本發(fā)明涉及一種包括電力負載的微型電網(wǎng)系統(tǒng)。具體地，本發(fā)明涉及一種包括電力負載的微型電網(wǎng)系統(tǒng)，其能夠基于取決于負載的特性的代表性負載樣式(pattern)來獨立操作電力負載。

背景技術(shù)：

在2011年發(fā)生大面積斷電之后已經(jīng)對電力的供應(yīng)的可靠性給予關(guān)注。為了確保電力的供應(yīng)的可靠性，有必要額外地構(gòu)建發(fā)電廠或減少電力負載。然而，由于發(fā)電廠的額外構(gòu)建涉及巨大成本并且不容易減少電力負載，所以用于在整個電力網(wǎng)絡(luò)中重新定位電力的供應(yīng)和消耗的有效方式備受關(guān)注。微型電網(wǎng)系統(tǒng)是用于重新定位電力的供應(yīng)和消耗的這種方式之一。

因為小規(guī)模電力供應(yīng)系統(tǒng)包括一個或多個分布式電源和一個或多個電力負載，所以微型電網(wǎng)系統(tǒng)是具有獨立地確定并操作電力的消耗和供應(yīng)的能力的主動式電力分布系統(tǒng)。微型電網(wǎng)系統(tǒng)能夠通過對功率的有效使用和消耗來改進家用電力系統(tǒng)的可靠性。具體地，微型電網(wǎng)系統(tǒng)能夠提供針對其本身的獨立操作功能以使微型電網(wǎng)范圍內(nèi)的功率的供應(yīng)的可靠性最大化。這樣的微型電網(wǎng)系統(tǒng)能夠被容易地構(gòu)建在其中的地方的示例可以包括校園、軍隊、等等。具體地，除了節(jié)省電費之外，軍隊能夠獲得電力的供應(yīng)的可靠性的改進的效果。

現(xiàn)有微型電網(wǎng)系統(tǒng)被構(gòu)建為包括各種類型的分布式電源，其輸出以使得微型電網(wǎng)系統(tǒng)的營業(yè)利潤最大化的方式來調(diào)節(jié)。確定分布式電力的輸出要求諸如關(guān)于電力負載的信息、天氣、環(huán)境、等等的預(yù)測數(shù)據(jù)。然而，針對電力負載，需要微型電網(wǎng)系統(tǒng)中的負載預(yù)測數(shù)據(jù)并且因此構(gòu)建負載預(yù)測系統(tǒng)是必要的。

負載預(yù)測系統(tǒng)基于過去的負載歷史數(shù)據(jù)來預(yù)測負載需求。因此，如果新的電力負載被添加到現(xiàn)有的構(gòu)建的微型電網(wǎng)系統(tǒng)，過去的負載歷史數(shù)據(jù)變得無用并且需要針對所添加的電力負載累積的新的負載預(yù)測數(shù)據(jù)。換言之，當現(xiàn)有微型電網(wǎng)系統(tǒng)的配置被改變時，不能夠靈活地應(yīng)對這種改變。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一方面是要提供一種包括電力負載的微型電網(wǎng)系統(tǒng)，其能夠基于取決于負載的特性的代表性負載樣式來獨立地操作電力負載。

本發(fā)明的另一方面是要提供一種微型電網(wǎng)系統(tǒng)及其操作方法，該微型電網(wǎng)系統(tǒng)能夠促進微型電網(wǎng)系統(tǒng)的初始構(gòu)建，減少構(gòu)建的成本以避免在構(gòu)建的成本上的負擔，并且提供微型電網(wǎng)系統(tǒng)的高可擴展性。

本發(fā)明不限于上述方面，并且本發(fā)明的其他方面將容易由本領(lǐng)域技術(shù)人員從下面的描述中得到理解。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種包括負載的微型電網(wǎng)系統(tǒng)。該負載包括：分布式電源，其包括發(fā)電的一個或多個元件；以及控制器，其被配置為當該負載被添加到提前建立的微型電網(wǎng)系統(tǒng)時通過測量該負載的負載數(shù)據(jù)來導(dǎo)出第一負載樣式，將第一負載樣式與針對每種負載類型的預(yù)設(shè)負載樣式進行比較，并且基于比較的結(jié)果來操作分布式電源。

