專利名稱:用于識別重新部署的分布式電源組件的方法和設(shè)備的制作方法
用于識別重新部署的分布式電源組件的方法和設(shè)備
背景技術(shù):
本發(fā)明的實施方式通常涉及太陽能系統(tǒng),尤其涉及用于識別被私自地重新部署在太陽能系統(tǒng)中的太陽能系統(tǒng)組件的方法和系統(tǒng)。相關(guān)技術(shù)的說明因為現(xiàn)有化石燃料的快速消耗和目前產(chǎn)生能量的方法的成本增加,所以使用分布式電源(DG)從可再生資源中產(chǎn)生能量,不斷地贏得了商業(yè)上的認可。一種該類型的DG可以在太陽能系統(tǒng)中使用,其中太陽能系統(tǒng)中的每個DG都包括光伏(PV)模塊,PV模塊將從太陽接收的太陽能轉(zhuǎn)換為直流電(DC)。然后逆變器將來自PV模塊的DC電流轉(zhuǎn)換為交流電流(AC)。然后DG產(chǎn)生的AC功率可以用于家庭或企業(yè)中的功率電器,或者可以賣給商業(yè)電力公司。雖然用于產(chǎn)生太陽能的DG的部署變得越來越廣泛并且價格更具競爭力,但是這些DG設(shè)備仍需要巨額成本,例如各個PV模塊和逆變器的成本。DG的戶外和有時偏僻的位置以及DG組件的模塊性,為私自(即偷竊)和非法地轉(zhuǎn)售而拆卸組件以在另一 DG中使用, 提供了機會。因此,在本領(lǐng)域中,需要識別被私自地重新部署在太陽能系統(tǒng)中的太陽能系統(tǒng)組件。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施方式通常涉及用于識別分布式電源組件的重新部署的方法和設(shè)備, 通過包括至少一個處理器的控制器實施該方法的至少一部分。在一個實施方式中,方法包括獲取用于分布式電源(DG)的第一組件的第一標識(ID)和用于DG的第二組件的第二 ID ; 生成第一標識和第二標識之間的關(guān)聯(lián),其中關(guān)聯(lián)識別第一和第二組件之間的關(guān)系;以及比較該關(guān)聯(lián)和多個已記錄的關(guān)聯(lián),以確定關(guān)聯(lián)是否已經(jīng)改變。附圖的簡要說明為了可以詳細地理解本發(fā)明上述特征的方式,上面簡單概括的本發(fā)明的更具體的內(nèi)容可以參照實施方式,其中一些在附圖中示出。但是,應(yīng)當注意,附圖僅示出了本發(fā)明的典型實施方式,因此不應(yīng)視為本發(fā)明范圍的限制,因為本發(fā)明可以允許其它同樣有效的實施方式。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式用于分布式發(fā)電的太陽能系統(tǒng)的方框圖;圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式的逆變器的方框圖;圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式的控制器的方框圖;圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式的主控制器的方框圖;。圖5根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式用于管理逆變器處的ID信息的方法的流程圖;圖6根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式用于管理控制器處的ID信息的方法的流程圖;以及圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式用于識別部署在太陽能系統(tǒng)中的被偷竊組件的方法的流程圖。詳細說明圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式用于分布式發(fā)電的太陽能系統(tǒng)100的方
框圖。太陽能系統(tǒng)100包括共同稱作DG102的多個分布式電源(06)102^1022.....102m、通
信網(wǎng)絡(luò)112、主控制器114和網(wǎng)絡(luò)操作中心(NOC) 116。DG102、主控制器114和N0C116通過通信網(wǎng)絡(luò)112可通信地耦合,其中通信網(wǎng)絡(luò)112可以包括專用線纜、無線網(wǎng)絡(luò)、LAN、WAN、因特網(wǎng)等。在某些實施方式中,主控制器114可以位于NOC 116中。每個DG102包括共同稱作PV模塊104的多個光伏(PV)模塊104”1042.....104n
和共同稱作逆變器106的多個逆變器Ioe1Uoe2.....ioen,多個pv模塊和多個逆變器以
一一對應(yīng)的方式耦合;在某些實施方式中,DC/DC變換器可以耦合在每個PV模塊104和每個逆變器106之間(例如,一個轉(zhuǎn)換器對一個PV模塊104/逆變器106)。在某些實施方式中,PV模塊104和其對應(yīng)的逆變器106可以物理地及電氣地耦合在一起,以形成集成的AC 模塊;在其它的實施方式中,PV模塊104和對應(yīng)的逆變器106可以電氣地而非物理地耦合在一起。此外,每個DG102包括控制器108和AC總線118。在每個DG102內(nèi),逆變器106和控制器108耦合到AC總線118上。逆變器106將PV模塊104產(chǎn)生的DC功率逆變?yōu)锳C功率,和將該AC功率耦合到AC總線118上以用于分配。產(chǎn)生的AC功率可以通過負載中心耦合到商業(yè)電網(wǎng)和/或直接提供給一個或多個使用者,例如私人居所或企業(yè)。附加地或可替代地,可以存儲產(chǎn)生的功率以供之后使用(例如利用電池、熱水、水壓泵、H2O-氫轉(zhuǎn)換等)。 在某些替代實施方式中,一個或多個DG102可以包括其它類型的可再生能源,例如風電場、 水電系統(tǒng)等。