分散式电采暖计量采集方法及系统与流程

本发明是关于电采暖计量采集系统，特别是关于一种分散式电采暖计量采集方法及系统。

背景技术

近年来，大气污染特别是雾霾形势严峻，给公众的生活和健康造成很大的困扰，而大量散烧煤、燃油消费是造成严重雾霾的主要因素之一。电能替代是一种清洁化的能源消费方式，有利于减少大气污染、提高人民生活质量，从而给社会公众带来普遍收益和社会效益。2016年以来，各省地方政府相继提出加大财政补贴力度和实施价格引导机制。对于政策落实过程中，如何界定奖励和补贴额度，也就是电能设备或项目起到的收益如何量化，是电能替代推进过程中需要解决的关键问题。

针对分散式用户仍利用现有的用电信息采集系统进行电采暖设备用电计量采集，其采用的用电计量采集技术很难对其接驳的家用电器进行有效分类，导致家用电器在用电时享受了不该享受的补贴政策，导致政府的电能替代取暖补贴费用激增。政府采用了补贴和优惠电价政策方式降低用户取暖支出，从而顺利推进电能替代工作，而对于补贴和优惠电价政策采用了限定时段优惠取暖的粗放式管理模式和用户用电智能电能表的计量方式作为依据，这样既限制了用户的取暖的自由度，又增大了补贴费用。对于电能替代的推进工程，既增加了财政的补贴费用，又降低了用户对于电能替代的享受，十分不利于电能替代的推进。

因此，需要一种针对分散式电采暖系统，从而为实现政府电能替代精确补贴提供依据，又可避免用户通过接入非补贴电器享用补贴电费的问题，同时能够为用户提供随时取暖的便利环境。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种分散式电采暖计量采集方法，其能够实现电能替代设备用电的用电采集、用电后的补贴申请与发放以及窃电监测。

本发明的另一目的在于提供一种分散式电采暖计量采集系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种分散式电采暖计量采集方法，包括如下步骤：利用计量装置采集并记录电能替代设备的用电数据；通过通信网络将用电数据发送给电能服务/电力需求侧管理平台的电能替代电量采集模块以及移动终端；分析用电数据以进行窃电监测；以及通过移动终端进行用电补贴申报过程。

在一优选的实施方式中，分析用电数据以进行窃电监测具体包括：利用用电负荷分析模块采集电能替代电量采集模块的用电数据；确定电能替代设备的标称功率以及标称阻抗；基于用电数据，生成针对电能替代设备的实际阻抗运行曲线；如果实际阻抗运行曲线与标称阻抗的差值小于第一门限，则认为电能替代设备是合法电器；如果实际阻抗运行曲线与标称阻抗的差值大于第一门限，则认为电能替代设备是非法电器。

在一优选的实施方式中，通过移动终端进行用电补贴申报过程具体包括：通过移动终端的应用程序读取电能替代设备的用电数据；通过应用程序提交用电数据以及用户信息；以及接收电能服务/电力需求侧管理平台的确认信息。

在一优选的实施方式中，计量装置包括：嵌入电能替代设备的计量装置、嵌入电源线的计量装置或者外置计量装置。

在一优选的实施方式中，计量装置具有如下功能：单相计量、三相计量、谐波分析、无功计量、抗直流分量以及负荷判定。

本发明还提供了一种分散式电采暖计量采集系统，包括：电能替代设备；计量装置，其用于采集并记录电能替代设备的用电数据；电能服务/电力需求侧管理平台，其集成有电能替代电量采集模块和用电负荷分析模块，以及移动终端；其中，计量装置通过通信网络将用电数据发送给电能替代电量采集模块以及移动终端，移动终端能够将接收到的用电数据提供给电能替代电量采集模块，通过移动终端能够进行用电补贴申报过程，用电负荷分析模块能够采集电能替代电量采集模块的用电数据，并且分析用电数据以进行窃电监测。

在一优选的实施方式中，计量装置包括：嵌入电能替代设备的计量装置、嵌入电源线的计量装置或者外置计量装置。

在一优选的实施方式中，计量装置具有如下功能：单相计量、三相计量、谐波分析、无功计量、抗直流分量以及负荷判定。

在一优选的实施方式中，分析用电数据以进行窃电监测具体包括如下步骤：利用用电负荷分析模块采集电能替代电量采集模块的用电数据；确定电能替代设备的标称功率以及标称阻抗；基于用电数据，生成针对电能替代设备的实际阻抗运行曲线；如果实际阻抗运行曲线与标称阻抗的差值小于第一门限，则认为电能替代设备是合法电器；如果实际阻抗运行曲线与标称阻抗的差值大于第一门限，则认为电能替代设备是非法电器。

在一优选的实施方式中，通过移动终端进行用电补贴申报过程具体包括：通过移动终端应用程序读取电能替代设备的用电数据；通过应用程序提交用电数据以及用户信息；以及接收电能服务/电力需求侧管理平台的确认信息。

与现有技术相比，根据本发明的分散式电采暖计量采集系统和方法：创新地采用了计量与被计量的用电设备融为一体化的设计，并采用了与供电电源线一体化设计，增加了负荷判定方式、具备远程申请补贴功能的方式，从而达到了防窃电或防止电量转移，实现了精准计量，通过移动终端应用程序的控制方式实现了电能替代设备用电的用电采集及用电后的补贴申请与发放，并且实现了精准补贴。

