分级电力控制系统技术方案

本发明专利技术涉及分级电力控制系统。本发明专利技术一实施例的分级电力控制系统，与云服务器连接，且包括：第一微电网单元，具有第一ESS和第一负载，第一ESS具有UPS结构，通过第一ESS来管理第一负载的电力状态；第二微电网单元，具有第二负载和管理第二负载的电力状态的第二ESS；第三微电网单元，具有第三负载；应急单元，具有追加ESS和追加应急发电机，追加ESS具有UPS结构，应急单元选择性地与第二微电网单元连接；中间件服务器，与第一微电网单元至第三微电网单元以及应急单元进行通信；以及综合控制系统，通过中间件服务器来接收第一微电网单元至第三微电网单元的电力供需状态信息，基于接收到的第一微电网单元至第三微电网单元的电力供需状态信息，建立综合运转计划。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分级电力控制系统
本专利技术涉及分级电力控制系统。
技术介绍
储能系统(EnergyStorageSystem)是将产生的电力存储于包括发电厂、变电站以及输电线等在内的各个连接系统之后，在需要电力时，通过选择性地且有效地使用，来提高能效的系统。在储能系统中，若通过对在时间段和季节上具有较大变化的电力负载进行平均来提高整体负载率，则能够降低发电成本，并削减扩建电力设备所需的成本和运营成本等，从而能够降低电费并节约能源。这种储能系统安装并应用于电力系统中的发电、输电和配电、电力用户，并且用作频率调整(FrequencyRegulation)、稳定使用可再生能源的发电机输出、降低峰值负载(PeakShaving：调峰)、使负载平均(LoadLeveling)、应急电源等功能。储能系统根据存储方式主要分为物理储能和化学储能。作为物理储能有利用抽水发电、压缩空气存储、飞轮等的方法，作为化学储能有使用锂离子电池、铅酸电池、钠硫电池等的方法。但是，现有的储能系统存在如下问题：无法使直接管理的地区(例如，微电网(microgrid)单位)或建筑物的电力状态，与相邻的地区或建筑物的电力状态关联，来统一进行管理。因此，存在如下问题：即便是相邻的地区或建筑物，也因为峰值控制时机彼此不同，而需要用于控制各个地区或建筑物的电力供需状态的彼此不同的单独的发电计划。另外，现有的储能系统存在如下问题：需要自己解决所管理的地区(例如，微电网(microgrid)单位)或建筑物的电力问题。因此，还存在如下的问题：在该能量系统不具备UPS(UninterruptiblePowerSupply，不间断电源供应)结构而不能进行不间断供电或该地区或建筑物不具备应急发电机(例如，柴油发电机)的情况下，当在该地区或建筑物发生断电或电力不足的问题时，难以自己解决该问题。此外，还存在如下的问题：在特定地区或建筑物中没有诸如储能系统的能源管理体系的情况下，当该地区或建筑物发生断电或电力不足的问题时，难以自己解决该问题。
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的目的在于，提供一种能够基于至少一个微电网单元(MicrogridCell)的电力供需状态，建立最佳的综合运转计划的分级电力控制系统。本专利技术的目的还在于，提供一种当在普通单元(NormalCell)发生断电或内部的负载处于电力不足状态时，将该普通单元临时变为高级单元(PremiumCell)，由此能够解决电力供需不足的问题的分级电力控制系统。本专利技术的目的还在于，提供一种当在虚拟单元(VirtualCell)发生断电或内部的负载处于电力不足状态时，通过临时对该虚拟单元追加ESS功能，由此能够解决电力问题的分级电力控制系统。本专利技术的目的并不限定于以上提及到的目的，能够通过以下的记载理解未被提及到的本专利技术的其他目的和优点，并通过专利技术的实施例会进一步清楚理解。另外，将容易理解，可通过权利要求书表示的方法以及其组合来实现本专利技术的目的和优点。解决课题的技术方案为了达成上述目的，本专利技术一实施例的分级电力控制系统，其与云服务器连接，其包括：第一微电网单元，具有第一ESS(EnergyStorageSystem，储能系统)和第一负载，第一ESS具有UPS(UninterruptiblePowerSupply，不间断电源供应)结构，通过第一ESS来管理第一负载的电力状态；第二微电网单元，具有第二负载和管理第二负载的电力状态的第二ESS；第三微电网单元，具有第三负载；应急单元，具有追加ESS和追加应急发电机，追加ESS具有UPS结构，应急单元选择性地与第二微电网单元连接；中间件服务器(middlewareserver)，与第一微电网单元至第三微电网单元以及应急单元进行通信；以及综合控制系统，通过中间件服务器来接收第一微电网单元至第三微电网单元的电力供需状态信息，基于接收到的第一微电网单元至第三微电网单元的电力供需状态信息，建立综合运转计划。