專利名稱：用于分布式電資源的電力聚集系統(tǒng)的制作方法
用于分布式電資源的電力聚集系統(tǒng)
相關(guān)申請
此申請要求Bridges等人于2006年12月11日提交的題為"分布式儲能 管理系統(tǒng)(A Distributed Energy Storage Management System)"的美國臨時 專利申請No. 60/869,439、 Bridges等人于2007年5月1日提交的題為"電 動汽車的管理系統(tǒng)(Plug-In-Vehicle Management System)"的美國臨時專利申 請No. 60/915,347、以及Kaplan等人于2007年8月9日提交的題為"用于 分布式電資源的電力聚集系統(tǒng)(Power Aggregation System for Distributed Electric Resources)，，的美國專利申請No. 11/836,741的優(yōu)先權(quán)，以上申請均 通過引用結(jié)合于此。
背景
對化石燃料有高依賴性的運輸系統(tǒng)是特別碳密集的。B卩，在運輸系統(tǒng) 中所做的物理單位的功通常比通過電做相同單位的功向大氣中排放顯著更
多的C。2量。
電網(wǎng)包含有限的用于存儲電能的固有設(shè)施。必須穩(wěn)定地發(fā)電以滿足不 確定的需求，這常常導(dǎo)致過量發(fā)電(over-generation)(從而浪費能源)，且 有時候?qū)е掳l(fā)電不足(從而引起電力故障)。.
分布式電資源原則上能一起提供用于解決以上問題的重要資源。然而， 當(dāng)前的供電業(yè)務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施缺乏聚集大量小型資源(例如電動汽車電池)以 滿足中型和大型供電業(yè)務(wù)需求的物資供應(yīng)和靈活性。單個汽車電池與電網(wǎng) 的需求相比是微不足道的。隨著電動汽車變得越來越受歡迎和流行，所需 要的是協(xié)調(diào)大量電動汽車電池的方法。
在Green等人的題為"電池供電的電動汽車和供電系統(tǒng)(powered electric vehicle and electrical supply system)"的美國專利No. 5,642,270中描述了使 電動汽車能相對于電網(wǎng)充電和放電的低級電氣和通信接口，該專利通過引用結(jié)合于此。該Green參考文獻描述了用于連接到電網(wǎng)的電動汽車的雙向 充電和通信系統(tǒng)，但既未解決處理大量的移動電動汽車的信息處理需求和 向所有者收費(或補貼)的復(fù)雜性，也未解決將電動汽車的移動電池組合 成足夠穩(wěn)固以支持與電網(wǎng)運營商的供電業(yè)務(wù)合約的聚集電力資源的復(fù)雜 性。
附圖簡述
圖1是示例性電力聚集系統(tǒng)的示圖。
圖2是電動汽車、電網(wǎng)以及互聯(lián)網(wǎng)之間的示例性連接的示圖。 圖3是電資源與電力聚集系統(tǒng)的流控制服務(wù)器之間的示例性連接的框 圖。圖4是電力聚集系統(tǒng)的示例性布局的示圖。
圖5是電力聚集系統(tǒng)中的示例性控制區(qū)域的示圖。 圖6是電力聚集系統(tǒng)中的多個流控制中心的示圖。 圖7是示例性流控制服務(wù)器的框圖。 圖8是示例性遠程智能功率流模塊的框圖。
圖9是用于在電網(wǎng)上定位電資源的連接位置的第一示例性技術(shù)的示圖。
圖10是用于在電網(wǎng)上定位電資源的連接位置的第二示例性技術(shù)的示圖。
圖11是用于在電網(wǎng)上定位電資源的連接位置的第三示例性技術(shù)的示圖。
圖12是用于在電網(wǎng)上定位電資源的連接位置的第四示例性技術(shù)的示圖。
圖13是電力聚集系統(tǒng)的車輛到家庭實現(xiàn)中的示例性安全手段的示圖。 圖14是當(dāng)電力聚集系統(tǒng)中多個電資源向家庭輸入功率時的示例性安 全手段的示圖。
圖15是電力聚集系統(tǒng)的示例性智能斷開的框圖。 圖16是示例性的電力聚集方法的流程圖。
圖17是通信地控制用于電力聚集的電資源的示例性方法的流程圖。圖18是計量電資源的雙向功率的示例性方法的流程圖。 圖19是確定電資源的電網(wǎng)位置的示例性方法的流程圖。 圖20是調(diào)度電力聚集的示例性方法的流程圖。
圖21是智能孤島效應(yīng)(smart islanding)的示例性方法的流程圖。 圖22是擴展用戶接口以便電力聚集的示例性方法的流程圖。 圖23是獲得和保持電力聚集系統(tǒng)中的電動汽車所有者的示例性方法 的流程圖。
詳細描述 概覽
在本文中公開了一種用于分布式電資源的電力聚集系統(tǒng)以及相關(guān)方 法。在一個實現(xiàn)中，示例性系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)和/或某些其它公共或私有網(wǎng)絡(luò) 與連接至電網(wǎng)的多個單獨的電資源通信。通過通信，示例性系統(tǒng)可動態(tài)地 聚集這些電資源，以向電網(wǎng)運營商(例如電力公司、獨立系統(tǒng)運營商(ISO) 等)提供供電業(yè)務(wù)。本文所使用的"供電業(yè)務(wù)"指的是輸電以及其它輔助服 務(wù)，包括需求響應(yīng)、調(diào)節(jié)、熱備用(spinningreserve)、非熱備用、能量不均 衡、以及類似的產(chǎn)品。本文所使用的"聚集"指的是為了提供更大量的供電 業(yè)務(wù)而控制進入和流出一組空間分布的電資源的功率流的能力。本文所使 用的"電網(wǎng)運營商"指的是負責(zé)維護電控制區(qū)內(nèi)或橫跨該區(qū)的電網(wǎng)的運營和 穩(wěn)定性的實體。電網(wǎng)運營商可構(gòu)建手動/人工的動作/干涉與自動化過程的某 些組合，用來響應(yīng)于系統(tǒng)傳感器控制信號產(chǎn)生。"控制區(qū)運營商"是電網(wǎng)運 營商的一個示例。本文所使用的"控制區(qū)"指的是電網(wǎng)的具有限定的輸入和 輸出端口的包含部分。流入此區(qū)域的凈功率流必須等于(在某些誤差范圍 內(nèi))該區(qū)域內(nèi)的功耗和從該區(qū)域流出的功率流之和。
本文所使用的"電網(wǎng)"表示連接發(fā)電廠與電力消費者的配電系統(tǒng)/網(wǎng)絡(luò)。 該網(wǎng)絡(luò)可包括作為輸電系統(tǒng)(即大容量電力)或/和配電系統(tǒng)(例如零售電 力)的一部分的發(fā)電機、變壓器、互連、開關(guān)站、變電站、饋電線、以及 安全設(shè)備。示例性電力聚集系統(tǒng)可垂直縮放，以便用于街道、城市、地區(qū)、 控制區(qū)、或(例如)北美電力可靠性委員會(NERC)中的八個大型互聯(lián)中
7的一個。而且，該示例性系統(tǒng)在同時向多個電網(wǎng)區(qū)域提供供電業(yè)務(wù)時是可 水平縮放的。
本文所使用的"電網(wǎng)狀況"表示響應(yīng)于多種狀況中的一種對流入或流出 電網(wǎng)的一部分的更多或更少功率的需求，所述多種狀況例如供給變化、需
求變化、意外事件和故障、緩變事件(rampingevent)等。這些電網(wǎng)狀況通常 表現(xiàn)為諸如欠壓或過壓事件以及頻率過低或頻率過高(over-frequency)事件 之類的電力質(zhì)量事件。
本文所使用的"電力質(zhì)量事件"通常指的是電網(wǎng)不穩(wěn)定性的表現(xiàn)，包括 電壓偏差和頻率偏差；此外，本文所使用的電力質(zhì)量事件還包括諸如子循 環(huán)電壓尖峰和諧波之類的電網(wǎng)傳輸?shù)碾娏|(zhì)量中的其它擾動。
本文所使用的"電資源"通常指的可被命令執(zhí)行以下三類事情中的部分 或全部的電實體取電(擔(dān)當(dāng)負荷)、供電(擔(dān)當(dāng)發(fā)電或電源)、以及儲 能。示例可包括用于電動或混合動力汽車的電池/充電器/逆變器系統(tǒng)、舊的 但仍可使用的電動汽車電池的儲藏庫、固定儲能、燃料電池發(fā)電機、應(yīng)急 發(fā)電機、可控負荷等。
本文所使用的"電動汽車"泛指純電動汽車和諸如充電式混合動力電動 汽車(PHEV)之類的混合動力電動汽車，尤其是那些具有相當(dāng)大的電池存 儲容量而且連接至電網(wǎng)以對電池再充電的電動汽車。更具體地，電動汽車 指的是從電網(wǎng)獲得其能源的部分或全部以供行駛和其它目的的汽車。而且， 電動汽車具有由電池、電容器等或它們的某些組合構(gòu)成的儲能系統(tǒng)。電動 汽車可以具有或可以不具有向電網(wǎng)返回電力的能力。
本文所使用的電動汽車"儲能系統(tǒng)"(電池、超級電容器、和/或其它儲 能裝置)是作為間歇地或永久地連接至可具有動態(tài)輸入和輸出功率的電網(wǎng) 的電資源的代表性示例。這些電池可以起到電源或電力負荷的作用。盡管 有可認識到的定時漲落的連接傾向(例如在晚上連接至電網(wǎng)的汽車總數(shù)量 增加；當(dāng)早晨上班開始時連接的電池總數(shù)量的下降等)，聚集的電動汽車 電池的集合仍可以成為橫跨多個電池的統(tǒng)計上穩(wěn)定的資源。橫跨大量電動 汽車電池的連接傾向是可預(yù)測的，而且當(dāng)電網(wǎng)或電網(wǎng)的一部分(諸如某人 家中停電)需要提高或降低電力時，這些電池變成穩(wěn)定和可靠的可訪問的資源。數(shù)據(jù)收集和存儲也使電力聚集系統(tǒng)能基于每個用戶預(yù)測連接行為。 示例性系統(tǒng)
