一种电力负载管理系统，以及一种以受控方式使用多种远程电源的方法，使得聚合系统有能力补偿关键的电力公司高峰电需求时期，从而防止严重、有害的电力短缺和中断问题。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及公用事业公司(utility)高峰需求管理领域，用于减少停 电(blackout)、电压不足(brownout)和其它公用事业电力系统风险，以及 用于提供持续的电力、增加的可靠性以及附加的储备容量余量，而无需昂 贵且不利于环境的附加的输送、分配或发电资源。
技术介绍
电是特殊的商品，因为其不易存储，且通常从其产生到消费仅有极短 的时间。由于这些原因，因此电的成本高度依赖于由在使用时负载的变化 所引起的发电、输送以及分配系统约束。电力产业受到电需求负载可变性的阻碍，电需求负载可变性在关键时 期可导致电力消耗高峰，这危胁发电和输送系统的完整性。这些紧急情形 可导致受限制的容量事件(即电压不足)和/或中断(即停电)。通常，当增加新的发电站(或其它辅助服务设备)以满足需求时，本 地用户变得依赖于该必须运行系统资源的工作。辅助服务设备分类成计 划设备(容量，能量)，系统控制和调度(dispatch)设备，无功电源和电压 控制i殳备(reactive supply and voltage control device )，能量不均l^i殳备，运行储备、调整和频率响应设备。而且，这些系统资源的存在经常在本地 区之外产生不期望的失真，这对较大系统的其它部分可产生巨大的拥塞效 应。再者，这会产生多米诺效应，重复地要求更多本地化的必须运行发电机以及其它减轻系统i殳备(mitigating system device)来满足高峰需 求。让所述系统的任何部分在必须运行条件下工作可进一步推进市场价格 以^S^行操纵(emission manipulation )。然而对于这种威胁，传统的反应是建设更大的发电、输送及分配系统 容量，这种行为已变得代价高昂，从而导致在研究更加快速、经济且有利 于环境的方案方面的实现滞后。目前，实现更大负载均衡(高峰降低)的 过程包^i殳计用于影响消费者电力消耗的可变费率鼓励及抑制措施。尽管 不太成功，但是这些努力被设计用于避免高峰并填补消耗低点。通过建设 小的发电单元以满足基本负载增长和作为调峰电站的实践，该过程还被扩 大。同样，单独的独立电力生产产业已经得到^A,增加了供应侧发电和 辅助能源服务的混合。有助于电力服务网络的元件数量已变得复杂并且带 来自身的一组电力管理问题。尽管对更多电力的寻求是显然的，但最重要 的是管理近期即将上线的许多较小系统的手段。该趋势的一个示例是强调 可再生的但通常零星存在的源，比如太阳能和风力农场，其进一步增加了 能源以及能量传递管理过程的复杂性。图1示出了典型的市售不间断电源10。 UPSi史备12以在线方式连接 到电网11和负载13上。许多UPS系统使用可替代、可充电的内部电池， 如果电网电源扰动或中断，则从该电池向负栽提供大量不间断电力。对于 电池型UPS,如果电网电源在电池电力^ ^前未恢复，则负栽将经受 电力中断。大多数UPS系统还包括数据端口 14，可利用软件对该端口进 行配置，以便有序地关断负载。在电网扰动或中断期间，从UPS到负载 的关断指令是响应于不再能支持所附着的负载的电池。从完全被充电到关 断指令的时间是UPS系统的最大运行时间。UPS的运行时间取决于电池容量(或针对非电池系统的燃料供应) 以及所附着负载的能量消耗速率。对于电池型UPS系统，UPS系统包括电池充电器， 一旦电网电力恢复，则使内部电池返回到已充电状态。完全放电的电池典型地需要2-6小时来达到卯％的容量。在决定购买时，运行 时间是决定因素，因此对于正确地确定UPS系统的整个生命周期是很关 键的。对于电池型UPS系统，电池是运行时间降级的主要根源，因此其被设计成易于替换。UPS电池在正常情况下通常持续4-6年。我们知道在 i午多商业电池型UPS系统上见到的电池水平指示器是非常不准确的，例 如其指示可用的运行时间有几小时，而实际上可能仅有几分钟。
技术实现思路
本专利技术涉及包括电力管理系统的系统和方法，该电力管理系统被设计 成通过经由广域通信网络来远程控制电力被管理的站点，从而补偿在大范 围的电力网络上的负载不均衡。本专利技术的实施例加强了所安装的多种较小 远程电源，以支持在电需求高峰或者要求选择辅助服务期间给定的电力负 载。本专利技术的实施例能够管理多种可用电能的源。这通过监视矩阵以及特 殊的高速计算分析来完成，从而控制远程UPS电源。因此，本专利技术的实 施例控制巨大阵列的较小电源单元，以便减小负载不均衡的危害，而无需 安装附加的发电机。这导致更为有效且可靠地执行电服务系统，其使用更 少的昂贵的必须运行，，设备。本专利技术的实施例可涉及大型电网以及微电网，比如到校园以及各个家 庭和建筑物的电网。例如，未连接到电网但有风力或太阳能(光电)发电 机来给住宅供电的家庭可以使用本专利技术的实施例在风或阳光有异常减弱 时给关键系统(例如，计算机、安全设施、冰箱等)供电。