配電系統、電力發送和接收設備、電力發送和接收方法

專利名稱：配電系統、電力發送和接收設備、電力發送和接收方法
技術領域：
本發明涉及配電系統、電力發送設備、電力接收設備、電力發送方法以及電力接收
方法。
背景技術：
下面粗略地描述了現有技術中利用交流的電力發送和分配網絡的配置。 發電站具有各種能源，例如水力、火力以及電子電力，其中，如果直接從發電站提
供電力，則電壓往往會降低，這是因為發電站通常遠離諸如家庭和公司之類的實際消耗區
域。因此，通常在發電站與消耗區域之間插入用于變換電壓的變電站(substation)。在發
電站與消耗區域之間常常存在多個變電站，其中，從發電站到消耗區域的系統不限于一個，
并且一個發電站可以向多個變電站提供電力，并且一個變電站可以接收從多個發電站提供
來的電力。這是稱為電力網絡(power network)的原因。 發電站和變電站通過電力傳輸線相連，并且電力傳輸線的距離很長以致于不能忽 略電力傳輸線的直流(DC)電阻以及電力傳輸線與地之間的電容。因此，在相關領域中，已 進行了減小電流的設計，例如通過盡可能多地提高電壓來發送電力。另一方面，變電站基本 上都具有能夠從多個發電站接收電力的結構(也存在僅從一個發電站提供電力的配置)。 這是為了當連接到變電站的用戶請求的電力增加時，可以利用來自多個發電站的電力來提 供這種請求的電力。因此，不斷地在變電站處監視負載狀態，并且最終調節發電站的發電 量。例如在日本專利申請早期公開No. 2006-217689中公開了用于使電力發送和分配網絡 中的配電損耗最小化的技術。

發明內容
在目前鋪設的電力發送和分配網絡中，發電站、變電站以及連接發電站與變電站 的電力發送和分配網絡的配置幾乎不改變。換言之，連接到變電站的發電站不每天動態地 改變。 然而，對于利用諸如太陽光、風力、生物能等之類的所謂自然能的發電設備，其安 裝和移除比當前狀態中利用交流的電力發送和分配網絡頻繁得多。假定這種情形在以后隨 發電設備的廣泛使用而發展。因此，發電設備、電力變換設備以及連接發電設備與電力變換 設備的電力發送和分配網絡的配置可能常常動態地改變。而相關領域的技術不對這種動態 改變作出響應。 鑒于前面的問題，希望提供可以自動化以便減小電力發送和分配網絡中的電力損 耗的新穎的經改進的配電系統、電力發送設備、電力接收設備、電力發送方法以及電力接收 方法。 為了解決上述問題，根據本發明的一個實施例，提供了一種配電系統，該系統包 括至少一個電力發送設備，用于發送電力；以及至少一個電力接收設備，用于接收從電力 發送設備發送來的電力。電力發送設備包括發電裝置，用于生成電力；以及信息發送裝
4置，用于發送包含了與由發電裝置生成的電力有關的電力信息以及與發電裝置有關的具體 信息的信息，該信息與發電裝置所生成的電力相關聯，并且電力接收設備包括信息接收裝 置，用于接收由信息發送裝置發送的信息；以及電力消耗控制裝置，用于基于由信息接收裝 置接收到的信息，來控制對由發電裝置生成的電力的消耗。 根據這種配置，電力發送設備發送電力并且電力接收設備接收從電力發送設備發 送來的電力。在上述電力發送設備中，發電裝置生成電力，并且信息發送裝置發送信息，該 信息包含了與由發電裝置生成的電力有關的電力信息以及與發電裝置有關的具體信息且 與所述發電裝置所生成的電力相關聯。并且在上述電力接收設備中，信息接收裝置接收由 電力發送設備的信息發送裝置發送的信息，并且電力消耗控制裝置基于由信息接收裝置接 收到的信息，來控制對由發電裝置生成的電力的消耗。結果，可以通過基于從電力發送設 備發送來的信息控制電力的消耗，進行自動化以使得減小電力發送和分配網絡中的電力損 耗。 此外，為了解決上述問題，根據本發明的另一實施例，提供了一種電力發送設備， 該設備包括發電裝置，用于生成電力；以及信息發送裝置，用于發送信息，該信息包含了 與由發電裝置生成的電力有關的電力信息以及與發電裝置有關的具體信息，且與發電裝置 所生成的電力相關聯。 信息發送裝置可以通過將信息疊加在由發電裝置生成的電力上來發送信息。 具體信息可以是與絕對位置有關的信息。 具體信息可以是與單位電力的二氧化碳生成量有關的信息。 