在某些實施方式中,PV模塊104和對應(yīng)逆變器106的數(shù)量可以在DG102中改變(即不同的DG102可以包括不同數(shù)量的PV模塊/逆變器對)。在一個或多個替代實施方式中, 每個DG102中的PV模塊104可以耦合到用于產(chǎn)生AC功率的單個集中式逆變器;在某些該替代實施方式中,DC/DC變換器可以耦合在PV模塊104和集中式逆變器之間。在其它的實施方式中,一個或多個DG102可以包括耦合到單個集中式逆變器的多個PV模塊104,然而, 其它DG102包括以如前所述的一一對應(yīng)方式耦合到多個逆變器106的多個PV模塊104,或者它們的任意組合??刂破?08管理DG102和經(jīng)由AC總線118上的電力線通信(PLC)與逆變器106 通信。在某些其它的實施方式中,控制器108可以通過替代方法與逆變器106通信,例如其它類型的有線通信或無線通信。控制器108進一步耦合到通信網(wǎng)絡(luò)112,以用于與主控制器 114通信??刂破?08收集與PV模塊104和逆變器106的可用狀態(tài)和性能有關(guān)的數(shù)據(jù),并且將至少一部分該信息傳送給主控制器114。附加地或可替代地,主控制器114可以通過控制器108直接從逆變器106收集至少一部分該信息??刂破?08和/或主控制器114可以將操作指令傳送給逆變器106,例如啟動功率產(chǎn)生和停止功率產(chǎn)生等的指令。根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式,每個PV模塊ICM1UCM2.....104n可以以一一
對應(yīng)的方式耦合到標識(ID)標簽IlO1UlO2.....110n,例如射頻標識(RFID)標簽;在某些替代實施方式中,一個或多個DG 102包括其它類型的可再生能源(例如風電場、水電系統(tǒng)
等),該可再生能源的一個或多個組件可以耦合到標簽110。ID標簽1IO1、1IO2.....1 IOn共
同稱作ID標簽110,其能夠電子地提供用于每個對應(yīng)的PV模塊104的特定標識(即每個ID 標簽110提供用于對應(yīng)的PV模塊104的PV模塊ID),例如序列號。每個ID標簽110可以在制造或DG試運行期間耦合到對應(yīng)的PV模塊104 ;可替代地,ID標簽110可以是PV模塊 104本身的組件。ID標簽110可以是無源的(即不需要電源)或有源的(例如通過電池或其它電源供電)。在某些實施方式中,如下面進一步描述的,每個逆變器106可以包括ID管理模塊
120 (即逆變器106^1062.....106 分別包括ID管理模塊120^1202.....120n),以用于從
對應(yīng)的ID標簽110獲取PV模塊ID。在某些實施方式中,每個逆變器106可以詢問逆變器對應(yīng)的PV模塊104的ID標簽110,以獲取PV模塊ID ;可替代地,ID標簽110可以主動地將PV模塊ID傳送給對應(yīng)的逆變器106。在某些實施方式中,每個逆變器106都可以包括無線收發(fā)機(例如無線電收發(fā)機),以用于無線地獲取PV模塊ID ;可替代地,可以通過在逆變器106和對應(yīng)的ID標簽110之間的有線連接獲取PV模塊ID。在某些替代實施方式中,ID 標簽110可以包括簡單的只讀存儲器(ROM)模塊,而不包括例如RFID標簽。在這些實施方式中,將需要接觸,以將ROM可通信地耦合到逆變器106,其中在ROM和逆變器106之間的通信可以使用總線,例如串行外圍接口(SPI)總線、內(nèi)部集成電路(I2C)總線等。獲取PV模塊ID之后,逆變器106然后可以通過PLC將PV模塊ID提供給控制器 108 ;例如,逆變器106可以將信息主動地傳送給控制器108,或者控制器108可以從逆變器 106收集該信息。在某些實施方式中,逆變器106可以經(jīng)請求地或周期性地從ID標簽110 獲取PV模塊ID,其中周期數(shù)可以通過使用者或者預(yù)定方式進行設(shè)置。附加地或可替代地, 當激活時逆變器106可以獲取PV模塊ID。例如,當最初啟動時和/或隨每日激活(例如隨日出),逆變器106可以獲取PV模塊ID。在一個或多個替代實施方式中,控制器108直接從ID標簽110無線地獲取PV模塊ID(即控制器108可以包括獲取信息的無線收發(fā)機)。 例如,ID標簽110可以將PV模塊ID主動地傳送給控制器108,或者控制器108可以直接詢問用于PV模塊ID的ID標簽110。除了將PV模塊ID提供給控制器108之外,每個逆變器106還可以將特定的逆變器ID提供給控制器108,例如存儲在逆變器的存儲器中的序列號。然后控制器108可以關(guān)聯(lián)PV模塊ID與對應(yīng)的逆變器ID,由此表明PV模塊104和逆變器106之間的關(guān)系(即哪個 PV模塊104耦合到哪個逆變器106上)??商娲?,逆變器106可以產(chǎn)生該關(guān)聯(lián)或傳送該關(guān)聯(lián)至控制器108。在某些實施方式中,控制器108可以將PV模塊ID和/或逆變器ID與控制器ID (例如存儲在控制器存儲器中的ID)關(guān)聯(lián),因此確定PV模塊104和/或逆變器106位于哪個 DG102中。在某些替代實施方式中,控制器可以僅獲取與逆變器106對應(yīng)的逆變器ID,和關(guān)聯(lián)逆變器ID與控制器ID (例如,在某些替代實施方式中逆變器106可以是PV模塊104的集成元件,例如AC模塊,其中單個逆變器ID識別集成的逆變器/PV模塊)。控制器108將關(guān)聯(lián)的ID信息(例如PV模塊ID和逆變器ID之間的關(guān)聯(lián)、PV模塊 ID和控制器ID之間關(guān)聯(lián)、或逆變器ID和控制器ID之間的關(guān)聯(lián)等)傳送給主控制器114。 例如,控制器108可以將信息主動地傳送給主控制器114,或者主控制器114可以從控制器
