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， 利用開關(guān)、斷路器、重合器、及連接或斷開配電系統(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】

【附圖說明】
[0007] 通過本發(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)來說是外部的。以 這種方式，通過實(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，來自 冷卻器的用于冷卻水的輸出溫度或來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)、太陽能 電池、風(fēng)力渦輪機(jī)等）。微電網(wǎng)可以包括場所的子集，其經(jīng)組合產(chǎn)生足夠的電力以滿足在該 場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）可以通過打開 配電網(wǎng)格中的開關(guān)元件建立把配電網(wǎng)格區(qū)域中的場所與該配電網(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 的開關(guān)（例如，利用監(jiān)測控制和數(shù)據(jù)采集（SCADA)控制器）來配置和建立一個(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)明的各方面通過動(dòng)態(tài)地控制在配電網(wǎng)格中的場所（例如，家庭和商業(yè) 位置）分布的能源和耗能設(shè)備來管理微電網(wǎng)。例如，所公開的系統(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、硬盤、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)語言的任意組合來編寫用于執(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)語言包括面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言一諸如Java、Smalltalk、C++ 等，還包括常規(guī)的過程式程序設(shè)計(jì)語言一諸如"C"語言或類似的程序設(shè)計(jì)語言。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) 提供商來通過因特網(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)作的過程。
[0029] 圖1示出了用于管理根據(jù)本發(fā)明的過程的說明性環(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。通過非限制性的例子，關(guān) 鍵耗電設(shè)備可以是用來提供熱量、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)行過程中采用的本地存儲(chǔ)器、大容量儲(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)行過程中必須從大容量儲(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、太陽能等）和能量儲(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)出消息來控制配電網(wǎng)格的元件（例如，連接到SCADA 控制器的開關(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）通過減少微電網(wǎng)中連接的場所 和/或耗電設(shè)備的數(shù)量動(dòng)態(tài)地修改微電網(wǎng)。
[0037] 仍然參照圖1，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)起來的歷史信息132的摘要。
[0039] 預(yù)測分析模塊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)測信息134的預(yù)測信息，以確 定預(yù)測的電網(wǎng)中的近期情況。預(yù)測信息134可以是由公共設(shè)施操作員生成的和/或從第三 方來源獲得的信息。例如，預(yù)測信息134包括天氣預(yù)報(bào)信息、本地預(yù)測信息和發(fā)電預(yù)測信息 (包括風(fēng)能、太陽能、溫度等）。預(yù)測分析模塊112可以利用一個(gè)或多個(gè)預(yù)定義的模型分析預(yù) 測信息134來預(yù)測配電網(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)測分 析模塊112生成把電網(wǎng)（包括微電網(wǎng)）的位置（例如，場所）與預(yù)測的在不遠(yuǎn)的將來（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)測分析模塊 112確定的預(yù)測的近期情況，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，以打開把一個(gè)或多個(gè)部分隔離成微電網(wǎng)的開關(guān)。另 夕卜,在實(shí)施例中，微電網(wǎng)管理器104通過確保特定微電網(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可以接收來自微電網(wǎng)管理器 104的請求，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，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可以接收請求或作出決定來：（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。請求可以包括電力消耗信息和/或供電信息并 且請求可從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)備請求來確定提供電力。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，諸如通過降低對(duì)其它設(shè)備的電力消耗來增加供電，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。在本公開內(nèi)容的環(huán) 境中，"實(shí)時(shí)"是以與系統(tǒng)接收來自該系統(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讀寫數(shù)據(jù)。程序代 碼執(zhí)行本發(fā)明的過程?？偩€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)行本文所描述的過程。而 且，當(dāng)執(zhí)行本文所描述的過程時(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/關(guān)狀態(tài)、功率、電壓、電流、故障、服務(wù)信息等）（其可通過微 電網(wǎng)管理器104來中繼轉(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/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)測分析模塊112分析預(yù)測信息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（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)測分析模塊112確定的近期情況的預(yù)測，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（例如，利用向SIP注冊商直接進(jìn)行SIP注冊或利用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注冊商（例如，呈現(xiàn)服務(wù)器206)注冊并且訂閱由屬于 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，通過微電 網(wǎng)監(jiān)視和可視化設(shè)備320,公用設(shè)施運(yùn)營商的員工（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)營商和/或它的用戶可通過先進(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)營商的情景意識(shí)。
