CN113612220A - 一种基于电力载波技术的家用电器用电优化控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于电力载波技术的家用电器用电优化控制方法，包括电力站运营端向用户移动端的发送电力调度预约申请；用户移动端向电力站运营端反馈信息；电力站运营端根据用户移动端提供的信息分配各家用电器的调度份额；电力站运营端向用户各家用电器对应的各载波开关控制器发送控制指令。本发明通过计算用户可调控的最大调度份额，向用户移动端的发送电力调度预约申请，用户移动端向电力站运营端反馈电力调控时段、调控档位或选择可调控电器，电力站运营端分配各家用电器的调度份额，各载波开关控制器根据电力站运营端发出的控制指令在调控时段对用户移动端各电器进行调控，以达到错峰调峰的目的。

Description

一种基于电力载波技术的家用电器用电优化控制方法
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种基于电力载波技术的家用电器用电优化控制方法。
背景技术
错峰用电是指根据电网负荷特性,通过行政、技术、经济等手段将电网用电高峰时段的部分负荷转移到用电低谷时段,从而减少电网的峰谷负荷差,最大限度提高发、供电设备的利用率,优化资源配置,提高电网安全性和经济性。
低压用户基数庞大，调动低压用户的闲置负荷，通过低压需求侧响应，让千家万户参与到多高弹电网建设，唤醒“沉睡的资源”，为全方位向能源互联网演进，贡献巨大产品价值，对推动多元融合高弹性电网的建设和发展具有极为重要的现实意义。利用先进的电力载波调控技术，能够实现及时的精准负荷控制和管理，增强电网度峰能力，可大大缓解用电高峰时期负荷压力，达到削峰填谷，节能减排，减少输配电基建投入的效果。目前已有的宽带载波技术大多应用在台区与用户之间的供电设备的监测与控制上，并没有与用户进行更深入的结合。
如中国专利CN109920237A，公开日2019年6月21日，一种基于宽带载波的分支识别和开关状态监测装置及方法，该装置包括带微控制器的主控模块、分支识别模块、电力宽带载波通信模块、计量模块、存储模块、人机交互模块及电源模块；分支识别模块用于将特征电流信号耦合到电力线上，并将接收到电力线上的特征电流信号解析出来；计量模块用于获取输入其中的三相电压、电流信号，并将电流、电压数据传送给该主控模块；电力宽带载波通信模块用于与远程终端通信连接，实现远程终端与主控模块之间的数据交互；其通过在台区供电网的各级分支开关节点处加装分支识别和开关监测装置及方法实现台区供电网络拓扑连接关系的自动识别，以及分支开关运行状态在线监测，满足台区供电网的实时监测需求。但是其并没有考虑与用户进行更进一步的配合，通过电力载波技术配合调控用户侧用电达到错峰调峰的目的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：目前的电力载波控制方法没有与用户侧相结合，无法调控低压用户用电进行错峰调峰的技术问题。提出了一种能够通过电力载波技术调控低压用户用电量的基于电力载波技术的家用电器智能用电控制方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种基于电力载波技术的家用电器用电优化控制方法，包括如下步骤：
S1：电力站运营端向用户移动端的发送电力调度预约申请；
S2：用户移动端向电力站运营端反馈信息；
S3：电力站运营端根据用户移动端提供的信息分配各家用电器的调度份额；
S4：电力站运营端向用户各家用电器对应的各载波开关控制器发送控制指令；
