一种含分布式电源管理的智能交互终端设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种含分布式电源管理的智能交互终端设备。
【背景技术】
[0002]在物联网技术的推动下，智慧化家庭已经成为现实，各种“物联网家电”如全自动洗衣机、数字化微波炉、数字电视机、智能电冰箱等通过物联网实现“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营” 一体化。作为家庭用电监管的终端智能用电交互终端，担负着对家电设备的能源和信息一体化的集成控制，通过综合分析环境参数、历史用电、实际用电负荷和电价结构等信息，制定出电能的控制管理，使智能家居达到经济、环保和舒适的目的。当前智能交互终端系统能够实现家庭能源管理和智能家电控制，提高节能意识，减少高峰用电和电费支出，指导用户有序、经济用电，满足智能电网下智能化需求侧控制的要求等。
[0003]随着环境保护，以及石化能源枯竭等的问题，分布式电源的发展得到各国的重视。在智能家居中，用户的能源可以来自于各种可再生能源，如:风力发电系统、光伏发电系统、太阳能热交换系统等。为了更加有效的利用各种能源，一些家庭还将拥有各种储能系统。但同时作为能量的产生和消耗单元时，家庭能量使用方式将与传统能量使用方式有很大区另O，各种智能电器设备将能够以不同的响应方式参与用能量大小及用能量时间的调节，家庭拥有的电动汽车和储能设备也将通过充放电控制参与用能量的调节，而且电价的变化、用户与电网之间的互动模式等都需要在用户的用能管理上加以有效考虑。
[0004]未来家居中的能源来源的多样化、能量使用方式的灵活化、与电网之间的互动化为家居能量控制提出了新的挑战。作为家庭能量控制的中枢，智能交互终端的开发具有重要的经济和社会价值。目前，国内外智能用电交互终端及相应技术层出不穷，但大都没有考虑家庭分布式电源的接入后的交互情况，更无法综合考虑可再生分布式能源、智能家电、电动汽车、储能、电价等情况下的智能家居的能量综合优化及管控。随着分布式电源的大规模推广及进入千家万户，智能家居首先需要解决家庭用电从生产到使用的一体化管控和交互。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供了一种含分布式电源管理的智能交互终端设备，本实用新型解决了家庭分布式电源的接入后，家庭用电从生产到使用一体化管控和交互的问题，详见下文描述:
[0006]一种含分布式电源管理的智能交互终端设备，所述智能交互终端设备采用嵌入式系统结构，所述嵌入式系统结构采用片上系统，所述智能交互终端设备包括:数据采集模块和能量管理模块，
[0007]所述数据采集模块外接感应器、电能表和分布式电源终端，用于采集分布式电源的环境数据、模拟量数据、逆变器工作数据及电能量数据；
[0008]所述能量管理模块用于对智能家居的能量进行管控。
[0009]其中，智能交互终端设备还外接Internet通信模块、本地通信模块、电源模块、存储器、触摸屏显示电路和按键；
[0010]其中，所述电源模块包括:电阻，
[0011]所述电阻的一端连接5V电源、所述电阻的另一端分别与二极管的阴极、第一电容的一端、第二电容的一端以及变压芯片的输入端相连；所述变压芯片输出端分别与第二电解电容的正极端、第三电容的一端以及第四电容的一端相连；
[0012]所述二极管的阳极、所述第一电容的另一端、所述第二电容的另一端、所述变压芯片的接地端、所述第二电解电容的负极端、所述第二电容另一端以及所述第四电容另一端均接地；所述变压芯片输出3.3V电压。
[0013]其中，所述本地通信模块为:
[0014]FTTH光纤通信、电力线宽带通信、电力线载波通信、RS485、RS232、ZigBee或W1-Fi无线通信。
[0015]本实用新型提供的技术方案的有益效果是:该智能交互终端采用嵌入式结构，具有很好的扩展性；能够监测和展示家庭负荷的用电、分布式电源的发电、环境信息等内容；可实现对智能家居的能量综合优化及管控。解决家庭分布式电源的接入后，家庭用电从生产到使用一体化管控和交互的问题。
