用于管理微電網(wǎng)中的設(shè)備的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)涉及用于管理微電網(wǎng)中的設(shè)備的方法和系統(tǒng)。一種利用集中式系統(tǒng)從供電設(shè)備向耗電設(shè)備提供電力的途徑。該途徑包括用于配置微電網(wǎng)的方法，其包括從通用電器服務(wù)(UAS)系統(tǒng)接收耗電設(shè)備的信息和耗電設(shè)備的關(guān)鍵度的步驟。該方法還包括從UAS系統(tǒng)接收與電網(wǎng)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)供電設(shè)備的供電信息。該方法還包括從耗電設(shè)備接收電力請(qǐng)求。該方法還包括基于耗電設(shè)備的信息、關(guān)鍵度及供電信息由計(jì)算設(shè)備確定用于耗電設(shè)備的電力需求。
【專利說(shuō)明】用于管理微電網(wǎng)中的設(shè)備的方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明一般而言涉及配電，并且更具體地，涉及用于利用集中系統(tǒng)從供電設(shè)備向 耗電設(shè)備提供電力的方法和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 電力網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)不同的系統(tǒng)，諸如發(fā)電系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和分配系統(tǒng)。分配系統(tǒng) (即，配電網(wǎng)格或配電網(wǎng)絡(luò)）傳統(tǒng)上從傳輸系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)高電壓源接收電力并且把該 電力分配到饋線。為了在電力網(wǎng)絡(luò)內(nèi)分配電力，配電系統(tǒng)可以轉(zhuǎn)換電壓（例如，把電力從 傳輸電壓級(jí)別降低到配電電壓級(jí)別）、調(diào)節(jié)電壓（例如，隨著負(fù)載的增加和去除調(diào)整饋線電 壓）、儲(chǔ)存電力、調(diào)節(jié)電力、在不同的發(fā)電系統(tǒng)之間切換和保護(hù)分配系統(tǒng)的不同部分（例如， 利用開(kāi)關(guān)、斷路器、重合器、及連接或斷開(kāi)配電系統(tǒng)的部分的熔斷器）和/或任何其它的操 作。
[0003] 科技把配電網(wǎng)格轉(zhuǎn)變成了分散的系統(tǒng)，其允許各種發(fā)電和存儲(chǔ)組件位于電力用戶 的位置，而不是具有為所有電力用戶提供電力的中心位置（例如電廠）。例如，在配電網(wǎng)格 中的場(chǎng)所（例如，家庭或商業(yè)）可以運(yùn)行它們自己的能源（例如，太陽(yáng)能電池、風(fēng)力渦輪機(jī) 和電池），這些能源也可以向配電網(wǎng)格提供電力。配電網(wǎng)格的運(yùn)營(yíng)商（例如，實(shí)體或第三 方公司）利用智能能源設(shè)備（例如，加利福尼亞州San Ramon的ZigBee Alliance公司的 ZigBee? )來(lái)遠(yuǎn)程控制配電網(wǎng)格的組件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 在本發(fā)明的第一方面中，用于配置微電網(wǎng)的方法包括從通用電器服務(wù)（UAS)系統(tǒng) 接收耗電設(shè)備的信息和耗電設(shè)備的關(guān)鍵度的步驟。該方法還包括從UAS系統(tǒng)接收與電網(wǎng)相 關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)供電設(shè)備的供電信息。該方法還包括從耗電設(shè)備接收電力請(qǐng)求。該方 法還包括基于耗電設(shè)備的信息、關(guān)鍵度及供電信息由計(jì)算設(shè)備確定用于耗電設(shè)備的電力需 求。
[0005] 在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，用于配置微電網(wǎng)的系統(tǒng)包括CPU、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)存儲(chǔ) 器和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。此外，該系統(tǒng)包括從驗(yàn)證的第三方來(lái)源而不是耗電設(shè)備接收耗 電設(shè)備的信息和供電設(shè)備的供電信息的程序指令。該系統(tǒng)還包括基于每個(gè)耗電設(shè)備的位置 和每個(gè)耗電設(shè)備的設(shè)備類型確定耗電設(shè)備的關(guān)鍵度級(jí)別的程序指令。該系統(tǒng)還包括把關(guān)鍵 度級(jí)別發(fā)送到微電網(wǎng)管理器的程序指令。微電網(wǎng)管理器基于關(guān)鍵度級(jí)別確定電力可從供電 設(shè)備得到以運(yùn)行耗電設(shè)備。每個(gè)程序指令都存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上以供CPU經(jīng)計(jì)算 機(jī)可讀存儲(chǔ)器來(lái)執(zhí)行。
[0006] 在本發(fā)明的其它方面中，存在用于確定關(guān)鍵度的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。該計(jì)算機(jī)程序 產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)，程序代碼包含在該存儲(chǔ)介質(zhì)中。程序代碼是由計(jì)算設(shè)備可 讀/可執(zhí)行的，其中計(jì)算設(shè)備可操作以從UAS系統(tǒng)接收耗電設(shè)備的實(shí)時(shí)信息，實(shí)時(shí)信息包括 耗電設(shè)備的關(guān)鍵度。該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括從UAS系統(tǒng)接收供電設(shè)備的實(shí)時(shí)供電信息。該 計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括基于實(shí)時(shí)信息和供電信息為微電網(wǎng)確定電力流。該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包 括基于電力流確定微電網(wǎng)的可靠性。該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括基于實(shí)時(shí)信息和實(shí)時(shí)供電信息 確定微電網(wǎng)的實(shí)時(shí)電狀態(tài)。該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括從耗電設(shè)備接收電力啟用請(qǐng)求。該計(jì)算 機(jī)程序產(chǎn)品包括基于微電網(wǎng)的實(shí)時(shí)電狀態(tài)確定是否有可用于耗電設(shè)備的電力。該計(jì)算機(jī) 程序產(chǎn)品包括基于耗電設(shè)備的關(guān)鍵度確定該耗電設(shè)備是否比其它耗電設(shè)備具有對(duì)可用電 力的優(yōu)先級(jí)。該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括基于該耗電設(shè)備的優(yōu)先級(jí)把可用電力發(fā)送到該耗電設(shè) 備。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007] 通過(guò)本發(fā)明示例性實(shí)施例的非限制性例子，參考指出的多個(gè)附圖，在以下的具體 描述中描述了本發(fā)明。
[0008] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明各方面的用于實(shí)現(xiàn)各步驟的說(shuō)明性環(huán)境。
[0009] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的各方面的用于配置微電網(wǎng)的環(huán)境的功能框圖。
[0010] 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的各方面的用于利用會(huì)話發(fā)起協(xié)議（SIP)管理微電網(wǎng)的示 例性環(huán)境的功能框圖。
[0011] 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的各方面的用于利用消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸（MQTT)協(xié)議管理 微電網(wǎng)的示例性環(huán)境的功能框圖。
[0012] 圖5-8示出了根據(jù)本發(fā)明的各方面的用于配置微電網(wǎng)的示例性過(guò)程的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 本發(fā)明一般而言涉及配電，并且更具體地，涉及用于利用集中系統(tǒng)從供電設(shè)備向 耗電設(shè)備提供電力的方法和系統(tǒng)。在實(shí)施例中，本發(fā)明利用通用電器服務(wù)（UAS)系統(tǒng)向微 電網(wǎng)管理器提供耗電設(shè)備和供電設(shè)備的電氣特性。在實(shí)施例中，UAS系統(tǒng)直接注冊(cè)并且在微 電網(wǎng)管理器的控制之下，其中微電網(wǎng)管理器對(duì)于客戶或電力供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)是外部的。以 這種方式，通過(guò)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各方面獲得提供信息的安全的系統(tǒng)。更具體地，通過(guò)實(shí)現(xiàn)本發(fā) 明，例如，耗電設(shè)備的所有屬性和電氣信息將由UAS系統(tǒng)來(lái)確定。這樣，耗電設(shè)備將不向微 電網(wǎng)管理器提供這種信息，因此，耗電設(shè)備的所有設(shè)備信息和優(yōu)先級(jí)可被一致地和安全地 提供給微電網(wǎng)管理器。這與當(dāng)耗電設(shè)備提供這種信息時(shí)形成對(duì)比，其中，在耗電設(shè)備提供這 種信息的情況下，導(dǎo)致電氣特性和優(yōu)先級(jí)被與微電網(wǎng)相關(guān)聯(lián)的不同方和/或用戶不同地定 義。
[0014] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，UAS系統(tǒng)為耗電設(shè)備確定優(yōu)先級(jí)并且還確定該設(shè)備的關(guān)鍵 度級(jí)別。微電網(wǎng)管理器使用優(yōu)先級(jí)和電氣特性確定什么時(shí)候以及哪些耗電設(shè)備要從供電設(shè) 備接收電力。因此，本發(fā)明通過(guò)基于當(dāng)前可用的供電輸出和儲(chǔ)備產(chǎn)生控制信息，使得確保微 電網(wǎng)中的可持續(xù)性、可靠性和電力質(zhì)量的集中式且安全的系統(tǒng)。這確保設(shè)備不被給予由與 微電網(wǎng)相關(guān)聯(lián)的不同方和/或用戶不同地定義的電氣特性和優(yōu)先級(jí)。
[0015] 在實(shí)施例中，可以把與一個(gè)或多個(gè)不同的耗電設(shè)備（例如，空調(diào)單元、洗滌器等） 相關(guān)聯(lián)的電力需求與來(lái)自一個(gè)或多個(gè)不同供電設(shè)備的可用電量進(jìn)行比較，以便提供電力并 管理電氣微電網(wǎng)系統(tǒng)。管理可以考慮例如微電網(wǎng)中的可用電量、耗電設(shè)備的關(guān)鍵度級(jí)別 (例如，關(guān)鍵的、非關(guān)鍵的）、耗電設(shè)備和/或供電設(shè)備的位置、一天中的時(shí)間、和/或?qū)τ谖?電網(wǎng)的可靠性和電力質(zhì)量的問(wèn)題。在實(shí)施例中，關(guān)鍵度信息可以由UAS系統(tǒng)提供，UAS系統(tǒng) 以一致且安全的方式確定不同設(shè)備的不同關(guān)鍵度級(jí)別。因此，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)配置、管理并且 監(jiān)視微電網(wǎng)。
[0016] 在實(shí)施例中，微電網(wǎng)管理器基于有多少電力可用以及設(shè)備相關(guān)聯(lián)的電氣特性可以 確定哪些設(shè)備可以運(yùn)行。在實(shí)施例中，微電網(wǎng)管理器可以存儲(chǔ)設(shè)備的電氣特性、設(shè)備的關(guān)鍵 度級(jí)別、設(shè)備標(biāo)識(shí)符（ID)及其它信息。例如，微電網(wǎng)管理器可以從UAS系統(tǒng)接收設(shè)備的關(guān) 鍵度級(jí)別。UAS系統(tǒng)可以基于設(shè)備的類型、設(shè)備的位置和/或在特定時(shí)間發(fā)生的任何特殊 事件（例如颶風(fēng)、地震等）確定用于耗電設(shè)備的關(guān)鍵度級(jí)別。而且，微電網(wǎng)管理器還可以從 用于不同設(shè)備的UAS系統(tǒng)接收電氣特性（例如，以千瓦、兆瓦等給出的電力消耗或供應(yīng)值等 等）。因此，微電網(wǎng)管理器然后可以基于一天中的時(shí)間、季度的時(shí)間等、或者設(shè)備或電網(wǎng)的其 它特性控制一個(gè)或多個(gè)耗電設(shè)備和/或一個(gè)或多個(gè)供電設(shè)備的運(yùn)行。而且，微電網(wǎng)管理器 可以產(chǎn)生控制信息并把這個(gè)信息發(fā)送到能源管理（EM)系統(tǒng)，或反之也然。EM系統(tǒng)可以使用 該控制信息來(lái)控制耗電設(shè)備和/或供電設(shè)備。
