本發(fā)明涉及碳交易，更具體地說，本發(fā)明涉及一種具有碳計(jì)量功能的智能電表。

背景技術(shù)：

1、隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的重視程度不斷提升，碳減排已成為全球共識(shí)，在當(dāng)前碳交易市場日益興起的趨勢下，為用戶提供直觀的碳排放量數(shù)據(jù)，以方便用戶深入了解自身用電行為對環(huán)境的影響，并滿足企業(yè)和監(jiān)管機(jī)構(gòu)對碳排放精確計(jì)量和管理的需求。

2、傳統(tǒng)的智能電表主要結(jié)構(gòu)包括計(jì)量單元、通信單元、以及控制單元，通過對用戶用電量的精確測量，將數(shù)據(jù)經(jīng)由通信單元傳輸給電力系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對電能的有效管理；智能電表為用戶提供了用電信息的可視化，使用戶能夠更好地管理自身的能源消耗，促進(jìn)了能源的合理利用，推動(dòng)了電力行業(yè)朝著智能化方向發(fā)展。

3、但是其在實(shí)際使用時(shí)，仍舊存在一些缺點(diǎn)，如電表缺乏對碳排放的直接計(jì)量功能；現(xiàn)有電表在數(shù)據(jù)整合和功能擴(kuò)展方面存在局限性；無法為用戶實(shí)現(xiàn)碳計(jì)量全流程管理與查看。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供一種具有碳計(jì)量功能的智能電表系統(tǒng)，通過以下方案，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種具有碳計(jì)量功能的智能電表，其特征在于，包括微控制單元、通信模塊、可擴(kuò)展接口、用戶信息端、以及碳計(jì)量分析功能模塊，還包括：

4、電碳因子存儲(chǔ)模塊：用于響應(yīng)于主站分發(fā)給用戶的智能電表，以存儲(chǔ)智能電表對應(yīng)的電碳因子，并傳輸至碳計(jì)量計(jì)算模塊；

5、電使用數(shù)據(jù)采集模塊：用于響應(yīng)于智能電表用戶的用電過程，以獲取用戶用電信息，并傳輸至碳計(jì)量計(jì)算模塊；

6、碳計(jì)量計(jì)算模塊：基于電碳因子存儲(chǔ)模塊傳輸?shù)碾娞家蜃雍碗娛褂脭?shù)據(jù)采集模塊傳輸?shù)挠脩粲秒娦畔⑦M(jìn)行碳計(jì)量計(jì)算，以獲取碳計(jì)量數(shù)據(jù)，并傳輸至用電情況分析模塊；

7、用電情況分析模塊：用于對碳計(jì)量計(jì)算模塊傳輸?shù)奶加?jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋優(yōu)化操作，反饋優(yōu)化操作用于獲取碳計(jì)量數(shù)據(jù)對應(yīng)的碳因子合理報(bào)告；

8、功能擴(kuò)展模塊：用于根據(jù)用戶需求和目標(biāo)場景，對智能電表進(jìn)行功能擴(kuò)展操作，功能擴(kuò)展操作用于對智能電表增加功能單元；

9、所述微控制單元用于協(xié)調(diào)控制一種具有碳計(jì)量功能的智能電表的信息指令輸出設(shè)備，所述通信模塊為一個(gè)或多個(gè)通信設(shè)備的組合，用于實(shí)時(shí)收集各模塊輸出的信息文本，且為所有數(shù)據(jù)文本的中轉(zhuǎn)站，所述可擴(kuò)展接口為一種具有碳計(jì)量功能的智能電表的預(yù)留功能擴(kuò)展接口，所述用戶信息端包括智能電表的指示燈和顯示屏，用于接收一種具有碳計(jì)量功能的智能電表的信息輸出設(shè)備，所述碳計(jì)量分析功能模塊為一種具有碳計(jì)量功能的智能電表的碳計(jì)量功能分析模塊，其中包括所述電碳因子存儲(chǔ)模塊、所述電使用數(shù)據(jù)采集模塊、所述碳計(jì)量計(jì)算模塊、所述用電情況分析模塊、以及所述功能擴(kuò)展模塊。