[本發(fā)明的優(yōu)點]

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，能夠促進微型電網(wǎng)系統(tǒng)的初始構(gòu)建，減少構(gòu)建的成本以避免在構(gòu)建的成本上的負擔，并且提供微型電網(wǎng)系統(tǒng)的高可擴展性。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，通過經(jīng)由通過由本發(fā)明建議的微型電網(wǎng)設(shè)計的逐步擴展來構(gòu)建微型電網(wǎng)系統(tǒng)，能夠解決在引入微型電網(wǎng)中由于針對微型電網(wǎng)系統(tǒng)的初始構(gòu)建的高成本而引起的難點。

附圖說明

圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在微型電網(wǎng)系統(tǒng)中包含的電力負載的配置的示意圖。

圖2到圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的針對每種電力負載類型的電力負載樣式的曲線圖。

圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的其中電力負載被添加到微型電網(wǎng)系統(tǒng)的狀態(tài)的示意性視圖。

圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的被添加的電力負載的電力負載樣式的曲線圖。

圖7是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的操作針對電力負載的分布式電源的方法的示意圖。

圖8是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的控制電力負載的方法的示意圖。

圖9是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的控制電力負載的方法的示意圖。

圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的操作在微型電網(wǎng)系統(tǒng)中包含的電力負載的過程的流程圖。

圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的微型電網(wǎng)系統(tǒng)的配置的示意圖。

具體實施方式

在下文中，將結(jié)合附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。應(yīng)當理解，本發(fā)明不限于下面的實施例，并且各實施例僅出于說明的目的而被提供。本發(fā)明旨在包括其中其他元件被添加、被更改、被刪除、等等的退化發(fā)明。本發(fā)明包含落入本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的其他不同的實施例。

盡管利用當前廣泛使用的一般術(shù)語來描述本發(fā)明，但是針對特殊情況可以使用由申請人任意地選擇的術(shù)語。在這些情況下，在本發(fā)明的具體實施方式的相關(guān)部分中描述術(shù)語的意義。因此，本發(fā)明應(yīng)當利用術(shù)語的意義而非術(shù)語的名稱來理解。在下面的描述中，術(shù)語′包括′旨在包括未枚舉在說明書中的其他元件或步驟。

圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在微型電網(wǎng)系統(tǒng)中包含的電力負載的配置的示意圖。

微型電網(wǎng)系統(tǒng)是被分布在各處并且在一個可控制單元中操作的發(fā)電機、存儲裝置和負載的聚合體。微型電網(wǎng)系統(tǒng)可以是電力網(wǎng)絡(luò)單元，其與現(xiàn)有電網(wǎng)并行地或獨立于現(xiàn)有電網(wǎng)而操作。

參考圖1，在微型電網(wǎng)系統(tǒng)中包含的電力負載100(在下文中簡單地被稱為“負載100”)可以包括分布式電源110和控制器120。

分布式電源110包括為包括以下的小規(guī)模發(fā)電元件的發(fā)電元件中的至少一個：風力渦輪機、光伏系統(tǒng)、燃料電池、地熱發(fā)電機、微型渦輪機、燃氣渦輪機、往復(fù)式發(fā)動機、熱力混合系統(tǒng)、水力發(fā)電機、等等。

分布式電源110可以被安裝在微型電網(wǎng)系統(tǒng)中或者從微型電網(wǎng)系統(tǒng)中移除，無論微型電網(wǎng)系統(tǒng)的性能或功率輸出如何。即，分布式電源110能夠獨立于微型電網(wǎng)系統(tǒng)而被自主地操作。

