專利名稱：響應(yīng)負(fù)載監(jiān)測系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于監(jiān)測耦合到電力網(wǎng)絡(luò)、向其提供動態(tài)需求響應(yīng)的響應(yīng)負(fù)載的工作的響應(yīng)負(fù)載監(jiān)測系統(tǒng)。此外，本發(fā)明還考慮用于監(jiān)測在向電力網(wǎng)絡(luò)提供動態(tài)需求響應(yīng)的過程中使用的電力消耗裝置的動態(tài)需求響應(yīng)的方法。此外，本發(fā)明涉及機(jī)器可讀數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)上記錄的軟件產(chǎn)品，軟件產(chǎn)品可在用于實(shí)施前述方法的計(jì)算硬件上執(zhí)行。
背景技術(shù)：
電氣系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)、電力消耗裝置和將發(fā)電機(jī)耦合到電力消耗裝置的電力網(wǎng)絡(luò)。常常將電力網(wǎng)絡(luò)稱作“電網(wǎng)”。在工作中，從發(fā)電機(jī)提供的電力輸出可以暫時(shí)波動，電力消耗裝置展現(xiàn)的電力需求也可以暫時(shí)變化。結(jié)果是，交流頻率和交流電壓大小是對波動敏感的電力網(wǎng)絡(luò)中的參數(shù)。這種波動會對于向其呈現(xiàn)潛在不可預(yù)測電源供給頻率和/或電源電勢的消費(fèi)者導(dǎo)致問題。此外，電力網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營商還具有確保將從標(biāo)稱中心頻率的電源供給頻率偏移保持在認(rèn)同限制內(nèi)(例如，在以50. OHz為標(biāo)稱中心頻率的情況下49. 5Hz至 50. 5Hz的范圍中)的義務(wù)。電力消耗裝置會在提供有從它的標(biāo)稱電勢和頻率非常偏離的電源供給時(shí)潛在地故障，具有災(zāi)難性后果。這種控制在發(fā)電機(jī)采用根據(jù)改變天氣情況而容易廣泛波動(例如，作為變化云層和/或陣風(fēng)的函數(shù))的風(fēng)輪機(jī)能量技術(shù)和/或太陽能輻射(光伏)可再生能量技術(shù)時(shí)變得較難以取得。額外復(fù)雜提高是某些類型的發(fā)電機(jī)(例如，燃煤電站和核電廠)不能在沒有向環(huán)境中傾泄過量能量作為余熱的情況下迅速調(diào)整它們的輸出電力，這是無吸引力的商業(yè)選項(xiàng)。雖然多年來已知了選擇性地控制電力網(wǎng)絡(luò)以便在正常情況下協(xié)助將來自發(fā)電機(jī)的電供給的大小與電力消耗裝置呈現(xiàn)的需求的大小匹配，但電力網(wǎng)絡(luò)的這種控制常常不能處理電力的供給和需求的大的不匹配；會在使未預(yù)期數(shù)量的空氣調(diào)節(jié)單元基本上同時(shí)進(jìn)入工作中時(shí)作為事故和/或極端天氣情況的結(jié)果出現(xiàn)這種突然非常不匹配。當(dāng)電力網(wǎng)絡(luò)的控制無法維持時(shí)，會如在美國偶爾體驗(yàn)和在第三世界國家中頻繁遭遇的一樣出現(xiàn)停電。結(jié)果是，提出了應(yīng)當(dāng)將電力網(wǎng)絡(luò)實(shí)施為“智能網(wǎng)格”，例如，如以V2Green公司，西雅圖，美國命名為所有者的公開美國專利申請US2009/0200988A1 "Power Aggregation System for Distributed Electrical Resources”中所述。該專利申請描述如下方法建立與連接到電力網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)電學(xué)資源中每個(gè)電學(xué)資源的通信連接、以及接收來自電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的能量生成信號以便根據(jù)能量生成信號控制被電力網(wǎng)絡(luò)充電的大量電學(xué)資源。耦合到電力網(wǎng)絡(luò)的智能裝置響應(yīng)于電力網(wǎng)絡(luò)上的聚集負(fù)載響應(yīng)調(diào)整它們的電力消耗以協(xié)助穩(wěn)定電力網(wǎng)絡(luò)的工作。這種響應(yīng)不僅使得電力網(wǎng)絡(luò)較容易控制，而且使得電力網(wǎng)絡(luò)能夠接收來自遭受較多輸出波動的各種各樣電力提供者(例如，來自小型達(dá)里厄風(fēng)輪機(jī)和/或太陽能電池(各種國內(nèi)地點(diǎn)和/或近海浪能量生成設(shè)施處分布的光伏面板)的陣列)的電力。實(shí)踐中發(fā)生的問題是如何在協(xié)助提供電力網(wǎng)絡(luò)的智能調(diào)節(jié)時(shí)調(diào)適和監(jiān)測不同類型電力消耗裝置的性能，即，提供“動態(tài)響應(yīng)”服務(wù)。這種調(diào)適和監(jiān)測在試圖穩(wěn)定電力網(wǎng)絡(luò)的工作、以及監(jiān)測這種裝置是否正提供智能調(diào)節(jié)時(shí)有益。雖然可以基于歷史測量電力網(wǎng)絡(luò)特性在計(jì)算硬件上仿真電力網(wǎng)絡(luò)，但這種仿真在考慮現(xiàn)代電力網(wǎng)絡(luò)的眾多復(fù)雜性的情況下未可靠地提供向電力網(wǎng)絡(luò)提供動態(tài)響應(yīng)的智能電學(xué)負(fù)載性能的真實(shí)指示。
商業(yè)電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商提供服務(wù)從發(fā)電機(jī)向電力消耗裝置輸送電力?，F(xiàn)在實(shí)踐是這些電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商支付電力調(diào)節(jié)公司以提供電網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定服務(wù)，即，提供“動態(tài)響應(yīng)”服務(wù)。威爾士的迪諾維克處的抽吸水能量儲存設(shè)施提供這種“動態(tài)響應(yīng)”服務(wù)的示例。在此示例儲存設(shè)施中，使用低電需求的時(shí)段中發(fā)電機(jī)提供的過量能量從較低儲池向較高儲池抽吸水。在高電需求的時(shí)段中，允許抽吸的水經(jīng)由傳統(tǒng)水力發(fā)電渦輪從上方儲池流動到下方儲池以迅速生成額外電力以協(xié)助使突然額外電需求與電力網(wǎng)絡(luò)匹配。此設(shè)施情況下的優(yōu)點(diǎn)是可以很迅速調(diào)整從上方儲池流動到下方儲池的水以提供電力的相應(yīng)迅速可調(diào)整供給。然而，此設(shè)施情況下的問題是用來從下方儲池向上方儲池抽吸水的能量在水然后從上方儲池流動到下方儲池時(shí)只部分地可回收。換言之，雖然此抽吸水儲存設(shè)施提供有用動態(tài)電力穩(wěn)定響應(yīng)， 但它相對較低能效并具有這種低效對應(yīng)的向大氣中額外釋放二氧化碳的相關(guān)聯(lián)潛在懲罰。
在公開的美國專利No. US 4819180中，描述了用于調(diào)節(jié)向其中每個(gè)用戶具有可變的電力消耗需求的不同商業(yè)和住宅用戶傳遞的電力的方法和系統(tǒng)，存在通過公用設(shè)施向每個(gè)用戶傳輸電力的電力源和從公用設(shè)施向每個(gè)用戶傳輸以修改每個(gè)用戶消耗的電力的公用設(shè)施控制信號。該方法包括測量選定實(shí)時(shí)間隔上每個(gè)用戶的電力消耗、以及將每個(gè)用戶進(jìn)行的電力消耗修改與該時(shí)間間隔上每個(gè)用戶的電力消耗測量直接有關(guān)的量。該方法不涉及生成商業(yè)或住宅用戶電力消耗特性的任何參數(shù)化模型。發(fā)明內(nèi)容
應(yīng)明白，并非使用諸如迪諾維克的抽吸水儲存設(shè)施來提供電力網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定響應(yīng)，更加優(yōu)選地是電力消耗裝置本身用于提供動態(tài)負(fù)載響應(yīng)；這比使用抽吸水儲存設(shè)施或類似類型的專用能量儲存設(shè)施更加高能效和可以潛在地提供更快的需求響應(yīng)。雖然可以根據(jù)其上方和下方儲池中水位相對較容易地監(jiān)測從抽吸水儲存設(shè)施可得的穩(wěn)定容量，但難以估算這種響應(yīng)負(fù)載容量圍繞電力網(wǎng)絡(luò)廣泛分布時(shí)(例如，作為眾多國內(nèi)裝備實(shí)施穩(wěn)定容量時(shí))可得的響應(yīng)負(fù)載容量的大小?？梢詽撛诘鼗谶@種國內(nèi)裝備的銷售量做出響應(yīng)負(fù)載容量的估算，但是這并非如下這種保障這種響應(yīng)容量實(shí)際上在需要響應(yīng)負(fù)載穩(wěn)定時(shí)的任何給定時(shí)間示例可得，例如，以避免具有潛在災(zāi)難性后果的停電的出現(xiàn)。因而發(fā)生驗(yàn)證電力消耗裝置 (例如，作為國內(nèi)裝備實(shí)施)以可操作方式向電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商提供的“需求響應(yīng)”服務(wù)的問題；對于金融和碳核算目的這二者以及對于確保足夠的“需求響應(yīng)”服務(wù)對于充分穩(wěn)定的電力網(wǎng)絡(luò)可得潛在地需要這種驗(yàn)證。
本發(fā)明旨在提供對被開發(fā)以提供改進(jìn)響應(yīng)負(fù)載服務(wù)的一個(gè)或更多個(gè)裝置的工作進(jìn)行調(diào)適和/或驗(yàn)證的方法。
本發(fā)明旨在提供調(diào)適一個(gè)或更多個(gè)裝置以提供改進(jìn)響應(yīng)負(fù)載服務(wù)的方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了如所附權(quán)利要求1所述的方法提供了用于確定易于由一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置提供的潛在響應(yīng)負(fù)載電力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的級別的方法，其中，該方法包括
(a)確定一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置的工作特性；
(b)基于所確定的工作特性開發(fā)一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置的工作的參數(shù)化數(shù)字模型；以及
(c)使用一個(gè)或更多個(gè)裝置的一組工作規(guī)則和數(shù)字模型來開發(fā)工作機(jī)制以便提供響應(yīng)負(fù)載電力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)一個(gè)或更多個(gè)裝置能夠適于通過參數(shù)化模型提供改進(jìn)自主響應(yīng)負(fù)載服務(wù)以便協(xié)助穩(wěn)定電力網(wǎng)絡(luò)的工作和/或減少它的工作成本。
工作成本的這種減少可選地涉及例如與被采用以提供電力網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定服務(wù)的迅速響應(yīng)氣體點(diǎn)火發(fā)電廠相關(guān)聯(lián)的二氧化碳生成的減少。