10、優(yōu)選的，所述碳計(jì)量計(jì)算模塊，獲取碳計(jì)量數(shù)據(jù)，具體包括：

11、將電碳因子和用戶用電信息進(jìn)行匹配關(guān)聯(lián)操作，匹配關(guān)聯(lián)操作用于基于電表編號和采集時(shí)間獲取用戶用電信息對應(yīng)的電碳因子。

12、優(yōu)選的，所述碳計(jì)量計(jì)算模塊，獲取碳計(jì)量數(shù)據(jù)，具體包括：

13、基于單位時(shí)間t內(nèi)的各能源的供電量gf、各時(shí)間點(diǎn)時(shí)各能源供電量tgf、以及各能源對應(yīng)的電碳因子tef，計(jì)算在單位時(shí)間t內(nèi)第i種能源的分時(shí)電量系數(shù)tse，具體表示為：

14、

15、其中，i表示為供電能源的類別總數(shù)，i表示為供電能源類別的索引，t表示為單位時(shí)間，gfi，t表示為單位時(shí)間t內(nèi)的第i種能源的供電量，tefi表示為單位時(shí)間t內(nèi)的第i種能源對應(yīng)的電碳因子，tn表示為關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)的總數(shù)，tj表示為關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)的索引，ωj表示為第j個(gè)關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)時(shí)第i種能源供電量的權(quán)重，tgfi，tj表示為在第j個(gè)關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)時(shí)第i種能源供電量，關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)為電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的時(shí)刻。

16、優(yōu)選的，所述碳計(jì)量計(jì)算模塊，獲取碳計(jì)量數(shù)據(jù)，具體包括：

17、基于單位時(shí)間t內(nèi)各能源的平均供電量和單位時(shí)間t內(nèi)的各能源對應(yīng)的電碳因子平均值，計(jì)算第i種能源在各時(shí)間t時(shí)的瞬時(shí)能源占比系數(shù)ee，具體表示為：

18、

19、其中，i表示為供電能源的類別總數(shù)，i表示為供電能源類別的索引，egfi，t表示為單位時(shí)間t內(nèi)第i種能源的平均供電量，eefi表示為單位時(shí)間t內(nèi)的第i種能源對應(yīng)的電碳因子平均值，ki，t表示為修正系數(shù)。

20、優(yōu)選的，所述碳計(jì)量計(jì)算模塊，修正系數(shù)為第i種能源在時(shí)間t時(shí)供電量與單位時(shí)間t內(nèi)第i種能源的平均供電量的對比評估值。

21、優(yōu)選的，所述碳計(jì)量計(jì)算模塊，獲取碳計(jì)量數(shù)據(jù)，具體包括：

22、對單位時(shí)間t進(jìn)行劃分，獲取多個(gè)劃分時(shí)間段s，并對各劃分時(shí)間段計(jì)算分時(shí)電量系數(shù)和瞬時(shí)能源占比系數(shù)，基于各劃分時(shí)間段s對應(yīng)的分時(shí)電量系數(shù)和瞬時(shí)能源占比系數(shù)，計(jì)算碳計(jì)量總和cm，具體表示為：

23、

24、其中，p表示為單位時(shí)間t的劃分總數(shù)，s表示為單位時(shí)間劃分時(shí)段的索引，α表示為分時(shí)電量系數(shù)的權(quán)重，tses表示第s段劃分時(shí)段對應(yīng)的分時(shí)電量系數(shù)，β表示為瞬時(shí)能源占比系數(shù)的權(quán)重，ees表示為第s段劃分時(shí)段對應(yīng)的瞬時(shí)能源占比系數(shù)。

25、優(yōu)選的，所述用電情況分析模塊，獲取碳計(jì)量數(shù)據(jù)對應(yīng)的碳因子合理報(bào)告，具體包括：

26、對碳計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，按不同的用電區(qū)域、用電時(shí)間段、以及用戶類型進(jìn)行劃分，形成不同的數(shù)據(jù)子集；

