本實用新型涉及微電網(wǎng)領(lǐng)域，特別涉及用戶側(cè)微電網(wǎng)的戶用雙向計量、監(jiān)控和能效管理終端。

背景技術(shù)：

21世紀初期，在世界范圍內(nèi)接連發(fā)生幾次大面積停電事故，大規(guī)模電力系統(tǒng)集中式發(fā)電運行難度大、電能質(zhì)量難以滿足用戶較高要求等弊端日益凸顯。同時，能源危機、環(huán)境污染也受到全球關(guān)注，僅僅依靠擴大電網(wǎng)規(guī)模顯然不能解決這些問題。分布式發(fā)電作為集中式發(fā)電的有效補充應運而生，它具有污染少、能源利用效率高、安裝地點靈活等諸多優(yōu)點。通過微電網(wǎng)的方式，按照自用為主、富余上網(wǎng)、因地制宜、有序推進的原則，在用戶側(cè)積極發(fā)展和規(guī)?；尤敕植际诫娫矗行Ы鉀Q了大型集中電網(wǎng)的許多潛在問題。

戶用雙向計量、監(jiān)控和能效管理終端，作為用戶側(cè)微電網(wǎng)的重要控制裝置，可用于單層結(jié)構(gòu)的家庭/樓宇級用戶微電網(wǎng)的一體化監(jiān)控和管理，能夠?qū)崿F(xiàn)雙向高精度計量、電能計量計費、電能質(zhì)量監(jiān)測和家庭用電優(yōu)化調(diào)度等功能，可滿足與微電網(wǎng)中央控制器、能量管理系統(tǒng)的接口要求，提高用戶側(cè)微電網(wǎng)的運行效率、可靠性及安全性。然而，目前戶用雙向計量、監(jiān)控和能效管理終端仍存在諸多缺陷：通信接口種類繁多，沒有提出提高通信可靠性的有效方法；沒有統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范，單規(guī)格產(chǎn)品產(chǎn)量小、成本高，不利于大規(guī)模推廣利用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的主要目的在于，針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供用戶側(cè)微電網(wǎng)的戶用雙向計量、監(jiān)控和能效管理終端，單層結(jié)構(gòu)的家庭/樓宇級用戶微電網(wǎng)的一體化監(jiān)控和管理，能夠?qū)崿F(xiàn)雙向高精度計量、電能計量計費、電能質(zhì)量監(jiān)測和家庭用電優(yōu)化調(diào)度等功能，可滿足與微電網(wǎng)中央控制器、能量管理系統(tǒng)的接口要求，非常適于廣泛推廣與使用。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下。

用戶側(cè)微電網(wǎng)的戶用雙向計量、監(jiān)控和能效管理終端，包括主控制芯片、顯示模塊、終端通信模塊、日志存儲模塊、底層設(shè)備通信模塊和雙向計量模塊，主控制芯片與顯示模塊之間通過高速輸入輸出接口連接，主控制芯片與終端通信模塊之間通過以太網(wǎng)通信接口、Wi-Fi(Wireless-Fidelity，無線網(wǎng)絡)通信接口連接，主控制芯片與日志存儲模塊之間通過SPI（串行外設(shè)接口，Serial Peripheral Interface）連接，主控制芯片與底層設(shè)備通信塊之間通過以太網(wǎng)通信接口、RS485通信接口、CAN(控制器局域網(wǎng)，Controller Area Network)通信接口連接，主控芯片與雙向計量模塊之間通過RS485通信接口連接。

進一步的，所述的適用于用戶側(cè)微電網(wǎng)的戶用雙向計量、監(jiān)控和能效管理終端，其特征在于：終端通信模塊負責一體化終端與戶用微電網(wǎng)中央控制器、手持終端等設(shè)備之間的相互通信，包括以太網(wǎng)通信和無線通信；顯示模塊以LCD（液晶顯示器，Liquid Crystal Display）的方式顯示設(shè)備的運行狀態(tài)，自定義運行參數(shù)以及查看日志；底層設(shè)備通信模塊提供底層接口，與不具備以太網(wǎng)功能的設(shè)備（分布式電源、負荷和其它輔助設(shè)備）進行互聯(lián)；日志存儲模塊對運行日志進行存儲，以便對系統(tǒng)進行診斷和分析；雙向計量模塊采集用戶出口的電能數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)計量上傳等功能。

進一步的，所述的適用于用戶側(cè)微電網(wǎng)的戶用雙向計量、監(jiān)控和能效管理終端，其特征在于：所述的主控制芯片為芯片stm32F407，基于高性能的ARM?Cortex-M4F內(nèi)核，工作頻率高達168MHz，并帶有1M的高速Flash和196K的SRAM。

進一步的，所述的適用于用戶側(cè)微電網(wǎng)的戶用雙向計量、監(jiān)控和能效管理終端，其特征在于：所述的終端通信模塊包括以太網(wǎng)通信模塊、Wi-Fi通信模塊，其中以太網(wǎng)通信模塊采用芯片DP83848C，Wi-Fi通信模塊采用USR-WIFI232-G模塊。

進一步的，所述的適用于用戶側(cè)微電網(wǎng)的戶用雙向計量、監(jiān)控和能效管理終端，其特征在于：所述的底層設(shè)備通信模塊包括以太網(wǎng)通信模塊、Wi-Fi通信模塊、RS485通信模塊和CAN通信模塊，其中以太網(wǎng)通信模塊采用芯片DP83848C， RS485電平轉(zhuǎn)換模塊采用芯片ADM2483，CAN差分電平轉(zhuǎn)換模塊采用芯片PCA82C503。