圖1示出示例性電力聚集系統(tǒng)100。流控制中心102與諸如包括互聯(lián) 網(wǎng)104的公共/私有混合體之類的網(wǎng)絡(luò)通信地耦合，而且包括提供中央電力
聚集服務(wù)的一個或多個服務(wù)器106。將在本文中使用"互聯(lián)網(wǎng)"104作為許多 不同類型的通信網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)混合體的代表。通過諸如互聯(lián)網(wǎng)104之類的網(wǎng) 絡(luò)，流控制中心102保持與電網(wǎng)運營商的通信108，以及與遠程資源的通信 110，即與連接至電網(wǎng)114的外圍電資源112 ("電網(wǎng)的"末端"或"終端"節(jié)點 /設(shè)備")的通信。在一個實現(xiàn)中，諸如那些包括輸電線上的以太網(wǎng)網(wǎng)橋120 或由其組成的輸電線通信裝置之類的輸電線通信裝置(PLC)在連接位置 處實現(xiàn)，以使與遠程資源的互聯(lián)網(wǎng)通信的"最后一英里"(在此情況下為例 如住宅124中的最后一英尺)通過將各個電資源112連接至電網(wǎng)114的同 一電線來實現(xiàn)。因此，可使各個電資源112的各個物理位置與電資源112 的同一位置處或附近的相應(yīng)輸電線上的以太網(wǎng)網(wǎng)橋120相關(guān)聯(lián)。如以下將 更詳細說明地，各個網(wǎng)橋120通常連接至位置所有者的互聯(lián)網(wǎng)接入點。從 流控制中心102到諸如住宅124之類的連接位置的通信介質(zhì)可采取諸如電 纜調(diào)制解調(diào)器、DSL、衛(wèi)星、光纖、WiMax等之類的多種形式。在一個變 體中，電資源112可通過除將它們連接至電網(wǎng)114的同一輸電線之外的不 同介質(zhì)與互聯(lián)網(wǎng)連接。例如，給定的電資源112自身可具有無線能力，以 直接與互聯(lián)網(wǎng)104連接從而與流控制中心102連接。
示例性電力聚集系統(tǒng)100的電資源112可包括在住宅124、停車場 126等處連接至電網(wǎng)114的電動汽車電池；容器128中的電池、燃料電池發(fā) 電機、私有壩、常規(guī)發(fā)電廠、以及物理地或電學(xué)地發(fā)電和/或儲電的其它資 源。
在一個實現(xiàn)中，參與的各個電資源112或各組本地資源具有相應(yīng)的遠 程智能功率流(IPF)模塊134 (下文稱為"遠程IPF模塊"134)。中央流控 制中心102通過與在電資源112之中外圍分布的遠程IPF模塊134通信來 管理電力聚集系統(tǒng)IOO。遠程IPF模塊134執(zhí)行若干不同功能，包括向流控制中心102提供遠程資源的狀態(tài)；控制被傳入或傳出遠程電資源112的 功率的量、方向以及定時；計量傳入或傳出遠程電資源112的功率；在功 率傳遞和電網(wǎng)114的狀況改變期間提供安全手段；記錄各種行為；以及當(dāng) 與流控制中心102的通信中斷時提供完備的功率傳遞控制和安全手段。將 在下文中更詳細地描述遠程IPF模塊134。
圖2示出到電資源112的示例性電氣和通信連接的另一視圖。在此示 例中，電動汽車200包括蓄電池組202和示例性遠程IPF模塊134。電動汽 車200可連接至住宅124的常規(guī)的墻上插座(墻上輸出口) 204，該墻上插 座204代表電網(wǎng)114通過住宅輸電線206連接的圍緣(peripheral edge)。
在一個實現(xiàn)中，電動汽車200與墻上插座204之間的電線208可僅由 常規(guī)的電線和絕緣體組成，用于往返電動汽車200傳導(dǎo)交變電流(AC)功 率。在圖2中，位置專用的連接位置模塊210執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)接入點——在此情 況下為互聯(lián)網(wǎng)接入點——的功能。網(wǎng)橋120介入插座204與網(wǎng)絡(luò)接入點之 間，以使電線208也能在電動汽車200與插座204之間傳送網(wǎng)絡(luò)通信。利 用在連接位置處就位的這種網(wǎng)橋120和連接位置模塊210，除提供常規(guī)電壓 的住宅線路電流的常規(guī)電線208之外，不再需要其它特別的接線或物理介 質(zhì)來與電動汽車200的遠程IPF模塊134通信。在連接位置模塊210上游， 電動汽車200的電力和通信分別被分離到輸電線206和互聯(lián)網(wǎng)電纜104中。
替代地，電線208可包括常規(guī)輸電線和延長線中沒有的安全部件。例 如，電線208的電插頭212可包括電的和/或機械的防護組件，其用來防止 當(dāng)電線208的插入式導(dǎo)體暴露給用戶時遠程IPF模塊134使陽極導(dǎo)體帶電 或暴露。
圖3更詳細地示出圖2的連接位置模塊210的另一實現(xiàn)。在圖3中， 電資源112具有相關(guān)聯(lián)的遠程IPF模塊134，包括網(wǎng)橋120。電線208將電 資源112連接至電網(wǎng)114，而且還連接至連接位置模塊210以與流控制服務(wù) 器106通信。
連接位置模塊210包括連接至可包括諸如路由器、交換機和/或調(diào)制解 調(diào)器之類的網(wǎng)絡(luò)接入點302以與互聯(lián)網(wǎng)104 (在此情況下)建立硬接線或無 線連接的網(wǎng)橋120'的另一實例。在一個實現(xiàn)中，兩個網(wǎng)橋120和120'之間的電線208被諸如遠程IPF模塊134中的無線收發(fā)器和連接位置模塊210中的無線路由器之類的無線互聯(lián)網(wǎng)連接代替。
示例性系統(tǒng)布局
圖4示出電力聚集系統(tǒng)100的示例性布局400。流控制中心102可通過例如互聯(lián)網(wǎng)104連接至多個不同的實體以供傳達和接收信息。示例性布局400包括諸如充電式電動汽車200之類的物理連接至單個控制區(qū)402內(nèi)的電網(wǎng)的電資源112。電資源112成為電網(wǎng)運營商404可利用的能量資源。
示例性布局400還包括被分類成電資源所有者408和電連接位置所有者410 (它們可以是或可以不是同一個用戶)的終端用戶406。實際上，示例性電力聚集系統(tǒng)100中的利益相關(guān)者包括流控制中心102處的系統(tǒng)操作員、電網(wǎng)運營商404、資源所有者408、以及電資源112連接至電網(wǎng)114的位置410的所有者。
電連接位置所有者410可包括
-出租車停車場—出租車公司通常將它們的車隊的大部分停在該停車
場中。它們可購買電動汽車200的車隊并參加電力聚集系統(tǒng)100，從空閑的車隊汽車獲得收入。
，公共停車場—停車位所有者可參與電力聚集系統(tǒng)100，以從停放的電動汽車200獲得收入?？上蛩姓咛峁┟赓M泊車或附加激勵來交換提供供電業(yè)務(wù)。
*工作位置泊車——雇主可參與電力聚集系統(tǒng)100，以從停泊的雇員的電動汽車200獲得收入。可向雇員提供激勵以交換提供供電業(yè)務(wù)。
*住宅——僅需為家庭車庫配備連接位置模塊210，即可使業(yè)主能參與電力聚集系統(tǒng)IOO并從停泊的汽車獲得收入。而且，汽車內(nèi)的汽車電池202和相關(guān)聯(lián)的供電電器可在峰值負荷或停電期間提供本地備用電力。
*住宅鄰居——鄰居可參與電力聚集系統(tǒng)IOO并配備可從停泊的電動汽車200獲得收入的電力輸送裝置(例如由屋主合作組部署)。
*圖4的電網(wǎng)操作116總體包括與能源市場412的交互、電網(wǎng)運營商404的交互、以及執(zhí)行電網(wǎng)114的自動物理控制的自動電網(wǎng)控制器118的交互。流控制中心102還可與用于輸入天氣預(yù)報、事件、價格供給(price feed)等的信息源414連接。其它數(shù)據(jù)源414包括可用來優(yōu)化系統(tǒng)性能并滿足對示例性電力聚集系統(tǒng)100的約束的系統(tǒng)利益相關(guān)者、公共數(shù)據(jù)庫、以及歷史系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
因此，示例性電力聚集系統(tǒng)100可由多個組件構(gòu)成，其-與電資源112通信以采集數(shù)據(jù)并促使電資源112充電/放電。 采集實時能源價格； 采集實時資源統(tǒng)計數(shù)據(jù)；
預(yù)測電資源112的行為(連通性、位置、連接/斷開時的狀態(tài)(諸如電池充電狀態(tài)))；
預(yù)測電網(wǎng)114/負荷的行為；
*為了隱私和數(shù)據(jù)安全而對通信加密；
*促使電動汽車200的充電以優(yōu)化某些品質(zhì)因數(shù)；
，為未來的多個時間點提供有關(guān)負荷可用性的指南或保證等。
這些組件可在單個計算資源(計算機等)或在分布式的一組資源(物理上共處一地或者不共處一地)上運行。
處于這樣的布局400的示例性IPF系統(tǒng)100可提供許多好處例如，低成本的附加服務(wù)(即供電業(yè)務(wù))、對資源調(diào)度的細粒度(既在時間上又在空間上)控制、有保證的可靠性和服務(wù)水平、通過智能資源調(diào)度提高的服務(wù)水平、使諸如風(fēng)能和太陽能發(fā)電之類的間歇發(fā)電資源的穩(wěn)定。