S5：各载波开关控制器根据控制指令在调控时段对用户移动端各电器进行调控。一种基于电力载波技术的家用电器用电优化控制方法，通过计算用户可调控的最大调度份额，向用户移动端的发送电力调度预约申请，用户移动端向电力站运营端反馈电力调控时段、调控档位或选择可调控电器，电力站运营端根据用户移动端提供的信息分配各家用电器的调度份额，各载波开关控制器根据电力站运营端发出的控制指令在调控时段对用户移动端各电器进行调控，通过电力载波技术调控低压用户用电量并且提高用户选择的自由度，以达到错峰调峰的目的。用户有各个家用控制开关盒，可在通过控制开关盒内如86盒内设置控制开关的载波继电器即载波开关控制器，实现对86盒内家用控制开关以及插座的控制。载波开关控制器可设置在用户插座所在开关盒的侧壁上，也可以设置在用户开关所在开关盒的侧壁上以控制开关的开启与关闭，载波开关控制器包括壳体和位于壳体内部的载波开关继电器，载波开关继电器与开关盒内的连接线串联，这样通过控制载波开关继电器的开启与关闭可以实现对开关盒接电的控制。
作为优选，所述步骤S1包括如下步骤：
S11：电力站运营端计算用户可调控的最大调度份额；
S12：电力站运营端根据最大调度份额划分调控档位；
S13：电力站运营端将调控档位发送给对应用户移动端进行电力调度预约申请。调控档位可以是预先设定的标准固定的每档间隔，从零一直划分到最大调度份额，即不同的最大调度份额能够划分出不同的档位；调控档位还可以是根据最大调度份额直接划分若干档位，即预先设定档位数，档位间隔就是最大调度份额除以档位数，即不同的最大调度份额能够划分出不同的档位间隔。此外，电力调度预约申请可以以固定周期进行，比如以周、月或季为单位进行电力调度预约管控。
作为优选，所述步骤S11包括如下步骤：
A1：电力站运营端记录用户的各可调控电器；
A2：电力站运营端采集调控时段中用户各可调控电器已使用用电量；
A3：电力站运营端根据各可调控电器已使用用电量计算调控时段中用户的最大调度份额。
考虑到用户日常生活可能在调控时段存在一部分未使用时段，比如用户因为作息等原因回家较晚或者在调控时段不回家，或用户在日常生活中在调控时段不使用家用电器，即用户能够进行调控的用电量要考虑用户在调控前的使用情况，所以调控时段中用户的最大调度份额不是简单将各可调控电器的用电量累计，用户的最大调度份额等于调控前用户在调控时段中使用的可调控电器的用电量。
作为优选，所述步骤S2包括如下步骤：
S21：用户移动端选择电力调控时段；
S22：最大调度份额根据选择的电力调控时段进行改变；
S23：根据改变后的最大调度份额重新划分调控档位；
S24：用户移动端选择调控档位；
S25：用户移动端将选择的电力调控时段和调控档位反馈给电力站运营端。
首先电力站运营端发送给用户电力调控时段和对应的最大调度份额，比如需要电力错峰调峰的时段是晚上6点到晚上10点，电力站运营端将该时段以及该时段用户能够进行调控的最大调度份额发送给用户移动端，用户选择自己想要进行调控的时段比如晚上6点到晚上8点，则根据晚上6点到晚上8点用户各可调控电器的使用情况改变用户的最大调度份额，这里电力站运营端可以预先记录调控时段中每单位时段，比如每半小时用户可调控电器的用电量，便于根据用户选择的时段重新计算最大调度份额，随着最大调度份额的减少，调控档位也随着变化，包括档位数降低或档位间隔减少等情况，之后用户移动端将选择的电力调控时段和调控档位反馈给电力站运营端，电力站运营端根据用户移动端提供的信息分配各家用电器的调控时段。
作为优选，所述各载波开关控制器在调控时段对用户移动端各电器进行调控的过程中，电力站运营端在调控开始和调控结束时均向用户移动端发送相应的电力调控提醒。电力站运营端在调控开始和调控结束时均向用户移动端发送相应的电力调控提醒，便于用户对电力调控情况进行了解。
作为优选，所述各载波开关控制器在调控时段对用户移动端各电器进行调控的过程中，电力站运营端向用户移动端发送各载波开关控制器对应的家用电器的调控情况，所述家用电器的调控情况包括家用电器的调控时间段。电力站运营端根据调控档位划分各载波开关控制器的调控时间，当用户选择较小的调控档位时，各载波开关控制器对应的家用电器的调控时间就会缩短，用户可根据查看的家用电器的调控时间段，在调控时段中在家用电器的非调控时间段使用该家用电器。