附图说明

图1是根据本发明一实施方式的分散式电采暖计量采集方法流程图。

图2是根据本发明一实施方式的分散式电采暖计量采集系统结构框图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1所示，根据本发明优选实施方式的分散式电采暖计量采集方法，包括如下步骤：步骤101：利用计量装置采集并记录电能替代设备的用电数据；步骤102：通过通信网络将用电数据发送给电能服务/电力需求侧管理平台的电能替代电量采集模块以及移动终端；步骤103：分析用电数据以进行窃电监测；以及步骤104：通过移动终端进行用电补贴申报过程。

本发明采用负荷判定方法进行安全用电监测，由于电采暖发热装置具有发热快，制热效率较高的特点，其电气特性表现主要是阻性负载，根据这一特点，利用负荷及电阻参数特性进行安全用电方面的监测。根据标称功率和产品规格说明，取其工作时的阻抗，在制热过程中监控其连续工作阻抗，如果阻抗运行曲线符合其标称阻抗时的一定误差范围内，那么就认为是合法电器。根据公式计算z＝u/i；其中：z为产品阻抗，u为供电电压，i为供电电流。通过实时电压u和实时电流i计算出实时的阻抗z。由于阻抗是根据设备的供电电流有一个微小的变化△z，该变化不影响其判断设备的用电安全监测。

具体地，上步骤103中的分析用电数据以进行窃电监测具体包括如下步骤：利用电能服务/电力需求侧管理平台的用电负荷分析模块采集电能替代电量采集模块的用电数据；确定电能替代设备的标称功率以及标称阻抗；基于用电数据，生成针对电能替代设备的实际阻抗运行曲线；如果实际阻抗运行曲线与标称阻抗的差值小于第一门限，则认为电能替代设备是合法电器；如果实际阻抗运行曲线与标称阻抗的差值大于第一门限，则认为电能替代设备是非法电器，判定存在可能的窃电行为发生，并提示报警。

步骤104中的通过移动终端进行用电补贴申报过程具体包括：通过移动终端的应用程序(例如用户手机app客户端)读取电能替代设备的用电数据；通过应用程序提交用电数据以及用户信息；以及接收电能服务/电力需求侧管理平台的确认信息。

在一优选实施方式中，通过用户手机来完成用电补贴申报过程具体为：用户手机安装有app客户端，根据电能替代设备信息和用户信息完成注册；打开用户手机wifi及手机热点完成与电能替代设备的连接；通过用户名及密码完成登录，通过app客户端读取电能替代用电设备的用电数据；通过app客户端提交用电数据以及用户信息，完成电能替代补贴的申请；等待接收电能服务/电力需求侧管理平台的确认信息，并下发补贴费用，完成用电补贴申请。

在一优选的实施方式中，计量装置具有如下功能：单相计量、三相计量、谐波分析、无功计量和抗直流分量。计量装置还应具备负荷判定功能，以便监测负荷的变化，判断是否电量被转移，防止电量转移。多种数据曲线包括(15分钟用电负荷、15分钟电量曲线记录等)，开始电量、结束电量，大容量数据存储。计量装置包括：嵌入电能替代设备的计量装置、嵌入电源线的计量装置或者外置计量装置。为了防止转移电能替代设备用电量，当计量装置可以嵌入到被测设备中时，把计量装置嵌入到设备中；当计量装置不能嵌入到设备中时，考虑用嵌入电源线计量装置。

本发明还提供了一种分散式电采暖计量采集系统，如图2所示，分散式电采暖计量采集系统2包括：电能替代设备201、计量装置202、电能服务/电力需求侧管理平台203以及移动终端204。电能服务/电力需求侧管理平台203集成有电能替代电量采集模块205和用电负荷分析模块206。其中，计量装置202用于采集并记录电能替代设备201的用电数据。计量装置202通过通信网络207将用电数据发送给电能替代电量采集模块205以及移动终端204，移动终端204能够将接收到的用电数据提供给电能替代电量采集模块205，同时移动终端204能够分析用电数据以及进行用电补贴申报过程，用电负荷分析模块206能够采集电能替代电量采集模块205的用电数据，分析用电数据以进行窃电监测。

上述方案中，计量装置包括：嵌入电能替代设备的计量装置、嵌入电源线的计量装置或者外置计量装置。计量装置具有如下功能：单相计量、三相计量、谐波分析、无功计量、抗直流分量以及负荷判定。其中，通信网络可以为wifi、无线公网、lora、nb-lot等。应当理解的是，电能替代设备可以为电锅炉、电茶壶、电窑炉、热泵、电烤烟、电磁炉、电饭煲、微波炉等任何公知的电能替代用电设备。

在一优选的实施方式中，通过用电负荷分析模块分析用电数据以进行窃电监测具体包括如下步骤：利用用电负荷分析模块采集电能替代电量采集模块的用电数据；确定电能替代设备的标称功率以及标称阻抗；基于用电数据，生成针对电能替代设备的实际阻抗运行曲线；如果实际阻抗运行曲线与标称阻抗的差值小于第一门限，则认为电能替代设备是合法电器；如果实际阻抗运行曲线与标称阻抗的差值大于第一门限，则认为电能替代设备是非法电器，并发出报警。

在一优选的实施方式中，通过移动终端进行用电补贴申报过程具体包括：通过移动终端应用程序读取电能替代设备的用电数据；通过应用程序提交用电数据以及用户信息；以及接收电能服务/电力需求侧管理平台的确认信息。

综上所述，本发明的分散式电采暖计量采集系统和方法创新地采用了计量与被计量的用电设备融为一体化的设计，并采用了与供电电源线一体化设计，增加了负荷判定方式、具备远程申请补贴功能的方式，从而达到了防窃电或防止电量转移，实现了精准计量，通过移动终端应用程序的控制方式实现了电能替代设备用电的用电采集及用电后的补贴申请与发放，并且实现了精准补贴。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。