响应负载监测系统和方法

专利名称：响应负载监测系统和方法
技术领域：
本发明涉及用于监测耦合到电力网络、向其提供动态需求响应的响应负载的工作的响应负载监测系统。此外，本发明还考虑用于监测在向电力网络提供动态需求响应的过程中使用的电力消耗装置的动态需求响应的方法。此外，本发明涉及机器可读数据存储介质上记录的软件产品，软件产品可在用于实施前述方法的计算硬件上执行。
背景技术：
电气系统包括发电机、电力消耗装置和将发电机耦合到电力消耗装置的电力网络。常常将电力网络称作“电网”。在工作中，从发电机提供的电力输出可以暂时波动，电力消耗装置展现的电力需求也可以暂时变化。结果是，交流频率和交流电压大小是对波动敏感的电力网络中的参数。这种波动会对于向其呈现潜在不可预测电源供给频率和/或电源电势的消费者导致问题。此外，电力网络的运营商还具有确保将从标称中心频率的电源供给频率偏移保持在认同限制内(例如，在以50. OHz为标称中心频率的情况下49. 5Hz至 50. 5Hz的范围中)的义务。电力消耗装置会在提供有从它的标称电势和频率非常偏离的电源供给时潜在地故障，具有灾难性后果。这种控制在发电机采用根据改变天气情况而容易广泛波动(例如，作为变化云层和/或阵风的函数)的风轮机能量技术和/或太阳能辐射(光伏)可再生能量技术时变得较难以取得。额外复杂提高是某些类型的发电机(例如，燃煤电站和核电厂)不能在没有向环境中倾泄过量能量作为余热的情况下迅速调整它们的输出电力，这是无吸引力的商业选项。虽然多年来已知了选择性地控制电力网络以便在正常情况下协助将来自发电机的电供给的大小与电力消耗装置呈现的需求的大小匹配，但电力网络的这种控制常常不能处理电力的供给和需求的大的不匹配；会在使未预期数量的空气调节单元基本上同时进入工作中时作为事故和/或极端天气情况的结果出现这种突然非常不匹配。当电力网络的控制无法维持时，会如在美国偶尔体验和在第三世界国家中频繁遭遇的一样出现停电。结果是，提出了应当将电力网络实施为“智能网格”，例如，如以V2Green公司，西雅图，美国命名为所有者的公开美国专利申请US2009/0200988A1 "Power Aggregation System for Distributed Electrical Resources”中所述。该专利申请描述如下方法建立与连接到电力网络的多个电学资源中每个电学资源的通信连接、以及接收来自电力网络运营商的能量生成信号以便根据能量生成信号控制被电力网络充电的大量电学资源。耦合到电力网络的智能装置响应于电力网络上的聚集负载响应调整它们的电力消耗以协助稳定电力网络的工作。这种响应不仅使得电力网络较容易控制，而且使得电力网络能够接收来自遭受较多输出波动的各种各样电力提供者(例如，来自小型达里厄风轮机和/或太阳能电池(各种国内地点和/或近海浪能量生成设施处分布的光伏面板)的阵列)的电力。实践中发生的问题是如何在协助提供电力网络的智能调节时调适和监测不同类型电力消耗装置的性能，即，提供“动态响应”服务。这种调适和监测在试图稳定电力网络的工作、以及监测这种装置是否正提供智能调节时有益。虽然可以基于历史测量电力网络特性在计算硬件上仿真电力网络，但这种仿真在考虑现代电力网络的众多复杂性的情况下未可靠地提供向电力网络提供动态响应的智能电学负载性能的真实指示。
商业电力网络运营商提供服务从发电机向电力消耗装置输送电力。现在实践是这些电力网络运营商支付电力调节公司以提供电网络稳定服务，即，提供“动态响应”服务。威尔士的迪诺维克处的抽吸水能量储存设施提供这种“动态响应”服务的示例。在此示例储存设施中，使用低电需求的时段中发电机提供的过量能量从较低储池向较高储池抽吸水。在高电需求的时段中，允许抽吸的水经由传统水力发电涡轮从上方储池流动到下方储池以迅速生成额外电力以协助使突然额外电需求与电力网络匹配。此设施情况下的优点是可以很迅速调整从上方储池流动到下方储池的水以提供电力的相应迅速可调整供给。然而，此设施情况下的问题是用来从下方储池向上方储池抽吸水的能量在水然后从上方储池流动到下方储池时只部分地可回收。换言之，虽然此抽吸水储存设施提供有用动态电力稳定响应， 但它相对较低能效并具有这种低效对应的向大气中额外释放二氧化碳的相关联潜在惩罚。
在公开的美国专利No. US 4819180中，描述了用于调节向其中每个用户具有可变的电力消耗需求的不同商业和住宅用户传递的电力的方法和系统，存在通过公用设施向每个用户传输电力的电力源和从公用设施向每个用户传输以修改每个用户消耗的电力的公用设施控制信号。该方法包括测量选定实时间隔上每个用户的电力消耗、以及将每个用户进行的电力消耗修改与该时间间隔上每个用户的电力消耗测量直接有关的量。该方法不涉及生成商业或住宅用户电力消耗特性的任何参数化模型。发明内容
应明白，并非使用诸如迪诺维克的抽吸水储存设施来提供电力网络稳定响应，更加优选地是电力消耗装置本身用于提供动态负载响应；这比使用抽吸水储存设施或类似类型的专用能量储存设施更加高能效和可以潜在地提供更快的需求响应。虽然可以根据其上方和下方储池中水位相对较容易地监测从抽吸水储存设施可得的稳定容量，但难以估算这种响应负载容量围绕电力网络广泛分布时(例如，作为众多国内装备实施稳定容量时)可得的响应负载容量的大小。可以潜在地基于这种国内装备的销售量做出响应负载容量的估算，但是这并非如下这种保障这种响应容量实际上在需要响应负载稳定时的任何给定时间示例可得，例如，以避免具有潜在灾难性后果的停电的出现。因而发生验证电力消耗装置 (例如，作为国内装备实施)以可操作方式向电力网络运营商提供的“需求响应”服务的问题；对于金融和碳核算目的这二者以及对于确保足够的“需求响应”服务对于充分稳定的电力网络可得潜在地需要这种验证。
本发明旨在提供对被开发以提供改进响应负载服务的一个或更多个装置的工作进行调适和/或验证的方法。
本发明旨在提供调适一个或更多个装置以提供改进响应负载服务的方法。
根据本发明的第一方面，提供了如所附权利要求1所述的方法提供了用于确定易于由一个或更多个电力消耗装置提供的潜在响应负载电力网络服务的级别的方法，其中，该方法包括
(a)确定一个或更多个电力消耗装置的工作特性；
(b)基于所确定的工作特性开发一个或更多个电力消耗装置的工作的参数化数字模型；以及
(c)使用一个或更多个装置的一组工作规则和数字模型来开发工作机制以便提供响应负载电力网络服务。
本发明具有如下优点一个或更多个装置能够适于通过参数化模型提供改进自主响应负载服务以便协助稳定电力网络的工作和/或减少它的工作成本。
工作成本的这种减少可选地涉及例如与被采用以提供电力网络稳定服务的迅速响应气体点火发电厂相关联的二氧化碳生成的减少。