如果負載被添加到所建立的微型電網(wǎng)系統(tǒng)，則控制器120可以測量針對所添加的負載的負載數(shù)據(jù)以導(dǎo)出第一負載樣式。之后，控制器120可以將第一負載樣式與針對每種負載類型的預(yù)設(shè)負載樣式進行比較并且基于比較的結(jié)果來操作分布式電源110。

負載數(shù)據(jù)可以包括針對能夠被測量并被控制的所有負載元件的測量值。例如，在講堂的情況下，數(shù)據(jù)負載意指燈、空調(diào)、等等的電力消耗。

具體地，控制器120能夠響應(yīng)于針對每種負載類型的負載樣式而改變在分布式電源110中包含的元件的組合和發(fā)電計劃中的至少一個。

這里，針對每種負載類型的負載樣式是指指示根據(jù)時區(qū)的功率消耗并且根據(jù)負載的特性而被劃分的負載樣式。在這種情況下，功率消耗意指在負載中包含的所有負載元件的功率消耗的總和。

針對每種負載類型的負載樣式意指根據(jù)負載特性使用的理想樣式并且還被稱為代表性負載樣式，其將在稍后參考圖2到4來描述。

在一個實施例中，控制器120可以從針對每種負載類型的負載樣式中選擇與第一負載樣式最相似的第二負載樣式，并且基于所選擇的第二負載樣式來操作分布式電源110。

在另一實施例中，如果不存在與第一負載樣式最相似的第二負載樣式，則控制器120可以將第一負載樣式新添加到針對每種負載類型的負載樣式。在這種情況下，控制器120可以基于所添加的第一負載樣式來操作分布式電源110。

在另一實施例中，控制器120可以確定與第一負載樣式最相似的第二負載樣式并且將第一負載樣式調(diào)節(jié)為第二負載樣式。

在一個實施例中，在微型電網(wǎng)系統(tǒng)中包含的負載100還可以包括通信單元(未示出)。在這種情況下，通信單元(未示出)能夠執(zhí)行與微型電網(wǎng)系統(tǒng)或包含在微型電網(wǎng)系統(tǒng)中的另一負載的通信。為此，控制器120能夠控制通信單元采集關(guān)于針對每種負載類型的負載樣式的信息。

圖2到圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的針對每種負載的負載樣式的曲線圖。

微型電網(wǎng)系統(tǒng)中的負載100可以基于負載特性來分類。例如，大學(xué)校園可以被劃分成講堂(或大樓)、研究大樓、宿舍大樓、實驗室大樓、等等，其中的每個與負載相對應(yīng)。假設(shè)具有這些大樓的相似負載樣式曲線的一個具有相同的負載類型。

如圖2到圖4所示，針對每種負載類型的負載樣式可以通過基于負載特性來將隨時間的功率消耗的變化進行分類來獲得。在圖2到圖4中的每個中，x軸表示時間(t)并且y軸表示功率(p)。

圖2示出了管理中心(或大樓)的負載樣式，其中在正常工作時間期間消耗功率但是在正常工作時間之外不消耗功率。因此，管理中心類型的負載樣式可以由指示在從上午到下午的時間段期間的功率消耗的正態(tài)分布的曲線x表示。另外，講堂的負載樣式可以被表示為指示正態(tài)分布的曲線x。即，講堂可以具有與管理中心的負載樣式相似的負載樣式。

圖3示出了實驗室大樓類型的負載樣式，其中由于其本身的性質(zhì)功率連續(xù)被消耗24小時，因為在這些大樓中實驗和研究是連續(xù)的而沒有中斷。因此，實驗室大樓類型的負載樣式可以由指示功率消耗在全天的整個時區(qū)上被均勻地分布的接近直線的曲線y表示。

圖4示出了宿舍大樓類型的負載樣式，其中功率主要在除了正常上學(xué)時間之外的時區(qū)被消耗。因此，功率消耗在正常上學(xué)時間之外的黎明和早晨以及在正常上學(xué)時間的結(jié)束之后的夜晚增加并且在其他時間減小。因此，宿舍大樓類型的負載樣式可以由示出與圖2中示出的管理中心的分布相反的分布的曲線z表示。

