多個本地電力網絡的電力供應的集中管理的制作方法

多個本地電力網絡的電力供應的集中管理的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于為數字n個本地能源網絡（DENi）管理能源供應的系統，其中n≥2且1≤i≤n，每個本地能源網絡（DENi）包括至少一個客戶端設備（DCLDENi）。所述系統包括連接至每個網絡（DENi）的開關設備（COMDENi）、能源存儲部件（PSDDENi）和經由開關設備（COMDENi）向所述n個網絡（DENi）供應能源的站點（SUB），所述站點（SUB）從供應系統（PSO）接收能源，并且所述站點（SUB）被配置為為每個開關設備（COMDENi）確定和分配：第一模式，其中，所述能源存儲部件（PSDDENi）向所述網絡（DENi）供應能源；或者第二模式，其中，所述站點（SUB）同時向所述網絡（DENi）和所述能源存儲部件（PSDDENi）供應能源。
【專利說明】多個本地電力網絡的電力供應的集中管理
【技術領域】
[0001]本發明涉及多個本地能源網絡的能源供應的集中管理。本發明更具體地涉及一種用于管理多個本地能源網絡的能源供應的、旨在防止對所述網絡中的一個的能源供應的中斷的方法和系統。本發明還涉及一種用于為這種系統管理多個本地能源網絡的能源供應的站點。
【背景技術】
[0002]最近的智能電表電網的發展證明了個體能源網絡(individual energy network)的能源供應的管理問題越來越重要。在個體能源網絡方面，近年來，特別是基于覆蓋住宅屋頂的光伏面板的使用，能源供應系統已經得到了快速的發展。當它們被太陽照射時，也就是說，在家用網絡消耗很少的能源時，這些面板提供便宜和可再生的電能。因此，通常，這些系統包括用于存儲能源的部件，以允許尤其當太陽落下或當住宅的能源需求更高時延期使用能源。此外，有可能在幾年之后，電動車的使用將得到發展并且當停放在所述住宅附近時，這些車輛的電池將提供大量額外的能源存儲能力。
[0003]如今，這些能源存儲部件的管理是非常初步的:它的目的主要是實現存儲由光伏面板在白天期間產生的多余能源。
[0004]向個體供應能源的運營商基于其體系結構一般以“星形”結構結束的分發網絡來分發能源:在這種結構的中心設置有由運營商管理的接收能源的站點，在這種結構的分支的端部設置有要對其供應能源的住宅單元。分配給該站點的任務是從運營商接收能源，并將它分發給住宅單位。但是，有時候，該站點能夠傳遞給住宅單元的能源水平不足以滿足各住宅單元同時發生的需求。這個缺點是由于運營商傳遞給站點的能源水平太低或由于該站點和本地網絡之間的能源傳輸網絡的一部分之上的能源速率太有限而導致的。因此，某些住宅單元可能被能源供應的暫時中斷所影響。
[0005]本發明的目的是通過使用在上述能源存儲部件中預先形成的能源儲備(這是在住宅單元的級別上可得的)和在站點級別對住宅單元的能源供應的集中控制來防止對住宅單元的供應中斷:該控制旨在根據為他們供應能源的緊迫性來對住宅單位排序。
[0006]當由能源生產單元導致站點的能源供應限制時，本發明的不同實施例使得有可能通過暫時分發能源需求的暫時峰值來補償生產部件不足。這是有利的，因為一般根據能源消耗峰值的幅度來形成能源生產部件的尺寸，并且通過在一個較長的時段內分發住宅單元的能源需求來減少偶然的消耗峰值幅度比實施附加能源生產部件來實現要滿足的消耗峰值需求要便宜得多。
[0007]當由站點和本地網絡之間的能源傳輸網絡的一部分之上的能源速率太有限而導致站點的能源供應限制時，本發明的不同實施例使得有可能通過防止替換該部分網絡來補充能源分發網絡的不足，這為能源供應運營商節省了時間和金錢。
[0008]本發明還是有利的，在于它使得本地能源網絡能夠防止連接到這些網絡上的能源消耗設備的退化，所述退化是他們在能源供應中斷期間遇到的并且是由這些設備的操作故障引起的實際性的問題。

【發明內容】

[0009]本發明背后的想法是根據從外部向其供應能源的緊迫性的順序，在站點有可能向其供應能源的住宅單元的站點的級別上，或者在這些住宅單元包含的本地能源傳輸網絡的開關設備的級別上執行排序。此排序是顯著地基于住宅的能源存儲部件中存儲的能源水平或基于對未來時段中在連接到所述網絡的能源存儲部件的級別上不出現能源短缺的概率的估計而進行的。例如，可通過遵循例如評估通信網絡上的數據流量所實施的方法做出經馬爾可夫調制的需求過程假設來確定這些概率。Bali等人在文章《An Algorithm forFitting MMPP to IP Traffic TracesK IEEE Commun1-Cations Letters, 2007 年 2 月，第
11卷，第 2 期)中或者由 Asmussen 在著作《Applied Probability and Queues)) (2003 年,紐約，施普林格出版社，第二版)中提出了這種方法的示例。
[0010]所述站點根據所述排序中這些網絡所占據的排序來確定所述網絡是由能源供應運營商直接供應的能源來供應還是由存儲在它們的能源存儲部件中的能源來供應。
[0011 ] 為此，本發明的一個目的是，根據第一方面，一種為數字η個本地能源網絡DENi管理能源供應的系統，其中η≤2且I≤i≤n，每個本地能源網絡DENi包括至少一個能夠消耗在所述網絡DENi上循環的能源的客戶端設備DCLDENi。
