用于发电设备的智能控制系统技术方案

一种用于发电设备的智能互动电力管理控制系统，其提供信息交换，使得设备控制单元能够根据可以随时间变化的可配置方式并且根据环境和发电系统内的可用电力进行操作，以节省能源成本，并且增加安全性。

Intelligent control system for power generation equipment

A method for interactive intelligent power management control system of power equipment, the exchange of information, making the equipment according to the control unit can change over time and can be configured to operate according to the available power environment and power system, in order to save energy costs, and increase security.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于发电设备的智能控制系统相关申请案的交叉引用本申请要求于2015年6月10日提交的标题为“INTELLIGENTCONTROLSYSTEMFORPOWERSUPPLYEQUIPMENT(用于供电设备的智能控制系统)”的美国临时专利申请第62/173,425号的权益，其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及由主控制单元和诸如太阳能控制单元、风力控制单元、发动机型发电机控制单元和备用电池控制单元的设备控制单元组成的智能控制系统，其提供恒定的电力测量和信息，并且与控制单元交换这些资讯，使控制单元能够根据可以随时间变化的可配置电力计划并且根据正在变化的电价规则以及当前的供电和消耗情况来进行操作，以实现向用户的最佳电力递送、节省能源成本、并且增加电力安全性。
技术介绍
最年已引入了很多聪明的解决方案更有效地使用替代能源设备，以更好地补充或替代由供电商提供的传统电力。现在可以使用许多本地和小规模的发电解决方案，如光伏太阳能电池板和风力涡轮机，其可以在特定的条件下提供电力，但是每种都有其内在的局限性。这样的发电系统可以在用户现场安装，并且与传统的供电结合进行操作，从而减少用户从电力网的消耗，或者甚至全部替换传统的供电。另外，当用户电力消耗在某个时候小于正产生的可用电力时，并且如果电力公司允许，有些系统可将剩余电力从用户的发电系统转移到电力网。发电产品的制造商通常提供能够监测特定类型设备的正确操作的控制单元，以使其与电力网同步，并且在一些情况下管理向电力网的电力传送(如果这被允许)。一些控制单元提供可以在本地或通过互联网访问的报告。然而，所有这些功能实际上在所有情况下都限于仅与特定发电产品一起使用，或限于仅由同一制造商制造的产品。市场上并没有允许发电设备与其他现有设备或来自不同制造商的发电设备一起操作的集成解决方案。本地或小型发电市场内的另一个缺点是控制单元的能力，具体来说是其依据电力网成本以及每天和季节性使用时间和其他定制条件综合考虑的一组可变规则来配置设备操作的能力，从而有效分配电力并制作有效节电的定制报告。更详细和具体的报告可以用来支持金融投资，以资助其他本地和小型发电项目。这些缺点使得难以找到有效的和成本低的可以被投资的解决方案来实施，因此大多数住宅和工业用户还没有决定购买替代的能源电力设备。现有技术控制单元可以从特定电力生产设备的发电制造商处获得，并且通常被设计为仅与该设备一起操作。在一些情况下，可获得一些灵活性，允许控制单元还可以与来自竞争对手的类似设备一起操作，例如允许来自不同制造商的柴油发电机由单个控制单元控制。现有技术中的一些控制单元允许本地产生的电力与电力网提供的电力同步。如果具有向电力网提供电力的附件，并且如果与电力公司达成协议，产生本地电力的系统可实现电力流的逆转，使得本地电力可以被注入到电力网。然而，在一些情况下，电力公司拒绝接受本地产生的电力，并要求保证电力不会注入，因为这可能导致过载、频率调节问题和其他问题。