在第二微电网单元发生电力问题时，所述综合控制系统，基于从中间件服务器接收到的第二微电网单元的电力供需状态信息，计算第二微电网单元的不足电量，并确定供电量值，生成包含关于所确定的供电量值的信息的控制信号，通过中间件服务器来向应急单元提供所生成的控制信号，连接应急单元和第二微电网单元。提供给所述应急单元的控制信号，传递到追加ESS和追加应急发电机，追加ESS基于控制信号，不间断地向第二负载供电，追加应急发电机基于控制信号，向第二负载供电，追加ESS和追加应急发电机基于控制信号彼此联动并被驱动。所述第一微电网单元还包括检测第一负载的电力状态的第一传感器，第二微电网单元还包括检测第二负载的电力状态的第二传感器，第三微电网单元还包括检测第三负载的电力状态的第三传感器，第一传感器至第三传感器分别检测第一负载至第三负载的电力状态，并向云服务器发送。所述云服务器，从外部接收气候数据和电力相关数据中的至少一种，综合分析从第一传感器至第三传感器接收到的第一负载至第三负载的电力状态、和从外部接收到的气候数据以及电力相关数据中的至少一个，并将分析结果提供给中间件服务器。所述中间件服务器将从云服务器接收到的分析结果提供给综合控制系统，综合控制系统基于从中间件服务器接收到的分析结果，预测第一微电网单元至第三微电网单元各自的运转计划。所述云服务器将从第一传感器至第三传感器接收到的第一负载至第三负载的电力状态提供给中间件服务器，中间件服务器将从云服务器接收到的第一负载至第三负载的电力状态提供给综合控制系统，综合控制系统对从中间件服务器接收到的第一负载至第三负载的电力状态与综合运转计划进行比较，并基于比较结果，调整综合运转计划。所述第一微电网单元还包括：应急发电机；建筑物关联电力系统，具有第一分散电源系统；以及第一EMS(EnergyManagementSystem：能源管理系统)，控制应急发电机、建筑物关联电力系统以及第一ESS，第二微电网单元还包括：第二分散电源系统，通过与第二ESS连接而被驱动；以及第二EMS(EnergyManagementSystem：能源管理系统)，控制第二ESS和第二分散电源系统。所述建筑物关联电力系统还包括BEMS(BuildingEnergyManagementSystem：建筑能源管理系统)、与BEMS进行通信的配电板、与BEMS进行通信的BAS(BuildingAutomationSystem：楼宇自动化系统)，与BAS连接的空调系统、与BAS连接的第一分散电源系统、与BAS连接的第三ESS，BEMS通过BAS控制空调系统、第一分散电源系统以及第三ESS中的至少一方，来降低峰值负载。所述综合控制系统通过中间件服务器来接收电力供需状态信息，电力供需状态信息包含从第一EMS接收的第一电力供需状态信息和从第二EMS接收的第二电力供需状态信息，第一电力供需状态信息包含能够在第一微电网单元产生的电量信息、需要的电量信息、以及第一ESS的运营计划信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分级电力控制系统，与云服务器连接，其中，所述分级电力控制系统包括：/n第一微电网单元，具有第一ESS和第一负载，所述第一ESS具有UPS结构，通过所述第一ESS来管理所述第一负载的电力状态；/n第二微电网单元，具有第二负载和管理所述第二负载的电力状态的第二ESS；/n第三微电网单元，具有第三负载；/n应急单元，具有追加ESS和追加应急发电机，所述追加ESS具有UPS结构，所述应急单元选择性地与所述第二微电网单元连接；/n中间件服务器，与所述第一微电网单元至所述第三微电网单元以及所述应急单元进行通信；以及/n综合控制系统，通过所述中间件服务器来接收所述第一微电网单元至所述第三微电网单元的电力供需状态信息，基于接收到的所述第一微电网单元至所述第三微电网单元的电力供需状态信息，建立综合运转计划。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171128 KR 10-2017-0159938;20171128 KR 10-2017-011.一种分级电力控制系统，与云服务器连接，其中，所述分级电力控制系统包括：
第一微电网单元，具有第一ESS和第一负载，所述第一ESS具有UPS结构，通过所述第一ESS来管理所述第一负载的电力状态；
第二微电网单元，具有第二负载和管理所述第二负载的电力状态的第二ESS；
第三微电网单元，具有第三负载；
应急单元，具有追加ESS和追加应急发电机，所述追加ESS具有UPS结构，所述应急单元选择性地与所述第二微电网单元连接；
中间件服务器，与所述第一微电网单元至所述第三微电网单元以及所述应急单元进行通信；以及
综合控制系统，通过所述中间件服务器来接收所述第一微电网单元至所述第三微电网单元的电力供需状态信息，基于接收到的所述第一微电网单元至所述第三微电网单元的电力供需状态信息，建立综合运转计划。