可选地，一个或更多个装置可操作地用于以自主方式提供响应负载电力网络服务。应该将“自主”解释成意思是相比于从远程地点向装置发送控制信号(例如，从电学供给网络的管理中心或从发电机的管理中心发出的控制信号)的布置而言基于一个或更多个装置处感测的情况局部地对一个或更多个装置控制一个或更多个电力消耗装置的控制。
可选地，该方法包括
(d)将工作机制应用于一个或更多个设备以便提供响应负载电力网络服务。
可选地，实施方法以使得工作的参数化数字模型描述一个或更多个电力消耗装置能够提供响应负载电力网络服务的最完全程度。应该将用语“最完全程度”解释为意思是潜在完全容量，即，通过基于电力消耗装置内发生的参数描述过程使用较准确和较理想容量模型的增进容量。因而，容量模型是描述用于定义一个或更多个电力消耗装置能够提供响应负载电力网络服务的较完全程度的较实际、准确和因此较理想的模型的工作的参数化数字模型。
可选地，该方法包括监测安装之后一个或更多个电力消耗装置的工作特性以便验证它们的响应负载电力网络服务。更可选地，实施该方法以使得经由一个或更多个接口 (例如，专属“ReadM”)装置远程执行一个或更多个装置的监测。
更可选地，实施该方法以使得工作特性的确定包括确定参数α、β、η和T中的至少一个，其中，参数α和β描述一个或更多个装置能够切换通/断的时间预期部分，参数 n描述一个或更多个装置的工作比率，参数τ描述一个或更多个装置的工作循环次数。
可选地，该方法包括如下内容中的至少一个
(a)传送一个或更多个电力消耗装置的可得性以提供负载响应服务；
(b)传送一个或更多个电力消耗装置中储存能量的量；
(c)传送一个或更多个电力消耗装置中剩余的能量储存容量的量和/或实际消耗的量；
(d)传送一个或更多个电力消耗装置能够向电力网络提供和/或实际上正提供的电力负载和/或聚集负载响应的指示；以及
(e)传送一个或更多个电力消耗装置实际上正在工作中从电力网络消耗的绝对电力负载的指示。
可选地，该方法适于使得至少一个以下装置提供响应负载电力网络服务
(a)冰箱；
(b)热水系统；
(c)空气调节系统；
(d)电动和/或插电式混合动力交通工具的充电器；
(e)洗衣机；
(f)洗碗机；
(g)电烤箱；
(h)建筑物的电加热、通风和/或冷却系统。
可选地，该方法进一步包括以下内容中的至少一个
(a)对一个或更多个装置执行标称电力网络电源频率&处的热学模型校准；
(b)执行用以确定一个或更多个装置中的一个或更多个多迅速地响应向一个或更多个装置施加的频率扰动的频率测试；
(c)执行用以确定工作中时一个或更多个装置运用的标称频率&的测试；
(d)执行用以确定向一个或更多个装置提供的电源供给的上和下频率限制以检查与测试规范的符合性的测试；
(e)确定标称中心频率fQ的一个或更多个装置的触发器频率(tarF测试)；以及
(f)通过测量确定一个或更多个装置的交错响应和/或聚集响应。
本发明还旨在提供能够对耦合到一个或更多个电力网络的一个或更多个智能电力消耗装置在工作中呈现的网络稳定响应进行监测的响应负载监测系统。
根据本发明的第二方面，提供了如所附权利要求11所述的系统提供了用于监测和确定经由电力网络耦合到一个或更多个发电机的一个或更多个电力消耗装置提供的响应负载电力网络服务的级别的系统，响应负载服务包括如下内容中的至少一个频率控制、 负载控制，其特征在于，系统包括用于向用于控制和/或监测电力网络工作的数据处理部件传送表明正提供的响应负载服务的信息的通信部件。
本发明是有利的，因为它能够提供增进程度的电力网络监测，例如，以便取得网络工作的改进稳定性和/或效率。
可选地，针对本发明的第一方面，系统适于测量电力消耗装置群提供的响应负载调节服务的值、可得性、持续时间、大小和传递。
根据本发明的第三方面，提供了用于监测和确定经由电力网络耦合到一个或更多个发电机的一个或更多个电力消耗装置提供的响应负载稳定服务的级别的方法，稳定服务包括如下内容中的至少一个频率控制、负载控制，其特征在于，该方法包括
(a)使用通信部件向用于控制和/或监测电力网络工作的数据处理部件传送表明正提供的稳定服务的信息。
根据本发明的第四方面，提供了包括经由电力网络耦合到一个或更多个发电机的一个或更多个响应负载电力消耗装置的分布群的响应负载电力网络控制系统，该系统用于利用动态负载的信息来调度一个或更多个发电机的配置。
根据本发明的第五方面，提供了用于通过经由电力网络耦合到按照本发明第二方面的系统的一个或更多个发电机的一个或更多个响应负载电力消耗装置使用的接口装置 (例如，专属“ReadM”装置)，接口装置(例如，“ReadM”装置)适于将一个或更多个响应负载电力消耗装置的工作传送给数据处理部件以便使得数据处理部件能够监测和/或控制电力网络的工作。
根据本发明的第六方面，提供了用于通过按照本发明第二方面的系统使用的聚集机，聚集机用于实时将一个或更多个电力消耗装置的负载状态相加在一起以提供负载状态的聚集指示。
根据本发明的第七方面，提供了用于估算工作中经由电力网络耦合到一个或更多个发电机的响应负载电力消耗装置群的服务级别的可得性的方法，该方法包括
(a)测量群的子集在制造一个或更多个响应负载电力消耗装置时或在一个或更多个响应负载电力消耗装置的试运行期间或在一个或更多个响应负载电力消耗装置的提供服务期间提供响应负载服务的可得性。
根据本发明的第八方面，提供了通过监测如下内容估算电力消耗装置群的频率响应提供和/或二氧化碳排出节省的方法
(a) 一个或更多个电力消耗装置能够提供响应负载服务的可得时间百分比；
(b) 一个或更多个装置的能量或应用状态特性；以及
(c)应用状态的一个或更多个相关联循环上一个或更多个电力消耗装置的电学消^^ ο
根据本发明的第九方面，提供了用于向布置成将一个或更多个发电机耦合到一个或更多个电力消耗装置的电力网络提供响应负载的电力消耗装置，该装置用于跟踪对提供响应负载服务可得的时间段、该装置提供了响应负载服务的时间段，以及传送关于时间段的信息作为来自该装置的输出。
根据本发明的第十方面，提供了包括经由电力网络耦合到一个或更多个发电机的一个或更多个电力消耗装置的群的系统，其特征在于，一个或更多个电力消耗装置的群用于连续以信号告知和/或记录它们对提供响应负载服务的可得性，这种服务涉及一个或更多个装置是否通、断或正在中间级别工作，以及它们是否对提供服务可得、以及程度。
根据本发明的第十一方面，提供了在按照本发明第九方面的系统中使用BMS警报和/或其它消息以便提供表明从其可以确定响应负载服务可得性和提供的一个或更多个电力消耗装置的改变可得性和/或通/断和/或工作状态的压缩流的方法。
可选地，当实施方法时，将BMS警报和/或其它消息加密以便认证一个或更多个电力消耗装置提供了服务。更可选地，使用私有公有密钥加密来取得这种加密。
可选地，结合本发明的第二方面，该系统用于确定调用服务的事件期间提供的服务的量，其中，通过将装置的样本的实际电学消耗与这些装置的估算消耗和/或群中装置的估算消耗相比较来验证服务的提供。