27、對不同數(shù)據(jù)子集進(jìn)行反饋優(yōu)化操作，獲取多個(gè)碳排放規(guī)則，碳排放規(guī)則內(nèi)容包括碳排放量與用電時(shí)間的變化關(guān)系、碳排放量與用電用戶類型的關(guān)聯(lián)、以及碳計(jì)量數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)的對比結(jié)果；

28、基于同類型區(qū)域用戶的平均水平數(shù)據(jù)和國家標(biāo)準(zhǔn)的碳排放系數(shù)通過對比結(jié)果的偏差值的大小和正負(fù)情況，判斷碳計(jì)量數(shù)據(jù)對應(yīng)碳排放情況，以生成碳因子合理報(bào)告。

29、優(yōu)選的，所述用電情況分析模塊，碳因子合理報(bào)告包括基于碳排放規(guī)則生成的分析結(jié)果、對比結(jié)果和偏差數(shù)據(jù)、以及優(yōu)化調(diào)整建議。

30、本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)：

31、1、本發(fā)明通過碳計(jì)量計(jì)算模塊精確計(jì)算用戶用電量產(chǎn)生的碳排放量，為碳交易提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；

32、2、本發(fā)明通過對碳計(jì)量信息的計(jì)算流程的管理，以便于智能電表對用戶用電數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理；

33、3、本發(fā)明通過功能擴(kuò)展模塊增強(qiáng)智能電表的適應(yīng)性和功能性，滿足了不同用戶和場景的需求。

技術(shù)特征：

1.一種具有碳計(jì)量功能的智能電表，包括微控制單元、通信模塊、可擴(kuò)展接口、用戶信息端、以及碳計(jì)量分析功能模塊，其特征在于，還包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有碳計(jì)量功能的智能電表系統(tǒng)，其特征在于：所述碳計(jì)量計(jì)算模塊，獲取碳計(jì)量數(shù)據(jù)，具體包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有碳計(jì)量功能的智能電表系統(tǒng)，其特征在于：所述碳計(jì)量計(jì)算模塊，獲取碳計(jì)量數(shù)據(jù)，具體包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有碳計(jì)量功能的智能電表系統(tǒng)，其特征在于：所述碳計(jì)量計(jì)算模塊，獲取碳計(jì)量數(shù)據(jù)，具體包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有碳計(jì)量功能的智能電表系統(tǒng)，其特征在于：所述碳計(jì)量計(jì)算模塊，修正系數(shù)為第i種能源在時(shí)間t時(shí)供電量與單位時(shí)間t內(nèi)第i種能源的平均供電量的對比評估值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有碳計(jì)量功能的智能電表系統(tǒng)，其特征在于：所述碳計(jì)量計(jì)算模塊，獲取碳計(jì)量數(shù)據(jù)，具體包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有碳計(jì)量功能的智能電表系統(tǒng)，其特征在于：所述用電情況分析模塊，獲取碳計(jì)量數(shù)據(jù)對應(yīng)的碳因子合理報(bào)告，具體包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種具有碳計(jì)量功能的智能電表系統(tǒng)，其特征在于：所述用電情況分析模塊，碳因子合理報(bào)告包括基于碳排放規(guī)則生成的分析結(jié)果、對比結(jié)果和偏差數(shù)據(jù)、以及優(yōu)化調(diào)整建議。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種具有碳計(jì)量功能的智能電表，具體涉及碳交易領(lǐng)域，包括電碳因子存儲(chǔ)模塊、電使用數(shù)據(jù)采集模塊、碳計(jì)量計(jì)算模塊、用電情況分析模塊、以及功能擴(kuò)展模塊。一種具有碳計(jì)量功能的智能電表通過碳計(jì)量計(jì)算模塊精確計(jì)算用戶用電量產(chǎn)生的碳排放量，為碳交易提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；通過對碳計(jì)量信息的計(jì)算流程的管理，以便于智能電表對用戶用電數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理；通過功能擴(kuò)展模塊增強(qiáng)智能電表的適應(yīng)性和功能性，滿足了不同用戶和場景的需求。

技術(shù)研發(fā)人員：臧強(qiáng),周理想
受保護(hù)的技術(shù)使用者：青島乾程科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15