[0017] 用于耗電設(shè)備的控制信息可以包括關(guān)于以下的信息：（i)在不同時(shí)間的負(fù)載量 (例如，電力要求）需求（例如，負(fù)載從9:00a.m.至4:00p.m.需要100千瓦的電力和從 4:00p. m.至5:00p. m.需要25千瓦的電力），或（ii)用于不同時(shí)間的設(shè)備特性，例如，來(lái)自 冷卻器的用于冷卻水的輸出溫度或來(lái)自空氣處理單元中的電熱片的熱量的輸出溫度?？刂?信息可用于隔離或識(shí)別關(guān)鍵的耗電設(shè)備，例如，生命支持設(shè)備，和/或非關(guān)鍵的耗電設(shè)備， 例如，電視機(jī)。同樣，用于供電設(shè)備的控制信息可以包括關(guān)于要由供電設(shè)備在不同時(shí)間或其 它標(biāo)準(zhǔn)下提供的供電量的信息。
[0018] 應(yīng)當(dāng)理解，微電網(wǎng)是與配電網(wǎng)格的其余部分電隔離（即，被孤島化）并且包括足夠 的能量資源以滿足由微電網(wǎng)中的耗電設(shè)備所要求的電力的自給自足的島（island)。例如， 配電網(wǎng)格的區(qū)域可以包括一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)所（例如，住宅、辦公室或設(shè)施），其包括消耗電力 的設(shè)備（例如，燈和電器）與提供電力的能源（例如，燃料電池、微渦輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)能 電池、風(fēng)力渦輪機(jī)等）。微電網(wǎng)可以包括場(chǎng)所的子集，其經(jīng)組合產(chǎn)生足夠的電力以滿足在該 場(chǎng)所的子集中消耗的總的電力。公共設(shè)施操作員或其它類型的第三方操作員（例如，具有 他們自己的發(fā)電或共同發(fā)電系統(tǒng)的公共設(shè)施消費(fèi)者、或獨(dú)立的電力生產(chǎn)商）可以通過(guò)打開(kāi) 配電網(wǎng)格中的開(kāi)關(guān)元件建立把配電網(wǎng)格區(qū)域中的場(chǎng)所與該配電網(wǎng)格的其余部分電隔離的 微電網(wǎng)。
[0019] 在實(shí)施例中，公共設(shè)施提供者可以動(dòng)態(tài)地建立和/或重新配置微電網(wǎng)，以最小化 受中斷把電力輸送到配電網(wǎng)格的部分的事件影響的消費(fèi)者的數(shù)量。這種事件可包括維護(hù)、 建造、惡劣的天氣，自然災(zāi)害、人為災(zāi)難等。例如，響應(yīng)引起配電網(wǎng)格的部分故障的暴風(fēng)雪， 公共設(shè)施操作員（例如，電力供應(yīng)商、分配商和/或經(jīng)理）可以遠(yuǎn)程控制安裝在配電網(wǎng)格中 的開(kāi)關(guān)（例如，利用監(jiān)測(cè)控制和數(shù)據(jù)采集（SCADA)控制器）來(lái)配置和建立一個(gè)或多個(gè)微電 網(wǎng)。在中斷結(jié)束之后（例如，損壞已被修復(fù)），公共設(shè)施操作員可以重新配置配電網(wǎng)格以解 除微電網(wǎng)，而不影響配電網(wǎng)格的穩(wěn)定性和可靠性。
[0020] 而且，本發(fā)明的各方面通過(guò)動(dòng)態(tài)地控制在配電網(wǎng)格中的場(chǎng)所（例如，家庭和商業(yè) 位置）分布的能源和耗能設(shè)備來(lái)管理微電網(wǎng)。例如，所公開(kāi)的系統(tǒng)和方法可以監(jiān)視微電網(wǎng) 中的情況并且響應(yīng)情況的變化（例如，供應(yīng)或需求的變化），發(fā)出命令來(lái)遠(yuǎn)程修改（即，調(diào) 整）微電網(wǎng)中的設(shè)備的運(yùn)行以產(chǎn)生或消耗更多或更少的電力。通過(guò)這樣做，公共設(shè)施操作 員增強(qiáng)了提供給其客戶的服務(wù)的可靠性和穩(wěn)健性。此外，公共設(shè)施操作員可以最大化本地 能源的利用以滿足本地的能源需求，從而減少發(fā)電潛在的負(fù)面環(huán)境影響（例如，來(lái)自燃煤 電廠的煙塵）。
[0021] 所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員知道，本發(fā)明的各個(gè)方面可以實(shí)現(xiàn)為系統(tǒng)、方法或計(jì)算 機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明的各個(gè)方面可以具體實(shí)現(xiàn)為以下形式，即：完全的硬件實(shí)施方式、 完全的軟件實(shí)施方式（包括固件、駐留軟件、微代碼等），或硬件和軟件方面結(jié)合的實(shí)施方 式，這里可以統(tǒng)稱為"電路"、"模塊"或"系統(tǒng)"。此外，在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的各個(gè)方面 還可以實(shí)現(xiàn)為在一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，該計(jì)算機(jī)可讀介 質(zhì)中包含計(jì)算機(jī)可讀的程序代碼。
[0022] 可以采用一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的任意組合。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是計(jì)算機(jī) 可讀信號(hào)介質(zhì)或者計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)和/或設(shè)備（下文中稱作計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)）。 計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)例如可以是--但不限于--電、磁、光、電磁、紅外線、或半導(dǎo)體的系 統(tǒng)、裝置或器件，或者任意以上的組合。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的更具體的例子（非窮舉的列 表）包括：具有一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線的電連接、便攜式計(jì)算機(jī)盤(pán)、硬盤(pán)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM)、 只讀存儲(chǔ)器（ROM)、可擦式可編程只讀存儲(chǔ)器（EPROM或閃存）、光纖、便攜式緊湊盤(pán)只讀存 儲(chǔ)器（CD-ROM)、光存儲(chǔ)器件、磁存儲(chǔ)器件、或者上述的任意合適的組合。在本文件中，計(jì)算機(jī) 可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以是任何包含或存儲(chǔ)程序的有形介質(zhì)，該程序可以被指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置 或者器件使用或者與其結(jié)合使用。
[0023] 計(jì)算機(jī)可讀的信號(hào)介質(zhì)可以包括在基帶中或者作為載波一部分傳播的數(shù)據(jù)信號(hào)， 其中承載了計(jì)算機(jī)可讀的程序代碼。這種傳播的數(shù)據(jù)信號(hào)可以采用多種形式，包括--但 不限于--電磁信號(hào)、光信號(hào)或上述的任意合適的組合。計(jì)算機(jī)可讀的信號(hào)介質(zhì)還可以是 計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)以外的任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以發(fā)送、傳播或者 傳輸用于由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用的程序。
[0024] 計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上包含的程序代碼可以用任何適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)傳輸，包括--但不限 于--無(wú)線、有線、光纜、RF等等，或者上述的任意合適的組合。
[0025] 可以以一種或多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的任意組合來(lái)編寫(xiě)用于執(zhí)行本發(fā)明操作的計(jì)算 機(jī)程序代碼，所述程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言包括面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言一諸如Java、Smalltalk、C++ 等，還包括常規(guī)的過(guò)程式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言一諸如"C"語(yǔ)言或類似的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。程序代碼可 以完全地在用戶計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、部分地在用戶計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、作為一個(gè)獨(dú)立的軟件包執(zhí)行、 部分在用戶計(jì)算機(jī)上部分在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、或者完全在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或服務(wù)器上執(zhí)行。 在涉及遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的情形中，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以通過(guò)任意種類的網(wǎng)絡(luò)--包括局域網(wǎng)（LAN) 或廣域網(wǎng)（WAN)-連接到用戶計(jì)算機(jī)，或者，可以連接到外部計(jì)算機(jī)（例如利用因特網(wǎng)服務(wù) 提供商來(lái)通過(guò)因特網(wǎng)連接）。
[0026] 下面將參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、裝置（系統(tǒng)）和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖 和/或框圖描述本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，流程圖和/或框圖的每個(gè)方框以及流程圖和/或框圖 中各方框的組合，都可以由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)。這些計(jì)算機(jī)程序指令可以提供給通用計(jì) 算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器，從而生產(chǎn)出一種機(jī)器，使得這些計(jì) 算機(jī)程序指令在通過(guò)計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器執(zhí)行時(shí)，產(chǎn)生了實(shí)現(xiàn)流程 圖和/或框圖中的一個(gè)或多個(gè)方框中規(guī)定的功能/動(dòng)作的裝置。
[0027] 也可以把這些計(jì)算機(jī)程序指令存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，這些指令使得計(jì)算機(jī)、 其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置、或其他設(shè)備以特定方式工作，從而，存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的 指令就產(chǎn)生出包括實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖中的一個(gè)或多個(gè)方框中規(guī)定的功能/動(dòng)作的指令 的制造品(article of manufacture) 〇
[0028] 計(jì)算機(jī)程序指令也可以加載到計(jì)算機(jī)、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置或者其它設(shè)備 上，使得一系列操作步驟在計(jì)算機(jī)、其它可編程裝置或者其它設(shè)備上執(zhí)行，以產(chǎn)生一種計(jì)算 機(jī)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程，使得在所述計(jì)算機(jī)或者其它可編程裝置上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程 圖和/或框圖中的一個(gè)或多個(gè)方框中規(guī)定的功能/動(dòng)作的過(guò)程。
[0029] 圖1示出了用于管理根據(jù)本發(fā)明的過(guò)程的說(shuō)明性環(huán)境10。就此而言，環(huán)境10包括 服務(wù)器12或其它計(jì)算系統(tǒng)、設(shè)備115、能源管理（EM)系統(tǒng)120、和UAS系統(tǒng)130。
[0030] 在實(shí)施例中，EM系統(tǒng)120可以是設(shè)備115的一部分，并且可被用于為例如微電網(wǎng) 管理器104的服務(wù)器12提供信息。設(shè)備115可以是例如耗電設(shè)備或供電設(shè)備。通過(guò)非限 制性的例子，供電設(shè)備可以是發(fā)電機(jī)、渦輪機(jī)、燃料電池、微渦輪機(jī)、或產(chǎn)生電力的任何其它 類型的設(shè)備。通過(guò)非限制性的例子，耗電設(shè)備可以是任何消耗電力的設(shè)備，諸如照明設(shè)備、 制冷設(shè)備、電動(dòng)機(jī)、泵、機(jī)械裝置和/或任何其它類型的耗電設(shè)備。
[0031] 在實(shí)施例中，耗電設(shè)備可以是關(guān)鍵的或者非關(guān)鍵的設(shè)備。通過(guò)非限制性的例子，關(guān) 鍵耗電設(shè)備可以是用來(lái)提供熱量、制冷、照明、泵送、和/或在政府或醫(yī)療設(shè)施，例如醫(yī)院， 警察局或監(jiān)獄，使用的任何其它操作的任何設(shè)備，以及用來(lái)在災(zāi)難性事件（例如颶風(fēng)，地震 等）期間提供支持的設(shè)備。例如，關(guān)鍵耗電設(shè)備可以是醫(yī)院內(nèi)的特定類型的醫(yī)療裝置、在監(jiān) 獄的照明系統(tǒng)和/或在消防站的泵送系統(tǒng)。另一方面，非關(guān)鍵耗電設(shè)備可以是電視機(jī)或不 與關(guān)鍵耗電設(shè)備相關(guān)聯(lián)的任何其它類型的設(shè)備。
