專利名稱：用于維持電網(wǎng)內(nèi)穩(wěn)定工況的系統(tǒng)、方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例一般涉及配電網(wǎng)，并且更確切地說，涉及用于維持供電網(wǎng)內(nèi)的穩(wěn)定工況(condition)的系統(tǒng)、方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
配電網(wǎng)(如電網(wǎng))被利用來將電功率從供電源輸送到消費(fèi)者或客戶。在常規(guī)配電網(wǎng)中，電力供應(yīng)商通常利用發(fā)電廠生成電功率，并且電力供應(yīng)商將生成的電功率輸出到配電電網(wǎng)上。此外，電力供應(yīng)商需要維持電網(wǎng)上的某些工況。例如，監(jiān)管需求通常要求電力供應(yīng)商維持電網(wǎng)內(nèi)的某些工況，例如頻率、電壓和電力工況。為了維持這些穩(wěn)定的電網(wǎng)工況，電力供應(yīng)商通常利用集中式控制系統(tǒng)來監(jiān)視電網(wǎng)工況并嘗試使生成的功率與消費(fèi)需求匹配。但是，常規(guī)控制系統(tǒng)嘗試將穩(wěn)定的電網(wǎng)工況維持在高水平處。這些控制系統(tǒng)通常未將消費(fèi)者層面出現(xiàn)的電網(wǎng)波動(dòng)納入考慮。此外，隨著可再生能源(如光伏電池和風(fēng)力渦輪)的更多使用，發(fā)電正變得不那么集中。例如，消費(fèi)者可以利用光伏電池來補(bǔ)充通過電網(wǎng)接收的電功率。這些分布式電源通常未被常規(guī)控制系統(tǒng)納入考慮；但是這些分布式電源供給的功率可能在本地層面上影響電網(wǎng)工況。因此，期望用于維持電網(wǎng)內(nèi)穩(wěn)定工況的系統(tǒng)、方法和設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
可以通過本發(fā)明的某些實(shí)施例解決一些或所有上文的需求和/或問題。本發(fā)明的實(shí)施例可以包括用于維持電網(wǎng)內(nèi)穩(wěn)定工況的系統(tǒng)、方法和設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，公開一種用于維持電網(wǎng)內(nèi)穩(wěn)定工況的方法。包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)處理器的本地裝置可以識(shí)別與結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)電源。該本地裝置可以額外地監(jiān)視與配置成向該結(jié)構(gòu)供電的電網(wǎng)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。至少部分地基于監(jiān)視，該本地裝置可以識(shí)別電網(wǎng)波動(dòng)。至少部分地基于電網(wǎng)波動(dòng)的識(shí)別，該本地裝置可以調(diào)整一個(gè)或多個(gè)識(shí)別的電源中包含的至少一個(gè)電源的操作。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，公開一種用于維持電網(wǎng)內(nèi)穩(wěn)定工況的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括至少一個(gè)通信接口、至少一個(gè)測(cè)量裝置和至少一個(gè)處理器。至少一個(gè)通信接口可以配置成促進(jìn)與結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)電源進(jìn)行通信。至少一個(gè)測(cè)量裝置可以配置成監(jiān)視與配置成向結(jié)構(gòu)供電的電網(wǎng)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。至少一個(gè)處理器可以配置成(i)識(shí)別一個(gè)或多個(gè)電源，(ii)從至少一個(gè)測(cè)量裝置接收監(jiān)視數(shù)據(jù)，(iii)至少部分地基于接收的監(jiān)視數(shù)據(jù)，識(shí)別電網(wǎng)波動(dòng)，以及(iv)至少部分地基于電網(wǎng)波動(dòng)的識(shí)別，指導(dǎo)一個(gè)或多個(gè)識(shí)別的電源中包含的至少一個(gè)電源的操作。可以通過本發(fā)明的多種實(shí)施例的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)附加的系統(tǒng)、方法、裝置、特征和方面。本文中詳細(xì)地描述了本發(fā)明的其他實(shí)施例和方面，并將其視為要求權(quán)利的本發(fā)明的一部分。可以參考描述和附圖來理解其他實(shí)施例和方面。


因此，在廣義上描述了本發(fā)明之后，現(xiàn)在將參考附圖，這些附圖不一定按比例繪制，并且其中圖I是根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施例的，促進(jìn)維持電網(wǎng)內(nèi)穩(wěn)定工況的一個(gè)示例系統(tǒng)的框圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的多種實(shí)施例的，可利用來維持電網(wǎng)的一個(gè)示例分層結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施例的，用于利用智能代理應(yīng)用監(jiān)視電網(wǎng)的示例方法的流程圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施例的，用于在電網(wǎng)的監(jiān)視期間優(yōu)化電源的示例方法的流程圖。 圖5是根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施例的，用于監(jiān)視島模式操作的本地電網(wǎng)的示例方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將在下文參考附圖更全面地描述本發(fā)明的說明性實(shí)施例，附圖中示出了本發(fā)明的一些而非全部實(shí)施例。實(shí)際上，本發(fā)明可以采用許多不同的形式來實(shí)施，而不應(yīng)視為局限于本文闡述的實(shí)施例；更確切地，提供這些實(shí)施例以使本公開將滿足適用的法律要求。在所有附圖中，相似的數(shù)字指代相似的元件。為了本文公開的目的，術(shù)語“結(jié)構(gòu)”是指可以連接到配電網(wǎng)的任何適合家庭、住宅、公寓、單位、公司、建筑物、其他位置、位置的組合、機(jī)器、裝置或系統(tǒng)。操作中，可以在結(jié)構(gòu)處提供適合的功率表以便監(jiān)視由配電網(wǎng)供給到結(jié)構(gòu)的功率量。為了本文公開的目的，術(shù)語“電網(wǎng)波動(dòng)”是指可能影響電網(wǎng)穩(wěn)定性的任何工況。例如，可能由于電網(wǎng)內(nèi)功率流變化、例如功率負(fù)荷需求無法等于或大致等于功率供給的功率流變化(例如，頻率波動(dòng)等)而導(dǎo)致電網(wǎng)波動(dòng)。公開的是用于維持配電網(wǎng)內(nèi)穩(wěn)定工況的系統(tǒng)、方法和設(shè)備。在本發(fā)明的多種實(shí)施例中，可以利用發(fā)電裝置和/或電負(fù)荷的分布式管理以便本地地維持穩(wěn)定的電網(wǎng)工況。在某些實(shí)施例中，可以將相應(yīng)的智能代理與連接到配電網(wǎng)或電網(wǎng)的任何數(shù)量的結(jié)構(gòu)或位置關(guān)聯(lián)。例如，可以由與結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的智能功率表或家庭網(wǎng)關(guān)裝置來執(zhí)行智能代理。在操作中，智能代理可以識(shí)別該結(jié)構(gòu)處可用的任何數(shù)量的電源。例如，智能代理可以識(shí)別電池、功率存儲(chǔ)裝置、風(fēng)力渦輪和/或光伏電池、面板和/或陣列。此外，按期望的，智能代理可以識(shí)別與結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的任何數(shù)量的電負(fù)荷，如電器、燈等。就此而言，智能代理可以確定或計(jì)算與該結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的發(fā)電能力和/或功率需求。此外，智能代理還可以監(jiān)視與配置成向該結(jié)構(gòu)供電的電網(wǎng)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。例如，智能代理可以從配置成測(cè)量多種電網(wǎng)參數(shù)的任何數(shù)量的測(cè)量裝置接收測(cè)量數(shù)據(jù)，多種電網(wǎng)參數(shù)諸如電網(wǎng)頻率、電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)供給的功率量和/或與電網(wǎng)關(guān)聯(lián)的無功功率的量。至少部分地基于電網(wǎng)的監(jiān)視，智能代理可以識(shí)別電網(wǎng)波動(dòng)。例如，智能代理可以識(shí)別低頻或高頻電網(wǎng)工況。至少部分地基于電網(wǎng)波動(dòng)的識(shí)別，智能代理可以調(diào)整與該結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的任何數(shù)量的電源和/或電負(fù)荷的操作。