作为优选，所述步骤S2包括如下步骤：
B1：用户移动端选择电力调控时段；
B2：用户移动端选择可调控电器；
B3：最大调度份额根据选择的电力调控时段和可调控电器进行改变；
B4：用户移动端将选择的电力调控时段和可调控电器反馈给电力站运营端。
电力站运营端可以预先记录用户在调控时段中每单位时段各可调控电器的用电量，比如在调控时段中每半小时用户各个可调控电器的用电量，这样当用户移动端选择某一电力调控时段和可调控电器，根据用户在该电力调控时段内选择的可调控电器的用电量，将其累加可得到相应的最大调度份额，完成最大调度份额的计算，当用户想要在电力调控时段内使用某个电器时只需在预约反馈时取消该电器的调控选项即可，提高了用户选择的自由度。
作为优选，所述电力站运营端向用户各家用电器对应的各载波开关控制器发送控制指令的过程中，通过用户端家用电器的用电功率变化情况将用户端各家用电器与相应的载波开关控制器进行匹配，匹配过程为：记录用户的用电功率变化曲线，根据用电功率变化曲线中上升的功率幅值识别启动的电器，根据已识别电器的启动时间与载波开关控制器的开启时间进行对比，将已识别电器与开启时间相同的载波开关控制器进行标记匹配。将识别的电器与同一时间开启的控制载波开关控制器相标记，当想控制该电器时只需控制该载波开关控制器即可。
本发明的实质性效果是：本发明通过计算用户可调控的最大调度份额，向用户移动端的发送电力调度预约申请，用户移动端向电力站运营端反馈电力调控时段、调控档位或选择可调控电器，电力站运营端根据用户移动端提供的信息分配各家用电器的调度份额，各载波开关控制器根据电力站运营端发出的控制指令在调控时段对用户移动端各电器进行调控，通过电力载波技术调控低压用户用电量并且提高用户选择的自由度，以达到错峰调峰的目的。
附图说明
图1为本实施例实施步骤的流程图；
图2为本实施例用户选择调控档位的流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。
一种基于电力载波技术的家用电器用电优化控制方法，如图1所示，包括如下步骤：
S1：电力站运营端向用户移动端的发送电力调度预约申请；步骤S1包括如下步骤：
S11：电力站运营端计算用户可调控的最大调度份额；步骤S11包括如下步骤：
A1：电力站运营端记录用户的各可调控电器；
A2：电力站运营端采集调控时段中用户各可调控电器已使用用电量；
A3：电力站运营端根据各可调控电器已使用用电量计算调控时段中用户的最大调度份额。
考虑到用户日常生活可能在调控时段存在一部分未使用时段，比如用户因为作息等原因回家较晚或者在调控时段不回家，或用户在日常生活中在调控时段不使用家用电器，即用户能够进行调控的用电量要考虑用户在调控前的使用情况，所以调控时段中用户的最大调度份额不是简单将各可调控电器的用电量累计，用户的最大调度份额等于调控前用户在调控时段中使用的可调控电器的用电量。
S12：电力站运营端根据最大调度份额划分调控档位；
S13：电力站运营端将调控档位发送给对应用户移动端进行电力调度预约申请。调控档位可以是预先设定的标准固定的每档间隔，从零一直划分到最大调度份额，即不同的最大调度份额能够划分出不同的档位；调控档位还可以是根据最大调度份额直接划分若干档位，即预先设定档位数，档位间隔就是最大调度份额除以档位数，即不同的最大调度份额能够划分出不同的档位间隔。此外，电力调度预约申请可以以固定周期进行，比如以周、月或季为单位进行电力调度预约管控。
S2：用户移动端向电力站运营端反馈信息；步骤S2包括如下步骤，如图2所示：
S21：用户移动端选择电力调控时段；
S22：最大调度份额根据选择的电力调控时段进行改变；
