一种智能电表及其计费方法技术

本发明专利技术涉及一种智能电表及其计费方法，智能电表可无线获取智能电网的负荷信息表，用户根据电荷信息表选择供输电模式，当选择向智能电网输入电量的模式时，控制电流从用户端流向智能电网，计算用户向智能电网输入电量期间的贡献值，并更新用户当前的贡献值；当选择从智能电网获取电量的模式时，控制电流从智能电网流向用户端，计算用户获取电量期间消耗的贡献值，并判断获取的电量是否超出免费电量，计算产生的电费。本发明专利技术能够激励用户在智能电网负荷大的时间段对智能电网输电，在智能电网负荷小的时间段获取电量，从而减轻智能电网用电高峰期的负担，平滑智能电网负荷，提高智能电网的消纳能力。

A kind of intelligent meter and its charging method

The invention relates to a smart meter and the charging method, the smart meter can access wireless smart grid load information table, user information table for selection according to the charge transmission mode, when the choice to the smart grid power input mode, the control current from the user side to the smart grid, smart grid computing users to input power contribution value, and update the user's current contribution; when the choice of access to the power from the smart grid mode, control current from the smart grid to the user terminal, the user access to the power consumption during the value of the contribution, and judge whether the electric quantity gets beyond the free energy calculation of electricity generated. The invention can motivate users in time a large load of the smart grid smart grid transmission, access to the power in the smart grid load small period of time, thereby reducing the smart grid electricity peak load, smoothing the smart grid load, improve the absorptive capacity of the smart grid.