示例性電力聚集系統(tǒng)100使電網(wǎng)運營商404能控制連接至電網(wǎng)114的聚集的電資源112。電資源112可作為電資源、負荷、或存儲，而且資源112可呈現(xiàn)出這些性質(zhì)的組合。對電資源112的控制是促使來自這些資源U2的聚集體耗能、發(fā)電、儲能的能力。
圖5示出示例性電力聚集系統(tǒng)100中多個控制區(qū)域402的角色。各個電資源112可連接至特定電控制區(qū)內(nèi)的電聚集系統(tǒng)100。流控制中心102的單個實例可管理來自多個不同控制區(qū)501 (例如控制區(qū)502、 504、以及506)的電資源112。在一個實現(xiàn)中，此功能通過對電力聚集系統(tǒng)100內(nèi)的資源進行邏輯上的分區(qū)來實現(xiàn)。例如，當(dāng)控制區(qū)402包括任意數(shù)量的控制區(qū)——控制區(qū)"A"502、控制區(qū)"B"504、......控制區(qū)"n"506時，電網(wǎng)運營商
116可包括相應(yīng)的控制區(qū)運營商508、 510、......以及512。進一步劃分成包
括所示控制區(qū)402之上和之下的控制劃分分組的控制分層結(jié)構(gòu)使得電力聚 集系統(tǒng)IOO可縮放至不同量級的電網(wǎng)114和/或與電網(wǎng)U4連接的變化數(shù)量 的電資源112。
圖6示出使用多個中央流控制中心102和102'的示例性電力聚集系統(tǒng) 100的示例性布局600。各個流控制中心102和102'具有它們自己相應(yīng)的終 端用戶406和406'。可動態(tài)地分配要由流控制中心102的各個特定實例管 理的控制區(qū)402。例如，第一流控制中心102可管理控制區(qū)A 502和控制區(qū) B 504，而第二流控制中心102'管理控制區(qū)n 506。類似地，相應(yīng)的控制區(qū) 運營商(508、 510以及512)由服務(wù)它們相應(yīng)的不同控制區(qū)的同一流控制 中心102服務(wù)。
示例性的流控制服務(wù)器
圖7示出流控制中心102的示例性服務(wù)器106。圖7中所示的實現(xiàn)僅 是作為說明目的的一種示例配置。在本發(fā)明的范圍內(nèi)可能存在構(gòu)成流控制 中心102的示例性服務(wù)器106的所示組件甚至不同組件的許多其它安排。 可用硬件、軟件、或硬件、軟件、固件的組合來執(zhí)行這樣的示例性服務(wù)器 106和流控制中心102。
示例性的流控制服務(wù)器106包括用來與電資源112通信的連接管理器 702、可包括學(xué)習(xí)引擎706和統(tǒng)計引擎708的預(yù)測引擎704、約束優(yōu)化器710 以及用來接收電網(wǎng)控制信號714的電網(wǎng)交互管理器712。電網(wǎng)控制信號714 可包括諸如自動化控制發(fā)電控制(AGC)信號之類的發(fā)電控制信號。流控 制服務(wù)器106還可包括數(shù)據(jù)庫/信息倉庫716;向電資源所有者408、電網(wǎng) 運營商404以及電連接位置所有者410呈現(xiàn)用戶界面的web服務(wù)器718; 用來與能源市場412協(xié)商合約條款的合約管理器720;以及信息采集引擎 414，用來跟蹤天氣、相關(guān)新聞事件等，并從公共和私有數(shù)據(jù)庫722下載信 息以供預(yù)測多組電資源112的行為、監(jiān)控能源價格、協(xié)商合約等。
13示例性流控制服務(wù)器的操作
連接管理器702維護與連接至電力聚集系統(tǒng)100的各個電資源112的通信信道。g卩，連接管理器702允許各個電資源112登錄并例如利用網(wǎng)際協(xié)議(IP)(如果該網(wǎng)絡(luò)是互聯(lián)網(wǎng)104的話)通信。換言之，電資源112回調(diào)(call home)。即，在一個實現(xiàn)中，它們總是啟動與服務(wù)器106的連接。這個方面使示例性IPF模塊134繞過防火墻、IP尋址、可靠性等問題工作。
例如，當(dāng)諸如電動汽車200之類的電資源112在家庭124處充電時，IPF模塊134可通過輸電線連接來連接至家庭的路由器。該路由器將給汽車200分配地址(DHCP)，而汽車200可連接至服務(wù)器106 (從這個方向不需要防火墻中的漏洞)。
如果連接出于任何原因被終止(包括服務(wù)器實例終止)，則IPF模塊134知道再次回調(diào)并連接至下一可用服務(wù)器資源。
電網(wǎng)交互管理器712接收并解釋來自電網(wǎng)運營商404的自動化電網(wǎng)控制區(qū)118的接口的信號。在一個實現(xiàn)中，電網(wǎng)交互管理器712還產(chǎn)生要發(fā)送至自動化電網(wǎng)控制器118的信號。要發(fā)送的信號的范圍取決于電網(wǎng)運營商404與示例性電力聚集系統(tǒng)100之間的協(xié)議或合約。在一種情形下，電網(wǎng)交互管理器712發(fā)送有關(guān)從電網(wǎng)114接收功率或向電網(wǎng)114供電的聚集電資源112的可用性的信息。在另一變體中，合約可允許電網(wǎng)交互管理器712對自動化電網(wǎng)控制器118發(fā)送控制信號，以控制電網(wǎng)114受制于自動化電網(wǎng)控制器118的內(nèi)置約束，且受制于合約所允許的控制范圍。
數(shù)據(jù)庫716可存儲與電力聚集系統(tǒng)100相關(guān)的所有數(shù)據(jù)，包括例如電動汽車200的電資源日志、電連接信息、每輛汽車的能源計量數(shù)據(jù)、資源
所有者偏好、賬戶信息等。
如上所述，web服務(wù)器718向系統(tǒng)利益相關(guān)者提供用戶界面。這樣的用戶界面主要擔(dān)當(dāng)用于向用戶傳遞信息的機構(gòu)，但在某些情況下，用戶界面用來從用戶處采集諸如偏好之類的數(shù)據(jù)。在一個實現(xiàn)中，web服務(wù)器718還能啟動與參與的電資源所有者408的聯(lián)系，以廣告交換電力的要約。
競標/合約管理器720與電網(wǎng)運營商404以及他們相關(guān)聯(lián)的能源市場412交互以確定系統(tǒng)可用性、定價、服務(wù)水平等。
如上所述，信息采集引擎414與公共和私有數(shù)據(jù)庫722通信以采集與 電力聚集系統(tǒng)100的操作有關(guān)的數(shù)據(jù)。
預(yù)測引擎704可使用來自數(shù)據(jù)倉庫716的數(shù)據(jù)以作出有關(guān)電資源行為 的預(yù)測，諸如電資源112何時將連接和斷開、全局電資源可用性、系統(tǒng)電 負荷、實時能源價格等。這些預(yù)測使電力聚集系統(tǒng)100能更完整地利用連 接至電網(wǎng)114的電資源112。例如，通過學(xué)習(xí)大量電資源112的樣本或典型 的行為，學(xué)習(xí)引擎706可追蹤、記錄以及處理實際的電資源行為。統(tǒng)計引 擎708可將多種可能的概率統(tǒng)計技術(shù)運用于資源行為以標記其趨勢和作出 預(yù)測。
在一個實現(xiàn)中，預(yù)測引擎704通過協(xié)同過濾執(zhí)行預(yù)測。預(yù)測引擎704 還可執(zhí)行每個用戶的一個或多個參數(shù)的預(yù)測，包括例如連接時間、連接時 長、連接時的充電狀態(tài)以及連接位置。為執(zhí)行每個用戶的預(yù)測，預(yù)測引擎 704可利用諸如歷史數(shù)據(jù)、連接時間(周幾、 一個月的第幾周、 一年的第幾 個月、假日等)、連接時的充電狀態(tài)、連接位置等。在一個實現(xiàn)中，可通 過遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、動態(tài)貝葉斯(Bayesian)網(wǎng)絡(luò)、或其它定向圖形模型計算時 間系列預(yù)測。
在一種情形下，對于從電網(wǎng)114斷開的一個用戶，預(yù)測引擎704可預(yù) 測下次連接的時間、連接時間時的充電狀態(tài)、連接的位置(而且可賦予其 概率/可能性)。 一旦資源112連接，則連接時間、連接時的充電狀態(tài)以及 連接位置成為對連接時長預(yù)測的求精的進一步輸入。這些預(yù)測有助于引導(dǎo) 整個系統(tǒng)可用性的預(yù)測，以及確定用于資源分配的更準確的成本函數(shù)。
為每一個獨特的用戶建立參數(shù)化的預(yù)測模型不是總在時間或空間上可 縮放。因此，在一個實現(xiàn)中，不對系統(tǒng)100中的每個用戶分別使用一個模 型，而是預(yù)測引擎704建立縮減的一組模型，在該縮減模型組中的每個模 型用來預(yù)測許多用戶的行為。為了確定如何將類似用戶歸組以便模型的建 立和分配，系統(tǒng)IOO可標識各個用戶的特征，諸如每天的獨特連接/斷開的 次數(shù)、典型的連接時間、平均連接時長、連接時間的平均充電狀態(tài)等，且 可在全特征空間或在通過諸如主成份分析、隨機預(yù)測等之類的維度縮減算法計算的某些縮減特征空間中建立用戶群。 一旦預(yù)測引擎704將用戶分配 到一個群，則來自該群所有用戶的全部數(shù)據(jù)被用來創(chuàng)建將用于對該群中的 各個用戶的預(yù)測的預(yù)測模型。在一個實現(xiàn)中，群分配程序是變化的，以優(yōu) 化系統(tǒng)100的速度(較少群)、精度(較多群)或這兩者的某種組合。