2.根据权利要求1所述的分级电力控制系统，其中，
在所述第二微电网单元发生电力问题时，
所述综合控制系统，
基于从所述中间件服务器接收到的所述第二微电网单元的电力供需状态信息，计算所述第二微电网单元的不足电量，并确定供电量值，
生成包含关于所确定的供电量值的信息的控制信号，
通过所述中间件服务器来向所述应急单元提供所生成的所述控制信号，
连接所述应急单元和所述第二微电网单元。


3.根据权利要求2所述的分级电力控制系统，其中，
提供给所述应急单元的所述控制信号，传递到所述追加ESS和所述追加应急发电机，
所述追加ESS基于所述控制信号，不间断地向所述第二负载供电，
所述追加应急发电机基于所述控制信号，向所述第二负载供电，
所述追加ESS和所述追加应急发电机基于所述控制信号彼此联动并被驱动。


4.根据权利要求1所述的分级电力控制系统，其中，
所述第一微电网单元还包括检测所述第一负载的电力状态的第一传感器，
所述第二微电网单元还包括检测所述第二负载的电力状态的第二传感器，
所述第三微电网单元还包括检测所述第三负载的电力状态的第三传感器，
所述第一传感器至所述第三传感器分别检测所述第一负载至所述第三负载的电力状态，并向所述云服务器发送。


5.根据权利要求4所述的分级电力控制系统，其中，
所述云服务器，
从外部接收气候数据和电力相关数据中的至少一种，
综合分析从所述第一传感器至所述第三传感器接收到的所述第一负载至所述第三负载的电力状态、和从所述外部接收到的所述气候数据以及电力相关数据中的至少一种，
将所述分析的结果提供给所述中间件服务器。


6.根据权利要求5所述的分级电力控制系统，其中，
所述中间件服务器将从所述云服务器接收到的所述分析的结果提供给所述综合控制系统，
所述综合控制系统基于从所述中间件服务器接收到的所述分析的结果，预测所述第一微电网单元至所述第三微电网单元各自的运转计划。


7.根据权利要求4所述的分级电力控制系统，其中，
所述云服务器将从所述第一传感器至所述第三传感器接收到的所述第一负载至所述第三负载的电力状态提供给所述中间件服务器，
所述中间件服务器将从所述云服务器接收到的所述第一负载至所述第三负载的电力状态提供给所述综合控制系统，
所述综合控制系统对从所述中间件服务器接收到的所述第一负载至所述第三负载的电力状态与所述综合运转计划进行比较，并基于所述比较的结果，调整所述综合运转计划。


8.根据权利要求1所述的分级电力控制系统，其中，
所述第一微电网单元还包括：应急发电机；建筑物关联电力系统，具有第一分散电源系统；以及第一EMS(EnergyManagementSystem)，控制所述应急发电机、所述建筑物关联电力系统以及所述第一ESS，
所述第二微电网单元还包括：第二分散电源系统，通过与所述第二ESS连接而被驱动；以及第二EMS(EnergyManagementSystem)，控制所述第二ESS和所述第二分散电源系统。


9.根据权利要求8所述的分级电力控制系统，其中，
所述建筑物关联电力系统还包括BEMS(BuildingEnergyManagementSystem)、与所述BEMS进行通信的配电板、与所述BEMS进行通信的BAS(BuildingAutomationSystem)、与所述BAS连接的空调系统、与所述BAS连接的所述第一分散电源系统、以及与所述BAS连接的第三ESS，
所述BEMS通过所述BAS控制所述空调系统、所述第一分散电源系统以及所述第三ESS中的至少一方，来降低峰值负载。


