[发明专利]高级计量架构系统的综合终端及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于智能电网的基于家庭网络的高级计量架构系统(Advanced Metering Infrastructure System)用综合终端及其控制方法，尤其涉及利用一种一边遵守用于连动高级计量架构(AMI)和家庭网络的无线通信协议即ZigBee智能电网规范(Smart Energy Specification)和电子式电能表的通信协议即配电线报文规范(Device Language Message Specification)，一边结合以前的能源服务接口(Energy Service Interface)和家庭能源显示器(In Home Display)的单一机器，提供能源消耗量及费用信息等关于能源使用的多种多样信息的装置。

背景技术

智能电网正如其名意味着智能型电网，是指在现有的电网上采用信息通信技术并结合能源网络和通信网络的智能型电网，从而电力供应者和电力消费者实时交换电能使用相关信息，从而优化能源使用的下一代电网。这种基于智能电网的电网，正在朝着实时应对生产与消费的变化的方向发展，为了实现智能电网必须有效监测消耗电量。

高级计量架构(AMI)是基于智能电表(Smart Meter)的电力消费者和电力生产者之间能够双向交换信息的系统，基于高级计量架构(AMI)的智能电表通过提供双向信息交换功能、家庭网络连动功能、供电控制功能等，而提供能够优化电能的供应和需求的基础。

图1是图示在ZigBee智能电网解决方案(ZigBee SEP)的标准系统中提出的高级计量架构(AMI)系统的用户内供电监测系统的结构的图。

如图1所示，高级计量架构(AMI)系统包括：以电表数据管理系统(Meter Data management System)为中心的电力公司的高级计量架构(AMI)相应的上位系统10；将电力生产并/或供应者即电力公司和电力消费者即用户30的智能电表相连接的通信系统；发挥用户的外部和内部之间的网关功能的智能电表20。

上位系统10构成为，自各用户的智能电表20，按各用户收集并保存所消耗电能信息，或者向自动数据收集系统(ADCS)12实时传送信息的数据集中器(DCU:Data Concentration Unit)11；将通过数据集中器(DCU)11收集的各种电能消耗信息进行收集的自动数据收集系统(ADCS:Automated Data Collection System)12；将通过数据集中器(DCU)11及自动数据收集系统(ADCS)12收集的按各用户的各种消耗电能信息、电力生产者的电力生产及供应信息、按行业的费用信息以及按单位的电能消耗量的累进计费信息等各种计费信息等为基础，进行各种处理，而按用户计算电费等处理的电表数据处理系统(Meter data Management System)13等。

家用电器(HA:Home Appliance)33是指电视机、冰箱、洗衣机、空调等通常使用的家庭用电子器械，并且智能电网用家用电器33应是具备智能化功能的家用电器。

智能电表20是能够实时确认电能消耗量并且在电力供应者和使用者之间能够双向通信的装置。

上位系统之间的通信，根据需要可使用互联网(TPC/IP)或电力线通信(PLC)等，智能电表20和能源服务接口(ESI)31之间的通信可使用普通近距离通信方式中之一ZigBee通信。并且，在智能电表20和数据集中器(DCU)11之间，利用既是智能电表的通信协议又是智能电表和数据集中器(DCU)之间的通信用协议的配电线报文规范(Device Language Message Specification)进行通信。

ZigBee是能够构筑低电力、小规模无线网络的协议，在国际规范IEEE802.15.4中以媒体存取控制(Media Access Control)和物理层(Physical layer)为标准进行制定，对于该上位的层的标准则在ZigBee Alliance中制定。

并且，高级计量架构(AMI)和用户(Home)之间的通信,可通过能源服务接口(Energy Service Interface)31进行，并设有用于显示用户内各种家用电器33的电能消耗量信息、费用、排碳量信息等的家庭能源显示器(IHD)32。

能源服务接口(ESI)31和智能电表之间,通过ZigBee智能电网解决方案(ZigBee Smart Energy Profile)进行通信。