6108收集該信息。在某些實施方式中,當接收信息時、經(jīng)要求、周期性地或基于設(shè)定的時間表等,可以將信息傳送給主控制器114。在一個或多個替代實施方式中,主控制器114可以從控制器108或者直接從逆變器106 (例如通過控制器108),檢索用于一個或多個DG102的組件的ID (例如PV模塊ID、逆變器ID和/或控制器ID)。在這些實施方式中,主控制器114 可以關(guān)聯(lián)某些或者所有獲取的ID ;例如,對于每個DG102,主控制器114可以將PV模塊ID 和/或逆變器ID與對應(yīng)的控制器ID相關(guān)聯(lián)。可替代地,某些或者所有的ID信息當被主控制器114獲取時,可能已經(jīng)被關(guān)聯(lián)。主控制器114將之前記錄的用于DG102的ID關(guān)聯(lián)信息保持在組件跟蹤數(shù)據(jù)庫中。 當一個或多個組件被添加到系統(tǒng)100中時,例如當授權(quán)新的DG102時或者當在現(xiàn)有DG102 中替換PV模塊104或PV模塊104/逆變器106對時,主控制器114分析用于新增組件的 ID關(guān)聯(lián)。該分析包括比較新增組件的ID關(guān)聯(lián)和之前記錄在組件跟蹤數(shù)據(jù)庫中的ID關(guān)聯(lián)。 基于比較,主控制器114確定是否存在任何的ID不匹配;即,用于新增組件的ID的任何關(guān)聯(lián)與之前記錄的ID關(guān)聯(lián)相比是否已經(jīng)改變。ID關(guān)聯(lián)中的該改變表明,一個或多個新增組件之前與不同的DG組件相關(guān)聯(lián),并且已經(jīng)私自地重新部署在太陽能系統(tǒng)中(例如從特定的 DG102偷來且接著在另一個DG102中使用)。例如,當PV模塊104被添加到DG102時,對應(yīng)的PV模塊ID可以與之前記錄在組件跟蹤數(shù)據(jù)庫中的不同的逆變器ID相關(guān)聯(lián)。ID關(guān)聯(lián)中該改變表明PV模塊104已被私自地從另一個DG102拆除。在某些實施方式中,ID和/或ID之間的關(guān)聯(lián)可能包括標記,用于表明何時對應(yīng)組件實際上合法地重新部署在太陽能系統(tǒng)100中,因此ID關(guān)聯(lián)中的改變不應(yīng)該視為表示組件已經(jīng)私自地重新部署。例如,具有DG的房主可以決定將一個或多個他的系統(tǒng)的組件出售給也具有DG的另一個房主。如果確定出一個或多個ID的不匹配(即ID關(guān)聯(lián)中的改變),對應(yīng)的組件可以認為被偷走,主控制器114可以通過將適當?shù)闹噶畎l(fā)給對應(yīng)的控制器108,阻止從偷竊組件產(chǎn)生功率。主控制器114還可以確定偷竊組件的當前位置,例如,通過利用用于DG102的控制器108的IP地址,其中偷竊組件已出現(xiàn)在DG102中。附加地或可替代地,主控制器114可以將通知發(fā)給使用者(例如DG102的擁有者)和/或有關(guān)當局,即警方。如果對于新添加到DG102的組件,沒有發(fā)現(xiàn)ID的不匹配(即ID關(guān)聯(lián)中沒有改變), 主控制器114通過增加與新增組件對應(yīng)的ID關(guān)聯(lián)來更新組件跟蹤數(shù)據(jù)庫。在某些實施方式中,主控制器114可以周期性地分析用于DG102的一個或多個組件的ID關(guān)聯(lián);例如,主控制器114可以基于設(shè)置的時間表或者當隨日出DG開始產(chǎn)生功率時,分析ID關(guān)聯(lián)。此外,主控制器114可以周期性地更新組件跟蹤數(shù)據(jù)庫(例如每次分析ID關(guān)聯(lián)時)。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式的逆變器106的方框圖。逆變器106包括功率轉(zhuǎn)換模塊202、轉(zhuǎn)換控制模塊204、AC電壓采樣器206和逆變器控制模塊208。功率轉(zhuǎn)換模塊202通過兩個輸入端耦合到PV模塊104和通過兩個輸出端耦合到 AC總線118。轉(zhuǎn)換控制模塊204耦合到功率轉(zhuǎn)換模塊202和逆變器控制模塊208。AC電壓采樣器206耦合到功率轉(zhuǎn)換模塊202的兩個輸出端且耦合到轉(zhuǎn)換控制模塊204。AC電壓采樣器206將例如AC商業(yè)電網(wǎng)電壓的線路電壓的采樣值,提供給轉(zhuǎn)換控制模塊204,轉(zhuǎn)換控制模塊204將控制和開關(guān)信號提供給功率轉(zhuǎn)換模塊202,以用于將來自PV模塊104的DC功率轉(zhuǎn)換為AC功率。然后可以將產(chǎn)生的AC功率耦合到商業(yè)電網(wǎng),以使它與AC電網(wǎng)電壓同相。
