[發明專利]一種結合電能調度的智能家居系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202110699058.X
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113759733A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 周立;毛子春;孫雯;馬偉陽;吳曉政;樓建偉;單卡迪;姚誠;莊方軍;商麗君;劉惺惺;暢偉;徐圓圓;沈嘉平;鄧嵐;王睿;江錫忠;金燁;陳超;潘建喬;吳佳;馬青;呂一凡;郭松;張煒;朱赟;周蔚;陳胤彤;劉旭;方潔;沈孝賢;孫偉宏;張萍;滿憶;方景輝;朱程浩;沈紅峰;郎佳君;張健;劉偉;吳偉健;戴愛軍;徐金京;陳建華;傅曉平
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司嘉興供電公司;國網浙江平湖市供電有限公司;浙江八達電子儀表有限公司
• 主分類號: G05B15/02
• 分類號: G05B15/02
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 劉正君

1.一種結合電能調度的智能家居系統，其特征是，包括：

智能電表，用于接收用電器功率，并且與電網監控平臺無線連接；

電網監控平臺，用于判斷用電器類型及綁定智能插頭的唯一識別碼到用電器；

若干智能插頭，用于連接用電器和市電插座，并且識別用電器的用電功率，并將用電功率發送到智能電表；每個智能插頭都設有唯一識別碼；

臺區寬帶載波集中器，用于接收電網監控平臺控制指令，發送設定載波信號到智能電表；智能電表根據調度協議輸出控制載波信號，智能插頭設有繼電器，當智能插頭接收到控制載波信號，繼電器斷開，用電器停止工作；

所述調度協議由電網監控平臺與用戶端共同制定，所述每個智能插頭接收的控制載波信號的頻段不同，所述智能電表通過發出不同頻段控制載波信號控制不同智能插頭的繼電器通斷。

2.根據權利要求1所述的一種結合電能調度的智能家居系統，其特征是，所述智能電表包括總控模塊和電源模塊，所述總控模塊電連接有負荷識別模塊、計時模塊、載波信號接收模塊和載波信號輸出模塊，所述電源模塊連接市電輸入，為智能電表供電，所述臺區寬帶載波集中器將設定載波信號輸送到載波信號接收模塊，所述載波信號輸出模塊輸出控制載波信號。

3.根據權利要求2所述的一種結合電能調度的智能家居系統，其特征是，所述智能插頭包括分控模塊、轉換插頭和轉換插座，所述分控模塊電連接有載波信號接收單元、互感器和繼電器，所述載波信號接收單元用于接收控制載波信號；所述轉換插頭、繼電器和轉換插座依次串聯，所述互感器套設在轉換插頭的火線上，用于識別用電器的用電功率，所述分控模塊用于控制繼電器的通斷，同時用于將用電器的用電功率發送到負荷識別模塊。

4.一種結合電能調度的智能家居系統控制方法，采用權利要求1-3任一項所述的一種結合電能調度的智能家居系統，其特征是，包括以下步驟：

SA，對未識別的柔性負荷用電器進行識別，將識別到的用電器通過電網監控平臺與智能插頭的唯一識別碼綁定，生成調度協議，發送給用戶，所述調度協議與用戶的智能電表的戶號信息綁定，用戶勾選調度協議上的用電器即為同意被勾選用電器能供電網監控平臺調度，完成調度協議的制定；

SB，電網監控平臺實時獲取電網總功耗變化曲線，判斷電網總功耗的功率是否大于或等于調控功率閾值，若是，電網監控平臺發送控制指令到臺區寬帶載波集中器，所述臺區寬帶載波集中器通過載波通信，發送設定載波信號到智能電表，智能電表根據調度協議勾選的用電器輸出對應的控制載波信號，智能插頭設有繼電器，當智能插頭接收到控制載波信號，繼電器斷開，用電器停止工作。

5.根據權利要求4所述的一種結合電能調度的智能家居系統控制方法，其特征是，所述對未識別的柔性負荷用電器進行識別，具體包括：

S1，由智能插頭以頻率f采集用電器的用電功率，獲得采樣點，根據采樣點擬合用戶日負荷曲線；

S2，提取用戶日負荷曲線的正瞬變片段以及負瞬變片段，以△t內功率變化的幅度超過預設值P1為判定瞬變的條件；

S3，將正瞬變片段以及負瞬變片段的兩端作為第一類特征點，統計第一類特征點的數量N1，以折線沿時間軸依次連接全部第一類特征點，構成折線圖；

S4，以線段沿時間軸方向依次連接全部采樣點，遍歷采樣點，判斷連接采樣點兩個線段之間的夾角是否大于預設值，若夾角大于預設值，則將該采樣點納入第二類特征點，統計第二類特征點的數量N2；

S5，若N2與N1的差值超過預設值，則丟棄當日的用戶日負荷曲線，第二日從步驟S1重新執行，反之，進入步驟S6；

S6，將遠離第一類特征點的第二類特征點刪除，以折線連接剩余第二類特征點，而后再擬合為曲線，作為調整負荷曲線；

S7，以調整負荷曲線，重新提取正瞬變片段以及負瞬變片段，

S8,根據正瞬變片段以及負瞬變片段建立功率瞬變表；

S9，根據功率瞬變表進行功率瞬變片段的配對，若在正瞬變片段的時間戳后的設定時長S內，能夠找到功率相當的負瞬變片段，則將該負瞬變片段與正瞬變片段匹配，若存在多條匹配的負瞬變片段，則關聯功率最為接近的負瞬變片段，為匹配的正瞬變片段和負瞬變片段生成一條負荷識別記錄，關聯正瞬變片段和負瞬變片段的時間戳后存儲。