适应竞争性零售市场的电能计量系统技术方案

本发明专利技术公开了一种适应竞争性零售市场的电能计量系统，包括：用户层，用于通过网关把智能电表、用户门户网站和用户户内可控的用电装置连接，将用户的实时用电信息和电力公司传来的电价信息呈现给用户；采集设备层，用于根据需求加大智能电表和采集终端的覆盖范围；远程通信层，用于采取固定的双向通信网络实时的将电表读取的量测信息、故障报警信息和装置干扰报警信息传送到数据中心；主站层，用于对电网、售电公司、第三方服务公司、用户进行开放，以使不同的主体拥有不同的数据访问权限。该系统可以实现多样零售套餐的高效、准确结算以及促进网荷互动，有效降低了用户电费结算的复杂性，提高电能计量的实用性和灵活性，简单易实现。

Electric energy measurement system for competitive retail market

【技术实现步骤摘要】
适应竞争性零售市场的电能计量系统
本专利技术涉及电能计量
，特别涉及一种适应竞争性零售市场的电能计量系统。
技术介绍
目前，新电改拟通过逐步放开售电业务进一步引入竞争，完善电力市场运行机制，鼓励更多的市场主体参与交易，充分发挥市场在资源配置中的决定性作用。随着现货市场的建立和零售市场的不断放开，市场主体数量不断增加，交易规模不断增加，交易时序不断细化，付费方式更加灵活，零售套餐更加多样，用户转换零售商更加频繁，这些都增加了用户电费结算的复杂性，而精确、及时的电能数据是实现高效、准确电费结算的基础，因此需要设计一种适应竞争性零售市场的电能计量系统。竞争性零售市场对电能计量系统提出的新要求：(1)冻结电量频度提升。现货市场初期大多以小时为最小结算颗粒度，但是随着现货市场的不断发展，需求侧响应会参与市场，为了实现更加精细地网荷互动，现货市场结算颗粒度有可能进一步降低，零售商制定零售套餐时会考虑更细的时间颗粒度。因此需要实现更细时间颗粒度的电能计量，电能计量系统冻结电量的频度应不低于批发市场结算频度。(2)费率时段设置的可变性要求。现有电能表、采集终端支持“尖、峰、平、谷”四个费率，采取固定时段切换的方式。零售市场开放后，不同的售电公司对其所辖范围内的用户经营策略不尽相同，有可能产生多样化的费率时段组合；目前电能表的费率设置时段功能单一，且在表计本地设置，不能满足不同的售电公司对终端用户的多样化结算需求。(3)终端存储能力提升。随着竞争性零售市场的开放，采集对象的增加和内容的丰富、频度的增加对存储空间提出新的要求，需要终端存储的数据越来越多，需要设计处理能力更强、存储空间(内存和外存)更大的终端设备。(4)准确的电能计量装置校时策略。目前部分厂站终端和负控终端对电能表的轮寻抄读过程中，电能量数据(功率、电量等)所对应时钟信息的准确性仍无法完全保障。在终端用户的电费费率较为简单情况下，给时钟误差留下了一定的容错空间。随着售电侧开放程度逐步增加，对时钟误差的容错性将降低。为了提高校时的准确性，建议可通过RS485、红外等通信接口对电能表校时，同时对时校正操作应附加安全防护措施，避免因结算费用修改的动机执行的恶意操作。(5)高效的通信组网模式和通讯规约。现货市场通常采取“日清月结”结算模式，智能表计需每日上传用户该日带时标信息的分时用电数据，传统单一的RS-485，电力载波、低功率无线等本地通讯方式耗时较长，有可能在尚未满足终端或集中器的本轮抄录过程时，结算所需的下一轮次的电能量抄录操作已经发起，这将给电能计量系统带来巨大的通讯压力。(6)电能量数据的完整性保障机制。为了保障结算的准确性和及时性不受个别电量数据缺失的影响，从硬件层面来说，在条件允许的情况下，采用双终端和双表计；从系统层面来说电能计量系统应能够根据历史用电数据估算电量，并对于估算量要进行标记以区分于实际电量数据，减少结算争议。(7)建立用户户内网络。市场机制会激励用户根据市场电价改变其用电策略，因此需要在用户层构建用户户内网络，使用户能了解其实时用电信息，用户根据这些信息科学用电，调整用电习惯。(8)与其它系统的互联互通。现阶段电能计量系统只实现与电网内部系统的互联互通，随着零售市场的开放，零售市场参与主体越来越多元，结算关系越来越复杂，电能计量管理系统应实现与其它系统的互联互通。
技术实现思路
本申请是基于专利技术人对以下问题的认识和发现做出的：目前的电能表、采集终端仅支持“尖、峰、平、谷”四个费率，而且是固定时段切换，各个费率时段电量是在电能表计算后再采集上传到主站进行电费结算。其时段、费率的固定切换设计，时段、费率参数的本地设置模式，显然无法适应售电市场多元化售电套餐结算的需求。一方面，目前电能表、采集终端只能适应固定费率套餐的结算需求，对于费率灵活切换的套餐、实时电价套餐、市场费率套餐、尖峰价格等，以及多种套餐融合的具有复杂结算流程的混合价格套餐等，就无法完成相应的计量工作。另一方面，售电市场的结算通常要求为日清月结，即智能表计需每日上传该日用户所有的用电数据，这将给电能计量系统带来巨大的通信压力，而现有的电能计量系统无法满足大数据量的通信需求。当前的电能计量系统无法满足售电市场开放下现货市场的偏差结算需求。售电市场开放下的现货市场，需要获取每个用户每个时段的电能计量数据，以汇总成售电公司的电能使用数据。当前电能表上传的是用户结算费用，无法实现较短时间冻结的电能量数据的精准采集与传输。现有的电能表无法适应网荷互动的考核、结算需求。对于参与网荷互动的用户，由于系统互动需求的时段通常较短，并对用户的响应时间进行考核，网荷互动所需的电能计量颗粒度大大提高，现有的电能表也无法对网荷互动的考核、结算等提供支撑。本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种适应竞争性零售市场的电能计量系统，该系统可以实现多样零售套餐的高效、准确结算以及促进网荷互动，有效降低了用户电费结算的复杂性，提高电能计量的实用性和灵活性，简单易实现。为达到上述目的，本专利技术实施例提出了一种适应竞争性零售市场的电能计量系统，包括：用户层，用于通过网关把智能电表、用户门户网站和用户户内可控的用电装置连接，将用户的实时用电信息和电力公司传来的电价信息呈现给所述用户，并且根据用户预先设定的用电策略，根据不同的电价信号或系统要求对负荷进行控制；采集设备层，用于根据需求加大智能电表和采集终端的覆盖范围，将采集频度提高至目标频度，接收设置指令以实现远程设置；远程通信层，用于采取固定的双向通信网络实时的将电表读取的量测信息、故障报警信息和装置干扰报警信息传送到数据中心；主站层，用于对电网、售电公司、第三方服务公司、用户进行开放，以使不同的主体拥有不同的数据访问权限。本专利技术实施例的适应竞争性零售市场的电能计量系统，通过精确、及时获取电能数据，可以实现多样零售套餐的高效、准确结算以及促进网荷互动，不仅可以满足大数据量的通信需求，以适应售电市场多元化售电套餐结算的需求，而且可以实现较短时间冻结的电能量数据的精准采集与传输，以满足售电市场开放下现货市场的偏差结算需求，从而有效降低了用户电费结算的复杂性，提高电能计量的实用性和灵活性，简单易实现。另外，根据本专利技术上述实施例的适应竞争性零售市场的电能计量系统还可以具有以下附加的技术特征：进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述主站层具有与电力交易系统接口和与用户门户系统接口，以为电力交易系统提供对应的基础数据，且为用户门户网站提供相关数据。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述主站层还用于计量数据管理系统存储终端用户的每日更新的连续的间隔测量值。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，电表信息通过局域通信网络传送到数据集中器，所述数据集中器通过广域通信网络将信息传送到所述数据中心，并且所述数据集中器通过所述广域通信网将所述数据中心的命令派发给制定的下游电表。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适应竞争性零售市场的电能计量系统，其特征在于，包括：/n用户层，用于通过网关把智能电表、用户门户网站和用户户内可控的用电装置连接，将用户的实时用电信息和电力公司传来的电价信息呈现给所述用户，并且根据用户预先设定的用电策略，根据不同的电价信号或系统要求对负荷进行控制；/n采集设备层，用于根据需求加大智能电表和采集终端的覆盖范围，将采集频度提高至目标频度，接收设置指令以实现远程设置；/n远程通信层，用于采取固定的双向通信网络实时的将电表读取的量测信息、故障报警信息和装置干扰报警信息传送到数据中心；以及/n主站层，用于对电网、售电公司、第三方服务公司、用户进行开放，以使不同的主体拥有不同的数据访问权限。/n