【技术实现步骤摘要】
一种智能电表及其计费方法
本专利技术涉及智能电表
，具体涉及一种智能电表及其计费方法。
技术介绍
随着工业的发展和居民家用电器的增加，对电力需求度越来越高，特别反映在居民用电的方面，电网的负荷随着用户在不同时间段对电量需求的变化而相应的波动。用电高峰期主要集中在早上上班前和晚上下班后，此时电网负荷巨大，电网需要承担高于平均负荷的额外压力；而在深夜或凌晨则为用电低谷时间段，电网的负荷低于平均负荷，电网则需容纳较高的电量。现有技术中一般是调节电器功率或调整调压配电变压器参数以缓解电网负荷，其效果甚微。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对用电现状及现有技术的不足，提供一种智能电表及其计费方法，能够激励用户在智能电网负荷大的时段对智能电网输电，在智能电网负荷小的时段获取电量，从而减轻智能电网用电高峰期的负担，平滑智能电网负荷，提高智能电网的消纳能力。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种智能电表，包括：无线通讯模块，用于从智能电网信息中心获取智能电网负荷信息表；存储模块，用于保存所述智能电网负荷信息表；选择模块，用于提供用户选择供输电模式，其中供输电模式包括向智能电网输入电量和从智能电网获取电量两种模式；具体的，用户可通过两种方式来选择供输电模式，第一种为：直接从选择模块选择供输电模式，第二种为：用户从智能终端(例如从智能手机的APP)选择供输电模式，并发送至智能电表的无线通讯模块，再由无线通信模块传递给选择模块；电流控制模块，用于当选择向智能电网输入电量的模式时，控制电流从用户端流向智能电网，并向计费模块发送第一信号；还用于当选择从智能电网获取电量的模式时，控制电流从智能电网流向用户端，并向计费模块发送第二信号；计费模块，用于根据第一信号从智能电网负荷信息表中提取输入电量期间的各时间段信息及其对应的负荷参数，计算用户向智能电网输入电量期间的贡献值，并更新用户当前的贡献值，其中，所述输入电量期间的贡献值为用户各时间段向智能电网输入的电量与各时间段对应的负荷参数的乘积之和；还用于根据第二信号从智能电网负荷信息表中提取获取电量期间的各时间段信息及其对应的负荷参数，计算用户获取电量期间消耗的贡献值，并判断获取的电量是否超出免费电量，计算产生的电费，其中，所述免费电量根据贡献值转换得到，即由用户当前的贡献值除以负荷参数得到。本专利技术的有益效果是：打破了传统的单向索取式用电模式，可供用户选择向智能电网输入电量和从智能电网获取电量两种模式，用户可将自己多余的电量经本专利技术的智能电表输入到智能电网，以换取在需要用电时获取一定的免费电量。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述智能电网负荷信息表中包括各时间段信息和各时间段对应的负荷参数，其中，所述各时段对应的负荷参数为各时间段的用电量数值，或者为各时间段的电价数值；在智能电网负荷越大的时间段对应的负荷参数数值越大，则用户向智能电网输入电量所对应的贡献值就越大；当选择从智能电网获取电量时，根据所述贡献值得到免费电量，且在智能电网负荷越小的时间段转换的免费电量越多；用户给智能电网输送的电量yi与用户从智能电网获取的免费电量xj，应满足：其中，i表示用户给智能电网输电的时间段，j表示用户从智能电网获取免费电量的时间段，δi、δj分别为第i、j时间段智能电网的负荷参数，β为用户向智能电网输送电量的损耗系数，且0＜β≤1。采用上述进一步方案的有益效果是：用户选择在智能电网用电高峰期或负荷较大的时间段给智能电网输电，才能在智能电网负荷较小的时间段获取更多的免费电量，因此能够激励用户在智能电网负荷大的时间段对智能电网输入电量，在智能电网负荷小的时间段获取电量，从而减轻智能电网用电高峰期的负担，平滑智能电网的负荷，提高智能电网的消纳能力。进一步，所述智能电表还包括时钟模块；所述时钟模块用于提供当前时间信息；所述计费模块具体包括：提取及记录单元，用于根据所述第一信号从所述时钟模块中获取当前时间，并从智能电网负荷信息表匹配当前时间所属的时间段TC，提取输入电量期间各时间段对应的负荷参数δi，记录输入电量期间各时间段用户向智能电网的输电量yi，i表示输入电量期间的各个时间段，i＝TC,TC+1,TC+2...，在输入电量结束时向计算单元发送第一计算指令；计算单元，用于根据所述第一计算指令，计算用户本次输电向智能电网的贡献值并根据公式更新用户当前的贡献值I，其中，I0为本次输电之前已有的贡献值；所述提取及记录单元，还用于根据所述第二信号从所述时钟模块中获取当前时间，并从智能电网负荷信息表匹配当前时间所属的时间段TC，提取获取电量期间各时间段对应的负荷参数δj，记录获取电量期间各时间段用户从智能电网获取的电量xj，j表示输入电量期间的各个时间段，j＝TC,TC+1,TC+2...，在获取电量期间当各时间段结束时以及当获取电量过程结束时分别向计算单元发送第二计算指令；所述计算单元，还用于根据所述第二计算指令计算第j时间段用户可享用的免费电量I/δj，j＝TC,TC+1,TC+2...，并判断xj≤I/δj是否成立，如果成立，则第j时间段获取的电量未超出免费电量，不产生电费，第j时间段用户消耗的贡献值为δj·xj，并根据公式I＝I0-δj·xj更新用户当前的贡献值I，其中，I0为第j时间段获取电量之前已有的贡献值；如果xj≤I/δj不成立，则第j时段获取的电量xi超出免费电量，非免费电量为xj-I/δj，并根据公式p·(xj-I/δj)计算第j时间段获取电量所产生的电费，其中，p为第j时间段的电价，并根据公式F＝F0+p·(xj-I/δj)更新用户的总电费F，其中，F0为第j时间段获取电量之前已产生的电费，用户当前的贡献值I＝0。进一步，所述智能电表还包括显示模块；所述显示模块，用于显示智能电网负荷信息表、用户当前的贡献值、电费信息、输入电量期间的输电量和获取电量期间的用电量。采用上述进一步方案的有益效果是：方便用户根据显示的信息选择供输电模式。进一步，所述无线通讯模块，还用于与用户智能终端进行信息交互，所述信息交互包括接收用户从智能终端选择的供输电模式，并将供输电模式发送选择模块，以及向用户智能终端发送用户当前的贡献值、电费信息、输入电量期间的输电量和获取电量期间的用电量。采用上述进一步方案的有益效果是：能够与用户智能终端(如智能手机)进行信息交互，方便用户从智能终端(如智能手机)查看信息及远程选择供输电模式。进一步，所述无线通讯模块，还用于从智能电网获取时间信息发送至所述时钟模块，以便所述时钟模块进行时间校对。本专利技术解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种智能电表的计费方法，包括：步骤S1：从智能电网信息中心获取智能电网负荷信息表；步骤S2：保存所述智能电网负荷信息表；步骤S3：获取用户选择的供输电模式，其中供输电模式包括向智能电网输入电量和从智能电网获取电量两种模式，当选择向智能电网输入电量的模式时，执行步骤S4，当选择从智能电网获取电量的模式时，执行步骤S5；步骤S4：控制电流从用户端流向智能电网，执行步骤S6；步骤S5：控制电流从智能电网流向用户端，执行步骤S7；步骤S6：从智能电网负荷信息表中提取输入电量期间的各时间段信息及其对应的负荷参数，计算用户本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能电表，其特征在于，包括：无线通讯模块，用于从智能电网信息中心获取智能电网负荷信息表；存储模块，用于保存所述智能电网负荷信息表；选择模块，用于提供用户选择供输电模式，其中供输电模式包括向智能电网输入电量和从智能电网获取电量两种模式；电流控制模块，用于当选择向智能电网输入电量的模式时，控制电流从用户端流向智能电网，并向计费模块发送第一信号；还用于当选择从智能电网获取电量的模式时，控制电流从智能电网流向用户端，并向计费模块发送第二信号；计费模块，用于根据第一信号从智能电网负荷信息表中提取输入电量期间的各时间段信息及其对应的负荷参数，计算用户向智能电网输入电量期间的贡献值并更新用户当前的贡献值，其中，所述输入电量期间的贡献值为用户各时间段向智能电网输入的电量与各时间段对应的负荷参数的乘积之和；还用于根据第二信号从智能电网负荷信息表中提取获取电量期间的各时间段信息及其对应的负荷参数，计算用户获取电量期间消耗的贡献值，并判断获取的电量是否超出免费电量，计算产生的电费，其中，所述免费电量根据贡献值转换得到。