此示例性群集技術(shù)具有多種好處。首先，它能實現(xiàn)縮減的模型組，從 而實現(xiàn)縮減的模型參數(shù)，這將減少作預(yù)測的計算時間。它還縮減了模型參
數(shù)的存儲空間。其次，通過識別系統(tǒng)100的新用戶的特點(或特征)，可
將這些新用戶分配給特點相似的現(xiàn)有用戶群，而且根據(jù)現(xiàn)有用戶的廣泛數(shù) 據(jù)建立的群集模型可更迅速地作出有關(guān)新用戶的更準確預(yù)測，因為它利用
了相似用戶的歷史性能。當(dāng)然，隨著時間的流逝，各個用戶會改變他們的 行為，因而可被分配到更符合他們行為的新群集。
約束優(yōu)化器710組合來自預(yù)測引擎704、數(shù)據(jù)倉庫716以及合約管理 器720的信息以產(chǎn)生滿足系統(tǒng)約束的資源控制信號。例如，約束優(yōu)化器710 可信令電動汽車200以特定充電速率對其蓄電池組202充電、并稍后使蓄 電池組202放電以供按特定上傳速率向電網(wǎng)114上傳電力電力傳遞速率 和定時調(diào)度被優(yōu)化以符合特定電動汽車200的被追蹤的單獨連接和斷開行 為，并且還被優(yōu)化以符合電網(wǎng)114的日常電力供給和需求"呼吸周期"。
在一個實現(xiàn)中，約束優(yōu)化器710在由連接管理器702擔(dān)當(dāng)中介將電網(wǎng) 控制信號714或信息源414轉(zhuǎn)換成汽車控制信號中扮演重要角色。將來自 電網(wǎng)運營商404或信息源414的電網(wǎng)控制信號714映射成發(fā)送至系統(tǒng)100 中各個獨特電資源112的控制信號是特定約束優(yōu)化問題的示例。
各個資源112具有相關(guān)聯(lián)的軟或硬約束。資源約束的示例可包括所 有者的價格敏感性、汽車充電狀態(tài)(例如如果汽車200完全充電，則它不 能參與對電網(wǎng)114加負載)、直到資源112從系統(tǒng)100斷開的預(yù)測時間量、 用戶對收入與充電狀態(tài)關(guān)系的敏感性、資源114的電限制、資源所有者408 的手動充電超馳等。可使用對特定資源112的約束來分配激活資源的各個 特定動作的成本。例如，其存儲系統(tǒng)202中幾乎沒有存儲能量的資源的與 充電操作相關(guān)聯(lián)的成本低，但其發(fā)電操作成本極高。被預(yù)測可用十個小時 的完全充電的資源112將比被預(yù)測將在15分鐘內(nèi)斷開的完全充電的資源112的發(fā)電操作成本更低，這表示將未完全充電的資源傳遞給所有者的負面 后果。
以下是將包括系統(tǒng)操作級(例如一10兆瓦到+10兆瓦，其中+代表負 荷， 一代表發(fā)電)的發(fā)電信號714轉(zhuǎn)換成汽車控制信號。值得注意的是，
因為系統(tǒng)100能計量各個資源112中的真實功率流，所以實際的系統(tǒng)操作
級一直是已知的。
在此示例中，假定初始系統(tǒng)操作級是o兆瓦，則沒有資源是活動的(從
電網(wǎng)取電或向電網(wǎng)傳遞電力)，而且經(jīng)協(xié)商的下一小時的聚集服務(wù)合約等
級是±5兆瓦。
在此實現(xiàn)中，示例性電力聚集系統(tǒng)IOO維護三個列表的可用資源112。 第一列表包括可按照優(yōu)先順序被激活以供充電的資源112 (負荷)。存在按 優(yōu)先級排序以供放電(發(fā)電)的第二列表的資源112。這些列表中的每個資 源112 (例如，所有資源112在兩個列表均可有位置)具有相關(guān)聯(lián)的成本。 列表的優(yōu)先級順序與成本直接相關(guān)(即列表從最低成本到最高成本排序)。 將成本值分配給各個資源112是重要的，因為它使得將獲得類似結(jié)果的兩 個操作能相對于系統(tǒng)操作進行比較。例如，向系統(tǒng)增加一個單位的充電(負 荷、從電網(wǎng)取電)等價于去掉一個單位的發(fā)電。為執(zhí)行增加或減少系統(tǒng)輸 出的任何操作，可能存在多個動作選擇，而在一個實現(xiàn)中，系統(tǒng)100選擇 最低成本的操作。第三列表的資源112包括具有硬約束的資源。例如，其 所有者408已經(jīng)超馳系統(tǒng)100來強制充電的資源將被置于第三列表的靜態(tài) 資源上。
在時間"l"時，電網(wǎng)運營商請求的操作級改變至+ 2兆瓦。系統(tǒng)激活對 來自該列表的第一"n"個資源充電，其中"n"是附加負荷被預(yù)測為等于2兆瓦 的資源的數(shù)量。在資源被激活之后，監(jiān)控激活的結(jié)果以確定該動作的實際 結(jié)果。如果2兆瓦以上的負荷是活動的，則系統(tǒng)將按照相反的優(yōu)先級順序 禁用充電以將系統(tǒng)操作保持在合約指定的公差范圍內(nèi)。
從時間"1"直到時間"2"，所請求的操作等級保持恒定為2兆瓦。然而， 某些電資源的行為不一定是靜態(tài)的。例如，作為2兆瓦系統(tǒng)操作的一部分 的某些汽車200會充滿(充電狀態(tài)=100%)或會從系統(tǒng)100斷開。其它汽車200可連接至系統(tǒng)100并要求立即充電。所有這些動作將引起電力聚集
系統(tǒng)100的操作級的變化。因此，系統(tǒng)100持續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)操作級并激活或 停用資源112以將操作級保持在合約指定的公差范圍內(nèi)。
在時間"2"時，電網(wǎng)運營商請求的操作級降至一l兆瓦。系統(tǒng)咨詢可用 資源列表并選擇最低成本組資源以實現(xiàn)一l兆瓦的系統(tǒng)操作級。具體地，系 統(tǒng)按順序移動遍歷優(yōu)先級列表，從而比較啟動充電與禁用充電的成本，并 在每個時間步驟激活最低成本的資源。 一旦操作級達到一l兆瓦，則系統(tǒng) 100繼續(xù)監(jiān)控實際操作級，從而查找可能需要激活附加資源112的偏差，以 將操作級保持在合約指定的公差范圍內(nèi)。
在一個實現(xiàn)中，示例性的成本計算機制得到有關(guān)實時電網(wǎng)發(fā)電混合體 的信息的饋送以確定充電或發(fā)電(汽車200到電網(wǎng)114)對"碳覆蓋區(qū)域 (carbon footprint)"的邊際影響，其中"碳覆蓋區(qū)域"統(tǒng)指對燃料資源和環(huán)境的 影響。示例性系統(tǒng)100還允許優(yōu)化任何成本度量或若干成本度量的加權(quán)組 合。系統(tǒng)100可優(yōu)化品質(zhì)因數(shù)，其可包括例如最大化經(jīng)濟值和最小化環(huán)境 影響的組合等。
在一個實現(xiàn)中，系統(tǒng)100還使用成本作為時間變量。例如，如果系統(tǒng) 100在即將到來的時間窗期間調(diào)度已放電的電池組來充電，則當(dāng)它充電時系 統(tǒng)100可預(yù)測其預(yù)測成本概況，從而允許系統(tǒng)100進一步自適應(yīng)地優(yōu)化。 即，在某些情形下，系統(tǒng)100知道它將在特定的未來時間獲得高容量的發(fā) 電資源。
流控制服務(wù)器106的多個組件構(gòu)成具有以下多個功能和組件的調(diào)度系
統(tǒng)
°數(shù)據(jù)收集(采集實時數(shù)據(jù)并存儲歷史數(shù)據(jù))；
°通過預(yù)測引擎704的預(yù)測，其輸入實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)等并輸出資 源可用性預(yù)報；
°基于資源可用性預(yù)報、諸如來自電網(wǎng)運營商404的命令信號之類的 約束、用戶偏好、天氣狀況等建立的優(yōu)化。該優(yōu)化可采取優(yōu)化期望度量的 資源控制計劃的形式。
調(diào)度功能可啟用多個有用能源服務(wù)，包括
18°諸如快速響應(yīng)服務(wù)和快速調(diào)節(jié)之類的輔助服務(wù)；
°用來補償突然的、可預(yù)測的、或意外的電網(wǎng)不平衡的能量；
°對常規(guī)和不穩(wěn)定需求的響應(yīng)；
°穩(wěn)定可再生能源(例如補充風(fēng)力發(fā)電電力)。
示例性電力聚集系統(tǒng)100聚集并控制許多正在充電/上傳的電動汽車 200所呈現(xiàn)的負荷，以提供諸如調(diào)節(jié)和熱備用之類的供電業(yè)務(wù)(附加能源服 務(wù))。因此，有可能通過累加多個電資源112來滿足電網(wǎng)運營商404的調(diào) 用時間(call time)要求。例如，可分別禁用12個5kW的運行負載以提供一 小時的60kW的熱備用。然而，如果各個負載最多可被禁用30分鐘，而且 最小調(diào)用時間是兩小時，則可將負載串聯(lián)地(一次三個)禁用以提供兩小 時的15kW的備用。當(dāng)然，由電力聚集系統(tǒng)100進行的各個電資源的更復(fù) 雜交錯是可能的。