逆變器控制模塊208包括逆變器PLC收發(fā)機210、逆變器無線收發(fā)機212、輔助電路216和存儲器218,每個都耦合到中央處理器(CPU) 214。CPU214可以包括一個或多個常規(guī)可用的微處理器。附加地或可替代地,CPU214可以包括一個或多個專用集成電路(ASIC)。 輔助電路是用于提升CPU214的功能的公知電路。該電路包括但不限于,高速緩沖存儲器、 電源、時鐘電路、總線、網(wǎng)卡、輸入/輸出(I/O)電路等??梢允褂猛ㄓ糜嬎銠C實現(xiàn)逆變器控制模塊208,當執(zhí)行特定軟件時,通用計算機變?yōu)閷嵤┍景l(fā)明的各個實施方式的專用計算機。逆變器無線收發(fā)機212將逆變器106可通信地耦合到ID標簽110,以獲取PV模塊 ID,例如通過主動地詢問用于PV模塊ID的ID標簽110。在某些替代實施方式中,其中通過在逆變器106和對應(yīng)ID標簽110之間的有線連接,獲取PV模塊ID,逆變器控制模塊208 可以不包括逆變器無線收發(fā)機212。逆變器PLC收發(fā)機210跨接在AC總線118上,以通過PLC與控制器108通信。該通信可以包括,將PV模塊ID和/或逆變器ID信息(例如ID、ID之間的關(guān)聯(lián))提供給控制器108,從控制器108接收操作指令(例如啟動功率產(chǎn)生、停止功率產(chǎn)生)等。在一個或多個替代實施方式中,逆變器控制模塊208可以利用無線或其它類型的有線通信方法,與控制器108和/或主控制器114通信,例如WI-FI或WI-MAX調(diào)制解調(diào)器、3G調(diào)制解調(diào)器、線纜調(diào)制解調(diào)器、數(shù)字用戶線路(DSL)、光纖或相似類型的技術(shù);在這些實施方式中,逆變器控制模塊208可以不包括逆變器PLC收發(fā)機210。存儲器218可以包括隨機存取存儲器、只讀存儲器、可移動磁盤存儲器、閃速存儲器和這些類型存儲器的各種組合。存儲器218有時稱作主存儲器,并且可以部分地用作超高速緩沖存儲器或緩沖存儲器。存儲器218通常存儲逆變器控制模塊208的操作系統(tǒng)220, 操作系統(tǒng)可以由CPU能力支持。操作系統(tǒng)220可以是多個商業(yè)上可得到的操作系統(tǒng)中的一個,例如但不限于,Linux、實時操作系統(tǒng)(RTOS)等。存儲器218可以存儲各種形式的應(yīng)用軟件,例如用于管理逆變器106的逆變器管理軟件222 (例如,通過逆變器106管理功率的產(chǎn)生)。此外,存儲器218可以存儲ID管理模塊120,以用于實施與本發(fā)明有關(guān)的各種功能。這些功能可以包括檢索PV模塊ID ;檢索逆變器ID、關(guān)聯(lián)PV模塊ID和逆變器ID ;和/或?qū)V模塊ID、逆變器ID和/或有關(guān)信息 (例如ID關(guān)聯(lián))提供給控制器108。存儲器218還可以存儲逆變器數(shù)據(jù)庫226,以用于存儲信息,例如PV模塊ID、逆變器ID、與PV模塊ID和逆變器ID關(guān)聯(lián)的信息等。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式的控制器108的方框圖??刂破?08包括控制器PLC收發(fā)機302、控制器收發(fā)機304、至少一個中央處理器(CPU) 306、輔助電路308 和存儲器310。CPU306耦合到控制器PLC收發(fā)機302、控制器收發(fā)機304、輔助電路308和存儲器310,CPU306可以包括一個或多個通??捎玫奈⑻幚砥?。附加地或可替代地,CPU306 可以包括一個或多個專用集成電路(ASIC)。輔助電路308是用于提升CPU306的功能的公知電路。該電路包括但不限于,高速緩沖存儲器、電源、時鐘電路、總線、網(wǎng)卡、輸入/輸出 (I/O)電路等??梢允褂猛ㄓ糜嬎銠C實現(xiàn)控制器108,當執(zhí)行特定軟件時,通用計算機變?yōu)閷嵤┍景l(fā)明的各個實施方式的專用計算機??刂破鱌LC收發(fā)機302耦合到AC總線118,以用于經(jīng)由PLC與逆變器106通信,例如,以獲取PV模塊ID和/或逆變器ID信息(例如,ID、ID之間的關(guān)聯(lián)),以提供操作指令(例如啟動功率的產(chǎn)生、停止功率的產(chǎn)生)等。在一個或多個替代實施方式中,控制器108 可以利用無線或其它類型有線通信方法與逆變器106通信,例如WI-FI或WI-MAX調(diào)制解調(diào)器、3G調(diào)制解調(diào)器、電纜調(diào)制解調(diào)器、數(shù)字用戶線路(DSL)、光纖或相似類型的技術(shù)??刂破魇瞻l(fā)機304經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)112可將控制器108通信地耦合到主控制器114 上,以便于DG102的管理(例如,用于操作控制器108和/或逆變器106)??刂破?08可以經(jīng)由控制器收發(fā)機304將與DG102有關(guān)的信息(例如,PV模塊ID、逆變器ID、控制器ID、在 PV模塊ID、逆變器ID和/或控制器ID之間的關(guān)聯(lián)、和類似信息)提供給主控制器114。控制器收發(fā)機304可以利用無線或有線技術(shù),例如,WI-FI或WI-MAX調(diào)制解調(diào)器、3G調(diào)制解調(diào)器、電纜調(diào)制解調(diào)器、數(shù)字用戶線路(DSL)、光纖或相似類型的技術(shù),以用于耦合到網(wǎng)絡(luò)112 上來提供該通信。存儲器310可以包括隨機存取存儲器、只讀存儲器、可移動磁盤存儲器、閃速存儲器和這些類型的存儲器的各種組合。存儲器310有時稱作主存儲器,并且可以部分地用作超高速緩沖存儲器或緩沖存儲器。存儲器310通常存儲控制器108的操作系統(tǒng)312。操作系統(tǒng)312可以是多個商業(yè)上可得到的操作系統(tǒng)中的一個,例如但不限于,SUN Microsystems 公司的 SOLARIS、IBM 公司的 AIX、Hewlett Packard 公司的 HP-UX、Red Hat 軟件的 LINUX、 Microsoft 公司的 Windows2000 等。存儲器310可以存儲各種形式應(yīng)用軟件,例如用于管理對著的(subtending) DG102和對應(yīng)的組件(例如,控制逆變器功率的產(chǎn)生)的DG管理軟件314。此外,存儲器 310可以存儲DG的ID管理軟件316,以用于實施與本發(fā)明相關(guān)的各種功能。