具體信息可以是與每單位電力的單價有關的信息。 具體信息可以是與電力被變換的次數有關的信息。 此外，為了解決上述問題，根據本發明的又一實施例，提供了一種電力接收設備， 該設備包括電力接收裝置，用于接收從用于生成電力的設備發送來的電力；信息接收裝 置，用于接收從設備發送來的信息，該信息包含了與所發送的電力有關的電力信息以及與 設備有關的具體信息；以及電力消耗控制裝置，用于基于由信息接收裝置接收到的信息，來 控制對由電力接收裝置接收到的電力的消耗。 電力接收設備還可以包括信息發送裝置，用于發送信息，該信息包含由信息接收 裝置接收到的所有具體信息。 電力消耗控制裝置可以執行控制，以使得來自具有最近絕對距離的設備的電力被 優先消耗。 電力消耗控制裝置可以執行控制，以使得來自設備的、每單位電力的單價最低的 電力被優先消耗。 電力消耗控制裝置可以執行控制，以使得來自設備的、每單位電力的二氧化碳生 成量最低的電力被優先消耗。 此外，為了解決上述問題，根據本發明的另一實施例，提供了一種電力發送方法， 該方法包括以下步驟在發電裝置中生成電力；并且發送信息，該信息包含了與在發電步 驟中生成的電力有關的電力信息以及與發電裝置有關的具體信息，且與在發電步驟中生成 的電力相關聯。 此外，為了解決上述問題，根據本發明的又一實施例，提供了一種電力接收方法，該方法包括以下步驟接收從用于生成電力的設備發送來的電力；接收從設備發送來的信
息，該信息包含了與所發送的電力有關的電力信息以及與設備有關的具體信息；以及基于
在信息接收步驟中接收到的信息，控制對在電力接收步驟中接收到的電力的消耗。 根據本發明的實施例，可以提供新穎的經改進的配電系統、電力發送設備、電力接
收設備、電力發送方法以及電力接收方法，通過它們可以進行自動化從而減小電力發送和
分配網絡中的電力損耗。這在頻繁發生對發電設備和電力變換設備的安裝和移除的系統中
尤其有效。


圖1是示出根據本發明實施例的配電系統100的配置的說明圖；
圖2是示出根據本發明實施例的發電設備101的配置的說明圖；
圖3是示出根據本發明實施例的負載121的配置的說明圖；以及
圖4是描述相關技術的配電系統的配置示例的說明圖。
具體實施例方式
下面，將參考附圖詳細描述本發明的優選實施例。注意，在本說明書和附圖中，用 相同的標號來表示具有基本上相同的功能和結果的結構元件，并且省略對這些結構元件的 重復描述。 將根據下面的順序來詳細描述本發明的優選實施例 [1]相關技術的配電系統的配置示例 [2]根據本發明實施例的配電系統的配置 [3]根據本發明實施例的發電設備的配置 [4]根據本發明實施例的負載的變化 [5]總結 [1]相關技術的配電系統的配置示例 首先，在描述本發明的優選實施例之前，將描述相關技術的配電系統的配置示例。 圖4是描述相關技術的配電系統的配置示例的說明圖。下面利用圖4來描述相關技術的配 電系統的配置示例。 如圖4所示，相關技術的配電系統例如包括用于生成電力的發電設備la、lb、5，用 于變換由發電設備生成的電力的電壓的電力變換設備3、4，消耗所提供的電力的負載6、7、 8，以及用于發送電力的電力傳輸線2a、2b、3a、3b、4a、4b、5a。 發電設備la通過電力傳輸線2a連接到電力變換設備3。發電設備lb類似地通過 電力傳輸線2b連接到電力變換設備3。電力變換設備3還通過電力傳輸線3a連接到另一 電力變換設備4，并且電力變換設備4還通過電力傳輸線5a連接到不同于電力變換設備3 的發電設備5。電力變換設備4還通過電力傳輸線4a連接到負載7，并且通過電力傳輸線 4b連接到負載8。 在圖4所示的相關技術的配電系統中，根據發電設備和電力變換設備的能力以及 負載處的電力消耗量來自動地或者通過人手手動地控制分配在每個電力傳輸線上分配的 電力量。因此，在相關技術的配電系統中，是以通過執行這種控制而使系統不出現故障(例如，某根電力傳輸線不提供過多電力)的事實為前提的。
