本發(fā)明涉及一種用于確定所消耗能量的能量比的計算機實現(xiàn)的方法、相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理設(shè)備、計算機程序和計算機可讀介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、眾所周知，能量網(wǎng)絡(luò)中的能量消耗資產(chǎn)是最先進的。為這些能量消耗資產(chǎn)提供能量有不同的策略。這種網(wǎng)絡(luò)中的能量可以來自不同的能量源?？刂葡鄳?yīng)能量流的方法是具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

2、現(xiàn)在很明顯，還需要一種確定所消耗能量的能量比的方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于上述情況，本發(fā)明的目的是提供一種確定所消耗能量的能量比的方法。具體地，本發(fā)明的目的是提供一種確定能量網(wǎng)絡(luò)中所消耗能量的能量比的改進方法。在閱讀下面的描述時變得明顯的這些目的和其他目的是由獨立權(quán)利要求的主題解決的。從屬權(quán)利要求是指本發(fā)明的優(yōu)選實施例。

2、在一方面，提供了一種確定所消耗能量的能量比的計算機實現(xiàn)的方法，包括：提供能量網(wǎng)絡(luò)模型，被配置為描述能量網(wǎng)絡(luò)中多個資產(chǎn)之間的能量流，其中多個資產(chǎn)中的至少一個資產(chǎn)消耗能量，其中能量網(wǎng)絡(luò)還包括第一能量源和第二能量源作為資產(chǎn)，其中能量流包括來自第一能量源的第一能量流和來自第二能量源的第二能量流；接收針對能量網(wǎng)絡(luò)的負載需求數(shù)據(jù)和由第一能量源生成的針對能量網(wǎng)絡(luò)的電源數(shù)據(jù)；基于能量網(wǎng)絡(luò)模型以及所接收的負載需求數(shù)據(jù)和所接收的電源數(shù)據(jù)控制和追蹤從第一能量源到能量網(wǎng)絡(luò)中的多個資產(chǎn)的第一能量流和從第二能量源到能量網(wǎng)絡(luò)中的多個資產(chǎn)的第二能量流；追蹤至少一個能量消耗資產(chǎn)的一個或多個消耗時間；基于所追蹤的第一能量流和第二能量流以及至少一個能量消耗資產(chǎn)消耗的所追蹤的消耗時間，確定針對至少一個能量消耗資產(chǎn)的能量比；提供所確定的能量進行進一步處理。

3、如本文中所使用的，術(shù)語能量比應(yīng)被廣義地理解，并且可以涉及由一個資產(chǎn)(例如pv系統(tǒng))所提供的消耗能量(即能量數(shù)量)相對于多個資產(chǎn)(即pv系統(tǒng)和電網(wǎng))所提供的總消耗能量的份額所描述的比率。能量比可以由來自第一能量源的能量的第一數(shù)量和來自第二能量源的能量的第二數(shù)量形成。一個或多個能量來自一個或多個能量源。例如，資產(chǎn)是生產(chǎn)產(chǎn)品的機床，并且所消耗的能量來自第一能量源和第二能量源，其中第一能量源提供所消耗能量的50％，并且第二能量源提供所消耗能量的50％。在這個示例中，第一能量源是綠色能量源，例如光伏系統(tǒng)，并且第二能量源是電網(wǎng)。在本示例中，相應(yīng)的能量比可以是50％綠色能量份額的能量比。能量比可以涉及用于產(chǎn)品(例如用于生產(chǎn)產(chǎn)品)或可替代地用于服務(wù)的所使用的能量混合。服務(wù)可以包括為電動汽車充電。

4、如本文中所使用的，術(shù)語所消耗能量應(yīng)被廣義地理解，并且可以涉及資產(chǎn)所消耗的能量的數(shù)量。所消耗能量可以包括由一個或多個能量源提供的一個或多個能量數(shù)量。