[0032] 特別地，計(jì)算系統(tǒng)12包括計(jì)算設(shè)備14。計(jì)算設(shè)備14可以駐留在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施或 第三方服務(wù)提供商的計(jì)算設(shè)備上（其中任何一種在圖1中被一般性地表示）。計(jì)算設(shè)備14 還包括處理器20、存儲(chǔ)器22A、I/O接口 24和總線26。存儲(chǔ)器22A可以包括在程序代碼實(shí) 際執(zhí)行過(guò)程中采用的本地存儲(chǔ)器、大容量?jī)?chǔ)存器和高速緩存存儲(chǔ)器，其中高速緩存存儲(chǔ)器 提供至少一些程序代碼的臨時(shí)存儲(chǔ)，以便減少在執(zhí)行過(guò)程中必須從大容量?jī)?chǔ)存器檢索代碼 的次數(shù)。此外，計(jì)算設(shè)備14包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM)、只讀存儲(chǔ)器（ROM)和操作系統(tǒng)（0/ S)。
[0033] 計(jì)算設(shè)備14與外部I/O設(shè)備/資源28和存儲(chǔ)系統(tǒng)22B進(jìn)行通信。例如，I/O設(shè) 備28可以包括使個(gè)體用戶能夠與計(jì)算設(shè)備14進(jìn)行交互的任何設(shè)備（例如，用戶接口）或 者使計(jì)算設(shè)備14能夠利用任何類型的通信鏈接與一個(gè)或多個(gè)其它計(jì)算設(shè)備進(jìn)行通信的任 何設(shè)備。外部I/O設(shè)備/資源28可以是例如手持設(shè)備、PDA、手機(jī)、鍵盤(pán)等。
[0034] 通常，處理器20執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序代碼（例如，程序控制44)，其可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器 22A和/或存儲(chǔ)系統(tǒng)22B中。而且，根據(jù)本發(fā)明的各方面，程序控制44控制配置引擎102和 /或微電網(wǎng)管理器104,例如，本文所描述的過(guò)程。配置引擎102和微電網(wǎng)管理器104可以 實(shí)現(xiàn)為作為單獨(dú)或組合模塊存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器22A中的程序控制44中的一個(gè)或多個(gè)程序代碼。 此外，配置引擎102和微電網(wǎng)管理器104可以實(shí)現(xiàn)為單獨(dú)的專用處理器或者單個(gè)或多個(gè)處 理器以提供這些工具的功能。還有，配置引擎102和微電網(wǎng)管理器104 (以及它們各自的數(shù) 據(jù)和模塊）可在單獨(dú)的設(shè)備中實(shí)現(xiàn)。而且，配置引擎102和微電網(wǎng)管理器104(以及它們各 自的數(shù)據(jù)和模塊）可以在網(wǎng)絡(luò)的不同平面上實(shí)現(xiàn)（例如，控制平面和業(yè)務(wù)平面）。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的各方面，配置引擎102是在配電網(wǎng)格中配置微電網(wǎng)的硬件、軟件或 其組合。在實(shí)施例中，配置引擎102確定微電網(wǎng)中耗電設(shè)備的要求以及這種要求是否可以 在微電網(wǎng)中得到滿足。耗電設(shè)備包括例如家用電器、照明、電動(dòng)車輛等。能源包括可變能源 (VER)和分布式能源（DER)，包括例如，發(fā)電機(jī)（例如，天然氣、風(fēng)能、太陽(yáng)能等）和能量?jī)?chǔ)藏 設(shè)備（例如，電池、燃料電池、電動(dòng)車輛等）。
[0036] 在實(shí)施例中，配置引擎102發(fā)出消息來(lái)控制配電網(wǎng)格的元件（例如，連接到SCADA 控制器的開(kāi)關(guān)），以便修改配電網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并建立或修改微電網(wǎng)。例如，配置引擎102 可基于配電網(wǎng)格中的當(dāng)前情況（例如，天氣、負(fù)載、發(fā)電等）通過(guò)減少微電網(wǎng)中連接的場(chǎng)所 和/或耗電設(shè)備的數(shù)量動(dòng)態(tài)地修改微電網(wǎng)。
[0037] 仍然參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明的各方面，配置引擎102包括歷史分析模塊110、預(yù)測(cè)分 析模塊112和/或配置分析模塊114。歷史分析模塊110是分析諸如存儲(chǔ)系統(tǒng)22B中的歷 史信息132的歷史信息的硬件、軟件或其組合。在實(shí)施例中，歷史信息132可從與配電網(wǎng)絡(luò) 和/或第三方來(lái)源相關(guān)聯(lián)的設(shè)備115中收集，設(shè)備115諸如供電設(shè)備（例如，微型渦輪機(jī)、 發(fā)電機(jī)等）和/或耗電設(shè)備（例如，電動(dòng)機(jī)、生命支持系統(tǒng)、MRI機(jī)器、照明等）。
[0038] 在實(shí)施例中，歷史信息132可從EM系統(tǒng)120中收集，EM系統(tǒng)120直接從設(shè)備115接 收這個(gè)信息。歷史信息132包括例如過(guò)去的天氣情況（例如，溫度、降水、風(fēng)向和風(fēng)力、氣壓、 及天空情況等）、電的情況（例如，電壓、電流、有效功率（real power)、無(wú)功功率（reactive power)和視在功率（apparent power)等）、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、停電信息、通信的基礎(chǔ)設(shè)施信息 (例如，運(yùn)行狀態(tài)、位置、客戶端等）和資產(chǎn)信息（例如，標(biāo)識(shí)、主機(jī)網(wǎng)絡(luò)、位置等）。歷史分 析模塊110利用常規(guī)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)聚合、關(guān)聯(lián)、過(guò)濾、和/或豐富歷史信息132。例如，歷 史分析模塊110可以在時(shí)間段上平均在不同位置（例如，場(chǎng)所）的電力需求數(shù)據(jù)，以生成把 配電網(wǎng)格（包括微電網(wǎng)）的位置與在不同時(shí)間區(qū)間內(nèi)（例如，每月，每天，每小時(shí)等）的電 力需求關(guān)聯(lián)起來(lái)的歷史信息132的摘要。
[0039] 預(yù)測(cè)分析模塊112是硬件，軟件或其組合，其合并了歷史信息（例如，由歷史分析 模塊110確定的歷史信息摘要）和諸如存儲(chǔ)系統(tǒng)22B中的預(yù)測(cè)信息134的預(yù)測(cè)信息，以確 定預(yù)測(cè)的電網(wǎng)中的近期情況。預(yù)測(cè)信息134可以是由公共設(shè)施操作員生成的和/或從第三 方來(lái)源獲得的信息。例如，預(yù)測(cè)信息134包括天氣預(yù)報(bào)信息、本地預(yù)測(cè)信息和發(fā)電預(yù)測(cè)信息 (包括風(fēng)能、太陽(yáng)能、溫度等）。預(yù)測(cè)分析模塊112可以利用一個(gè)或多個(gè)預(yù)定義的模型分析預(yù) 測(cè)信息134來(lái)預(yù)測(cè)配電網(wǎng)格的近期情況。例如，基于能源消耗信息和能源產(chǎn)生信息，預(yù)測(cè)分 析模塊112生成把電網(wǎng)（包括微電網(wǎng)）的位置（例如，場(chǎng)所）與預(yù)測(cè)的在不遠(yuǎn)的將來(lái)（例 如，幾天，幾小時(shí)，幾分鐘等）在不同時(shí)間的電力需求相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。所生成的預(yù)測(cè)可 進(jìn)行連續(xù)地和/或周期性地更新（例如，實(shí)時(shí)地）。
[0040] 配置分析模塊114是基于歷史信息、預(yù)測(cè)信息和/或配電網(wǎng)格的當(dāng)前狀態(tài)確定網(wǎng) 絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括微電網(wǎng)的配置，的硬件，軟件或其組合。在實(shí)施例中，基于由預(yù)測(cè)分析模塊 112確定的預(yù)測(cè)的近期情況，配置分析模塊114確定配置信息136,其定義可被電隔離成一 個(gè)或多個(gè)微電網(wǎng)的位置（例如，場(chǎng)所），其中微電網(wǎng)包括可以產(chǎn)生比被微電網(wǎng)中的耗能設(shè)備 (例如，電器）運(yùn)行所消耗的更多的電量的能源（例如，分布式和/或可變能源，諸如風(fēng)力渦 輪機(jī)）。配置分析模塊114可利用常規(guī)技術(shù)分析近期預(yù)測(cè)信息和/或當(dāng)前狀態(tài)信息。例如， 配置分析模塊114可以利用基于規(guī)則或基于模型的數(shù)據(jù)集利用數(shù)據(jù)事件與數(shù)據(jù)模式匹配、 圖形探索、蒙特卡羅（Monte-Carlo)模擬、隨機(jī)和拉斯維加斯（Las Vegas)算法、近似算法、 和/或基因啟發(fā)方法分析信息，以聚合，關(guān)聯(lián)和分析以上實(shí)時(shí)和歷史信息源，來(lái)為微電網(wǎng)定 義最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)配置。用于微電網(wǎng)的最優(yōu)配置可包括最大化一個(gè)或多個(gè)微電網(wǎng)中的用戶數(shù)量 的能源和耗能設(shè)備的混合。
[0041] 根據(jù)本發(fā)明的各方面，微電網(wǎng)管理器104是實(shí)現(xiàn)和管理微電網(wǎng)的硬件、軟件或其 組合。在實(shí)施例中，微電網(wǎng)管理器104獲得由配置引擎102生成的配置信息136,并且基于 該信息，向配電網(wǎng)格中的設(shè)備發(fā)出命令，以打開(kāi)把一個(gè)或多個(gè)部分隔離成微電網(wǎng)的開(kāi)關(guān)。另 夕卜,在實(shí)施例中，微電網(wǎng)管理器104通過(guò)確保特定微電網(wǎng)中的電力消費(fèi)者的需求被微電網(wǎng) 中的電力供應(yīng)商滿足來(lái)管理微電網(wǎng)。在實(shí)現(xiàn)中，利用類似于那些由配置引擎102使用的分 析技術(shù)，微電網(wǎng)管理器104可以合并從微電網(wǎng)中的設(shè)備和/或系統(tǒng)中接收的當(dāng)前（例如，實(shí) 時(shí)）信息與歷史信息和預(yù)測(cè)信息，以動(dòng)態(tài)地調(diào)整微電網(wǎng)內(nèi)能源和電力消費(fèi)者的性能。例如， 基于從配電網(wǎng)格中的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備中接收的當(dāng)前溫度信息，微電網(wǎng)管理器104可以與微 電網(wǎng)中場(chǎng)所的家庭區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中的智能電器（例如，熱水器，空調(diào)機(jī)等）進(jìn)行通信，并控制它 們以減少它們的電力消耗。
[0042] M系統(tǒng)120可接收與耗電設(shè)備和/或供電設(shè)備相關(guān)聯(lián)的各種類型的信息，以控制 微電網(wǎng)系統(tǒng)中的耗電設(shè)備和/或供電設(shè)備。通過(guò)非限制性的例子，EM系統(tǒng)120可從耗電設(shè) 備中的一個(gè)或多個(gè)接收位置信息和標(biāo)識(shí)符信息。EM系統(tǒng)120可將這個(gè)信息發(fā)送到微電網(wǎng) 管理器104。在實(shí)施例中，微電網(wǎng)管理器104可經(jīng)EM系統(tǒng)120從設(shè)備115接收電力消耗信 息，例如，向微電網(wǎng)管理器104注冊(cè)的供電設(shè)備和/或耗電設(shè)備。
[0043] 微電網(wǎng)管理器104使用這個(gè)信息從UAS系統(tǒng)130獲得設(shè)備的關(guān)鍵度信息和電氣特 性。微電網(wǎng)管理器104可以使用允許微電網(wǎng)管理器104與UAS系統(tǒng)130通信的應(yīng)用編程接 口（API)。UAS系統(tǒng)130可以包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備，每個(gè)計(jì)算設(shè)備都與一個(gè)實(shí)體或不同 的實(shí)體相關(guān)聯(lián)。實(shí)體可以是公共設(shè)施、耗電和/或供電設(shè)備的制造商、管理微電網(wǎng)的公司、 或任何其它類型的實(shí)體。在這個(gè)和其它實(shí)現(xiàn)中，UAS系統(tǒng)130可以接收來(lái)自微電網(wǎng)管理器 104的請(qǐng)求，并確定耗電設(shè)備的關(guān)鍵度級(jí)別。
[0044] 在實(shí)施例中，UAS系統(tǒng)130可以接收并存儲(chǔ)關(guān)于不同耗電設(shè)備和供電設(shè)備的信息。 信息可包括耗電信息、供電信息、標(biāo)識(shí)號(hào)碼、型號(hào)、制造年份、設(shè)備類型（例如，發(fā)電機(jī)、冷卻 器、洗滌器、冰箱等）和/或描述該設(shè)備的機(jī)械和電氣特性的任何其它信息。該信息是從諸 如設(shè)備制造商的可靠來(lái)源接收的，而不是從設(shè)備115接收信息。因此，這防止了外部源在微 電網(wǎng)中引起中斷或問(wèn)題，并且還防止了設(shè)備115的用戶提供不準(zhǔn)確的信息。