進一步的，所述的適用于用戶側(cè)微電網(wǎng)的戶用雙向計量、監(jiān)控和能效管理終端，其特征在于：所述的日志儲存模塊包括大容量SD卡（安全數(shù)碼卡，Secure Digital Memory Card）和串行Flash，SD卡兼容金士頓、三星等市場化品牌，串行Flash采用Winbond公司的W25Q16BV。

進一步的，所述的適用于用戶側(cè)微電網(wǎng)的戶用雙向計量、監(jiān)控和能效管理終端，其特征在于：所述的顯示模塊采用廣州大彩電子有限公司開發(fā)的LCD模塊，通過高速輸入輸出接口與主控芯片進行數(shù)據(jù)交換。

進一步的，所述的適用于用戶側(cè)微電網(wǎng)的戶用雙向計量、監(jiān)控和能效管理終端，其特征在于：所述的雙向計量模塊由MCU（微控制單元，Microcontroller Unit）、RS485通信模塊、計量單元和存儲模塊構(gòu)成，MCU采用stm32F205芯片，保證與主控制芯片正常通信的同時與計量單元進行大量交互，RS485通信模塊用于與主控芯片通信，計量單元同時兼容三相計量和單相計量，存儲模塊用于存儲寄存器配置信息以及出廠信息。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型適用于用戶側(cè)微電網(wǎng)的戶用雙向計量、監(jiān)控和能效管理終端具有多種通信方式，包括高速輸入輸出接口通信、以太網(wǎng)通信、Wi-Fi通信、SPI通信、RS485通信和CAN通信。當本實用新型適用于用戶側(cè)微電網(wǎng)的戶用雙向計量、監(jiān)控和能效管理終端任何一種通信方式發(fā)生故障時，其他通信方式仍能正常工作，提高了通信可靠性。本實用新型采用統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范，滿足與微電網(wǎng)中央控制器、能量管理系統(tǒng)的接口要求，非常適合大規(guī)模推廣利用。

附圖說明

圖1是本實用新型一種適用于用戶側(cè)微電網(wǎng)的戶用雙向計量、監(jiān)控和能效管理終端總體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施方式，對本實用新型進行進一步詳細說明。需指出的是，本實用新型的如下實例若涉及軟件程序部分，均是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以參照現(xiàn)有技術(shù)編程實現(xiàn)的。

請參閱圖1，本實用新型適用于用戶側(cè)微電網(wǎng)的戶用雙向計量、監(jiān)控和能效管理終端，包括主控制芯片、顯示模塊、終端通信模塊、日志存儲模塊、底層設(shè)備通信模塊和雙向計量模塊，主控制芯片與顯示模塊之間通過高速輸入輸出接口連接，主控制芯片與終端通信模塊之間通過以太網(wǎng)通信接口、Wi-F通信接口連接，主控制芯片與日志存儲模塊之間通過SPI連接，主控制芯片與底層設(shè)備通信塊之間通過以太網(wǎng)通信接口、RS485通信接口、CAN通信接口連接，主控芯片與雙向計量模塊之間通過RS485通信接口連接。

主控制芯片為芯片stm32F407，基于高性能的ARM?Cortex-M4F內(nèi)核，工作頻率高達168MHz，并帶有1M的高速Flash和196K的SRAM；通信模塊包括SPI模塊、以太網(wǎng)通信模塊、Wi-Fi通信模塊、RS485通信模塊和CAN通信模塊，其中以太網(wǎng)通信模塊采用芯片DP83848C，Wi-Fi通信模塊采用USR-WIFI232-G模塊，RS485電平轉(zhuǎn)換模塊采用芯片ADM2483，CAN差分電平轉(zhuǎn)換模塊采用芯片PCA82C503；日志儲存模塊包括大容量SD卡和串行Flash，SD卡兼容金士頓、三星等市場化品牌，串行Flash采用Winbond公司的W25Q16BV；顯示模塊采用廣州大彩電子有限公司開發(fā)的LCD模塊；雙向計量模塊由MCU、RS485通信模塊、計量單元和存儲模塊構(gòu)成，MCU采用stm32F205芯片，RS485通信模塊用于與主控芯片通信，計量單元同時兼容三相計量和單相計量，存儲模塊用于存儲寄存器配置信息以及出廠信息。

本實用新型適用于用戶側(cè)微電網(wǎng)的戶用雙向計量、監(jiān)控和能效管理終端可以通過終端通信模塊實現(xiàn)一體化終端與戶用微電網(wǎng)中央控制器、手持終端等設(shè)備之間的相互通信；可以通過顯示模塊以LCD的方式顯示設(shè)備的運行狀態(tài)，自定義運行參數(shù)以及查看日志；可以通過底層設(shè)備通信模塊與不具備以太網(wǎng)功能的設(shè)備（分布式電源、負荷和其它輔助設(shè)備）進行互聯(lián)；可以通過日志存儲模塊對運行日志和關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行存儲，以便對系統(tǒng)進行診斷和分析；可以通過雙向計量模塊采集用戶出口的電能數(shù)據(jù)，實現(xiàn)計量上傳等功能。

根據(jù)上述說明書的揭示和教導，本實用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實施方式進行適當?shù)淖兏托薷?。因此，本實用新型并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式，對本實用新型的一些修改和變更也應當落入本實用新型的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本實用新型構(gòu)成任何限制。