上面描述了相關技術的配電系統的配置示例。 在圖4所示的相關技術的配電系統中，電力損耗是由電力傳輸線的電阻以及電力 傳輸線與地之間的電容引起的。難以從作為整體的配電系統的電力損耗的觀點來判斷這種 電力損耗是否是最優的。在判斷作為整體的配電系統的電力損耗是否是最優的時，要監視 與配電系統的每個單元的電壓和電流有關的信息，并且在通過某種手段收集并分析了所監 視的信息之后來判斷是否最優。 因此，在本發明的實施例中，用于標識發電設備和電力變換設備的具體信息，以及 與從發電設備和電力變換設備分配來的電力有關的信息從發電設備和電力變換設備被發 送。目的在于通過在接收電力的負載側或電力變換設備上接收該信息，來優化作為整體的 配電系統的電力損耗。
[2]根據本發明實施例的配電系統的配置 現在描述根據本發明實施例的配電系統的配置。圖1是示出根據本發明實施例的 配電系統100的配置的說明圖。將利用圖1來描述根據本發明實施例的配電系統100的配置。 如圖1所示，根據本發明實施例的配電系統100包括發電設備101、 102、 103，電力 變換設備111U12以及負載121、122。 發電設備101、102、103在內部生成電力，并且提供這種電力。由發電設備生成的 電力可以是交流或者可以是直流。 發電設備101通過電力傳輸線131連接到電力變換設備111。發電設備101通過 電力傳輸線131將在內部生成的電力II提供給電力變換設備111。在提供電力II的同時， 發電設備101通過電力傳輸線131將與發電設備101有關的信息以及與發電設備101所生 成的電力有關的信息G1發送給電力變換設備111。當從發電設備101向電力變換設備111 發送這種信息G1時，可以將信息疊加在由電力傳輸線131分配的電力上來發送該信息，或 者電力傳輸線131還可以包括不同于用來提供電力的電力線的通信線，并且可以通過通信 線來發送信息。此外，來自發電設備101的信息G1的發送不限于有線通信，而是可以通過 無線通信來執行。 將在后面詳細描述從發電設備101發送的信息的內容，但是該信息可以包括用于 標識發電設備的標識信息、絕對位置信息、發電設備與特定電力變換節點之間的電力傳輸 線的阻抗信息，等等。 發電設備102通過電力傳輸線132連接到電力變換設備111。與發電設備101類 似，發電設備102通過電力傳輸線132將在內部生成的電力12提供給電力變換設備111。 在提供電力12的同時，發電設備102通過電力傳輸線132將與發電設備102有關的信息以 及與發電設備102所生成的電力有關的信息G2發送給電力變換設備111。
電力變換設備111接收來自發電設備101U02的電力II、 12的供給，對電壓進行 變換并將其輸出。電力變換設備111接收來自發電設備101 、 102的電力的供給，并且還接收 從發電設備101U02發送來的信息G1、G2。電力變換設備111通過電力傳輸線134連接到 負載121，并且通過電力傳輸線133連接到電力變換設備112。電力變換設備111輸出變換 了電壓的電力I1、I2，并且通過電力傳輸線133、134提供它們，并且還發送從發電設備101、
7102發送來的信息G1、G2。 與發電設備101類似，當發送來自電力變換設備111的信息G1、G2時，可以將信息 疊加在由電力傳輸線133、134分配的電力上來發送該信息。另外，當發送來自電力變換設 備111的這種信息G1、 G2時，電力傳輸線133U34還可以包括與用來提供電力的電力線不 同的通信線，并且可以通過通信線來發送信息。此外，對來自電力變換設備111的信息G1、 G2的發送不限于有線通信，而是可以通過無線通信來執行。 負載121通過電力傳輸線134接收來自電力變換設備111的電力II、 12的供給。 負載121接收來自電力變換設備111的電力的供給，并且還接收從電力變換設備111發送 來的信息G1、G2，信息G1、G2是從發電設備101、102發送來的。在負載121處，可以基于從 發電設備101 、 102發送來的信息Gl 、G2來確定從哪個發電設備提供來的電力的消耗是高效 的。負載121、122的示例包括主要用在家庭中的電子設備。這些電子設備的具體示例包括 個人計算機、電視機、錄像機、組合音響、電冰箱、微波爐以及其它設備。