例如，智能代理可以指導(dǎo)電源向電網(wǎng)提供功率。又如，智能代理可以調(diào)整供給到一個(gè)或多個(gè)電負(fù)荷的功率量。就此而言，智能代理可以對(duì)維持電網(wǎng)內(nèi)的相對(duì)穩(wěn)定工況作出貢獻(xiàn)。此外，正如某些實(shí)施例中所期望的，智能代理可以估計(jì)一個(gè)或多個(gè)定價(jià)參數(shù)，例如與從電網(wǎng)獲得的功率關(guān)聯(lián)的當(dāng)前價(jià)格。至少部分地基于定價(jià)參數(shù)和/或定價(jià)條件，智能代理可以優(yōu)化與該結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的電源的使用。例如，智能代理可以在電網(wǎng)功率相對(duì)昂貴的時(shí)間間隔期間(例如，峰值負(fù)荷工況等)利用可再生電源(例如，風(fēng)力渦輪、光伏電池)。此外，智能代理可以基于經(jīng)濟(jì)分析來調(diào)整供給到一個(gè)或多個(gè)電負(fù)荷的功率。例如，智能代理可以在峰值工況期間關(guān)閉某些電負(fù)荷(例如，電器、空調(diào)等)。此外，按期望的，智能代理還可以基于經(jīng)濟(jì)分析指導(dǎo)本地電源產(chǎn)生的功率向電網(wǎng)的銷售。例如，如果電功率的價(jià)格較高且存在過多發(fā)電容量和/或儲(chǔ)存的功率，則智能代理可以指導(dǎo)向電網(wǎng)出售功率。在某些實(shí)施例中，此外，智能代理可以額外地與任何數(shù)量的其他智能代理和/或其他控制系統(tǒng)通信。例如，智能代理可以與鄰居控制器通信和/或與地理上位于該結(jié)構(gòu)附近的任何數(shù)量的其他結(jié)構(gòu)所關(guān)聯(lián)的智能代理通信。就此而言，可以定義和/或管理微電網(wǎng) 或本地電網(wǎng)。例如，可以由智能代理和/或其他控制系統(tǒng)來定義和管理鄰居電網(wǎng)或社區(qū)電網(wǎng)。按期望的，可以在微電網(wǎng)內(nèi)管理電源和/或負(fù)荷。此外，在與主電網(wǎng)連接中斷事件(例如，電網(wǎng)故障情況)期間，可以采用功率島(power island)或斷開模式繼續(xù)管理微電網(wǎng)。例如，一個(gè)或多個(gè)智能代理和/或控制系統(tǒng)可以收集與發(fā)電能力、儲(chǔ)存的功率和/或電負(fù)荷關(guān)聯(lián)的信息。然后針對(duì)微電網(wǎng)可本地管理可用功率和功率需求。此外，可以在微電網(wǎng)內(nèi)維持相對(duì)穩(wěn)定工況。本發(fā)明的多種實(shí)施例可以包括促進(jìn)維持電網(wǎng)內(nèi)穩(wěn)定工況的一個(gè)或多個(gè)專用計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)和/或特定機(jī)器。一種專用計(jì)算機(jī)或特定機(jī)器可以包括多種實(shí)施例中所期望的廣泛的多種不同軟件模塊。正如下文更詳細(xì)解釋的，在某些實(shí)施例中，這些多種軟件組件可以利用來監(jiān)視電網(wǎng)工況以及基于一個(gè)或多個(gè)電網(wǎng)波動(dòng)的識(shí)別來控制任何數(shù)量的本地電源和/或電負(fù)荷。本文描述的本發(fā)明的某些實(shí)施例可以具有維持電網(wǎng)內(nèi)穩(wěn)定工況的技術(shù)效果。例如，分布式控制器和/或智能代理可以監(jiān)視電網(wǎng)工況并基于一個(gè)或多個(gè)電網(wǎng)波動(dòng)事件的識(shí)別來控制任何數(shù)量的本地電源和/或電負(fù)荷的操作。就此而言，任何數(shù)量的分布式控制裝置，例如與個(gè)體結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的裝置，可以對(duì)維持相對(duì)穩(wěn)定的電網(wǎng)工況作出貢獻(xiàn)。圖I是根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施例的，促進(jìn)維持電網(wǎng)內(nèi)穩(wěn)定工況的一個(gè)示例系統(tǒng)100的框圖。圖I所示的系統(tǒng)100可以包括功率表105，功率表105配置成從電網(wǎng)110或配電網(wǎng)接收功率并將功率供給到如住宅或公司的結(jié)構(gòu)。此外，系統(tǒng)100可以包括任何數(shù)量的電源115，如光伏電池120、風(fēng)力渦輪(未示出)和/或功率存儲(chǔ)裝置125 (例如電池)。在某些實(shí)施例中，電源115的其中一個(gè)或多個(gè)可以是直流電源，以及可以提供任何數(shù)量的適合逆變器130來促進(jìn)將功率提供到結(jié)構(gòu)和/或電網(wǎng)110。按期望的，斷路器面板135或其他適合的配電裝置可以促進(jìn)從電源115收集功率，并將功率提供到結(jié)構(gòu)和/或功率表105以用于輸出到電網(wǎng)110上。此外，如圖所示，可以提供任何數(shù)量的附加發(fā)電裝置140(例如發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)等)\如交流裝置和/或電負(fù)荷145，并將其與結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)。在操作中，功率表105和/或家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)150可以包括適合的智能代理，適合的智能代理配置成監(jiān)視與電網(wǎng)110關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)工況或參數(shù)。至少部分地基于監(jiān)視，智能代理可以指導(dǎo)或控制系統(tǒng)的其他組件(例如，電源115、發(fā)電裝置140和/或電負(fù)荷145)的操作。在某些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)本地網(wǎng)絡(luò)155，如家庭區(qū)域網(wǎng)絡(luò)和/或Modbus協(xié)議網(wǎng)絡(luò)可以促進(jìn)系統(tǒng)100的多種組件之間的通信。例如，本地網(wǎng)絡(luò)155可以促進(jìn)功率表105、電源115、斷路器面板135(例如，智能斷路器面板)、發(fā)電裝置140和任何數(shù)量的電負(fù)荷145之間的通信。就此而言，智能代理可以收集與本地功率供給和/或功率需求關(guān)聯(lián)的信息，以及智能代理可以利用收集的信息的至少一部分來控制系統(tǒng)組件以便維持穩(wěn)定電網(wǎng)工況。功率表105可以是可以經(jīng)由任何數(shù)量的輸電線路連接到配電系統(tǒng)或配電網(wǎng)的任何適合的功率表。例如，功率表105可以是連接到電網(wǎng)110的適合功率表。在多種實(shí)施例中可以按期望的利用范圍廣泛的適合功率表，如單相功率表或三相功率表。功率表105可以配置成測(cè)量供給到關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)的電能(例如千瓦小時(shí)等)或電功率的量。在某些實(shí)施例中，功率表105可以是智能表或高級(jí)表，其配置成比常規(guī)表相對(duì)更詳細(xì)地識(shí)別用消耗。例如，智能功率表105可以促進(jìn)實(shí)時(shí)或接近實(shí)時(shí)的讀數(shù)、停電通知和/或功率質(zhì)量監(jiān)視。此外，按期望的，智能功率表105可以將測(cè)量數(shù)據(jù)、計(jì)算和/或其他信息傳送到一個(gè)或多個(gè)接收方，如外部控制系統(tǒng)157。任何數(shù)量的適合網(wǎng)絡(luò)160，如高級(jí)計(jì)量基礎(chǔ)設(shè)施(“AMI”)網(wǎng)絡(luò)、蜂窩網(wǎng) 絡(luò)和/或因特網(wǎng)可以促進(jìn)功率表105與外部控制系統(tǒng)157之間的通信。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，此外，功率表105還可以監(jiān)視與電網(wǎng)110關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)工況，并控制系統(tǒng)100的一個(gè)或多個(gè)其他組件(例如，電源115、發(fā)電裝置140、電負(fù)荷145等)的操作以便促進(jìn)維持相對(duì)穩(wěn)定的電網(wǎng)工況。在這樣操作時(shí)，功率表105可以配置成執(zhí)行促進(jìn)提供電網(wǎng)監(jiān)視服務(wù)的任何數(shù)量的適合軟件模塊。功率表105可以包括任何數(shù)量的適合計(jì)算機(jī)處理組件，任何數(shù)量的適合計(jì)算機(jī)處理組件促進(jìn)功率表的操作、提供電網(wǎng)監(jiān)視服務(wù)和/或控制本地裝置以促進(jìn)維持穩(wěn)定電網(wǎng)工況?？山Y(jié)合到功率表105的適合處理裝置的示例包括但不限于，專用電路、微控制器、微計(jì)算機(jī)、其他計(jì)算裝置等。因此，功率表105可以包括促進(jìn)計(jì)算機(jī)可讀指令的執(zhí)行的任何數(shù)量的處理器161。通過執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀指令，功率表105可以包括或形成促進(jìn)提供電網(wǎng)監(jiān)視和/或維持服務(wù)的專用計(jì)算機(jī)或特定機(jī)器。