[发明专利]一种基于无线微电流碳标签的智能电表

说明书

本发明公开了一种基于无线微电流碳标签的智能电表，克服了现有技术的电能碳排放量计算精准度低的问题，包括智能电表，智能电表内设有MCU、采样模块、无线通信模块、容性负载、辅助电源、电流编码控制器、开关、智能电表进线、智能电表出线和碳标签数据。本发明通过对流过智能电表的电流信号中增加碳标签信号，记录流过智能电表的电量中不同能源的比例，从而实现对电能消耗的碳排放能力实现精准计算，提升电能碳排放计算的地域精准性，提供可再生能源消纳能力计算及评估、新能源全过程信息监测和决策支撑服务；为发电企业其提供新能源项目并网、发电成本估算等方面的信息资讯服务和相关数据支撑服务。

技术领域

本发明涉及数据结构领域，尤其是涉及一种电力能源来源比例统计的基于无线微电流碳标签的智能电表。

背景技术

综合能源系统的构建是促进清洁能源消纳、增强能源梯级利用、提高能源使用效率、实现多种形式能源协调运行的重要途径。常用的碳排放计算基本方法为：排放量等于排放因子和活动水平的乘积，其中，排放因子的选择范围包括国家排放因子和IPCC缺省排放因子，工具模型或其他复杂测量方法。电力用户的用能用能过程中，碳排放的计算方式采用省平均值作为碳排放因子，未考虑园区用户的能耗组成不同，碳排放计算结果存在误差，因此需要对用户电能的能源来源实现追溯。电能表作为电能底层的统计单元是实现电能能源结构界定的重要设备，常见的电能表统计了用户的使用电量以及发电商的上网电量，但是用户无法清晰观测到接入电能的清洁能源占比。

发明内容

本发明是为了克服现有技术的电能碳排放量计算精准度低的问题，提供一种基于无线微电流碳标签的智能电表，为碳排放指标提供精准数据支撑。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于无线微电流碳标签的智能电表，包括智能电表，智能电表内设有MCU、采样模块、无线通信模块、容性负载、辅助电源、电流编码控制器、开关、智能电表进线、智能电表出线和碳标签数据；

MCU与电流编码控制器相连接构成编码回路，无线通信模块连接有软件平台用于界定电表区域范围并跟新碳标签数据，采样模块与智能电表进线相连，容性负载、辅助电源模块、开关SW1和智能电表进线相连构成串联电路，碳标签数据从智能电表进线进入智能电表，从智能电表出线输出智能电表。

本发明将芯片化的微电流碳标签模块植入每个潮流关口的智能电表中，对流过智能电表的电流中添加碳标签信号，碳标签数据中记录总电量、各类能源比例信息、标签来源区域和发送区域，然后通过电流编码器将碳标签数据编码为电流信号注入流经智能电表的电流中传至下一个区域，下一个区域分别根据各支路接收到的碳标签，重新整合并计算其出口的能源比例，然后将更新的碳标签传至下一级，以此类推，每一级的区域都可以获得接入本区域电能的能源比例。

作为优选，所述碳标签数据包括总电量、光伏发电电量占比、风力发电发电量占比、水力发电量占比、核能发电发电量占比、碳标签来源区域、碳标签发送区域。

作为优选，所述MCU包括无片内ROM型和带片内ROM型。

微控制单元MCU通过读取智能电表中的数据获得本电表量测的用户用电量，同时通过与采样模块通信，实现对线路中碳标签的解码，同时通过计算获得需要发送的碳标签，并将碳标签编码后和电流编码控制器进行通信。

电流编码控制器根据微控制单元发出的信号，将更新后的碳标签信息进行编码，通过对辅助电源和容性负载以及开关SW1控制电路通断实现标签编码，将碳标签信号转变为电流信号（电流幅值为mA级别）并通过电表出线向下一关口发出碳标签编码。

无线通信模块通过与软件平台的通信，界定电表的区域范围，将本电表的碳标签传输给后台，软件后台计算出该区域的能源均值后发送给区域内电表，从而更新碳标签比例。

作为优选，所述采样模块包括依次连接的带通滤波器、全波整流器、低通滤波器和电流互感器。