根据本发明的第十二方面，提供了用于在一个或更多个装置中记录如下内容的系统
(i) 一个或更多个电力消耗装置提供的动态需求/频率响应稳定的量的累计量值；
(ii)提供服务的时间段；和/或
(iii)经由数据录入装置中录入的一系列击键的使用来自一个或更多个装置的信肩、ο
根据本发明的第十三方面，提供了通过如下内容中的一个或更多个实施的验证装置变频器、模式生成装置、EGS信号生成装置，所述通信装置用于允许动态需求响应/频率响应的量的验证，通过向验证装置重复发送事件信号取得所述验证。
根据本发明的第十四方面，提供了使用按照本发明第十三方面的变频器装置的方法，其中，该方法涉及使用该装置生成结果、以及分析结果以确认提供的响应负载服务的量。
根据本发明的第十五方面，提供了用于记录电力消耗装置消耗的电力和用于向装置供给电力的电力网络的变量以便测量由装置向电力网络提供的响应需求服务量的线路中计量装置。
根据本发明的第十六方面，提供了用于与电力消耗装备通信以便测量装备对将频率响应或动态需求的服务提供给向装备提供电力的电力网络可得的时间段的线路中计量直ο
根据本发明的第十七方面，提供了预测装置提供的响应的质量以便提供基于可得性的服务的方法，预测基于结合有装置的能量状态仿真的仿真模型。
根据本发明的第十八方面，提供了机器可读介质上记录的软件产品，软件产品可在用于实施按照本发明第十七方面的方法的计算硬件上执行。
根据本发明的第十九方面，提供了按照本发明第二方面的系统的测试模式方法， 测试模式方法涉及经由耦合到系统的一个或更多个电力消耗装置向系统提供频率稳定响应。可选地，测试模式没有按照本发明第十二方面的变频器装置。
将会明白，本发明的特征易于在不脱离如所附权利要求所限定的本发明范围的情况下以任何组合被组合。


现在将参照以下附图仅通过示例描述本发明的实施例，其中
图1是按照本发明的系统的示例；
图2是提供的响应负载的呈现的示例，在图1的系统的控制部件的显示器上示出该呈现；
图3是针对作为能够提供响应负载服务的电力消耗装置的冰箱实施的图1的系统的示例；
图4是图1中的系统生成的响应负载性能数据的表格的示例；
图5是适于监测和/或控制空间分布的多个电力消耗装置的图1的系统的示例；
图6是实施以便证实和/或验证动态需求频率响应的图1的系统的使用示例；
图7是针对实施以实现本发明的冰箱的内腔体温度的时间响应的示例；
图8是出于表征易于从装置提供的动态响应的目的而测试按照本发明的装备的方法的流程图9是图8装备的RLtec可得性(即，响应负载可得性(RLA))的示例；以及
图10是针对本发明的参数α、β和T的示例。
在附图中，采用下划线标号表示下划线标号处于其上方的项目或下划线标号相邻的项目。非下划线标号涉及将非下划线标号链接到项目的线所识别的项目。当标号非下划线和伴有相关联箭头时，使用非下划线标号来识别箭头正指向的总体项目。
具体实施方式
总体上，本发明考虑用于监测和确定一个或更多个电力消耗装置的分布源针对经由电力网络一起相互电耦合到所述一个或更多个装置的一个或更多个发电机提供的响应负载服务的级别的系统；电力网络(即，电网)用于使得从发电机向所述一个或更多个电力消耗装置提供电力。响应负载服务的级别包括例如一个或更多个电力消耗装置能够响应于发电机向电力网络供给电力的能力匹配向电力网络呈现的它们的电学负载的程度。在实践中，提供的响应负载服务的级别将会不完美，在此情形中非常期望能够确定各种动态情况下实践中发生的不完美的程度。本发明的特征在于一个或更多个电力消耗装置接受建模以便以参数化的方式表示它们的工作特性，从而表示装置的潜在完全容量以提供响应负载服务；应该将这种益处与仅测量一个或更多个电力消耗装置响应范围有限部分上有限时间段上装置特性的传统已知手段相比较，从而得出传统响应负载装置中的次理想性能。按照本发明的这种建模和参数化使得能够取得工作中电学供给网络的较好自主控制。
此外，本发明关注于监测和确定包括经由电力网络相互电耦合在一起的发电机和自主电力消耗装置的分布式资源在内的系统中提供的响应负载服务的级别的方法，其中， 电力网络用于使得能够从发电机向电学负载提供电力。
有益地采用用于监测和确定响应负载服务级别的系统以使得使用从向电力网络耦合的自主电力消耗装置的群得到的信息来调度耦合以向电力网络供给电力的一个或更多个发电机的配置。为电学装置各自有益地提供计算机实施的接口单元，例如，专属 “ReadM”单元、或者用于接收来自它们各电力消耗装置的数据和传送装置提供的电学消耗和/或电学调节特性、以及将此数据输送给远程数据库(例如，经由互联网通信、无线通信、 光纤通信和/或从一个地点向另一个传送数据的任何其它方式)的功能上类似的模块。
有益地，(例如，专属“ReadM”单元中实施、或者大量不同装置或单元上分布的)计算机实施的系统用于提供表明关于如下内容中至少一个的数据
(i)电力消耗装置能够提供的响应负载调节的量和/或电力消耗装置提供电力网络响应负载特性的可得性(RLA)；
(ii)已提取的(即，从能够用于向电力网络提供需求响应的电力消耗装置“用尽” 的)储存能量容量的量；
(iii)电力消耗装置中剩余的储存能量的量，即，能够用于向电力网络提供需求响应的“剩余容量”；以及
(iv)与针对属性(i)至(iii)中一个或更多个提供的数据相关联的时间的指示。
例如，数据只表明属性(i)和(ii)、或只表明属性(ii)和(iii)、或者所有这三个属性(i)、( )和(iii)的组合。可选地，由发送其相关联装置标识的接口单元提供属性(i)，利用后续映射(例如，经由查找表)根据装置的标识确定相应电力消耗额定值。在装置是冰箱的情形中，通过冷箱中利用的压缩机或Peltier元件的容量确定属性(i)。可替选地，在装置是插电式混合动力交通工具的充电器的情形中，属性(i)是充电器充电容量的量值。又可替选地，当装置是热水箱的电加热器时，属性(i)是加热器的瓦特额定值。 在接口单元用于与之通信的一个或更多个远程服务器处实施属性(i)至(iii)中一个或更多个的转换。又可替选地，当装置是一个或更多个变速风扇时，使用一个或更多个风扇的当前速度、或者一个或更多个风扇的控制设置点通过计算或查找确信属性(i)。可以例如以 “RLtec可得性”(也称作响应负载可得性(RLA)，即与工作中时具有离散通/断类型电力切换特性的装置有关)的方式表示属性(i)至(iii)。
有益地，作为一个或更多个远程服务器实施远程数据库。有益地，聚集机(例如， 使用耦合到数据库的计算硬件实施)用于聚集来自各种各样范围装置的数据以生成表示由耦合到它们电力网络的、工作中的装置展现的负载状态改变的聚集数据。有益地，采用来自装置群一部分的采样数据预测整个群的响应负载特性，从而减少将会需要在要从群中的所有装置接收数据的状况中收集的基本上重复数据的量。