除了一個(gè)或多個(gè)處理器161外，功率表105可以包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器裝置162、一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出(“I/o”)接口 163和/或一個(gè)或多個(gè)通信和/或網(wǎng)絡(luò)接口 164、和/或一個(gè)或多個(gè)測(cè)量裝置165。該一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器裝置162或存儲(chǔ)器可以包括任何適合的存儲(chǔ)器裝置，例如，高速緩存、只讀存儲(chǔ)器裝置、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器裝置、磁存儲(chǔ)裝置等。一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器裝置162可以存儲(chǔ)功率表105利用的數(shù)據(jù)、可執(zhí)行指令和/或多種程序模塊，例如數(shù)據(jù)文件166、操作系統(tǒng)(“OS”)167和/或智能代理168。數(shù)據(jù)文件166可以包括促進(jìn)功率表105操作的任何適合數(shù)據(jù)，包括但不限于，與系統(tǒng)100的一個(gè)或多個(gè)其他組件(例如，電源115、斷路器面板135、發(fā)電裝置140、電負(fù)荷145等)關(guān)聯(lián)的信息、功率表105和/或測(cè)量裝置165取得的測(cè)量數(shù)據(jù)、與可接受的電網(wǎng)工況關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)、功率定價(jià)信息、與發(fā)電能力關(guān)聯(lián)的信息、與功率需求和/或預(yù)計(jì)需求關(guān)聯(lián)的信息、負(fù)荷分布和/或使用信息、和/或工況和/或告警信息。OS 167可以包括促進(jìn)和/或控制功率表105的通常操作的可執(zhí)行指令和/或程序模塊。此外，OS 167可以促進(jìn)處理器161執(zhí)行其他軟件程序和/或程序模塊，如智能代理168。雖然未示出，但是功率表105可以包括任何數(shù)量的主機(jī)模塊，任何數(shù)量的主機(jī)模塊促進(jìn)與任何數(shù)量的外部裝置和/或系統(tǒng)100的其他組件通信。例如，主機(jī)模塊可以促進(jìn)建立與電源115或系統(tǒng)100的其他組件的通信會(huì)話。又如，主機(jī)模塊可以促進(jìn)建立與外部控制系統(tǒng)157和/或與其他結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的任何數(shù)量的其他功率表和/或智能代理的通信會(huì)話。智能代理168可以是配置成提供電網(wǎng)監(jiān)視和/或維持服務(wù)的適合軟件模塊。例如，智能代理168可以是促進(jìn)維持相對(duì)穩(wěn)定電網(wǎng)工況的分布式控制模塊。在某些實(shí)施例中，可以從外部控制系統(tǒng)157經(jīng)由任何數(shù)量的適合網(wǎng)絡(luò)160 (如AMI網(wǎng)絡(luò)或因特網(wǎng))下載智能代理168和/或?qū)χ悄艽?68的更新或?qū)⑵鋫魉偷焦β时?05。在其他實(shí)施方案中，可以人工方式由技術(shù)人員或用戶將智能代理168和/或?qū)χ悄艽?68的更新安裝在功率表105上。例如，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員可以利用便攜式存儲(chǔ)器裝置將智能代理168安裝到功率表105上。在操作中，智能代理168可以識(shí)別與結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的任何數(shù)量的本地裝置，如可用的 電源115(例如，可再生電源、功率存儲(chǔ)裝置125等)、發(fā)電裝置140和/或電負(fù)荷145。此夕卜，還可以獲得與識(shí)別的裝置關(guān)聯(lián)的信息，如發(fā)電容量、所儲(chǔ)存功率信息、當(dāng)前負(fù)荷需求、預(yù)計(jì)的負(fù)荷需求和/或負(fù)荷調(diào)度。至少部分地基于所獲得的信息，智能代理168可以確定與結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的本地發(fā)電資源和/或與結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的當(dāng)前和將來的功率需求。此外，按期望的，智能代理168還可以獲得可利用來確定或計(jì)算將來的發(fā)電能力的信息。例如，智能代理168可以獲得氣象報(bào)告信息(例如，風(fēng)力信息、溫度信息、云層覆蓋和/或能見度信息等)，以及智能代理168可以至少部分地基于所獲得的信息來確定或預(yù)測(cè)將來的發(fā)電能力。此外，智能代理168還可以監(jiān)視與電網(wǎng)110關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。例如，智能代理168可以持續(xù)地或周期性地從測(cè)量裝置165接收測(cè)量數(shù)據(jù)。至少部分地基于接收的測(cè)量數(shù)據(jù)，智能代理168可以確定和/或計(jì)算一個(gè)或多個(gè)電網(wǎng)參數(shù)，如電網(wǎng)110的頻率、與電網(wǎng)110關(guān)聯(lián)的電壓、電網(wǎng)110供給的功率量和/或與電網(wǎng)110關(guān)聯(lián)的無功功率的量。至少部分地基于監(jiān)視一個(gè)或多個(gè)電網(wǎng)參數(shù)，智能代理168可以識(shí)別或檢測(cè)電網(wǎng)波動(dòng)。例如，可以將電網(wǎng)參數(shù)的值與一個(gè)或多個(gè)閾值或閾值范圍比較，并且可以至少部分地基于該比較來識(shí)別或檢測(cè)電網(wǎng)波動(dòng)。例如，可以基于電網(wǎng)頻率落在可接受的電網(wǎng)頻率范圍外的確定來檢測(cè)電網(wǎng)波動(dòng)。在多種實(shí)施例中，可以按期望地檢測(cè)范圍廣泛的不同類型的電網(wǎng)波動(dòng)。一旦檢測(cè)到電網(wǎng)波動(dòng)，則智能代理168可以調(diào)整或控制系統(tǒng)100的一個(gè)或多個(gè)其他組件的操作以便維持期望的或穩(wěn)定電網(wǎng)工況。例如，如果確定電網(wǎng)頻率低于可接受的頻率值或范圍，則智能代理168可以確定供電系統(tǒng)負(fù)荷超出發(fā)電。智能代理168然后可以指導(dǎo)一個(gè)或多個(gè)電源115和/或發(fā)電裝置140向電網(wǎng)110供電以嘗試將電網(wǎng)頻率返回到可接受水平。此外或備選地，智能代理168可以指導(dǎo)減少或斷開向任何數(shù)量的電負(fù)荷145的供電。又如，如果確定電網(wǎng)頻率高于可接受的頻率值或范圍，則智能代理168可以確定供電系統(tǒng)發(fā)電超出發(fā)供電系統(tǒng)負(fù)荷。作為響應(yīng)，智能代理168可以指導(dǎo)一個(gè)或多個(gè)功率存儲(chǔ)裝置125進(jìn)行充電以嘗試將電網(wǎng)頻率返回到可接受水平。此外或備選地，智能代理168可以指導(dǎo)一個(gè)或多個(gè)可再生電源(例如，風(fēng)力渦輪、光伏電池120等)來減少或斷開向電網(wǎng)110供電。實(shí)際上，智能代理168可以采取廣泛的控制動(dòng)作來嘗試平衡發(fā)電和功率需求。就此而言，智能代理168可以促進(jìn)維持相對(duì)穩(wěn)定的電網(wǎng)工況。此外，正如某些實(shí)施例中所期望的，智能代理168可以估計(jì)一個(gè)或多個(gè)定價(jià)參數(shù)，如與從電網(wǎng)Iio獲得的功率關(guān)聯(lián)的當(dāng)前價(jià)格。至少部分地基于定價(jià)參數(shù)和/或定價(jià)條件，智能代理168可以嘗試優(yōu)化與結(jié)構(gòu)高關(guān)聯(lián)的電源115 (如可再生電源和/或功率存儲(chǔ)裝置125)的使用。例如，智能代理可以在電網(wǎng)功率相對(duì)昂貴的時(shí)間間隔期間(例如峰值負(fù)荷工況等)指導(dǎo)可再生電源(例如，風(fēng)力渦輪、光伏電池)向電負(fù)荷供電。此外，智能代理168可以基于經(jīng)濟(jì)分析來調(diào)整供給到一個(gè)或多個(gè)電負(fù)荷145的功率。例如，智能代理168可以在峰值工況期間關(guān)閉某些電負(fù)荷(例如，電器、空調(diào)等)。此外，按期望的，智能代理168還可以基于經(jīng)濟(jì)分析估計(jì)定價(jià)條件，并指導(dǎo)一個(gè)或多個(gè)本地電源115的產(chǎn)生的功率向電網(wǎng)110的銷售。例如，如果電功率的價(jià)格較高且存在過多發(fā)電容量和/或儲(chǔ)存的功率，則智能代理168可以指導(dǎo)或以其他方式促進(jìn)向電網(wǎng)110出售功率。按期望的，可以作為對(duì)電網(wǎng)維持功能的附加來執(zhí)行智能代理168執(zhí)行的經(jīng)濟(jì)分析。換言之，可以由智能代理168結(jié)合經(jīng)濟(jì)分析將對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響納入考慮。