可選地，一個(gè)或更多個(gè)裝置可操作地用于以自主方式提供響應(yīng)負(fù)載電力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。應(yīng)該將“自主”解釋成意思是相比于從遠(yuǎn)程地點(diǎn)向裝置發(fā)送控制信號(例如，從電學(xué)供給網(wǎng)絡(luò)的管理中心或從發(fā)電機(jī)的管理中心發(fā)出的控制信號)的布置而言基于一個(gè)或更多個(gè)裝置處感測的情況局部地對一個(gè)或更多個(gè)裝置控制一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置的控制。
可選地，該方法包括
(d)將工作機(jī)制應(yīng)用于一個(gè)或更多個(gè)設(shè)備以便提供響應(yīng)負(fù)載電力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
可選地，實(shí)施方法以使得工作的參數(shù)化數(shù)字模型描述一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置能夠提供響應(yīng)負(fù)載電力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的最完全程度。應(yīng)該將用語“最完全程度”解釋為意思是潛在完全容量，即，通過基于電力消耗裝置內(nèi)發(fā)生的參數(shù)描述過程使用較準(zhǔn)確和較理想容量模型的增進(jìn)容量。因而，容量模型是描述用于定義一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置能夠提供響應(yīng)負(fù)載電力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的較完全程度的較實(shí)際、準(zhǔn)確和因此較理想的模型的工作的參數(shù)化數(shù)字模型。
可選地，該方法包括監(jiān)測安裝之后一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置的工作特性以便驗(yàn)證它們的響應(yīng)負(fù)載電力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。更可選地，實(shí)施該方法以使得經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)接口 (例如，專屬“ReadM”)裝置遠(yuǎn)程執(zhí)行一個(gè)或更多個(gè)裝置的監(jiān)測。
更可選地，實(shí)施該方法以使得工作特性的確定包括確定參數(shù)α、β、η和T中的至少一個(gè)，其中，參數(shù)α和β描述一個(gè)或更多個(gè)裝置能夠切換通/斷的時(shí)間預(yù)期部分，參數(shù) n描述一個(gè)或更多個(gè)裝置的工作比率，參數(shù)τ描述一個(gè)或更多個(gè)裝置的工作循環(huán)次數(shù)。
可選地，該方法包括如下內(nèi)容中的至少一個(gè)
(a)傳送一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置的可得性以提供負(fù)載響應(yīng)服務(wù)；
(b)傳送一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置中儲存能量的量；
(c)傳送一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置中剩余的能量儲存容量的量和/或?qū)嶋H消耗的量；
(d)傳送一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置能夠向電力網(wǎng)絡(luò)提供和/或?qū)嶋H上正提供的電力負(fù)載和/或聚集負(fù)載響應(yīng)的指示；以及
(e)傳送一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置實(shí)際上正在工作中從電力網(wǎng)絡(luò)消耗的絕對電力負(fù)載的指示。
可選地，該方法適于使得至少一個(gè)以下裝置提供響應(yīng)負(fù)載電力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)
(a)冰箱；
(b)熱水系統(tǒng)；
(c)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)；
(d)電動和/或插電式混合動力交通工具的充電器；
(e)洗衣機(jī)；
(f)洗碗機(jī)；
(g)電烤箱；
(h)建筑物的電加熱、通風(fēng)和/或冷卻系統(tǒng)。
可選地，該方法進(jìn)一步包括以下內(nèi)容中的至少一個(gè)
(a)對一個(gè)或更多個(gè)裝置執(zhí)行標(biāo)稱電力網(wǎng)絡(luò)電源頻率&處的熱學(xué)模型校準(zhǔn)；
(b)執(zhí)行用以確定一個(gè)或更多個(gè)裝置中的一個(gè)或更多個(gè)多迅速地響應(yīng)向一個(gè)或更多個(gè)裝置施加的頻率擾動的頻率測試；
(c)執(zhí)行用以確定工作中時(shí)一個(gè)或更多個(gè)裝置運(yùn)用的標(biāo)稱頻率&的測試；
(d)執(zhí)行用以確定向一個(gè)或更多個(gè)裝置提供的電源供給的上和下頻率限制以檢查與測試規(guī)范的符合性的測試；
(e)確定標(biāo)稱中心頻率fQ的一個(gè)或更多個(gè)裝置的觸發(fā)器頻率(tarF測試)；以及
(f)通過測量確定一個(gè)或更多個(gè)裝置的交錯(cuò)響應(yīng)和/或聚集響應(yīng)。
本發(fā)明還旨在提供能夠?qū)︸詈系揭粋€(gè)或更多個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或更多個(gè)智能電力消耗裝置在工作中呈現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定響應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測的響應(yīng)負(fù)載監(jiān)測系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了如所附權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)提供了用于監(jiān)測和確定經(jīng)由電力網(wǎng)絡(luò)耦合到一個(gè)或更多個(gè)發(fā)電機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置提供的響應(yīng)負(fù)載電力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的級別的系統(tǒng)，響應(yīng)負(fù)載服務(wù)包括如下內(nèi)容中的至少一個(gè)頻率控制、 負(fù)載控制，其特征在于，系統(tǒng)包括用于向用于控制和/或監(jiān)測電力網(wǎng)絡(luò)工作的數(shù)據(jù)處理部件傳送表明正提供的響應(yīng)負(fù)載服務(wù)的信息的通信部件。
本發(fā)明是有利的，因?yàn)樗軌蛱峁┰鲞M(jìn)程度的電力網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測，例如，以便取得網(wǎng)絡(luò)工作的改進(jìn)穩(wěn)定性和/或效率。
可選地，針對本發(fā)明的第一方面，系統(tǒng)適于測量電力消耗裝置群提供的響應(yīng)負(fù)載調(diào)節(jié)服務(wù)的值、可得性、持續(xù)時(shí)間、大小和傳遞。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了用于監(jiān)測和確定經(jīng)由電力網(wǎng)絡(luò)耦合到一個(gè)或更多個(gè)發(fā)電機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置提供的響應(yīng)負(fù)載穩(wěn)定服務(wù)的級別的方法，穩(wěn)定服務(wù)包括如下內(nèi)容中的至少一個(gè)頻率控制、負(fù)載控制，其特征在于，該方法包括
(a)使用通信部件向用于控制和/或監(jiān)測電力網(wǎng)絡(luò)工作的數(shù)據(jù)處理部件傳送表明正提供的穩(wěn)定服務(wù)的信息。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了包括經(jīng)由電力網(wǎng)絡(luò)耦合到一個(gè)或更多個(gè)發(fā)電機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)響應(yīng)負(fù)載電力消耗裝置的分布群的響應(yīng)負(fù)載電力網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于利用動態(tài)負(fù)載的信息來調(diào)度一個(gè)或更多個(gè)發(fā)電機(jī)的配置。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了用于通過經(jīng)由電力網(wǎng)絡(luò)耦合到按照本發(fā)明第二方面的系統(tǒng)的一個(gè)或更多個(gè)發(fā)電機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)響應(yīng)負(fù)載電力消耗裝置使用的接口裝置 (例如，專屬“ReadM”裝置)，接口裝置(例如，“ReadM”裝置)適于將一個(gè)或更多個(gè)響應(yīng)負(fù)載電力消耗裝置的工作傳送給數(shù)據(jù)處理部件以便使得數(shù)據(jù)處理部件能夠監(jiān)測和/或控制電力網(wǎng)絡(luò)的工作。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了用于通過按照本發(fā)明第二方面的系統(tǒng)使用的聚集機(jī)，聚集機(jī)用于實(shí)時(shí)將一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置的負(fù)載狀態(tài)相加在一起以提供負(fù)載狀態(tài)的聚集指示。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供了用于估算工作中經(jīng)由電力網(wǎng)絡(luò)耦合到一個(gè)或更多個(gè)發(fā)電機(jī)的響應(yīng)負(fù)載電力消耗裝置群的服務(wù)級別的可得性的方法，該方法包括
(a)測量群的子集在制造一個(gè)或更多個(gè)響應(yīng)負(fù)載電力消耗裝置時(shí)或在一個(gè)或更多個(gè)響應(yīng)負(fù)載電力消耗裝置的試運(yùn)行期間或在一個(gè)或更多個(gè)響應(yīng)負(fù)載電力消耗裝置的提供服務(wù)期間提供響應(yīng)負(fù)載服務(wù)的可得性。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供了通過監(jiān)測如下內(nèi)容估算電力消耗裝置群的頻率響應(yīng)提供和/或二氧化碳排出節(jié)省的方法