具有相似的負載特性的大樓具有相似的負載樣式。因此，針對不同負載類型的不同負載樣式能夠基于負載特性來導(dǎo)出。例如，針對不同負載類型的不同負載樣式能夠被導(dǎo)出為如下表1中所列出的。

[表1]

屬于相同負載類型的大樓具有相似的負載樣式曲線。因此，基于針對不同負載類型的不同負載樣式，能夠預(yù)先確定可控制負載元件(例如，電熱泵(ehp)、燈、等等)的組合和發(fā)電計劃。

在圖2到圖2中示出了功率需求被測量以導(dǎo)出負載樣式。然而，要指出，負載樣式可以根據(jù)各種實施例以不同的方式來導(dǎo)出，例如測量根據(jù)周、季和特定節(jié)假日的日子的功率需求以導(dǎo)出負載樣式。

根據(jù)該實施例，負載取決于針對每種負載類型的負載樣式而被獨立地操作。這促進微型電網(wǎng)系統(tǒng)的元件中的變化。具體地，作為元件的負載能夠被容易地添加到微型電網(wǎng)系統(tǒng)或者從微型電網(wǎng)系統(tǒng)中刪除。

具體地，在負載被添加到初始構(gòu)建的微型電網(wǎng)系統(tǒng)的情況下，在過去，功率消耗在負載被添加到所構(gòu)建的微型電網(wǎng)系統(tǒng)的整個負載之后被分析并被預(yù)測。對比之下，在本發(fā)明中，根據(jù)負載特性來預(yù)先確定針對每種負載類型的負載樣式。之后，基于針對每種負載類型的預(yù)先確定的負載樣式，微型電網(wǎng)系統(tǒng)執(zhí)行通過發(fā)電計劃的操作優(yōu)化或者所建立的負載或新添加的負載的分布式電源的負載減少。

具體地，在通過分布式電源的發(fā)電計劃的操作優(yōu)化被執(zhí)行的情況下，如在該實施例中，最佳操作方式通過提供針對每種負載類型的分布式電源的最佳組合來提供。例如，當確定了特定大樓的負載類型時，微型電網(wǎng)系統(tǒng)可以包括推薦電源配置和根據(jù)其負載水平或負載形式對可再生電源(例如，太陽能電池、能量存儲設(shè)備、等等)的容量選擇的功能。

在下文中，將參考圖5和圖6詳細描述基于每種負載類型的負載樣式來分析所添加的負載的類型的方法。

圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的其中負載被添加到微型電網(wǎng)系統(tǒng)的狀態(tài)的示意性視圖。圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的被添加的負載的負載樣式的曲線圖。

參考圖5，與宿舍大樓模型相對應(yīng)的負載340被新添加到微型電網(wǎng)系統(tǒng)300。這里要指出，與講堂模型相對應(yīng)的負載310、與實驗室大樓模型相對應(yīng)的負載320以及與管理中心模型相對應(yīng)的負載330已經(jīng)在微型電網(wǎng)系統(tǒng)300中被構(gòu)建。

在這種情況下，與講堂模型相對應(yīng)的負載310是指具有講堂類型的負載類型的負載。因此，不僅講堂而且具有與講堂的負載特性相似的負載特性的不同的大樓可以被包含在與講堂模型相對應(yīng)的負載310中。同樣地，與實驗室大樓模型相對應(yīng)的負載320和與管理中心模型相對應(yīng)的負載330可以以相同的方式來定義。另一方面，如早前參考圖2到圖4所描述的，由于與講堂模型相對應(yīng)的負載310和與管理中心模型相對應(yīng)的負載330具有相似的負載特性，所有這兩種負載可以由具有相同的負載特性的組來定義。在這種情況下，無論這兩種負載是否具有相似的負載特性，都可以基于在這兩種負載的負載樣式之間進行的比較來確定負載樣式是否具有由用戶或由實驗設(shè)置的相似度。