在某些實(shí)施例中，智能代理168還可以與任何數(shù)量的其他智能代理和/或其他控制系統(tǒng)通信。例如，智能代理168可以與鄰居控制器通信和/或與地理上位于該結(jié)構(gòu)附近的任何數(shù)量的其他結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的智能代理通信。就此而言，可以定義和/或管理微電網(wǎng)或本地 電網(wǎng)。例如，可以由智能代理和/或其他控制系統(tǒng)來定義和管理鄰居電網(wǎng)或社區(qū)電網(wǎng)。下文參考圖2更詳細(xì)地描述微電網(wǎng)的一個(gè)示例。按期望的，可以在微電網(wǎng)內(nèi)管理電源和/或負(fù)荷。此外，在與主電網(wǎng)連接中斷的事件(例如，電網(wǎng)故障事件)期間，可以采用供電島或斷開模式繼續(xù)管理微電網(wǎng)。例如，一個(gè)或多個(gè)智能代理和/或控制系統(tǒng)可以收集與發(fā)電能力、儲(chǔ)存的功率和/或電負(fù)荷關(guān)聯(lián)的信息。然后針對(duì)微電網(wǎng)本地管理可用功率和功率需求。此外，可以在微電網(wǎng)內(nèi)維持相對(duì)穩(wěn)定工況。下文參考圖3-5更詳細(xì)地描述智能代理168可執(zhí)行的操作的若干示例。接著參考功率表105，一個(gè)或多個(gè)I/O接口 163可以促進(jìn)與任何數(shù)量的適合輸入/輸出裝置(如一個(gè)或多個(gè)物理按鈕、顯示器、小鍵盤、控制面板、觸摸屏、遙控器等)通信以促進(jìn)與功率表105的用戶交互。就此而言,功率表105可以在本地接收用戶命令。此外,可以將信息顯示和/或其他方式輸出給用戶。一個(gè)或多個(gè)通信或網(wǎng)絡(luò)接口 164可以促進(jìn)將功率表105連接到任何數(shù)量的適合網(wǎng)絡(luò)，如本地或家庭網(wǎng)絡(luò)155和促進(jìn)與位置遠(yuǎn)離結(jié)構(gòu)的裝置(例如，外部控制系統(tǒng)157、其他功率表等)進(jìn)行通信的一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)160。就此而言，功率表105可以從系統(tǒng)100的其他組件接收數(shù)據(jù)和/或向其傳送數(shù)據(jù)。此外，按期望的，功率表105還可以包括任何數(shù)量的網(wǎng)卡和/或網(wǎng)絡(luò)接口裝置，其促進(jìn)與多種網(wǎng)絡(luò)155、160的通信。例如，ZigBee適配器、Modbus適配器、射頻(“RF”)收發(fā)器、Wi-Fi收發(fā)器或其他適合的裝置可以促進(jìn)功率表105連接到局域網(wǎng)或家庭網(wǎng)絡(luò)155。此外，功率表105可以包括任何數(shù)量的網(wǎng)卡和/或通信裝置，如AMI板、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(“GSM”)收發(fā)器、通用分組無線電業(yè)務(wù)(“GPRS”)收發(fā)器、基于供電線路的寬帶(“BRL”)適配器和/或以太網(wǎng)卡，其促進(jìn)與任何數(shù)量的廣域網(wǎng)160，如因特網(wǎng)、AMI網(wǎng)絡(luò)和/或蜂窩網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。一個(gè)或多個(gè)測(cè)量裝置165可以包括配置成取得與電網(wǎng)110關(guān)聯(lián)的測(cè)量的任何數(shù)量的適合裝置。例如，一個(gè)或多個(gè)測(cè)量裝置165可以配置成測(cè)量和/或監(jiān)視與電網(wǎng)110關(guān)聯(lián)的任何數(shù)量的參數(shù)，如電網(wǎng)頻率、電壓、功率和/或無功功率。在本發(fā)明的多種實(shí)施例中，可以按期望利用任何數(shù)量的適合測(cè)量裝置165和/或傳感器，包括但不限于，電壓傳感器、頻率監(jiān)視器、電流傳感器、功率傳感器、無功伏安(“VAR”)傳感器等。一旦收集了測(cè)量數(shù)據(jù)，則可以將測(cè)量數(shù)據(jù)提供到處理器161以供智能代理168處理。按期望的，可以結(jié)合測(cè)量裝置165提供任何數(shù)量的適合模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置。就此而言，可以將模擬測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成智能代理168可處理的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。作為將智能代理168包括在功率表105中的備選方式，可以提供任何數(shù)量的家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)150，并且可以由家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)150來執(zhí)行智能代理。家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)150可以包括配置成配置為監(jiān)視一個(gè)或多個(gè)電網(wǎng)參數(shù)和控制電源115和/或電負(fù)荷145的操作以便維持相對(duì)穩(wěn)定的電網(wǎng)工況的任何適合裝置。適合家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的示例包括但不限于，個(gè)人計(jì)算機(jī)、家庭能源管理裝置、智能功率表和/或其他處理器驅(qū)動(dòng)的裝置。此外，家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)150可以配置成經(jīng)由任何數(shù)量的廣域網(wǎng)160(例如，AMI網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng)等)與外部控制系統(tǒng)157、其他功率表和/或其他家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)通信。為了本文公開的目的，針對(duì)功率表105描述的電網(wǎng)監(jiān)視和/或管理操作可以作為附加或備選由家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)150來執(zhí)行。電網(wǎng)110可以包括配置成輸送或供給電功率的任何數(shù)量的適合供電線路、饋電線、和/或配電網(wǎng)。按期望的，可以將任何數(shù)量的發(fā)電廠和/或發(fā)電機(jī)(例如，燃?xì)鉁u輪、蒸汽渦輪、地?zé)岚l(fā)電裝置、風(fēng)力渦輪、光伏電池等)連接到電網(wǎng)110。此外，在某些實(shí)施例中，可 以規(guī)定與電網(wǎng)110關(guān)聯(lián)的任何數(shù)量的工況(例如，頻率、電壓、功率、無功功率等)以嘗試維持電網(wǎng)110內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定的工況。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，可以將電網(wǎng)的監(jiān)視和/或維持分布在配電系統(tǒng)中。例如，可以將相應(yīng)的智能代理與任何數(shù)量的結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)，并且這些智能代理可以配置成控制本地裝置以嘗試維持相對(duì)穩(wěn)定的電網(wǎng)工況。在本發(fā)明的多種實(shí)施例中，可以將任何數(shù)量的電源115和/或發(fā)電裝置140與結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)。適合的電源115和/或發(fā)電裝置140的示例包括但不限于，光伏電池120和/或陣列(例如太陽能面板)、風(fēng)力渦輪、發(fā)電機(jī)(例如，燃?xì)獍l(fā)電機(jī)等)和/或任何數(shù)量的功率存儲(chǔ)裝置125 (如電池、電容器組等)?？梢园雌谕睦弥绷骱?或交流裝置。在利用直流電裝置(例如，光伏電池120、直流功率存儲(chǔ)裝置等)的情況中，可以利用任何數(shù)量的適合逆變器130將供給的直流功率信號(hào)轉(zhuǎn)換成可提供到家用裝置和/或電網(wǎng)110的交流功率信號(hào)。此外，雖然出于本文公開的目的，圖I中圖示分開的電源115和發(fā)電裝置140，但是術(shù)語電源可以用于指任何適合的功率存儲(chǔ)裝置或發(fā)電裝置。接著參考圖1，可以提供一個(gè)或多個(gè)斷路器面板135。斷路器面板135可以包括促進(jìn)電功率的通信的任何數(shù)量的電開關(guān)。在某些實(shí)施例中，斷路器面板135可以控制向任何數(shù)量的電負(fù)荷145供給電功率。此外，在某些實(shí)施例中，斷路器面板135可以與任何數(shù)量的電源115和/或發(fā)電裝置140實(shí)現(xiàn)接口，并且斷路器面板135可以控制將接收的電功率提供到系統(tǒng)100的其他組件。按期望的，斷路器面板135可以是智能斷路器面板，其配置成與智能代理168通信和/或控制一個(gè)或多個(gè)開關(guān)的操作以便促進(jìn)結(jié)構(gòu)內(nèi)電功率分配。在某些實(shí)施例中，可以提供任何數(shù)量的電負(fù)荷145并將其與結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)。