(a) 一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置能夠提供響應(yīng)負(fù)載服務(wù)的可得時(shí)間百分比；
(b) 一個(gè)或更多個(gè)裝置的能量或應(yīng)用狀態(tài)特性；以及
(c)應(yīng)用狀態(tài)的一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)循環(huán)上一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置的電學(xué)消^^ ο
根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供了用于向布置成將一個(gè)或更多個(gè)發(fā)電機(jī)耦合到一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置的電力網(wǎng)絡(luò)提供響應(yīng)負(fù)載的電力消耗裝置，該裝置用于跟蹤對提供響應(yīng)負(fù)載服務(wù)可得的時(shí)間段、該裝置提供了響應(yīng)負(fù)載服務(wù)的時(shí)間段，以及傳送關(guān)于時(shí)間段的信息作為來自該裝置的輸出。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面，提供了包括經(jīng)由電力網(wǎng)絡(luò)耦合到一個(gè)或更多個(gè)發(fā)電機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置的群的系統(tǒng)，其特征在于，一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置的群用于連續(xù)以信號告知和/或記錄它們對提供響應(yīng)負(fù)載服務(wù)的可得性，這種服務(wù)涉及一個(gè)或更多個(gè)裝置是否通、斷或正在中間級別工作，以及它們是否對提供服務(wù)可得、以及程度。
根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，提供了在按照本發(fā)明第九方面的系統(tǒng)中使用BMS警報(bào)和/或其它消息以便提供表明從其可以確定響應(yīng)負(fù)載服務(wù)可得性和提供的一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置的改變可得性和/或通/斷和/或工作狀態(tài)的壓縮流的方法。
可選地，當(dāng)實(shí)施方法時(shí)，將BMS警報(bào)和/或其它消息加密以便認(rèn)證一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置提供了服務(wù)。更可選地，使用私有公有密鑰加密來取得這種加密。
可選地，結(jié)合本發(fā)明的第二方面，該系統(tǒng)用于確定調(diào)用服務(wù)的事件期間提供的服務(wù)的量，其中，通過將裝置的樣本的實(shí)際電學(xué)消耗與這些裝置的估算消耗和/或群中裝置的估算消耗相比較來驗(yàn)證服務(wù)的提供。
根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，提供了用于在一個(gè)或更多個(gè)裝置中記錄如下內(nèi)容的系統(tǒng)
(i) 一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置提供的動態(tài)需求/頻率響應(yīng)穩(wěn)定的量的累計(jì)量值；
(ii)提供服務(wù)的時(shí)間段；和/或
(iii)經(jīng)由數(shù)據(jù)錄入裝置中錄入的一系列擊鍵的使用來自一個(gè)或更多個(gè)裝置的信肩、ο
根據(jù)本發(fā)明的第十三方面，提供了通過如下內(nèi)容中的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施的驗(yàn)證裝置變頻器、模式生成裝置、EGS信號生成裝置，所述通信裝置用于允許動態(tài)需求響應(yīng)/頻率響應(yīng)的量的驗(yàn)證，通過向驗(yàn)證裝置重復(fù)發(fā)送事件信號取得所述驗(yàn)證。
根據(jù)本發(fā)明的第十四方面，提供了使用按照本發(fā)明第十三方面的變頻器裝置的方法，其中，該方法涉及使用該裝置生成結(jié)果、以及分析結(jié)果以確認(rèn)提供的響應(yīng)負(fù)載服務(wù)的量。
根據(jù)本發(fā)明的第十五方面，提供了用于記錄電力消耗裝置消耗的電力和用于向裝置供給電力的電力網(wǎng)絡(luò)的變量以便測量由裝置向電力網(wǎng)絡(luò)提供的響應(yīng)需求服務(wù)量的線路中計(jì)量裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第十六方面，提供了用于與電力消耗裝備通信以便測量裝備對將頻率響應(yīng)或動態(tài)需求的服務(wù)提供給向裝備提供電力的電力網(wǎng)絡(luò)可得的時(shí)間段的線路中計(jì)量直ο
根據(jù)本發(fā)明的第十七方面，提供了預(yù)測裝置提供的響應(yīng)的質(zhì)量以便提供基于可得性的服務(wù)的方法，預(yù)測基于結(jié)合有裝置的能量狀態(tài)仿真的仿真模型。
根據(jù)本發(fā)明的第十八方面，提供了機(jī)器可讀介質(zhì)上記錄的軟件產(chǎn)品，軟件產(chǎn)品可在用于實(shí)施按照本發(fā)明第十七方面的方法的計(jì)算硬件上執(zhí)行。
根據(jù)本發(fā)明的第十九方面，提供了按照本發(fā)明第二方面的系統(tǒng)的測試模式方法， 測試模式方法涉及經(jīng)由耦合到系統(tǒng)的一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置向系統(tǒng)提供頻率穩(wěn)定響應(yīng)。可選地，測試模式?jīng)]有按照本發(fā)明第十二方面的變頻器裝置。
將會明白，本發(fā)明的特征易于在不脫離如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范圍的情況下以任何組合被組合。


現(xiàn)在將參照以下附圖僅通過示例描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中
圖1是按照本發(fā)明的系統(tǒng)的示例；
圖2是提供的響應(yīng)負(fù)載的呈現(xiàn)的示例，在圖1的系統(tǒng)的控制部件的顯示器上示出該呈現(xiàn)；
圖3是針對作為能夠提供響應(yīng)負(fù)載服務(wù)的電力消耗裝置的冰箱實(shí)施的圖1的系統(tǒng)的示例；
圖4是圖1中的系統(tǒng)生成的響應(yīng)負(fù)載性能數(shù)據(jù)的表格的示例；
圖5是適于監(jiān)測和/或控制空間分布的多個(gè)電力消耗裝置的圖1的系統(tǒng)的示例；
圖6是實(shí)施以便證實(shí)和/或驗(yàn)證動態(tài)需求頻率響應(yīng)的圖1的系統(tǒng)的使用示例；
圖7是針對實(shí)施以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的冰箱的內(nèi)腔體溫度的時(shí)間響應(yīng)的示例；
圖8是出于表征易于從裝置提供的動態(tài)響應(yīng)的目的而測試按照本發(fā)明的裝備的方法的流程圖9是圖8裝備的RLtec可得性(即，響應(yīng)負(fù)載可得性(RLA))的示例；以及
圖10是針對本發(fā)明的參數(shù)α、β和T的示例。
在附圖中，采用下劃線標(biāo)號表示下劃線標(biāo)號處于其上方的項(xiàng)目或下劃線標(biāo)號相鄰的項(xiàng)目。非下劃線標(biāo)號涉及將非下劃線標(biāo)號鏈接到項(xiàng)目的線所識別的項(xiàng)目。當(dāng)標(biāo)號非下劃線和伴有相關(guān)聯(lián)箭頭時(shí)，使用非下劃線標(biāo)號來識別箭頭正指向的總體項(xiàng)目。
具體實(shí)施方式
總體上，本發(fā)明考慮用于監(jiān)測和確定一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置的分布源針對經(jīng)由電力網(wǎng)絡(luò)一起相互電耦合到所述一個(gè)或更多個(gè)裝置的一個(gè)或更多個(gè)發(fā)電機(jī)提供的響應(yīng)負(fù)載服務(wù)的級別的系統(tǒng)；電力網(wǎng)絡(luò)(即，電網(wǎng))用于使得從發(fā)電機(jī)向所述一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置提供電力。響應(yīng)負(fù)載服務(wù)的級別包括例如一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置能夠響應(yīng)于發(fā)電機(jī)向電力網(wǎng)絡(luò)供給電力的能力匹配向電力網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)的它們的電學(xué)負(fù)載的程度。在實(shí)踐中，提供的響應(yīng)負(fù)載服務(wù)的級別將會不完美，在此情形中非常期望能夠確定各種動態(tài)情況下實(shí)踐中發(fā)生的不完美的程度。本發(fā)明的特征在于一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置接受建模以便以參數(shù)化的方式表示它們的工作特性，從而表示裝置的潛在完全容量以提供響應(yīng)負(fù)載服務(wù)；應(yīng)該將這種益處與僅測量一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置響應(yīng)范圍有限部分上有限時(shí)間段上裝置特性的傳統(tǒng)已知手段相比較，從而得出傳統(tǒng)響應(yīng)負(fù)載裝置中的次理想性能。按照本發(fā)明的這種建模和參數(shù)化使得能夠取得工作中電學(xué)供給網(wǎng)絡(luò)的較好自主控制。
此外，本發(fā)明關(guān)注于監(jiān)測和確定包括經(jīng)由電力網(wǎng)絡(luò)相互電耦合在一起的發(fā)電機(jī)和自主電力消耗裝置的分布式資源在內(nèi)的系統(tǒng)中提供的響應(yīng)負(fù)載服務(wù)的級別的方法，其中， 電力網(wǎng)絡(luò)用于使得能夠從發(fā)電機(jī)向電學(xué)負(fù)載提供電力。
有益地采用用于監(jiān)測和確定響應(yīng)負(fù)載服務(wù)級別的系統(tǒng)以使得使用從向電力網(wǎng)絡(luò)耦合的自主電力消耗裝置的群得到的信息來調(diào)度耦合以向電力網(wǎng)絡(luò)供給電力的一個(gè)或更多個(gè)發(fā)電機(jī)的配置。為電學(xué)裝置各自有益地提供計(jì)算機(jī)實(shí)施的接口單元，例如，專屬 “ReadM”單元、或者用于接收來自它們各電力消耗裝置的數(shù)據(jù)和傳送裝置提供的電學(xué)消耗和/或電學(xué)調(diào)節(jié)特性、以及將此數(shù)據(jù)輸送給遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(例如，經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)通信、無線通信、 光纖通信和/或從一個(gè)地點(diǎn)向另一個(gè)傳送數(shù)據(jù)的任何其它方式)的功能上類似的模塊。