對需要最大化配電效率的電力公司(或電功率分配實體)而言，電力 公司需要最小化無功功率流。通常，存在用來最小化無功功率流的多種方 法，包括將電感器或電容器組切換至配電系統(tǒng)以改變該系統(tǒng)的不同部分的 功率因數(shù)。為了有效地管理和控制此動態(tài)無功伏安(VAR)支持，它必須 按照位置已知的方式進行。在一個實現(xiàn)中，電力聚集系統(tǒng)100包括與示例 性遠程IPF模塊134 —起放置在電動汽車200中的功率因數(shù)校正電路，從 而允許這樣的服務(wù)。具體地，電動汽車200可具有能與電動汽車200是否 在充電、傳遞電力、或空閑無關(guān)地動態(tài)地連接至電網(wǎng)的電容器(或電感器)。 然后可將此服務(wù)出售給電力公司以便配電級的動態(tài)VAR支持。電力聚集系 統(tǒng)100既能感測對分布方式的VAR支持的需求，又能利用分布式的遠程IPF 模塊134采取提供VAR支持的動作而無需電網(wǎng)運營商404的介入。
示例性遠程IPF模塊
圖8更詳細地示出圖1和2的遠程IPF模塊134。所示的遠程IPF模塊 134僅是作為說明目的的一種示例配置。在本發(fā)明的范圍內(nèi)可能存在構(gòu)成示 例性遠程IPF模塊134的所示組件甚至不同組件的許多其它安排。這樣的 示例性遠程IPF模塊134具有某些硬件組件和能以硬件、軟件、或硬件、軟件、固件等的組合來執(zhí)行的某些組件。
遠程IPF模塊134的所示示例由適合電動汽車200的實現(xiàn)來代表。因 此，為了描述的目的，某些汽車系統(tǒng)800被包括為示例性遠程IPF模塊134 的一部分。然而，在其它實現(xiàn)中，遠程IPF模塊134可排除汽車系統(tǒng)800 的部分或全部被認為是遠程IPF模塊134的組件。
所描述的汽車系統(tǒng)800包括車輛電腦和數(shù)據(jù)接口 802、諸如電池組202 之類的儲能系統(tǒng)以及逆變器/充電器804。除汽車系統(tǒng)800之外，遠程IPF 模塊134還包括通信功率流控制器806。通信功率流控制器806又包括諸 如輸電線通信裝置之類的與來自電網(wǎng)114的交流功率通過接口連接的某些 組件，例如輸電線上的以太網(wǎng)網(wǎng)橋120;以及諸如電流感測變壓器之類的電 流或電流/電壓(電力)傳感器808。
通信功率流控制器806還包括以太網(wǎng)和信息處理組件，諸如處理器 810或微控制器以及相關(guān)聯(lián)的以太網(wǎng)媒體接入控制(MAC)地址812;易失 性隨機存取存儲器814;非易失性存儲器816或數(shù)據(jù)存儲器；諸如RS-232 接口 818或CAN總線接口 820之類的接口；以太網(wǎng)物理層接口 822，其允 許根據(jù)物理層的以太網(wǎng)標準通過MAC/數(shù)據(jù)鏈路層處的網(wǎng)絡(luò)接入手段和一 般尋址格式的布線和信令。以太網(wǎng)物理層接口 822提供到傳輸介質(zhì)的電的、 機械的、以及程序接口——即在一個實現(xiàn)中，使用輸電線上的以太網(wǎng)網(wǎng)橋 120。在一個變體中，使用與互聯(lián)網(wǎng)104的無線或其它通信信道來代替輸電 線上的以太網(wǎng)網(wǎng)橋120。
通信功率流控制器806還包括記錄往返各個電資源112 (在此情況下 為電動汽車200的電池組202)的功率傳遞的雙向功率流計824。
通信功率流控制器806在電動汽車200或其它電資源112內(nèi)、或連接 至電動汽車200或其它電資源112工作，以允許以上介紹的電資源112聚 集(例如通過有線或無線通信接口)。以上列舉的這些組件可在通信功率 流控制器806的不同實現(xiàn)之間變化，但這些實現(xiàn)通常包括
允許與其它汽車組件通信的汽車內(nèi)通信機構(gòu)；
與流控制中心102通信的機構(gòu)；
處理元件；數(shù)據(jù)存儲元件； 功率計；以及
任選地，用戶界面。
通信功率流控制器806的實現(xiàn)能允許的功能包括
當(dāng)電資源112未連接時(未連接至互聯(lián)網(wǎng)104，或服務(wù)不可用)，執(zhí) 行預(yù)編程或?qū)W到的行為；
存儲本地緩存的行為概況以便"漫游"連接(當(dāng)在外來系統(tǒng)上充電時 或在斷開操作(即沒有網(wǎng)絡(luò)連接)時所執(zhí)行的操作)；
允許用戶超馳當(dāng)前系統(tǒng)行為；以及
在離線操作期間計量功率流信息并緩存計量數(shù)據(jù)以便稍后交易。 因此，通信功率流控制器806包括中央處理器810、用于在電動汽車 200內(nèi)通信的接口 818和820、用于諸如電動汽車200外部的通信的輸電線 上的以太網(wǎng)網(wǎng)橋120之類的輸電線通信裝置、以及用于測量通過所連接的 AC輸電線208流入和流出電動汽車200的功率流計824。
示例性遠程IPF模塊的操作
繼續(xù)以電動汽車200作為電資源112的代表，在這樣的電動汽車200 停泊且連接至電網(wǎng)114期間，遠程IPF模塊134發(fā)起與流控制服務(wù)器106 的連接、注冊自己、且等待來自流控制服務(wù)器106的指示遠程IPF模塊134 調(diào)節(jié)流入或流出電動汽車200的功率流的信號。這些信號通過數(shù)據(jù)接口與 車輛電腦802通信，該數(shù)據(jù)接口可以是包括RS-232接口 818或CAN總線 接口 820的任何合適的接口。遵照從流控制服務(wù)器106接收到的信號，車 輛電腦802控制逆變器/充電器804來對汽車電池組202充電或使電池組202 放電上傳至電網(wǎng)114。
遠程IPF模塊134周期性地將有關(guān)能流的信息發(fā)送至流控制服務(wù)器 106。當(dāng)電動汽車200被連接至電網(wǎng)114時，如果不存在至流控制服務(wù)器106 的通信路徑(即該位置未正確裝配或出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障)，則電動汽車200可 遵循預(yù)編程的或?qū)W習(xí)的離線操作行為，例如存儲為非易失性存儲器816中 的一組指令。在這樣的情況下，還可將能源交易緩存在非易失性存儲器816中以便稍后發(fā)送至流控制服務(wù)器106。
在電動汽車200處于像運輸?shù)牟僮髌陂g，遠程IPF模塊134被動地監(jiān) 聽、記錄選定的汽車操作數(shù)據(jù)以供稍后分析和消費。當(dāng)通信信道變得可用 時，遠程IPF模塊134可將此數(shù)據(jù)發(fā)送至流控制服務(wù)器106。
示例性功率流計
功率是每單位時段的功耗率。功率表示在特定時間段期間傳輸?shù)碾娏浚?因此功率的單位是每單位時間的能量。示例性的功率流計824測量雙向流 上給定電資源112的功率——即從電網(wǎng)114到電動汽車200或從電動汽車 200到電網(wǎng)114的功率。在一個實現(xiàn)中，即使至服務(wù)器的連接暫時中斷或服 務(wù)器本身不可用，遠程IPF模塊134也可在本地高速緩存來自功率流計824 的讀數(shù)以確保與中央流控制服務(wù)器106的準確交易。
示例性功率流計824以及遠程IPF模塊134的其它組件使示例性電力 聚集系統(tǒng)100具有系統(tǒng)范圍的特征，包括
°在電資源專屬基礎(chǔ)上追蹤能源使用；
°電力質(zhì)量監(jiān)控(檢査電壓、頻率等是否偏離其額定工作值，如果這 樣則通知電網(wǎng)運營商，還有可能改變資源功率流來幫助更正該問題)； 。針對能源利用的車輛專屬的計費和交易；
。汽車計費(當(dāng)電資源所有者408不是電連接位置所有者410 (即不是 計量賬戶所有者)時支持準確計費)?？稍陔妱悠?00處捕捉來自功率 流計824的數(shù)據(jù)以供計費；
。在充電位置與智能計量表集成(雙向信息交換)；以及
?？垢蓴_(例如當(dāng)功率流計824在諸如電動汽車200之類的電資源112
中得到保護時)。
移動資源定位器
示例性電力聚集系統(tǒng)100還包括用于確定諸如充電式電動汽車200之 類的汽車電資源112的電網(wǎng)絡(luò)位置的各種技術(shù)。電動汽車200可在多個位 置處連接至電網(wǎng)114，而且通過對充電位置的具體了解可實現(xiàn)對能量交換的
22準確控制和交易。
用于確定電動汽車充電位置的某些示例性技術(shù)包括
(通過有線、無線等)查詢位置的獨特標識符，其可以是
-充電站處網(wǎng)絡(luò)硬件的唯一ID;
-通過與計量表通信得到的本地安裝的智能計量表的唯一 ID; -站點處專門為此目的安裝的唯一ID;以及
利用GPS或其它信號源(蜂窩、WiMAX等)建立"軟"(估計的地
理)位置，然后基于用戶偏好和歷史數(shù)據(jù)將其求精(例如汽車傾向于在所
有者的住宅124處而不是鄰居的住宅處充電)。
圖9示出分辨連接至示例性電力聚集系統(tǒng)100的電資源112在電網(wǎng)114 上的物理位置的示例性技術(shù)。在一個實現(xiàn)中，遠程IPF模塊134獲得本地 安裝的網(wǎng)絡(luò)調(diào)制解調(diào)器或路由器(互聯(lián)網(wǎng)接入點)302的媒體接入控制 (MAC)地址902。然后遠程IPF模塊134將此唯一 MAC標識符發(fā)送至流 控制服務(wù)器106，該流控制服務(wù)器106利用此標識符來分辨電動汽車200 的位置。
為辨別其物理位置，遠程IPF模塊134有時還可使用可與遠程IPF模 塊134通信的物理上安裝在其附近的其它設(shè)備的MAC地址或其它唯一標識 符，所述其它設(shè)備包括"智能"電表904、有線電視盒906、基于RFID的單 元908、或能與遠程IPF模塊134通信的示例性ID單元910。在圖10中更 詳細地描述了 ID單元910。MAC地址902并不總是給出與相關(guān)聯(lián)的硬件的 物理位置有關(guān)的信息，而在一個實現(xiàn)中，流控制服務(wù)器106包括建立MAC 地址或其它標識符與該硬件的相關(guān)聯(lián)物理位置之間的聯(lián)系的追蹤數(shù)據(jù)庫 912。按此方式，無論移動電資源112何時連接至電網(wǎng)114，遠程IPF模塊 134和流控制服務(wù)器106都可找出移動電資源112。
圖IO示出確定移動電資源112在電網(wǎng)114上的物理位置的另一示例性 技術(shù)。示例性ID單元910可在充電位置處或附近插入電網(wǎng)114。 ID單元 910的操作如下。新連接的電資源112通過在無線接收區(qū)內(nèi)廣播查驗(ping) 或消息來搜索本地連接的資源。在一個實現(xiàn)中，ID單元910響應(yīng)(1002) 查驗并將ID單元910的唯一標識符1004傳送回電資源112。然后電資源112的遠程IPF模塊134將該唯一標識符1004發(fā)送至流控制服務(wù)器106， 該流控制服務(wù)器106確定ID單元910的位置并用它代替電資源112的準確 或近似網(wǎng)絡(luò)位置(取決于ID單元910的捕集區(qū)域的大小)。
在另一實現(xiàn)中，新連接的電資源112通過廣播包含電資源112的唯一 標識符1006的査驗或消息來搜索本地連接的資源。在此實現(xiàn)中，ID單元 910不需要信任或重新使用無線連接，而且不回答移動電資源112的遠程 IPF模塊134，而是直接以自己的唯一標識符1004和在査驗消息中接收到 的電資源112的唯一標識符1006來回答(1008)流控制服務(wù)器106。然后 中央流控制服務(wù)器106使移動電資源112的唯一標識符1006與"已連接"狀 態(tài)相關(guān)聯(lián)，并使用ID單元910的其它唯一標識符1004來確定或近似電資 源112的物理位置。如果特定的ID單元910僅與一個準確網(wǎng)絡(luò)位置相關(guān)聯(lián)， 則該物理位置不一定是近似的。遠程IPF模塊134在收到流控制中心106 的確認之后知悉該查驗是成功的。
在其中電資源112與流控制服務(wù)器106之間的通信路徑通過無線連接 (其本身不能準確地確定網(wǎng)絡(luò)位置)的情況下，這樣的示例性ID單元910
尤其有用。
圖ll示出確定移動電資源112在電網(wǎng)114上的物理位置的另一示例性 方法1100和系統(tǒng)1102。在其中電資源112和流控制服務(wù)器106通過無線信 令方案進行通信的情形下，仍期望在與電網(wǎng)114連接期間確定物理連接位 置。
無線網(wǎng)絡(luò)(例如GSM、 802.11、 WiMax)包括分別發(fā)送唯一標識符的 許多蜂窩或發(fā)射塔。此外，發(fā)射塔與連接至發(fā)射塔的移動客戶端之間的連 接強度是客戶端到發(fā)射塔的接近程度的函數(shù)。當(dāng)電動汽車200連接至電網(wǎng) 114時，遠程IPF模塊134可采集可用發(fā)射塔的唯一標識符，并建立這些標 識符與各個連接的信號強度之間的關(guān)系，如數(shù)據(jù)庫1104中所示。電資源112 的遠程IPF模塊134將此信息發(fā)送至流控制服務(wù)器106，其中該信息與諸如 數(shù)據(jù)庫1106之類的測量數(shù)據(jù)組合，以使位置推斷引擎1108能作三角測量 或推斷已連接的電動汽車200的物理位置。在另一實現(xiàn)中，IPF模塊134 可使用信號強度讀數(shù)來直接分辨資源位置，在這種情況下IPF模塊134發(fā)送位置信息代替信號強度信息。
因此，示例性方法1100包括采集信號強度信息(1110);將所采集 的信號強度信息發(fā)送至流控制服務(wù)器106 (1112);以及利用所存儲的發(fā)射
塔位置信息和所采集的來自電資源112的信號推斷物理位置(1114)。
圖12示出利用來自全球定位衛(wèi)星(GPS)系統(tǒng)的信號來確定移動電資 源112在電網(wǎng)114上的物理位置的方法1200和系統(tǒng)1202。利用GPS使遠 程IPF模塊134能以不準確的方式分辨其在電網(wǎng)上的物理位置。將來自GPS 的有噪聲的位置信息發(fā)送至流控制服務(wù)器106，該流控制服務(wù)器106將該位 置信息與測量信息數(shù)據(jù)庫1204 —起使用以推斷電資源112的位置。
示例性方法1200包括采集有噪聲的位置數(shù)據(jù)(1206);將所采集的 有噪聲的位置數(shù)據(jù)發(fā)送至流控制服務(wù)器106 ( 1208);以及利用所存儲的測 量信息和所采集的數(shù)據(jù)推斷位置(1210)。
示例性的交易方法和其它功能 示例性的電力聚集系統(tǒng)IOO支持以下功能和交互
1. 建立(setup)——電力聚集系統(tǒng)100通過web服務(wù)器718和合約管理 器720在系統(tǒng)外創(chuàng)建合約和/或向開放市場中投標以獲得供電業(yè)務(wù)合約。然 后系統(tǒng)100基于電網(wǎng)運營商404的分派將這些請求分解成具體的電力需求， 并通過若干種通信技術(shù)中的一種將這些需求發(fā)送至車輛所有者408。
2. 輸送——電網(wǎng)交互管理器712通過電力輸送設(shè)備從電網(wǎng)運營商404 接受實時電網(wǎng)控制信號714，并通過從所連接的電動汽車200向電網(wǎng)114 輸送供電業(yè)務(wù)來應(yīng)答這些信號714。
3. 報告——在電力輸送事件完成之后，交易管理器可報告存儲在數(shù)據(jù) 庫716中的供電業(yè)務(wù)交易。計費管理器將這些請求分解成具體的貸記或借 記計費交易。可將這些交易發(fā)送至電網(wǎng)運營商電力公司的計費系統(tǒng)以供賬 戶對賬。還可使用這些交易來直接支付資源所有者408。
在一個實現(xiàn)中，車載遠程IPF模塊134可包括用來接收提供供電業(yè)務(wù) 的要約的通信管理器，將它們顯示給用戶并允許用戶應(yīng)答這些要約。有時 可由一般與流控制服務(wù)器106的web服務(wù)器718連接的電資源所有者408
25執(zhí)行這種類型的廣告或合約交互。
在管理基于汽車的負荷或存儲的示例性模型中，示例性的電力聚集系
統(tǒng)100用作車輛所有者408 (個人、車隊等)與電網(wǎng)運營商404 (獨立系統(tǒng) 運營商(ISO)、區(qū)域傳輸運營商(RTO)、電力公司等)之間的中介。
由單個充電式電動汽車200呈現(xiàn)的負荷和存儲電資源112不是ISO或 電力公司考慮直接控制的足夠重要的資源。不過，通過將許多電動汽車200 聚集到一起、管理它們的負荷行為、并導(dǎo)出簡單的控制接口，電力聚集系 統(tǒng)100提供對電網(wǎng)運營商404有價值的服務(wù)。
類似地，車輛所有者408在參與不簡單而且沒有受到激勵那么做的情 況下可能沒興趣參與。通過聚集的管理來創(chuàng)造價值，電力聚集系統(tǒng)100可 向車輛所有者提供支付、降低的付費成本等形式的激勵。電力聚集系統(tǒng)100 還能使汽車充電和向電網(wǎng)114上傳電力自動化而且對車輛所有者408幾乎 完全無縫，從而使參與令人愉快。
通過將可測量電力質(zhì)量屬性的遠程IPF模塊134置于電動汽車200中， 電力聚集系統(tǒng)100實現(xiàn)了配電網(wǎng)114的大規(guī)模分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)。電力聚 集系統(tǒng)100可測量的電力質(zhì)量屬性包括頻率、電壓、功率因數(shù)、諧波等。 接著，利用電力聚集系統(tǒng)100的通信基礎(chǔ)設(shè)施，包括遠程IPF模塊134，可 將此感測到的數(shù)據(jù)實時報告至聚集信息的流控制服務(wù)器106。而且，可將此 信息提交給電力公司，或者電力聚集系統(tǒng)100可通過控制多輛電動汽車200 的汽車充電/電力上傳行為、改變負荷功率因數(shù)等直接校正不合需要的電網(wǎng) 狀態(tài)。
示例性電網(wǎng)聚集系統(tǒng)100還可為家庭/企業(yè)提供不間斷電源(UPS)或 備用電力(包括互連孤島效應(yīng)電路)。在一個實現(xiàn)中，電力聚集系統(tǒng)100 允許電資源112將其電池的電力輸出到家庭(或企業(yè))以對家庭負載中的 部分或全部供電。可將特定的負載配置為在電網(wǎng)停電事件期間保持"打開" 的關(guān)鍵負載。在這樣的情形下，管理住宅124從電網(wǎng)114的孤島效應(yīng)是重 要的。這樣的系統(tǒng)可包括能與電動汽車200通信的反孤島效應(yīng)電路(在下 文中進一步描述為智能斷路器箱)。遠程IPF模塊134的通信能力允許電 動汽車200知道供電是否安全，其中"安全"定義為"由于家庭的主斷路器處于斷開狀態(tài)所以對輸電線工人是安全的"。如果電網(wǎng)電力下降，則智能斷路 器箱從電網(wǎng)斷開，然后聯(lián)系本地參與的任何電動汽車200或其它電資源 112，并請求它們開始供電。當(dāng)電網(wǎng)電力恢復(fù)時，智能斷路器箱關(guān)閉本地電 源并重新連接。