該功能可以包括獲取PV模塊ID和/或逆變器ID、關(guān)聯(lián)PV模塊ID和對應(yīng)逆變器ID、或從逆變器106獲取該信息、將PV模塊ID和/或逆變器ID關(guān)聯(lián)到DG102 (例如到控制器ID)、和/或?qū)D信息(例如PV模塊ID、逆變器ID、控制器ID、ID之間的關(guān)聯(lián)等)提供給主控制器114。存儲器310還包括控制器數(shù)據(jù)庫318,以用于存儲與本發(fā)明有關(guān)的信息,例如PV模塊ID和/或逆變器ID、控制器ID、ID之間的關(guān)聯(lián)等。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式的主控制器114的方框圖。主控制器 114包括主控制器收發(fā)機402、輔助電路406和存儲器408,每個都耦合到至少一個中央處理器(CPU)404上。CPU404可以包括一個或多個常規(guī)可用的微處理器。附加地或可替代地, CPU404可以包括一個或多個專用集成電路(ASIC)。輔助電路406是用于提升CPU404的功能的公知電路。該電路包括但不限于,高速緩沖存儲器、電源、時鐘電路、總線、網(wǎng)卡、輸入/ 輸出(I/O)電路等。可以使用通用計算機實現(xiàn)主控制器114,當執(zhí)行特定軟件時,通用計算機變?yōu)閷嵤┍景l(fā)明的各個實施方式的專用計算機。主控制器收發(fā)機402經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)112將主控制器114可通信地耦合到控制器 108,以便于DG102的管理(例如用于操作控制器108和/或逆變器106)。此外,主控制器 114可以經(jīng)由控制器收發(fā)機304從控制器108接收與DG102有關(guān)的ID信息(例如,PV模塊 ID、逆變器ID、控制器ID、ID之間的關(guān)聯(lián)和類似信息)。主控制器收發(fā)機402可以利用無線或有線技術(shù),例如,WI-FI或WI-MAX調(diào)制解調(diào)器、3G調(diào)制解調(diào)器、電纜調(diào)制解調(diào)器、數(shù)字用戶線路(DSL)、光纖或相似類型的技術(shù),以用于耦合到網(wǎng)絡(luò)112上以提供該通信。存儲器408可以包括隨機存取存儲器、只讀存儲器、可移動磁盤存儲器、閃速存儲器和這些類型的存儲器的各種組合。存儲器408有時稱作主存儲器,并且可以部分地用作超高速緩沖存儲器或緩沖存儲器。存儲器408通常存儲主控制器114的操作系統(tǒng)410。操作系統(tǒng)410可以是多個商業(yè)上可獲取的操作系統(tǒng)的一個,例如但不限于,SUN Microsystems 公司的 SOLARIS、IBM 公司的 AIX、Hewlett Packard 公司的 HP-UX、Red Hat 軟件的 LINUX、 Microsoft 公司的 Windows2000 等。存儲器408可以存儲各種形式的應(yīng)用軟件,例如用于管理太陽能系統(tǒng)100的 DG102(例如用于將指令提供給控制器108,以操作逆變器106)的系統(tǒng)管理軟件412。此外, 存儲器408可以包括各種數(shù)據(jù)庫,例如用于儲存數(shù)據(jù)與管理DG102有關(guān)的主控制器數(shù)據(jù)庫 416,和用于存儲與本發(fā)明有關(guān)的數(shù)據(jù)(例如PV模塊ID、逆變器ID、和/或控制器ID、ID之間的關(guān)聯(lián)等)的組件跟蹤數(shù)據(jù)庫418。存儲器408進一步可以存儲用于實施各種與本發(fā)明有關(guān)的功能的組件跟蹤軟件 414。該功能可以包括,從控制器108和/或逆變器106獲取ID信息、產(chǎn)生PV模塊ID、逆變器ID和/或控制器ID之間的關(guān)聯(lián)等。此外,組件跟蹤軟件414通過將用于一個或多個DG 組件的關(guān)聯(lián)與組件跟蹤數(shù)據(jù)庫中的ID關(guān)聯(lián)進行比較來分析ID關(guān)聯(lián),以識別任何的ID不匹配(即,是否任何ID關(guān)聯(lián)與之前記錄的那些不同)。該ID不匹配(例如與之前記錄的不同的逆變器ID相關(guān)聯(lián)的PV模塊ID、與之前記錄的不同的控制器ID相關(guān)聯(lián)的PV模塊ID/逆變器模塊ID對)表明,對應(yīng)組件已經(jīng)私自地重新部署在太陽能系統(tǒng)100中(例如從特定的 DG102偷來并且在另一個DG102中使用)。如果確定太陽能系統(tǒng)100中的任何組件已經(jīng)私自地重新部署,那么主控制器114 可以通過經(jīng)由對應(yīng)控制器108將控制指令發(fā)給適當?shù)哪孀兤?06,來禁止對應(yīng)組件產(chǎn)生功率。主控制器114此外可以將通知發(fā)給有關(guān)當局和/或DG使用者,例如經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)112。圖5根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式用于管理逆變器處ID信息的方法500的流程圖。在某些實施方式中,例如下面描述的實施方式,逆變器部署在DG中且耦合到PV模塊,以用于將來自PV模塊的DC功率逆變?yōu)锳C功率(例如PV模塊104耦合到DG102中的逆變器106);在替代實施方式中,逆變器可以耦合到多個PV模塊。此外,逆變器耦合到用于管理逆變器的控制器(例如控制器108),如前所述。在一個或多個替代實施方式中,DG 可以包括其它類型的可再生能源(例如風電場、水電系統(tǒng)等),并且逆變器耦合到該能源, 以將來自這些能源的DC功率逆變?yōu)锳C功率。