有益地，(例如，專屬“ReadM”單元中實(shí)施、或者大量不同裝置或單元上分布的)計(jì)算機(jī)實(shí)施的系統(tǒng)用于提供表明關(guān)于如下內(nèi)容中至少一個(gè)的數(shù)據(jù)
(i)電力消耗裝置能夠提供的響應(yīng)負(fù)載調(diào)節(jié)的量和/或電力消耗裝置提供電力網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)負(fù)載特性的可得性(RLA)；
(ii)已提取的(即，從能夠用于向電力網(wǎng)絡(luò)提供需求響應(yīng)的電力消耗裝置“用盡” 的)儲存能量容量的量；
(iii)電力消耗裝置中剩余的儲存能量的量，即，能夠用于向電力網(wǎng)絡(luò)提供需求響應(yīng)的“剩余容量”；以及
(iv)與針對屬性(i)至(iii)中一個(gè)或更多個(gè)提供的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的時(shí)間的指示。
例如，數(shù)據(jù)只表明屬性(i)和(ii)、或只表明屬性(ii)和(iii)、或者所有這三個(gè)屬性(i)、( )和(iii)的組合?？蛇x地，由發(fā)送其相關(guān)聯(lián)裝置標(biāo)識的接口單元提供屬性(i)，利用后續(xù)映射(例如，經(jīng)由查找表)根據(jù)裝置的標(biāo)識確定相應(yīng)電力消耗額定值。在裝置是冰箱的情形中，通過冷箱中利用的壓縮機(jī)或Peltier元件的容量確定屬性(i)?？商孢x地，在裝置是插電式混合動力交通工具的充電器的情形中，屬性(i)是充電器充電容量的量值。又可替選地，當(dāng)裝置是熱水箱的電加熱器時(shí)，屬性(i)是加熱器的瓦特額定值。 在接口單元用于與之通信的一個(gè)或更多個(gè)遠(yuǎn)程服務(wù)器處實(shí)施屬性(i)至(iii)中一個(gè)或更多個(gè)的轉(zhuǎn)換。又可替選地，當(dāng)裝置是一個(gè)或更多個(gè)變速風(fēng)扇時(shí)，使用一個(gè)或更多個(gè)風(fēng)扇的當(dāng)前速度、或者一個(gè)或更多個(gè)風(fēng)扇的控制設(shè)置點(diǎn)通過計(jì)算或查找確信屬性(i)?？梢岳缫?“RLtec可得性”(也稱作響應(yīng)負(fù)載可得性(RLA)，即與工作中時(shí)具有離散通/斷類型電力切換特性的裝置有關(guān))的方式表示屬性(i)至(iii)。
有益地，作為一個(gè)或更多個(gè)遠(yuǎn)程服務(wù)器實(shí)施遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫。有益地，聚集機(jī)(例如， 使用耦合到數(shù)據(jù)庫的計(jì)算硬件實(shí)施)用于聚集來自各種各樣范圍裝置的數(shù)據(jù)以生成表示由耦合到它們電力網(wǎng)絡(luò)的、工作中的裝置展現(xiàn)的負(fù)載狀態(tài)改變的聚集數(shù)據(jù)。有益地，采用來自裝置群一部分的采樣數(shù)據(jù)預(yù)測整個(gè)群的響應(yīng)負(fù)載特性，從而減少將會需要在要從群中的所有裝置接收數(shù)據(jù)的狀況中收集的基本上重復(fù)數(shù)據(jù)的量。
系統(tǒng)因而能夠提供響應(yīng)負(fù)載服務(wù)(例如，對于穩(wěn)定工作中的裝置的群提供的動態(tài)需求響應(yīng)服務(wù))的值、可得性、持續(xù)時(shí)間、大小和/或傳遞的測量。通過“動態(tài)需求響應(yīng)”和 “響應(yīng)負(fù)載服務(wù)”，意味著響應(yīng)于相關(guān)聯(lián)電力網(wǎng)絡(luò)上的總體負(fù)載改變裝置表現(xiàn)的電學(xué)負(fù)載。 通過“頻率穩(wěn)定”，意味著響應(yīng)于相關(guān)聯(lián)電力網(wǎng)絡(luò)上的總體負(fù)載改變裝置表現(xiàn)的電學(xué)負(fù)載以協(xié)助穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)的工作頻率。
按照本發(fā)明的用于監(jiān)測和確定的系統(tǒng)還能夠在制造時(shí)和/或在試運(yùn)行期間和/或在提供服務(wù)期間監(jiān)測裝置的小群提供的電網(wǎng)響應(yīng)。系統(tǒng)的這種功能使得電學(xué)裝置制造者能夠使用系統(tǒng)，例如，通過電學(xué)裝備制造者、在產(chǎn)品開發(fā)期間和/或在升級已有電學(xué)裝置以提供電網(wǎng)穩(wěn)定響應(yīng)時(shí)。系統(tǒng)例如與國內(nèi)裝備的制造者特別相關(guān)，其中，國內(nèi)裝備另外包括響應(yīng)負(fù)載功能。諸如RLtec有限公司的公司與這種制造者合作和承擔(dān)合同義務(wù)以便回報(bào)來自網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的支付向電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商提供響應(yīng)負(fù)載服務(wù)。諸如RLtec有限公司的這些公司需要提供從制造者提供的制造裝置正繼續(xù)提供響應(yīng)負(fù)載服務(wù)(即，自主響應(yīng)負(fù)載服務(wù))的證明(例如，基于定期持續(xù))。
按照本發(fā)明的前述系統(tǒng)例如能夠用來在將裝置的群對于向它們在工作中耦合到的電網(wǎng)提供需求穩(wěn)定可得的可得時(shí)間的百分比考慮在內(nèi)的情況下，確定電力消耗裝置群的二氧化碳排放節(jié)省。例如，可以將關(guān)于這種碳排放節(jié)省的信息用于購買碳排放信用，例如， 用于提供響應(yīng)于它們的裝置或裝備用來提供結(jié)果是發(fā)電機(jī)排放較少二氧化碳的電網(wǎng)穩(wěn)定對顧客給出金融信用(即，以金融方式補(bǔ)償)的體制。作為進(jìn)一步的示例，可以將關(guān)于這種碳排放節(jié)省的信息用于購買碳排放信用，例如，用于提供響應(yīng)于它們的裝置或裝備用來提供結(jié)果是發(fā)電機(jī)排放較少二氧化碳的電網(wǎng)穩(wěn)定對裝備的制造者給出金融信用(即，以金融方式補(bǔ)償)的體制。當(dāng)這種碳信用的支付取決于提供響應(yīng)負(fù)載裝置提供了的碳節(jié)省的證據(jù)時(shí)，有必要采用監(jiān)測自主響應(yīng)負(fù)載裝置群的系統(tǒng)和相關(guān)聯(lián)方法。本發(fā)明意在解決這種證據(jù)的此需要。
系統(tǒng)有益地還考慮在時(shí)間上用于監(jiān)測(即，在時(shí)間上跟蹤)它在工作中了多久以提供用以協(xié)助穩(wěn)定它耦合到的電力網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)和以從裝置傳送這種信息的裝置，例如，經(jīng)由去往服務(wù)器或其它類似類型數(shù)據(jù)庫的互聯(lián)網(wǎng)和/或無線，服務(wù)器或其它類似類型數(shù)據(jù)庫例如核對給定時(shí)間段上提供了的響應(yīng)負(fù)載服務(wù)的證據(jù)。例如，裝置可以在時(shí)間段上根據(jù)時(shí)間記錄它的電力網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)負(fù)載響應(yīng)和隨后繼而將用于描述該時(shí)間段上需求響應(yīng)性能的數(shù)據(jù)傳送給遠(yuǎn)程服務(wù)器或數(shù)據(jù)庫；這種通信方式減少在許多成千上萬的這種裝置用于動態(tài)向服務(wù)器或數(shù)據(jù)庫上報(bào)時(shí)(特別是在裝置用于在將它們的響應(yīng)數(shù)據(jù)傳送給服務(wù)器或其它類型的數(shù)據(jù)庫之前壓縮這種數(shù)據(jù)時(shí))相關(guān)的要發(fā)送通信流量的量。期望這種立即動態(tài)響應(yīng)以避免將會如若不然提供將會使得難以準(zhǔn)確應(yīng)用控制電網(wǎng)的反饋控制的延遲的時(shí)間延遲，例如，以便在試圖控制耦合到智能需求響應(yīng)電力消耗裝置的電網(wǎng)時(shí)避免振蕩電力需求行為。
來自響應(yīng)負(fù)載裝置群的數(shù)據(jù)聚集對于保護(hù)個(gè)人的隱私也是非常期望的，例如，用于在給定時(shí)間提供響應(yīng)負(fù)載服務(wù)的給定私有住所處給定本國裝置工作的知識潛在地可用于惡意方以便規(guī)劃盜竊。此外，警方狀態(tài)中各私有用戶能量使用的知識可以潛在地用于 (按“新世界次序”)刺探和控制個(gè)體。本發(fā)明旨在通過應(yīng)用描述響應(yīng)負(fù)載裝置工作的結(jié)果的聚集以保護(hù)各裝置的隱私來避免個(gè)人的隱私的這種侵入。
可選地，實(shí)施按照本發(fā)明的系統(tǒng)以使得向電力網(wǎng)絡(luò)耦合的電力消耗裝置群的一部分用于連續(xù)通信和/或記錄它們的可得性以向電力網(wǎng)絡(luò)提供需求響應(yīng)調(diào)節(jié)，例如，裝置是通或斷、或者它們是否針對來自電力網(wǎng)絡(luò)的電力消耗在中間百分比點(diǎn)處、以及它們對提供和/或提供了和/或?qū)嶋H上正向電力網(wǎng)絡(luò)提供需求響應(yīng)可得的程度。裝置群的部分可選地能夠向例如用于提供用于控制電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程服務(wù)器或數(shù)據(jù)庫傳送它們的工作。有益地，在表明改變可得性和通/斷狀態(tài)、或者從其裝置能夠提供需求響應(yīng)的針對電力消耗通過可得性或中間百分比點(diǎn)的閾值的轉(zhuǎn)變的壓縮數(shù)據(jù)流中從裝置提供BMS警報(bào)和/或其它類型的消息?？蛇x地，以加密形式(例如，使用公有私有密鑰加密)提供BMS警報(bào)和/或其它類型的消息以認(rèn)證正真正提供需求調(diào)節(jié)響應(yīng)，例如，以避免提供需求負(fù)載調(diào)節(jié)的不誠實(shí)上報(bào)，這會發(fā)生碳信用不誠實(shí)分配或不誠實(shí)獲取提供了響應(yīng)負(fù)載服務(wù)的支付。可選地，當(dāng)通信容量對處置數(shù)據(jù)流量可得和足夠的計(jì)算機(jī)處理電力對處置流量可得，基本上裝置的整個(gè)群耦合到電力網(wǎng)絡(luò)和還用于傳送它的可得性以向電力網(wǎng)絡(luò)提供響應(yīng)調(diào)節(jié)。
在具有發(fā)電機(jī)、電力網(wǎng)絡(luò)和經(jīng)由電力網(wǎng)絡(luò)耦合到發(fā)電機(jī)的電力消耗裝置的系統(tǒng)中，其中，將電力消耗裝置設(shè)計(jì)成提供動態(tài)負(fù)載響應(yīng)，會發(fā)生如下情況用于控制系統(tǒng)的控制部件指示了裝置中的一個(gè)或更多個(gè)裝置作為響應(yīng)負(fù)載以嘗試穩(wěn)定電力網(wǎng)絡(luò)的工作，但是一個(gè)或更多個(gè)裝置無法傳遞它們期望的需求響應(yīng)。按照本發(fā)明，系統(tǒng)用于確定需求響應(yīng)是要提供(即，調(diào)用)的請求的事件期間提供的服務(wù)的量、以及驗(yàn)證一個(gè)或更多個(gè)裝置是否實(shí)際上提供了一個(gè)或更多個(gè)裝置的請求的需求響應(yīng)。一個(gè)或更多個(gè)裝置可以是例如向電力網(wǎng)絡(luò)耦合的裝置的大群中裝置的樣本。
