技术摘要：
本发明公开了一种用电计量控制空调系统及电网调峰调频方法，系统包括分户空调设备和电网调峰调频控制云平台；分户空调器与电网连接，从电网获取所需电能；分户用电计量控制单元连接于分户空调器，并通过有线或无线的方式通讯连接于电网调峰调频控制云平台，用于根据电  全部
背景技术：
近年来，随着人民生活水平的提高和电力负荷的快速增长，电网负荷峰谷差逐步 增大，与此同时，随机性、波动性、不可调度性的可再生能源大规模并网，导致电网的调峰问 题更加突出，也给电力调度造成一系列的困难。电力系统中电源及输配电设备均按照电网 高峰负荷规划建设，但电网高峰负荷持续时间较短，导致为满足高峰负荷需求而规划建设 的电力设备资产利用率较低。研究解决电网调峰问题、提高资产利用率是现阶段电网建设 面临的一个重要课题。 中国的电源结构以火电为主，大多数常规火电机组能够灵活调节出力的能力不足 额定容量的50％，当负荷峰谷差低于火电机组的调整范围时，需要部分小容量机组启停调 峰或压火调峰，甚至需投资建设更多的机组并改进火电机组的运行方式来满足调峰需求， 从而大幅增加了系统的运行成本。据统计，近年来中国电网负荷的峰谷差为38％～48％，以 辽宁电网为例，2011年辽宁电网峰值负荷为22362MW，低谷负荷为12708MW，峰谷差为 43.2％。调峰问题是电网运行中的基本问题。启停迅速、运行方式灵活的调峰技术符合电网 调峰技术的应用需求。在电力系统常规调峰技术中，相比于火电机组，水电机组启停迅速、 运行方式灵活，且调峰深度接近100％，但水电机组的建设受地理条件的限制，不能进行大 规模的推广应用。 为使电网稳定可靠运行及保证相应的电能质量，需对电网运行频率进行控制。频 率控制的本质为控制网内发电量与用电量的实时平衡，由一次调频、二次调频以及三次调 频来实现，一次调频在维持电网频率稳定中发挥着重要作用。同时，随着风力发电、光伏发 电等具有间歇性、不确定性及波动性特点的新能源发电大规模接入电网，其剧烈的功率波 动或故障退出都将会对电网频率稳定产生不容忽视的影响，且其自身不具备调频能力，常 规机组必须承担由此带来的调频任务。现阶段国内的调频电源主要为火电机组，然而由于 其存在响应速度慢、爬坡速率低的缺点，同时其动态特性受调频死区、调频上下限及机组迟 滞率等非线性因素影响，调频质量与灵活性难以满足要求甚至出现功率反调现象，这一情 形在孤立运行的区域电网中表现得尤为明显。虽然水电机组调频性能优于火电机组，但由 于其建设受地理条件限制，可提供的调频容量有限。 中国专利申请CN201710181805.4公开了一种基于电采暖系统及其控制方法，也是 仅从供热角度分析了在夜晚低谷电时段利用电蓄热锅炉蓄热降低系统运行费用的方法。 但上述电采暖设备毕竟仅在冬季运行，而夏季特别是南方夏季空调负荷是用电高 峰负荷产生的主要原因，因此如何解决夏季，特别是南方炎热地区的夏季空调负荷带来的 用电高峰问题，并连锁产生的发电厂和电网调峰调频需求，成为现今和未来电网安全经济 运行的巨大挑战。 4 CN 111600381 A 说　明　书 2/6 页
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种用电计量控制空调系统及电网调峰调 频方法，利用调峰调频云平台控制众多分户分布式的空调设备，从而实现众多分布式空调 设备响应电网的调峰调频需求。 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 一种用电计量控制空调系统，包括分户空调设备和电网调峰调频控制云平台； 所述分户空调设备包括分户空调器和分户用电计量控制单元；所述分户空调器与 电网连接，从电网获取所需电能；分户用电计量控制单元连接于所述分户空调器，并通过有 线或无线的方式通讯连接于所述电网调峰调频控制云平台，用于计量所连接的分户空调器 的用电量，以及根据电网调峰调频控制云平台的指令控制所述分户空调器的投入、退出或 变频功率调节，满足电网调峰调频的需求； 所述电网调峰调频控制云平台用于利用大数据、云计算、区块链或人工智能技术 中的一种或几种组合，从电网调度中心接受电网的调峰调频辅助服务指令，并根据调峰调 频辅助服务指令通过分户用电计量控制单元控制分户空调器的投入、退出或变频功率调 节，从而实现对电网调峰调频需求的响应。 进一步地，所述分户空调器为分体式空调、挂壁式空调、立柜式空调、窗式空调、吸 顶空调、风管式空调、水冷式空调、冷媒式空调、蓄冷式空调或中央空调中的任意一种或组 合。 作为一种优选方式，所述分户用电计量控制单元集成在分户空调器的内部；对于 分体式空调，所述分户用电计量控制单元集成在分户空调器的室内机或室外机的内部。 