智能用電信息化服務在居民住宅中的應用

郝為民，蔡青友

（中國電力科學研究院 北京 100192）

1 系統原理與結構

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

從系統結構圖中我們可以看到，智能用電信息交互終端通過用電信息采集單元與各個用電設備進行連接，分別進行用電信息的監測和采集。

智能用電信息交互終端與電能信息傳感裝置進行數據交互，獲取該用戶總的用電信息和數據。

智能用電信息交互終端與視頻監測信息采集裝置連接，獲取用戶的視頻圖像信息。

智能用電信息交互終端經過通信傳輸網絡（如建設的“三網融合”）與電力公司/物業公司的管理主站連接，獲取用戶的用電信息及用電需求。管理主站實時向用戶的智能用電信息交互終端發布用電信息、電費時段、階梯電價和費率通知等信息，由智能用電信息交互終端對各用電設備進行智能管理。

智能用電信息交互終端支持遠程互動，用戶通過互聯網，利用計算機、手機等終端設備登錄用戶智能用電信息交互終端遠程參與用電管理。

2 系統具備的基本功能

（1）先進的傳感和測量技術

應用高精度測量技術監測每個用電設備的用電信息。

（2）實時用能監測與分析

實時監測各用電設備的用能信息并將數據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行能耗分析，根據時段費率引導用戶合理選擇用電時段。

（3）用電負荷的實時顯示與分析

智能用電信息交互終端通過定期與電能信息傳感單元進行數據交互，獲取該用戶總的用電負荷，實時顯示負荷曲線，供用戶分析與管理。

（4）遠程控制

通過智能用電信息交互終端的觸摸屏操作界面實現對每個用電設備狀態的了解和控制，利用手機或計算機通過互聯網終端遠程登錄用戶的智能用電信息交互終端實現遠程控制。

（5）網絡互動

管理主站實時發布和執行電網用電信息，及時調整時段費率電價，用戶通過互聯網或智能用電信息交互終端獲取電費信息并調整用電方案。

（6）視頻監測信息采集

智能用電信息交互終端提供視頻監測信息采集接口，用戶通過管理主站、互聯網或智能用電信息交互終端獲取家庭安防、來客顯示、防盜報警等視頻信息。

3 各部分設備的基本功能

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、視頻監測信息采集設備等有效互動以實現用戶用電信息的實時采集與顯示，各用電設備的用電信息統計與分析，用戶用電總負荷的數據統計與分析，根據用電設備的特性對用電設備進行智能管理與控制；根據管理主站發布的電網峰谷狀態及電價政策選擇對儲能設備的電能進行上網、充電的最經濟時段。

用戶根據智能用電信息交互終端提供的用電負荷曲線及各用電設備的用電特性及分時電價定制相應的用電策略，智能用電信息交互終端會根據用戶制定的用電策略對各用電設備進行智能監控。

智能用電信息交互終端支持遠程互動功能，個人通過互聯網，利用計算機、手機等終端設備登錄用戶智能終端，隨時了解自家住宅內的各用電設備的工作狀態，并隨時修改用電策略。

智能用電信息交互終端具有視頻采集接口，用戶可根據需要選擇視頻監控設備數量及安裝位置，通過互聯網或戶內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計。

用戶可以通過觸摸屏或遙控器選擇自己關心的界面或數據，也可以修改或查看用戶的用電策略，充分體現互動效果。

智能用電信息交互終端支持事件觸發功能，如用戶的某一用電設備突然投入或停止運行，智能用電信息交互終端會立即顯示該用電設備投入或停止運行的狀態等信息。

3.2 用電信息采集單元

用電信息采集單元主要是實時采集和測量居民住宅某一設備的用電量、電壓、電流、功率等基本參數，并將測量的結果實時反饋給智能用電信息交互終端。

用電信息采集單元對用電設備的用電狀況進行定時或實時測量并將測量數據通過網絡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，根據遙控命令對用電設備進行控制和管理。

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

可利用現有的分時電能表，并對其通信功能進行改造，使之能夠適應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據、負荷管理、收費管理、用電監測及報警、負荷曲線、電量分析及運行管理等功能。

管理主站根據電力負荷曲線對外發布電網信息及電價策略，根據智能用電信息交互終端提出的用電需求修改負荷曲線；根據電網的負荷曲線，在負荷處于高峰期時，提供限電策略，發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，根據限電要求管理某些非重要的用電設備；當管理主站檢測到用戶的用電負荷降低后，則自動修正負荷管理措施，并在主站顯示出負荷的變化曲線。