虽然大型供电公司和电力公用事业系统通过电力网管理电力的来源和分配，但是当前还没有独立的控制单元系统可以与本地或小型发电系统集成以基于成本比较、每天和季节性使用时间和来自每个发电系统的其他信息并且基于电力公司的电价规则和定价来更有效地管理和控制电力分配，从而确定电力的最佳分配以及实际成本和电力使用效率。现有技术的控制单元在本地供电储备低或不可用时不能控制来自电力网的电力以开启电力，以及在本地电力可用时不能关闭来自电力网的电力，从而防止从本地电源向电力网注入电力。现有技术的大多数控制单元也向用户提供消费报告和其他有用的信息。一些控制单元能够通过互联网连接(如果有的话)传送信息。然而，当前控制单元通常不能考虑由电力公司发行的复杂电价规则和每能源单元的定价。这个缺点防止了控制单元配置系统，以最好地利用电价规则和定价来制作详细的节能报告，该节能报告不仅列出节能量，也列出这些节能所代表的总金额。这意味着，如果用户想知道节省的金额，电力生产报告必须从电力公司收集，并在消费后进行编译和后处理。然而，实际成本节省的准确计算要求电力消耗信息与电力使用时间有正确的关联性，包括电池充电和放电周期，在许多情况下，由于不准确或缺少时间信息，这是不可能的。本专利技术解决了现有技术的这些电力控制单元的缺点，并且提供了基于可用性和每单位能量的成本来优化电力使用的易于集成的系统，以改善本地发电环境内的总体能量效率和电力使用。
技术实现思路
本文描述了由主控制单元和一个或多个设备控制单元(例如太阳能控制单元、风力控制单元、发动机发电机控制单元和/或其他发电控制单元和备用电池控制单元)组成的新的交互式电力管理控制系统。电力管理控制系统允许在主控制单元和设备控制单元之间交换特定于每个设备控制单元的诸如可用电力、电力频率、电力相位和其他测量结果的信息，从而允许主控制单元在任何时间处确定可用发电设备的最佳配置或设定用于电力分配的特定最佳电力计划。最佳配置是基于从设备控制单元接收到的信息、记录的历史使用、高峰时间、季节性考虑，来自其他能源信息资源，如可能影响风力和太阳能发电机输出的天气预报以及用户特定供应条件，如合同资费、最小和最大使用、以及从供电公司收集的其他信息。关于供电条件的所有信息(包括用户可能与供电公司有关的供电合同中的用户特定条款和条件)被用于优化和控制来自电力网以及来自一个或多个发电系统的电力分配。在一些实施方案中，电力管理控制系统可以使用与供电公司合同中的要求有关的信息来控制来自电力网的电力的分配，以设定和维持来自电力网的最小电力使用，从而遵守在合同协议中概述购买需求。使用本专利技术的电力管理系统，从电力网的最小电力使用要求可以基于用户的合同供应的一个数值或百分比来设置和保持，设置出来的可以是一固定电力使用最小设定或可变电力使用设定，所述可变电力使用设定可以基于电力网的当前可用电力容量、环境条件以及可能影响来自电力管理系统内的发电系统的电力输出的其他因素在一天或一年的多个月内期间增加或减少。电力管理系统还可以基于合同要求来控制从用户发电系统回馈到电力网的过剩电力的供应，该合同要求存储于电力公司，并且电力公司可存取该合同，向其有线和无线地传输讯息，包括发电条件的更新以及可能影响或修改用户和供电公司之间的合同条款的可用供应和成本。例如，电力网内的断电可以使电力管理系统将电力传送回电力网，以基于用户的发电系统的可用电力容量在本地提供电力。使用电力管理系统的电力控制还可以基于这些合同要求防止将电力从用户的发电系统传输回电力网。通过使用一组配置档案，每个设备控制单元根据其控制的发电设备，使用本专利技术的电力控制软件应用程序进行配置。该组配置档案具有所有必要的参数以适当地控制和收集来自发电设备的信息。主控制单元系统可以通过使用本专利技术的电力管理软件应用程序被配置为在发电系统内使用。主控制单元和设备控制单元的访问和设置可以通过管理模块来实现，该管理模块可以用来创建管理员用户级别访问和不同类别的附加用户，每个类别都有特定的权限，使访问报告、维护、主控制单元和设备控制单元的电力管理系统配置、用户创建和其他功能性只能授予具有相应管理权限的用户。电力管理控制系统可以根据用户的便利性和安全需求配置为连接到互联网工作或独立隔离工作。允许和阻止本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力管理控制系统，包括：主控制单元；具有集成电路的多个设备控制单元，所述集成电路通过数据连接连接到所述主控制单元，并且将所述多个设备控制单元中的每一个连接到多个供电发电机中的一个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.10 US 62/173,425;2016.05.31 US 15/168,7201.