在该上下文中， 电网(grid)为家用布线网络。本专利技术的实施例利用存储在不间断电源(UPS)系统内的能量以补偿 电网上的高峰电力问题，所述系统目前用于保证关键电设备的连续操作。 这种电源确保可用，并且其成本对于它们在线路中断期间维持电力流所体 现的价值来说是合理的。然而，除了在罕见的线路电源(line power)故 障期间有必要之外，这种系统很少用来提供电力，从而浪费了可更为经常 地应用于重要的负载均衡功能的有价值的存储资源。本专利技术的实施例通过 以各种形式控制这种存储来利用这种潜能。本专利技术的实施例涉及集成电力管理和UPS (不间断电源)系统。该 集成电力管理和UPS系统提供两个功能。第一功能是标准的UPS功能， 即当AC电网电力不可用时，提供电力给附着的负载。第二功能是针对电 网补偿(gridoffset),利用远程控制提供负载和本地电力管理功能。电网 补偿是使用UPS设备来除去(off-load)或者减少通常由电网提供的电力的情形，无论该电力是从本地还是从远端源供应，从而提供电网补偿支持而没有设备负载电力供应中断。换句话说，电网补偿是使用UPSiMi:行 本地负载(从而减少了对电网的需求)和/或向电网拔 洪电力的情况。应注意，容量典型地以VA或伏特乘安培来表达，可用于电网补偿的容量不 能大于UPS的有效运行时间，其中UPS的有效运行时间由电池大小和/ 或UPS的燃料量确定。电网补偿是可能的，因为结4殳备负载的电力由电 网AC电力和从本地UPS能量源供应的本地电力来支持。另外，当电池 作为电源时，对于何时或多少电网AC电力用于补充本地UPS能量电源， 负栽和电力供应管理完全受制，以避免由于UPS电池再充电而产生新的 负载尖峰。本专利技术的实施例使电网补偿小于UPS的可用运行时间，因此UPS系 统中总是有一些电力可用。如果电网补偿支持等于储^l^运行时间，则对于 应急事件，例如实际的电力中断，没有UPS容量可用。这是有问题的， 因为UPS系统的最初意图就是针对应急事件。这样，在针对意外的电网 中断执行电网补偿后，可能立刻就没有可用的UPS电池电力了。因此， 本专利技术的实施例在UPS中保持应急储备电力可用，使得电网补偿运行时 间减去应急储备时间等于电网补偿支持时间，或者(RT-CRT=GOST )。 本专利技术的实施例允许电网管理者和/或U本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于管理负载的电力管理系统，包括：到电源网络的连接；到备用电源的连接，其中所述备用电源连接在所述电源网络和所述负载之间；以及控制器，其使所述负载接收来自于所述电源网络的减小了一定量的电力，并使所述备用电源将所述量的电力提供给所述负载。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-6-17 60/692,0621.一种用于管理负载的电力管理系统，包括到电源网络的连接；到备用电源的连接，其中所述备用电源连接在所述电源网络和所述负载之间；以及控制器，其使所述负载接收来自于所述电源网络的减小了一定量的电力，并使所述备用电源将所述量的电力提供给所述负载。2. 如权利要求l所述的系统，其中所述控制器操作用于使所述负载 接收来自于所述电源网络的电力，该电力在所述电源网络上的电力消耗高 峰时期减小了一定量。3. 如权利要求l所述的系统，还包括通信网络，其将所述电源网络和所述备用电源连接到所述控制器。4. 如权利要求3所述的系统，其中所述通信网络为互联网。5. 如权利要求3所述的系统，其中所述通信网络为所述电源网络。6. 如权利要求3所述的系统，其中所述通信网络为建筑物布线。7. 如权利要求3所述的系统，其中所述通信网络为广域网络。8. 如权利要求3所述的系统，其中所述通信网络为专有网络。9. 如权利要求3所述的系统，其中所述通信网络包括 至少一个陆地无线^L器銜洛。10. 如权利要求3所述的系统，其中所述通信网络包括 至少一个非陆地卫星銜洛。11. 如权利要求l所述的系统，其中所述备用电源为下述之一可再充蓄电池、液体或气体燃料往复式引擎发电机单元、液体或气体 燃料涡轮引擎发电机单元、燃料电池、流电池、飞轮以及其它可再充能量 存^i殳备。12. 如权利要求l所述的系统，其中所述控制器按照如下之一操作 人工操作员；自动化的非人工操作员；以;5LA工和非人工操作员的组13. 如权利要求l所述的系统，其中所述负载为下述之一 建筑物的计算机系统、照明系统、电子设备以及电负载。14. 如权利要求l...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗兰舍特勒，詹姆士德特默斯，
申请(专利权)人：最优许可公司，
类型：发明
国别省市：BS[巴哈马]
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