可選地，系統(tǒng)用于在裝置中記錄電力消耗裝置能夠向電網(wǎng)絡(luò)提供的響應(yīng)負(fù)載服務(wù)的累計(jì)時(shí)段(例如，小時(shí)的數(shù)量)和提供的這種服務(wù)的質(zhì)量。表明小時(shí)累計(jì)數(shù)量的數(shù)據(jù)有益地用于控制電力網(wǎng)絡(luò)的工作，例如，經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)和/或通過無線通信；可選地，以加密壓縮聚集形式提供數(shù)據(jù)?？蛇x地，記錄小時(shí)累計(jì)數(shù)量的裝置是用戶可訪問的，例如，通過經(jīng)由鍵盤使用數(shù)據(jù)代碼條目；更可選地，將裝置設(shè)計(jì)成用于部署在顧客駐地上和設(shè)計(jì)成對駐地處的人可訪問，例如，以便提供它向電網(wǎng)絡(luò)提供了需求響應(yīng)時(shí)的時(shí)段期間裝置消耗的累計(jì)電力的指示。
本發(fā)明還涉及用于通過系統(tǒng)向變頻器裝置重復(fù)發(fā)送事件信號來驗(yàn)證提供的動態(tài)需求響應(yīng)(例如，頻率調(diào)節(jié)響應(yīng))的量的變頻器裝置。有益地，可以通過使用重復(fù)發(fā)送的事件信號問詢能夠提供動態(tài)需求響應(yīng)的裝置來獲得用于確認(rèn)裝置提供的動態(tài)需求響應(yīng)量的方法。
當(dāng)實(shí)施本發(fā)明時(shí)，有益地利用用于與裝備通信以測量裝備用于提供動態(tài)負(fù)載響應(yīng)和/或動態(tài)頻率響應(yīng)以便穩(wěn)定耦合的電力網(wǎng)絡(luò)以向裝備供給電力多久的線路中計(jì)量裝置。
現(xiàn)在將參照附圖闡述本發(fā)明的實(shí)施例。在圖1中，示出了總體上用10表明的工業(yè)和商業(yè)(I&C)測量和生效系統(tǒng)。系統(tǒng)10包括經(jīng)由通信鏈路30 (例如，經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)40)耦合到控制部件50的一個(gè)或更多個(gè)樣本計(jì)量場所20?？刂撇考?0包括用于存儲組合BMS數(shù)據(jù)、用于提供負(fù)載調(diào)節(jié)響應(yīng)的記錄(例如，為了單據(jù)目的、二氧化碳信用購買或支付目的) 的一個(gè)或更多個(gè)服務(wù)器60。一個(gè)或更多個(gè)服務(wù)器60耦合以與控制室(即，例如NGC控制室)中的計(jì)算硬件80通信?！癗GC”是管理國家網(wǎng)格的國家電網(wǎng)中心的縮寫。
每個(gè)樣本計(jì)量場所20包括至少一個(gè)電力消耗裝備100，例如
(a)熱水系統(tǒng)；
(b)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)；
(C)冰箱;
(d)電動和/或插電式混合動力交通工具的充電器；
(e)洗衣機(jī);
(f)洗碗機(jī);
(g)電烤箱；
(h)建筑物的電加熱、通風(fēng)和/或冷卻系統(tǒng)；
(i)使用電泵的水灌溉系統(tǒng)；
(j)水處理廠;
(k)金屬處理廠；
(1)水泥廠。
經(jīng)由電計(jì)量器120從配電盤110為電力消耗裝備提供電力。至少一個(gè)電力消耗裝備100和計(jì)量器120耦合到其外界輸入/輸出經(jīng)由通信鏈路30耦合到一個(gè)或更多個(gè)服務(wù)器60的數(shù)據(jù)接口裝置130 (例如，專屬“ReadM”裝置)。計(jì)量器120有益地用于使用RS485/ Modbus協(xié)議向接口(例如，“ReadM”)裝置130通信。其它通信協(xié)議易于用于實(shí)施本發(fā)明。
在工作中，控制部件50在控制室80處提供如動態(tài)需求控制的圖2中所示的呈現(xiàn)。 此外，控制室80還使得通過個(gè)人干預(yù)和/或自動控制裝置群提供的動態(tài)響應(yīng)。系統(tǒng)10有益地用于為向配電盤110耦合的電力網(wǎng)絡(luò)的牢固頻率響應(yīng)提供小于2秒的解析度時(shí)間。此外，系統(tǒng)10還允許根據(jù)電力網(wǎng)絡(luò)交流頻率f的線性負(fù)載改變，例如，通過建立裝置的競價(jià)市場以在時(shí)間上選出裝備要消耗電力的時(shí)間段。系統(tǒng)10用于編譯關(guān)于一個(gè)或更多個(gè)樣本計(jì)量場所20響應(yīng)能力的數(shù)據(jù)。可選地，根據(jù)這種裝備可以在這種競價(jià)市場中掌控的影響作為較昂貴的“優(yōu)先”模型或較便宜的“經(jīng)濟(jì)”模型銷售裝備；換言之，經(jīng)濟(jì)模型旨在當(dāng)最經(jīng)濟(jì)甚至盡管略微使它的用戶不便時(shí)消耗電力，然而優(yōu)先模型旨在即使在這意味著在較重地加載相關(guān)聯(lián)電力網(wǎng)絡(luò)時(shí)也消耗電力時(shí)如貼近它用戶希望的使用電力。其它級別的模型是可行的?？蛇x地，裝備在“經(jīng)濟(jì)模式”與“優(yōu)先模式”之間用戶可切換。
系統(tǒng)10易于適用于經(jīng)由冰箱(通常已知為“冰箱”)測量和驗(yàn)證提供的響應(yīng)負(fù)載服務(wù)。圖3中的國內(nèi)駐地200包括經(jīng)由RS232串行數(shù)據(jù)連接耦合到接口(例如“ReadM”) 裝置130的冰箱100，所述接口裝置130進(jìn)一步經(jīng)由路由器210并隨后經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)40耦合到前述一個(gè)或更多個(gè)服務(wù)器60。其它裝置易于連接到這樣的系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
如圖4中所示，示出了由一個(gè)或更多個(gè)樣本計(jì)量場所20呈現(xiàn)的聚集負(fù)載響應(yīng)結(jié)果的表。聚集負(fù)載響應(yīng)可選地以如下內(nèi)容表達(dá)負(fù)載調(diào)節(jié)容量(例如，按兆瓦)、瞬間絕對電力消耗(例如，按兆瓦)和/或它的電學(xué)特性(兆伏安和/或功率因數(shù)和/或兆伏安電抗)、 裝置中儲存的能量(例如，作為千兆焦耳、或者裝置中可能剩余的兆瓦響應(yīng)的秒或分鐘的數(shù)量)和/或用以裝置中儲存能量的剩余容量。在包括一個(gè)或更多個(gè)顯示屏幕的計(jì)算機(jī)控制臺上的控制部件50處向人員有益地呈現(xiàn)結(jié)果。計(jì)算機(jī)控制臺有益地還包括數(shù)據(jù)錄入和 /或指令錄入裝置，例如，一個(gè)或更多個(gè)人員操作的鍵盤。
在圖5中，示例了系統(tǒng)10針對多個(gè)樣本計(jì)量場所20A、20B、20C的使用。場所20A、 20B.20C可選地在地理上相互是遠(yuǎn)程的。
在圖6中，可以采用系統(tǒng)10以便驗(yàn)證(即，證實(shí))如用400所表明的給定場所處的測試動態(tài)需求頻率響應(yīng)。采用了耦合到一個(gè)或更多個(gè)裝備100的電力分析器410以便響應(yīng)于向一個(gè)或更多個(gè)裝備100的電供給的各種情況監(jiān)測它們的電力消耗特性。這樣的測試和/或驗(yàn)證對于審計(jì)目的是有利的，例如與二氧化碳信用的發(fā)布相關(guān)；在某些經(jīng)濟(jì)情況中， 由于裝備一旦被安裝到國內(nèi)客戶住所處就難以表征并且花費(fèi)不菲，所以基于在其制造時(shí)裝備的操作特性來發(fā)布這樣的碳信用。
當(dāng)表征響應(yīng)負(fù)載裝置的工作時(shí)，存在將它們的性能參數(shù)化的數(shù)個(gè)不同方式，例如， 用于在生成前述聚集數(shù)據(jù)的過程中使用。本發(fā)明還考慮用于驗(yàn)證給定電學(xué)裝備能夠傳遞動態(tài)負(fù)載響應(yīng)(即，生成電力消耗自主裝置能夠向?qū)ζ洳僮鞯伛詈系碾姽┙o網(wǎng)絡(luò)提供需求響應(yīng)的完全程度的模型)的測試方法。在沒有這種測試的情況下，電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商必須根據(jù)安裝它們技術(shù)的調(diào)配產(chǎn)品能夠如斷定或合同約定的提供動態(tài)負(fù)載響應(yīng)的需求響應(yīng)提供者對它采取信任。這種信任在電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商對制造者做出金融支付和/或涉及碳信用的發(fā)出時(shí)是不滿意的保障。
特別適合提供動態(tài)負(fù)載響應(yīng)的裝備包括冰箱。準(zhǔn)許(例如，通過食品安全標(biāo)準(zhǔn)) 冰箱如圖7中用500表明的圖中所示例的將它們的內(nèi)部溫度維持到一定上Tu和下IY溫度限制內(nèi)的溫度范圍ΔΤ內(nèi)。在圖500中，橫軸510表示時(shí)間t從左至右的逝去。此外，縱軸 520表示從底部向頂部增加的冰箱食品儲存腔體溫度1\。當(dāng)準(zhǔn)許給定冰箱允許它食品儲存腔體的內(nèi)部溫度Ti朝向上溫度限制Tu升高時(shí)，即，機(jī)制R1，給定冰箱將會從它的電力網(wǎng)絡(luò)消耗比正常少的電力；可以準(zhǔn)許溫度的這種升高直到冰箱達(dá)到上限溫度Tu為止。相反地， 當(dāng)準(zhǔn)許給定冰箱允許它食品儲存腔體的內(nèi)部溫度Ti朝向下溫度限制IY降低時(shí)，即，機(jī)制R2， 給定冰箱將會從它的電力網(wǎng)絡(luò)消耗比正常多的電力；可以準(zhǔn)許溫度的這種下降直到冰箱達(dá)到下限溫度TL為止。可以使用冰箱取得的能量節(jié)省的量取決于
(a)冰箱的熱學(xué)容量CT。熱學(xué)容量Ct與冰箱腔體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的熱容量一起是冰箱內(nèi)正儲存的食品和/或飲品量的函數(shù)；以及
(b)可以使用冰箱容納的溫度下降，即，Tu-Tp
此外，可以使用冰箱取得的過量能量消耗的量取決于
(a)冰箱的熱學(xué)容量Ct ；以及
(b)可以使用冰箱容納的溫度升高，即，Ti-Tp
當(dāng)冰箱正以上溫度限制TuB近的它的溫度TiI作時(shí)，冰箱能夠提供顯著額外能量消耗和因此表明具有靠近1(即，100%)的高響應(yīng)負(fù)載可得性(RLA)以吸收過量發(fā)電輸出。 可替選地，當(dāng)冰箱正以下溫度限制IY附近的它的溫度Ti工作時(shí)，冰箱能夠提供相對較少的額外能量消耗和因此表明具有靠近0(即，0%)的低響應(yīng)負(fù)載可得性(RLA)以吸收過量發(fā)電輸出。
將會根據(jù)以上內(nèi)容明白，瞬間額外能量消耗在電力網(wǎng)絡(luò)輕微加載和具有向電力網(wǎng)絡(luò)供給電力的過量發(fā)電機(jī)時(shí)是期望的；冰箱能夠通過在溫度范圍ΔΤ內(nèi)冷卻它的內(nèi)含物協(xié)CN 102549869 A助提供能量消耗的瞬間增加。此外，還將會根據(jù)以上內(nèi)容明白，能量消耗的瞬間縮減在電力網(wǎng)絡(luò)沉重加載和具有向電力網(wǎng)絡(luò)供給電力的不足發(fā)電機(jī)時(shí)是期望的；冰箱能夠通過允許它的內(nèi)含物在溫度范圍ΔΤ內(nèi)變熱協(xié)助提供能量消耗的瞬間降低。
