[发明专利]一种适用于智能电网的居民用户智能电表系统

权利要求书

1.一种适用于智能电网的居民用户智能电表系统，其特征是，在每户居民的家居中装设一台具有双向计量功能的智能电表，在每台可控家电和用户开关处均装设一台控制终端，在每台分布式电源处均装设一台分布式电源接入装置，智能电表与控制终端和分布式电源接入装置通过PLC通讯网络互连，智能电表还与可控家电连接；智能电表与主站通过以太网互联，与主站的高级测量体系AMI进行信息交互，并对控制终端和分布式电源接入装置进行控制，监视用户开关状态。

2.如权利要求1所述的适用于智能电网的居民用户智能电表系统，其特征是，所述智能电表包括主控模块、数据处理模块、计量模块、电气量输入模块、触摸屏模块、存储模块、实时时钟模块、以太网模块、PLC通讯模块和RS232/485模块；主控模块主要负责通讯和人机接口，实现触摸屏的输入和输出、历史数据的存储、月电量冻结、以太网通讯、PLC通讯、RS232/485通讯和实时时钟输入，实时时钟模块实现万年历实时时钟输入；数据处理模块负责电能计量、电费计算、电流和电压电气量的数据采集、数字滤波和电压有效值、电流有效值、功率因数、有功功率和无功功率计算；根据阶梯电价、分时电价、可控家电和分布式电源状况，制定可控家电和分布式电源的最优工作时间段决策；根据当前电气参数制定对家用电器的保护决策；将决策结果发送给主控模块，由主控模块实现对家用电器的最优控制。

3.如权利要求2所述的适用于智能电网的居民用户智能电表系统，其特征是，所述主控模块采用MCF5272芯片，数据处理模块采用DSP芯片和大规模现场可编程逻辑阵列FPGA，DSP芯片与MCF5272芯片间通过DMA通信；模拟电压和电流信号经过模拟输入变压器或飞电容转换，然后滤波，再经过一个8选1CMOS多路转换器选择，多路转换器的输出由电压跟随放大器驱动，送入高速16位A/D转换器转换为数字量，A/D的输出以串行数据流的形式送入DSP进行处理，每周波采样128个点。

4.如权利要求1所述的适用于智能电网的居民用户智能电表系统，其特征是，所述控制终端采用片上系统MC13213，该终端通过PLC通讯接收到控制器的通断电源命令后，通过输出驱动电路MC1413控制电磁继电器，控制可控家电通断电源；电磁继电器的状态通过光电隔离器后送至MC13213，实现对可控家电的通断电源状态监测；家电的温度测量采用数字温度传感器DS18B20，通过串行数据流送入MC13213进行处理。

5.如权利要求1所述的适用于智能电网的居民用户智能电表系统，其特征是，所述智能电表且支持阶梯电价、分时电价和月电量冻结，根据阶梯电价和分时电价信息以及用户的用电信息，对居民用户进行用电电费计算。

6.如权利要求1所述的适用于智能电网的居民用户智能电表系统，其特征是，所述智能电表从主站获取阶梯电价、分时电价、家电类型、家电运行时间、居民对家电运行状态的期望值、环境温度条件，计算当日各时间段家电运行的电费支出，取电费支出最低的时间段作为家电运行的时间段，由智能电表通过PLC通讯方式向家电处的控制终端发送投入命令，实现对家电的运行费用最低控制。

7.如权利要求1所述的适用于智能电网的居民用户智能电表系统，其特征是，所述智能电表根据从主站获取的阶梯电价、分时电价、度电补贴、分布式电源运行成本和分布式电源的发电量计算分布式电源投入运行的盈亏；若盈亏值大于0，且分布式电源满足接入点的最大容许容量限制，则由智能电表通过PLC通讯方式向相应分布式电源的接入装置发送投入命令，使相应的分布式电源投入运行；若盈亏值小于0，则使分布式电源停止运行。