電負(fù)荷145可以包括配置成接收電功率供給的任何裝置，如電器、空調(diào)、燈、安全系統(tǒng)等。在某些實(shí)施例中，可以將電負(fù)荷145與結(jié)構(gòu)的多種區(qū)或區(qū)域關(guān)聯(lián)。例如，可以將特定房間的安全裝置(例如，照相機(jī)、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器等)分組在一起。又如，可以將與房間或一組房間關(guān)聯(lián)的多個(gè)燈彼此關(guān)聯(lián)。就此而言，可以針對(duì)個(gè)體區(qū)域來進(jìn)行控制結(jié)構(gòu)內(nèi)的功率分配。此外，在某些實(shí)施例中，電負(fù)荷145可以是配置成與智能代理168通信的相對(duì)智能的電負(fù)荷。例如，電負(fù)荷145可以包括促進(jìn)經(jīng)由本地網(wǎng)絡(luò)155與智能代理168 (或智能斷路器面板)交互的適合軟件模塊。就此而言，可以將與電負(fù)荷145的操作關(guān)聯(lián)的信息提供到智能代理168，并且可以從智能代理168接收多種命令。例如，可以將編程的操作調(diào)度從空調(diào)提供到智能代理168。此夕卜，可以由智能代理168向空調(diào)提供是否要運(yùn)行和/或恒溫器溫度的指令。在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)100的多種組件可以經(jīng)由任何數(shù)量的本地網(wǎng)絡(luò)155彼此通信。例如，功率表105、一個(gè)或多個(gè)電源115、斷路器面板135、一個(gè)或多個(gè)發(fā)電裝置140、一個(gè)或多個(gè)電負(fù)荷145和/或家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)150可以經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)本地網(wǎng)絡(luò)155彼此通信。一個(gè)或多個(gè)本地網(wǎng)絡(luò)155可以包括促進(jìn)與結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)100的多種組件之間進(jìn)行通信的任何數(shù)量的適合網(wǎng)絡(luò)。適合本地網(wǎng)絡(luò)155的示例包括但不限于，家庭區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(“HAN”)、ZigBee規(guī)范無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、射頻網(wǎng)絡(luò)、啟用藍(lán)牙TM(由BLUETOOTH SIG公司擁有的注冊(cè)商標(biāo))的網(wǎng)絡(luò)、任何適合的無線網(wǎng)絡(luò)和/或任何適合的有線網(wǎng)絡(luò)。接著參考圖1，一個(gè)或多個(gè)外部控制系統(tǒng)157可以經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)適合的廣域網(wǎng)160與功率表105和/或家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)150通信。外部控制系統(tǒng)157可以包括例如，電力公司或其他公用設(shè)施和/或任何數(shù)量的其他控制系統(tǒng)(如，鄰居控制系統(tǒng)或子站級(jí)控制系統(tǒng))提供的或與之關(guān)聯(lián)的中央系統(tǒng)。因此，外部控制系統(tǒng)157可以包括促進(jìn)接收和處理消息和/或收集的數(shù)據(jù)和/或傳送指令和/或數(shù)據(jù)的任何數(shù)量的處理器驅(qū)動(dòng)的裝置。例如，外部控制系統(tǒng)157可以包括任何數(shù)量的個(gè)人計(jì)算裝置、服務(wù)器計(jì)算機(jī)和/或其他計(jì)算裝置。與外部控制系統(tǒng)157關(guān)聯(lián)的計(jì)算裝置可以包括任何數(shù)量的處理器、存儲(chǔ)器裝置和/或通信接口。這些組件可以與上文參考功率表105描述的那些相似。在操作中，外部控制系統(tǒng)157可以配置成將智能代理(和/或?qū)χ悄艽砀碌能浖?傳送或下載到功率表105和/或家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)150。此外，在某些實(shí)施例中，外部控制系統(tǒng)157可以與任何數(shù)量的智能代理通信以便促進(jìn)電網(wǎng)110的管理。例如，以島模式操作的子站級(jí)或鄰居級(jí)控制系統(tǒng)可以收集與任何數(shù)量的結(jié)構(gòu)的發(fā)電和/或功率負(fù)荷信息關(guān)聯(lián)的信息。該控制系統(tǒng)然后可以嘗試平衡發(fā)電和負(fù)荷需求以便維持微電網(wǎng)內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定的工況。一個(gè)或多個(gè)廣域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)160可以促進(jìn)任何數(shù)量的功率表105、家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)150和/或外部控制系統(tǒng)157之間的通信。在本發(fā)明的多種實(shí)施例中，可以按期望利用廣泛的適合廣域網(wǎng)160，如，AMI網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng)、蜂窩網(wǎng)絡(luò)、基于衛(wèi)星的網(wǎng)絡(luò)或任何其他適合的廣域網(wǎng)。按期望的，本發(fā)明的實(shí)施例可以包括具有比圖I所示的組件多或少的組件的系統(tǒng)100。此外，可以在本發(fā)明的多種實(shí)施例中組合系統(tǒng)100的某些組件。圖I的系統(tǒng)100是僅通過示例方式提供的。圖2是根據(jù)本發(fā)明的多種實(shí)施例的，可利用來維持一個(gè)或多個(gè)電網(wǎng)的示例分層結(jié)構(gòu)200的框圖。參考圖2，可以提供一個(gè)或多個(gè)中央控制系統(tǒng)205、本地控制器210和/或智能代理215a-n。在某些實(shí)施例中，中央控制系統(tǒng)205可以是企業(yè)級(jí)控制系統(tǒng)。例如，中央控制系統(tǒng)205可以與電力服務(wù)提供商關(guān)聯(lián)。在操作中，中央控制系統(tǒng)205可以配置成在企業(yè)級(jí)監(jiān)視和/或管理電網(wǎng)工況。例如，中央控制系統(tǒng)205可以監(jiān)視電網(wǎng)并嘗試在宏觀層面上平衡發(fā)電與預(yù)計(jì)的負(fù)荷。此外，在某些實(shí)施例中，中央控制系統(tǒng)205可以配置成將智能代理215a-n下載或傳送到任何數(shù)量的客戶級(jí)裝置，如功率表和/或家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)。在某些實(shí)施例中，可以可選地提供一個(gè)或多個(gè)本地控制器210。本地控制器210可以例如是與配電子站、鄰居或其他特定區(qū)域關(guān)聯(lián)的子站級(jí)控制系統(tǒng)。在操作中，本地控制器210可以配置成監(jiān)視和/或管理與本地控制器210關(guān)聯(lián)的本地電網(wǎng)或微電網(wǎng)。例如，本地控制器210可以配置成監(jiān)視與鄰居或其他區(qū)域關(guān)聯(lián)的微電網(wǎng)，以及本地控制器210可以嘗試維持微電網(wǎng)內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定的工況?？梢栽谖㈦娋W(wǎng)連接到主電網(wǎng)時(shí)和/或微電網(wǎng)變?yōu)榕c主電網(wǎng)斷開連接時(shí)監(jiān)視微電網(wǎng)。例如，可以在主電網(wǎng)內(nèi)事故或故障的事件中以供電島或斷開模式監(jiān)視微電網(wǎng)。在某些實(shí)施例中，本地控制器210可以收集與微電網(wǎng)關(guān)聯(lián)的信息，例如與該微電網(wǎng)關(guān)聯(lián)的任何數(shù)量的電源和/或電負(fù)荷關(guān)聯(lián)的信息。就此而言，本地控制器210可以識(shí)別與微電網(wǎng)關(guān)聯(lián)的發(fā)電和/或儲(chǔ)存的功率參數(shù)。此外，本地控制器210可以識(shí)別與微電網(wǎng)供電的任何數(shù)量的電負(fù)荷關(guān)聯(lián)的功 率需求參數(shù)(例如，當(dāng)前負(fù)荷需求、預(yù)計(jì)的負(fù)荷需求、負(fù)荷調(diào)度等)。本地控制器210可以嘗試平衡功率供給和功率需求以便嘗試維持微電網(wǎng)內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定的工況。為此，本地控制器210可以接收數(shù)據(jù)和/或?qū)⒅噶顐魉偷脚c微電網(wǎng)關(guān)聯(lián)的任何數(shù)量的個(gè)體智能代理215a-n。接著參考圖2，可以提供任何數(shù)量的智能代理215a_n。每個(gè)智能代理215可以與上文參考圖I描述的智能代理168相似。