方法500始于步驟502,并且轉(zhuǎn)到步驟504,其中逆變器獲取特定的PV模塊ID,例如序列號,識別耦合的PV模塊。在某些實施方式中,ID標簽(例如ID標簽110,可以是RFID 標簽、簡單的ROM模塊或用于傳送ID的類似裝置)耦合到PV模塊,以提供PV模塊ID。在 DG試運行期間或在PV模塊制造期間,ID標簽可以耦合到PV模塊;可替代地,ID標簽可以嵌入PV模塊。ID標簽可以是無源的(即不需要電源)或有源的(例如通過電池或其它電源供電)。在一個或多個替代實施方式中,其中DG包括其它類型的可再生能源,逆變器可以獲取用于該可再生能源的一個或多個組件的特定ID,例如從耦合到組件的ID標簽。逆變器可以利用無線收發(fā)機(例如逆變器中的無線收發(fā)機),以從ID標簽中無線地獲取PV模塊ID ;可替代地,可以經(jīng)由逆變器106和ID標簽之間的有線連接獲取PV模塊 ID。在某些實施方式中,逆變器可以詢問ID標簽,以獲取PV模塊ID,或者可替代地,ID標簽可以主動地將PV模塊ID傳送給逆變器。逆變器可以在最初激活逆變器時,從ID標簽獲取PV模塊ID,例如在DG試運行期間或當替換現(xiàn)有逆變器和/或PV模塊時。在某些實施方式中,逆變器可以周期性地從ID標簽獲取PV模塊ID,其中周期數(shù)可以通過使用者或者預(yù)定的方式進行設(shè)置。附加地或可替代地,一旦提供充足的太陽能以操作逆變器,例如日出后, 逆變器可以隨逆變器的每日激活而獲取PV模塊ID。在某些實施方式中,逆變器可以將獲取的PV模塊ID存儲在存儲器中;附加地或可替代地,逆變器存儲器可以存儲用于逆變器的特定ID,例如序列號。方法500轉(zhuǎn)到步驟506。在步驟506中,逆變器將PV模塊ID傳送給控制器,例如經(jīng)由PLC。此外逆變器可以將逆變器ID、和/或PV模塊ID和逆變器ID之間的關(guān)聯(lián)(即特定的PV模塊耦合到特定的逆變器的表示)傳送給控制器。在某些實施方式中,逆變器可以主動地將PV模塊ID、逆變器ID和/或ID關(guān)聯(lián)傳送給控制器;可替代地,控制器可以從逆變器中檢索某些或所有的該ID信息。在一個或多個替代實施方式中,逆變器可以通過其它類型的有線通信和/或無線通信與控制器通信。方法500然后轉(zhuǎn)到步驟508,在這里方法結(jié)束ο圖6根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式用于管理控制器處ID信息的方法600的流程圖。在某些實施方式中,例如下面描述的實施方式,DG包括以一一對應(yīng)的方式耦合到多個逆變器的多個PV模塊,以用于將來自PV模塊的DC功率逆變?yōu)锳C功率(例如在DG102 中,PV模塊104耦合到逆變器106);在某些替代實施方式中,每個逆變器可以耦合到多個 PV模塊,或者多個PV模塊可以耦合到逆變DC功率的單個集中式逆變器??刂破?例如控制器108)耦合到逆變器,以用于管理逆變器,并且主控制器(例如主控制器114)經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)可通信地耦合到控制器,以用于管理DG。在某些替代實施方式中,DG可以包括其它類型的可再生能源(例如風電場、水電系統(tǒng)等),并且逆變器耦合到一個或多個能源,以將來自這些能源的DC功率逆變?yōu)锳C功率。如根據(jù)方法500之前所述的,每個逆變器獲取特定的PV模塊ID,以識別其耦合的 PV模塊。此外,每個逆變器可以在其存儲器中存儲特定的逆變器ID和/或ID關(guān)聯(lián)信息。 在一個或多個替代實施方式中,其中DG包括其它類型的可再生能源,逆變器可以獲取特定用于該可再生能源的一個或多個組件的ID,例如從耦合到組件的ID標簽。方法600始于步驟602,并且轉(zhuǎn)到步驟604,其中控制器從逆變器獲取ID信息??刂破骺梢栽谀孀兤髯畛鯁訒r,獲取ID信息,例如在DG試運行期間或者當在DG中替換一個或多個逆變器和/或PV模塊時。在某些實施方式中,控制器可以周期性地獲取ID信息, 其中周期數(shù)可以通過使用者或者預(yù)定的方式進行設(shè)置。附加地或可替代地,一旦提供充足的太陽能以操縱逆變器,例如日出后,控制器可以隨逆變器的每日激活而獲取ID信息。ID信息包括唯一地識別DG組件的ID,例如PV模塊ID和/或逆變器ID。此外,ID 信息可以包括ID關(guān)聯(lián),表明PV模塊和逆變器之間的關(guān)系(即哪個PV模塊耦合到哪個逆變器)。在某些實施方式中,控制器可以接收PV模塊ID和逆變器ID,以及產(chǎn)生對應(yīng)ID之間的關(guān)聯(lián)??刂破鬟€可以將PV模塊ID和/或逆變器ID與在其存儲器中存儲的特定的控制器ID關(guān)聯(lián),以及控制器可以將所有的ID信息的一些存儲在其存儲器中。在某些替代實施方式中,控制器可以直接地從例如耦合到PV模塊的ID標簽中獲取PV模塊ID。方法600轉(zhuǎn)到步驟606。在步驟606中,控制器將至少一部分ID信息(例如PV模塊ID、逆變器ID、控制器ID、ID之間的關(guān)聯(lián))傳送給主控制器,例如利用如前所述的有線或無線通信技術(shù)。在某些實施方式中,主控制器可以從控制器檢索ID信息??刂破髟谧畛跫せ顣r,可以將ID信息傳送給主控制器,例如在DG試運行期間、當替換DG的一個或多個組件、經(jīng)請求、周期性地(例如在逆變器隨日出每日激活時)和/或基于設(shè)置的時間表。方法 600然后轉(zhuǎn)到步驟608,在這里方法結(jié)束。圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式用于識別私自地重新部署在太陽能系統(tǒng)中的組件的方法700的流程圖。在某些實施方式中,例如下面描述的實施方式,主控制器可通信地耦合到太陽能系統(tǒng)中的多個DG(例如主控制器114耦合到太陽能系統(tǒng)100中的DG102)。