需量反应服务系统控制方法与流程

本发明涉及一种需量反应服务系统控制方法，特别是涉及一种可提高需量反应要求成功率的需量反应服务系统控制方法。

背景技术：

目前，电力公司亦面临了供电上的困境，其包含难以新建电厂，故需量反应(demandresponse)为解决用电困境的潜力机制。其中，在面对一般住户或用电量相较高耗能工业低的用电户，其能源管理系统多为仅适用于单一用户或邻近地区的小区，因此用电量难以整合，需量反应效益难以呈现。

能源管理系统的需量反应在台湾境内大多是因电力公司要求高用电户降载应运而生，然而却缺少自动化管理机制，不但无法通过云端管理方式整合散落各地的数千个以上的用电户，提高需量反应的效益，也不能借由网页用户接口(ui)让用电户设定可卸除的设备、用电量、卸除等级分类等信息，提供分区卸除功能。

然而，如能通过用户群代表(aggregator)来整合企业、工厂、政府单位或小区大楼等用电户，即可积少成多进而发挥需量反应的效用。若能再搭配储能控制系统，借由双向换流器(bi-directioninverter)控制充放电，如电动车充电站或电信机房储能系统等，又可再大幅提高需量反应要求成功率。

技术实现要素：

有鉴于上述现有技术的问题，本发明的目的就是在提供一种需量反应服务系统控制方法，以整合散落各地的数千个以上的用电户来提高需量反应的效益。

本发明的需量反应服务系统控制方法包含下列步骤：接收需量反应命令；判断需量反应命令的用户、区域及需量；判断区域内的可卸负载是否符合需量反应命令；若不符合，判断是否使用储能系统；以及若判断要使用储能系统，发送参与需量反应事件并调整负载。

承上所述，依本发明的需量反应服务系统控制方法，其可具有一个或多个下述优点:

1.为减少电力公司尖峰用电，降低建置备载容量成本，通过云端能源管理系统(用户群代表)整合分布各地的企业、工厂、政府单位或小区大楼等用电户，可积少成多发挥需量反应的效用，并搭配储能系统控制，提高需量反应要求成功率。

2.借由云端能源管理平台汇整坐落各地的用电户，可解决传统区域性能源管理系统控制模式。再通过控制网关与控制器借由有线或无线网络监控用电户设备，执行需量反应事件，卸除用电户所设定可卸除设备，并在借由电力公司回馈金额，依照各用电户卸除容量比例进行分配回馈。

附图说明

图1为本发明的需量反应服务系统控制方法的系统架构示意图。

图2为本发明的需量反应事件管理模块的控制流程图。

图3为本发明的储能系统评估的流程图。

图4为本发明的用电预测模块的流程图。

附图标记说明

1需量反应事件管理模块；

2储能系统经济评估模块；

3需量反应事件通讯模块；

4需量预测模块；

5用户及设备管理模块；

6入口网站；

7需量反应管理服务器；

s201～s212步骤流程；

s301～s306步骤流程；

s401～s405步骤流程。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

请参阅图1，其为本发明的需量反应服务系统控制方法的系统架构示意图，其包含：需量反应事件管理模块1、储能系统经济评估模块2、需量反应事件通讯模块3、需量预测模块4、用户及设备管理模块5以及入口网站(webportal)6。

本发明利用需量反应事件通讯模块3接收来自电力公司或电力调度中心的需量反应管理服务器(demandresponseautomationserver，dras)7的需量反应命令，借由需量预测模块4预测所管理用户其用电量及卸除量是否可符合需量反应命令。当不足时使用储能系统经济评估模块2判断是否以储能系统提供不足的电量，并使用需量反应事件管理模块1统计各用户的电量，并判断需卸除量。最后借由用户及设备管理模块5控制将卸除命令送至控制网关(实体或虚拟)及控制器以控制实际负载。借由调整或关闭降低负载用量，其中用户可通过入口网站(webportal)6设定其可控负载设备及参与时段设定，并可确认参与量及获得补助金额。