例如，每個(gè)智能代理215可以與結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)，并且配置成控制與該結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的電源和/或電負(fù)荷的操作。就此而言，每個(gè)智能代理215可以監(jiān)視向該結(jié)構(gòu)供電的電網(wǎng)(例如，主電網(wǎng)和/或微電網(wǎng))，以及智能代理215可以識(shí)別可能影響電網(wǎng)內(nèi)穩(wěn)定性的電網(wǎng)波動(dòng)?；陔娋W(wǎng)波動(dòng)的識(shí)別，智能代理215可以控制與該結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的任何數(shù)量的裝置的操作(例如電源、電負(fù)荷等)以嘗試維持電網(wǎng)內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定的工況。此外，作為指導(dǎo)微電網(wǎng)內(nèi)的操作的本地控制器210的備選，任何數(shù)量的智能代理215a-n可以彼此通信以便維持微電網(wǎng)。例如，第一智能代理可以從其他智能代理收集信息，以及第一智能代理可以指導(dǎo)或控制電網(wǎng)內(nèi)的發(fā)電與負(fù)荷的平衡。又如，可以將微電網(wǎng)的控制功能分布到任何數(shù)量的智能代理215a-n上。圖3是根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施例的，利用智能代理應(yīng)用監(jiān)視電網(wǎng)的示例方法300的流程圖?？梢耘c一個(gè)或多個(gè)電網(wǎng)管理系統(tǒng)(如圖I所示的系統(tǒng)100)相關(guān)聯(lián)來利用方法300。在某些實(shí)施例中，可以由適合的智能代理(如圖I所示的智能代理168)執(zhí)行方法300的操作。方法300可以開始于框305。在框305處，可以接收智能代理應(yīng)用或智能代理168。例如，可以由功率表或家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)從中央控制系統(tǒng)接收智能代理168。又如，可以由服務(wù)技術(shù)人員將智能代理168加載到功率表或家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)上。一旦在框305處接收到智能代理168，則在框310處可以執(zhí)行該智能代理。在框315處，可以識(shí)別任何數(shù)量的可用電源和/或電負(fù)荷。例如，智能代理168可以經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)適合的家庭區(qū)域網(wǎng)絡(luò)或本地網(wǎng)絡(luò)從電源(例如，可再生電源、電池等)和/或電負(fù)荷接收識(shí)別和/或操作信息。至少部分地基于接收的信息，智能代理168可以識(shí)別或確定與用于結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)存的可用功率和/或發(fā)電能力關(guān)聯(lián)的信息。按期望的，智能代理168可以獲取可利用來確定或估計(jì)將來的發(fā)電能力的范圍廣泛的信息，如氣象信息。例如，智能代理168可以估計(jì)云層覆蓋、能見度和/或風(fēng)力工況對(duì)光伏電池和/或風(fēng)力渦輪的發(fā)電能力的影響。此外，智能代理168可以識(shí)別或確定與一個(gè)或多個(gè)電負(fù)荷關(guān)聯(lián)的信息。例如，智能代理168可以識(shí)別一個(gè)或多個(gè)電負(fù)荷，如圖I所示的電負(fù)荷145。此外，智能代理168可以識(shí)別結(jié)構(gòu)的功率需求，如當(dāng)前功率需求、調(diào)度的將來需求(例如，編程的空調(diào)需求等)、需求分布和/或歷史需求數(shù)據(jù)。就此而言，智能代理168可以確定一個(gè)或多個(gè)電負(fù)荷的當(dāng)前需求。此外，智能代理168可以估計(jì)或預(yù)計(jì)一個(gè)或多個(gè)電負(fù)荷的將來需求。按期望的，在某些實(shí)施例中，智能代理168可以額外地與同其他結(jié)構(gòu)(如相同鄰居內(nèi)的其他結(jié)構(gòu))關(guān)聯(lián)的任何數(shù)量的其他智能代理通信。就此而言，智能代理168可以識(shí)別與其他結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的可用電源和/或電負(fù)荷。例如，可以識(shí)別與微電網(wǎng)關(guān)聯(lián)的電源和/或電負(fù)荷。在框320處，可以監(jiān)視與電網(wǎng)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。電網(wǎng)可以是配置成向結(jié)構(gòu)提供電功率的任何適合的電網(wǎng)，如相對(duì)較大的配電網(wǎng)或微電網(wǎng)。此外，可以監(jiān)視與電網(wǎng)關(guān)聯(lián)的任何數(shù)量的參數(shù)，如電網(wǎng)的頻率、與電網(wǎng)關(guān)聯(lián)的電壓、電網(wǎng)供給的功率和/或與電網(wǎng)關(guān)聯(lián)的無功功率。按期望的，可以利用任何數(shù)量的適合傳感器和/或測(cè)量裝置來取得與電網(wǎng)關(guān)聯(lián)的多種測(cè)量，并且可以將測(cè)量數(shù)據(jù)提供到智能代理168。 在框325處，可以對(duì)是否出現(xiàn)電網(wǎng)波動(dòng)作出確定。例如，可以對(duì)與電網(wǎng)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)監(jiān)視的工況(例如，頻率、功率、電壓、無功功率等)無法滿足一個(gè)或多個(gè)閾值和/或范圍(例如可接受的操作范圍)作出確定。例如，可以監(jiān)視電網(wǎng)的頻率，并且如果監(jiān)視的電網(wǎng)頻率落在可接受的頻率范圍外，則可以識(shí)別為電網(wǎng)波動(dòng)。如果在框325處確定沒有出現(xiàn)電網(wǎng)波動(dòng)，則在框320處可以繼續(xù)操作，并且智能代理168可以繼續(xù)監(jiān)視電網(wǎng)。但是，如果在框325處確定出現(xiàn)電網(wǎng)波動(dòng)，則可以在框330處繼續(xù)操作。在框330處，智能代理168可以調(diào)整、指導(dǎo)或控制一個(gè)或多個(gè)電源和/或電負(fù)荷的操作以便維持期望的和/或穩(wěn)定的電網(wǎng)工況。換言之，智能代理168可以采取任何數(shù)量的適合控制動(dòng)作以便維持電網(wǎng)穩(wěn)定性。例如，智能代理168可以指導(dǎo)一個(gè)或多個(gè)電源(例如，可再生電源、電池等)以將功率供給到電網(wǎng)。又如，智能代理168可以調(diào)整供給到一個(gè)或多個(gè)電負(fù)荷的功率量和/或儲(chǔ)存在功率存儲(chǔ)裝置中的功率量。在某些實(shí)施例中，所采取的控制動(dòng)作的類型可以基于所識(shí)別的電網(wǎng)波動(dòng)的類型。例如，如果電網(wǎng)頻率較低，則智能代理168可以指導(dǎo)向電網(wǎng)供電和/或減少?gòu)碾娋W(wǎng)汲取的功率。又如，如果電網(wǎng)頻率較高，則智能代理168可以增加從電網(wǎng)汲取的功率量(例如，充電功率存儲(chǔ)裝置等)和/或減少供給到電網(wǎng)的功率量。實(shí)際上，在多種實(shí)施例中可以按期望的采取范圍廣泛的適合控制動(dòng)作。圖3的方法300可以可選地在框330之后結(jié)束。作為備選，如圖所示，可以在重復(fù)回路中持續(xù)地執(zhí)行方法300的操作。圖4是根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施例的，在監(jiān)視電網(wǎng)期間優(yōu)化電力資源的示例方法400的流程圖?？梢耘c一個(gè)或多個(gè)電網(wǎng)管理系統(tǒng)(如圖I所示的系統(tǒng)100)相關(guān)聯(lián)來利用方法400。在某些實(shí)施例中，可以由適合的智能代理(如圖I所示的智能代理168)執(zhí)行方法400的操作。此外，在某些實(shí)施例中，可以在結(jié)構(gòu)連接到主電網(wǎng)而非以島模式操作的微電網(wǎng)的情況期間執(zhí)行方法400。方法400可以開始于框405。在框405處，可以識(shí)別任何數(shù)量的可用電源和/或電負(fù)荷。在框405處識(shí)別可用電源和/或電負(fù)荷可以與上文參考圖3框315處描述的識(shí)別相似。在框410處，可以確定一個(gè)或多個(gè)定價(jià)參數(shù)，如與電網(wǎng)關(guān)聯(lián)的當(dāng)前價(jià)格。換言之，智能代理168可以確定與從電網(wǎng)汲取功率并向一個(gè)或多個(gè)電負(fù)荷提供功率關(guān)聯(lián)的當(dāng)前價(jià)格。此外，智能代理168可以確定與將功率從結(jié)構(gòu)出售或提供到電網(wǎng)關(guān)聯(lián)的價(jià)格。在某些實(shí)施例中，當(dāng)前采購(gòu)價(jià)格可以反映或利用來確定與將功率出售到電網(wǎng)關(guān)聯(lián)的價(jià)格。在框415處，智能代理168可以至少部分地基于一個(gè)或多個(gè)定價(jià)參數(shù)來優(yōu)化本地電力資源的使用。換言之，智能代理168可以在本地電源(例如，可再生電源、功率存儲(chǔ)裝置等)和/或電負(fù)荷的管理期間將與電功率關(guān)聯(lián)的成本或價(jià)格納入考慮。在優(yōu)化本地電力資源期間智能代理168可以采取范圍廣泛的不同控制動(dòng)作。例如，在峰值需求期間，智能代理168可以利用本地電源來向一個(gè)或多個(gè)電負(fù)荷提供功率。又如，在峰值需求期間，智能代理168可以關(guān)閉或調(diào)整供給到多種電負(fù)荷的功率以便減少所引起的費(fèi)用。例如，可以調(diào)整空調(diào)恒溫器。又如，以具有過多功率供給為限，智能代理168可以指導(dǎo)向電網(wǎng)銷售本地生成的功率和/或儲(chǔ)存的功率。就此而言，智能代理可以基于定價(jià)參數(shù)來優(yōu)化能量資源。圖4的方法400可以可選地在框415之后結(jié)束。作為備選，按期望的，可以在重復(fù)回路中持續(xù)地執(zhí)行方法400的操作。圖5是根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施例的，用于監(jiān)視以島模式操作的本地電網(wǎng)的示例