每個DG包括以一一對應(yīng)的方式耦合到多個逆變器的多個PV模塊,以用于將來自PV模塊的DC功率逆變?yōu)锳C功率;在一個或多個替代實施方式中,一個或多個逆變器可以耦合到多個PV模塊,和/或一個或多個DG每個都可以包括耦合到多個PV模塊的單個集中式逆變器,以用于逆變DC功率。在每個DG中,逆變器耦合到控制器,例如經(jīng)由PLC,以用于管理逆變器??刂破鬟M一步可通信地耦合到主控制器(經(jīng)由利用無線和/或有線技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)),以用于管理對應(yīng)的DG??刂破鳙@取與對應(yīng)DG有關(guān)的ID信息,如之前根據(jù)方法 600描述的。在某些替代實施方式中,一個或多個DG可以包括其它類型的可再生能源(例如風電場、水電系統(tǒng)等),其中一個或多個逆變器耦合到該能源,以將來自這些能源的DC功率逆變?yōu)锳C功率。在這些實施方式中,逆變器可以獲取用于該可再生能源的一個或多個組件的特定ID,例如從耦合到組件的ID標簽中。方法700始于步驟702,并且轉(zhuǎn)到步驟704,其中主控制器從太陽能系統(tǒng)中的控制器中接收ID信息。當控制器最初激活時(例如在DG試運行期間)或當控制器獲取ID信息時(例如當在DG中替換PV模塊時),控制器可以將ID信息提供給主控制器;可替代地, 控制器可以周期性地將ID信息提供給主控制器,和/或主控制器為了 ID信息可以周期性地詢問控制器。該周期數(shù)中的一個或兩個可以由使用者限定或者被預(yù)先確定。附加地或可替代地,主控制器可以經(jīng)使用者的請求獲取ID信息。ID信息屬于一個或多個DG中的一個或多個組件,并且ID信息可以包括PV模塊 ID、逆變器ID和/或控制器ID、以及識別組件之間關(guān)系的ID關(guān)聯(lián)(例如哪個PV模塊耦合到哪個逆變器,哪個PV模塊和/或逆變器耦合到哪個控制器等)。在某些替代實施方式中, 主控制器可以直接地從例如耦合到PV模塊的ID標簽中獲取PV模塊ID,或者主控制器可以直接地從對應(yīng)的逆變器獲取PV模塊ID。附加地或可替代地,主控制器可以直接地從逆變器獲取逆變器ID。方法700轉(zhuǎn)到步驟706。在步驟706中,主控制器分析接收的ID關(guān)聯(lián);即,主控制器比較接收的ID關(guān)聯(lián)和之前例如記錄在組件跟蹤數(shù)據(jù)庫中的用于太陽能系統(tǒng)的ID關(guān)聯(lián)。 該組件跟蹤數(shù)據(jù)庫可以位于主控制器的存儲器中。在某些實施方式中,主控制器可以對用于特定DG的PV模塊ID和/或逆變器ID、與對應(yīng)控制器的控制器ID進行關(guān)聯(lián),然后比較該關(guān)聯(lián)和記錄的ID關(guān)聯(lián)。在步驟708中,主控制器確定是否存在任何ID不匹配;S卩,任何接收的ID關(guān)聯(lián)與之前記錄的ID關(guān)聯(lián)是否已經(jīng)改變(例如與之前的記錄不同的逆變器ID有關(guān)的PV模塊ID、 與之前的記錄不同的控制器ID有關(guān)的PV模塊ID/逆變器ID對等)。該ID不匹配(即ID 關(guān)聯(lián)中的改變)表明,對應(yīng)組件之前已經(jīng)被私自地從太陽能系統(tǒng)的一個DG中拆除,并且被重新部署在太陽能系統(tǒng)的另一個DG中。
在某些實施方式中,ID和/或ID之間的關(guān)聯(lián)可能包括標記,用于表明何時對應(yīng)組件實際上合法地重新部署在太陽能系統(tǒng)100中(例如從一個DG擁有者賣給另一個),因此, ID關(guān)聯(lián)中的改變不應(yīng)視為表明組件已經(jīng)被私自地重新部署。如果在步驟708中,主控制器確定不存在ID不匹配(即ID關(guān)聯(lián)中沒有改變),方法700轉(zhuǎn)到步驟710,其中接收的ID信息存儲在組件跟蹤數(shù)據(jù)庫中。如果在步驟708中,發(fā)現(xiàn)存在一個或多個ID的不匹配(即在ID關(guān)聯(lián)中的改變),方法700轉(zhuǎn)到步驟712。在步驟 712中,主控制器封鎖從與不匹配ID對應(yīng)的組件產(chǎn)生的功率。例如,當關(guān)聯(lián)的PV模塊發(fā)現(xiàn)具有ID不匹配時,主控制器可以經(jīng)由對應(yīng)的控制器將指令發(fā)給特定的逆變器,以禁止功率的產(chǎn)生。在步驟714中,主控制器確定重新部署組件的當前位置,例如通過利用對應(yīng)控制器的IP地址,以識別重新部署的組件已經(jīng)存在的DG。在某些實施方式中,此外主控制器可以將提供有關(guān)當局或DG使用者(例如DG擁有者),例如經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)。在步驟716中,主控制器確定是否任何接收的ID信息都有效(即沒有ID的不匹配),如果之前沒有記錄,因此將接收的ID信息加到組件跟蹤數(shù)據(jù)庫。例如,當授權(quán)新的DG 時,主控制器可以接收用于DG中每個組件的ID信息,例如每個逆變器和其對應(yīng)PV模塊之間的ID關(guān)聯(lián)。主控制器可能確定一個或多個該ID關(guān)聯(lián)具有ID的不匹配,而其余的ID關(guān)聯(lián)沒有ID的不匹配并且因此是有效的。如果在步驟716中,主控制器確定接收的ID信息的一部分是有效的,方法700轉(zhuǎn)到步驟710,其中將有效的ID信息存儲在組件跟蹤數(shù)據(jù)庫中。方法700然后轉(zhuǎn)到步驟718,在這里方法結(jié)束。如果在步驟716中,主控制器確定新接收的ID信息都是無效的,方法700轉(zhuǎn)到步驟718,在這里方法結(jié)束。雖然上文中描述了本發(fā)明的實施方式,但是不脫離本發(fā)明的基本范圍,可以設(shè)計本發(fā)明的其它和進一步的實施方式,并且本發(fā)明的范圍通過權(quán)利要求進行確定。