10.根据权利要求8所述的分级电力控制系统，其中，
所述综合控制系统通过所述中间件服务器来接收所述电力供需状态信息，
所述电力供需状态信息包含从所述第一EMS接收的第一电力供需状态信息和从所述第二EMS接收的第二电力供需状态信息，
所述第一电力供需状态信息包含能够在所述第一微电网单元产生的电量信息、需要的电量信息、以及所述第一ESS的运营计划信息中的至少一种，
所述第二电力供需状态信息包含能够在所述第二微电网单元产生的电量信息、需要的电量信息、以及所述第二ESS的运营计划信息中的至少一种。


11.根据权利要求8所述的分级电力控制系统，其中，
所述综合控制系统通过所述中间件服务器将所述综合运转计划提供给所述第一EMS和所述第二EMS，
所述第一EMS基于通过所述中间件服务器接收到的所述综合运转计划，调整所述第一微电网单元的电力供需计划，
所述第二EMS基于通过所述中间件服务器接收到的所述综合运转计划，调整所述第二微电网单元的电力供需计划。


12.一种分级电力控制系统，与云服务器连接，其中，所述分级电力控制系统包括：
第一微电网单元，具有第一ESS和第一负载，所述第一ESS具有UPS结构，通过所述第一ESS来管理所述第一负载的电力状态；
第二微电网单元，具有第二负载和管理所述第二负载的电力状态的第二ESS；
第三微电网单元，具有第三负载；
第四微电网单元，具有第四负载和管理所述第四负载的电力状态的第三ESS；
应急单元，包括具有UPS结构的追加ESS以及追加应急发电机，所述应急单元选择性地与所述第二微电网单元和所述第四微电网单元中的至少一方连接；
中间件服务器，与所述第一微电网单元至所述第四微电网单元以及所述应急单元进行通信；以及
综合控制系统，通过所述中间件服务器来接收所述第一微电网单元至所述第四微电网单元的电力供需状态信息，基于接收到的所述第一微电网单元至所述第四微电网单元的电力供需状态信息，建立综合运转计划。


13.根据权利要求12所述的分级电力控制系统，其中，
在所述第二微电网单元和所述第四微电网单元发生电力问题时，
所述综合控制系统，
基于从所述中间件服务器接收到的所述第二微电网单元的电力供需状态信息，计算所述第二微电网单元的不足电量，并确定第一供电量值，
基于从所述中间件服务器接收到的所述第四微电网单元的电力供需状态信息，计算所述第四微电网单元的不足电量，并确定第二供电量值，
生成包含关于所确定的第一供电量值的信息的第一控制信号、和包含关于所确定的第二供电量值的信息的第二控制信号，
通过所述中间件服务器，将所生成的所述第一控制信号和第二控制信号提供给所述应急单元，
将所述应急单元连接到所述第二微电网单元和所述第四微电网单元。


14.根据权利要求13所述的分级电力控制系统，其中，
提供给所述应急单元的所述第一控制信号和所述第二控制信号，传递到所述追加ESS和所述追加应急发电机，
所述追加ESS基于所述第一控制信号和所述第二控制信号，分别向所述第二负载和所述第四负载不间断地供电，
所述追加应急发电机基于所述第一控制信号和所述第二控制信号，分别向所述第二负载和所述第四负载供电，
所述追加ESS和所述追加应急发电机基于所述第一控制信号和所述第二控制信号彼此联动并被驱动。


15.一种分级电力控制系统，与云服务器连接，其中，所述分级电力控制系统包括：
第一微电网单元，具有第一ESS和第一负载，所述第一ESS具有UPS结构，通过所述第一ESS来管理所述第一负载的电力状态；
第二微电网单元，具有第二负载和管理所述第二负载的电力状态的第二ESS；
第三微电网单元，具有第三负载；
应急单元，具有追加ESS，并且所述应急单元选择性地与所述第三微电网单元连接；
中间件服务器，与所述第一微电网单元至所述第三微电网单元以及所述应急单元进行通信；以及
综合...

【专利技术属性】
技术研发人员：元盛河，
申请(专利权)人：LS电气株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR