CN102066952A

CN102066952A - 对电流馈入量的防操控检测

Info

Publication number: CN102066952A
Application number: CN2008801298114A
Authority: CN
Inventors: R·法尔克; U·迈尔
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2008-06-13
Filing date: 2008-06-13
Publication date: 2011-05-18
Also published as: US20110098954A1; EP2286249A1; WO2009149731A9; WO2009149731A1

Abstract

例如出于经济或生态考虑，许多家庭越来越多地安装用于从可再生能源中给自身供电的设备。如果一个家庭产生比其自身使用所需的电力更多的电力，则该家庭可以将多余的电流量馈入到电网中。为了促进对相应设备的投资，在许多国家都对馈入电流的款项进行补贴，使得可以对于馈入电流结算比较高的报酬。因此，存在操控用于测量馈入电流量的电表的高度动机。本发明提供一种用于对电流馈入量进行防操控检测的系统，其中可以重建实际产生的电流量与所馈入的电流量之间的平衡。

Description

对电流馈入量的防操控检测

技术领域

本发明涉及用于对电流馈入量进行防操控检测的一种系统和一种电流馈入电表。

背景技术

例如出于经济或生态考虑，许多家庭越来越多地安装用于给自身供电的设备。如果一个家庭产生比其自身使用所需的电力更多的电力，则该家庭可以将多余的电流量馈入电网中。

该馈入的电能以其最简单的形式通过常规的电表来测量，该电表在电流馈入到电网中的时间内反向运行。在该时间内，所记录的家庭电能消耗被减少所馈入的电流量。此外，存在能够单独测量所消耗的电流量和所馈入的电流量的电表。

因此，在合适的技术措施—例如电网同步的情况下，原则上存在当自身发电超过自身电流需求时将自身电流馈入到EVU电网(供电企业)中的可能性。

为此，通常例如以屋面或屋顶上的光伏设备或太阳能发电设备、生物气体发电设备或者风力发电设备的形式将可再生能源转换成电流。为了促进对相应设备的投资，在许多国家都对馈入电流的款项进行补贴，使得可以对于馈入电流结算比较高的报酬。在德国，这例如通过可再生能源法(EEG)来规定。

因此，存在操控用于测量馈入电流量的电表的高度动机。为此，例如将不是用可再生能源产生的而是之前相对廉价地通过公共供电网所购买的电流馈入到电网中。通过这种方式尝试获得对馈入电能的高额补贴款项。

如今公知的电表受到防止操控的保护，以便保证由电表所检测的电流量对应于实际消耗的电流量或所馈入的电流量。如果测量数据被远程询问(Remote Metering(遥测))，则电表与EVU的询问系统之间的通信以加密方式受到保护。但是这未阻止用户出于欺诈意图馈入并且由此测量通过常规方式所购买的电流。

发明内容

因此，本发明的任务是说明一种用于对电流馈入量进行防操控检测的系统，其中可以重建所产生的电流量与所馈入的电流量之间的平衡。

该任务通过具有权利要求1和8的特征的系统和电流馈入电表来解决。本发明的有利扩展方案在从属权利要求中说明。

根据本发明，一种用于对电流馈入量进行防操控检测的系统具有至少一个发电单元，所述发电单元具有用于检测由所述发电单元产生的电流量的集成电表。此外，该系统具有用于检测由所述发电单元所馈入的电流量的电流馈入电表和用于将关于检测到的所产生电流量的信息传输给所述电流馈入电表的传送设备。所述电流馈入电表被设立为使得根据可预先给定的标准从检测到的所产生电流量和检测到的所馈入电流量中确定防操控的电流馈入量。

为了避免操控，根据本发明例如在各个光伏模块中分散地集成有检测所产生的电流量的电表。信息然后被传输给中央布置的电流馈入电表，使得可以进行所馈入的电流量与实际产生的电流量之间的比较。因此有利地保证：可以按照占馈入电流量的比例来确定实际以受补贴方式所产生的电流。

根据本发明的一个有利的扩展方案，电流馈入电表可以由电网运营商通过远程询问读取，其中在读取时，关于检测到的所产生电流量和检测到的所馈入电流量的信息被传送给电网运营商。通过这种方式，向其提供电流的电网运营商可以进行分析。在此，例如也可以规定，附加地一并传输提醒消息。

根据本发明的一个特别优选的实施方式，为了由电流馈入电表确定防操控的电流馈入量，在考虑到电流传输时的损失的情况下对检测到的所产生电流量和检测到的所馈入电流量进行比较，并且据此对检测到的所馈入电流量进行修正。由此，有利地在所产生的电能量与所馈入的电能量之间进行一致性检查。效率—例如在从发电单元到电流馈入电表的电能输送时的损失—在这样的一致性检查时被考虑。因此，例如将百分比折扣包括在内，即在所产生的电流量为127kWh和效率为80％的情况下，检测到的所产生电流量为127kWh·0.8＝101.6kWh。

基于该信息，例如可以将所馈入的电流量限制在可证实由光伏模块产生的电流量。发电单元与电流馈入电表之间的另外的元件—例如逆变器—导致另外的损失，并且可以相应地在确定检测到的所产生电流量时加以考虑。

根据本发明的另一有利的扩展方案，附加地由传输设备将用于认证发电单元的信息传输给电流馈入电表，并且由电流馈入电表来检验用于认证发电单元的信息。通过这种方式，有利地实现各个发电单元与电流馈入电表之间的绑定。例如，可以将在家庭中存在的太阳能模块的标识录入到列表中。然后，仅从列出的太阳能模块中取得测量数据。这例如可以通过受保护的管理界面来管理。因此，例如已签订有馈电协议并且运行电流馈入电表的供电企业可以将电流馈入电表配置为使得所述电流馈入电表仅从所配置的太阳能模块接受和分析测量数据。

用于对电流馈入量进行防操控检测的本发明电流馈入电表具有用于检测由发电单元所馈入的电流量的设备、以及用于从所述发电单元接收关于所产生的要馈入的电流量的信息的通信设备。所述电流馈入电表被设立为使得可以根据可预先给定的标准从接收到的所产生电流量和检测到的所馈入电流量中确定防操控的电流馈入量。

附图说明

下面根据附图用实施例进一步阐述本发明。

图1示出用于对电流馈入量进行防操控检测的本发明系统的一个可能实施方式的示意图；

图2示出用于对电流馈入量进行防操控检测的本发明系统的另一可能实施方式的示意图。

具体实施方式

图1示出具有多个太阳能电池102的光伏模块101。光伏模块101通过两个电流线103向外传输所产生的电能。

此外，光伏模块101具有集成的电表104，利用该电表104检测和存储所产生的电流量。

此外，光伏模块101具有通信模块105，通过该通信模块105可以询问当前由集成的电表104所测量的电流量值。

可选地或者补充地，也可以设置上面显示所检测的电流量的显示装置。

通信通过单独的接口例如串行地(RS232，USB)或者无线地(IEEE 802.15.4，ZigBee，WLAN)进行。在特别有利的扩展方案中，该通信通过电力线通信(PowerLine Communication)、即通过电流线进行。

电表104优选地存储光伏模块101的标识符—例如序列号—以及密钥。该密钥例如是用于对称加密方法的对称密钥或者用于非对称加密方法的私钥。这样的话，所提供的关于检测到的所产生电流量的信息可以附加地通过加密校验和(消息认证码，数字签名)被保护免受操控。

由光伏模块所产生的电流通过电流馈入电表106被馈入到EVU电网207中。

附加地，利用电力线通信通过电流线103传输关于检测到的所产生电流量的信息给电流馈入电表106并且传输光伏模块101的标识符。

首先，由电流馈入电表106例如通过与授权的光伏模块的列表进行比较来检验光伏模块101的标识。仅从授权的光伏模块中取得测量数据。所接收的加密校验和可以在使用所存储的被分配给光伏模块的密钥(用于对称加密方法的对称密钥，用于非对称方法的公钥)的情况下被检验。在成功检验以后，由电表106通过将检测到的所产生电流量和检测到的所馈入电流量进行比较按照占总馈入电流量的比例来确定实际以受补贴方式所产生的电流。

图2示出具有4个分别如图1所示那样被设立的光伏模块201至204的设施。

由4个光伏模块201至204所产生的电能被转发给逆变器205。该逆变器205从由4个光伏模块201至204所产生的直流电流中产生适于馈入到EVU电网中的交流电流。

现在，由逆变器205所产生的交流电流通过电表206被馈入到EVU电网207中。

根据本发明的电流馈入电表206被设立用于接收由光伏模块201至204的通信模块105所传送的关于检测到的所产生电流量的信息。

如果现在例如应当进行一致性检查，则电表206可以读取光伏模块201至204的当前电流量值并且将这些电流量值与所测量的馈入电流量相比较。在此，优选地考虑整个设施的效率，即例如分别在光伏模块201至204中出现的电能损失和在逆变器205中出现的电能损失。

根据一个实施方式，当可证实为产生的电流量已经被馈入时，电流的馈入被电流馈入电表206停止。

可替代地，一致性检查也可以由电网运营商来进行，所通过的方式是将关于检测到的所产生电流量和检测到的馈入电流量的信息传送给电网运营商。

在一个替代的实施方式中，逆变器205接收由光伏模块201至204的相应通信模块105所传送的关于检测到的所产生电流量的信息，测量所输送的电流量，并且通过将该信息与测量到的所输送电流量相比较来执行一致性检查。此外，逆变器可以具有通信模块(未示出)，借助于该通信模块，逆变器可以将信息传输给电流馈入电表206。该信息可以是一致性检查的结果、或者由光伏模块201至204的相应通信模块105所传送信息的集合信息，例如相应电流量值的和可选地减去在电流传输期间和/或在逆变器205中出现的电能损失。

Claims

1.一种用于对电流馈入量进行防操控检测的系统，具有

-至少一个发电单元，具有用于检测由所述发电单元所产生的电流量的集成电表；

-电流馈入电表，用于检测由所述发电单元所馈入的电流量；

-传送设备，用于将关于检测到的所产生电流量的信息传输给所述电流馈入电表；

-其中所述电流馈入电表根据可预先给定的标准从检测到的所产生电流量和检测到的所馈入电流量中确定防操控的电流馈入量。

2.根据权利要求1所述的系统，其中

所述电流馈入电表能由电网运营商通过远程询问读取，

在读取时，在所述电网运营商处确定关于检测到的所产生电流量和检测到的所馈入电流量的信息。

3.根据权利要求1所述的系统，其中

为了确定防操控的电流馈入量，在考虑到从所述发电单元到所述电流馈入电表的电流传输时的损失的情况下对检测到的所产生电流量和检测到的所馈入电流量进行比较，并且据此对检测到的馈入电流量进行修正或者对所馈入的电流量进行控制。

4.根据前述权利要求之一所述的系统，其中

关于检测到的所产生电流量的信息被以加密保护的方式进行传输。

5.根据前述权利要求之一所述的系统，其中

附加地由传输设备将用于认证发电单元的信息传输给所述电流馈入电表，

由所述电流馈入电表检验发电单元的信息认证。

6.根据前述权利要求之一所述的系统，其中

关于检测到的所产生电流量的信息的传输有线地—尤其是通过电力线通信(PLC)—或者无线地进行。

7.根据前述权利要求之一所述的系统，其中

设置有用于从由所述发电设备所产生的直流电流中产生交流电流的逆变器。

8.一种用于对电流馈入量进行防操控检测的电流馈入电表，具有

-用于检测由发电单元所馈入的电流量的设备；

-通信设备，用于从所述发电单元接收关于所产生的要馈入的电流量的信息；

-其中所述电流馈入电表被设立用于根据可预先给定的标准从接收到的所产生电流量和检测到的所馈入电流量中确定防操控的电流馈入量。

9.根据权利要求8所述的电流馈入电表，

被设立用于由电网运营商进行远程询问。