[0012]根據本發明的一個實施例，所述系統包括連接至每個網絡DENi的開關設備COMdem、經由開關設備C0MDENi連接到所述網絡DENi的能源存儲部件PSDDENi和經由與所述網絡相關聯的開關設備C0MDENi向所述η個網絡DENi供應能源的站點SUB，所述站點SUB從供應系統PSO接收能源，并且所述站點SUB被配置為為每個開關設備COMdem確定和分配:
[0013]-第一模式DRAIN，其中，所述能源存儲部件PSDdem向所述網絡DENi供應能源；或者
[0014]-第二模式CHARGE，其中，所述站點SUB同時向所述網絡DENi和所述能源存儲部件PSDllffli供應能源。
[0015]有利地，所述站點SUB包括用于基于在連接到所述本地網絡DENi的能源存儲部件PSDdem中存儲的能源的水平或者基于在能源存儲部件PSDDENi的級別上不會出現能源短缺的概率,來對本地網絡DENi進行排序的部件。
[0016]站點SUB考慮數字K個連續時間段Tk，其中I≤k≤K。
[0017]有利地，每個開關設備COMdem包括用于在每個時間段Tk結束時向站點SUB傳送存儲在能源存儲部件PSDDENi中的能源的第一水平CSLDENi，Tk的部件，并且所述站點SUB在時間段Tk結束時確定緊迫性指數EIDENi，其根據所述第一水平CSLDENi，Tk為時間段Tk+1定義向開關設備C0MDENi分配第二模式CHARGE的優先次序。
[0018]有利地，在時間段Tk結束時，站點SUB根據緊迫性指數EIdem的升序以這樣一種方式對本地網絡DENi排序使得構成本地網絡的有序列表HDENj,其中KjSn ;所述有序列表的元素HDENj具有緊迫性指數EImfflj,使得對于I≤j≤n-1，EIhdenj ( EIhdenj+1,并且EIlIDIiNN-MiiX (El^ENi)，其中 I ^ I Π。
[0019]我們使用站點SUB具有用于供應能源的有限的容量的假設:換句話說，站點SUB在時間段Tk期間不能提供超過能源水平C。
[0020]有利地，在時間段Tk結束時，站點SUB確定關鍵指數值使得能源水平Csub包含在累積能源的第一水平和累積能源的第二水平之間，其中，如果在時間段Tk+1期間向有序列表HDENj的j*個第一元素分配第二模式CHARGE，站點SUB將供應所述累積能源的第一水平，如果在時間段Tk+1期間向有序列表HDENj的f+1個第一元素分配第二模式CHARGE，站點SUB將供應所述累積能源的第二水平，并且站點SUB在時間段Tk+1期間將第二模式CHARGE分配給有序列表的j*個第一元素HDENj的開關設備C0MmENj，并且將第一模式DRAIN分配給有序列表的n-f個最后元素HDENj的開關設備COMHDENj。
[0021]有利地，每個開關設備COMdem在時間段Tk結束時向站點SUB傳送由客戶端設備DCLdem在所述時間段Tk期間消耗的能源的第二水平CPLDENi，Tk，所述站點SUB包括用于存儲所述第一水平CSLDENi，Tk和所述第二水平CPLDENi，Tk的部件，所述站點SUB在時間段Tk結束時根據為前一時間段存儲的能源的第二水平CPLDENi，Tk為時間段Tk+1估計客戶端設備DCLDENi的能源消耗<PRLDENi，Tk+1>，并且，站點SUB根據所述能源消耗<PRLDENi，Tk+1>確定關鍵指數值j*。
[0022]有利地,所述站點SUB包括:
[0023]用于在時間段Tk+1開始時向網絡DENi的所有開關設備分配第一模式DRAIN的部件，以及
[0024]用于向網絡DENi的開關設備分配第二模式CHARGE直到在相應能源存儲部件中存儲的能源水平是最大值的部件，按照有序列表HDE%中的順序執行所述分配。
[0025]有利地，緊迫性指數EIDENi具有代表能源的第一水平CSLDENi，Tk的值，或者緊迫性指數EIDENi是通過做出經馬爾可夫調制的需求過程假設而確定的時間段Tk+1期間能源存儲部件PSDDENi的能源短缺的概率。該假設一般用于估計通信網絡上的數據流量。
[0026]有利地,所述供應系統是運營商。
[0027]根據第二方面，本發明的一個目的是，一種用于為數字n個本地能源網絡DENi管理能源供應的站點SUB，其中n≥2且1≤i≤n，每個本地能源網絡DENi包括:至少一個能夠消耗在所述網絡DENi上循環的能源的客戶端設備DCLDENi、連接至每個網絡DENi的開關設備COMDENi、經由開關設備C0MDENi連接到所述網絡DENi的能源存儲部件PSDDENi、從供應系統PSO接收能源并且能夠通過與所述網絡相關聯的設備COMdDENi來向n個網絡DENi供應能源的站點SUB。
[0028]本發明的站點SUB被配置為為每個開關設備COMDENi確定和分配:
[0029]-第一模式DRAIN，其中，所述能源存儲部件PSDDENi向所述網絡DENi供應能源；或者
[0030]-第二模式CHARGE，其中，所述站點SUB同時向所述網絡DENi和所述能源存儲部件PSDllffli供應能源。