系统因而能够提供响应负载服务(例如，对于稳定工作中的装置的群提供的动态需求响应服务)的值、可得性、持续时间、大小和/或传递的测量。通过“动态需求响应”和 “响应负载服务”，意味着响应于相关联电力网络上的总体负载改变装置表现的电学负载。 通过“频率稳定”，意味着响应于相关联电力网络上的总体负载改变装置表现的电学负载以协助稳定网络的工作频率。
按照本发明的用于监测和确定的系统还能够在制造时和/或在试运行期间和/或在提供服务期间监测装置的小群提供的电网响应。系统的这种功能使得电学装置制造者能够使用系统，例如，通过电学装备制造者、在产品开发期间和/或在升级已有电学装置以提供电网稳定响应时。系统例如与国内装备的制造者特别相关，其中，国内装备另外包括响应负载功能。诸如RLtec有限公司的公司与这种制造者合作和承担合同义务以便回报来自网络运营商的支付向电力网络运营商提供响应负载服务。诸如RLtec有限公司的这些公司需要提供从制造者提供的制造装置正继续提供响应负载服务(即，自主响应负载服务)的证明(例如，基于定期持续)。
按照本发明的前述系统例如能够用来在将装置的群对于向它们在工作中耦合到的电网提供需求稳定可得的可得时间的百分比考虑在内的情况下，确定电力消耗装置群的二氧化碳排放节省。例如，可以将关于这种碳排放节省的信息用于购买碳排放信用，例如， 用于提供响应于它们的装置或装备用来提供结果是发电机排放较少二氧化碳的电网稳定对顾客给出金融信用(即，以金融方式补偿)的体制。作为进一步的示例，可以将关于这种碳排放节省的信息用于购买碳排放信用，例如，用于提供响应于它们的装置或装备用来提供结果是发电机排放较少二氧化碳的电网稳定对装备的制造者给出金融信用(即，以金融方式补偿)的体制。当这种碳信用的支付取决于提供响应负载装置提供了的碳节省的证据时，有必要采用监测自主响应负载装置群的系统和相关联方法。本发明意在解决这种证据的此需要。
系统有益地还考虑在时间上用于监测(即，在时间上跟踪)它在工作中了多久以提供用以协助稳定它耦合到的电力网络的服务和以从装置传送这种信息的装置，例如，经由去往服务器或其它类似类型数据库的互联网和/或无线，服务器或其它类似类型数据库例如核对给定时间段上提供了的响应负载服务的证据。例如，装置可以在时间段上根据时间记录它的电力网络响应负载响应和随后继而将用于描述该时间段上需求响应性能的数据传送给远程服务器或数据库；这种通信方式减少在许多成千上万的这种装置用于动态向服务器或数据库上报时(特别是在装置用于在将它们的响应数据传送给服务器或其它类型的数据库之前压缩这种数据时)相关的要发送通信流量的量。期望这种立即动态响应以避免将会如若不然提供将会使得难以准确应用控制电网的反馈控制的延迟的时间延迟，例如，以便在试图控制耦合到智能需求响应电力消耗装置的电网时避免振荡电力需求行为。
来自响应负载装置群的数据聚集对于保护个人的隐私也是非常期望的，例如，用于在给定时间提供响应负载服务的给定私有住所处给定本国装置工作的知识潜在地可用于恶意方以便规划盗窃。此外，警方状态中各私有用户能量使用的知识可以潜在地用于 (按“新世界次序”)刺探和控制个体。本发明旨在通过应用描述响应负载装置工作的结果的聚集以保护各装置的隐私来避免个人的隐私的这种侵入。
可选地，实施按照本发明的系统以使得向电力网络耦合的电力消耗装置群的一部分用于连续通信和/或记录它们的可得性以向电力网络提供需求响应调节，例如，装置是通或断、或者它们是否针对来自电力网络的电力消耗在中间百分比点处、以及它们对提供和/或提供了和/或实际上正向电力网络提供需求响应可得的程度。装置群的部分可选地能够向例如用于提供用于控制电力网络的数据的远程服务器或数据库传送它们的工作。有益地，在表明改变可得性和通/断状态、或者从其装置能够提供需求响应的针对电力消耗通过可得性或中间百分比点的阈值的转变的压缩数据流中从装置提供BMS警报和/或其它类型的消息。可选地，以加密形式(例如，使用公有私有密钥加密)提供BMS警报和/或其它类型的消息以认证正真正提供需求调节响应，例如，以避免提供需求负载调节的不诚实上报，这会发生碳信用不诚实分配或不诚实获取提供了响应负载服务的支付。可选地，当通信容量对处置数据流量可得和足够的计算机处理电力对处置流量可得，基本上装置的整个群耦合到电力网络和还用于传送它的可得性以向电力网络提供响应调节。
在具有发电机、电力网络和经由电力网络耦合到发电机的电力消耗装置的系统中，其中，将电力消耗装置设计成提供动态负载响应，会发生如下情况用于控制系统的控制部件指示了装置中的一个或更多个装置作为响应负载以尝试稳定电力网络的工作，但是一个或更多个装置无法传递它们期望的需求响应。按照本发明，系统用于确定需求响应是要提供(即，调用)的请求的事件期间提供的服务的量、以及验证一个或更多个装置是否实际上提供了一个或更多个装置的请求的需求响应。一个或更多个装置可以是例如向电力网络耦合的装置的大群中装置的样本。
可选地，系统用于在装置中记录电力消耗装置能够向电网络提供的响应负载服务的累计时段(例如，小时的数量)和提供的这种服务的质量。表明小时累计数量的数据有益地用于控制电力网络的工作，例如，经由互联网和/或通过无线通信；可选地，以加密压缩聚集形式提供数据。可选地，记录小时累计数量的装置是用户可访问的，例如，通过经由键盘使用数据代码条目；更可选地，将装置设计成用于部署在顾客驻地上和设计成对驻地处的人可访问，例如，以便提供它向电网络提供了需求响应时的时段期间装置消耗的累计电力的指示。
本发明还涉及用于通过系统向变频器装置重复发送事件信号来验证提供的动态需求响应(例如，频率调节响应)的量的变频器装置。有益地，可以通过使用重复发送的事件信号问询能够提供动态需求响应的装置来获得用于确认装置提供的动态需求响应量的方法。
当实施本发明时，有益地利用用于与装备通信以测量装备用于提供动态负载响应和/或动态频率响应以便稳定耦合的电力网络以向装备供给电力多久的线路中计量装置。
现在将参照附图阐述本发明的实施例。在图1中，示出了总体上用10表明的工业和商业(I&C)测量和生效系统。系统10包括经由通信链路30 (例如，经由互联网40)耦合到控制部件50的一个或更多个样本计量场所20。控制部件50包括用于存储组合BMS数据、用于提供负载调节响应的记录(例如，为了单据目的、二氧化碳信用购买或支付目的) 的一个或更多个服务器60。一个或更多个服务器60耦合以与控制室(即，例如NGC控制室)中的计算硬件80通信。“NGC”是管理国家网格的国家电网中心的缩写。
每个样本计量场所20包括至少一个电力消耗装备100，例如
(a)热水系统；
(b)空气调节系统；
(C)冰箱;
(d)电动和/或插电式混合动力交通工具的充电器；
(e)洗衣机;
(f)洗碗机;
(g)电烤箱；