傳統(tǒng)上，針對每個時區(qū)分析在微型電網(wǎng)系統(tǒng)300中包含的負載中的全部的總和并且基于分析的結(jié)果來操作分布式電源。具體地，針對每個時區(qū)分析圖5中的與講堂模型相對應(yīng)的負載310、與實驗室大樓模型相對應(yīng)的負載320以及與管理中心模型相對應(yīng)的負載330的總和，預(yù)測針對負載的功率需求，并且基于預(yù)測來規(guī)劃和操作分布式電源。因此，當新負載(即，與宿舍大樓模型相對應(yīng)的負載340)被添加到微型電網(wǎng)系統(tǒng)300中如圖5所示時，必須累積關(guān)于所有負載的功率消耗的新數(shù)據(jù)以預(yù)測功率需求。

相比之下，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在微型電網(wǎng)系統(tǒng)300中包含的負載中的每個基于對應(yīng)的負載樣式來操作它自己的分布式電源。具體地，在圖5中，與講堂模型相對應(yīng)的負載310基于對應(yīng)的負載310的負載樣式來操作它自己的分布式電源，與實驗室大樓模型相對應(yīng)的負載320基于對應(yīng)的負載320的負載樣式來操作它自己的分布式電源，并且與管理中心模型相對應(yīng)的負載330基于對應(yīng)的負載330的負載樣式來操作它自己的分布式電源。

如果新負載被添加到微型電網(wǎng)系統(tǒng)300，則進行分析以確定對應(yīng)的負載所屬的負載類型，并且基于所確定的負載類型來重建微型電網(wǎng)系統(tǒng)300。在這種情況下，微型電網(wǎng)系統(tǒng)300測量關(guān)于所添加的負載的負載數(shù)據(jù)并且選擇每種負載類型的對應(yīng)的負載樣式。

另一方面，由于新添加的負載的負載樣式與針對每種負載類型的對應(yīng)的負載樣式的比較，如果在其之間存在差異，則針對具有差異的部分的負載能夠被減少。具體地，能夠減少被確定為通過在負載樣式之間的比較浪費的部分。例如，負載減少能夠通過在設(shè)置空調(diào)的溫度、打開一些燈和對分布式電源的發(fā)電中的變化來實現(xiàn)。盡管不存在其中增大未使用的負載的情況，但是其可以通過在其中電費較低的時間間隔(例如黎明)中對能量存儲設(shè)備等等的充電而表現(xiàn)為如同負載被增大。

用于將新添加的負載的負載樣式與針對每種負載類型的對應(yīng)的負載樣式進行比較的原因在于針對每種負載類型的負載樣式意指在具有對應(yīng)的負載特性的負載中使用的理想負載樣式。針對每種負載類型的負載樣式通過提前分析各種負載來設(shè)置。然而，如果添加了具有與每種負載類型的舊負載樣式不匹配的負載樣式的負載，則可以添加每種負載類型的新負載樣式。

減少負載的方法包括直接減少負載的方法和通過擁有的分布式電源的發(fā)電而間接減少負載的方法。在本發(fā)明中，能夠通過用于負載減少的最佳操作控制來自動執(zhí)行直接/間接負載控制。

在圖6中示出了與所添加的宿舍大樓模型相對應(yīng)的負載340的負載樣式z′。所添加的負載340的負載樣式z′與針對圖4中示出的每種負載類型的負載樣式相似。因此，針對圖4的負載樣式，根據(jù)提前設(shè)置的分布式電源操作方法，將對分布式電源進行配置，或者將從分布式電源發(fā)電，或者將減少負載。

圖7是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的操作針對負載的分布式電源的方法的示意圖。

分布式電源的輸出可以以使得微型電網(wǎng)系統(tǒng)的營業(yè)利潤最大化的方式來調(diào)節(jié)。具體地，參考圖7，控制器120測量關(guān)于分布式電源、電費、負載、天氣、環(huán)境、等等的數(shù)據(jù)以及所測量的數(shù)據(jù)的大樓數(shù)據(jù)庫。在這種情況下，如圖7所示，大樓數(shù)據(jù)庫可以包括分布式電源相關(guān)的數(shù)據(jù)庫401、電費和負載相關(guān)的數(shù)據(jù)庫402以及天氣和環(huán)境相關(guān)的數(shù)據(jù)庫403。