[0045] 在實(shí)施例中，UAS系統(tǒng)130驗(yàn)證該信息，這確保對(duì)于設(shè)備115的信息是準(zhǔn)確并且真 實(shí)的。在實(shí)施例中，UAS系統(tǒng)130可具有所存儲(chǔ)的關(guān)于不同設(shè)備的信息（例如，設(shè)備識(shí)別符 信息、設(shè)備制造商標(biāo)識(shí)符信息等）的數(shù)據(jù)庫(kù)，并且把接收到的信息與所存儲(chǔ)的信息進(jìn)行匹 配。利用這個(gè)驗(yàn)證的信息，UAS系統(tǒng)130可以確定該設(shè)備的關(guān)鍵度級(jí)別。在實(shí)施例中，UAS 系統(tǒng)130可以直接向微電網(wǎng)管理器104提供設(shè)備的關(guān)鍵度級(jí)別。因此，UAS系統(tǒng)130充當(dāng) 設(shè)備115和微電網(wǎng)管理器104之間用于接收信息、驗(yàn)證信息、及確定和傳遞關(guān)鍵度信息的集 中式系統(tǒng)。
[0046] 作為例子，UAS系統(tǒng)130可以使用與設(shè)備類型相關(guān)的信息作為確定耗電設(shè)備的關(guān) 鍵度級(jí)別的因素，例如，透析機(jī)將比游戲系統(tǒng)具有更高的關(guān)鍵度級(jí)別。此外或可選地，UAS系 統(tǒng)130可以使用與設(shè)備的位置相關(guān)的信息作為確定耗電設(shè)備的關(guān)鍵度級(jí)別的因素。例如， 位于醫(yī)院的耗電設(shè)備可以比位于餐廳的耗電設(shè)備具有更高的關(guān)鍵度級(jí)別。此外或可選地， UAS系統(tǒng)130可使用與一天中、一月中、一年中、或其它時(shí)間段中的特定時(shí)間有關(guān)的信息作 為確定耗電設(shè)備的關(guān)鍵度級(jí)別的因素。EM系統(tǒng)120可以基于關(guān)鍵度的變化更新存儲(chǔ)的信息 并且把關(guān)鍵度的變化發(fā)送到微電網(wǎng)管理器104。
[0047] 此外或可選地，UAS系統(tǒng)130可以使用與特定的事件相關(guān)的信息作為確定耗電設(shè) 備的關(guān)鍵度級(jí)別的因素。UAS系統(tǒng)130可接收關(guān)于緊急事件的信息，諸如颶風(fēng)、龍卷風(fēng)、暴風(fēng) 雪、地震等。UAS系統(tǒng)130可以使用這個(gè)信息來(lái)改變耗電設(shè)備的關(guān)鍵度級(jí)別，并把關(guān)鍵度的 變化發(fā)送到EM系統(tǒng)120。EM系統(tǒng)120可以基于關(guān)鍵度的變化更新存儲(chǔ)的信息并把關(guān)鍵度 的變化發(fā)送到微電網(wǎng)管理104。例如，在自然事件（例如颶風(fēng)）期間，學(xué)?？捎米髋R時(shí)醫(yī)院 或避難所，因此，照明和加熱系統(tǒng)可被重新歸類成關(guān)鍵的。通過(guò)這樣做，微電網(wǎng)管理器104 確保在微電網(wǎng)中為微電網(wǎng)中運(yùn)行的電力設(shè)備產(chǎn)生足夠的能源。
[0048] 在實(shí)施例中，UAS系統(tǒng)130可以使用已知的算法來(lái)確定關(guān)鍵度級(jí)別。而且，在實(shí)施 例中，UAS系統(tǒng)130可以使用從用戶接收的把關(guān)鍵度級(jí)別賦給不同類型的耗電設(shè)備的輸入。 例如，用戶可以為位于醫(yī)院的耗電設(shè)備輸入比位于超市的耗電設(shè)備高的關(guān)鍵度級(jí)別。而且， 在任何這些實(shí)施例中，關(guān)鍵度級(jí)別可以提供為數(shù)值，例如，較高的數(shù)值可指示較高的關(guān)鍵度 級(jí)別。
[0049] UAS系統(tǒng)130可以從設(shè)備制造商接收設(shè)備信息，例如，電氣特性信息等。而且，UAS 系統(tǒng)130可從設(shè)備接收連接信息，以便被提醒該裝置被連接在微電網(wǎng)系統(tǒng)中。一旦這被驗(yàn) 證之后，UAS系統(tǒng)130然后就可以查詢可驗(yàn)證的第三方以獲得設(shè)備信息。在例子中，從例如 設(shè)備制造商的可驗(yàn)證來(lái)源接收設(shè)備信息，以確保設(shè)備信息的完整性。這也確保了設(shè)備信息 在相同類型的設(shè)備中是一致的，其防止了在客戶端對(duì)設(shè)備信息進(jìn)行任何篡改。第三方來(lái)源 也可以在任何時(shí)候提供這個(gè)信息。因此，UAS系統(tǒng)130可以使用這個(gè)信息來(lái)計(jì)算關(guān)鍵度信 息和/或電氣特性信息，這些信息可被發(fā)送到微電網(wǎng)管理器104。因此，微電網(wǎng)管理器104 使用關(guān)鍵度信息和/或電氣特性來(lái)確定哪些耗電設(shè)備要接收電力。
[0050] 在接收到電氣特性和關(guān)鍵度信息后，微電網(wǎng)管理器104可為微電網(wǎng)更新網(wǎng)絡(luò)連接 性信息。網(wǎng)絡(luò)連接性信息可以包括關(guān)于在微電網(wǎng)中連接的耗電設(shè)備和供電設(shè)備以及彼此連 接的設(shè)備的總數(shù)量的信息。微電網(wǎng)管理器104可以實(shí)時(shí)地接收這個(gè)信息，并使用這個(gè)信息 確定微電網(wǎng)的實(shí)時(shí)電狀態(tài)。例如，微電網(wǎng)管理器104可以使用這個(gè)信息確定電力質(zhì)量水平 或電力流水平是否達(dá)到閾值（例如，75% 等）。微電網(wǎng)管理器104也可以確定網(wǎng) 絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以確定電力流和電力質(zhì)量。如果電力流和/或電力質(zhì)量閾值沒(méi)有被滿足，則微 電網(wǎng)管理器104可以發(fā)起導(dǎo)致閾值被滿足的不同的動(dòng)作。一旦閾值被滿足，微電網(wǎng)管理器 104可以處理請(qǐng)求，以啟動(dòng)和/或禁用耗電設(shè)備或供電設(shè)備。
[0051] 在實(shí)施例中，微電網(wǎng)管理器104可以接收請(qǐng)求或作出決定來(lái)：（i)向耗電設(shè)備提供 電力；（ii)停止向耗電設(shè)備提供電力；（iii)添加供電設(shè)備來(lái)向微電網(wǎng)提供電力；（iv)拒 絕向耗電設(shè)備提供電力；(V)把電力從一個(gè)耗電設(shè)備轉(zhuǎn)移到另一個(gè)耗電設(shè)備；及/或（vi) 向儲(chǔ)備供電設(shè)備增加電力以提供附加電力。請(qǐng)求可以包括電力消耗信息和/或供電信息并 且請(qǐng)求可從EM系統(tǒng)120或直接從耗電和/或供電設(shè)備發(fā)送。
[0052] 微電網(wǎng)管理器104也可以基于如由UAS系統(tǒng)130確定的電力是否被關(guān)鍵或非關(guān)鍵 耗電設(shè)備請(qǐng)求來(lái)確定提供電力。例如，微電網(wǎng)管理器104可以把電力從非關(guān)鍵耗電設(shè)備轉(zhuǎn) 移到關(guān)鍵耗電設(shè)備或提供控制以接收由處于待機(jī)模式的儲(chǔ)備供電設(shè)備產(chǎn)生的電力?？蛇x 地，如果有來(lái)自供電設(shè)備的可用電力，則微電網(wǎng)管理器104可以提供控制，以向非關(guān)鍵耗電 設(shè)備提供電力。但是，當(dāng)沒(méi)有可用電力或者足夠的可用電力時(shí)，微電網(wǎng)管理器可產(chǎn)生使用較 少電力的控制信息并取決于耗電設(shè)備的關(guān)鍵度級(jí)別提供電力。在后者的情況下，微電網(wǎng)管 理器104可以向耗電設(shè)備的用戶發(fā)送得不到電力的消息。該消息可發(fā)送到EM系統(tǒng)120和 /或任何其它計(jì)算設(shè)備（例如，智能手機(jī)、膝上型電腦、PDA設(shè)備等）。
[0053] 在實(shí)施例中，微電網(wǎng)管理器104可以模擬對(duì)微電網(wǎng)的改變，以確定微電網(wǎng)是否能 夠在向耗電設(shè)備提供電力中保持可靠性和可持續(xù)性。如果該模擬確定微電網(wǎng)能夠維護(hù)它的 可靠性和可持續(xù)性（例如，電力質(zhì)量水平、電力流等），則微電網(wǎng)管理器104可以向要電設(shè)備 和/或供電設(shè)備發(fā)送控制信息。在實(shí)施例中，微電網(wǎng)管理器104可把控制信息直接發(fā)送到耗 電設(shè)備和/或供電設(shè)備，或可選地，經(jīng)EM系統(tǒng)120發(fā)送?？刂菩畔⒂糜诟淖冐?fù)載和/或供 電設(shè)備的運(yùn)行。如果該模擬不成功，例如，可靠性和可持續(xù)性不能被滿足，則微電網(wǎng)管理器 104可以操縱設(shè)備，諸如通過(guò)降低對(duì)其它設(shè)備的電力消耗來(lái)增加供電，以增強(qiáng)可靠性和可持 續(xù)性模型。這個(gè)信息可作為控制信息直接地發(fā)送給耗電和/或供電設(shè)備或者經(jīng)EM系統(tǒng)120 發(fā)送。
[0054] 盡管微電網(wǎng)管理器104在圖1中示出為與配置引擎102-起合并在服務(wù)器12中， 但是微電網(wǎng)管理器104也可以實(shí)現(xiàn)在單獨(dú)的服務(wù)器或其它計(jì)算設(shè)備上。例如，配置引擎102 可以是公共設(shè)施操作員的集中式分配系統(tǒng)和/或配電網(wǎng)格的控制基礎(chǔ)設(shè)施的一部分。而 且，微電網(wǎng)管理器104可以是與控制基礎(chǔ)設(shè)施中的設(shè)備（例如，呈現(xiàn)服務(wù)器）進(jìn)行通信的服 務(wù)平面的一部分，其中控制基礎(chǔ)設(shè)施為用戶/傳輸平面中的設(shè)備服務(wù)。同樣，應(yīng)當(dāng)理解，UAS 系統(tǒng)130可以是服務(wù)器12的獨(dú)立的部分，并且更優(yōu)選地，駐留在微電網(wǎng)管理器104中。
[0055] 在實(shí)施例中，配置引擎102和微電網(wǎng)管理器104實(shí)時(shí)地運(yùn)行。在本公開(kāi)內(nèi)容的環(huán) 境中，"實(shí)時(shí)"是以與系統(tǒng)接收來(lái)自該系統(tǒng)中運(yùn)行的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備的信息的速度大約相等 或比其更快的速度處理信息。例如，如果實(shí)時(shí)系統(tǒng)以1赫茲的頻率接收信息，則在正常運(yùn)行 的情況下，該系統(tǒng)以大約1赫茲或更快的速度輸出信息。
[0056] 當(dāng)執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序代碼時(shí)，處理器20可以寫(xiě)數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器22A、存儲(chǔ)系統(tǒng)22B和/ 或I/O接口 24,和/或從存儲(chǔ)器22A、存儲(chǔ)系統(tǒng)22B和/或I/O接口 24讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。程序代 碼執(zhí)行本發(fā)明的過(guò)程。總線26提供計(jì)算設(shè)備14中的每個(gè)組件之間的通信鏈接。
[0057] 計(jì)算設(shè)備14可以包括能夠執(zhí)行在其上安裝的計(jì)算機(jī)程序代碼的任何通用的計(jì)算 制造品（例如，個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器等）。但是，應(yīng)當(dāng)理解，計(jì)算設(shè)備14僅代表可執(zhí)行本文所 描述的過(guò)程的各種可能的等效計(jì)算設(shè)備。在這個(gè)程度上，在實(shí)施例中，由計(jì)算設(shè)備14提供 的功能可通過(guò)包括通用和/或?qū)Ｓ糜布?或計(jì)算機(jī)程序代碼的任意組合的計(jì)算制造品實(shí) 現(xiàn)。在每個(gè)實(shí)施例中，程序代碼和硬件可分別利用標(biāo)準(zhǔn)的編程和工程技術(shù)來(lái)創(chuàng)建。
[0058] 類似地，計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施只是表示用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種類型的計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施。例 如，在實(shí)施例中，計(jì)算系統(tǒng)12包括兩個(gè)或更多的計(jì)算設(shè)備（例如，服務(wù)器集群），這些設(shè)備 在諸如網(wǎng)絡(luò)、共享內(nèi)存等的任何類型的通信鏈接上進(jìn)行通信，以執(zhí)行本文所描述的過(guò)程。而 且，當(dāng)執(zhí)行本文所描述的過(guò)程時(shí)，在計(jì)算系統(tǒng)12上的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備可以利用任何類 型的通信鏈接與計(jì)算系統(tǒng)12外部的一個(gè)或多個(gè)其它計(jì)算設(shè)備進(jìn)行通信。通信鏈接可以包 括有線和/或無(wú)線鏈接的任意組合；一種或多種類型網(wǎng)絡(luò)的任意組合（例如，互聯(lián)網(wǎng)、廣域 網(wǎng)、局域網(wǎng)、虛擬專用網(wǎng)等）；和/或利用傳輸技術(shù)和協(xié)議的任意組合。
[0059] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的各方面的用于配置微電網(wǎng)的示例性環(huán)境200的功能框 圖。環(huán)境200包括一個(gè)或多個(gè)設(shè)備202、一個(gè)或多個(gè)呈現(xiàn)服務(wù)器206、配置引擎102、微電網(wǎng) 管理器104、及UAS系統(tǒng)130。設(shè)備202可以是配電網(wǎng)格中的供電設(shè)備（例如，發(fā)電機(jī)或電 力存儲(chǔ)器）和/或耗電設(shè)備（例如，被供電的電器）。根據(jù)還有的各方面，設(shè)備202是包括 網(wǎng)絡(luò)通信接口的啟用家庭區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備（例如，智能設(shè)備），其中設(shè)備可以利用例如SIP 或MQTT協(xié)議消息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信接口交換信息和/或接收命令。例如，設(shè)備202可以是在圖 1中描述和示出的配電網(wǎng)格中的設(shè)備115 (諸如耗電設(shè)備和供電設(shè)備）。設(shè)備202可以包括 EM系統(tǒng)120。微電網(wǎng)管理器104可以經(jīng)呈現(xiàn)服務(wù)器206從UAS系統(tǒng)130接收不同耗電設(shè)備 的關(guān)鍵度級(jí)別和不同耗電和供電設(shè)備的電氣特性。在實(shí)施例中，微電網(wǎng)管理器104和/或 UAS系統(tǒng)130可提供為單一或單獨(dú)的計(jì)算系統(tǒng)。同樣，可替換地，盡管沒(méi)有在圖2中示出，但 是應(yīng)當(dāng)理解，設(shè)備信息是從可信任的第三方來(lái)源，例如設(shè)備制造商，接收的，并且這種信息 將不會(huì)從設(shè)備自身接收。以這種方式，UAS系統(tǒng)130可以接收到一致的且可信任的信息。