(h)建筑物的电加热、通风和/或冷却系统；
(i)使用电泵的水灌溉系统；
(j)水处理厂;
(k)金属处理厂；
(1)水泥厂。
经由电计量器120从配电盘110为电力消耗装备提供电力。至少一个电力消耗装备100和计量器120耦合到其外界输入/输出经由通信链路30耦合到一个或更多个服务器60的数据接口装置130 (例如，专属“ReadM”装置)。计量器120有益地用于使用RS485/ Modbus协议向接口(例如，“ReadM”)装置130通信。其它通信协议易于用于实施本发明。
在工作中，控制部件50在控制室80处提供如动态需求控制的图2中所示的呈现。 此外，控制室80还使得通过个人干预和/或自动控制装置群提供的动态响应。系统10有益地用于为向配电盘110耦合的电力网络的牢固频率响应提供小于2秒的解析度时间。此外，系统10还允许根据电力网络交流频率f的线性负载改变，例如，通过建立装置的竞价市场以在时间上选出装备要消耗电力的时间段。系统10用于编译关于一个或更多个样本计量场所20响应能力的数据。可选地，根据这种装备可以在这种竞价市场中掌控的影响作为较昂贵的“优先”模型或较便宜的“经济”模型销售装备；换言之，经济模型旨在当最经济甚至尽管略微使它的用户不便时消耗电力，然而优先模型旨在即使在这意味着在较重地加载相关联电力网络时也消耗电力时如贴近它用户希望的使用电力。其它级别的模型是可行的。可选地，装备在“经济模式”与“优先模式”之间用户可切换。
系统10易于适用于经由冰箱(通常已知为“冰箱”)测量和验证提供的响应负载服务。图3中的国内驻地200包括经由RS232串行数据连接耦合到接口(例如“ReadM”) 装置130的冰箱100，所述接口装置130进一步经由路由器210并随后经由互联网40耦合到前述一个或更多个服务器60。其它装置易于连接到这样的系统以实现本发明。
如图4中所示，示出了由一个或更多个样本计量场所20呈现的聚集负载响应结果的表。聚集负载响应可选地以如下内容表达负载调节容量(例如，按兆瓦)、瞬间绝对电力消耗(例如，按兆瓦)和/或它的电学特性(兆伏安和/或功率因数和/或兆伏安电抗)、 装置中储存的能量(例如，作为千兆焦耳、或者装置中可能剩余的兆瓦响应的秒或分钟的数量)和/或用以装置中储存能量的剩余容量。在包括一个或更多个显示屏幕的计算机控制台上的控制部件50处向人员有益地呈现结果。计算机控制台有益地还包括数据录入和 /或指令录入装置，例如，一个或更多个人员操作的键盘。
在图5中，示例了系统10针对多个样本计量场所20A、20B、20C的使用。场所20A、 20B.20C可选地在地理上相互是远程的。
在图6中，可以采用系统10以便验证(即，证实)如用400所表明的给定场所处的测试动态需求频率响应。采用了耦合到一个或更多个装备100的电力分析器410以便响应于向一个或更多个装备100的电供给的各种情况监测它们的电力消耗特性。这样的测试和/或验证对于审计目的是有利的，例如与二氧化碳信用的发布相关；在某些经济情况中， 由于装备一旦被安装到国内客户住所处就难以表征并且花费不菲，所以基于在其制造时装备的操作特性来发布这样的碳信用。
当表征响应负载装置的工作时，存在将它们的性能参数化的数个不同方式，例如， 用于在生成前述聚集数据的过程中使用。本发明还考虑用于验证给定电学装备能够传递动态负载响应(即，生成电力消耗自主装置能够向对其操作地耦合的电供给网络提供需求响应的完全程度的模型)的测试方法。在没有这种测试的情况下，电力网络运营商必须根据安装它们技术的调配产品能够如断定或合同约定的提供动态负载响应的需求响应提供者对它采取信任。这种信任在电力网络运营商对制造者做出金融支付和/或涉及碳信用的发出时是不满意的保障。
特别适合提供动态负载响应的装备包括冰箱。准许(例如，通过食品安全标准) 冰箱如图7中用500表明的图中所示例的将它们的内部温度维持到一定上Tu和下IY温度限制内的温度范围ΔΤ内。在图500中，横轴510表示时间t从左至右的逝去。此外，纵轴 520表示从底部向顶部增加的冰箱食品储存腔体温度1\。当准许给定冰箱允许它食品储存腔体的内部温度Ti朝向上温度限制Tu升高时，即，机制R1，给定冰箱将会从它的电力网络消耗比正常少的电力；可以准许温度的这种升高直到冰箱达到上限温度Tu为止。相反地， 当准许给定冰箱允许它食品储存腔体的内部温度Ti朝向下温度限制IY降低时，即，机制R2， 给定冰箱将会从它的电力网络消耗比正常多的电力；可以准许温度的这种下降直到冰箱达到下限温度TL为止。可以使用冰箱取得的能量节省的量取决于
(a)冰箱的热学容量CT。热学容量Ct与冰箱腔体内部结构的热容量一起是冰箱内正储存的食品和/或饮品量的函数；以及
(b)可以使用冰箱容纳的温度下降，即，Tu-Tp
此外，可以使用冰箱取得的过量能量消耗的量取决于
(a)冰箱的热学容量Ct ；以及
(b)可以使用冰箱容纳的温度升高，即，Ti-Tp
当冰箱正以上温度限制TuB近的它的温度TiI作时，冰箱能够提供显著额外能量消耗和因此表明具有靠近1(即，100%)的高响应负载可得性(RLA)以吸收过量发电输出。 可替选地，当冰箱正以下温度限制IY附近的它的温度Ti工作时，冰箱能够提供相对较少的额外能量消耗和因此表明具有靠近0(即，0%)的低响应负载可得性(RLA)以吸收过量发电输出。
将会根据以上内容明白，瞬间额外能量消耗在电力网络轻微加载和具有向电力网络供给电力的过量发电机时是期望的；冰箱能够通过在温度范围ΔΤ内冷却它的内含物协CN 102549869 A助提供能量消耗的瞬间增加。此外，还将会根据以上内容明白，能量消耗的瞬间缩减在电力网络沉重加载和具有向电力网络供给电力的不足发电机时是期望的；冰箱能够通过允许它的内含物在温度范围ΔΤ内变热协助提供能量消耗的瞬间降低。
将会明白，虽然冰箱能够在至少部分地补偿负载变化和发电机变化的方面提供短期协助，但是冰箱将会在工作的较长时段上倾向于朝向平均温度TA ；换言之，冰箱提供的响应服务是瞬态作用，除非从中央控制指示群或装置在平均较低温度或平均较高温度工作以酌情提供对高侧或低侧的偏移作用。
有益地，响应于电源电频率f和/或向其提供的电源电V的大小在冰箱处出现冰箱的响应负载控制。冰箱的RLtec可得性信号(即，响应负载可得性信号(RLA))如前述基于它的内部腔体温度1\。为了使冰箱的制造者向电力网络运营商提供制造者的冰箱实际上能够提供用于稳定电力网络的负载响应的证明，制造者需要经历以下内容中的至少一个
(a)在制造时提供如下这种证明冰箱能够以使得能够在频率f和/或电源大小 V改变的情况下如表现出的响应于电力网络负载使平均内部温度Ti变化的方式操作它们的压缩机；
(b)对照描述工作期间冰箱工作的数据以示出它们以使得能够在频率f和/或电源大小V改变的情况下如表现出的响应于电力网络负载使平均内部温度Ti变化的方式操作它们的压缩机；以及