S23：根据改变后的最大调度份额重新划分调控档位；
S24：用户移动端选择调控档位；
S25：用户移动端将选择的电力调控时段和调控档位反馈给电力站运营端。
首先电力站运营端发送给用户电力调控时段和对应的最大调度份额，比如需要电力错峰调峰的时段是晚上6点到晚上10点，电力站运营端将该时段以及该时段用户能够进行调控的最大调度份额发送给用户移动端，用户选择自己想要进行调控的时段比如晚上6点到晚上8点，则根据晚上6点到晚上8点用户各可调控电器的使用情况改变用户的最大调度份额，这里电力站运营端可以预先记录调控时段中每单位时段，比如每半小时用户可调控电器的用电量，便于根据用户选择的时段重新计算最大调度份额，随着最大调度份额的减少，调控档位也随着变化，包括档位数降低或档位间隔减少等情况，之后用户移动端将选择的电力调控时段和调控档位反馈给电力站运营端，电力站运营端根据用户移动端提供的信息分配各家用电器的调控时段。
步骤S2还可以是如下步骤：
B1：用户移动端选择电力调控时段；
B2：用户移动端选择可调控电器；
B3：最大调度份额根据选择的电力调控时段和可调控电器进行改变；
B4：用户移动端将选择的电力调控时段和可调控电器反馈给电力站运营端。
电力站运营端可以预先记录用户在调控时段中每单位时段各可调控电器的用电量，比如在调控时段中每半小时用户各个可调控电器的用电量，这样当用户移动端选择某一电力调控时段和可调控电器，根据用户在该电力调控时段内选择的可调控电器的用电量，将其累加可得到相应的最大调度份额，完成最大调度份额的计算，当用户想要在电力调控时段内使用某个电器时只需在预约反馈时取消该电器的调控选项即可，提高了用户选择的自由度。
S3：电力站运营端根据用户移动端提供的信息分配各家用电器的调度份额；
S4：电力站运营端向用户各家用电器对应的各载波开关控制器发送控制指令；
S5：各载波开关控制器根据控制指令在调控时段对用户移动端各电器进行调控。各载波开关控制器在调控时段对用户移动端各电器进行调控的过程中，电力站运营端在调控开始和调控结束时均向用户移动端发送相应的电力调控提醒。电力站运营端在调控开始和调控结束时均向用户移动端发送相应的电力调控提醒，便于用户对电力调控情况进行了解。各载波开关控制器在调控时段对用户移动端各电器进行调控的过程中，电力站运营端向用户移动端发送各载波开关控制器对应的家用电器的调控情况，家用电器的调控情况包括家用电器的调控时间段。电力站运营端根据调控档位划分各载波开关控制器的调控时间，当用户选择较小的调控档位时，各载波开关控制器对应的家用电器的调控时间就会缩短，用户可根据查看的家用电器的调控时间段，在调控时段中在家用电器的非调控时间段使用该家用电器。
电力站运营端向用户各家用电器对应的各载波开关控制器发送控制指令的过程中，通过用户端家用电器的用电功率变化情况将用户端各家用电器与相应的载波开关控制器进行匹配，匹配过程为：记录用户的用电功率变化曲线，根据用电功率变化曲线中上升的功率幅值识别启动的电器，根据已识别电器的启动时间与载波开关控制器的开启时间进行对比，将已识别电器与开启时间相同的载波开关控制器进行标记匹配。将识别的电器与同一时间开启的控制载波开关控制器相标记，当想控制该电器时只需控制该载波开关控制器即可。
用户有家用控制开关盒，可在通过控制开关盒如86盒内设置控制开关的载波继电器即载波开关控制器，实现对86盒内家用控制开关以及插座的控制。载波开关控制器可设置在用户插座所在开关盒的侧壁上，也可以设置在用户开关所在开关盒的侧壁上以控制开关的开启与关闭，载波开关控制器包括壳体和位于壳体内部的载波开关继电器，载波开关继电器与开关盒内的连接线串联，这样通过控制载波开关继电器的开启与关闭可以实现对开关盒接电的控制。