將會明白，雖然冰箱能夠在至少部分地補(bǔ)償負(fù)載變化和發(fā)電機(jī)變化的方面提供短期協(xié)助，但是冰箱將會在工作的較長時(shí)段上傾向于朝向平均溫度TA ；換言之，冰箱提供的響應(yīng)服務(wù)是瞬態(tài)作用，除非從中央控制指示群或裝置在平均較低溫度或平均較高溫度工作以酌情提供對高側(cè)或低側(cè)的偏移作用。
有益地，響應(yīng)于電源電頻率f和/或向其提供的電源電V的大小在冰箱處出現(xiàn)冰箱的響應(yīng)負(fù)載控制。冰箱的RLtec可得性信號(即，響應(yīng)負(fù)載可得性信號(RLA))如前述基于它的內(nèi)部腔體溫度1\。為了使冰箱的制造者向電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商提供制造者的冰箱實(shí)際上能夠提供用于穩(wěn)定電力網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載響應(yīng)的證明，制造者需要經(jīng)歷以下內(nèi)容中的至少一個(gè)
(a)在制造時(shí)提供如下這種證明冰箱能夠以使得能夠在頻率f和/或電源大小 V改變的情況下如表現(xiàn)出的響應(yīng)于電力網(wǎng)絡(luò)負(fù)載使平均內(nèi)部溫度Ti變化的方式操作它們的壓縮機(jī)；
(b)對照描述工作期間冰箱工作的數(shù)據(jù)以示出它們以使得能夠在頻率f和/或電源大小V改變的情況下如表現(xiàn)出的響應(yīng)于電力網(wǎng)絡(luò)負(fù)載使平均內(nèi)部溫度Ti變化的方式操作它們的壓縮機(jī)；以及
(c)以根據(jù)電力網(wǎng)絡(luò)內(nèi)執(zhí)行的測量可辨別的方式使得冰箱改變它們的響應(yīng)負(fù)載特性。
在情形(a)和(b)中，在實(shí)踐中冰箱的制造者偽造結(jié)果以使得電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商潛在地支付它們未然后接收的響應(yīng)服務(wù)是可行的。在情形(b)中，數(shù)據(jù)的加密可以采用以減少響應(yīng)結(jié)果偽造的幾率但是并非完全安全。與電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的相關(guān)性的進(jìn)一步問題是對于向它們的壓縮機(jī)有選擇地提供的電力以通/斷和/或可變速度模式工作的多個(gè)冰箱的群如何具有用以在切換工作中同步以使得電力網(wǎng)絡(luò)頻率f和/或電壓大小V的擺動變化比對于非響應(yīng)負(fù)載將會出現(xiàn)的差的趨勢。
本發(fā)明旨在解決冰箱提供的負(fù)載響應(yīng)的測量和驗(yàn)證的此前述問題。類似考慮涉及對于提供按照本發(fā)明的響應(yīng)服務(wù)采用的其它類型本國裝備，例如，空氣調(diào)節(jié)單元、熱泵、電池充電器等。
測試冰箱熱學(xué)模型的按照本發(fā)明的一個(gè)方法在圖8中示例和包括
(i)用于以恒定標(biāo)稱網(wǎng)絡(luò)頻率f在冰箱占空比的多個(gè)時(shí)段上提取多個(gè)冰箱冷卻器的內(nèi)部溫度Ti和壓縮機(jī)狀態(tài)(即，壓縮機(jī)作為時(shí)間t的函數(shù)是通還是斷)的步驟600;例如，按標(biāo)稱電源頻率(例如，f = 50. OOOHz)在數(shù)個(gè)占空比的時(shí)段上提取多個(gè)冰箱的結(jié)果； 可選地，針對在工作中表明需要需求響應(yīng)的向冰箱發(fā)送的任何信號(例如，頻率和/或任何其它電網(wǎng)信號(EGS))實(shí)施此步驟600 ；
(ii)用于比照來自⑴的數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)以便確定通/斷占空比長度和通/斷占空比率是否可以視為兩個(gè)冰箱的特性的步驟610 ；
(iii)用于在步驟(ii)中的通/斷占空比代表一個(gè)或更多個(gè)冰箱的情況下選擇步驟(i)中一個(gè)或更多個(gè)冰箱的代表占空比的步驟620;
(iv)用于針對多個(gè)冰箱的采樣通/斷切換數(shù)據(jù)(例如，在視覺上和/或通過數(shù)據(jù)CN 102549869 A分析工具)比較多個(gè)冰箱多個(gè)模型化切換數(shù)據(jù)的跨度的步驟630 ；例如，通過針對來自兩個(gè)冰箱的實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù)比較模型化數(shù)據(jù)4至5個(gè)占空比的跨度；以及
(ν)計(jì)算多個(gè)冰箱的模型化與測量結(jié)果之間的最小平方差、或者類似誤差指示以確保滿意的配合良好性的步驟640。
電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商期望具有用戶之中空間分布和上耦合到電力網(wǎng)絡(luò)以便以空間分布方式提供響應(yīng)負(fù)載穩(wěn)定的冰箱，其中，冰箱正提供有用響應(yīng)；對于提供響應(yīng)有必要的模型化結(jié)果與表示合適響應(yīng)的測量通/斷切換數(shù)據(jù)的匹配提供冰箱可以提供網(wǎng)絡(luò)負(fù)載響應(yīng)的確認(rèn)。
以上步驟(i)至(ν)表示的測試的較詳細(xì)版本涉及確定以下一個(gè)或更多個(gè)參數(shù)以便表征多個(gè)冰箱
(a)變量 T;
(b)變量 η ；
(C)變量α;以及
(d)變量 β。
參照圖9，示出了作為沿著橫軸710表示的時(shí)間t的函數(shù)示例了沿著縱軸720表示的負(fù)載可得性(RLA)的總體上用700表明的圖。
將變量α定義成
α =對開關(guān)通可得的時(shí)間的比例；或者
α =對開關(guān)通可得的時(shí)間/(時(shí)間通+時(shí)間斷)。
將變量β定義成
β =對開關(guān)斷可得的時(shí)間的比例；或者
β =對開關(guān)斷可得的時(shí)間/(時(shí)間通+時(shí)間斷)。
在圖10中，示例了總體上用800表明的圖中冰箱型裝置通/斷切換的線性表示。圖800包括表示從左至右增加時(shí)間t的橫軸810、以及分別表示從底部向頂部從0%至 100%的負(fù)載可得性(RLA)的縱軸820。Ta表示將冰箱的壓縮機(jī)通電的時(shí)間段，Tffi表示未將壓縮機(jī)通電的時(shí)間段。當(dāng)考慮冰箱時(shí)、或者對于該事項(xiàng)任何電學(xué)負(fù)載裝置具有通/斷切換特性，得出可以依據(jù)高側(cè)和低側(cè)響應(yīng)RCAP^和RCAPis進(jìn)一步描述的冰箱的最大響應(yīng)容量 (RCAP)是可行的。如果冰箱的平均負(fù)載額定值為X瓦，則從冰箱可得的預(yù)期最大響應(yīng)是
(a) RCAPs= α X (瓦)；以及
(b) RCAPffi= 3父(瓦)。
可以使用線性插值確定例如冰箱提供高側(cè)和低側(cè)響應(yīng)的狀況中冰箱提供的作為從標(biāo)稱頻率fQ朝向上和下頻率限制fu和例如，fQ = 50. 0Hz、fu = 50. 5Hz和fx = 49. 5Hz) 的電源頻率偏離Δf的函數(shù)的線性響應(yīng)
⑴對于 Af > 0Hz, RCAP (Af) = α XAf/ (fu-f0)；以及
(ii)對于 Af < 0Hz，RCAP(Af) = αΧ Δ f/。
當(dāng)在冰箱的群中存在N個(gè)冰箱時(shí)，以群的因子N放大響應(yīng)的程度。
前述變量T表示如圖10中所示例的冰箱的完整周期時(shí)間。有益地，通過測量得到或根據(jù)冰箱的設(shè)計(jì)確定變量T，即，確定可行響應(yīng)的最完全程度。在實(shí)踐中，變量T將會根據(jù)用戶不時(shí)變化的冰箱的內(nèi)含物而變化。參數(shù)η是冰箱壓縮機(jī)的工作比率，即，冰箱的壓縮機(jī)在從冰箱的內(nèi)腔體去除熱能量多有效；工作比率η將會取決于利用的壓縮機(jī)的類型和它的相關(guān)聯(lián)有效性。
當(dāng)獲得了變量α、β、η和T的值時(shí)，隨后有效地表征了冰箱以便可以提供響應(yīng)負(fù)載性能(即，最完全程度的響應(yīng))的驗(yàn)證的目的。在將冰箱設(shè)計(jì)成了提供非對稱低側(cè)和高側(cè)響應(yīng)的情況下，通過分別在以上與下頻率限制fu與之間的各種電源頻率f呈現(xiàn)時(shí)測量數(shù)個(gè)周期它的性能來有益地表征冰箱。
有益地，隔離測試、以及隨后成組測試各冰箱以確定是否出現(xiàn)相互交互，例如，同步的任何趨勢是否明顯。
有益地，當(dāng)表征冰箱以便生成參數(shù)化模型時(shí)，執(zhí)行以下測試中的一個(gè)或更多個(gè)
(a)在標(biāo)稱電源頻率&處執(zhí)行熱學(xué)模型校準(zhǔn)；
(b)執(zhí)行阻尼頻率測試以確定冰箱中的一個(gè)或更多個(gè)冰箱多迅速地響應(yīng)向一個(gè)或更多個(gè)冰箱施加的頻率擾動；
(c)執(zhí)行測試以確定工作中時(shí)冰箱采用的標(biāo)稱頻率& ；
(d)執(zhí)行測試以確定向冰箱提供的電源供給的上和下頻率限制以檢查與規(guī)范的符合性；
(e)對于標(biāo)稱中心頻率fQ確定冰箱的觸發(fā)頻率，例如，50. OHz (tarF測試)；以及
(f)確定一個(gè)或更多個(gè)冰箱的交錯(cuò)響應(yīng)和/或聚集響應(yīng)。
有益地在對比已經(jīng)用于和連接到電供給網(wǎng)絡(luò)的測量裝置的工廠或?qū)嶒?yàn)室中的測試情況下執(zhí)行這些測量。從而，可以確定按照本發(fā)明的裝置能夠在提供響應(yīng)負(fù)載服務(wù)時(shí)響應(yīng)的最完全潛在程度。
制造者和/或電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商和/或需求響應(yīng)聚集器有益地將如以上內(nèi)容中所述的測試用于檢查冰箱、或者其它類型的通/斷裝備，以確保對于提供動態(tài)負(fù)載響應(yīng)以便穩(wěn)定電力網(wǎng)絡(luò)的遵從。有益地在制造者處經(jīng)歷、但是也可以可選地在裝備的安裝出現(xiàn)了之后或在供給鏈中的其它點(diǎn)處、在配送期間或銷售時(shí)點(diǎn)、或者作為產(chǎn)品的結(jié)果或隨機(jī)采樣應(yīng)用這種測試。此外，在結(jié)合前述接口(例如，專屬“ReadM”)裝置130以便監(jiān)測冰箱工作的工作期間，冰箱和它的相關(guān)聯(lián)接口裝置130可以在工作中生成作為時(shí)間的函數(shù)的變量Τ、η、 α、b、RLA中的一個(gè)或更多個(gè)、以及作為時(shí)間t的函數(shù)的冰箱內(nèi)的溫度1\。有益地經(jīng)由接口 (例如，專屬“ReadM”裝置)裝置將這種參數(shù)從冰箱傳送給一個(gè)或更多個(gè)服務(wù)器60，例如， 在加密和/或聚集數(shù)據(jù)流中，以便關(guān)于裝置工作和工作中提供的響應(yīng)服務(wù)的驗(yàn)證目的。
如前述，雖然在以上內(nèi)容中使用它的壓縮機(jī)以通/斷方式工作的冰箱的示例以提供了提供響應(yīng)服務(wù)的本發(fā)明實(shí)施例的示例，但將會明白，能夠通過優(yōu)選地但是并非僅僅以通/斷方式工作的其它類型電力消耗裝置采用本發(fā)明，以便向電力網(wǎng)絡(luò)提供響應(yīng)服務(wù)。