【技术特征摘要】
1.一种适应竞争性零售市场的电能计量系统，其特征在于，包括：
用户层，用于通过网关把智能电表、用户门户网站和用户户内可控的用电装置连接，将用户的实时用电信息和电力公司传来的电价信息呈现给所述用户，并且根据用户预先设定的用电策略，根据不同的电价信号或系统要求对负荷进行控制；
采集设备层，用于根据需求加大智能电表和采集终端的覆盖范围，将采集频度提高至目标频度，接收设置指令以实现远程设置；
远程通信层，用于采取固定的双向通信网络实时的将电表读取的量测信息、故障报警信息和装置干扰报警信息传送到数据中心；以及
主站层，用于对电网、售电公司、第三方服务公司、用户进行开放，以使不同的主体拥有不同的数据访问权限。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主站层具有与电力交易系统接口和与用户门户系统接口，以为电力交易系统提供对应的基础数据，且为用户门户网站提供相关数据。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主站层还用于计量数据管理系统存储终端用户的每日更新的连续的间隔测量值。


4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，电表信息通过局域通信网络传送到数据集中器，所述数据集中器通过广域通信网络将信息传送到所述数据中心，并且所述数据集中器通过所述广域通信网将所述数据中心的命令派发给制定的下游电表。

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晴，赵双双，刘建，周超，夏国芳，龚丹，田正其，段梅梅，段翩，王木，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32