[0060] 在實(shí)施例中，EM系統(tǒng)120可以接收設(shè)備標(biāo)識(shí)、位置信息、設(shè)備類型信息、及來(lái)自每 個(gè)單獨(dú)設(shè)備的其它信息。這種信息然后可以提供給微電網(wǎng)管理器104。微電網(wǎng)管理器104 可以把這個(gè)信息發(fā)送給UAS系統(tǒng)130,該系統(tǒng)做出每個(gè)單獨(dú)設(shè)備的關(guān)鍵度的決定。在實(shí)施例 中，UAS系統(tǒng)130可以從可信任的第三方來(lái)源接收設(shè)備信息，例如，設(shè)備類型、位置等。利用 這種第三方來(lái)源的信息，結(jié)合從EM系統(tǒng)120收到的例如標(biāo)識(shí)符、位置等的設(shè)備特性，UAS系 統(tǒng)130然后可以做出關(guān)鍵度的決定。UAS系統(tǒng)130還可以確定用于耗電設(shè)備的電力消耗和 供電設(shè)備的電力供應(yīng)輸出特性。然后，這個(gè)信息連同關(guān)鍵度信息可以提供給微電網(wǎng)管理器 104。然后，微電網(wǎng)管理器104可以使用這個(gè)獲得的信息確定哪些耗電設(shè)備要接收電力以及 哪些供電設(shè)備要產(chǎn)生電力。在微電網(wǎng)管理器104、EM系統(tǒng)120和UAS系統(tǒng)130之間發(fā)送的 信息可以通過(guò)呈現(xiàn)服務(wù)器206發(fā)送和/或處理。
[0061] 如在圖2中所示出的，設(shè)備202可以經(jīng)呈現(xiàn)服務(wù)器206通信，以向配置引擎102提 供當(dāng)前情況信息225 (例如，開(kāi)/關(guān)狀態(tài)、功率、電壓、電流、故障、服務(wù)信息等）（其可通過(guò)微 電網(wǎng)管理器104來(lái)中繼轉(zhuǎn)發(fā)）。此外，設(shè)備202可從例如微電網(wǎng)管理器104接收命令（例 如，SIP控制消息），微電網(wǎng)控制器104控制設(shè)備202以修改它們的運(yùn)行（例如，電力消耗和 /或電力產(chǎn)生）。
[0062] 呈現(xiàn)服務(wù)器206是從SIP實(shí)體接受、存儲(chǔ)和發(fā)布SIP呈現(xiàn)信息的軟件、系統(tǒng)或其組 合。例如，呈現(xiàn)服務(wù)器206是注冊(cè)微電網(wǎng)管理器104(例如，作為值守（watcher)應(yīng)用）和 設(shè)備202(例如，作為呈現(xiàn)體（presentities))的SIP呈現(xiàn)服務(wù)器。因此，在圖2中說(shuō)明的 SIP實(shí)體可經(jīng)SIP消息訂閱、公布和確認(rèn)信息。
[0063] 根據(jù)本發(fā)明的各方面，配置引擎102基于歷史信息132、預(yù)測(cè)信息134和/或當(dāng)前 情況信息225確定微電網(wǎng)。當(dāng)前情況信息225是從電網(wǎng)中的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備（例如，設(shè)備 202)接收的描述網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前狀態(tài)的信息。例如，當(dāng)前情況信息225包括諸如負(fù)載、拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)信息（例如，身份、主機(jī)網(wǎng)絡(luò)、位置、連接線路）、天氣、狀態(tài)（開(kāi)/關(guān)、功率、電壓、電流、阻 抗、溫度）和網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)的信息。在實(shí)施例中，配置分析模塊114基于由歷史分析模塊 110和預(yù)測(cè)分析模塊112確定的信息確定最優(yōu)的微電網(wǎng)配置。歷史分析模塊110分析歷史 信息132以確定歷史信息的摘要。預(yù)測(cè)分析模塊112分析預(yù)測(cè)信息134和/或歷史分析模 塊的輸出以確定配電網(wǎng)格中近期情況的預(yù)測(cè)（例如，設(shè)備及其各自的電力供應(yīng)和/或電力 需求）。利用由預(yù)測(cè)分析模塊112確定的近期情況的預(yù)測(cè)，配置分析模塊114確定潛在的微 電網(wǎng)。
[0064] 仍然參考圖2,根據(jù)本發(fā)明的各方面，微電網(wǎng)管理器104基于由配置引擎102確定 的配置信息（例如，配置信息136)發(fā)出SIP控制消息。SIP控制消息可以包括諸如網(wǎng)絡(luò)拓 撲結(jié)構(gòu)變化、對(duì)微電網(wǎng)配置的改變、和/或?qū)ξ㈦娋W(wǎng)中設(shè)備的電力產(chǎn)生和/或消耗參數(shù)的改 變的信息。例如，在確定配置信息136之后，公共設(shè)施操作員可以回顧該信息并且在配電 網(wǎng)格中發(fā)起配置改變。在發(fā)起時(shí)，微電網(wǎng)管理器104接收配置信息136 (例如，從配置引擎 102或存儲(chǔ)設(shè)備22B)并且向配電網(wǎng)格發(fā)出命令來(lái)建立或修改一個(gè)或多個(gè)微電網(wǎng)。在實(shí)施例 中，微電網(wǎng)管理器1〇4(例如，經(jīng)呈現(xiàn)服務(wù)器206)傳送控制拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)元件（例如，如連接到 SCADA控制器的開(kāi)關(guān)、熔斷器和分段器）的SIP控制消息，以把一些或者全部設(shè)備202隔離 成微電網(wǎng)。
[0065] 值得注意的是，圖2說(shuō)明了其中微電網(wǎng)管理器104使用SIP消息與設(shè)備202和呈 現(xiàn)服務(wù)器206交換信息的實(shí)施例。但是，本發(fā)明的實(shí)施例不限于這個(gè)例子。如以下更詳細(xì) 地討論的，實(shí)施例可以改為使用MQTT-消息或任何其它合適的通信協(xié)議。而且，如上所指出 的，配置引擎102和微電網(wǎng)管理器104可以合并在單個(gè)系統(tǒng)中。
[0066] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的各方面說(shuō)明用于利用SIP消息管理微電網(wǎng)的示例性環(huán)境300 的功能框圖。如所示出的，微電網(wǎng)管理器104可以與示例性環(huán)境300的組件通信鏈接，示例 性環(huán)境300包括UAS系統(tǒng)130、呈現(xiàn)服務(wù)器206、供電設(shè)備310 (例如，設(shè)備115)、耗電設(shè)備 315 (例如，設(shè)備115)、微電網(wǎng)監(jiān)視和可視化設(shè)備320、及EM系統(tǒng)120。供電設(shè)備310是向微 電網(wǎng)提供電力的系統(tǒng)和設(shè)備，包括電動(dòng)車輛（例如，插入式電動(dòng)車輛或插入式混合電動(dòng)車 輛）、可變能源（例如，太陽(yáng)能電池、風(fēng)力渦輪機(jī)）、及能源存儲(chǔ)設(shè)備（例如，電池，存儲(chǔ)電容 器和燃料電池）。耗電設(shè)備315是消耗能量的設(shè)備（如家用電器、熱水器、游泳池、可編程可 控制的自動(dòng)調(diào)溫器等）。
[0067] 根據(jù)本發(fā)明的各方面，供電設(shè)備310和耗電設(shè)備315是啟用網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，這些設(shè)備 可形成其中客戶端（例如，供電設(shè)備310和耗電設(shè)備315)使用SIP消息的家庭局域網(wǎng)絡(luò)。 例如，如啟用家庭局域網(wǎng)絡(luò)的供電設(shè)備310和耗電設(shè)備315的設(shè)備可以經(jīng)EM系統(tǒng)120向呈 現(xiàn)服務(wù)器206注冊(cè)（例如，利用向SIP注冊(cè)商直接進(jìn)行SIP注冊(cè)或利用ZigBee?接口）。 微電網(wǎng)管理器104可以經(jīng)呈現(xiàn)服務(wù)器206從UAS系統(tǒng)130接收不同耗電設(shè)備的關(guān)鍵度級(jí)別 和耗電或供電設(shè)備的電氣特性。
[0068] 微電網(wǎng)管理器104利用SIP消息與供電設(shè)備310、耗電設(shè)備315、微電網(wǎng)監(jiān)視和可 視化設(shè)備320、EM系統(tǒng)120和/或呈現(xiàn)服務(wù)器206進(jìn)行通信。SIP消息可利用例如HTTP或 HTTPS通過(guò)諸如廣域網(wǎng)或因特網(wǎng)的信息網(wǎng)絡(luò)傳遞。此外，SIP消息可利用安全的SIP和IPSec 進(jìn)行加密。微電網(wǎng)管理器104向SIP注冊(cè)商（例如，呈現(xiàn)服務(wù)器206)注冊(cè)并且訂閱由屬于 該微電網(wǎng)的各種連接的家庭局域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)出的SIP通知和消息。通過(guò)這樣做，微電網(wǎng)管 理器104充當(dāng)供電設(shè)備310、耗電設(shè)備315和/或微電網(wǎng)監(jiān)視和可視化設(shè)備320的SIP值守 者。
[0069] 微電網(wǎng)管理器104監(jiān)視和控制微電網(wǎng)中的設(shè)備，以確保分配到微電網(wǎng)的供電設(shè)備 310提供足夠的電力以供應(yīng)給也在該微電網(wǎng)中的耗電設(shè)備315。例如，基于微電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)和在由微電網(wǎng)中的設(shè)備（諸如設(shè)備202)發(fā)出的SIP消息中接收到的當(dāng)前情況（例如，當(dāng) 前情況信息225)，微電網(wǎng)管理器104計(jì)算監(jiān)視的微電網(wǎng)的當(dāng)前情況（例如，實(shí)際的或估計(jì)的 無(wú)功功率和實(shí)際功率、電壓、電流等）。即，微電網(wǎng)管理器104基于由供電設(shè)備310和電力能 源消耗設(shè)備315提供的當(dāng)前（例如，實(shí)時(shí)）信息確定微電網(wǎng)的電力流。
[0070] 基于當(dāng)前狀態(tài)，微電網(wǎng)管理器104可以修改供電設(shè)備310的能源生產(chǎn)（例如，增加 輸出）和/或降低耗電設(shè)備315的能源消耗（例如，減少輸出或關(guān)閉電器，諸如空調(diào)），以平 衡微電網(wǎng)的供給和需求。萬(wàn)一微電網(wǎng)的供給或需求不能平衡以使微電網(wǎng)自給自足，則微電 網(wǎng)管理器可以通過(guò)配置引擎102 (在圖1中示出）發(fā)起微電網(wǎng)配置的改變。
[0071] 微電網(wǎng)監(jiān)視和可視化設(shè)備320是從微電網(wǎng)管理器104、供電設(shè)備310、耗電設(shè)備315 和呈現(xiàn)服務(wù)器206中的一個(gè)或多個(gè)收集和呈現(xiàn)信息的軟件、硬件或其組合。例如，通過(guò)微電 網(wǎng)監(jiān)視和可視化設(shè)備320,公用設(shè)施運(yùn)營(yíng)商的員工（例如，配送調(diào)度員）可以使用集中式的 先進(jìn)的監(jiān)視可視化應(yīng)用來(lái)查看由一個(gè)或多個(gè)微電網(wǎng)管理器管理的全部或一組微電網(wǎng)的狀 態(tài)。而且，公共設(shè)施運(yùn)營(yíng)商和/或它的用戶可通過(guò)先進(jìn)的可視化值守應(yīng)用確定微電網(wǎng)的當(dāng) 前狀態(tài)，這提高了用戶和公共設(shè)施運(yùn)營(yíng)商的情景意識(shí)。
[0072] 圖4是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的各方面的使用MQTT和/或MQTT消息管理電網(wǎng)絡(luò)中的微 電網(wǎng)的系統(tǒng)的功能框圖。在圖4中描繪的示例性實(shí)施例包括與示例性環(huán)境400的組件通信 鏈接的微電網(wǎng)管理器104,不例性環(huán)境400包括供電設(shè)備310、耗電設(shè)備315、微電網(wǎng)監(jiān)視和 可視化設(shè)備320、EM系統(tǒng)120、UAS系統(tǒng)130、網(wǎng)關(guān)420和微電網(wǎng)代理425。供電設(shè)備310、能 源消耗設(shè)備315及微電網(wǎng)監(jiān)視和可視化設(shè)備320與以上關(guān)于圖3所描述的那些相同或類 似。在本實(shí)現(xiàn)中，使用MQTT消息用于無(wú)線通信就利用SIP的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)而言提高了可靠性。
[0073] 如在圖4中所示出的，環(huán)境400中的每個(gè)元素都充當(dāng)信息的發(fā)布者或信息的訂閱 者。網(wǎng)關(guān)420通過(guò)從MQTT消息中剝離報(bào)頭元素或?yàn)镸QTT添加報(bào)頭元素執(zhí)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。微 電網(wǎng)代理425在客戶端（S卩，微電網(wǎng)管理器104、供電設(shè)備310、耗電設(shè)備315、EM系統(tǒng)120、 UAS系統(tǒng)130及微電網(wǎng)監(jiān)視和可視化設(shè)備320)之間交換消息，以發(fā)送MQTT消息及對(duì)于訂閱 者來(lái)說(shuō)接收消息。因此，甚至消息一被交付到期望的客戶端，微電網(wǎng)代理425就可以基于指 定該消息的數(shù)據(jù)保留要求的被傳輸消息的標(biāo)志來(lái)存儲(chǔ)接收到并被路由的消息。