雖然針對作為電力消耗裝置的冰箱的參數(shù)化表示在以上內(nèi)容中描述了本發(fā)明，但本發(fā)明也易于通過其它類型的電力消耗裝置使用。例如，電力消耗裝置是提供有晶閘管電力控制的加熱元件的電池。電池的最大加熱功率為30kW但是在通常工作情況下通常在5kW 至IOkW的范圍中消耗。僅使用測量監(jiān)測作為“黑盒”的電池的工作將會表明電池的觀測最大負(fù)載大小為10kW。然而，按照本發(fā)明，將會分析電池和與它的熱學(xué)時(shí)間響應(yīng)一起，確定它的30kW加熱容量。這種分析將會識別可以使用電池在不非常影響電池內(nèi)耗散的電力影響的平均輸出溫度的情況下對于小于熱學(xué)響應(yīng)的持續(xù)時(shí)間短示例(例如，熱學(xué)時(shí)間常數(shù))提供瞬間30kW的負(fù)載等等其它問題。按照本發(fā)明的手段將會使得電池能夠較之將會在以傳統(tǒng)“黑盒”手段表征了電池的情況下可以的響應(yīng)負(fù)載服務(wù)而言，提供較大程度的響應(yīng)負(fù)載服務(wù)。
又替選的示例考慮裝配有各自易于通電以便加熱水箱中水的多個(gè)加熱器HI、H2、 H3的熱水箱。在正常工作中，發(fā)現(xiàn)只采用加熱器Hl中的一個(gè)以便加熱水箱內(nèi)的水，以使得測量的“黑盒”；對熱水箱執(zhí)行的測量將會只識別加熱器Hl的存在。按照本發(fā)明執(zhí)行的分析將會識別所有加熱器Hl、H2、H3的存在，用于通過加熱器Hl、H2、H3提供需求響應(yīng)的控制算法將會提供相比于將會只識別加熱器Hl存在的傳統(tǒng)手段而言較大程度的短期峰值負(fù)載。 加熱器HI、H2、H3的存在和它們分別的各個(gè)電力消耗PI、P2、P3和熱學(xué)響應(yīng)時(shí)間常數(shù)τ ^ τ2、τ3將會是有益地用于設(shè)計(jì)理想算法以便向電力配送網(wǎng)絡(luò)(即，電網(wǎng))提供響應(yīng)需求服務(wù)的參數(shù)。
也將會根據(jù)本發(fā)明有益的電力消耗裝置的其它示例包括有包括加熱元件、變速風(fēng)扇和一個(gè)或更多個(gè)阻尼器的空氣處置單元；按照本發(fā)明的方法將會識別空氣處置單元中存在的各組件和它們的相關(guān)聯(lián)參數(shù)，然而傳統(tǒng)“黑盒”手段將會潛在地是非代表性的和致使開發(fā)次理想的需求響應(yīng)算法。
對以上內(nèi)容中描述的本發(fā)明實(shí)施例的修改在不脫離如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范圍的情況下是可以的。諸如用來描述和要求保護(hù)本發(fā)明的“包括”、“包括有”、“結(jié)合”、“包含”、“具有”、“是”的表述意在以非排斥性方式解釋，即，允許也存在未明確描述的項(xiàng)目、組件或元件。還應(yīng)該將對單數(shù)的引用解釋成涉及復(fù)數(shù)。所附權(quán)利要求中的括號內(nèi)包括的數(shù)字意在協(xié)助權(quán)利要求的理解和不應(yīng)當(dāng)以限制這些權(quán)利要求要求保護(hù)主題的任何方式解釋。
權(quán)利要求
1.一種用于確定易于由一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置(100)提供的潛在響應(yīng)負(fù)載電力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的級別的方法，其中，所述方法包括(a)確定一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置的工作特性；(b)基于所確定的工作特性開發(fā)所述一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置的工作的參數(shù)化數(shù)字模型；以及(c)使用所述一個(gè)或更多個(gè)裝置的一組工作規(guī)則和所述數(shù)字模型來開發(fā)工作機(jī)制以便提供響應(yīng)負(fù)載電力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述一個(gè)或更多個(gè)裝置操作地用于以自主方式提供所述響應(yīng)負(fù)載電力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，包括(d)將所述工作機(jī)制應(yīng)用于所述一個(gè)或更多個(gè)裝置以便提供所述響應(yīng)負(fù)載電力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其中，工作的所述參數(shù)化數(shù)字模型描述所述一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置能夠提供所述響應(yīng)負(fù)載電力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的最完全程度。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的方法，進(jìn)一步包括監(jiān)測安裝之后所述一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置(100)的工作特性以便驗(yàn)證它們的響應(yīng)負(fù)載電力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)接口裝置遠(yuǎn)程執(zhí)行所述一個(gè)或更多個(gè)裝置(100)的監(jiān)測。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述工作特性的所述確定包括確定參數(shù)α、β、η和T中的至少一個(gè)，其中，參數(shù)α和β描述所述一個(gè)或更多個(gè)裝置能夠切換通/斷的預(yù)期時(shí)間部分，參數(shù)Π描述所述一個(gè)或更多個(gè)裝置的工作比率，參數(shù)T描述所述一個(gè)或更多個(gè)裝置的工作循環(huán)次數(shù)。
8.如在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述方法包括如下內(nèi)容中的至少一個(gè)(a)傳送所述一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置(100)的可得性以提供負(fù)載響應(yīng)服務(wù)；(b)傳送所述一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置(100)中儲存能量的量；(c)傳送所述一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置中剩余的能量儲存容量的量(653)和/或?qū)嶋H消耗的量(651，100)；(d)傳送所述一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置(100)能夠向所述電力網(wǎng)絡(luò)提供(652)和/ 或?qū)嶋H上正提供(6M)的電力負(fù)載和/或聚集負(fù)載響應(yīng)的指示；以及(e)傳送所述一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置(100)實(shí)際上在工作中正從所述電力網(wǎng)絡(luò)消耗的絕對電力負(fù)載(650)的指示。
9.如在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，適于使得至少一個(gè)以下裝置能夠提供響應(yīng)負(fù)載電力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(a)冰箱；(b)熱水系統(tǒng)；(c)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)；(d)電動和/或插電式混合動力交通工具的充電器；(e)洗衣機(jī)；CN 102549869 A(f)洗碗機(jī)；(g)電烤箱；(h)建筑物的電加熱、通風(fēng)和/或冷卻系統(tǒng)。(i)灌溉系統(tǒng)；(j)金屬加工廠；(k)水泥制造廠。
10.如在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述方法進(jìn)一步包括以下內(nèi)容中的至少一個(gè)(a)對所述一個(gè)或更多個(gè)裝置(100)執(zhí)行標(biāo)稱電力網(wǎng)絡(luò)電源頻率fQ處的熱學(xué)模型校準(zhǔn)；(b)執(zhí)行用以確定所述一個(gè)或更多個(gè)裝置(100)中的一個(gè)或更多個(gè)裝置多迅速地響應(yīng)向所述一個(gè)或更多個(gè)裝置(100)施加的頻率擾動的頻率測試；(c)執(zhí)行用以確定工作中時(shí)所述一個(gè)或更多個(gè)裝置(100)運(yùn)用的標(biāo)稱頻率f；的測試；(d)執(zhí)行用以確定向一個(gè)或更多個(gè)裝置提供的電源供給的上和下頻率限制以檢查與測試規(guī)范的符合性的測試；(e)對于所述標(biāo)稱中心頻率&，確定所述一個(gè)或更多個(gè)裝置(100)的觸發(fā)器頻率(tarF 測試)；以及(f)通過測量確定一個(gè)或更多個(gè)裝置(100)的交錯(cuò)響應(yīng)和/或聚集響應(yīng)。
11.一種用于監(jiān)測和確定經(jīng)由電力網(wǎng)絡(luò)耦合到一個(gè)或更多個(gè)發(fā)電機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置(100)所提供的響應(yīng)負(fù)載電力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的級別的系統(tǒng)(10)，所述電力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)包括如下內(nèi)容中的至少一個(gè)頻率控制、負(fù)載控制，其特征在于，所述系統(tǒng)(10)包括通信部件(40)，所述通信部件00)用于向用于控制和/或監(jiān)測電力網(wǎng)絡(luò)工作的數(shù)據(jù)處理部件 (50)傳送表明正被提供的所述響應(yīng)負(fù)載服務(wù)的信息。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)(10)，其中，所述通信部件00)用于傳送如下內(nèi)容中的至少一個(gè)(a)所述一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置(100)提供負(fù)載響應(yīng)服務(wù)的可得性；(b)所述一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置(100)中儲存能量的量；(c)所述一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置中剩余的能量儲存容量的量(65 和/或?qū)嶋H消耗的量(651，100)；(d)所述一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置(100)能夠向所述電力網(wǎng)絡(luò)提供(652)和/或?qū)嶋H上正提供(654)的電力負(fù)載和/或聚集負(fù)載響應(yīng)的指示；以及(e)所述一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置(100)實(shí)際上正從所述電力網(wǎng)絡(luò)消耗的絕對電力負(fù)載(650)的指示。