方法500的流程圖?？梢耘c一個(gè)或多個(gè)電網(wǎng)管理系統(tǒng)(如圖I所示的系統(tǒng)100)相關(guān)聯(lián)來利用方法500。在某些實(shí)施例中，可以由適合的智能代理(如圖I所示的智能代理168)執(zhí)行方法500的操作。作為備選，方法500可以由本地控制器，如圖2所示的控制器210來執(zhí)行。此外，在某些實(shí)施例中，方法500還可以在結(jié)構(gòu)連接到以島模式操作的微電網(wǎng)的情況或結(jié)構(gòu)未連接到任何電網(wǎng)的情況期間執(zhí)行。方法500可以開始于框505。在框505處，可以識(shí)別電網(wǎng)斷開事件。例如，可以識(shí)別結(jié)構(gòu)或一組關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)(例如鄰居)變?yōu)榕c主配電網(wǎng)斷開連接的情況。一旦識(shí)別出電網(wǎng)斷開事件，則可以作出確定將以斷開模式或島模式管理結(jié)構(gòu)或關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)的微電網(wǎng)。在框510處，可以識(shí)別連接到微電網(wǎng)的一個(gè)或多個(gè)本地智能代理。例如，可以識(shí)別與連接到微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的任何數(shù)量的智能代理?？梢酝ㄟ^與微電網(wǎng)關(guān)聯(lián)的任何數(shù)量的適合網(wǎng)絡(luò)，如AMI網(wǎng)絡(luò)來促進(jìn)多種智能代理(和/或本地控制器)之間的通信。在框515處，可以收集發(fā)電、儲(chǔ)存的功率和/或電負(fù)荷信息。例如，可以收集與發(fā)電能力(例如，可再生資源、發(fā)電機(jī)等)、儲(chǔ)存的可用功率(例如儲(chǔ)存在電池和/或其他存儲(chǔ)裝置中的功率)和/或電負(fù)荷需求(例如，當(dāng)前需求、將來調(diào)度的需求等)關(guān)聯(lián)的信息。在框520處，可以監(jiān)視微電網(wǎng)內(nèi)的供給的功率和/或功率需求。此外，還可以采用與上文參考圖3的框320描述的相似方式監(jiān)視與微電網(wǎng)關(guān)聯(lián)的任何數(shù)量的參數(shù)(例如，頻率、電壓、功率、無功功率等)。在框525處，可以對(duì)微電網(wǎng)內(nèi)是否識(shí)別出電網(wǎng)波動(dòng)作出確定。例如，可以對(duì)與微電網(wǎng)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)是否無法滿足一個(gè)或多個(gè)閾值條件或范圍作出確定。又如，可以對(duì)微電網(wǎng)內(nèi)的功率供給無法匹配或大約匹配微電網(wǎng)內(nèi)的功率需求作出確定。如果在框525處確定未識(shí)別到波動(dòng)事件，則可以在框520處繼續(xù)操作，并且可以繼續(xù)監(jiān)視微電網(wǎng)。但是，如果在框525處確定已識(shí)別出電網(wǎng)波動(dòng)，則可以在框530處繼續(xù)操作。在框530處，可以基于微電網(wǎng)內(nèi)識(shí)別的波動(dòng)來采取任何數(shù)量的控制動(dòng)作。就此而言，可以進(jìn)行嘗試以維持微電網(wǎng)內(nèi)的穩(wěn)定工況和/或平衡微電網(wǎng)內(nèi)的功率供給與功率需求(即負(fù)荷)。此外，可以在微電網(wǎng)變?yōu)榕c主電網(wǎng)斷開連接的連接斷開或緊急情況期間管理微電網(wǎng)。在本發(fā)明的多種實(shí)施例中，可以按期望采取廣泛的多種不同的控制動(dòng)作。例如，可以指導(dǎo)一個(gè)或多個(gè)電源向微電網(wǎng)供給額外的功率或減少對(duì)微電網(wǎng)的功率供給。又如，可以激活或撤銷發(fā)電裝置(例如，發(fā)電機(jī)等)以便調(diào)整對(duì)微電網(wǎng)的功率供給。再如，可以調(diào)整提供到任何數(shù)量的電負(fù)荷的功率量。例如，可以減少或斷開對(duì)非關(guān)鍵電負(fù)荷的功率供給。圖5的方法500可以可選地在框530之后結(jié)束。作為備選，如圖所示，可以在重復(fù)回路中持續(xù)地執(zhí)行方法500的操作。在本發(fā)明的多種實(shí)施例中可以按期望的以任何適合的次序?qū)崿F(xiàn)或執(zhí)行圖3-5的方法300、400、500中描述和示出的操作。此外，在某些實(shí)施例中，這些操作的至少其中一部分可以并行地實(shí)現(xiàn)。此外，在某些實(shí)施例中，可以執(zhí)行比圖3-5中描述的操作少或多的操作。按期望的，可以在智能代理監(jiān)視位置時(shí)循環(huán)中執(zhí)行方法300、400、500的其中一個(gè)或多個(gè)中提出的操作。上文中，本發(fā)明是參考根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例的系統(tǒng)、方法、設(shè)備和/或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的框圖和流程圖來描述的。將理解分別的這些框圖和流程圖的一個(gè)或多個(gè)框以及這些框圖和流程圖中的框的組合可以由計(jì)算機(jī)可執(zhí)行程序指令來實(shí)現(xiàn)。同樣地，根據(jù)本發(fā) 明的一些實(shí)施例，這些框圖和流程圖中的一些框可不一定需要按所呈示的次序執(zhí)行，或可不一定需要完全執(zhí)行?？梢詫⑦@些計(jì)算機(jī)可執(zhí)行程序指令加載到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、處理器或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置上以制造特定機(jī)器，從而使計(jì)算機(jī)、處理器或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上執(zhí)行的這些指令創(chuàng)建用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)流程圖框中指定的一個(gè)或多個(gè)功能的裝置。這些計(jì)算機(jī)程序指令還可以存儲(chǔ)在能夠指導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置以特定方式實(shí)現(xiàn)功能的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，以便存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包含實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)流程圖框中指定的一個(gè)或多個(gè)功能的指令裝置的制造品。例如，本發(fā)明的實(shí)施例可以提供計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包括其中包含有計(jì)算機(jī)可讀程序代碼或程序指令的計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀程序代碼調(diào)適成被執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)流程圖框中指定的一個(gè)或多個(gè)功能。還可以將這些計(jì)算機(jī)程序指令加載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，以使一系列操作單元或步驟在該計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行，從而產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的過程，以便該計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的這些指令提供用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)流程圖框中指定的功能的單元或步驟。相應(yīng)地，框圖和流程圖的框支持用于執(zhí)行指定功能的裝置的組合、用于執(zhí)行指定的功能的單元或步驟的組合以及用于執(zhí)行指定的功能的程序指令裝置。