请参阅图2，其为本发明的需量反应事件管理模块的控制流程图。其中，目前可降载量为dn-dp，dn为目前时段需量，dp则为预估需量，储能系统的供应量为ds+db，ds为储能系统预估可降载，db为储能系统可供给量；

s201：当收到需量反应命令时，判断需量反应命的需求降载量(dd)与时间；

s202：判断其需量反应区域内可参与用户；

s203：预估区域内用户目前是否可降载量是否足以符合需求降载量；

s204：当目前可降载量(dn-dp)不足需求降载量(dd)时将评估是否使用储能系统的供应量(ds+db)提供；

s205：当目前可降载量足够符合需求降载量时，或能使用储能系统补足时(dn-dp+ds+db)，回复电力公司可参与需量反应事件，并分段调整负载及储能系统输出，当不足时再进一步修正调整如步骤s206～s211，最后统计各用户的参与(降载)量，并计算其回馈金百分比。

预估需量

储能系统预估预估可降载量

储能系统可供给量

目前时段需量dn；

需求降载量dd；

pp：负载用电功率；

ps：可降载功率；

pb：储能可提供的功率。

请参阅图3，其为本发明的储能系统评估的流程图，即为步骤s204时当目前可降载量不足需求降载量时将评估是否使用储能系统提供储能系统的供应量的判断流程示意图：

s301：借由记录储能系统充电时间、充电电价、电量；

s302：依据公式计算其储能系统的储能成本及放电成本；

s303：评估目前电价及补助金是否符合使用储能系统效益；

s304：判断储能系统储存电量是否在安全值之上：

s305：在皆符合要求下才强制提供储能系统输出；

s306：若不符合，则不允许储能系统输出。

其中储能系统的储能成本及放电成本可分为单一储能系统的放电成本及整体放电成本(包含多个储能系统)，表示如下：

单一储能系统的放电成本：

n：充电时间(分钟)；

s：充电电价；

i为第i分钟的充电电价。注：采用定电流充电。

整体放电成本：

其中，整体放电成本中j～m代表第0～m个储能系统成本。

p：可提供容量(kwh)，pj代表为第j个储能系统的可提供容量。

p0+p1+…+pm代表第0～m个储能系统的可提供容量的总和。

v：放电成本。

实际举例如下，当电力公司如通过需量反应管理服务器7下达需量反应命令(通过openadr协议)，内容表示在15:00～15:15内需降载1mw，并提供回馈金，需量反应服务系统1便开始判断目前系统所管理散落各地的负载用量为多少，并依公式带入计算预估需量、储能系统预估可降载量及储能系统可供给量：

预估需量

储能系统预估可降载量

储能系统可供给量

判断目前时段需量(dn)及预估需量(dp)否可满足需量命令的需求降载量(dd)要求，假使目前可降载量(dn-dp)仍小于需量命令的需求降载量(dd)所要求1mw，将判断储能系统是否可提供。统计目前储能系统可提供的储能系统的供应量(ds+db)，并借由充电与当时电价信息，持续更新储能系统成本，当有需量反应命令时将可实时调出各储能站的成本，并计算整体成本是否符合经济效益。

再进一步评估能使用储能系统补足降载需求量时是否符合评估效益，如储能系统平均放电成本为6元/kwh，换算每15分钟成本1.5元/kw-15min，目前电价为4元/kwh(1元/kw-15min)，补助金为2/kwh(0.5元/kw-15min)元，评估符合经济效益。且储能电量在安全设定值之上，将提供部分储能用电以达成需量反应命令，获取整体更高的回馈金额。

请参阅图4，其为本发明的用电预测模块的流程图。通过储存历史数据s402，借由回归分析预测每日在不同温度、湿度下的用电量预测s403，并将预测结果提供需量反应事件管理模块1判断参考。

使用者可通过网页填写参与意愿及可降载设备，并设定其降载设备顺序，初步针对卸除优先等级高的设备进行降载。统计后如仍不满需量反应命令需求再逐步调整不同优先等级负载。

如在可降负载不足时，再行强制控制储能系统使其回送功率至市电以满足需量反应命令。完成后回报电力公司执行成效，并计算各用户执行成果。分别计算各用户在时间内所降载的需量，并计算各用户的回馈金额至各用户账号，累积每月提拨其回馈金。

综上所述，本发明的需量反应服务系统控制方法借由智能电表管理用电户的负载使用情形，其负载用电信息通过网络将数据上传至需量反应管理平台，管理目前负载运转状态，通过云端需量反应管理平台计算目前可调整负载量，当接收需量反应命令时，通过服务器运算决定卸除量，控制器控制用户负载，不足部分利用储能系统不足，计算各用户需量反应执行完成度与用户回馈金分配。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。