(c)以根据电力网络内执行的测量可辨别的方式使得冰箱改变它们的响应负载特性。
在情形(a)和(b)中，在实践中冰箱的制造者伪造结果以使得电力网络运营商潜在地支付它们未然后接收的响应服务是可行的。在情形(b)中，数据的加密可以采用以减少响应结果伪造的几率但是并非完全安全。与电力网络运营商的相关性的进一步问题是对于向它们的压缩机有选择地提供的电力以通/断和/或可变速度模式工作的多个冰箱的群如何具有用以在切换工作中同步以使得电力网络频率f和/或电压大小V的摆动变化比对于非响应负载将会出现的差的趋势。
本发明旨在解决冰箱提供的负载响应的测量和验证的此前述问题。类似考虑涉及对于提供按照本发明的响应服务采用的其它类型本国装备，例如，空气调节单元、热泵、电池充电器等。
测试冰箱热学模型的按照本发明的一个方法在图8中示例和包括
(i)用于以恒定标称网络频率f在冰箱占空比的多个时段上提取多个冰箱冷却器的内部温度Ti和压缩机状态(即，压缩机作为时间t的函数是通还是断)的步骤600;例如，按标称电源频率(例如，f = 50. OOOHz)在数个占空比的时段上提取多个冰箱的结果； 可选地，针对在工作中表明需要需求响应的向冰箱发送的任何信号(例如，频率和/或任何其它电网信号(EGS))实施此步骤600 ；
(ii)用于比照来自⑴的数据和分析数据以便确定通/断占空比长度和通/断占空比率是否可以视为两个冰箱的特性的步骤610 ；
(iii)用于在步骤(ii)中的通/断占空比代表一个或更多个冰箱的情况下选择步骤(i)中一个或更多个冰箱的代表占空比的步骤620;
(iv)用于针对多个冰箱的采样通/断切换数据(例如，在视觉上和/或通过数据CN 102549869 A分析工具)比较多个冰箱多个模型化切换数据的跨度的步骤630 ；例如，通过针对来自两个冰箱的实时采样数据比较模型化数据4至5个占空比的跨度；以及
(ν)计算多个冰箱的模型化与测量结果之间的最小平方差、或者类似误差指示以确保满意的配合良好性的步骤640。
电力网络运营商期望具有用户之中空间分布和上耦合到电力网络以便以空间分布方式提供响应负载稳定的冰箱，其中，冰箱正提供有用响应；对于提供响应有必要的模型化结果与表示合适响应的测量通/断切换数据的匹配提供冰箱可以提供网络负载响应的确认。
以上步骤(i)至(ν)表示的测试的较详细版本涉及确定以下一个或更多个参数以便表征多个冰箱
(a)变量 T;
(b)变量 η ；
(C)变量α;以及
(d)变量 β。
参照图9，示出了作为沿着横轴710表示的时间t的函数示例了沿着纵轴720表示的负载可得性(RLA)的总体上用700表明的图。
将变量α定义成
α =对开关通可得的时间的比例；或者
α =对开关通可得的时间/(时间通+时间断)。
将变量β定义成
β =对开关断可得的时间的比例；或者
β =对开关断可得的时间/(时间通+时间断)。
在图10中，示例了总体上用800表明的图中冰箱型装置通/断切换的线性表示。图800包括表示从左至右增加时间t的横轴810、以及分别表示从底部向顶部从0%至 100%的负载可得性(RLA)的纵轴820。Ta表示将冰箱的压缩机通电的时间段，Tffi表示未将压缩机通电的时间段。当考虑冰箱时、或者对于该事项任何电学负载装置具有通/断切换特性，得出可以依据高侧和低侧响应RCAP^和RCAPis进一步描述的冰箱的最大响应容量 (RCAP)是可行的。如果冰箱的平均负载额定值为X瓦，则从冰箱可得的预期最大响应是
(a) RCAPs= α X (瓦)；以及
(b) RCAPffi= 3父(瓦)。
可以使用线性插值确定例如冰箱提供高侧和低侧响应的状况中冰箱提供的作为从标称频率fQ朝向上和下频率限制fu和例如，fQ = 50. 0Hz、fu = 50. 5Hz和fx = 49. 5Hz) 的电源频率偏离Δf的函数的线性响应
⑴对于 Af > 0Hz, RCAP (Af) = α XAf/ (fu-f0)；以及
(ii)对于 Af < 0Hz，RCAP(Af) = αΧ Δ f/。
当在冰箱的群中存在N个冰箱时，以群的因子N放大响应的程度。
前述变量T表示如图10中所示例的冰箱的完整周期时间。有益地，通过测量得到或根据冰箱的设计确定变量T，即，确定可行响应的最完全程度。在实践中，变量T将会根据用户不时变化的冰箱的内含物而变化。参数η是冰箱压缩机的工作比率，即，冰箱的压缩机在从冰箱的内腔体去除热能量多有效；工作比率η将会取决于利用的压缩机的类型和它的相关联有效性。
当获得了变量α、β、η和T的值时，随后有效地表征了冰箱以便可以提供响应负载性能(即，最完全程度的响应)的验证的目的。在将冰箱设计成了提供非对称低侧和高侧响应的情况下，通过分别在以上与下频率限制fu与之间的各种电源频率f呈现时测量数个周期它的性能来有益地表征冰箱。
有益地，隔离测试、以及随后成组测试各冰箱以确定是否出现相互交互，例如，同步的任何趋势是否明显。
有益地，当表征冰箱以便生成参数化模型时，执行以下测试中的一个或更多个
(a)在标称电源频率&处执行热学模型校准；
(b)执行阻尼频率测试以确定冰箱中的一个或更多个冰箱多迅速地响应向一个或更多个冰箱施加的频率扰动；
(c)执行测试以确定工作中时冰箱采用的标称频率& ；
(d)执行测试以确定向冰箱提供的电源供给的上和下频率限制以检查与规范的符合性；
(e)对于标称中心频率fQ确定冰箱的触发频率，例如，50. OHz (tarF测试)；以及
(f)确定一个或更多个冰箱的交错响应和/或聚集响应。
有益地在对比已经用于和连接到电供给网络的测量装置的工厂或实验室中的测试情况下执行这些测量。从而，可以确定按照本发明的装置能够在提供响应负载服务时响应的最完全潜在程度。
制造者和/或电力网络运营商和/或需求响应聚集器有益地将如以上内容中所述的测试用于检查冰箱、或者其它类型的通/断装备，以确保对于提供动态负载响应以便稳定电力网络的遵从。有益地在制造者处经历、但是也可以可选地在装备的安装出现了之后或在供给链中的其它点处、在配送期间或销售时点、或者作为产品的结果或随机采样应用这种测试。此外，在结合前述接口(例如，专属“ReadM”)装置130以便监测冰箱工作的工作期间，冰箱和它的相关联接口装置130可以在工作中生成作为时间的函数的变量Τ、η、 α、b、RLA中的一个或更多个、以及作为时间t的函数的冰箱内的温度1\。有益地经由接口 (例如，专属“ReadM”装置)装置将这种参数从冰箱传送给一个或更多个服务器60，例如， 在加密和/或聚集数据流中，以便关于装置工作和工作中提供的响应服务的验证目的。
如前述，虽然在以上内容中使用它的压缩机以通/断方式工作的冰箱的示例以提供了提供响应服务的本发明实施例的示例，但将会明白，能够通过优选地但是并非仅仅以通/断方式工作的其它类型电力消耗装置采用本发明，以便向电力网络提供响应服务。