發電設備103通過電力傳輸線135連接到電力變換設備112。與發電設備101、 102類似，發電設備103通過電力傳輸線135將在內部生成的電力13提供給電力變換設備 112。在提供電力的同時，發電設備103通過電力傳輸線135將與發電設備103有關的信息 以及與發電設備103所生成的電力有關的信息G3發送給電力變換設備112。
電力變換設備112接收來自電力變換設備111和發電設備103的電力II、 12、 13 的供給，對電壓進行變換然后將其輸出。電力變換設備112接收來自電力變換設備111和 發電設備103的電力I1、I2、I3的供給，并且還接收從電力變換設備111發送來的信息Gl、 G2以及從發電設備103發送來的信息G3。電力變換設備112通過電力傳輸線136連接到 負載122。電力變換設備112輸出變換了電壓的電力II、 12、 13，并且通過電力傳輸線136 提供它們，并且還發送從電力變換設備111發送來的信息Gl、 G2以及從發電設備103發送 來的信息G3。 負載122經由電力傳輸線136接收來自電力變換設備112的電力II、 12、 13的供 給。負載122接收來自電力變換設備112的電力的供給，并且還接收從電力變換設備112 發送來的信息G1、G2(這些信息是從發電設備101、 102發送來的)，以及從發電設備103發 送來的信息G3。在負載122處，可以基于從發電設備101、102發送來的信息G1、G2以及從 發電設備103發送來的信息G3，來確定從哪個發電設備提供來的電力的消耗是高效的。
在如圖1那樣配置的系統中，可以在負載122處通過接收信息G1、G2和G3來得知
到當前所消耗的電力的發電端的邏輯距離(其中，電力發送和分配線的阻抗和損耗被添加 到物理距離中)。因此，如果邏輯距離較長(例如，如果發電設備101、102和負載122之間 的距離較長)，則可以減少在負載122處對在相關發電端處生成的電力的消耗。并且可以通 過執行控制以使得優先消耗具有到發電端的較短邏輯距離的電力，從而實現這樣一種電力 消耗，其使得作為整體的配電系統中的電力傳輸線的電力損耗減小。 此外，還可以在電力變換設備111、112處得知到上游側的電源的邏輯距離。因此， 除非上游是單個電源，否則，可以選擇從哪個電源獲得去往下游側的供應電力。在相關技術 的配電系統中，上游電源(發電站)基本上是固定的，并且可以通過預先指定優先從具有最 短邏輯距離的發電站獲取電力，來實現類似的功能。然而，在相關技術的配電系統中，上游 電源不會頻繁地改變。因此，如果移除了具有最近邏輯距離的發電站或者新近布置了具有
8最近邏輯距離的發電站，則通過人手來再次將與先前的發電站不同的發電站設置為具有最短邏輯距離的發電站。反之，在根據本發明實施例的配電系統100中，電力變換設備111、112可以按需接收從發電設備101、102、103發送來的信息。因此，可以根據對發電設備的新的安裝以及對發電設備的移除，從接收到的信息中確定消耗來自哪個發電設備的電力是最高效的。 例如，考慮如下情況，其中，在電力變換設備112從其接收電力供給的發電設備101、102、103當中，具有最短邏輯距離的發電設備是發電設備103。在此情況中，如果從配電系統100移除發電設備103，則電力變換設備112按需接收從發電設備101、102發送來的信息。因此，電力變換設備112可以自動確定發電設備101U02中的哪個是具有最短邏輯距離的發電設備。 這里，由發電設備101、102、103發送來的信息可以包括(l)與配電系統100的信息通信和管理有關的信息；(2)與要生成的電力的物理規格有關的信息；以及(3)與要生成的電力的成本和費用有關的信息。 (1)與配電系統100的信息通信和管理有關的信息例如可以包括用于執行與發電設備的通信的發電設備的地址，以及用于標識發電設備的發電端標識信息。另外，如果發電設備包括多個發電機的話，與配電系統100的信息通信和管理有關的信息還可以包括用于標識發電機的發電機標識信息。 (2)與要生成的電力的物理規格有關的信息例如可以包括當前輸出電壓、標稱輸出電壓、當前輸出電流、標稱輸出電流、最大輸出電流、最大輸出、當前輸出以及諸如緯度和經度之類的位置信息。另外，與要生成的電力的物理規格有關的信息還可以包括發電設備與特定電力變換節點之間的電力傳輸線的阻抗。 (3)與要生成的電力的成本和費用有關的信息例如可以包括如下信息生成電力的單價、所生成的電力中的每單位電力的二氧化碳生成量、生成電力的次數(在發電設備中生成電力的次數為零)，以及預測的將來的發電量。例如如果知道由于維護等而使發電量增加或降低的話，預測的將來的發電量可以包括與發電量增加或降低的時間有關的信息及其電力生成量。 由電力變換設備111U12發送的信息可以是由發電設備101、102、103發送的信息，或者可以是這樣的信息，其中，與電力變換設備111、112有關的信息被添加到由發電設備101、102、103發送的信息中。此外，信息可以是這樣的信息，其中，由發電設備101、102、103發送的信息在電力變換設備111U12中被改變。由電力變換設備111、112發送的信息可以包括(1)與配電系統100的信息通信和管理有關的信息；(2)與要生成的電力的物理規格有關的信息；以及(3)與要生成的電力的成本和費用有關的信息。
(1)與配電系統100的信息通信和管理有關的信息例如可以包括用于執行與發電設備的通信的發電設備的地址，以及用于標識發電設備的發電端標識信息。另外，與配電系統100的信息通信和管理有關的信息可以包括用于執行與上游發電設備和電力變換設備的通信的上游發電設備和電力變換設備的地址。 (2)與要生成的電力的物理規格有關的信息例如可以包括當前輸出電壓、標稱輸出電壓、當前輸出電流、標稱輸出電流、最大輸出電流、最大輸出、當前輸出以及諸如緯度和經度之類的位置信息。另外，與要生成的電力的物理規格有關的信息例如可以包括發電設備與特定電力變換節點之間的電力傳輸線的阻抗。
(3)與要生成的電力的成本和費用有關的信息例如可以包括如下信息通過重設
由每個發電站生成的電力的單價并且將在電力變換設備中所需要的費用和成本添加到重
設的單價中而獲得的電力的單價、所生成的電力中的每單位電力的二氧化碳生成量、變換
電力的次數(每次在電力變換設備中變換電力時，次數就增加一 )，以及預測的將來的電力
變換量。例如如果知道由于維護等而使電力變換量增加或降低的話，預測的將來的電力變
換量可以包括與電力變換量增加或降低的時間有關的信息及其電力變換量。 當從終止端的負載和變電站看時，能夠得知上游側哪個發電站或變電站是最近
的。而且，能夠通過分析在終止端的負載和變電站處接收到的信息的內容，來確定接收到的
電力是通過哪條路徑發送的。在終止端的負載和變電站中，不僅可以知道接收的電力的路
徑，而且可以知道與生成所接收到的電力時所需要的成本有關的信息。因此，終止端的負載
和變電站具有這樣的結構，其中，可以將所接收到的信息的起源追蹤到作為發電端的發電設備。 上面描述了根據本發明實施例的配電系統100的配置。現在將描述根據本發明實施例的發電設備的配置。 [3]根據本發明實施例的發電設備的配置 圖2是示出根據本發明實施例的發電設備101的配置的說明圖。將以發電設備101為例，參考圖2來描述根據本發明實施例的發電設備的配置。 如圖2所示，根據本發明實施例的發電設備101包括發電機201、微處理器202、調制解調器203、電流測量單元204、線路驅動器205、206，電容器Cl、 C2，以及電阻器Rl。
發電機201生成電力，其中，DC電力在本實施例的發電機201處生成。與發電機201所生成的電力的電壓值有關的信息被發送給微處理器202。通過監視電容器C1的存儲狀態來時刻監視由發電機201生成的電力的狀態。發電機201所生成的電力的電流值由電流測量單元204根據電阻器Rl兩端的電位差來測得。由電流測量單元204測得的電流值被發送給微處理器202。 微處理器202除了接收與發電機201所生成的電力的電壓值和電流值有關的信息之外，還接收上述的(1)與配電系統100的信息通信和管理有關的信息；(2)與要生成的電力的物理規格有關的信息；以及(3)與要生成的電力的成本和費用有關的信息。具體地，用于將發電設備101從其它發電設備標識出來的發電站ID、發電設備101的位置信息以及與發電設備101有關的信息等被發送給微處理器202。微處理器202將上述信息放在一起并將其發送給調制解調器203。 調制解調器203將從微處理器202發送來的信息調制成可將信息疊加在發電機201所生成的電力上的格式。在本實施例中，在利用足夠高的頻帶執行對信息信號的發送和接收時，調制解調器203執行對該信號的調制/解調。在調制解調器203中經調制的信息經由線路驅動器205和電容器C2被疊加到發電機201所生成的電力上，并且作為信息Gl從發電設備101輸出。 當信息G1被疊加在電力上而從發電設備IOI輸出時，可以使用日本專利申請早期公開No. 2008-123051中描述的發明，該發明是由與本申請的發明人相同的發明人作出的。當信息G1被疊加在電力上而從發電設備IOI輸出時，可以將電力和信息分包化(packetize)，并且可以用相關發明中的時分技術來發送電力包和信息包。通過在發電源中生成并發送包，可以在電力消耗源中接收并消耗電力。顯然，將信息疊加在電力上的方法不限于此示例。 上面描述了根據本發明實施例的發電設備101的配置。已通過示例針對根據本發明實施例的發電設備的配置來描述了發電設備101，然而，發電設備102U03也可以具有與發電設備101類似的配置。接下來，將描述根據本發明實施例的負載121的配置。
[4]根據本發明實施例的負載的配置 圖3是示出根據本發明一個實施例的負載121的配置的說明圖。將以負載121為例，參考圖3來描述根據本發明實施例的負載的配置。 負載121是根據本發明實施例的電力接收設備的一個示例。在發電設備101中的電壓V1處生成的電力以及在發電設備102中的電壓V2處生成的電力被提供到負載121。如圖3所示，根據本發明實施例的負載121包括充電控制器301、調制解調器302、DC/DC變換器303、微處理器304、負載305、電容器Cl、 C2、 C3、 C4以及開關Sl、 S2。
充電控制器301利用所提供的電力來控制對電容器C3的充電，電容器C3用在當不提供來自發電設備101U02的電力時的負載121的操作中。充電控制器301防止對電容器C3的過充電。 調制解調器302執行對從發電設備101 、 102發送來的信息Gl、 G2的調制/解調。從發電設備101、102發送來的信息G1、G2例如可以是(1)與配電系統100的信息通信和管理有關的信息；(2)與要生成的電力的物理規格有關的信息；以及(3)與要生成的電力的成本和費用有關的信息。在本實施例中，與調制解調器203類似，在利用足夠高的頻帶執行對信息信號的發送和接收時，調制解調器302執行對該信號的調制/解調。經調制解調器302解調后的信息被發送到微處理器304。 DC/DC變換器303將通過電力網絡從發電設備101U02提供來的電力變換為負載305所需的電流/電壓。 微處理器304接收經調制解調器302解調后的信息Gl、 G2，并且基于所接收到的信息G1、G2來控制開關Sl、 S2的開關操作。此外，微處理器304監控負載305中的電力消耗狀態，并且根據負載305中的電力消耗狀態來控制開關Sl、 S2的開關操作。負載305實際上消耗從發電設備101、102提供來的電力。對于開關S1、 S2，可以使用諸如M0SFET(金屬氧化物半導體場效應晶體管)之類的各種類型的開關元件。 例如，考慮如下情況，其中，當來自發電設備101、102兩者的電力被提供給負載121時，微處理器304接收到經調制解調器302解調后的信息Gl、 G2。在此情況中，如果知道到發電設備101的絕對距離短于到發電設備102的絕對距離，則微處理器304可以執行控制來閉合開關S1并且斷開開關S2，以使得優先消耗從發電設備IOI提供來的電力。
例如，如果作為在微處理器304處接收經調制解調器302解調后的信息Gl、 G2的結果，得知從發電設備101提供來的電力的單位電力的二氧化碳生成量小于從發電設備102提供來的電力的單位電力的二氧化碳生成量，則微處理器304可以執行控制以閉合開關Sl并且斷開開關S2，以使得優先消耗從發電設備101提供來的電力。