13.一種用于監(jiān)測和確定經(jīng)由電力網(wǎng)絡(luò)耦合到一個(gè)或更多個(gè)發(fā)電機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置(100)所提供的響應(yīng)負(fù)載電力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的級別的方法，所述響應(yīng)負(fù)載服務(wù)包括如下內(nèi)容中的至少一個(gè)頻率控制、負(fù)載控制，其特征在于，所述方法包括(a)使用通信部件GO)向用于控制和/或監(jiān)測電力網(wǎng)絡(luò)的工作的數(shù)據(jù)處理部件(50) 傳送表明正被提供的所述響應(yīng)負(fù)載服務(wù)的信息。
14.一種包括經(jīng)由電力網(wǎng)絡(luò)耦合到一個(gè)或更多個(gè)發(fā)電機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)響應(yīng)負(fù)載電力消耗裝置的分布群在內(nèi)的響應(yīng)負(fù)載電力網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(10)，系統(tǒng)(10)用于利用動態(tài)負(fù)載的信息來調(diào)度所述一個(gè)或更多個(gè)發(fā)電機(jī)的配置。
15.一種用于經(jīng)由電力網(wǎng)絡(luò)耦合到如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)的一個(gè)或更多個(gè)發(fā)電機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)響應(yīng)負(fù)載電力消耗裝置的接口裝置(130)，所述接口裝置適于將一個(gè)或更多個(gè)響應(yīng)負(fù)載電力的工作傳送給數(shù)據(jù)處理部件(50)以便使得所述數(shù)據(jù)處理部件(50)能夠監(jiān)測和/或控制電力網(wǎng)絡(luò)的工作。
16.一種用于如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)(10)的聚集機(jī)(60，80)，所述聚集機(jī)用于實(shí)時(shí)將所述一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置(100)的負(fù)載和/或可得性狀態(tài)相加以提供負(fù)載狀態(tài)的聚集指示。
17.如權(quán)利要求16所述的聚集機(jī)(60，80)，其中，所述聚集機(jī)用于壓縮正傳送日志信息或正傳送日志信息量的速率。
18.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)適于測量電力消耗裝置群和/或從電力消耗裝置群的一部分提供的響應(yīng)負(fù)載調(diào)節(jié)服務(wù)的值、可得性、持續(xù)時(shí)間、大小和傳遞中的至少一個(gè)。
19.一種用于估算工作中經(jīng)由電力網(wǎng)絡(luò)耦合到一個(gè)或更多個(gè)發(fā)電機(jī)的響應(yīng)負(fù)載電力消耗裝置群的服務(wù)級別可得性的方法，所述方法包括(a)測量所述群的子集在制造一個(gè)或更多個(gè)響應(yīng)負(fù)載電力消耗裝置時(shí)的制造時(shí)間或在一個(gè)或更多個(gè)響應(yīng)負(fù)載電力消耗裝置的試運(yùn)行期間或在一個(gè)或更多個(gè)響應(yīng)負(fù)載電力消耗裝置提供服務(wù)期間提供響應(yīng)負(fù)載服務(wù)的可得性。
20.一種用于通過監(jiān)測如下內(nèi)容估算電力消耗裝置(100)群的頻率響應(yīng)提供和/或二氧化碳排出節(jié)省的方法(a)一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置能夠提供響應(yīng)負(fù)載服務(wù)的可得時(shí)間百分比；(b)一個(gè)或更多個(gè)裝置的能量或應(yīng)用狀態(tài)特性；以及(c)一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用狀態(tài)循環(huán)上一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置的電學(xué)消耗。
21.一種用于向被布置成將一個(gè)或更多個(gè)發(fā)電機(jī)耦合到一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置的電力網(wǎng)絡(luò)提供響應(yīng)負(fù)載的電力消耗裝置(100)，所述裝置用于跟蹤對提供響應(yīng)負(fù)載服務(wù)和 /或跟蹤提供的響應(yīng)負(fù)載服務(wù)的累積量可得的時(shí)間段、所述裝置提供了響應(yīng)負(fù)載服務(wù)和/ 或提供的響應(yīng)負(fù)載服務(wù)的累積量的時(shí)間段，以及將關(guān)于所述時(shí)間段的信息作為來自所述裝置的輸出傳送。
22.一種包括經(jīng)由電力網(wǎng)絡(luò)耦合到一個(gè)或更多個(gè)發(fā)電機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置的群在內(nèi)的系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置的群用于連續(xù)以信號告知和/或記錄它們的可得性和它們對提供響應(yīng)負(fù)載服務(wù)可得的程度，這種服務(wù)涉及所述一個(gè)或更多個(gè)裝置是否通或斷或在工作的中間百分比點(diǎn)，以及它們是否正提供服務(wù)和/或它們正作為中間百分比點(diǎn)提供服務(wù)的程度。
23.一種用于在如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)中使用BMS警報(bào)和/或其它消息以便針對能夠從其確定響應(yīng)負(fù)載服務(wù)的可得性和提供的一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置的電力消耗提供表明改變可得性和/或通/斷狀態(tài)和/或通過可得性或中間百分比點(diǎn)的閾值的轉(zhuǎn)變的壓縮流的方法。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，將所述BMS警報(bào)和/或其它消息加密以便認(rèn)證所述一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置提供了服務(wù)。
25.如權(quán)利要求23或M中任一項(xiàng)所述的方法，其中，BMS與NGC之間的中間裝置聚集或匯總負(fù)載以進(jìn)一步壓縮監(jiān)測信息的流。
26.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)(10)，其中，所述系統(tǒng)用于確定調(diào)用服務(wù)的事件期間提供的服務(wù)的量，其中，通過將裝置樣本的實(shí)際電學(xué)消耗與這些裝置的估算消耗和/或群中裝置的估算消耗相比較驗(yàn)證服務(wù)的提供。
27.一種用于在一個(gè)或更多個(gè)裝置中記錄如下內(nèi)容的系統(tǒng)(10)(i) 一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置對動態(tài)需求/頻率響應(yīng)穩(wěn)定的量的累計(jì)量值；( )提供服務(wù)的時(shí)間段；和/或(iii)經(jīng)由數(shù)據(jù)錄入裝置中錄入的一系列擊鍵的使用來自所述裝置的信息。
28.一種通過如下內(nèi)容中的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施的驗(yàn)證裝置變頻器、模式生成裝置、 EGS信號生成裝置，所述驗(yàn)證裝置用于允許動態(tài)需求響應(yīng)/頻率響應(yīng)的量的驗(yàn)證，通過向驗(yàn)證裝置重復(fù)發(fā)送事件信號取得所述驗(yàn)證。
29.一種用于使用如權(quán)利要求觀所述的驗(yàn)證裝置的方法，其中，所述方法涉及使用所述裝置生成結(jié)果、以及分析結(jié)果以確認(rèn)提供的響應(yīng)負(fù)載服務(wù)的量。
30.一種用于記錄電力消耗裝置消耗的電力和用于向所述裝置供給電力的電力網(wǎng)絡(luò)的變量以便測量所述裝置向所述電力網(wǎng)絡(luò)提供的響應(yīng)需求服務(wù)的量的線路中計(jì)量裝置。
31.一種用于與電力消耗裝備通信以便測量所述裝備對將頻率響應(yīng)或動態(tài)需求的服務(wù)提供給向所述裝備提供電力的電力網(wǎng)絡(luò)可得的時(shí)間段的線路中計(jì)量裝置。
32.一種用于預(yù)測裝置提供的響應(yīng)的質(zhì)量以便提供基于可得性的服務(wù)的方法，所述預(yù)測基于結(jié)合有所述裝置的能量狀態(tài)仿真的仿真模型。
33.一種機(jī)器可讀介質(zhì)上記錄的軟件產(chǎn)品，所述軟件產(chǎn)品可在用于實(shí)施如權(quán)利要求27 所述的方法的計(jì)算硬件上執(zhí)行。
34.一種如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)(10)的測試模式方法，所述測試模式方法涉及經(jīng)由耦合到所述系統(tǒng)(10)的一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置向系統(tǒng)(10)提供頻率穩(wěn)定響應(yīng)，所述測試模式?jīng)]有如權(quán)利要求觀所述的驗(yàn)證裝置。
全文摘要
系統(tǒng)采用一種用于確定易于由一個(gè)或更多個(gè)電力消耗裝置(100)提供的潛在響應(yīng)負(fù)載電力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的級別的方法。該方法包括(a)確定電力消耗裝置的工作特性；(b)基于所確定的工作特性開發(fā)電力消耗裝置工作的參數(shù)化數(shù)字模型；(c)使用裝置的一組工作規(guī)則和數(shù)字模型來開發(fā)工作機(jī)制以便提供響應(yīng)負(fù)載電力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；(d)將工作機(jī)制應(yīng)用于裝置中的每個(gè)裝置；以及(e)監(jiān)測安裝之后電力消耗裝置(100)的工作特性以便驗(yàn)證它們的響應(yīng)負(fù)載電力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)?？蛇x地，裝置用于自主運(yùn)行以提供它們的響應(yīng)負(fù)載電力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)?？蛇x地，工作的參數(shù)化數(shù)字模型描述電力消耗裝置能夠提供響應(yīng)負(fù)載電力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的最完全程度。
文檔編號H02J3/14GK102549869SQ201080039422
公開日2012年7月4日 申請日期2010年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月27日
發(fā)明者喬·瓦倫, 卡蒂·布盧爾, 安德魯·毫 申請人:響應(yīng)負(fù)載有限公司