作为另一种优选方式，所述分户空调器为现有设备，通过加装一个外挂的分户用 电计量控制单元，实现对分户空调器的投入、退出或变频功率调节的控制。 作为另一种优选方式，所述分户空调器为现有设备，通过将其电源插头连接在带 分户用电计量控制单元的电源插座或插线板上，实现对分户空调器的投入、退出或变频功 率调节的控制。 进一步地，所述分户用电计量控制单元通过无线或有线的方式连接互联网，通过 互联网通讯连接手机终端，用于通过手机终端实现对所述分户用电计量控制单元进行用电 计量数据显示、调峰调频服务类型选择、分户空调器的控制、服务费用结算。 进一步地，所述分户用电计量控制单元包括用电计量模块，所述用电计量模块包 括符合电力行业技术规范要求的用电计量芯片。 进一步地，所述分户用电计量控制单元还包括安全控制模块，所述安全控制模块 包括符合电力行业技术规范要求的安全芯片。 进一步地，，所述安全控制模块的加密算法采用SM1加密算法。 进一步地，所述分户用电计量控制单元具有电量计量功能，并且通过有线或无线 的方式通讯连接于所述电网调峰调频控制云平台，所述电网调峰调频控制云平台控制各个 分户空调设备进行电网调峰调频辅助服务获得收益，通过分户用电计量控制单元计量得到 的电量在各个分户空调设备所属用户之间进行收益分摊。 进一步地，所述分户用电计量控制单元和电网调峰调频控制云平台采用区块链技 术，各个分户空调设备所属用户参与调峰调频的耗电量信息或参与电网调峰调频辅助服务 5 CN 111600381 A 说　明　书 3/6 页 的交易信息被不可篡改地分布式地存储在各个分户用电计量控制单元内的区块链模块内， 每个分户用电计量控制单元为区块链网络中的一个节点。 本发明还提供一种利用上述用电计量控制空调系统的电网调峰调频方法，具体 为： 对分户或楼宇新用户，安装带分户用电计量控制单元的分户空调器；对已经有分 户空调器的老用户，通过改造在分户空调器上加装分户用电计量控制单元，或安装带分户 用电计量控制单元的插座或插线板，并使分户空调器的电源插头连接在带分户用电计量控 制单元的插座或插线板上； 在手机终端上安装空调调峰调频应用程序，通过空调调峰调频应用程序设置参与 电网调峰调频辅助服务的支付和结算方式，并根据分户空调设备所属用户的类型、所用的 分户空调器的耗电功率以及所用的分户空调器是否为变频空调，选择用户参与电网调峰调 频辅助服务的类型和参与时段； 通过分户用电计量控制单元接通分户空调器的电源，利用手机终端和/或空调遥 控器将所述分户用电计量控制单元连接到电网调峰调频控制云平台； 所述电网调峰调频控制云平台从电网调度中心获得下个时段需要电网调峰调频 控制云平台参与调峰调频的负荷总量； 所述电网调峰调频控制云平台根据分户或楼宇的分户空调设备所收集的空调室 内温度，通过分户用电计量控制单元控制室内温度较高的分户空调器在电网调峰调频负荷 需求增加时段投入空调设备耗电增加工作模式，通过分户用电计量控制单元控制室内温度 较低的分户空调器在电网调峰调频负荷需求减小时段切除或减小空调设备耗电运行模式， 同时满足用户的空调用冷需求； 所述电网调峰调频控制云平台根据第一预设时间间隔内分户空调设备参与电网 调峰调频辅助服务的时长和报价，计算其辅助服务收益，所述分户空调设备所属用户通过 手机终端接收电网调峰调频控制云平台支付的分户空调设备参与电网调峰调频辅助服务 的费用； 所述电网调峰调频控制云平台根据第二预设时间间隔内整个电网调峰调频控制 云平台所控制的所有分户空调设备为电网整体提供的电网调峰调频辅助服务的容量和时 长，计算所述电网调峰调频控制云平台的整体辅助服务收益，与电网进行第二预设时间间 隔内的整体辅助服务收益结算，或采用记账模式按天、周、月、季度，与电网统一结算电网调 峰调频整体辅助服务收益。 本发明的有益效果在于： 1、通过云平台统一调度千家万户的分户空调设备，可以实现一年四季的电网调峰 调频需求。 2、可以降低分户空调设备的电费消耗，通过低谷电价或参与电网调峰调频获得额 外的收益，从而使得空调设备的业主的运行费用最低。 3、区块链云平台能够联合众多的分布式空调设备，为电网提供最优化的调峰调频 辅助服务，而且辅助服务的交易和补偿收益均通过区块链网络在分布式空调设备内部进行 分摊，使得分布式空调设备业主获得调峰调频辅助服务收益。 4、由于电网调峰调频交易和电力交易数据被不可篡改和分布式地存储在区块链 6 CN 111600381 A 说　明　书 4/6 页 网络中，可以保证数据安全和交易的公平性。 附图说明 图1为本发明实施例1的系统结构示意图； 图2为本发明实施例1中电网调峰调频控制云平台与众多分户空调设备的连接示 意图； 图3为本发明实施例2的系统结构示意图； 图4为本发明实施例3中电源插座的结构示意图； 图5为本发明实施例4中插线板的结构示意图。