例如，如果作為在微處理器304處接收經調制解調器302解調后的信息Gl、 G2的結果，得知從發電設備IOI提供來的電力的單位電力的單價低于從發電設備102提供來的電力的單位電力的單價，則微處理器304可以執行控制以閉合開關SI并且斷開開關S2，以使得優先消耗從發電設備101提供來的電力。 此外，例如，如果作為在微處理器304處接收經調制解調器302解調后的信息Gl、G2的結果，得知對從發電設備101提供來的電力的電力變換次數少于對從發電設備102提供來的電力的電力變換次數，則微處理器304可以執行控制以閉合開關SI并且斷開開關S2，以使得優先消耗從發電設備101提供來的電力。 此外，如果作為在微處理器304處接收經調制解調器302解調后的信息Gl、 G2的結果，得知由于對設備的維護等而使發電設備101的電力生成量在從某個時間點開始起的預定時段期間降低，則可以控制開關Sl、 S2以使得優先消耗從發電設備101提供來的電力直到相關時間點，并且當到達相應時間點時，在相關時段期間優先消耗從發電設備102提供來的電力。 通過在微處理器304中預先設置通過微處理器304對開關S1、S2進行開關控制的規則，就可以根據該規則來控制開關S1、S2的開關。此外，通過根據負載121的使用狀態來任意設置通過微處理器304對開關Sl、 S2進行開關控制的規則，就可以根據該規則來控制開關S1、S2的開關。不用說，通過微處理器304對開關S1、S2進行開關控制的條件不限于上述示例。 在圖3所示的配置中，電容器C1、C2被布置為分別與開關S1、S2并聯。電容器C1、C2屏蔽DC電流，并且使利用足夠高的頻帶執行的信息信號通過。因此，即使在開關S1、 S2斷開時，也可以接收到通過電力網絡從發電設備101U02發送來的信息。
在圖3所示的配置中，電容器C3作為電源被布置在負載121的內部，然而，不用說，本發明不限于此示例。例如，可以在負載121內布置輔助電池來替代電容器C3，或者除了布置電容器C3以外，還布置輔助電池。 上面描述了根據本發明實施例的負載121的配置。在本實施例中，說明性地將負載121描述為根據本發明實施例的電力接收設備的示例，然而，根據本發明實施例的電力變換設備111U12也是根據本發明實施例的電力接收設備的示例。電力變換設備111U12接收由發電設備101、102、103生成的電力的供給，將電力變換為預定電壓/電流，并將其輸出。這里，可以在電力變換設備111U12中根據從發電設備101、102、103提供來的電力的發電效率，來確定將優先變換從哪個發電設備提供來的電力并將電力輸出到后級的電力網絡中。在此情況中，為了將信息發送到后級的電力網絡，可以在電力變換設備111、112中設
置用于調制和解調信息的調制解調器。
[5]總結 通過發電設備和負載的這種配置，在發電設備中，能夠由調制解調器對與自身生成的電力有關的信息以及諸如位置信息之類的與發電設備本身有關的信息進行調制，并且通過將信息疊加在從發電設備提供的電力上，來輸出信息。此外，在負載中，能夠通過接收來自發電設備的電力的供給并且變換電壓并將其輸出，并且還通過接收從發電設備發送來的信息并且由調制解調器解調信息并且分析接收到的信息，來確定來自哪個發電設備的電力的使用是最高效的。 如上所述，根據本發明的實施例，從發電設備提供電力，并且發送由發電設備生成的電力以及諸如位置信息之類的與發電設備本身有關的信息。在執行電力變換的電力變換
12設備以及消耗電力的負載中，能夠通過接收從發電設備發送來的信息，來確定將使用由哪
個發電設備生成的電力以使得可以以最令人滿意的效率來提供或消耗該電力。 本領域的技術人員應當明白，可以根據設計要求和其它因素進行各種修改、組合、
子組合和變更，只要它們在所附權利要求或其等同物的范圍之內。 例如，在上述實施例中，在發電設備中生成DC電力，并且從發電設備以將信息疊 加在DC電力上的方式來發送信息，然而，不用說，本發明不限于此。例如，可以通過與發電 設備所生成的DC電力的系統不同的系統來發送各種類型的信息。在這種配置中，可以通過 有線或無線通信來執行對各種類型的信息的發送。 此外，在上述實施例中，在發電設備中生成DC電力，并且由電力變換設備來執行 對DC電力的電力變換，然而，本發明不限于這種示例。而是可以在發電設備中生成AC電力， 并且可以在電力變換設備中對AC電力進行變換。即使在分配AC電力的情況中，也可以將 各種類型的信息疊加在電力上來進行發送，或者可以通過與電源系統不同的系統來發送信 息。在通過與電源系統不同的系統發送信息的配置中，可以通過有線或無線通信來執行對 各種類型的信息的發送。 本申請包含與2009年2月2日向日本專利局提交的日本優先專利申請JP 2009-21544中公開的主題有關的主題，該申請的全部內容通過引用結合于此。