權(quán)利要求
1.用于識別分布式電源組件的重新部署的方法,通過包括至少一個處理器的控制器實施所述方法的至少一部分,所述方法包括獲取用于分布式電源(DG)的第一組件的第一標識(ID)和用于所述DG的第二組件的第二 ID ;生成所述第一標識和所述第二標識之間的關(guān)聯(lián),其中所述關(guān)聯(lián)識別所述第一和所述第二組件之間的關(guān)系;以及比較所述關(guān)聯(lián)與多個已記錄的關(guān)聯(lián),以確定所述關(guān)聯(lián)是否已經(jīng)改變。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,還包括當確定所述關(guān)聯(lián)已經(jīng)改變時,禁止所述第一或第二組件中的至少一個產(chǎn)生功率。
3.如權(quán)利要求1所述的方法,還包括確定所述第一或所述第二組件中的至少一個的位置。
4.如權(quán)利要求1所述的方法,還包括當確定所述關(guān)聯(lián)已經(jīng)改變時,生成通知。
5.如權(quán)利要求1所述的方法,還包括電子地傳送來自耦合到所述第一組件的電子標簽的所述第一 ID。
6.如權(quán)利要求5所述的方法,其中,獲取所述第一ID包括電子地詢問所述電子標簽。
7.如權(quán)利要求5所述的方法,其中,所述電子標簽是射頻標識(RFID)標簽。
8.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述第一組件是PV模塊和所述第二組件是逆變器。
9.如權(quán)利要求1所述的方法,還包括,當確定所述關(guān)聯(lián)沒有改變時,將所述關(guān)聯(lián)增加到所述多個已記錄的關(guān)聯(lián)中。
10.用于識別分布式電源組件的重新部署的設(shè)備,包括電子標簽,能夠耦合到分布式電源(DG)中的第一組件,以用于電子地提供識別所述第一組件的第一標識(ID);以及主控制器,用于將所述第一 ID和第二 ID之間的關(guān)聯(lián)與多個已記錄的關(guān)聯(lián)進行比較,以確定所述關(guān)聯(lián)是否已經(jīng)改變,其中所述第二 ID識別所述DG中的第二組件。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備,還包括控制器和所述第二組件,其中所述第二組件將所述第一 ID和所述第二 ID傳送給所述控制器。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備,其中,所述控制器生成所述關(guān)聯(lián)并將所述關(guān)聯(lián)傳送給所述主控制器。
13.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備,其中,當確定所述關(guān)聯(lián)已經(jīng)改變時,所述主控制器禁止所述第一或第二組件中的至少一個產(chǎn)生功率。
14.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備,其中,所述主控制器確定所述第一或所述第二組件中的至少一個的位置。
15.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備,其中,當確定所述關(guān)聯(lián)已經(jīng)改變時,所述主控制器生成通知。
16.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備,還包括所述第二組件,其中所述第二組件從所述電子標簽中電子地讀取所述第一 ID。
17.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備,其中,所述電子標簽是RFID標簽。
18.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備,其中,所述第一組件是PV模塊和所述第二組件是逆變
19.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備,還包括所述逆變器,其中所述逆變器包括用于存儲所述第二 ID的存儲器和用于將所述第一 ID和所述第二 ID傳送給控制器的收發(fā)機。
20.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備,其中,當確定所述關(guān)聯(lián)沒有改變時,所述主控制器將所述關(guān)聯(lián)增加到所述多個已記錄的關(guān)聯(lián)中。
全文摘要
用于識別分布式電源組件的重新部署的方法和設(shè)備,通過控制器實施該方法的至少一部分,控制器包括至少一個處理器。在一個實施方式中,方法包括獲取用于分布式電源(DG)的第一組件的第一標識(ID)和用于DG的第二組件的第二ID;生成第一標識和第二標識之間的關(guān)聯(lián),其中該關(guān)聯(lián)識別第一所述第二組件之間的關(guān)系;以及比較該關(guān)聯(lián)和多個已記錄的關(guān)聯(lián),以確定該關(guān)聯(lián)是否已經(jīng)改變。
文檔編號H02J3/38GK102474102SQ201080025325
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月14日
發(fā)明者馬丁·馮納格 申請人:恩菲斯能源公司