虽然针对作为电力消耗装置的冰箱的参数化表示在以上内容中描述了本发明，但本发明也易于通过其它类型的电力消耗装置使用。例如，电力消耗装置是提供有晶闸管电力控制的加热元件的电池。电池的最大加热功率为30kW但是在通常工作情况下通常在5kW 至IOkW的范围中消耗。仅使用测量监测作为“黑盒”的电池的工作将会表明电池的观测最大负载大小为10kW。然而，按照本发明，将会分析电池和与它的热学时间响应一起，确定它的30kW加热容量。这种分析将会识别可以使用电池在不非常影响电池内耗散的电力影响的平均输出温度的情况下对于小于热学响应的持续时间短示例(例如，热学时间常数)提供瞬间30kW的负载等等其它问题。按照本发明的手段将会使得电池能够较之将会在以传统“黑盒”手段表征了电池的情况下可以的响应负载服务而言，提供较大程度的响应负载服务。
又替选的示例考虑装配有各自易于通电以便加热水箱中水的多个加热器HI、H2、 H3的热水箱。在正常工作中，发现只采用加热器Hl中的一个以便加热水箱内的水，以使得测量的“黑盒”；对热水箱执行的测量将会只识别加热器Hl的存在。按照本发明执行的分析将会识别所有加热器Hl、H2、H3的存在，用于通过加热器Hl、H2、H3提供需求响应的控制算法将会提供相比于将会只识别加热器Hl存在的传统手段而言较大程度的短期峰值负载。 加热器HI、H2、H3的存在和它们分别的各个电力消耗PI、P2、P3和热学响应时间常数τ ^ τ2、τ3将会是有益地用于设计理想算法以便向电力配送网络(即，电网)提供响应需求服务的参数。
也将会根据本发明有益的电力消耗装置的其它示例包括有包括加热元件、变速风扇和一个或更多个阻尼器的空气处置单元；按照本发明的方法将会识别空气处置单元中存在的各组件和它们的相关联参数，然而传统“黑盒”手段将会潜在地是非代表性的和致使开发次理想的需求响应算法。
对以上内容中描述的本发明实施例的修改在不脱离如所附权利要求所限定的本发明范围的情况下是可以的。诸如用来描述和要求保护本发明的“包括”、“包括有”、“结合”、“包含”、“具有”、“是”的表述意在以非排斥性方式解释，即，允许也存在未明确描述的项目、组件或元件。还应该将对单数的引用解释成涉及复数。所附权利要求中的括号内包括的数字意在协助权利要求的理解和不应当以限制这些权利要求要求保护主题的任何方式解释。
权利要求
1.一种用于确定易于由一个或更多个电力消耗装置(100)提供的潜在响应负载电力网络服务的级别的方法，其中，所述方法包括(a)确定一个或更多个电力消耗装置的工作特性；(b)基于所确定的工作特性开发所述一个或更多个电力消耗装置的工作的参数化数字模型；以及(c)使用所述一个或更多个装置的一组工作规则和所述数字模型来开发工作机制以便提供响应负载电力网络服务。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述一个或更多个装置操作地用于以自主方式提供所述响应负载电力网络服务。
3.如权利要求1或2所述的方法，包括(d)将所述工作机制应用于所述一个或更多个装置以便提供所述响应负载电力网络服务。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，其中，工作的所述参数化数字模型描述所述一个或更多个电力消耗装置能够提供所述响应负载电力网络服务的最完全程度。
5.如权利要求1、2、3或4所述的方法，进一步包括监测安装之后所述一个或更多个电力消耗装置(100)的工作特性以便验证它们的响应负载电力网络服务。
6.如权利要求5所述的方法，其中，经由一个或更多个接口装置远程执行所述一个或更多个装置(100)的监测。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述工作特性的所述确定包括确定参数α、β、η和T中的至少一个，其中，参数α和β描述所述一个或更多个装置能够切换通/断的预期时间部分，参数Π描述所述一个或更多个装置的工作比率，参数T描述所述一个或更多个装置的工作循环次数。
8.如在前权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法包括如下内容中的至少一个(a)传送所述一个或更多个电力消耗装置(100)的可得性以提供负载响应服务；(b)传送所述一个或更多个电力消耗装置(100)中储存能量的量；(c)传送所述一个或更多个电力消耗装置中剩余的能量储存容量的量(653)和/或实际消耗的量(651，100)；(d)传送所述一个或更多个电力消耗装置(100)能够向所述电力网络提供(652)和/ 或实际上正提供(6M)的电力负载和/或聚集负载响应的指示；以及(e)传送所述一个或更多个电力消耗装置(100)实际上在工作中正从所述电力网络消耗的绝对电力负载(650)的指示。
9.如在前权利要求中任一项所述的方法，适于使得至少一个以下装置能够提供响应负载电力网络服务(a)冰箱；(b)热水系统；(c)空气调节系统；(d)电动和/或插电式混合动力交通工具的充电器；(e)洗衣机；CN 102549869 A(f)洗碗机；(g)电烤箱；(h)建筑物的电加热、通风和/或冷却系统。(i)灌溉系统；(j)金属加工厂；(k)水泥制造厂。
10.如在前权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括以下内容中的至少一个(a)对所述一个或更多个装置(100)执行标称电力网络电源频率fQ处的热学模型校准；(b)执行用以确定所述一个或更多个装置(100)中的一个或更多个装置多迅速地响应向所述一个或更多个装置(100)施加的频率扰动的频率测试；(c)执行用以确定工作中时所述一个或更多个装置(100)运用的标称频率f；的测试；(d)执行用以确定向一个或更多个装置提供的电源供给的上和下频率限制以检查与测试规范的符合性的测试；(e)对于所述标称中心频率&，确定所述一个或更多个装置(100)的触发器频率(tarF 测试)；以及(f)通过测量确定一个或更多个装置(100)的交错响应和/或聚集响应。
11.一种用于监测和确定经由电力网络耦合到一个或更多个发电机的一个或更多个电力消耗装置(100)所提供的响应负载电力网络服务的级别的系统(10)，所述电力网络服务包括如下内容中的至少一个频率控制、负载控制，其特征在于，所述系统(10)包括通信部件(40)，所述通信部件00)用于向用于控制和/或监测电力网络工作的数据处理部件 (50)传送表明正被提供的所述响应负载服务的信息。