[0031]有利地，所述站點包括用于基于在連接到所述本地網絡DENi的能源存儲部件PSDdem中存儲的能源的水平或者基于在能源存儲部件PSDDENi的級別上不會出現能源短缺的概率,來對本地網絡DENi進行排序的部件。
[0032]優選地，站點SUB考慮數字K個連續時間段Tk，其中1 ≤k≤K。
[0033]根據本發明的實施例，它包括:
[0034]-部件Ml，其被配置為在每個時間段Tk結束時接收時間段Tk結束時在能源存儲部件PSDDENi中存儲的能源的第一水平CSLDENi，Tk，[0035]-部件M2，其被配置為存儲所述第一水平CSLDENi，Tk，
[0036]-部件M3，其被配置為為每個開關設備COMdem確定和分配:
[0037]-第一模式DRAIN;或者
[0038]-第二模式CHARGE。
[0039]根據第三方面，本發明的一個目的是，一種用于為數字η個本地能源網絡DENi管理能源供應的方法，其中η≥2且I < i < n，每個本地能源網絡DENi包括:至少一個能夠消耗在所述網絡DENi上循環的能源的客戶端設備DCLdem、連接至每個網絡DENi的開關設備COMdem、經由開關設備C0MDENi連接到所述網絡DENi的能源存儲部件PSDDENi和經由與所述網絡相關聯的開關設備C0MDENi向所述η個網絡DENi供應能源的站點SUB，所述站點SUB從供應系統PSO接收能源。
[0040]本發明的方法包括由站點SUB實施的步驟，用于為每個開關設備C0MDENi確定和分配:
[0041]-第一模式DRAIN，其中，所述能源存儲部件PSDdem向所述網絡DENi供應能源；或者
[0042]-第二模式CHARGE，其中，所述站點SUB同時向所述網絡DENi和所述能源存儲部件PSDllffli供應能源。
[0043]有利地，所述方法包括用于基于在連接到所述本地網絡DENi的能源存儲部件PSDdem中存儲的能源的水平或者基于在能源存儲部件PSDDENi的級別上不會出現能源短缺的概率,來對本地網絡DENi進行排序的步驟。
[0044]優選地，站點SUB考慮數字K個連續時間段Tk，其中I≤k≤K，并且它被配置為至少在時間段Tk+1的一小部分期間內，為每個開關設備C0MDENi確定和分配:
[0045]-第一模式DRAIN;或者
[0046]-第二模式CHARGE。
[0047]根據本發明的實施例，在站點SUB的級別上，在時間段Tk結束時，所述方法包括以下步驟:
[0048]-SI在每個時間段Tk結束時，從所有本地網絡DENi的開關設備接收和存儲在所述能源存儲部件PSDllffli中存儲的能源的第一水平CSLDENi，Tk ；
[0049]-SlO確定緊迫性指數EIDENi，其定義在時段Tk+1將第二模式CHARGE分配給開關設備COMdem的緊迫性的順序，根據與網絡DENi相關聯的所述第一水平CSLDEN1，Tk，…，CSL腳i’Tk，...，CSLdm確定所述緊迫性指數EIdeni ；
[0050]-S20根據緊迫性指數EIdem的升序對本地網絡DENi排序并因此構成本地網絡的有序列表HDENj,其中n，所述有序列表HDENj中的本地網絡具有緊迫性指數EIhdenj,使 1%對于 I ^ J ^ n_l，EIhdenj- ^ EIhdenj-+!,并且 EIhdenn-Max (EIDENi) 1 ≤ i≤n。
[0051]-S50 ；S51根據本地網絡HDENj在所述有序列表中占據的序號j，在所選的時段Tk+1將第二模式CHARGE分配給至少一個開關設備。
[0052]有利地，所述方法還包括以下步驟:
[0053]-SI從所有開關設備C0MDENi接收由客戶端設備DCLdem在所述時間段Tk期間消耗的能源的第二水平CPLDENi，Tk并存儲所接收的所述第二水平CPLDENi，Tk ；
[0054]-S30根據存儲的能源的所述第一水平CPLyk估計時間段Tk+1的客戶端設備DCLllffli的能源消耗<Ρ^，τ1?+1> ；
[0055]-S40在時間段Tk結束時，根據對客戶端設備DCLllffli在時間段Tk+1的能源消耗<PRL,Tk+1>的估計，確定關鍵指數值使得能源水平Csiffi包含在累積能源的第一水平和累積能源的第二水平之間，其中，如果在時間段Tk+1期間向有序列表HDENj的個第一本地網絡分配第二模式CHARGE，站點SUB將供應所述累積能源的第一水平，如果在時間段Tk+1期間向有序列表HDENj的f+Ι個第一本地網絡分配第二模式CHARGE，站點SUB將供應所述累積能源的第二水平；
[0056]-S50在時間段Tk+1期間將第二模式CHARGE分配給有序列表HDENj的f個第一本地網絡的開關設備，并且將第一模式DRAIN分配給有序列表HDENj的η-j*個最后的本地網絡的開關設備。
[0057]本發明的一個目的還是一種連接到包括至少一個能夠消耗在所述網絡DENi上循環的能源的客戶端設備DCLDENi的本地能源網絡DENi的開關設備C0MDENi，所述開關設備包括用于將能源存儲部件PSDDENi連接至所述網絡DENi以向所述網絡供應來自所述能源存儲部件的能源的部件和用于經由所述開關`設備COMdem來向所述網絡DENi供應能源的站點SUB，其特征在于，所述開關設備COMdem能夠按照下列模式操作:。
[0058]-第一模式DRAIN，其中，所述能源存儲部件PSDdem向所述網絡DENi供應能源；或者
[0059]-第二模式CHARGE，其中，所述站點SUB同時向所述網絡DENi和所述能源存儲部件PSDllffli供應能源。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0060]閱讀下列本發明的示例性實施例的詳細描述將會更好地理解本發明。該描述只用于提供信息并參照附圖，附圖中:
[0061]圖1示出了根據本發明的實施例的連接到站點的本地能源網絡；
[0062]圖2a (分別與2b)不出當開關設備被置于稱為“DRAIN”的第一模式中(相應地在稱為“CHARGE”的第二模式中)時，供應網絡DEN1的能源所遵循的路徑；
[0063]圖3示出根據本發明的實施例的用于管理多個本地能源網絡的能源供應的系統，所述系統同時供應4個本地能源網絡；
[0064]圖4示出根據本發明的第一實施例的用于管理多個本地能源網絡的能源供應的方法的流程圖；
[0065]圖5示出所述方法的步驟S40的示例性實施例；
[0066]圖6示出根據本發明的第二實施例的用于管理多個本地能源網絡的能源供應的方法的流程圖；
[0067]圖7示出根據本發明的站點SUB的體系結構的簡化視圖。
【具體實施方式】
[0068]圖1示出本地能源傳輸網絡DEN1，其包括至少一個被配置為消耗所述網絡DEN1上傳送的能源的客戶端設備DCLu。“本地能源傳輸網絡”應被理解為能源接入集中在可能放置開關設備COMdeni的特定節點上的能源傳輸網絡。該開關設備COMdeni被配置為控制整個本地網絡DEN1的能源供應。
[0069]在下面的描述中，網絡DEN1是本地電力傳輸網絡。但是，不用說，本發明的實施例并不限于管理本地電力傳輸網絡的電力供應。
[0070]例如，網絡DEN1配備在個體住宅單元中:這之后被稱為家用網絡。然而，本地能源傳輸網絡DEN1不僅僅限于家用網絡，也可以配備在工業生產單元中:例如，包含使用由網絡DEN1之外的能源來源供應的能源而運作的用于工業應用的裝備項目的建筑。
[0071 ] 能源存儲部件PSDdeni通過設備COMdeni連接到網絡DEN1。因此，連接到電力網絡DEN1的客戶端設備DCLm可由由能源供應運營商PSO直接供應的電力(這里是來自網絡DEN1外部的電力能源的電力)或存儲在能源存儲部件PSDdeni中的電力提供電能。設備COMdem的配置模式定義設備DCL1, i消耗的電力的起源。
[0072]被置于被稱為“CHARGE”的特定的配置模式下，開關設備COMdeni可授權運營商PSO通過本地網絡DEN1外部的能源向連接到網絡DEN1的客戶端設備供應能源。被置于另一特定的配置模式“DRAIN”下，開關設備COMdeni可以阻止運營商PSO向網絡DEN1供應能源，并且將所述能源存儲部件PSDdeni轉換為連接到網絡DEN1的客戶端設備的能源來源。將使用圖2a和3b更詳細地描述這些配置模式。
[0073]存儲部件PSDdeni優選地是連接到住宅單元的固定部件。因此，存儲部件PSDdeni具有有限的、確定的和隨時間恒定的存儲容量MSLdeni。換句話說，所述存儲部件PSDdeni可以存儲能源，只要它包含的能源水平不超過MSLDEN1。當其包含的能源水平大于O時，所述存儲部件PSDdeni構成供應網絡DEN1的能源來源。
[0074]但是，存儲部件PSDdeni也可以包括移動部分，諸如例如機動車輛的電池，其僅當車輛停放在住宅附近并且該車輛的電池通過設備COMdeni連接到本地網絡時提供能源儲存能力。只有在存儲容量MSLdeni隨時間波動的情況下才改變本發明的描述。
[0075]在說明書的其余部分，將假定運營商PSO是所述網絡的唯一電力供應商，并且它從單一外部源向網絡DEN1供應電力。由所述源產生的能源被運營商PSO輸送到所述本地網絡。存儲在存儲部件PSDdeni中的能源具有相同的起源:它由運營商PSO供應。
[0076]例如，能源來源是核能電廠。不用說，由運營商PSO供應的能源可由若干源同時產生。
[0077]所述能源來源和存儲部件PSDdeni都經由開關設備COMdeni連接到網絡DEN1，所述開關設備COMdeni可根據以下進行配置:
[0078]第一模式，在圖2a中示意性地示出，其中，只有能源存儲部件PSDdeni通過開關設備COMdeni向客戶端設備DCLm供應它所包含的能源；或者
[0079]第二模式，在圖2b中示意性地示出，其中，運營商PSO向客戶端設備DCLm供應能源并且同時經由開關設備COMdeni使用能源向存儲部件PSDdeni充電(也就是說，供應能源)。
[0080]圖1中，細箭頭表示信息的流動。在圖2a和2b中，粗箭頭表示能源的流動。
[0081]在圖2a和2b中，閃電箭頭表示供應客戶端設備DCI^1的能源來源。
[0082]在下文中，考慮站點SUB將時間劃分為連續的、并且最好是具有相同的持續時間的時間段Tk，其中，IkK。一組時間段Tk形成時間周期Cf時間周期C1是連續的、周期性的，并且最好是相同的，其中I是標識每個時間周期C1的索引。為了以簡單的方式說明本發明，考慮持續時間對應于24小時的時間周期Cl。時間周期C1被劃分為數字K=24個連續的時間段T1, - ,T24.
[0083]我們考慮如圖3所示的情況，其中，站點SUB被配置為向多個與圖1的網絡DEN1相同的本地能源網絡DENi供應能源，其中1 ≤ i≤4，并且其中站點SUB不能同時向這四個網絡DENi供應該本地網絡所消耗的累積的能源水平。
[0084]如上面所解釋的，每個本地網絡DENi的能源存儲部件PSDDENi構成網絡DENi能源儲備。只要該能源儲備沒有用完，可以使用這種能源儲備來代替由運營商PSO直接供應能源。因此，站點SUB可以根據優先級，或者換句話說，根據向它們供應能源的緊迫性的順序，來對直接向其供應能源的網絡DENi排序，以防止能源短缺。
[0085]在下文中，連續地提供用于管理本地能源網絡的能源供應的系統和方法的兩個實施例。
[0086]第一實施例的優點在于，它實現了簡單的開關設備模式控制:在時間段Tk+1開始時，向開關設備分配用于時間段Tk+1的整個持續時間的模式。
[0087]第二實施例的優點在于，由于根據在時間段Tk結束時存儲在能源存儲部件PSDllffli中的能源水平CSLDENi來對本地網絡進行排名，它只需要減少的計算次數。此后，這一能源水平將被記為CSLDENi，Tk。
[0088]在第一部分中，基于為圖3所示的系統實施的圖4的流程圖來描述本發明的第一實施例。
[0089]在時間段Tk結束時，在步驟SI中，站點SUB接收存儲在存儲部件PSDdem中的能源的第一水平CSLDENi，Tk和由客戶端設備DCLllffli在所述時間段Tk (1≤i≤4)期間消耗的能源的第二水平CPLDENi，Tk。在該第一實施例中，站點SUB從第一和第二模式之中確定每個開關設備C0MDENi操作的配置模式M0DDENi，Tk。
[0090]優選地由每個存儲部件PSDllffli將能源的第一水平CSLDENi，Tk傳送它所連接的本地網絡DENi的開關設備C0MDENi。第一水平CSLDENi，Tk被立即中繼到站點SUB。在圖3所示的情況下，單一的能源存儲部件PSDDENi連接到本地網絡DENitl如果若干能源存儲部件連接到網絡DENi,它們中的每一個將傳送能源的第一水平，則將累積了這些能源存儲部件中存儲的不同能源水平的能源的第一水平發送到與本地網絡DENi相聯系的站點SUB。
[0091]優選地由每個開關設備C0MDENi將能源的第二水平CPLDENi，Tk直接傳送到站點SUB。在圖3所示的情況下，單一的客戶端設備DCLi, I連接到本地網絡DENi并有可能會消耗能源。如果多個客戶端設備連接到網絡DENi,該設備COMdem將向站點SUB傳送累積了由該多個客戶端設備消耗的不同能源水平的能源的第二水平。
[0092]在步驟SlO中，站點SUB確定緊迫性指數EIdem，其指示在時段Tk+1期間由外部源向網絡DENi供應能源的優先級，也就是說，指示在時段Tk+1期間開關設備C0MDENi必須被置于“CHARGE”模式的優先級。因此，在每個時間段Tk結束時，對于包括在I和4之間的每個i，為緊迫性指數EIllffli分配一個值。
[0093]優選地，這樣的緊迫性指數可以以能源的第一水平CSLDENi，Tk的形式表示。在這種情況下，本地網絡DENi的能源存儲部件中存儲的能源水平越低，將本地網絡DENi的開關設備C0MDENi置于“CHARGE”模式就越緊迫。
[0094]可替換地，緊迫性指數(EIDENi)是在時間段Tk+1期間能源存儲部件(PSDDENi)中不發生能源短缺的概率，這是通過做出經馬爾可夫調制的需求過程假設來確定的。在這種情況下，本地網絡DENi的能源存儲部件中不發生能源短缺的概率越低，將本地網絡DENi的開關設備COMDENi置于“CHARGE”模式就越緊迫。
[0095]在步驟S20中，站點根據緊迫性指數的升序對本地網絡DENi進行排序。以另一種方式表示，站點SUB構建本地網絡的有序列表HDENj使得EI4=Max (EIdeni) 并且對于I ≤ j ≤ 3, EIhdenj ≤ EImENj+1。有序列表HDENj包括根據緊迫性的升序布置的所有本地網絡DENiO
[0096]當由于在時間段Tk期間能夠供應的能源的限制水平而不可能同時為所有本地網絡DENi供應能源時，站點SUB必須確定指數f來將有序列表分離為兩個子列表。第一子列表將其在有序列表HDENj中的排序j包含在1和j*之間的(也就是說，I ^ j ^ j*)本地網絡集合在一起。第二子列表將其在有序列表HDE%中的排序j包含在_f+l和4之間的(也就是說，j*+l ≤ j ≤ 4)本地網絡集合在一起。
[0097]在時間段Tk+1期間站點SUB將“CHARGE”模式分配給連接到本地網絡的開關設備，所述本地網絡組成從在時間段Tk結束時建立的有序列表中提取的第二子列表的一部分。
[0098]在時間段Tk+1期間站點SUB將“DRAIN”模式分配給連接到本地網絡的開關設備，所述本地網絡組成從在時間段Tk結束時建立的有序列表中提取的第二子列表的一部分。
[0099]在步驟S50期間執行這個雙重動作。
[0100]知道了要供應的能源水平容量CSUB，尋找使得能源水平Csiffi包含在累積能源的第一水平和累積能源的第二水平之間，其中，如果在時間段Tk+1期間向有序列表HDE%的j*個第一元素分配供應能源，站點SUB將供應所述累積能源的第一水平，如果在時間段Tk+1期間向有序列表HDENj的_f+l個第一元素供應能源，站點SUB將供應所述累積能源的第二水平。