5、如本文中所使用的，術(shù)語能量網(wǎng)絡(luò)模型應(yīng)被廣義地理解，并且可以涉及被配置為描述能量網(wǎng)絡(luò)中的多個資產(chǎn)之間的能量流的任何模型。能量流還可以包括方向，例如資產(chǎn)的流入或流出。能量網(wǎng)絡(luò)模型可以是確定性模型。能量網(wǎng)絡(luò)模型可以是網(wǎng)絡(luò)圖模型。能量網(wǎng)絡(luò)模型可以是時間依賴性模型。能量網(wǎng)絡(luò)模型可以包括消耗能量的至少一個資產(chǎn)和充當該能量消耗資產(chǎn)的能量源的至少兩個資產(chǎn)。能量網(wǎng)絡(luò)可以優(yōu)選地是電能量網(wǎng)絡(luò)。

6、如本文中所使用的，術(shù)語能量網(wǎng)絡(luò)應(yīng)被廣義地理解，并且可以優(yōu)選地涉及提供、儲存和/或消耗能量的多個資產(chǎn)之間的物理網(wǎng)絡(luò)。資產(chǎn)例如通過用于傳輸電能/電力的電力線連接在一起。能量網(wǎng)絡(luò)可以優(yōu)選地是電能量網(wǎng)絡(luò)。

7、能量網(wǎng)絡(luò)，具體地是一個或多個資產(chǎn)(即能量源、電池能量儲存、能量消耗資產(chǎn))可以包括一個或多個控件，被配置為接收來自數(shù)據(jù)處理設(shè)備的控制命令，該數(shù)據(jù)處理設(shè)備被配置為執(zhí)行上述方法。各自的控件還可以被配置為與所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備交換數(shù)據(jù)。

8、如本文中所使用的，術(shù)語能量流應(yīng)被廣義地理解，并且優(yōu)選地涉及每次提供的能量的數(shù)量。能量流可以用單位w表示。能量流還可以包括涉及資產(chǎn)、能量源和/或電池能量儲存的流入或流出的方向。能量流可以由各自的資產(chǎn)(即能量源)的控件控制。然后，能量流還可以被追蹤和被用于方法，以進行進一步計算，具體是能量比的計算。

9、如本文中所使用的，術(shù)語資產(chǎn)應(yīng)被廣義地理解，并且可以涉及消耗能量、提供能量和/或儲存能量的任何物理實體。這個資產(chǎn)可以是機床、充電器、電池儲存系統(tǒng)、電網(wǎng)、能量源。

10、如本文中所使用的，術(shù)語能量源應(yīng)被廣義地理解，并且可以涉及被配置為向資產(chǎn)提供能量的任何物理實體。能量源可以是以下一項：pv系統(tǒng)、風力渦輪機、水力渦輪機、柴油發(fā)電機組、燃煤發(fā)電廠、核電站、燃氣發(fā)電廠和氫燃料電池。第二能量源可以優(yōu)選地是電網(wǎng)。第一能量源可以優(yōu)選地是除電網(wǎng)以外的任何能量源。

11、如本文中所使用的，術(shù)語第一能量流應(yīng)被廣義地理解，并且可以涉及從第一能量源到資產(chǎn)的能量流。例如，第一能量流可以是來自風力渦輪機的能量。

12、如本文中所使用的，術(shù)語第二能量流應(yīng)被廣義地理解，并且可以涉及從第二能量源到資產(chǎn)的能量流。例如，第二能量流可以是來自電網(wǎng)的能量。優(yōu)選地，第二能量流來自電網(wǎng)。

13、如本文中所使用的，術(shù)語負載需求應(yīng)被廣義地理解，并且可以涉及針對能量網(wǎng)絡(luò)的任何負載需求。負載需求數(shù)據(jù)可以優(yōu)選地包括針對能量網(wǎng)絡(luò)的能量的總數(shù)量。負載需求數(shù)據(jù)可以涉及時間段。時間段可以包括30分鐘、20分鐘或15分鐘。應(yīng)當注意，也可以在方法中使用更小或更大的時間段。負載需求數(shù)據(jù)可以來自預(yù)報。

14、如本文中所使用的，術(shù)語電源數(shù)據(jù)應(yīng)被廣義地理解，并且可以涉及來自電源的能量流。電源數(shù)據(jù)還可以包括該能量流可用的時間段。電源數(shù)據(jù)可以來自預(yù)報。

15、如本文中所使用的，術(shù)語消耗時間應(yīng)被廣義地理解，并且可以優(yōu)選地涉及資產(chǎn)消耗來自第一能量源和/或第二能量源或任何另外的能量源的能量的時間。例如，第一能量源的消耗時間包括30分鐘，并且第二能量源的消耗時間包括20分鐘。消耗時間可以從記錄資產(chǎn)的消耗時間的資產(chǎn)的控件接收。