【技术特征摘要】
1.一种智能电表，其特征在于，包括：无线通讯模块，用于从智能电网信息中心获取智能电网负荷信息表；存储模块，用于保存所述智能电网负荷信息表；选择模块，用于提供用户选择供输电模式，其中供输电模式包括向智能电网输入电量和从智能电网获取电量两种模式；电流控制模块，用于当选择向智能电网输入电量的模式时，控制电流从用户端流向智能电网，并向计费模块发送第一信号；还用于当选择从智能电网获取电量的模式时，控制电流从智能电网流向用户端，并向计费模块发送第二信号；计费模块，用于根据第一信号从智能电网负荷信息表中提取输入电量期间的各时间段信息及其对应的负荷参数，计算用户向智能电网输入电量期间的贡献值并更新用户当前的贡献值，其中，所述输入电量期间的贡献值为用户各时间段向智能电网输入的电量与各时间段对应的负荷参数的乘积之和；还用于根据第二信号从智能电网负荷信息表中提取获取电量期间的各时间段信息及其对应的负荷参数，计算用户获取电量期间消耗的贡献值，并判断获取的电量是否超出免费电量，计算产生的电费，其中，所述免费电量根据贡献值转换得到。2.根据权利要求1所述的智能电表，其特征在于，所述智能电网负荷信息表中包括各时间段信息和各时间段对应的负荷参数，其中，所述各时段对应的负荷参数为各时间段的用电量数值，或者为各时间段的电价数值；在智能电网负荷越大的时间段对应的负荷参数数值越大，则用户向智能电网输入电量所对应的贡献值就越大；当选择从智能电网获取电量时，根据所述贡献值得到免费电量，且在智能电网负荷越小的时间段转换的免费电量越多；用户给智能电网输送的电量yi与用户从智能电网获取的免费电量xj，应满足：其中，i表示用户给智能电网输电的时间段，j表示用户从智能电网获取免费电量的时间段，δi、δj分别为第i、j时间段智能电网的负荷参数，β为用户向智能电网输送电量的损耗系数，且0＜β≤1。3.根据权利要求1所述的智能电表，其特征在于，所述智能电表还包括时钟模块；所述时钟模块用于提供当前时间信息；所述计费模块具体包括：提取及记录单元，用于根据所述第一信号从所述时钟模块中获取当前时间，并从智能电网负荷信息表匹配当前时间所属的时间段TC，提取输入电量期间各时间段对应的负荷参数δi，记录输入电量期间各时间段用户向智能电网的输电量yi，i表示输入电量期间的各个时间段，i＝TC,TC+1,TC+2...，在输入电量结束时向计算单元发送第一计算指令；计算单元，用于根据所述第一计算指令，计算用户本次输电向智能电网的贡献值并根据公式更新用户当前的贡献值I，其中，I0为本次输电之前已有的贡献值；所述提取及记录单元，还用于根据所述第二信号从所述时钟模块中获取当前时间，并从智能电网负荷信息表匹配当前时间所属的时间段TC，提取获取电量期间各时间段对应的负荷参数δj，记录获取电量期间各时间段用户从智能电网获取的电量xj，j表示输入电量期间的各个时间段，j＝TC,TC+1,TC+2...，在获取电量期间当各时间段结束时以及当获取电量过程结束时分别向计算单元发送第二计算指令；所述计算单元，还用于根据所述第二计算指令计算第j时间段用户可享用的免费电量I/δj，j＝TC,TC+1,TC+2…，并判断xj≤I/δj是否成立，如果成立，则第j时间段获取的电量未超出免费电量，不产生电费，第j时间段用户消耗的贡献值为δj·xj，并根据公式I＝I0-δj·xj更新用户当前的贡献值I，其中，I0为第j时间段获取电量之前已有的贡献值；如果xj≤I/δj不成立，则第j时段获取的电量xi超出免费电量，非免费电量为xj-I/δj，并根据公式p·(xj-I/δj)计算第j时间段获取电量所产生的电费，其中，p为第j时间段的电价，并根据公式F＝F0+p·(xj-I/δj)更新用户的总电费F，其，F0为第j时间段获取电量之前已产生的电费，用户当前的贡献值I＝0。4.根据权利要求1所述的智能电表，其特征在于，所述智能电表还包括显示模块；所述显示模块，用于显示智能电网负荷信息表、用户当前的贡献值、电费信息、输入电量期间的输电量和获取电量期间的用电量。5.根据权利要求1-4任一项所述的智能电表，其特征在于，所述无线通讯模块，还用于与用户智能终端进行信息交互，所述信息交互包括接收用户从智能终端选择的供输电模式，并将供输电模式发送选择模块，以及向用户智能终端发...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘迪迪，马丽纳，孙浩天，刘以团，
申请(专利权)人：广西师范大学，
类型：发明
国别省市：广西,45