12.如权利要求11所述的系统(10)，其中，所述通信部件00)用于传送如下内容中的至少一个(a)所述一个或更多个电力消耗装置(100)提供负载响应服务的可得性；(b)所述一个或更多个电力消耗装置(100)中储存能量的量；(c)所述一个或更多个电力消耗装置中剩余的能量储存容量的量(65 和/或实际消耗的量(651，100)；(d)所述一个或更多个电力消耗装置(100)能够向所述电力网络提供(652)和/或实际上正提供(654)的电力负载和/或聚集负载响应的指示；以及(e)所述一个或更多个电力消耗装置(100)实际上正从所述电力网络消耗的绝对电力负载(650)的指示。
13.一种用于监测和确定经由电力网络耦合到一个或更多个发电机的一个或更多个电力消耗装置(100)所提供的响应负载电力网络服务的级别的方法，所述响应负载服务包括如下内容中的至少一个频率控制、负载控制，其特征在于，所述方法包括(a)使用通信部件GO)向用于控制和/或监测电力网络的工作的数据处理部件(50) 传送表明正被提供的所述响应负载服务的信息。
14.一种包括经由电力网络耦合到一个或更多个发电机的一个或更多个响应负载电力消耗装置的分布群在内的响应负载电力网络控制系统(10)，系统(10)用于利用动态负载的信息来调度所述一个或更多个发电机的配置。
15.一种用于经由电力网络耦合到如权利要求11所述的系统的一个或更多个发电机的一个或更多个响应负载电力消耗装置的接口装置(130)，所述接口装置适于将一个或更多个响应负载电力的工作传送给数据处理部件(50)以便使得所述数据处理部件(50)能够监测和/或控制电力网络的工作。
16.一种用于如权利要求11所述的系统(10)的聚集机(60，80)，所述聚集机用于实时将所述一个或更多个电力消耗装置(100)的负载和/或可得性状态相加以提供负载状态的聚集指示。
17.如权利要求16所述的聚集机(60，80)，其中，所述聚集机用于压缩正传送日志信息或正传送日志信息量的速率。
18.如权利要求11所述的系统，其中，所述系统适于测量电力消耗装置群和/或从电力消耗装置群的一部分提供的响应负载调节服务的值、可得性、持续时间、大小和传递中的至少一个。
19.一种用于估算工作中经由电力网络耦合到一个或更多个发电机的响应负载电力消耗装置群的服务级别可得性的方法，所述方法包括(a)测量所述群的子集在制造一个或更多个响应负载电力消耗装置时的制造时间或在一个或更多个响应负载电力消耗装置的试运行期间或在一个或更多个响应负载电力消耗装置提供服务期间提供响应负载服务的可得性。
20.一种用于通过监测如下内容估算电力消耗装置(100)群的频率响应提供和/或二氧化碳排出节省的方法(a)一个或更多个电力消耗装置能够提供响应负载服务的可得时间百分比；(b)一个或更多个装置的能量或应用状态特性；以及(c)一个或更多个相关联的应用状态循环上一个或更多个电力消耗装置的电学消耗。
21.一种用于向被布置成将一个或更多个发电机耦合到一个或更多个电力消耗装置的电力网络提供响应负载的电力消耗装置(100)，所述装置用于跟踪对提供响应负载服务和 /或跟踪提供的响应负载服务的累积量可得的时间段、所述装置提供了响应负载服务和/ 或提供的响应负载服务的累积量的时间段，以及将关于所述时间段的信息作为来自所述装置的输出传送。
22.一种包括经由电力网络耦合到一个或更多个发电机的一个或更多个电力消耗装置的群在内的系统(10)，其特征在于，所述一个或更多个电力消耗装置的群用于连续以信号告知和/或记录它们的可得性和它们对提供响应负载服务可得的程度，这种服务涉及所述一个或更多个装置是否通或断或在工作的中间百分比点，以及它们是否正提供服务和/或它们正作为中间百分比点提供服务的程度。
23.一种用于在如权利要求10所述的系统中使用BMS警报和/或其它消息以便针对能够从其确定响应负载服务的可得性和提供的一个或更多个电力消耗装置的电力消耗提供表明改变可得性和/或通/断状态和/或通过可得性或中间百分比点的阈值的转变的压缩流的方法。
24.如权利要求23所述的方法，其中，将所述BMS警报和/或其它消息加密以便认证所述一个或更多个电力消耗装置提供了服务。
25.如权利要求23或M中任一项所述的方法，其中，BMS与NGC之间的中间装置聚集或汇总负载以进一步压缩监测信息的流。
26.如权利要求11所述的系统(10)，其中，所述系统用于确定调用服务的事件期间提供的服务的量，其中，通过将装置样本的实际电学消耗与这些装置的估算消耗和/或群中装置的估算消耗相比较验证服务的提供。
27.一种用于在一个或更多个装置中记录如下内容的系统(10)(i) 一个或更多个电力消耗装置对动态需求/频率响应稳定的量的累计量值；( )提供服务的时间段；和/或(iii)经由数据录入装置中录入的一系列击键的使用来自所述装置的信息。
28.一种通过如下内容中的一个或更多个实施的验证装置变频器、模式生成装置、 EGS信号生成装置，所述验证装置用于允许动态需求响应/频率响应的量的验证，通过向验证装置重复发送事件信号取得所述验证。
29.一种用于使用如权利要求观所述的验证装置的方法，其中，所述方法涉及使用所述装置生成结果、以及分析结果以确认提供的响应负载服务的量。
30.一种用于记录电力消耗装置消耗的电力和用于向所述装置供给电力的电力网络的变量以便测量所述装置向所述电力网络提供的响应需求服务的量的线路中计量装置。
31.一种用于与电力消耗装备通信以便测量所述装备对将频率响应或动态需求的服务提供给向所述装备提供电力的电力网络可得的时间段的线路中计量装置。
32.一种用于预测装置提供的响应的质量以便提供基于可得性的服务的方法，所述预测基于结合有所述装置的能量状态仿真的仿真模型。
33.一种机器可读介质上记录的软件产品，所述软件产品可在用于实施如权利要求27 所述的方法的计算硬件上执行。
34.一种如权利要求11所述的系统(10)的测试模式方法，所述测试模式方法涉及经由耦合到所述系统(10)的一个或更多个电力消耗装置向系统(10)提供频率稳定响应，所述测试模式没有如权利要求观所述的验证装置。
全文摘要
系统采用一种用于确定易于由一个或更多个电力消耗装置(100)提供的潜在响应负载电力网络服务的级别的方法。该方法包括(a)确定电力消耗装置的工作特性；(b)基于所确定的工作特性开发电力消耗装置工作的参数化数字模型；(c)使用装置的一组工作规则和数字模型来开发工作机制以便提供响应负载电力网络服务；(d)将工作机制应用于装置中的每个装置；以及(e)监测安装之后电力消耗装置(100)的工作特性以便验证它们的响应负载电力网络服务。可选地，装置用于自主运行以提供它们的响应负载电力网络服务。可选地，工作的参数化数字模型描述电力消耗装置能够提供响应负载电力网络服务的最完全程度。
文档编号H02J3/14GK102549869SQ201080039422
公开日2012年7月4日 申请日期2010年7月27日 优先权日2009年7月27日
发明者乔·瓦伦, 卡蒂·布卢尔, 安德鲁·毫 申请人:响应负载有限公司