16、換言之，本發(fā)明的基本概念可能需要使用能量網(wǎng)絡(luò)模型以及對能量網(wǎng)絡(luò)和可用電源的負載需求，以便控制能量網(wǎng)絡(luò)中的能量流并且確定能量網(wǎng)絡(luò)中所提供的產(chǎn)品或服務(wù)的能量比。第二能量源可以優(yōu)選地是電網(wǎng)。在第一能量源(例如風輪機)不滿足能量負載需求的情況下，必要的能量差可以優(yōu)選地由來自電網(wǎng)的能量填充。來自第一電源的可用功率的波動是通過不確定性測量和/或界限來考慮的。應(yīng)當注意，如果第二能量源不是電網(wǎng)，而是可以補償這種波動的另一個能量源(例如燃煤電廠)，則方法也有效。應(yīng)當注意，能量網(wǎng)絡(luò)模型用于描述真實物理能量網(wǎng)絡(luò)，并且在所述方法中還用于追蹤和控制能量流。能量網(wǎng)絡(luò)模型和真實物理能量網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系由執(zhí)行所述方法的數(shù)據(jù)處理設(shè)備建立。方法可以有利地是可擴展的，這意味著它適用于多個資產(chǎn)，特別是能量消耗資產(chǎn)、能量源和電池能量儲存。這可能有利于提供具有特定能量比的產(chǎn)品或服務(wù)。這對試圖拯救地球的消費者來說可能很重要。這還可以追蹤產(chǎn)品或服務(wù)的可持續(xù)性。

17、在方法的實施例中，能量比的確定可以是基于所追蹤的消耗時間內(nèi)第一能量流和第二能量流的積分。一段時間內(nèi)能量流的積分會產(chǎn)生相應(yīng)能量。通過求第一能量流和第二能量流在其相應(yīng)消耗時間內(nèi)的積分，可以計算出各自的能量。然后，可以通過將第一能量除以第一能量和第二能量的總和來計算能量比。這可以有利地導(dǎo)致精確地確定能量比。

18、在方法的實施例中，針對能量網(wǎng)絡(luò)的負載需求數(shù)據(jù)和由第一能量源生成的針對能量網(wǎng)絡(luò)的電源數(shù)據(jù)可以是基于預(yù)報。預(yù)報可以是基于歷史數(shù)據(jù)。預(yù)報可以由接口(例如hmi或api)接收。預(yù)報可以包括不同的時間段(分鐘、小時、天)。換言之，預(yù)報可以用作能量網(wǎng)絡(luò)模型的輸入，以便控制能量網(wǎng)絡(luò)中的能量流。即使在沒有資產(chǎn)的實時數(shù)據(jù)可用的情況下，這也可以使方法的使用成為可能。這可以導(dǎo)致靈活地使用方法。應(yīng)當注意，這也適用于通過方法考慮多個能量源和/或能量消耗資產(chǎn)的情況。

19、在實施例中，可以實時接收由第一能量源生成的針對能量網(wǎng)絡(luò)的電源數(shù)據(jù)。電源數(shù)據(jù)可以直接從第一能量源的控件接收，并且通過接口、api或在線門戶傳送給執(zhí)行所述方法的設(shè)備。實時電源數(shù)據(jù)可以比預(yù)報數(shù)據(jù)更準確。這可以導(dǎo)致更準確地控制能量流，并且更準確地確定能量比。如本文中所使用的，術(shù)語實時應(yīng)被廣義地理解，并且可以優(yōu)選地是涉及能量網(wǎng)絡(luò)模型的時間步驟的相對項。因此，在能量網(wǎng)絡(luò)模型的時間步長較大(例如5分鐘)的情況下，每分鐘接收的每個電源數(shù)據(jù)也都可以是實時數(shù)據(jù)。應(yīng)當注意，這也適用于通過方法考慮多個能量源的情況。