權利要求
一種配電系統，包括至少一個電力發送設備，用于發送電力；以及至少一個電力接收設備，用于接收從所述電力發送設備發送來的電力，其中，所述電力發送設備包括發電裝置，用于生成電力，以及信息發送裝置，用于發送包含了與由所述發電裝置生成的電力有關的電力信息以及與所述發電裝置有關的具體信息的信息，所述信息與所述發電裝置所生成的電力相關聯，以及所述電力接收設備包括信息接收裝置，用于接收由所述信息發送裝置發送的信息，以及電力消耗控制裝置，用于基于由所述信息接收裝置接收到的信息，來控制對由所述發電裝置生成的電力的消耗。
2. —種電力發送設備，包括 發電裝置，用于生成電力；以及信息發送裝置，用于發送包含了與由所述發電裝置生成的電力有關的電力信息以及與 所述發電裝置有關的具體信息的信息，所述信息與所述發電裝置所生成的電力相關聯。
3. 根據權利要求2所述的電力發送設備，其中，所述信息發送裝置通過將所述信息疊 加在由所述發電裝置生成的電力上來發送所述信息。
4. 根據權利要求2所述的電力發送設備，其中，所述具體信息是與絕對位置有關的信息。
5. 根據權利要求2所述的電力發送設備，其中，所述具體信息是與單位電力的二氧化 碳生成量有關的信息。
6. 根據權利要求2所述的電力發送設備，其中，所述具體信息是與每單位電力的單價 有關的信息。
7. 根據權利要求2所述的電力發送設備，其中，所述具體信息是與電力被變換的次數 有關的信息。
8. —種電力接收設備，包括電力接收裝置，用于接收從用于生成電力的設備發送來的電力；信息接收裝置，用于接收從所述設備發送來的、包含了與所發送的電力有關的電力信 息以及與所述設備有關的具體信息的信息；以及電力消耗控制裝置，用于基于由所述信息接收裝置接收到的信息，來控制對由所述電 力接收裝置接收到的電力的消耗。
9. 根據權利要求8所述的電力接收設備，還包括信息發送裝置，用于發送包含由所述 信息接收裝置接收到的所有具體信息的信息。
10. 根據權利要求8所述的電力接收設備，其中，所述電力消耗控制裝置執行控制，以使得來自具有最近絕對距離的設備的電力被優先消耗。
11. 根據權利要求8所述的電力接收設備，其中，所述電力消耗控制裝置執行控制，以使得來自所述設備的、每單位電力的單價最低的電力被優先消耗。
12. 根據權利要求8所述的電力接收設備，其中，所述電力消耗控制裝置執行控制，以使得來自所述設備的、每單位電力的二氧化碳生成量最低的電力被優先消耗。
13. —種電力發送方法，包括以下步驟 在發電裝置中生成電力；以及發送包含了與在電力生成步驟中生成的電力有關的電力信息以及與所述發電裝置有 關的具體信息的信息，所述信息與在所述電力生成步驟中生成的電力相關聯。
14. 一種電力接收方法，包括以下步驟 接收從用于生成電力的設備發送來的電力；接收從所述設備發送來的、包含了與所發送的電力有關的電力信息以及與所述設備有 關的具體信息的信息；以及基于在信息接收步驟中接收到的信息，控制對在所述電力接收步驟中接收到的電力的 消耗。
全文摘要
本發明公開了配電系統、電力發送和接收設備、電力發送和接收方法。提供了一種配電系統，該系統包括至少一個電力發送設備，用于發送電力；以及至少一個電力接收設備，用于接收從電力發送設備發送來的電力。電力發送設備包括發電裝置，用于生成電力，以及信息發送裝置，用于發送包含了與由發電裝置生成的電力有關的電力信息以及與發電裝置有關的具體信息的信息，并且信息接收裝置包括信息接收裝置，用于接收由信息發送裝置發送的信息，以及電力消耗控制裝置，用于基于由信息接收裝置接收到的信息，來控制對由發電裝置生成的電力的消耗。
文檔編號H02J1/00GK101794991SQ201010113220
公開日2010年8月4日 申請日期2010年1月26日 優先權日2009年2月2日
發明者田島茂 申請人:索尼公司