還將理解，框圖和流程圖的每個(gè)框和框圖和流程圖中框的組合可以由執(zhí)行指定的功能、單元或步驟的專用基于硬件的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或?qū)Ｓ糜布陀?jì)算機(jī)指令的組合來實(shí)現(xiàn)。雖然本發(fā)明是結(jié)合目前視為最實(shí)際且多種的實(shí)施例來描述的，但是要理解本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例，而是相反，本發(fā)明應(yīng)涵蓋包含在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的多種修改和等效布置。本書面描述使用示例來公開包括最佳模式的本發(fā)明，以及還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能實(shí)踐本發(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)及執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明可取得專利的范圍由權(quán)利要求定義，且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果此類其它示例具有與權(quán)利要求字面語言無不同的結(jié)構(gòu)要素，或者如果它們包括與權(quán)利要求字面語言無實(shí)質(zhì)不同的等效結(jié)構(gòu)要素，則它們規(guī)定為在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。部件列表100-系統(tǒng)
105-功率表110-電網(wǎng)115-電源120-光伏電池125-存儲(chǔ)裝置130-逆變器135-斷路器面板140-發(fā)電裝置 145-電負(fù)荷150-家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)155-本地網(wǎng)絡(luò)157-外部控制系統(tǒng)160-網(wǎng)絡(luò)161-處理器162-存儲(chǔ)器裝置163-1/0 接口164-通信接口165-測(cè)量裝置166-數(shù)據(jù)文件167-操作系統(tǒng)168-智能代理200-分層結(jié)構(gòu)205-中央控制系統(tǒng)210-本地控制器215a_n_ 智能代理300-方法；305、310、315、320、325、330-框400-方法；405、410、415_ 框500-方法；505、510、515、520、525、530-框
權(quán)利要求
1.一種方法(300),包括 由本地裝置(105)識(shí)別(315)與結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)電源(115)，所述本地裝置(105)包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)處理器(161)； 由所述本地裝置(105)監(jiān)視(320)與電網(wǎng)(110)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)，所述電網(wǎng)配置成向所述結(jié)構(gòu)供電； 由所述本地裝置(105)至少部分地基于所述監(jiān)視來識(shí)別(325)電網(wǎng)(110)波動(dòng)；以及 由所述本地裝置(105)至少部分地基于所述電網(wǎng)(110)波動(dòng)的所述識(shí)別，調(diào)整一個(gè)或多個(gè)所識(shí)別的電源(115)中包含的至少一個(gè)電源(115)的操作。
2.如權(quán)利要求I所述的方法(300)，其中，識(shí)別(315)—個(gè)或多個(gè)電源(115)包括識(shí)別如下的至少其中之一 (i)光伏電池(120)、(ii)風(fēng)力渦輪、或(iii)電池(125)。
3.如權(quán)利要求I所述的方法(300)，其中，監(jiān)視(320)與電網(wǎng)(110)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)包括，監(jiān)視如下的至少其中之一 (i)頻率參數(shù)、(ii)電壓參數(shù)、(iii)功率參數(shù)、或(iv)無功功率參數(shù)。
4.如權(quán)利要求I所述的方法(300)，其中，識(shí)別(325)電網(wǎng)(110)波動(dòng)包括確定一個(gè)或多個(gè)所監(jiān)視的參數(shù)的至少其中之一的值無法滿足至少一個(gè)閾值，以及 其中調(diào)整(330)至少一個(gè)電源(115)的操作包括調(diào)整所述至少一個(gè)電源(115)的操作以便維持電網(wǎng)(110)穩(wěn)定性。
5.如權(quán)利要求I所述的方法(330)，其中，調(diào)整(330)至少一個(gè)電源(115)的操作包括從所述至少一個(gè)電源(115)向所述電網(wǎng)(110)供電。
6.如權(quán)利要求I所述的方法(300)，還包括 由所述本地裝置(105)至少部分地基于所述電網(wǎng)(110)波動(dòng)的所述識(shí)別來調(diào)整(330)供給到與所述結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)電負(fù)荷(145)的功率量。
7.如權(quán)利要求I所述的方法(300)，還包括 由所述本地裝置(105)識(shí)別(410)與從所述電網(wǎng)(110)獲得的功率關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)定價(jià)參數(shù)， 其中調(diào)整(330)至少一個(gè)電源(115)的操作包括，至少部分地基于所述一個(gè)或多個(gè)定價(jià)參數(shù)來調(diào)整所述至少一個(gè)電源(115)的操作。
8.如權(quán)利要求7所述的方法(300)，還包括 由所述本地裝置(105)指導(dǎo)將所述至少一個(gè)電源(115)供給的功率出售到所述電網(wǎng)(110)。
9.如權(quán)利要求I所述的方法(300)，還包括 由所述本地裝置(105)識(shí)別(510)與另一個(gè)結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的另一個(gè)本地裝置；以及 由所述本地裝置(105)至少部分地基于與另一個(gè)本地裝置的通信來識(shí)別(515)與另一個(gè)結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)附加電源；以及 由所述本地裝置(105)至少部分地基于所述電網(wǎng)(110)波動(dòng)的識(shí)別，指導(dǎo)(530)所述一個(gè)或多個(gè)附加電源的至少其中之一的操作。
10.如權(quán)利要求I所述的方法(300)，還包括 由所述本地裝置(105)識(shí)別(510)與另一個(gè)結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的另一個(gè)本地裝置； 由所述本地裝置(105)至少部分地基于與另一個(gè)本地裝置的通信來確定(515)功率供給能力和與包括所述結(jié)構(gòu)和另一個(gè)結(jié)構(gòu)的多個(gè)結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的功率需求；以及 由所述本地裝置(105)基于所確定的功率供給能力和所確定的功率需求，來控制(530)如下至少其中之一的操作(i)所述至少一個(gè)電源(115)、(ii)與另一個(gè)結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)附加電源、(iii)與所述結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)電負(fù)荷、或(iv)與另一個(gè)結(jié)構(gòu) 關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)電負(fù)荷。
全文摘要
本發(fā)明名稱為“用于維持電網(wǎng)內(nèi)穩(wěn)定工況的系統(tǒng)、方法和設(shè)備”。提供用于維持電網(wǎng)(110)內(nèi)穩(wěn)定工況的系統(tǒng)(100)、方法(300)和設(shè)備。包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)處理器(161)的本地裝置(105)可以識(shí)別(315)與結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)電源(115)。本地裝置(105)可以額外地監(jiān)視(320)與配置成向該結(jié)構(gòu)供電的電網(wǎng)(110)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。至少部分地基于該監(jiān)視，本地裝置(105)可以識(shí)別(325)電網(wǎng)(110)波動(dòng)。至少部分地基于電網(wǎng)(110)波動(dòng)的識(shí)別，本地裝置(105)可以調(diào)整(330)一個(gè)或多個(gè)識(shí)別的電源(115)中包含的至少一個(gè)電源(115)的操作。
文檔編號(hào)H02J13/00GK102868217SQ201210215599
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者B·R·弗林, K·J·凱爾德 申請(qǐng)人:通用電氣公司