20、在方法的實施例中，針對能量網(wǎng)絡(luò)的負載需求數(shù)據(jù)和/或由第一能量源生成的針對能量網(wǎng)絡(luò)的電源數(shù)據(jù)可以與各自的不確定性測量相關(guān)聯(lián)。如本文中所使用的，術(shù)語不確定性測量應(yīng)被廣義地理解，并且可以涉及考慮電源數(shù)據(jù)的不確定性的任何參數(shù)。不確定性測量可以應(yīng)用于電源數(shù)據(jù)。例如，電源數(shù)據(jù)的不確定性測量可以與電源數(shù)據(jù)相乘。例如，不確定性測量可以包括95％的值。這可以有利地導(dǎo)致對電源數(shù)據(jù)的保守估計。例如，在pv系統(tǒng)作為能量源并且不確定性測量為95％的情況下，其他5％來自第二源，在本示例中，該第二源可以是電網(wǎng)。這對于所確定的能量比的穩(wěn)定性可以是有利的。不確定性測量可以應(yīng)用于負載需求數(shù)據(jù)。例如，負載需求的不確定性測量可以包括105％的值。不確定性測量可以與負載需求數(shù)據(jù)相乘。這可以有利地導(dǎo)致對負載需求數(shù)據(jù)的安全估計。應(yīng)當注意，在多個能量源(例如兩個以上的能量源)的情況下，還通過方法考慮第三能量源和另一能量源的不確定性測量。這同樣適用于能量網(wǎng)絡(luò)中的多個能量消耗資產(chǎn)。

21、在方法的實施例中，針對能量網(wǎng)絡(luò)的負載需求數(shù)據(jù)可以包括上界限，并且由第一能量源生成的針對能量網(wǎng)絡(luò)的電源數(shù)據(jù)包括下界限。如本文中所使用的，術(shù)語上界限應(yīng)被廣義地理解，并且可以涉及上閾值。如本文中所使用的，術(shù)語下界限應(yīng)被廣義地理解，并且可以涉及下閾值。上界限限制負載需求數(shù)據(jù)的值。上界限可以從預(yù)報得出。這可以提高能量網(wǎng)絡(luò)模型的可靠性。下界限限制電源數(shù)據(jù)的值。這可以提高能量網(wǎng)絡(luò)模型的可靠性，特別是能量比的確定。

22、在方法的實施例中，能量源可以是以下一項：光伏系統(tǒng)、風力渦輪機、水力渦輪機、電網(wǎng)、柴油發(fā)電機和氫燃料電池。第二能量源可以優(yōu)選地是電網(wǎng)。

23、在方法的實施例中，能量源模型可以是時間依賴的網(wǎng)絡(luò)圖模型。時間依賴的能量網(wǎng)絡(luò)模型可以包括例如5分鐘或10分鐘的時間步長。

24、在方法的實施例中，能量網(wǎng)絡(luò)可以包括用于儲存能量的電池能量儲存作為資產(chǎn)，并且還可以包括基于能量網(wǎng)絡(luò)模型以及所接收的負載需求數(shù)據(jù)和所接收的電源數(shù)據(jù)，控制和追蹤從第一能量源到電池能量儲存的第一能量流和從第二能量源到電池能量儲存的第二能量流，并且追蹤電池能量儲存的一個或多個充電次數(shù)，并且基于所追蹤的第一能量流和第二能量流以及所追蹤的充電次數(shù)確定能量儲存能量比。換言之，方法控制和追蹤能量源到電池能量儲存的流入，因此每次都知道目前在電池能量儲存中儲存了多少來自第一能量源或第二能量源的能量。這種信息還用于確定電池能量比。如本文中所使用的，電池能量比應(yīng)被廣義地理解，并且可以優(yōu)選地涉及來自第一能量源的第一能量與來自第一能量源的第一能量和來自第二能量源的第二能量的總和的比例。能量可以通過求充電次數(shù)內(nèi)能量流的積分來計算。這種信息可以用于確定電池能量比。這可以有利地提高能量網(wǎng)絡(luò)模型的詳細程度。這同樣適用于能量網(wǎng)絡(luò)中的多個能量源。