[0074] 流程圖
[0075] 圖5-8示出了用于執(zhí)行本發(fā)明的各方面的示例性流程。例如，圖5-8的步驟可以 在圖1的環(huán)境中和/或在圖2-4的框圖中實(shí)現(xiàn)。附圖中的流程圖和框圖顯示了根據(jù)本發(fā)明 的多個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實(shí)現(xiàn)的體系架構(gòu)、功能和操作。在這點(diǎn) 上，流程圖或框圖中的每個(gè)方框可以代表一個(gè)模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程 序段或代碼的一部分包含一個(gè)或多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應(yīng)當(dāng)注 意，在有些作為替換的實(shí)現(xiàn)中，方框中所標(biāo)注的功能也可以以不同于附圖中所標(biāo)注的順序 發(fā)生。例如，兩個(gè)連續(xù)的方框?qū)嶋H上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時(shí)也可以按相反的順序執(zhí) 行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個(gè)方框、以及框圖和 /或流程圖中的方框的組合，可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或動(dòng)作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來(lái)實(shí) 現(xiàn)，或者可以用專用硬件與計(jì)算機(jī)指令的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。而且，本發(fā)明可以采取可從計(jì)算機(jī)可 讀存儲(chǔ)介質(zhì)中訪問(wèn)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，其中計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)提供程序代碼由計(jì) 算機(jī)或任何指令執(zhí)行系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)使用或與其一起使用。
[0076] 圖5根據(jù)本發(fā)明的各方面描繪了示例性的泳道圖。具體而言，圖5示出了用于接 收和/或確定來(lái)自耗電設(shè)備（例如，空調(diào)設(shè)備、洗滌器/烘干機(jī)等）和供電設(shè)備（例如，發(fā) 電機(jī)、渦輪機(jī)等）的耗電信息（例如，電力負(fù)荷）和供電信息及耗電設(shè)備的關(guān)鍵度級(jí)別的過(guò) 程。該信息被微電網(wǎng)管理器使用，以確定哪些耗電設(shè)備要接收電力。在實(shí)施例中，接收和傳 送信息可通過(guò)利用SIP通信系統(tǒng)或MQTT通信系統(tǒng)執(zhí)行，如按本發(fā)明的各方面所描述的。圖 5包括四個(gè)不例性參與者：耗電設(shè)備、UAS系統(tǒng)、微電網(wǎng)管理器和供電設(shè)備。
[0077] 在步驟502和504,微電網(wǎng)管理器從一個(gè)或多個(gè)耗電設(shè)備和/或從一個(gè)或多個(gè)供電 設(shè)備接收注冊(cè)信息。在實(shí)施例中，注冊(cè)信息是在電器級(jí)別。用于耗電設(shè)備和供電設(shè)備兩者 的注冊(cè)信息可以包括標(biāo)識(shí)符（例如，序列號(hào)、名稱等）、位置（例如，醫(yī)院、房子、電影院等）、 設(shè)備類型（例如，發(fā)電機(jī)、微渦輪機(jī)、風(fēng)力發(fā)電渦輪機(jī)等）和/或任何其它信息。在實(shí)施例 中，信息可以包括設(shè)備的年齡（例如，一年舊、五年舊等）和/或任何維護(hù)信息（例如，在發(fā) 電機(jī)上檢修柴油/天然氣引擎、更換在空氣處理單元中使用的壓縮機(jī)等）。微電網(wǎng)管理器可 以把注冊(cè)信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。
[0078] 在實(shí)施例中，微電網(wǎng)管理器可以從EM系統(tǒng)接收用于設(shè)備的注冊(cè)信息。EM系統(tǒng)自 身可以向微電網(wǎng)管理器注冊(cè)。例如，EM系統(tǒng)可以向微電網(wǎng)管理器發(fā)送用于該EM系統(tǒng)的標(biāo) 識(shí)信息，諸如標(biāo)識(shí)符（例如，EM系統(tǒng)#1、EM系統(tǒng)-醫(yī)院等）、序列號(hào)或任何其它類型的標(biāo)識(shí) 符。因此，微電網(wǎng)管理器可以存儲(chǔ)這個(gè)注冊(cè)信息，使得微電網(wǎng)可以確定將來(lái)的通信是由特定 的EM系統(tǒng)發(fā)送的。EM系統(tǒng)還可以存儲(chǔ)信息：已訂閱微電網(wǎng)管理器現(xiàn)以接收來(lái)自該EM系統(tǒng) 的信息。
[0079] 在步驟506,微電網(wǎng)管理器查詢UAS系統(tǒng)，以從UAS系統(tǒng)請(qǐng)求關(guān)鍵度級(jí)別和電氣特 性。在步驟508,如上所述，UAS系統(tǒng)為耗電設(shè)備和供電設(shè)備確定電氣特性和關(guān)鍵度級(jí)別。 UAS系統(tǒng)可以存儲(chǔ)不同耗電設(shè)備的電氣特性，諸如耗電設(shè)備的電力要求（例如，千瓦需求、 電壓、電流、單相、3-相等）、使用的時(shí)間（例如，負(fù)載用于每天24小時(shí)、每周一次、在特定的 時(shí)間段（諸如在工作日的5:00p.m.至11:00p.m.)等）、高能源消耗耗電設(shè)備（基于電力要 求，例如在諸如500kW的閾值之上的任何負(fù)載，等）和/或任何其它類型的信息。UAS系統(tǒng) 還可以存儲(chǔ)關(guān)于不同設(shè)備的信息，諸如標(biāo)識(shí)符信息（例如，名稱、號(hào)碼等）、制造年份、設(shè)備 類型（例如，發(fā)電機(jī)、透析機(jī)、冷飲柜等）、電氣特性信息、機(jī)械信息和/或描述設(shè)備的運(yùn)行特 性的任何其它類型的信息。
[0080] UAS系統(tǒng)還可以存儲(chǔ)不同供電設(shè)備的電氣特性，諸如供電設(shè)備的供電規(guī)范（例如， 待機(jī)功率輸出、連續(xù)運(yùn)行功率輸出）、供電設(shè)備是否用于備份、運(yùn)行的小時(shí)數(shù)（例如，高峰時(shí) 間運(yùn)行的小時(shí)數(shù)、非高峰時(shí)間運(yùn)行的小時(shí)數(shù)等）和/或任何其它的規(guī)范。電氣特性還可包 括最大功率要求、電壓、電流、阻抗值和/或任何其它類型的電力要求信息。
[0081] 在實(shí)施例中，UAS系統(tǒng)為設(shè)備確定關(guān)鍵度級(jí)別和/或電氣特性。例如，基于UAS系 統(tǒng)的分配關(guān)鍵度級(jí)別的方法和以上指出的電氣特性，UAS系統(tǒng)可以分析由微電網(wǎng)管理器發(fā) 送的信息并指定關(guān)鍵度級(jí)別。在實(shí)施例中，UAS系統(tǒng)可以基于接收關(guān)于事件（例如，諸如龍 卷風(fēng)的天氣事件）的信息、時(shí)間的變化、或微電網(wǎng)中的其它變化來(lái)改變關(guān)鍵度級(jí)別。
[0082] 在實(shí)施例中，UAS系統(tǒng)可以從與一個(gè)或多個(gè)不同來(lái)源相關(guān)聯(lián)的計(jì)算設(shè)備接收信息， 諸如從該設(shè)備的制造商、從與電網(wǎng)相關(guān)聯(lián)的公共設(shè)施公司、運(yùn)行微電網(wǎng)管理器的公司、和/ 或從具有關(guān)于耗電和/或供應(yīng)設(shè)備的信息的任何其它實(shí)體接收信息。
[0083] 在實(shí)施例中，UAS系統(tǒng)可以基于從用戶到用于確定關(guān)鍵度級(jí)別的UAS系統(tǒng)中的輸 入確定關(guān)鍵度級(jí)別。附加地或可選地，UAS系統(tǒng)可包括算法或確定關(guān)鍵度級(jí)別的任何其它 類型的方法。通過(guò)例子，UAS系統(tǒng)可以分析設(shè)備的類型、設(shè)備的位置、以及其它信息來(lái)確定 關(guān)鍵度級(jí)別。UAS系統(tǒng)可以向不同的因素賦值，然后使用分析系統(tǒng)提供指示設(shè)備的關(guān)鍵度級(jí) 別的值。這可以包括給位于醫(yī)院的設(shè)備分配比位于零售店的設(shè)備高的關(guān)鍵度值。UAS系統(tǒng) 還可以向某一位置中的不同設(shè)備提供不同的關(guān)鍵度級(jí)別。例如，UAS系統(tǒng)可以向心臟監(jiān)視 器分配比洗滌器更高的關(guān)鍵度級(jí)別，這兩者都位于醫(yī)院。UAS系統(tǒng)也可以基于關(guān)于事件-- 諸如颶風(fēng)、地震、恐怖襲擊和/或可能導(dǎo)致緊急/災(zāi)難情況的任何其它類型事件--的接收 信息改變關(guān)鍵度級(jí)別。UAS系統(tǒng)可以為某些設(shè)備把非關(guān)鍵級(jí)別改變成關(guān)鍵級(jí)別，諸如當(dāng)建筑 (例如學(xué)校）在緊急事件期間被指定為避難所時(shí)。
[0084] 在步驟510,微電網(wǎng)管理器從UAS系統(tǒng)接收供電設(shè)備的電氣特性和關(guān)鍵度信息，并 使用該信息來(lái)更新網(wǎng)絡(luò)的連接性。電氣特性可包括供電設(shè)備是否打開(kāi)或關(guān)閉、用于待機(jī)和 連續(xù)發(fā)電的最大功率、電壓、電流、阻抗值和/或任何其它類型的電/機(jī)械信息。供電設(shè)備 可以具有一個(gè)或多個(gè)傳感器和/或接收和發(fā)送供電設(shè)備的電氣特性到微電網(wǎng)管理器的其 它機(jī)制。在實(shí)施例中，供電設(shè)備可以向微電網(wǎng)管理器注冊(cè)，或者可以在微電網(wǎng)管理器接收供 電設(shè)備的電氣特性的同時(shí)進(jìn)行注冊(cè)。注冊(cè)信息可包括關(guān)于供電設(shè)備的標(biāo)識(shí)信息（例如，供 電設(shè)備的類型、供電設(shè)備的位置等），類似于本文所描述的注冊(cè)信息。
[0085] 微電網(wǎng)管理器可以基于接收電氣特性更新網(wǎng)絡(luò)連接性。在實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)連接性 是可用負(fù)載與在微電網(wǎng)中被使用的供電設(shè)備之間的關(guān)系。微電網(wǎng)管理器可以更新包括耗電 設(shè)備和供電設(shè)備的電氣特性的模型。電氣特性可包括電壓信息、傳輸系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施、傳輸 系統(tǒng)中每個(gè)耗電和/或供電設(shè)備的位置、由微電網(wǎng)使用的傳輸系統(tǒng)的類型和/或任何其它 類型的信息。通過(guò)更新網(wǎng)絡(luò)連接性，微電網(wǎng)管理器可以接收關(guān)于耗電和/或供電設(shè)備的實(shí) 時(shí)信息。
[0086] 在步驟512,微電網(wǎng)管理器接收與向微電網(wǎng)管理器注冊(cè)的一個(gè)或多個(gè)耗電設(shè)備相 關(guān)聯(lián)的實(shí)時(shí)負(fù)載信息。實(shí)時(shí)負(fù)載信息可直接在耗電設(shè)備與微電網(wǎng)管理器之間發(fā)送或經(jīng)EM 系統(tǒng)發(fā)送。實(shí)時(shí)負(fù)載信息包括由一個(gè)或多個(gè)耗電設(shè)備在當(dāng)前時(shí)間或在當(dāng)前時(shí)間的時(shí)間段內(nèi) 的電力使用需求。例如，如果當(dāng)前時(shí)間是l〇:〇〇a.m.，則微電網(wǎng)管理器在10:00a.m.或在從 當(dāng)前時(shí)間的時(shí)間段內(nèi)（例如，l〇:〇〇:〇la.m.，10 :00:05a.m.等）接收負(fù)載信息。實(shí)時(shí)信息 可被耗電設(shè)備自動(dòng)地發(fā)送，或者微電網(wǎng)管理器可從耗電設(shè)備請(qǐng)求該信息（例如，發(fā)送消息， ping命令等）。
[0087] 在步驟514,微電網(wǎng)管理器接收與向微電網(wǎng)管理器注冊(cè)的一個(gè)或多個(gè)供電設(shè)備相 關(guān)聯(lián)的實(shí)時(shí)供電信息。實(shí)時(shí)供電信息可以直接在耗電設(shè)備與微電網(wǎng)管理器之間發(fā)送或經(jīng)EM 系統(tǒng)發(fā)送。實(shí)時(shí)供電信息包括通過(guò)一個(gè)或多個(gè)供電設(shè)備的發(fā)電能力。微電網(wǎng)管理器使用實(shí) 時(shí)供電信息來(lái)更新關(guān)于向微電網(wǎng)管理器注冊(cè)的一個(gè)或多個(gè)供電設(shè)備的信息。實(shí)時(shí)信息可 由供電設(shè)備自動(dòng)地發(fā)送或者微電網(wǎng)管理器可以從供電設(shè)備請(qǐng)求該信息（例如，發(fā)送消息， ping命令等）。
[0088] 在步驟516,微電網(wǎng)管理器利用收集的信息計(jì)算微電網(wǎng)的實(shí)時(shí)電狀態(tài)。計(jì)算實(shí)時(shí)電 狀態(tài)可以包括通過(guò)分析哪些負(fù)載與哪些供電設(shè)備相連來(lái)確定網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。微電網(wǎng)管理 器可以使用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)分析用于把不同的耗電設(shè)備與不同的供電設(shè)備相連接的傳輸 系統(tǒng)的類型。