其后，控制器120能夠根據(jù)反映實時變化的數(shù)據(jù)的狀態(tài)以執(zhí)行控制操作的動態(tài)程序404來執(zhí)行對存儲在數(shù)據(jù)庫401、402和403中的數(shù)據(jù)的操作。因此，控制器120能夠?qū)С瞿軌蚴範I業(yè)利潤最大化的最佳值405。

圖8是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的控制負載的方法的示意圖。圖9是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的控制負載的方法的示意圖。

在圖8中示出了在微型電網(wǎng)系統(tǒng)中包含的多個負載以允許負載在其之間交換負載數(shù)據(jù)的同時控制它們本身的分布式方式來控制。具體地，參考圖8，負載1(510)、負載2(520)和負載3(530)存在于微型電網(wǎng)系統(tǒng)中。負載可以例如為包含在校園中的大樓。在這種情況下，負載1(510)、負載2(520)和負載3(530)能夠獨立地操作針對它們各自的大樓的分布式電源并且在其之間交換關(guān)于負載數(shù)據(jù)的信息。

在圖9中示出了在微型電網(wǎng)系統(tǒng)中包含的多個負載以允許負載在經(jīng)受由上層控制器的總體控制的同時控制它們本身的集中化方式來控制。具體地，參考圖9，負載1(510)、負載2(520)和負載3(530)存在于微型電網(wǎng)系統(tǒng)中。負載能夠由上層控制器540控制以管理在微型電網(wǎng)系統(tǒng)的上層處的負載。在這種情況下，負載1(510)、負載2(520)和負載3(530)能夠獨立地操作針對它們各自的大樓的分布式電源并且全部經(jīng)受由上層控制器540的系統(tǒng)級控制。

圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的操作在微型電網(wǎng)系統(tǒng)中包含的負載的過程的流程圖。

當負載被添加到所建立的微型電網(wǎng)系統(tǒng)時，負載測量負載的負載數(shù)據(jù)以導(dǎo)出第一負載樣式(s601)。

負載將第一負載樣式與針對每種負載類型的預(yù)設(shè)負載樣式進行比較(s602)。

負載基于比較的結(jié)果來操作包括發(fā)電的一個或多個元件的分布式電源(s603)。

具體地，負載能夠響應(yīng)于針對每種負載類型的負載樣式而改變元件的組合和發(fā)電計劃中的至少一個。

在一個實施例中，負載能夠從針對每種負載類型的負載樣式中選擇與第一負載樣式最相似的第二負載樣式，并且基于所選擇的第二負載樣式來操作分布式電源。

在另一實施例中，如果不存在與第一負載樣式最相似的第二負載樣式，則負載可以將第一負載樣式新添加到針對每種負載類型的負載樣式。在這種情況下，負載可以基于所添加的第一負載樣式來操作分布式電源。

這里，與第一負載樣式最相似的第二負載樣式可以意指與第一負載樣式具有最高相似度的負載樣式。

圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的微型電網(wǎng)系統(tǒng)的配置的示意圖。

微型電網(wǎng)系統(tǒng)是被分布在各處并且在一個可控制單元中操作的發(fā)電機、存儲裝置和負載的聚合體。微型電網(wǎng)系統(tǒng)能夠利用由被定位在網(wǎng)絡(luò)的邊緣處的節(jié)點產(chǎn)生的電能以使整個網(wǎng)絡(luò)能量最大化。