25、在方法的實施例中，方法還可以包括控制和追蹤從電池能量儲存到能量網(wǎng)絡(luò)中的多個資產(chǎn)的第一電池能量流和第二電池能量流，其中第一電池能量流是基于涉及第一能量流的第一儲存能量，并且第二電池能量流是基于涉及第二能量流的第二儲存能量，其中所追蹤的第一電池能量流和第二電池能量流用于確定針對至少一個能量消耗資產(chǎn)的能量比，并且還追蹤電池能量儲存的一個或多個放電次數(shù)，并且基于所追蹤的第一能量流、第二能量流、第一電池能量流、第二電池能量流、充電次數(shù)和放電次數(shù)確定能量儲存能量比。換言之，電池能量儲存被視為特殊的能量源，其包括來自不同能量源的能量。能量源到電池能量儲存的流入和流出被控制和追蹤，并且被用來確定能量消耗資產(chǎn)的能量比。這可以有利地提高能量網(wǎng)絡(luò)模型的詳細程度，從而提高在確定能量網(wǎng)絡(luò)中的能量比時的控制質(zhì)量。這同樣適用于能量網(wǎng)絡(luò)中的多個能量源。

26、在方法的實施例中，控制和追蹤從第一能量源到能量網(wǎng)絡(luò)中的多個資產(chǎn)的第一能量流和從第二能量源到能量網(wǎng)絡(luò)中的多個資產(chǎn)的第二能量流還可以是基于分配邏輯，其中分配邏輯優(yōu)選地是動態(tài)的。如本文中所使用的，術(shù)語分配邏輯應(yīng)被廣義地理解，并且優(yōu)選地涉及為能量消耗資產(chǎn)的能量比設(shè)置預(yù)定義目標值的策略。例如，能量比應(yīng)為來自第一能量源的第一能量的50％。然后，分配邏輯可以控制來自第一能量源和第二能量源的能量流，以便各自的能量消耗資產(chǎn)從第一能量源和第二能量源中各獲得其能量的一般。這同樣適用于能量網(wǎng)絡(luò)中的多個能量源。

27、在方法的實施例中，多個資產(chǎn)中的一個以上的資產(chǎn)可以消耗能量。還應(yīng)當注意，方法還可以考慮兩個以上的能量源。這可以有利地導(dǎo)致方法的使用的可擴展性。

28、本公開的另一方面涉及一種數(shù)據(jù)處理設(shè)備，包括用于執(zhí)行上述方法的裝置。

29、本公開的另一方面涉及一種計算機程序，包括指令，當程序被計算機執(zhí)行時，這些指令使計算機執(zhí)行上述方法。

30、本公開的另一方面涉及一種計算機可讀介質(zhì)，包括指令，這些指令在被計算機執(zhí)行時使計算機執(zhí)行上述方法。

31、其根據(jù)一個或多個示例實施例的設(shè)備或裝置可以使用硬件、軟件和/或其組合來實施。例如，硬件設(shè)備可以使用處理電路系統(tǒng)來實施，諸如但不限于處理器、中央處理單元(cpu)、控制器、算術(shù)邏輯單元(alu)、數(shù)字信號處理器、微型計算機、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)、片上系統(tǒng)(soc)、可編程邏輯單元、微處理器或能夠以定義的方式響應(yīng)和執(zhí)行指令的任何其他設(shè)備。

32、其設(shè)備或裝置可以包括一個或多個接口電路。在一些示例中，接口電路可以包括連接到局域網(wǎng)(lan)、互聯(lián)網(wǎng)、廣域網(wǎng)(wan)或其組合的有線或無線接口。本公開的任何給定設(shè)備或單元的功能性都可以分布在通過接口電路連接的多個單元或設(shè)備當中。

33、其根據(jù)一個或多個示例實施例的設(shè)備或裝置還可以包括一個或多個存儲設(shè)備。該一個或多個存儲設(shè)備可以是有形或非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)，諸如隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、永久大容量存儲設(shè)備(諸如磁盤驅(qū)動器)、固態(tài)(例如nand閃存)設(shè)備和/或能夠存儲和記錄數(shù)據(jù)的任何其他類似的數(shù)據(jù)存儲機制。一個或多個存儲設(shè)備可以被配置為存儲計算機程序、程序代碼、指令或其一些組合。

34、本文中所描述的任何公開內(nèi)容和實施例都涉及上面列出的方法、設(shè)備、計算機程序、計算機可讀介質(zhì)，反之亦然。有利地，任何實施例和示例所提供的好處同樣適用于所有其他實施例和示例，反之亦然。