將碳標簽編碼后和電流編碼控制器進行通信。

電流編碼控制器根據微控制單元發出的信號，將更新后的碳標簽信息進行編碼，通過對輔助電源和容性負載以及開關SW1控制電路通斷實現標簽編碼，將碳標簽信號轉變為電流信號（電流幅值為mA級別）并通過電表出線向下一關口發出碳標簽編碼。

無線通信模塊通過與軟件平臺的通信，界定電表的區域范圍，將本電表的碳標簽傳輸給后臺，軟件后臺計算出該區域的能源均值后發送給區域內電表，從而更新碳標簽比例。

作為優選，所述采樣模塊包括依次連接的帶通濾波器、全波整流器、低通濾波器和電流互感器。