[0101]圖4中所示的步驟S30和S40構成確定關鍵指數j*的示例。
[0102]步驟S30包括為了估計對應于有序列表HDENj中m個第一本地網絡消耗的能源水平的估計的累積的能源水平E(m)來評估客戶端設備或連接到本地網絡HDENJ I ^ j ^ 4)
的設備的(未來)消耗
【權利要求】
1.一種用于為數字η個本地能源網絡(DENi)管理能源供應的系統，其中η≥2且
η，每個本地能源網絡(DENi)包括至少一個能夠消耗在所述網絡(DENi)上循環的能源的客戶端設備(DCLDENi)，其特征在于，所述系統包括連接至每個網絡(DENi)的開關設備(COMdem)、經由開關設備(COMdem)連接到所述網絡(DENi)的能源存儲部件(PSDllffli)和經由與所述網絡相關聯的開關設備(C0MDENi)向所述η個網絡(DENi)供應能源的站點(SUB )，所述站點(SUB)從供應系統(PSO)接收能源，并且其中，所述站點(SUB)被配置為為每個開關設備(COMdeni )確定和分配: -第一模式(DRAIN)，其中，所述能源存儲部件(PSDdem)向所述網絡(DENi)供應能源；或者 -第二模式(CHARGE )，其中，所述站點(SUB )同時向所述網絡(DENi)和所述能源存儲部件(PSDllffli)供應能源。
2.如權利要求1所述的系統，其中，所述站點(SUB)包括用于基于在連接到所述本地網絡(DENi)的能源存儲部件(PSDllffli)中存儲的能源的水平或者基于在存儲部件(PSDDENi)的級別上不會出現能源短缺的概率，來對本地網絡(DENi)進行排序的部件。
3.如權利要求1或2所述的系統，其中，站點(SUB)考慮數字K個連續時間段Tk，其中I < k < K，其特征在于，每個開關設備(C0MDENi)包括用于在每個時間段Tk結束時向站點(SUB)傳送存儲在能源存儲部件(PSDllffli)中的能源的第一水平(CSLDENi，Tk)的部件，并且其中，所述站點(SUB)在時間段Tk結束時確定緊迫性指數(EIDENi)，其根據所述第一水平(CSLDENi；Tk)為時間段Tk+1定義向開關設備(COMdem)分配第二模式(CHARGE)的優先次序。
4.如權利要求3所述的系統，其特征在于，在時間段Tk結束時，站點(SUB)根據緊迫性指數(EIDENi)的升序以這樣一種方式對本地網絡(DENi)排序使得構成本地網絡的有序列表(HDEN」)，其中KjSn ;所述有序列表的元素(HDENj)具有緊迫性指數(EIHDENj)，使得對于 ,并且 EIhdenn-Max (EIdeni)，其中 I < i < η。
5.如權利要求4所述的系統，所述站點(SUB)限于在時間段Tk期間供應能源水平(CSUB)，其特征在于，在時間段Tk結束時，站點(SUB)確定關鍵指數值使得能源水平(Csub)包含在累積能源的第一水平和累積能源的第二水平之間，其中，如果在時間段Tk+1期間向有序列表(HDENj)的j*個第一元素分配第二模式(CHARGE)，站點(SUB)將供應所述累積能源的第一水平，如果在時間段Tk+1期間向有序列表(HDENp的_f+l個第一元素分配第二模式(CHARGE)，站點(SUB)將供應所述累積能源的第二水平，并且其中，站點(SUB)為時間段Tw將第二模式(CHARGE)分配給有序列表的個第一元素(HDENp的開關設備(C0MH_)，并且將第一模式(DRAIN)分配給所述有序列表的n-j*個最后元素(HDENp的開關設備(C0Mhdenj)。
6.如權利要求5所述的系統，其特征在于，每個開關設備(C0MDENi)在時間段Tk結束時向站點(SUB)傳送由客戶端設備(DCLDENi)在所述時間段Tk期間消耗的能源的第二水平(CPLDENi； Tk),并且其中，所述站點(SUB)包括用于存儲所述第一水平(CSLDENi，Tk)和所述第二水平(CPLDENi，Tk)的部件，并且其中，所述站點(SUB)在時間段Tk結束時根據為前一時間段存儲的能源的第二水平(CPLDENi，Tk)為時間段!\+1估計客戶端設備(DCLdem)的能源消耗(<PRLDENi，Tk+1>)，并且其中，站點(SUB)根據所述能源消耗(<PRLDENi，Tk+1>)確定關鍵指數值f。
7.如權利要求4所述的系統，所述站點(SUB)限于在時間段Tk期間供應能源水平(CSUB)，其特征在于，所述站點(SUB)包括:-用于在時間段Tk+1開始時向網絡(DENi)的所有開關設備分配第一模式(DRAIN)的部件，以及 -用于向網絡(DENi)的開關設備分配第二模式(CHARGE)直到在相應能源存儲部件中存儲的能源水平是最大值的部件，按照有序列表(HDENp中的順序執行所述分配。
8.如權利要求4至7中任一項所述的系統，其特征在于，緊迫性指數(EIDENi)具有代表能源的第一水平(CSLDENi，Tk)的值，或者在于，緊迫性指數(EIdem)是通過做出經馬爾可夫調制的需求過程假設而確定的時間段Tk+1期間能源存儲部件(PSDDENi)的能源短缺的概率。
9.如權利要求1至8中任一項所述的系統，其特征在于，所述供應系統(PSO)是運營商。