[0089] 實(shí)時(shí)電狀態(tài)可以包括通過(guò)利用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、功率大小、用于微電網(wǎng)中不同總 線（例如，發(fā)電總線）的電壓相位角、流經(jīng)微電網(wǎng)中特定類型的傳輸系統(tǒng)的有功和無(wú)功 功率、和/或其它信息計(jì)算電力流。在實(shí)施例中，所計(jì)算的電力流允許微電網(wǎng)管理器基 于關(guān)于耗電設(shè)備和/或供電設(shè)備的實(shí)時(shí)信息確定微電網(wǎng)的最優(yōu)運(yùn)行。所計(jì)算的電力流 還允許微電網(wǎng)管理器規(guī)劃電力系統(tǒng)的未來(lái)擴(kuò)展。在實(shí)施例中，電力流計(jì)算可以通過(guò)利用 與 Newton-Raphson 方法、Gauss-Seidel 方法、快速解稱負(fù)載流量（Fast-decoupled load flow)方法、其它非線性分析方法、和/或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其它線性分析方法相 關(guān)聯(lián)的邏輯來(lái)執(zhí)行。在實(shí)施例中，微電網(wǎng)管理器可以附加地或替代地使用預(yù)測(cè)信息（例如， 天氣）和/或歷史信息來(lái)確定微電網(wǎng)的實(shí)時(shí)電狀態(tài)。
[0090] 微電網(wǎng)管理器可以確定電力流是否存在任何問(wèn)題。如果電力流沒(méi)有問(wèn)題，則微電 網(wǎng)管理器確定是否需要任何主動(dòng)的行動(dòng)，以確保微電網(wǎng)中的可靠性和可持續(xù)性。如果需要 其它的動(dòng)作，則微電網(wǎng)管理器準(zhǔn)備注冊(cè)請(qǐng)求和信號(hào)控制，以確保微電網(wǎng)是可靠的和可持續(xù) 的。對(duì)實(shí)時(shí)微電網(wǎng)的電狀態(tài)所做的改變被微電網(wǎng)管理器存儲(chǔ)。如果不需要其它的動(dòng)作，則 微電網(wǎng)管理器在不做任何改變的情況下存儲(chǔ)微電網(wǎng)的電狀態(tài)。
[0091] 如果電力流存在問(wèn)題，則微電網(wǎng)管理器自動(dòng)地識(shí)別任何補(bǔ)救行動(dòng)，以解決電力流 問(wèn)題。這些行動(dòng)可能是，例如，電容器切換（capacitor switching)、移相調(diào)整、負(fù)載轉(zhuǎn)移、變 壓器抽頭調(diào)整等。微電網(wǎng)管理器模擬這些補(bǔ)救行動(dòng)，然后發(fā)送補(bǔ)救行動(dòng)（例如電容器切換、 移相調(diào)整、負(fù)載轉(zhuǎn)移、變壓器抽頭調(diào)整等）到微電網(wǎng)管理器以計(jì)算網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。重新計(jì)算 的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)然后用于確定允許微電網(wǎng)為微電網(wǎng)中的耗電設(shè)備提供電力的電力流。
[0092] 在步驟518和520,可以請(qǐng)求啟動(dòng)和/或停止耗電和/或供電設(shè)備。啟動(dòng)和/或停 止請(qǐng)求被發(fā)布（即，發(fā)送）到微電網(wǎng)管理器。
[0093] 在步驟522,微電網(wǎng)管理器接收和/或處理對(duì)于耗電設(shè)備或供電設(shè)備的請(qǐng)求。在 實(shí)施例中，請(qǐng)求可以是（i)對(duì)于耗電設(shè)備的啟用請(qǐng)求，（ii)對(duì)于把供電設(shè)備添加到微電網(wǎng) 的請(qǐng)求，（iii)對(duì)于停止從供電設(shè)備發(fā)送電力的請(qǐng)求，及（iv)對(duì)于停止使用特定負(fù)載的請(qǐng) 求。（i)-(iv)中的請(qǐng)求的一個(gè)或多個(gè)可以直接由設(shè)備發(fā)送到微電網(wǎng)管理器或者可以經(jīng)EM 系統(tǒng)發(fā)送。基于該請(qǐng)求，在實(shí)施例中，微電網(wǎng)管理器產(chǎn)生允許該對(duì)電力的請(qǐng)求被批準(zhǔn)的控制 信息。
[0094] 在實(shí)施例中，微電網(wǎng)管理器還可以接收（i)對(duì)于向耗電設(shè)備提供電力的請(qǐng)求， (ii)對(duì)于添加供電設(shè)備的請(qǐng)求，和/或（iii)對(duì)于停止使用供電設(shè)備的請(qǐng)求。基于該請(qǐng)求， 微電網(wǎng)管理器可以為耗電設(shè)備提供電力、增加特定的供電設(shè)備、和/或提供電力對(duì)于該耗 電設(shè)備不可得到的通知。
[0095] 在步驟524,微電網(wǎng)管理器基于對(duì)于啟用耗電設(shè)備、添加供電設(shè)備和/或停止從供 電設(shè)備提供電力的請(qǐng)求，通過(guò)利用任何變化估計(jì)并更新微電網(wǎng)的電狀態(tài)。微電網(wǎng)管理器可 以使用線性或非線性計(jì)算對(duì)于更新的電狀態(tài)做出估計(jì)。
[0096] 在步驟526,基于微電網(wǎng)管理器的驗(yàn)證，微電網(wǎng)管理器發(fā)送對(duì)于耗電設(shè)備的控制信 息到EM系統(tǒng)或直接到該耗電設(shè)備。例如，控制信息可指示耗電設(shè)備以特定的方式運(yùn)行?？?制信息可以包括功率輸入、關(guān)于來(lái)自負(fù)載的輸出的指令（例如，空調(diào)設(shè)備只能在76華氏度 提供調(diào)節(jié)的空氣）和/或任何其它類型的控制信息。在步驟528、530、532和/或534,耗電 設(shè)備接收控制信息并且（i)開(kāi)始運(yùn)行，（ii)停止運(yùn)行，（iii)調(diào)整輸出（例如，增加空調(diào)單 元的溫度、降低變速驅(qū)動(dòng)電機(jī)的速度等）和/或（iv)向耗電設(shè)備的用戶顯示消息（例如， 耗電設(shè)備正在上電、斷電、被拒絕供電、在以后的時(shí)間接收電力等）。
[0097] 在步驟536，微電網(wǎng)管理器發(fā)送用于供電設(shè)備的控制信息。在實(shí)施例中，微電網(wǎng)管 理器可以發(fā)送控制信息到EM系統(tǒng)或直接發(fā)送到供電設(shè)備?？刂菩畔⒖芍甘竟╇娫O(shè)備或者 增加電力、減少電力、打開(kāi)和/或關(guān)閉。在步驟538、540、542和/或544,供電設(shè)備接收控制 信息，并且可以（i)啟動(dòng)，（ii)關(guān)閉，（iii)增加電力輸出，（iv)減少電力輸出，和/或（V) 向用戶提供關(guān)于供電設(shè)備的運(yùn)行的信息。
[0098] 圖6根據(jù)本發(fā)明的各方面描繪了用于接收和實(shí)現(xiàn)對(duì)于向微電網(wǎng)中的耗電設(shè)備提 供電力的請(qǐng)求的過(guò)程的示例性流程圖。圖6的步驟關(guān)于微電網(wǎng)管理器進(jìn)行描述。在步驟 605,微電網(wǎng)管理器接收請(qǐng)求（經(jīng)SIP或MQTT消息）。在實(shí)施例中，該請(qǐng)求可以是來(lái)自EM系 統(tǒng)或直接來(lái)自設(shè)備本身的啟用請(qǐng)求。
[0099] 在步驟610,微電網(wǎng)管理器確定該請(qǐng)求是否與關(guān)鍵耗電設(shè)備相關(guān)聯(lián)。例如，微電網(wǎng) 管理器可以確定從EM系統(tǒng)或直接從設(shè)備本身接收到的啟用請(qǐng)求是否與關(guān)鍵設(shè)備相關(guān)聯(lián)。 [0100] 如果請(qǐng)求與關(guān)鍵耗電設(shè)備相關(guān)聯(lián)，則微電網(wǎng)管理器在步驟615確定是否有由供電 設(shè)備產(chǎn)生足夠電力來(lái)為關(guān)鍵耗電設(shè)備提供電力。如果在步驟620有足夠的電力，則微電網(wǎng) 管理器接受該請(qǐng)求。如果在步驟625沒(méi)有產(chǎn)生的足夠的電力，則微電網(wǎng)管理器確定是否有 足夠的儲(chǔ)備電力來(lái)向關(guān)鍵耗電設(shè)備提供電力。如果有足夠的儲(chǔ)備電力，則在步驟630,微電 網(wǎng)管理器從儲(chǔ)備的供電設(shè)備增加電力供應(yīng)以向關(guān)鍵耗電設(shè)備提供電力。該過(guò)程然后返回到 在步驟620的微電網(wǎng)管理器。如果沒(méi)有足夠的儲(chǔ)備電力，則在步驟635,微電網(wǎng)管理器對(duì)具 有比請(qǐng)求電力的耗電設(shè)備優(yōu)先級(jí)低的其它耗電設(shè)備做出改變。例如，微電網(wǎng)管理器可以把 電力從非關(guān)鍵設(shè)備轉(zhuǎn)移到關(guān)鍵設(shè)備。在驗(yàn)證請(qǐng)求與關(guān)鍵設(shè)備相關(guān)之后，如果沒(méi)有足夠的電 力儲(chǔ)備（在步驟625)，則微電網(wǎng)管理器將在步驟635發(fā)起改變并且在步驟620接受來(lái)自關(guān) 鍵設(shè)備的請(qǐng)求。即使缺少發(fā)電輸出和儲(chǔ)備，發(fā)起改變將把電力從非關(guān)鍵耗電設(shè)備轉(zhuǎn)移到關(guān) 鍵耗電設(shè)備。這可以允許微電網(wǎng)管理器接受來(lái)自關(guān)鍵耗電設(shè)備的請(qǐng)求而不影響網(wǎng)絡(luò)的可靠 性。
[0101] 在步驟640,微電網(wǎng)管理器把來(lái)自關(guān)鍵耗電設(shè)備的請(qǐng)求或?qū)τ诜顷P(guān)鍵耗電設(shè)備 (已被停止）的要求放置在請(qǐng)求隊(duì)列中。微電網(wǎng)管理器可以首先把請(qǐng)求放置在隊(duì)列中。在步 驟645,微電網(wǎng)管理器確定是否產(chǎn)生有可以向耗電設(shè)備供電的電力。如果有，則在步驟650， 關(guān)鍵耗電設(shè)備或非關(guān)鍵耗電設(shè)備被提供電力。
[0102] 如果在步驟655沒(méi)有產(chǎn)生足夠的電力，則微電網(wǎng)管理器確定是否有足夠的儲(chǔ)備電 力。如果有，則在步驟650,微電網(wǎng)管理器增加儲(chǔ)備供電設(shè)備，使得產(chǎn)生足夠的電力以滿足關(guān) 鍵/非關(guān)鍵耗電設(shè)備的需求。如果沒(méi)有足夠的儲(chǔ)備電力，則在步驟635,微電網(wǎng)管理器可以 把對(duì)于關(guān)鍵和/或非關(guān)鍵耗電設(shè)備的電力請(qǐng)求放置回隊(duì)列中，或備選地，微電網(wǎng)管理器可 以發(fā)送拒絕該請(qǐng)求的消息。如果微電網(wǎng)管理器是把來(lái)自非關(guān)鍵耗電設(shè)備的用電請(qǐng)求放置到 電力請(qǐng)求隊(duì)列中，則微電網(wǎng)管理器可以同時(shí)接受關(guān)鍵耗電設(shè)備的用電請(qǐng)求并發(fā)送指令，使 得關(guān)鍵耗電設(shè)備接收電力。
[0103] 如果在步驟610,請(qǐng)求與非關(guān)鍵耗電設(shè)備相關(guān)聯(lián)，則在步驟640,微電網(wǎng)管理器把 請(qǐng)求放置在用電請(qǐng)求的隊(duì)列中。然后，基于在步驟645的足夠的發(fā)電輸出和/或在步驟655 的足夠的發(fā)電儲(chǔ)備確定該用電請(qǐng)求。
[0104] 圖7根據(jù)本發(fā)明各方面描繪了用于接收和實(shí)現(xiàn)對(duì)微電網(wǎng)中供電的改變的過(guò)程的 示例性流程圖。在步驟705,微電網(wǎng)管理器接收并處理改變由供電設(shè)備提供的電力的請(qǐng)求。 在實(shí)施例中，請(qǐng)求可從EM系統(tǒng)接收或直接從供電設(shè)備接收。在步驟710,做出關(guān)于是否該請(qǐng) 求要停止從供電設(shè)備提供電力或要添加供電設(shè)備的決定。如果該請(qǐng)求是要添加供電設(shè)備， 則微電網(wǎng)管理器更新步驟715的網(wǎng)絡(luò)連接性模型以包括附加的電力。附加的電力可以通過(guò) 添加供電設(shè)備或不再運(yùn)行的某個(gè)耗電設(shè)備進(jìn)行。
[0105] 如果該請(qǐng)求是要停止從供電設(shè)備提供電力，則在步驟720，微電網(wǎng)管理器確定是否 有足夠的發(fā)電儲(chǔ)備。如果在步驟725有足夠的發(fā)電儲(chǔ)備，則微電網(wǎng)管理器產(chǎn)生控制信號(hào)，以 增加從其它供電設(shè)備的電力供應(yīng)。這還允許微電網(wǎng)管理器繼續(xù)向耗電設(shè)備提供電力，其中 耗電設(shè)備原來(lái)是從之前沒(méi)有運(yùn)行的供電設(shè)備接收電力。在實(shí)施例中，增加電力可以作為指 令發(fā)送給EM系統(tǒng)，以增加由EM系統(tǒng)管理的供電設(shè)備。在實(shí)施例中，微電網(wǎng)可直接為供電設(shè) 備增加電力。
[0106] 如果在步驟730沒(méi)有足夠的發(fā)電儲(chǔ)備，則微電網(wǎng)管理器確定被供電的是關(guān)鍵耗電 設(shè)備還是非關(guān)鍵耗電設(shè)備。在實(shí)施例中，如果在步驟740被供電的是非關(guān)鍵耗電設(shè)備，則微 電網(wǎng)管理器減少非關(guān)鍵耗電設(shè)備的輸出。在實(shí)施例中，微電網(wǎng)管理器做出停止向非關(guān)鍵耗 電設(shè)備發(fā)送電力的決定并且產(chǎn)生控制信息，用來(lái)控制不同的耗電設(shè)備。
[0107] 如果在步驟735被供電的是關(guān)鍵耗電設(shè)備，則去除供電設(shè)備的請(qǐng)求被放置到隊(duì)列 中，使得電力仍然發(fā)送到關(guān)鍵耗電設(shè)備。這也可以在步驟725向其它可用的供電設(shè)備觸發(fā) 增加電力供應(yīng)的信號(hào)。當(dāng)去除供電設(shè)備的請(qǐng)求確實(shí)發(fā)生時(shí)，其它供電設(shè)備可以接管向耗電 設(shè)備提供電力。
[0108] 圖8根據(jù)本發(fā)明的各方面描繪了驗(yàn)證微電網(wǎng)中設(shè)備運(yùn)行的變化的過(guò)程的示例性 流程圖。這會(huì)使得微電網(wǎng)維護(hù)了其可靠性和可持續(xù)性。在步驟815,微電網(wǎng)管理器基于啟用 耗電設(shè)備、添加供電設(shè)備和/或停止從供電設(shè)備提供電力的請(qǐng)求向?qū)崟r(shí)電狀態(tài)應(yīng)用改變。 這可以包括修改耗電設(shè)備（例如，如果耗電設(shè)備是電加熱器，則只在特定的溫度才提供足 夠的電力以提供熱量）和/或供電設(shè)備的運(yùn)行。
