智能电网下电动汽车充馈电分析与设计(4)

图4 电力系统监控设计接口图

3. 2 电动汽车到智能表计的电能计量

智能电网下电动汽车的频繁投入和推出，潮流的双向流动，需要精确计量双向电能和电价。智能电网下时间顺序记录、电价的实时变化、电能计费、实时信息采集等都需要有统一的、精确的时间基准，对用户来说，需要通过智能设备对电价信息的精确捕捉并且在不同电价时控制器应做出对用户方有利的充馈电选择，以达利益最大化。采用IEEE 1588 精密时间协议可确保重要节点负荷、功率等采集量在同一时间断面上，具体通过替换以太网物理层并增加IEEE 1588 PTP 软件加到现有的产品( 如智能电表) 设计中，就可以实现纳秒级的时间同步。精确的时间同步是准确计量电能的前提条件。

智能电表将采用嵌入式系统实现，并且具备较强的网络功能，而用户网关则部署在个人电脑和智能电表上。由于互动用电方式下，用电的计量值受多种因素影响，从信号论的观点看，智能电表在一定时间内采集的计量值是一种典型的时间序列。它可以实时或准实时的多种计量值，如用电量、用电功率、电压、电流和其他信息，馈电电能计量信息流程如图5 所示。

图5 馈电电能计量

家域网是通过局域网技术，将智能电表、用户网关和各类智能家电连接成一个有机的整体; 用户网关是外网与家域网的接口，通常部署在其他设备中( 如个人电脑、智能电表) 。从通信的角度，AMI 网络具体采用何种通信媒质，并没有定论，但根据国际电工委员会( IEC) 的规划，通信过程必然会建立在TCP /IP 协议的基础上，采用与IEC 61850 标准一致的应用层协议。实际应用采取固定的双向通信网络，能把表计信息( 包括故障报警和装置干扰报警) 接近于实时地从电表传到数据中心，是全部高级应用的基础。

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