【附图说明】
[0016]图1为一种含分布式电源管理的智能交互终端设备的结构示意图；
[0017]图2为智能交互终端设备外接模块的示意图；
[0018]图3为外接的电源电路的模块图。
[0019]附图中，各部件的列表如下:
[0020]1:数据采集模块；2:能量管理模块；
[0021]3:1nternet通信模块；4:触摸屏显示电路和按键；
[0022]5:电源模块；6:存储器；
[0023]7:本地通信模块；SoC:片上系统；
[0024]8:通信解析模块；9:数据处理模块；
[0025]10:实时监测模块。
【具体实施方式】
[0026]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0027]—种含分布式电源管理的智能交互终端设备，如图1所示，能够实现包括用电信息采集功能、发电实时数据监测功能、能量管理控制和用电信息服务等功能，
[0028]作为优选，对于用电信息采集功能，根据用电特性不同，用能设备分为可控和不可控两大类，系统采集可控用能设备的用电信息，不可控设备则通过智能电表整体监测。通过实时采集并存储设备运行状态、负荷电能消耗、电价及报警事件等信息，向用户展示家居的用电实况，使用户能够方便获得、全面掌握家庭能源消耗情况。同时通过Internet与售电公司主站进行数据交互，获取当前的电价信息与下一时段的电价，实时显示在终端上。
[0029]作为优选，对于发电实时数据监测功能，配合感应器、电能表和分布式电源终端等设备，实现分布式电源的环境数据、模拟量数据、逆变器工作数据及电能量数据的采集，并在分布式电源各类采集数据的完整性和准确性满足要求的前提下，实现数据的综合统计功能；并结合环境数据(以光伏为例，环境信息数据包括光照强度、光线入射角度等)，实现短期和中长期(下一天)的发电功率预测。
[0030]作为优选，对于能量管理控制功能，分为短时间尺度和长时间尺度。对于短时间尺度下，系统根据实时状态下分布式电源、负荷、电价、环境参数、用户需求等数据，进行能量实时优化控制，控制相关设备动作达到能源优化控制的目的。对于长时间尺度下，根据电网侧各种激励政策和运行信息(如分时电价)，以及发电、负荷预测数据向用户提供分布式发电和储能管理及用电决策，供用户用电参考，在节约资源的同时减少用户不必要的用电开销。
[0031]作为优选，对于用电信息服务包括多种辅助功能，通过展示这些信息，提供给用户，以增加终端的易用性和人性化，以提高用电服务质量。用电信息服务包括:终端在主界面上显示用户电费余额查询、欠费提醒、欠费断电预警、断电、复电等；公共的信息的展示，主要包含天气、用电政策、用电宣传、日历时钟、使用说明等。
[0032]作为优选，嵌入式处理器采用SoC(System on Chip)片上系统，SoC系统具有微小型化、高可靠性、低功耗等特点，并且具有高度的模块化和扩展性；具备文件和目录管理、设备支持、多任务、网络支持、图形窗口以及用户界面等功能。该系统集成芯片在一个芯片上集成处理器、存储器、I/O接口、通讯接口等部件，实现信号采集、转换、存储、处理等功能。
[0033]作为优选，外围硬件主要包括用电部分的可控智能负荷设备和智能插座，发电部分的分布式电源及其逆变器，以及电力调节部分的储能。
[0034]电动汽车如果实现电动汽车向电网反送电(Vehicle-to-grid，V2G)功能，贝Ij可认为是储能设备，否则，则认为负荷设备。分布式电源的现场设备层包括数字电能量表、分布式电源及其控制器、分布式电源接入点测控单元以及保护开关等。数字电能量表实现对用户端计量，以RS-485通信的方式抄表，能统计电压越限时间和电压合格率，及时发现计量故障如电量飞走、停走、超差及时钟异常、电池欠压等信息。分布式电源控制器根据管理层指令控制分布式电源同步并网，并根据给定的控制模式和控制参考值实现对分布式电源的控制。
[0035]对于家庭负荷，根据用电特性不同，主要分为不可控设备、可控用能设备两大类。对于可控负荷，又分为智能设备和非智能设备。智能设备具有与智能