10.一種用于為數字η個本地能源網絡(DENi)管理能源供應的站點(SUB)，其中η≥2且I≤i≤n，每個本地能源網絡(DENi)包括:至少一個能夠消耗在所述網絡(DENi)上循環的能源的客戶端設備(DCLDENi)、連接至每個網絡(DENi)的開關設備(C0MDENi)、經由開關設備(COMdem )連接到所述網絡(DENi)的能源存儲部件(PSDdem )、從供應系統(PS0)接收能源并且能夠通過與所述網絡相關聯的設備(COMdem)來向η個網絡(DENi)供應能源的站點(SUB)，其特征在于，它被配置為為每個開關設備(C0MDENi)確定和分配: -第一模式(DRAIN)，其中，所述能源存儲部件(PSDdem)向所述網絡(DENi)供應能源；或者 -第二模式(CHARGE )，其中，所述站點(SUB )同時向所述網絡(DENi)和所述能源存儲部件(PSDllffli)供應能源。
11.如權利要求10所述的站點(SUB)，其特征在于，它包括用于基于在連接到所述本地網絡(DENi)的能源存儲部件(PSDllffli)中存儲的能源的水平或者基于在存儲部件(PSDDENi)的級別上不會出現能源短缺的概率，來對本地網絡(DENi)進行排序的部件。
12.如權利要求10或11所述的站點(SUB)，所述站點(SUB)考慮數字K個連續時間段Tk，其中I < k < K，其特征在于，它包括: -部件(Ml )，其被配置為在每個時間段Tk結束時接收時間段Tk結束時在能源存儲部件(PSDdem)中存儲的能源的第一水平(CSLDENi，Tk)； -部件(M2)，其被配置為存儲所述第一水平(CSLDENi，Tk)； -部件(M3)，其被配置為為每個開關設備(COMdem)確定和分配: -第一模式(DRAIN);或者 -第二模式(CHARGE)。
13.如前述權利要求所述的站點(SUB)，其特征在于，所述部件(Ml)進一步被配置為在時間段Tk結束時接收在所述時間段Tk期間由客戶端設備(DCLdem)消耗的能源的第二水平(CPLdem, Tk)，并且其中，所述部件(M2 )進一步被配置為存儲所述第二水平(CPLDENi，Tk)。
14.如權利要求12或13中任一項所述的站點(SUB)，所述站點(SUB)限于在時間段Tk期間供應能源水平(Csiffi),其特征在于，所述部件(M3)包括: -部件(M3.1)，其被配置為在時間段Tk結束時確定緊迫性指數(EIDENi)，所述緊迫性指數(EIllffli)定義在時間段Tk+1向開關設備(COMdem)分配第二模式(CHARGE)的優先次序，從站點(SUB)中存儲的與網絡(DENi)相關聯的所述第一水平(CSLDEN1，Tk，…，CSLDENi，Tk，…，CSLDENn；Tk)確定所述緊迫性指數(EIdem)；-部件(M3.2)，其被配置為在時間段Tk結束時，根據緊迫性指數(EIDENi)的升序對本地網絡(DENi)排序并由此構成本地網絡的有序列表(HDENj),其中KjSn ;所述有序列表(HDENj)的元素具有緊迫性指數(EI.」)，使得對于1≤j≤n-1，EIhdenj ( EIHDENj+1，并且EliKffiNN-Max (EIdeni) i ^ i ^ n ； -部件(M3.3)，其被配置為在時間段Tk結束時，根據為時間段Tk+1的之前的時間段存儲的能源的第一水平(CPLDENi，Tk)為時間段！\+1估計客戶端設備(DCLDENi)的能源消耗(<PRLDENi； Tk+i〉)。
15.如權利要求14所述的站點(SUB)，其特征在于，所述部件(M3)還包括: -部件(M3.4)，其被配置為在時間段Tk結束時，從客戶端設備(DCLllffli)對時間段(Tk+1)的能源消耗(<PRLDENi，Tk+1>)的估計來確定關鍵指數值使得能源水平(Csub)包含在累積能源的第一水平和累積能源的第二水平之間，其中，如果在時間段1\+1期間向有序列表(HDENj)的f個第一本地網絡分配第二模式(CHARGE)，站點(SUB)將供應所述累積能源的第一水平，如果在時間段Tk+1期間向有序列表(HDENj)的_f+l個第一本地網絡分配第二模式(CHARGE)，站點SUB將供應所述累積能源的第二水平； -部件(M3.5)，其被配置為在時間段Tk+1期間向有序列表(HDENj)中的個第一本地網絡的開關設備分配第二模式(CHARGE)和向有序列表(HDENj)中的η-j*個最后的本地網絡的開關設備分配第一模式(DRAIN)。
16.如權利 要求15所述的站點(SUB)，其特征在于，部件(M3)還包括部件(M3.6)，其被配置為在時間段Tk+1期間向有序列表(HDENj)中的本地網絡的所有開關設備分配第一模式(DRAIN)，并且其中所述部件(M3.6)進一步被配置為按照有序列表(HDENj)中的順序為第一本地網絡的開關設備暫時分配第二模式(CHARGE )，直到本地網絡的能源存儲部件中存儲的能源水平達到能源水平閾值(PLLdeni )。
17.一種用于為數字η個本地能源網絡(DENi)管理能源供應的方法，其中η≥2且
