技术摘要：
本发明公开了一种电力物联网随器量测系统及方法，属于电能计量及智能用电技术领域,特别是一种随器量测系统及方法。该系统包括：平台层、终端层、节点层以及设备层，设备层设有随器计量单元，节点层设有电表单元，电表单元与随器计量单元通信连接，电表单元与随器计量单  全部
背景技术：
当前，能源发展呈现集中式与分布式供给并存的趋势，供给关系由单向响应需求 向供需多元、双向互动转变，用能模式由单一能源向多能互补、综合能效优化发展。同时，城 镇化进程及电能替代战略的推进，带来了电力负荷的快速增长。部分地区的季节性、时段性 缺电问题表现突出，夏季负荷高峰期电力缺口严重，仅对工业负荷进行调控已无法满足电 网安全运行要求。与此同时，居民空调负荷在全部用电负荷中比重日增，峰值负荷占比可达 总体负荷的30%-40%，具备巨大的可调节能力。 电网企业为应对能源消费发展新形势，进一步延伸用户负荷感知层级，实现电网 与分布式能源和用户侧储能、用能等设备的灵活互动，提升电网整体能效水平，满足客户日 益多样的服务需求。而目前基于电力线载波通信的用电信息采集系统仅仅深入到用户级， 功能包括传统的用电信息采集业务。为了提高能源网络的综合能源服务质量，需要对于电 网负载的更细节测量、统计和控制，而且不影响目前电力线载波通信的架构设计和应用。 如何实现动态感知用户用电行为，深度感知低压用户负荷特性，为用户提供用电 设备安全预警、健康管理、安全监控等用电侧数据服务，进一步挖掘客户能源互联网的数据 资源，充分挖掘可调负荷潜力，向电力用户、政府企业等主体提供增值服务，打造全新的家 庭智慧用能服务生态圈，提升客户服务质量，推动电网能源转型，带动产业链上下游企业共 同发展，为能源互联网战略提供实践依据，是摆在本领域技术人员急需解决的一道难题。
技术实现要素：
本发明提出了一种电力物联网随器量测系统及方法，旨在动态感知用户用电行 为。 本发明采用如下技术方案： 一种电力物联网随器量测系统，包括：平台层、终端层、节点层以及设备层；所述设备层 用于采集用电器用电数据；所述节点层用于采集节点用电数据，并将用电器用电数据以及 节点用电数据传输至终端层；所述终端层用于将节点用电数据以及用电器用电数据转发至 平台层；所述平台层用于存储来自终端层的数据，并接受用户查询。 进一步地，所述设备层设有随器计量单元，所述节点层设有电表单元，所述电表单 元与所述随器计量单元通信连接，所述电表单元与所述随器计量单元组成星型网络，所述 星型网络以所述电表单元为核心，以所述随器计量单元为分支点；随器计量单元用于采集 用电器用电数据，并将用电数据传输至电表单元。 进一步地，所述平台层设有主站，所述终端层设有集中器，所述集中器与所述主站 通信连接，所述集中器与所述电表单元通信连接，所述集中器用于将来自电表单元的用电 4 CN 111610361 A 说　明　书 2/6 页 数据转发至主站，所述主站通过集中器实现对随器计量单元的数据采集、状态监测和实时 控制。 进一步地，所述随器计量单元、所述集中器以及所述电表单元均设有电力线载波 通信模块，所述随器计量单元与所述电表单元通过所述电力线载波通信模块通信，所述电 表单元与所述随器计量单元通过所述电力线载波通信模块通信，所述所述电表单元以及所 述集中器均接入电力线网络。 进一步地，所述集中器与所述电表单元组成树形网络，所述电表单元至少为两个， 该树形网络以所述集中器为主干，以电表单元为分支。 进一步地，所述主站设有档案登记模块，所述档案登记模块用于接收并记录外部 智能终端发送的档案信息，所述档案登记模块还用于将档案信息下发至所述集中器以及所 述电表，所述档案信息包括用电器资产信息。 进一步地，所述集中器设有轮询模块，所述轮询模块向所述电表单元发送轮询命 令，并接收所述电表单元周期性冻结数据。 进一步地，所述随器计量单元设有主动上报模块，所述主动上报模块接受所述随 器计量单元采集的周期性冻结数据、随机触发性事件以及随机触发性状态，并将周期性冻 结数据、随机触发性事件以及随机触发性状态发送至所述电表单元。 进一步地，所述随器计量模块设有用电信息采集模块、电能计量模块、谐波计量模 块以及冻结模块；所述用电信息采集模块用于检测用电器的电压、电流、功率、功率因数，形 成瞬时用电数据；所述电能计量模块用于检测用电器的电能消耗，形成电能消耗数据；所述 谐波计量模块用于对用电器电流回路的谐波分量进行测量以及对其用电的谐波指标进行 评价，形成谐波数据；所述冻结模块用于针对计量过程中特定时间点进行数据冻结，形成冻 结数据；所述瞬时用电数据、所述电能消耗数据所述谐波数据以及所述冻结数据分别通过 主动上报模块上报至所述电表单元。 进一步地，包括以下步骤： 步骤100：用户将户内用电器档案信息上传至主站； 步骤200：主站将档案信息下发至集中器以及电表； 步骤300：户内用电器采取主动上报方式，通过随器计量单元把用电器用电数据上报到 电表单元，用电器用电数据包括：异常事件、动作事件以及周期数据； 步骤400：集中器轮询收集来自电表单元的数据，并转发至主站； 步骤500：主站存储来自集中器的数据； 步骤600：用户登录主站查询用电器用电数据。 本发明的积极效果如下： 本发明公开了一种电力物联网随器量测系统及方法，包括:  平台层、终端层、节点层以 及设备层，所述设备层用于采集用电器用电数据；所述节点层用于采集节点用电数据，并将 用电器用电数据以及节点用电数据传输至终端层；所述终端层用于将节点用电数据以及用 电器用电数据转发至平台层；所述平台层用于存储来自终端层的数据，并接受用户查询。 1.本发明公开的电力物联网随器量测系统及方法，使能源互联网向下延伸至设备 级用电信息采集，实现了对单个用电设备的用电信息进行统计分析，设备智能识别，设备用 电控制，设备安全防护等。 5 CN 111610361 A 说　明　书 3/6 页 2.本发明设计的网络架构以及网络拓扑形式，再此基础上可设计出符合物联网通 信的通信协议，满足随器计量模块对各类电器设备计量和控制功能的实现，解决了家庭用 能设备负荷感知数据交互接口、设计标准不统一的问题，实现了随器计量模块对用能设备 的深度感知。 3.本发明确定了随器量测模块与低压用电设备之间的通信机制，实现了对家庭用 能设备的即插即用和泛在接入。 4.采用本发明设计的电力物联网随器量测系统及方法，可实现对低压用户负荷的 精准调控，具备用电设备信息深度感知和本地实时控制功能；可实现对居民户内用电器的 快速控制，实现毫秒级响应，保障随器量测模块与低压用电设备的实时通信。 5.本发明的推广实施，可将大数据，人工智能以及云计算等先进技术应用到电力 行业。最终做到从变电站级/用户级/设备级的三级采集、分析、控制，形成基于电力采集的 能源互联网的完整性网络。 附图说明 图1为本发明实施方式总体框架示意图； 图2为本发明实施方式网络拓扑结构示意图。