對于移動計費(當(dāng)車輛所有者408與計量表賬戶所有者410不是同一 人時)，計費管理器需要在電動汽車再充電期間判斷兩個重要的方面誰
擁有該車輛，以及誰擁有正在迸行再充電的設(shè)施的計量賬戶。當(dāng)車輛所有
者408不是計量賬戶所有者410時，存在若干選擇
1. 計量表所有者410可給予免費充電。
2. 車輛所有者408可在充電的時候付費(通過信用卡、賬戶等)。
3. 可自動結(jié)算預(yù)先建立好的賬戶。
在沒有電力聚集系統(tǒng)100的監(jiān)督的情況下，偷竊服務(wù)可能出現(xiàn)。在自 動賬戶結(jié)算的情況下，電力聚集系統(tǒng)100通過車輛ID和位置ID、并通過 對進入/流出該車輛的帶時間附注的能量流的示例性計量來記錄電動汽車 200何時在需要支付的位置充電。在這些情況下，對車輛所有者408所使用 的能量計費，而且該部分能量并未充電至設(shè)施的計量賬戶所有者410 (從而 避免了雙重計費)。可將執(zhí)行自動賬戶結(jié)算的計費管理器與電力公司整合， 或可將其實現(xiàn)為獨立的借記/貸記系統(tǒng)。
可為充電站(免費或收費)安裝向用戶呈現(xiàn)有用信息的用戶界面。具 體地，通過收集有關(guān)電網(wǎng)114、車輛狀態(tài)、以及用戶偏好的信息，該站點可 呈現(xiàn)諸如當(dāng)前電價、估計再充電費用、再充電前的估計時間、向電網(wǎng)114 上傳電力的估計報酬(總計或每小時)等。信息采集引擎414與電動汽車 20、公共和/或私有數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)722通信以采集在計算此信息中所使用的數(shù)據(jù)。
示例性電力聚集系統(tǒng)100還為電資源所有者408 (諸如車輛所有者) 的利益提供其它特性
作為參與該系統(tǒng)的回報，車輛所有者可獲得用于汽車充電的免費用
電；
車輛所有者通過避開高峰時段費率能降低充電成本；
車輛所有者可獲得基于他們的汽車所提供的實際能量服務(wù)的報酬； 車輛所有者可獲得參與該系統(tǒng)的特惠。
在示例電力聚集系統(tǒng)100與電網(wǎng)運營商404之間也存在特性 作為電資源聚集器的電力聚集系統(tǒng)100可獲得由電網(wǎng)運營商支付的 管理費(其可以是所提供服務(wù)的某些函數(shù))；
作為電資源聚集器的電力聚集系統(tǒng)100可出售到電力市場412中；
電網(wǎng)運營商404可為電力聚集系統(tǒng)100付費，但自己來運營電力聚 集系統(tǒng)100。
示例性安全和遠程智能孤島效應(yīng)
示例性電力聚集系統(tǒng)100可包括用于實現(xiàn)安全標準和安全地致動放電 操作的方法和組件。例如，示例性電力聚集系統(tǒng)IOO可使用車載線路傳感 器以及安裝在特定位置的智能孤島效應(yīng)設(shè)備。因此，電力聚集系統(tǒng)100實
現(xiàn)了安全的汽車至電網(wǎng)操作。此外，電力聚集系統(tǒng)ioo實現(xiàn)了備用電力情
形下資源的自動協(xié)調(diào)。
在一個實現(xiàn)中，如果遠程IPF模塊134感測不到來自電網(wǎng)114的線路 功率，則包含遠程IPF模塊134的電動汽車200停止汽車到電網(wǎng)的電力上 傳。停止電力上傳可防止使可能未斷開的電線帶電，或使正在維修的輸電 線206帶電，等等。然而，這并不排除在電網(wǎng)停電時利用此電動汽車200 來提供備用電力，因為以下描述的安全裝置將確保不會產(chǎn)生孤島狀態(tài)。
在充電位置處安裝的附加智能孤島效應(yīng)設(shè)備可與電動汽車200的遠程 IPF模塊134通信，以在電網(wǎng)停電時協(xié)調(diào)對電網(wǎng)114的電力上傳的激活。此 技術(shù)的一個特定實現(xiàn)是車輛到家庭備用供電能力。
圖13示出了在車輛到家庭情形下的示例性安全裝置，其中使用電資源 112向一個負載或一組負載供電(就像在家中一樣)。斷路器箱1300被連 接至電計量表1302。當(dāng)電資源112向電網(wǎng)(或本地負載)輸電時，為安全 起見應(yīng)當(dāng)避免孤島狀態(tài)。電資源112不應(yīng)當(dāng)使線路工人通常認為在停電時 不帶電的線路帶電。
本地安裝的智能電網(wǎng)斷路開關(guān)(開關(guān))1304感測電力線路以檢測停電 狀況并協(xié)同電資源112實現(xiàn)汽車到家庭的電力傳遞。在停電的情況下，智
28能電網(wǎng)斷路開關(guān)1304將斷路器1306從電網(wǎng)114斷開，并與電資源112通 信以開始電力備用服務(wù)。當(dāng)供電業(yè)務(wù)恢復(fù)運營時，智能電網(wǎng)斷路開關(guān)1304 與電資源112通信以禁用備用服務(wù)并將斷路器重新連接至電網(wǎng)114。
圖14示出了當(dāng)多個電資源112對家庭供電時的示例性安全裝置。在此 情況下，智能電網(wǎng)斷路開關(guān)1304與所有連接的電資源112協(xié)作。 一個電資 源112被認為是用來產(chǎn)生基準信號1402的"主"資源1400，而另一個電資源 被認為是"從"資源1404并遵循主1400的基準。在主資源1400從網(wǎng)絡(luò)消失 的情況下，智能電網(wǎng)斷路開關(guān)1304將另一從資源1404分配為基準/主資源 1400。
圖15更詳細地示出圖13和14的智能電網(wǎng)斷路開關(guān)1304。在一個實 現(xiàn)中，該智能電網(wǎng)斷路開關(guān)1304包括處理器1502、與連接的電資源112 耦合的通信裝置1504、能夠感測內(nèi)部線路和電力公司側(cè)的交流線路的電壓 傳感器1506、用于在停電狀況期間工作的電池1508、以及用于維持電池 1508的充電電平的電池充電器1510。受控的斷路器或繼電器1512在由處 理器1502信令時在電網(wǎng)電力與電資源提供的電力之間切換。
示例性用戶體驗選項
示例性的電力聚集系統(tǒng)100能實現(xiàn)多個期望的用戶特性
數(shù)據(jù)收集可包括駕駛距離以及電和非電燃料利用率，以允許對總體
車輛效率的推導(dǎo)和分析(按照能量、支出、環(huán)境影響等)。此數(shù)據(jù)被導(dǎo)出
到流控制服務(wù)器106用于存儲716，以及用于顯示在車載用戶界面、充電站
用戶界面、以及web/蜂窩電話用戶界面上。
智能充電學(xué)習(xí)車輛行為并自動改變充電時序。車輛所有者408在需
要時可超馳并請求立即充電。
示例性方法
圖16示出了電力聚集的示例性方法1600。在該流程圖中，將操作概 括為各個框。該示例性方法1600可通過硬件、軟件、或硬件、軟件、固件 等的組合，例如通過示例性電力聚集系統(tǒng)IOO的組件來實現(xiàn)。在框1602，與連接至電網(wǎng)的多個電資源中的每一個建立通信。例如， 中央流控制服務(wù)可管理與移動電動汽車的多個間歇連接，每個電動汽車可 在不同位置處連接至電網(wǎng)。當(dāng)汽車連接至電網(wǎng)時，車載遠程代理將各個汽 車連接至互聯(lián)網(wǎng)。
在框1604，分別向電資源信令以從電網(wǎng)對其供電或從其取電。 圖17是通信地控制電資源以供電力聚集的示例性方法的流程圖。在該 流程圖中，將操作概括為各個框。該示例性方法1700可通過硬件、軟件、 或硬件、軟件、固件等的組合，例如通過示例性智能功率流(IPF)模塊134 的組件來實現(xiàn)。
在框1702，在電資源與用于聚集電力的服務(wù)之間建立通信。 在框1704，將與電資源相關(guān)聯(lián)的信息發(fā)送至服務(wù)。 在框1706，從服務(wù)接收至少部分基于該信息的控制信號。 在框1708，控制資源來例如向電網(wǎng)供電或從電網(wǎng)取電，即用于儲電。 在框1710，測量電設(shè)備的雙向功率流，并將其用作在框1704發(fā)送至
服務(wù)的與電資源相關(guān)聯(lián)的信息的一部分。
圖18是計量電資源的雙向功率的示例性方法的流程圖。在該流程圖
中，將操作概括為各個框。該示例性方法1800可通過硬件、軟件、或硬件、
軟件、固件等的組合，例如通過示例性功率流計824的組件來實現(xiàn)。 在框1802，雙向地測量電資源與電網(wǎng)之間的能量傳遞。 在框1804，將測量結(jié)果發(fā)送至服務(wù)，該服務(wù)部分基于所述測量結(jié)果聚
集電力。
圖19是確定電資源的電網(wǎng)位置的示例性方法的流程圖。在該流程圖 中，將操作概括為各個框。該示例性方法1900可通過硬件、軟件、或硬件、 軟件、固件等的組合，例如通過示例性電力聚集系統(tǒng)IOO的組件來實現(xiàn)。
在框1902，確定物理位置信息?？筛鶕?jù)諸如GPS信號之類的源、或根 據(jù)指示它們位置的蜂窩發(fā)射塔信號的相對強度來推導(dǎo)物理位置信息。或者， 通過接收與附近設(shè)備相關(guān)聯(lián)的唯一標識符、并找到與該唯一標識符相關(guān)聯(lián) 的位置來推導(dǎo)該物理位置信息。
在框1904，根據(jù)該物理位置信息確定例如電資源或它與電網(wǎng)的連接的電網(wǎng)絡(luò)位置。
圖20是調(diào)度電力聚集的示例性方法的流程圖。在該流程圖中，將操作