[0109] 在步驟820,微電網(wǎng)管理器基于對(duì)于啟用耗電設(shè)備、添加供電設(shè)備和/或停止從供 電設(shè)備提供電力的請(qǐng)求利用任何改變來(lái)估計(jì)和更新微電網(wǎng)的電狀態(tài)。微電網(wǎng)管理器可以使 用線性或非線性計(jì)算為更新的電狀態(tài)做出估計(jì)。
[0110] 在步驟825,微電網(wǎng)管理器基于微電網(wǎng)更新的電狀態(tài)模擬微電網(wǎng)中的活動(dòng)。該模擬 確定電力流和質(zhì)量分析是否向更新的微電網(wǎng)提供電力以及維護(hù)微電網(wǎng)的可靠性和可維護(hù) 性。
[0111] 如果在步驟830模擬結(jié)果確定微電網(wǎng)的電狀態(tài)可以為負(fù)載提供電力，則在實(shí)施例 中，在步驟835,微電網(wǎng)管理器可把用于耗電設(shè)備和供電設(shè)備的控制信息發(fā)送到EM系統(tǒng)。EM 系統(tǒng)使用這些指令來(lái)控制耗電設(shè)備和/或供電設(shè)備。在實(shí)施例中，微電網(wǎng)管理器可以直接 發(fā)送控制信息到設(shè)備?？刂菩畔⒖梢灾笇?dǎo)設(shè)備如何根據(jù)控制命令來(lái)運(yùn)行。
[0112] 如果模擬結(jié)果確定在不確保微電網(wǎng)的可靠性和/或可持續(xù)性的情況下，微電網(wǎng)不 能提供電力，則在步驟820,微電網(wǎng)管理器通過(guò)返回到步驟815向微電網(wǎng)的估計(jì)的電狀態(tài)添 加附加的約束來(lái)應(yīng)用改變。附加的約束可以包括電容器切換、移相調(diào)整、負(fù)載轉(zhuǎn)移、變壓器 分接頭調(diào)整等。一旦該模擬確保了微電網(wǎng)的可靠性和可持續(xù)性，控制信息然后就發(fā)送到EM 系統(tǒng)或直接發(fā)送給設(shè)備。
[0113] 例子
[0114] 通過(guò)非限制性的例子，特殊護(hù)理的用戶具有最新安裝的生命支持裝置（例如，透 析機(jī)），其需要始終供電。該生命支持裝置向EM系統(tǒng)發(fā)送其電力需求。EM系統(tǒng)把該信息發(fā) 送到微電網(wǎng)管理器。微電網(wǎng)管理器使用這個(gè)信息查詢UAS系統(tǒng)，其中UAS系統(tǒng)把生命支持 系統(tǒng)的關(guān)鍵度優(yōu)先級(jí)和電氣特性發(fā)送給微電網(wǎng)管理器。微電網(wǎng)管理器使用該關(guān)鍵度優(yōu)先級(jí) 和電氣特性來(lái)更新其網(wǎng)絡(luò)連接性并且驗(yàn)證在微電網(wǎng)中是否有足夠可用的發(fā)電輸出和儲(chǔ)備 以提供給更新的網(wǎng)絡(luò)。如果有足夠可用的發(fā)電輸出和儲(chǔ)備，微電網(wǎng)管理器向生命支持裝置 提供電力。當(dāng)沒(méi)有足夠的發(fā)電時(shí)，微電網(wǎng)管理器停止向非關(guān)鍵耗電設(shè)備提供電力并且轉(zhuǎn)換 該電力以滿足用于生命支持裝置的電力需求。
[0115] 通過(guò)另一個(gè)非限制性的例子，用戶為非關(guān)鍵設(shè)備（例如，電視機(jī)、DVD播放器等）請(qǐng) 求電力。非關(guān)鍵設(shè)備向EM系統(tǒng)發(fā)送其電力需求。EM系統(tǒng)把該信息發(fā)送到微電網(wǎng)管理器。 微電網(wǎng)管理器使用這個(gè)信息查詢UAS系統(tǒng)，UAS系統(tǒng)把該非關(guān)鍵設(shè)備的關(guān)鍵度優(yōu)先級(jí)和電 氣特性發(fā)送給微電網(wǎng)管理器。微電網(wǎng)管理器使用該電氣特性和關(guān)鍵度優(yōu)先級(jí)更新其網(wǎng)絡(luò)連 接性模型并通過(guò)分析由微電網(wǎng)管理器監(jiān)視和控制的供電設(shè)備來(lái)處理該請(qǐng)求。微電網(wǎng)管理 器基于電氣特性可以確定有超過(guò)閾值的發(fā)電輸出和儲(chǔ)備，該閾值允許微電網(wǎng)管理器提供電 力?？蛇x地，微電網(wǎng)管理器可以確定發(fā)電輸出和儲(chǔ)備不足以確保用于非關(guān)鍵性設(shè)備的電力 并同時(shí)維護(hù)微電網(wǎng)的可靠性。在后者的情形中，微電網(wǎng)管理器拒絕該請(qǐng)求并且向非關(guān)鍵設(shè) 備的用戶發(fā)送當(dāng)前不可以得到電力的消息。
[0116] 通過(guò)另一個(gè)非限定性的例子，用戶在其位置安裝新的供電設(shè)備（例如，使用微渦 輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等的分布式發(fā)電系統(tǒng)）。該新的供電設(shè)備可以向微電網(wǎng)提供附加的電力。該新 的供電設(shè)備向微電網(wǎng)管理器發(fā)送其供電信息。微電網(wǎng)管理器使用這個(gè)信息查詢UAS系統(tǒng)， UAS系統(tǒng)向微電網(wǎng)管理器發(fā)送供電設(shè)備的電氣特性。微電網(wǎng)管理器可以使用該電氣特性利 用關(guān)于新供電設(shè)備的信息更新電網(wǎng)絡(luò)連接性模型。微電網(wǎng)管理器可以使用電氣特性來(lái)監(jiān)視 和控制新的供電設(shè)備。而且，微電網(wǎng)管理器可以使用電氣特性來(lái)產(chǎn)生控制信息以提供電力 需求，同時(shí)仍然確保微電網(wǎng)的總體電力質(zhì)量、可靠性和可持續(xù)性。
[0117] 在實(shí)施例中，諸如解決方案集成商的服務(wù)提供商可以提供來(lái)執(zhí)行本文所描述的過(guò) 程。在這種情況下，服務(wù)提供商可以建立、維護(hù)、部署、支持等計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施，該計(jì)算機(jī)基 礎(chǔ)設(shè)施為一個(gè)或多個(gè)客戶執(zhí)行本發(fā)明的過(guò)程步驟。這些用戶可以是例如使用技術(shù)的任何商 業(yè)。作為回報(bào)，服務(wù)供應(yīng)商可以按訂閱和/或收費(fèi)協(xié)議從客戶接收付款，并且/或者服務(wù)提 供商可以從對(duì)一個(gè)或多個(gè)第三方的廣告內(nèi)容銷售中接收付款。
[0118] 出于示例目的給出了對(duì)本發(fā)明的各種實(shí)施例的描述，但所述描述并非旨在是窮舉 的或限于所公開(kāi)的各種實(shí)施例。在不偏離所描述的實(shí)施例的范圍和精神的情況下，對(duì)于本 領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，許多修改和變化都將是顯而易見(jiàn)的。在此使用的術(shù)語(yǔ)的選擇是為了 最佳地解釋各實(shí)施例的原理、實(shí)際應(yīng)用或?qū)κ袌?chǎng)中存在的技術(shù)的技術(shù)改進(jìn)，或者使本領(lǐng)域 的其他技術(shù)人員能夠理解在此公開(kāi)的各種實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于配置微電網(wǎng)的方法，包括步驟： 從通用電器服務(wù)（UAS)系統(tǒng)接收耗電設(shè)備的信息和耗電設(shè)備的關(guān)鍵度； 從UAS系統(tǒng)接收與電網(wǎng)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)供電設(shè)備的供電信息； 從耗電設(shè)備接收電力請(qǐng)求；及 由計(jì)算設(shè)備基于耗電設(shè)備的信息、關(guān)鍵度及供電信息確定耗電設(shè)備的電力需求。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述確定包括確定耗電設(shè)備在延遲的啟動(dòng)時(shí)間接收 到電力。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中UAS系統(tǒng)基于特定事件確定耗電設(shè)備的關(guān)鍵度。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中UAS系統(tǒng)基于耗電設(shè)備的設(shè)備類型確定耗電設(shè)備的 關(guān)鍵度。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中計(jì)算設(shè)備經(jīng)應(yīng)用編程接口（API)直接從UAS系統(tǒng)接 收耗電設(shè)備的關(guān)鍵度。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中基于特定的事件或時(shí)間段，耗電設(shè)備的關(guān)鍵度從非 關(guān)鍵耗電設(shè)備改變成關(guān)鍵耗電設(shè)備。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中耗電設(shè)備的關(guān)鍵度直接從UAS系統(tǒng)提供給能源管理 (EM)系統(tǒng)。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中耗電設(shè)備的關(guān)鍵度經(jīng)呈現(xiàn)服務(wù)器接收。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述信息從能源管理（EM)系統(tǒng)發(fā)送到UAS系統(tǒng)。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述信息包括耗電設(shè)備的標(biāo)識(shí)符信息和耗電設(shè)備 的位置信息。
11. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中確定耗電設(shè)備接收到電力包括： 確定由耗電設(shè)備請(qǐng)求的電量； 確定產(chǎn)生的電量和儲(chǔ)備的電量； 確定在維護(hù)電網(wǎng)的完整性的同時(shí)，產(chǎn)生的電量和儲(chǔ)備的電量中的至少一個(gè)不足以提供 被請(qǐng)求給耗電設(shè)備的電力；及 延遲耗電設(shè)備的運(yùn)行。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中當(dāng)產(chǎn)生的電量和儲(chǔ)備的電量足以提供被請(qǐng)求給耗 電設(shè)備的電力時(shí)停止延遲耗電設(shè)備的運(yùn)行。
13. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括步驟： 確定由耗電設(shè)備請(qǐng)求的電量； 確定產(chǎn)生的電量和儲(chǔ)備的電量； 確定產(chǎn)生的電量和儲(chǔ)備的電量中的至少一個(gè)低于運(yùn)行耗電設(shè)備的電力水平； 關(guān)閉耗電設(shè)備的運(yùn)行；及 發(fā)送電力對(duì)于耗電設(shè)備不可得到的消息。
14. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中： 權(quán)利要求1的步驟由服務(wù)供應(yīng)商按訂閱、廣告和收費(fèi)中的至少一種提供；及 服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行建立計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施、部署計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施和維護(hù)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施中 的至少一項(xiàng)，其中計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施執(zhí)行權(quán)利要求1的步驟。
15. -種系統(tǒng)，包括： CPU、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)； 用于從驗(yàn)證的第三方來(lái)源而不是耗電設(shè)備接收耗電設(shè)備的信息和供電設(shè)備的供電信 息的程序指令； 用于基于每個(gè)耗電設(shè)備的位置和每個(gè)耗電設(shè)備的設(shè)備類型確定耗電設(shè)備的關(guān)鍵度級(jí) 別的程序指令；及 用于向微電網(wǎng)管理器發(fā)送關(guān)鍵度級(jí)別的程序指令，其中微電網(wǎng)管理器基于關(guān)鍵度級(jí)別 確定電力能從供電設(shè)備得到以運(yùn)行耗電設(shè)備； 其中每個(gè)程序指令都存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上以供CPU經(jīng)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器執(zhí) 行。
16. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，還包括用于從作為驗(yàn)證的第三方來(lái)源的設(shè)備制造商接 收信息的程序指令。
17. 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中來(lái)自設(shè)備制造商的信息包括電氣特性信息和設(shè)備 標(biāo)識(shí)符信息。
18. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中耗電設(shè)備中的至少一個(gè)的關(guān)鍵度級(jí)別基于事件的 發(fā)生而改變。
【文檔編號(hào)】G06Q50/06GK104517240SQ201410504431
【公開(kāi)日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】G·K·巴哥利雅, K·A·克萊恩, J-G·F·雷波爾 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司