本实施例通过计算用户可调控的最大调度份额，向用户移动端的发送电力调度预约申请，用户移动端向电力站运营端反馈电力调控时段、调控档位或选择可调控电器，电力站运营端根据用户移动端提供的信息分配各家用电器的调度份额，各载波开关控制器根据电力站运营端发出的控制指令在调控时段对用户移动端各电器进行调控，通过电力载波技术调控低压用户用电量并且提高用户选择的自由度，以达到错峰调峰的目的。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于电力载波技术的家用电器用电优化控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：电力站运营端向用户移动端的发送电力调度预约申请；
S2：用户移动端向电力站运营端反馈信息；
S3：电力站运营端根据用户移动端提供的信息分配各家用电器的调度份额；
S4：电力站运营端向用户各家用电器对应的各载波开关控制器发送控制指令；
S5：各载波开关控制器根据控制指令在调控时段对用户移动端各电器进行调控。
2.根据权利要求1所述的一种基于电力载波技术的家用电器用电优化控制方法，其特征在于，所述步骤S1包括如下步骤：
S11：电力站运营端计算用户可调控的最大调度份额；
S12：电力站运营端根据最大调度份额划分调控档位；
S13：电力站运营端将调控档位发送给对应用户移动端进行电力调度预约申请。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于电力载波技术的家用电器用电优化控制方法，其特征在于，所述步骤S11包括如下步骤：
A1：电力站运营端记录用户的各可调控电器；
A2：电力站运营端采集调控时段中用户各可调控电器已使用用电量；
A3：电力站运营端根据各可调控电器已使用用电量计算调控时段中用户的最大调度份额。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于电力载波技术的家用电器用电优化控制方法，其特征在于，所述步骤S2包括如下步骤：
S21：用户移动端选择电力调控时段；
S22：最大调度份额根据选择的电力调控时段进行改变；
S23：根据改变后的最大调度份额重新划分调控档位；
S24：用户移动端选择调控档位；
S25：用户移动端将选择的电力调控时段和调控档位反馈给电力站运营端。
5.根据权利要求4所述的一种基于电力载波技术的家用电器用电优化控制方法，其特征在于，所述各载波开关控制器在调控时段对用户移动端各电器进行调控的过程中，电力站运营端在调控开始和调控结束时均向用户移动端发送相应的电力调控提醒。
6.根据权利要求1或5所述的一种基于电力载波技术的家用电器用电优化控制方法，其特征在于，所述各载波开关控制器在调控时段对用户移动端各电器进行调控的过程中，电力站运营端向用户移动端发送各载波开关控制器对应的家用电器的调控情况，所述家用电器的调控情况包括家用电器的调控时间段。
7.根据权利要求1或2所述的一种基于电力载波技术的家用电器用电优化控制方法，其特征在于，所述步骤S2包括如下步骤：
B1：用户移动端选择电力调控时段；
B2：用户移动端选择可调控电器；
B3：最大调度份额根据选择的电力调控时段和可调控电器进行改变；
B4：用户移动端将选择的电力调控时段和可调控电器反馈给电力站运营端。
8.根据权利要求1所述的一种基于电力载波技术的家用电器用电优化控制方法，其特征在于，所述电力站运营端向用户各家用电器对应的各载波开关控制器发送控制指令的过程中，通过用户端家用电器的用电功率变化情况将用户端各家用电器与相应的载波开关控制器进行匹配，匹配过程为：记录用户的用电功率变化曲线，根据用电功率变化曲线中上升的功率幅值识别启动的电器，根据已识别电器的启动时间与载波开关控制器的开启时间进行对比，将已识别电器与开启时间相同的载波开关控制器进行标记匹配。
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