參考圖11，微型電網(wǎng)系統(tǒng)700可以包括多個負載710和720、上層控制器730、能量存儲設(shè)備740和能量源750。

多個負載710和720能夠根據(jù)它們各自的功率消耗來操作分布式電源。

另外，當負載被添加到所建立的微型電網(wǎng)系統(tǒng)時，負載的負載數(shù)據(jù)可以被測量以導(dǎo)出第一負載樣式。接下來，如先前所描述的，可以將第一負載樣式與針對每種負載類型的預(yù)設(shè)負載樣式進行比較并且之后可以基于比較的結(jié)果來操作分布式電源。

上層控制器730管理在微型電網(wǎng)系統(tǒng)700的上層處的多個負載710和720。在這種情況下，上層控制器730可以與在微型電網(wǎng)系統(tǒng)700中包含的多個負載710和720協(xié)作或通信以便執(zhí)行與多個負載710和720相關(guān)的特定任務(wù)。

另外，上層控制器730可以將針對每個負載的負載樣式信息和連接的負載的負載數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫(未示出)中，接收所添加的負載數(shù)據(jù)并且創(chuàng)建負載數(shù)據(jù)庫，或者/并且發(fā)布分布式電源控制或負載控制指令。

同時，為了改進能量使用效率、電力質(zhì)量和可靠性、環(huán)境問題的解決、等等的目的，微型電網(wǎng)系統(tǒng)700可以連接到電力系統(tǒng)或者可以被獨立地操作。具體地，微型電網(wǎng)系統(tǒng)700可以被設(shè)置為在平時與上層電力系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)地操作并且在上層電力系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下獨立地操作。為此，微型電網(wǎng)系統(tǒng)700能夠以如下模式來操作：(i)關(guān)聯(lián)操作模式，其中微型電網(wǎng)系統(tǒng)700能夠與上層電力系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)地操作，以及(ii)獨立操作模式，其中微型電網(wǎng)系統(tǒng)700能夠獨立于上層電力系統(tǒng)而操作。

關(guān)聯(lián)操作模式要求控制關(guān)聯(lián)點的活動和電抗電力的功能，并且獨立操作模式要求控制頻率和電壓的功能，其中的兩者都能夠由上層控制器730執(zhí)行。

能量存儲設(shè)備740可以為電池能量存儲系統(tǒng)或超導(dǎo)磁性存儲(smes)并且能夠存儲由下面將描述的能量源750產(chǎn)生并供應(yīng)的電力。在能量存儲設(shè)備740中存儲的電力能夠用于微型電網(wǎng)系統(tǒng)的稍后的電力需求和供應(yīng)。

能量源750可以為包括以下的電源中的至少一個：鍋爐、組合的熱電發(fā)電機、燃料電池和微型渦輪機或包括太陽能發(fā)電機和風力發(fā)電機的可再生能源中的至少一個。

能量源750能夠根據(jù)微型電網(wǎng)系統(tǒng)的功率需求和供應(yīng)的情形來產(chǎn)生并供應(yīng)電力。

根據(jù)本發(fā)明的上述實施例，能夠促進微型電網(wǎng)系統(tǒng)的初始構(gòu)建，減少構(gòu)建的成本以避免在構(gòu)建的成本上的負擔，并且提供微型電網(wǎng)系統(tǒng)的高可擴展性。

另外，通過經(jīng)由通過由本發(fā)明建議的微型電網(wǎng)設(shè)計的逐步擴展來構(gòu)建微型電網(wǎng)系統(tǒng)，能夠解決在引入微型電網(wǎng)中由于針對微型電網(wǎng)系統(tǒng)的初始構(gòu)建的高成本而引起的難點。

盡管已經(jīng)描述了某些實施例，但是這些實施例已經(jīng)僅僅通過舉例的方式來呈現(xiàn)并且不旨在限制本公開內(nèi)容的范圍。實際上，本文描述的新穎的方法和裝置可以以各種其他形式來實現(xiàn)；另外，可以在不脫離本公開內(nèi)容的精神的情況下進行實施例的形式的各種刪減、替代和改變。隨附權(quán)利要求和其等效方案旨在涵蓋如將落入本公開內(nèi)容的范圍和精神內(nèi)的這樣的形式或修改。