一种电力管理控制系统，包括：主控制单元；具有集成电路的多个设备控制单元，所述集成电路通过数据连接连接到所述主控制单元，并且将所述多个设备控制单元中的每一个连接到多个供电发电机中的一个。2.根据权利要求1所述的电力管理控制系统，其中，所述主控制单元包括电力管理模块，以在可编程网络内同时操作地控制所述多个设备控制单元，以管理来自发电系统内的所述多个供电发电机的电力的分配。3.根据权利要求2所述的电力管理控制系统，其中，所述电力管理模块包括：发电机选择模块；电力网选择模块；电池选择模块；并且其中，所述电力管理模块控制来自所述多个供电发电机、所述电力网和所述电池的电力的贡献。4.根据权利要求3所述的电力管理控制系统，其中，所述主控制单元包括电力监测模块；并且其中，所述电力管理模块利用执行电力消耗、电力成本和电力容量的实时分析的所述电力监测模块来控制来自所述多个供电发电机、所述电力网和所述电池的电力的贡献。5.根据权利要求4所述的电力管理控制系统，其中，所述电力监测模块包括：消耗监测模块，其测量用户现场的电力消耗；成本跟踪器模块，其通过互联网连接接收从所述电力网接收的电力的每单位时间的能量成本，以及接收来自所述多个供电发电机中的每一个的电力的每单位时间的能量成本；电力跟踪器模块，其接收来自与所述多个供电发电机中的每一个连接的所述多个设备控制单元中的每一个的电力容量数据；并且其中，所述电力监测模块确定来自所述供电发电机的电力的实时成本。6.根据权利要求5所述的电力管理控制系统，其中，所述电力管理模块通过基于所述多个供电发电机、所述电力网和所述电池当中具有每单位时间最低能量成本的那一个选择供应电力，以优化能量使用。7.根据权利要求6所述的电力管理控制系统，其中，所述电力管理模块将来自所述供电发电机中的至少一个的电力注入到所述电力网。8.根据权利要求6所述的电力管理控制系统，其中，所述电力管理模块暂时断开所述发电系统与所述电力网，以防止来自所述发电系统的电力注入到所述电力网。9.根据权利要求2所述的电力管理控制系统，其中，所述电力管理模块使用最小电力使用变量来设定阈值，以当所述发电系统连接到所述电力网时确保来自所述电力网的电力的最小消耗。10.根据权利要求5所述的电力管理控制系统，其中，所述主控制单元包括报告产生器，以产生使用报告，所述使用报告包括：所述多个供电发电机中的每一个的容量；任何电力切换时的时间；每单位时间的能源成本；发电成本；以及在任何时刻实现的节省成本。11.根据权利要求10所述的电力管理控制系统，其中，所述主控制单元包括电力计划模块，所述电力计划模块从使用所述报告产生器编译的数据实现可配置的电力计划，以根据至少下述条件当中的一项来控制电力的供应，以使能源节省最大化：所述多个供电发电机中的每一个的可用容量、每单位时间能量成本、一天中的时间期间的峰值使用、一年中的季节、断电时的可用电力，以及用户的舒适性和安全性。12.根据权利要求2所述的电力管理控制系统，其中，所述主控制单元包括管理模块，为了不支付费用，所述管理模块在所述可编程网络内同时减少或停用所述多个供电发电机中的一个或多个的电力输出。13.根据权利要求1所述的电力管理控制系统，其中，所述多个设备控制单元中的每一个包括：管理模块；设备配置模块；发电模块；电力监测模块；以及设备报告产生器。14.根据权利要求13所述的电力管理控制系统，其中，所述设备配置模块将所述多个设备控制单元中的每一个各自配置成所述多个供电发电机中的特定供电发电机，以控制和收集来自所述特定供电发电机的数据。15.根据权利要求14所述的电力管理控制系统，其中，所述发电模块基于所述主控制单元的命令控制来自受控的所述特定供电发电机的电力的供应。16.根据权利要求14所述的电力管理控制系统，其中，所述设备控制单元的所述电力监测模块包括：成本跟踪器模块，其通过互联网连接接收被控制的所述特定供电发电机的每单位时间能量成本；电力跟踪器模块，其测量至少电压、电流、电力使用、最大和最小电力输出以及与被控制的所述特定供电发电机有关的信息当中的其中一项。17.根据权利要求16所述的电力管理控制系统，其中，所述设备报告产生器编译来自被控制的所述特定供电发电机的数...

【专利技术属性】
技术研发人员：坦纳查·波奇纳，
申请(专利权)人：清洁未来能源有限公司，
类型：发明
国别省市：泰国,TH