η，每個本地能源網絡(DENi)包括:至少一個能夠消耗在所述網絡(DENi)上循環的能源的客戶端設備(DCLDENi)、連接至每個網絡(DENi)的開關設備(COMDENi)、經由開關設備(COMdem)連接到所述網絡(DENi)的能源存儲部件(PSDdem)和能夠經由與所述網絡相關聯的開關設備(COMdem)向所述η個網絡(DENi)供應能源的站點(SUB)，所述站點(SUB)從供應系統(PSO)接收能源，其特征在于，它包括由站點(SUB)實施的步驟，用于為每個開關設備(COMdem )確定和分配: -第一模式(DRAIN)，其中，所述能源存儲部件(PSDdem)向所述網絡(DENi)供應能源；或者 -第二模式(CHARGE )，其中，所述站點(SUB )同時向所述網絡(DENi)和所述能源存儲部件(PSDllffli)供應能源。
18.如權利要求17所述的方法，包括用于基于在連接到所述本地網絡(DENi)的能源存儲部件(PSDDENi)中存儲的能源的水平或者基于在能源存儲部件(PSDDENi)的級別上不會出現能源短缺的概率，來對本地網絡(DENi)進行排序的步驟。
19.如權利要求18所述的方法，其中，所述站點(SUB)考慮數字K個連續時間段Tk，其中1≤k≤K，并且被配置為至少在時間段Tk+1的一小部分期間內，為每個開關設備(C0MDENi)確定和分配:-第一模式(DRAIN);或者 -第二模式(CHARGE)； 其特征在于，在站點(SUB)的級別上，在時間段Tk結束時，所述方法包括以下步驟: -(SI)在每個時間段Tk結束時，從所有本地網絡(DENi)的開關設備接收和存儲在所述能源存儲部件(PSDllffli)中存儲的能源的第一水平(CSLDENi，Tk)； -(SlO)確定緊迫性指數(EIDENi)，其定義在時段Tk+1將第二模式(CHARGE)分配給開關設備(COMdem)的緊迫性的順序，根據與網絡(DENi)相關聯的所述第一水平(CSLDEN1，Tk，…，CSLDENi；Tk,…，CSLDENn，Tk)確定所述緊迫性指數(EIDENi)； -(S20)根據緊迫性指數(EIDENi)的升序對本地網絡(DENi)排序并由此構成本地網絡的有序列表(HDENj)，其中n，所述有序列表中的本地網絡(HDENj)具有緊迫性指數(EInDENj),使 1%對于 I < j < n_l，EIhdenj- ^ EIHDENj-+1 ,并且 EI臓麗-Max (EId服)ι < i《n。 -(S50 ;S51)根據本地網絡(HDENj)在所述有序列表中占據的序號j，在所選的時段Tk+1將第二模式(CHARGE)分配給至少一個開關設備。
20.如權利要求19所述的方法，其特征在于，它還包括以下步驟: -(SI)從所有開關設備(COMdem)接收由客戶端設備(DCLdem)在所述時間段Tk期間消耗的能源的第二水平(CPLDENi，Tk)并存儲所接收的所述第二水平(CPLDENi，Tk)； -(S30)根據存儲的能源的所述第一水平(CPLyk)估計時間段Tk+1的客戶端設備(DCLdem)的能源消耗(〈ΡΙ^，τ1?+1>)； -(S40)在時間段Tk結束時，根據對客戶端設備(DCLllffli)在時間段Tk+1的能源消耗(〈PRLyk+i〉)的估計，確定關鍵指數值使得能源水平(Csub)被包含在累積能源的第一水平和累積能源的第二水平之間，其中，如果在時間段1\+1期間向有序列表(HDENp的個第一本地網絡分配第二模式(CHARGE)，站點(SUB)將供應所述累積能源的第一水平，如果在時間段Tk+1期間向有序列表(HDENj)的f+Ι個第一本地網絡分配第二模式(CHARGE)，站點(SUB)將供應所述累積能源的第二水平； -(S50)在時間段Tk+1期間將第二模式(CHARGE)分配給有序列表(HDENp中的f個第一本地網絡的開關設備，并且將第一模式(DRAIN)分配給有序列表(HDENj)中的η-j*個最后的本地網絡的開關設備。
21.如權利要求19或20中任一項所述的方法，其特征在于，緊迫性指數(EIdem)具有代表能源的第一水平(CSLDENi)的值，或者在于，緊迫性指數(EIdem)是通過做出經馬爾可夫調制的需求過程假設而確定的時間段Tk+1期間能源存儲部件(PSDDENi)不出現能源短缺的概率。
22.一種連接到包括至少一個能夠消耗在所述網絡(DENi)上循環的能源的客戶端設備(DCLdem)的本地能源網絡(DENi)的開關設備(COMdem),所述開關設備包括用于將能源存儲部件(PSDDENi)連接至所述網絡(DENi)以向所述網絡供應來自所述能源存儲部件的能源的部件和用于經由所述開關設備(COMdem)來向所述網絡(DENi)供應能源的站點(SUB)，其特征在于，所述開關設備(C0MDENi)能夠按照下列模式操作:。 -第一模式(DRAIN)，其中，所述能源存儲部件(PSDdem)向所述網絡(DENi)供應能源；或者 -第二模式(CHARGE )，其中，所述站點(SUB )同時向所述網絡(DENi)和所述能源存儲部件(PSDllffli )供應能源。
【文檔編號】H02J3/28GK103650281SQ201280024075
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年3月16日 優先權日:2011年3月18日
【發明者】L.馬索利, S.凱沙弗, N.赫格德, T.薩洛尼迪斯 申請人:湯姆遜許可公司