[0072] 圖4是說明根據(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消息用于無線通信就利用SIP的無線網(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 者來說接收消息。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 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)備接收注冊信息。在實(shí)施例中，注冊信息是在電器級(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 以把注冊信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中。
[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)備的注冊信息。EM系統(tǒng)自 身可以向微電網(wǎng)管理器注冊。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)注冊信息，使得微電網(wǎng)可以確定將來的通信是由特定 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，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。注冊信息可包括關(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)供電信息來更新關(guān)于向微電網(wǎng)管理器注冊的一個(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)可以包括通過分析哪些負(fù)載與哪些供電設(shè)備相連來確定網(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)的未來擴(kuò)展。在實(shí)施例中，電力流計(jì)算可以通過利用 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)測信息（例如， 天氣）和/或歷史信息來確定微電網(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題。如果電力流沒有問題，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)備注冊請求和信號(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)備的請求。在 實(shí)施例中，請求可以是（i)對(duì)于耗電設(shè)備的啟用請求，（ii)對(duì)于把供電設(shè)備添加到微電網(wǎng) 的請求，（iii)對(duì)于停止從供電設(shè)備發(fā)送電力的請求，及（iv)對(duì)于停止使用特定負(fù)載的請 求。（i)-(iv)中的請求的一個(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)備提供電力的請求， (ii)對(duì)于添加供電設(shè)備的請求，和/或（iii)對(duì)于停止使用供電設(shè)備的請求。基于該請求， 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)備提供電力的請求，通過利用任何變化估計(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。控 制信息可以包括功率輸入、關(guān)于來自負(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 供電力的請求的過程的示例性流程圖。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)管理器接收請求（經(jīng)SIP或MQTT消息）。在實(shí)施例中，該請求可以是來自EM系 統(tǒng)或直接來自設(shè)備本身的啟用請求。
[0099] 在步驟610,微電網(wǎng)管理器確定該請求是否與關(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求是否與關(guān)鍵設(shè)備相關(guān)聯(lián)。 [0100] 如果請求與關(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) 管理器接受該請求。如果在步驟625沒有產(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。該過程然后返回到 在步驟620的微電網(wǎng)管理器。如果沒有足夠的儲(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)證請求與關(guān)鍵設(shè)備相關(guān)之后，如果沒有足夠的電 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接受來自關(guān) 鍵設(shè)備的請求。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)管理器接受來自關(guān)鍵耗電設(shè)備的請求而不影響網(wǎng)絡(luò)的可靠 性。
[0101] 在步驟640,微電網(wǎng)管理器把來自關(guān)鍵耗電設(shè)備的請求或?qū)τ诜顷P(guān)鍵耗電設(shè)備 (已被停止）的要求放置在請求隊(duì)列中。微電網(wǎng)管理器可以首先把請求放置在隊(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)送拒絕該請求的消息。如果微電網(wǎng)管理器是把來自非關(guān)鍵耗電設(shè)備的用電請求放置到 電力請求隊(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 請求放置在用電請求的隊(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)備提供的電力的請求。 在實(shí)施例中，請求可從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 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 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)備原來是從之前沒有運(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)備提供電力的請求利用任何改變來估計(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 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 接性模型并通過分析由微電網(wǎng)管理器監(jiān)視和控制的供電設(shè)備來處理該請求。微電網(wǎng)管理 器基于電氣特性可以確定有超過閾值的發(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)提供商可以提供來執(zhí)行本文所描述的過 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的。在此使用的術(shù)語的選擇是為了 最佳地解釋各實(shí)施例的原理、實(shí)際應(yīng)用或?qū)κ袌鲋写嬖诘募夹g(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
【公開日】2015年4月15日 申請日期: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 申請人:國際商業(yè)機(jī)器公司