郝為民，蔡青友

（中國(guó)電力科學(xué)研究院 北京 100192）

1 系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)

居民住宅智能用電信息化服務(wù)以用戶內(nèi)的智能用電信息交互終端為管理核心，系統(tǒng)原理如圖1所示。

從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中我們可以看到，智能用電信息交互終端通過(guò)用電信息采集單元與各個(gè)用電設(shè)備進(jìn)行連接，分別進(jìn)行用電信息的監(jiān)測(cè)和采集。

智能用電信息交互終端與電能信息傳感裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，獲取該用戶總的用電信息和數(shù)據(jù)。

智能用電信息交互終端與視頻監(jiān)測(cè)信息采集裝置連接，獲取用戶的視頻圖像信息。

智能用電信息交互終端經(jīng)過(guò)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)（如建設(shè)的“三網(wǎng)融合”）與電力公司/物業(yè)公司的管理主站連接，獲取用戶的用電信息及用電需求。管理主站實(shí)時(shí)向用戶的智能用電信息交互終端發(fā)布用電信息、電費(fèi)時(shí)段、階梯電價(jià)和費(fèi)率通知等信息，由智能用電信息交互終端對(duì)各用電設(shè)備進(jìn)行智能管理。

智能用電信息交互終端支持遠(yuǎn)程互動(dòng)，用戶通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，利用計(jì)算機(jī)、手機(jī)等終端設(shè)備登錄用戶智能用電信息交互終端遠(yuǎn)程參與用電管理。

2 系統(tǒng)具備的基本功能

（1）先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)

應(yīng)用高精度測(cè)量技術(shù)監(jiān)測(cè)每個(gè)用電設(shè)備的用電信息。

（2）實(shí)時(shí)用能監(jiān)測(cè)與分析

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各用電設(shè)備的用能信息并將數(shù)據(jù)傳送到智能用電信息交互終端，由智能用電信息交互終端進(jìn)行能耗分析，根據(jù)時(shí)段費(fèi)率引導(dǎo)用戶合理選擇用電時(shí)段。

（3）用電負(fù)荷的實(shí)時(shí)顯示與分析

智能用電信息交互終端通過(guò)定期與電能信息傳感單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，獲取該用戶總的用電負(fù)荷，實(shí)時(shí)顯示負(fù)荷曲線，供用戶分析與管理。

（4）遠(yuǎn)程控制

通過(guò)智能用電信息交互終端的觸摸屏操作界面實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)用電設(shè)備狀態(tài)的了解和控制，利用手機(jī)或計(jì)算機(jī)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)終端遠(yuǎn)程登錄用戶的智能用電信息交互終端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

（5）網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)

管理主站實(shí)時(shí)發(fā)布和執(zhí)行電網(wǎng)用電信息，及時(shí)調(diào)整時(shí)段費(fèi)率電價(jià)，用戶通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或智能用電信息交互終端獲取電費(fèi)信息并調(diào)整用電方案。

（6）視頻監(jiān)測(cè)信息采集

智能用電信息交互終端提供視頻監(jiān)測(cè)信息采集接口，用戶通過(guò)管理主站、互聯(lián)網(wǎng)或智能用電信息交互終端獲取家庭安防、來(lái)客顯示、防盜報(bào)警等視頻信息。

3 各部分設(shè)備的基本功能

3.1 智能用電信息交互終端

智能用電信息交互終端與用電信息采集裝置、電能信息采集裝置、視頻監(jiān)測(cè)信息采集設(shè)備等有效互動(dòng)以實(shí)現(xiàn)用戶用電信息的實(shí)時(shí)采集與顯示，各用電設(shè)備的用電信息統(tǒng)計(jì)與分析，用戶用電總負(fù)荷的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析，根據(jù)用電設(shè)備的特性對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行智能管理與控制；根據(jù)管理主站發(fā)布的電網(wǎng)峰谷狀態(tài)及電價(jià)政策選擇對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備的電能進(jìn)行上網(wǎng)、充電的最經(jīng)濟(jì)時(shí)段。

用戶根據(jù)智能用電信息交互終端提供的用電負(fù)荷曲線及各用電設(shè)備的用電特性及分時(shí)電價(jià)定制相應(yīng)的用電策略，智能用電信息交互終端會(huì)根據(jù)用戶制定的用電策略對(duì)各用電設(shè)備進(jìn)行智能監(jiān)控。

智能用電信息交互終端支持遠(yuǎn)程互動(dòng)功能，個(gè)人通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，利用計(jì)算機(jī)、手機(jī)等終端設(shè)備登錄用戶智能終端，隨時(shí)了解自家住宅內(nèi)的各用電設(shè)備的工作狀態(tài)，并隨時(shí)修改用電策略。

智能用電信息交互終端具有視頻采集接口，用戶可根據(jù)需要選擇視頻監(jiān)控設(shè)備數(shù)量及安裝位置，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或戶內(nèi)的智能用電信息交互終端查看視頻信息。

智能用電信息交互終端可采用墻體嵌入式觸摸液晶屏設(shè)計(jì)。

用戶可以通過(guò)觸摸屏或遙控器選擇自己關(guān)心的界面或數(shù)據(jù)，也可以修改或查看用戶的用電策略，充分體現(xiàn)互動(dòng)效果。

智能用電信息交互終端支持事件觸發(fā)功能，如用戶的某一用電設(shè)備突然投入或停止運(yùn)行，智能用電信息交互終端會(huì)立即顯示該用電設(shè)備投入或停止運(yùn)行的狀態(tài)等信息。

3.2 用電信息采集單元

用電信息采集單元主要是實(shí)時(shí)采集和測(cè)量居民住宅某一設(shè)備的用電量、電壓、電流、功率等基本參數(shù)，并將測(cè)量的結(jié)果實(shí)時(shí)反饋給智能用電信息交互終端。

用電信息采集單元對(duì)用電設(shè)備的用電狀況進(jìn)行定時(shí)或?qū)崟r(shí)測(cè)量并將測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞給智能用電信息交互終端。

用電信息采集單元還支持遙控功能。用電信息采集單元接收智能用電信息交互終端的遙控信息，根據(jù)遙控命令對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行控制和管理。

用電信息采集單元支持本地顯示功能，本地輪顯電壓、電流、電量、功率等信息。

3.3 電能信息采集單元

可利用現(xiàn)有的分時(shí)電能表，并對(duì)其通信功能進(jìn)行改造，使之能夠適應(yīng)智能用電信息交互終端通信能力的需要。

3.4 管理主站

管理主站具備的主要功能包括用電數(shù)據(jù)、負(fù)荷管理、收費(fèi)管理、用電監(jiān)測(cè)及報(bào)警、負(fù)荷曲線、電量分析及運(yùn)行管理等功能。

管理主站根據(jù)電力負(fù)荷曲線對(duì)外發(fā)布電網(wǎng)信息及電價(jià)策略，根據(jù)智能用電信息交互終端提出的用電需求修改負(fù)荷曲線；根據(jù)電網(wǎng)的負(fù)荷曲線，在負(fù)荷處于高峰期時(shí)，提供限電策略，發(fā)布到智能用電信息交互終端；智能用電信息交互終端收到限電策略后，根據(jù)限電要求管理某些非重要的用電設(shè)備；當(dāng)管理主站檢測(cè)到用戶的用電負(fù)荷降低后，則自動(dòng)修正負(fù)荷管理措施，并在主站顯示出負(fù)荷的變化曲線。