概括為各個框。該示例性方法2000可通過硬件、軟件、或硬件、軟件、固 件等的組合，例如通過示例性流控制服務(wù)器106的組件來實現(xiàn)。
在框2002，輸入與單個電資源相關(guān)聯(lián)的約束。
在框2004，基于輸入約束調(diào)度電力聚集。
圖21是智能孤島效應(yīng)的示例性方法的流程圖。在該流程圖中，將操作 概括為各個框。該示例性方法2100可通過硬件、軟件、或硬件、軟件、固 件等的組合，例如通過示例性電力聚集系統(tǒng)IOO的組件來實現(xiàn)。
在框2102，感測到停電。
在框2104，建立本地連接——與電網(wǎng)隔離的網(wǎng)絡(luò)。 在框2106，信令本地儲能資源對本地連接供電。
圖22是擴展用于電力聚集的用戶界面的示例性方法的流程圖。在該流 程圖中，將操作概括為各個框。該示例性方法2200可通過硬件、軟件、或 硬件、軟件、固件等的組合，例如通過示例性電力聚集系統(tǒng)100的組件來 實現(xiàn)。
在框2202，使用戶界面與電資源相關(guān)聯(lián)。用戶界面可顯示于諸如包括 儲能系統(tǒng)的電動汽車之類的電資源之中、之上、或附近，或用戶界面可顯 示在諸如蜂窩式電話或便攜式計算機之類的與電資源所有者相關(guān)聯(lián)的設(shè)備 上。
在框2204，通過該用戶界面輸入電力聚集偏好和約束。換言之，用戶 通過該用戶界面可控制電資源在電力聚集情形下的參與度?；蛘?，用戶可 控制此類參與的特性。
圖23是獲得和保持電力聚集系統(tǒng)中的電動汽車車輛所有者的示例性 方法的流程圖。在該流程圖中，將操作概括為各個框。該示例性方法2300 可通過硬件、軟件、或硬件、軟件、固件等的組合，例如通過示例性電力 聚集系統(tǒng)IOO的組件來實現(xiàn)。
在框2302，將電動汽車車輛所有者招募到電力聚集系統(tǒng)中作為分布式 的電資源。在框2304，向參與電力聚集系統(tǒng)的各個車輛所有者提供激勵。
在框2306，對電力聚集系統(tǒng)的重復(fù)的連續(xù)服務(wù)重復(fù)補償。
結(jié)論
雖然己經(jīng)用結(jié)構(gòu)特征和/或方法動作專用的語言描述了示例性系統(tǒng)和 方法，但應(yīng)當(dāng)理解在所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明不一定受限于所描述的 具體特征和動作。更確切地說，所公開的具體特征和動作是作為實現(xiàn)所聲 明要求保護的方法、設(shè)備、系統(tǒng)等的示例性形式。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括與連接至電網(wǎng)的多個電資源中的每一個建立通信連接；以及個別地信令所述電資源向所述電網(wǎng)供電、從所述電網(wǎng)取電、或確定電資源的可用負載、儲電或發(fā)電容量。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述電資源包括儲能系統(tǒng)。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，個別地信令各個電資源部分 地基于所述電資源與所述電網(wǎng)之間的功率流的計量。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述計量在各個電資源之上 或附近進行。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括確定各個電資源的電網(wǎng)絡(luò)位置；以及 部分基于所述電網(wǎng)絡(luò)位置個別地信令各個電資源。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括基于對所連接的電資 源的至少某些約束的優(yōu)化為每一個所述電資源調(diào)度功率流。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，還包括基于所述經(jīng)優(yōu)化的調(diào) 度將電網(wǎng)控制信號或采集到的信息轉(zhuǎn)換成資源控制信號。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述電資源包括在不同位置 處間歇地連接至所述電網(wǎng)的移動電資源。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述移動電資源包括可連接 至所述電網(wǎng)的電動汽車。
10. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述信令包括個別地引導(dǎo)所 述電資源以各個電資源專屬的時間和速率向所述電網(wǎng)供電或從所述電網(wǎng)取電。
11. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括 從電網(wǎng)運營商接收電網(wǎng)控制信號或從信息源接收采集到的信息； 調(diào)度所述電資源的聚集以減輕由所述電網(wǎng)控制信號或所述采集到的信息指示的電網(wǎng)狀況；以及如所預(yù)測地向所述電網(wǎng)運營商提供所述聚集。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，還包括與所述電網(wǎng)運營商簽訂合約以執(zhí) 行所述聚集來交換所述補償。
13. 如權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，還包括預(yù)測可用個別電資源、可用的聚集電資源中的趨勢以及每個用戶的趨勢， 包括連接時長、連接時間、斷開時間、連接位置、以及連接時的資源充電狀態(tài) (SOC);以及使所述聚集至少部分地基于所預(yù)測的趨勢。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，預(yù)測所述趨勢基于學(xué)習(xí)所 述多個電資源的行為。
15. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述預(yù)測至少部分地基于 將預(yù)期的未來事件與有關(guān)可用聚集電資源的過去數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)來改變。
16. —種系統(tǒng)，包括服務(wù)器，其與連接至電網(wǎng)的多個電資源中的每一個通信；以及 連接管理器，其個別地信令所述電資源與所述電網(wǎng)交換電力。
17. 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電資源包括電動汽車的儲電系統(tǒng)，每一輛電動汽車在不同位置處間歇地連接至所述電網(wǎng)。
18. 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括約束優(yōu)化器，其根 據(jù)電資源所有者、電網(wǎng)運營商、所述電網(wǎng)的物理狀態(tài)、所述服務(wù)器的管理員與 所述電網(wǎng)的管理員之間的合約、或自動化電網(wǎng)控制器所選擇或施加的參數(shù)優(yōu)化 來聚集所述電力交換。
19. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括預(yù)測引擎，其學(xué)習(xí)、 推斷或預(yù)測所述電資源、電資源所有者、電連接位置所有者、電網(wǎng)運營商、或 自動化電網(wǎng)控制器的趨勢，其中所述電力交換的聚集的優(yōu)化至少部分基于所述 趨勢。
20. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括合約管理器，其在 所述服務(wù)器的管理員與電源運營商之間建立聚集電力交換的協(xié)定。
21. —種系統(tǒng)，包括用于通過網(wǎng)絡(luò)個別地信令電資源的裝置，其中各個電資源在不同的位置處 間歇地連接至所述電網(wǎng)；以及用于通過響應(yīng)于由電網(wǎng)控制信號所信令的所述電網(wǎng)的狀態(tài)的信令來動態(tài) 地聚集流入和流出所述電資源的功率的裝置。
全文摘要
描述了用于電力聚集系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。在一個實現(xiàn)中，一服務(wù)建立與諸如電動汽車之類的間歇地連接至電網(wǎng)的多個電資源的單獨的互聯(lián)網(wǎng)連接?？赏ㄟ^將資源連接至電網(wǎng)的同一電線建立互聯(lián)網(wǎng)連接。該服務(wù)優(yōu)化功率流以滿足各個資源和各個資源所有者的需求，同時聚集多個資源上的流以滿足電網(wǎng)的需求。該服務(wù)可使在線的大量電動汽車電池作為電網(wǎng)的新的、動態(tài)聚集的電資源。電動汽車所有者無論在何處接入電網(wǎng)均可參與電力交易經(jīng)濟。
文檔編號H02J7/32GK101678774SQ200780050055
公開日2010年3月24日 申請日期2007年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月11日
發(fā)明者D·L·卡普蘭, S·B·伯拉克, S·W·布里奇斯 申請人:威圖格林股份有限公司