[發明專利]電網網絡網關聚合

有效

• 申請號: 201580047630.7
• 申請日: 2015-07-06
• 公開（公告）號: CN107112763B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: S·馬坦;F·霍頓;F·馬羅內;C·博爾齊尼
• 申請（專利權）人: 艾克斯蘭能源技術公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 金旭鵬;肖冰濱

分布式電網網絡智能支持在本地控制節點處進行數據聚合。在用戶節點中，儀表位于公共耦合點(PCC)的用戶側。該儀表可以接收一個或多個外部電網輸入和一個或多個本地傳感器輸入。該電網輸入可以來自公共耦合點以外的來源，而該本地傳感器輸入監測公共耦合點處和/或公共耦合點之內的狀態。該儀表可以識別公共耦合點之內的電力需量并計算本地功率轉換器要產生的輸出功率。該計算并非僅基于電力需量，而且還基于聚合信息，該聚合信息包括所述一個或多個外部電網輸入、所述一個或多個本地傳感器輸入以及本地負載的電力需量。隨后，該本地功率轉換器可以根據所計算的輸出功率來輸出功率。

優先權

本申請為正式申請，基于2014年7月4日提交的第62/021,085號美國臨時專利申請并要求該臨時專利申請的優先權。以引用的方式將該臨時專利申請的全部內容并入本文。

本申請為一項國際申請，要求名稱為“電網網絡網關聚合”的第14/791,438號美國專利申請的優先權。本申請與名稱為“分層及分布式電網控制””的第14/791,429號美國專利申請相關聯。

技術領域

本發明的實施例主要涉及一種電網，具體涉及一種電網網關，該電網網關基于數據聚合生成控制決策。

版權聲明/許可

本專利申請文件的部分公開內容可能包含受版權保護的材料。版權所有人不反對任何人按照其在美國專利商標局的專利文檔或記錄中的形式對本專利文檔或專利公開內容進行復制，但在其他方面保留所有版權。此版權聲明適用于下文所描述的所有數據和本專利申請附圖中的所有數據以及下文描述的任何軟件：版權所有2015年，ApparentInc.，保留所有權利。

背景

傳統公用電網包括一個集中電力源(例如火力發電機、核電發電機、水電站發電機、風力發電場等)和集中式管理體系。該“電網”還可與其他電力源連接，因此可在宏觀層次上在不同電力源的電網基礎設施間進行電力共享。然而，傳統上，所述電網包括大量的基礎設施，例如，公用電線和配套桿塔以及配送電力的變電站。傳統上，所述電網以大型發電機為基礎，該發電機能夠提供充足電力，滿足聯網用戶的電力峰值需求。用戶可包括住所、企業、蜂窩站或其他變電箱或者其他電力用戶。不同用戶可能具有不同的峰值需求，從最小的電力用戶到因重型商用設備而具有很高電力需求的大型企業。

傳統的電網基礎設施構建和維護起來十分昂貴。此外，它需要從中央電力源將能源輸送給用戶，輸送距離可能多達成百上千公里。變電站以及街區變壓器等其他基礎設施由集中式管理進行管控，以保持電壓與電網上輸送的電流同相，并保持電壓水平處于監管水平。通常，從電網中提取電力的電動設備會導致電網的功率因數下降。在宏觀上，電網管理已試圖控制因上述電動設備而對電網的功率因數造成的干擾。現代電子學中較新的交換式電源供應設計需要無功功率，而且將噪聲引入電網，使電網的功率因數和電壓調節進一步復雜化。

電網輸出的功率通常包括兩部分：有功功率分量和無功功率分量。有功功率是電壓波形和電流波形完全同相時輸出的功率。無功功率是電壓波形和電流波形不同相時輸出的功率。根據電流波形和電壓波形之間的相位差，無功功率可能超前或滯后。

對電力用戶而言，對功率的理解可能不同于用于計算功率的能源。功率通常以瓦時(W.h)或瓦小時來表示。用瓦小時數乘以公用事業單位的收費費率便可得出電力用戶應向公用事業單位支付的金額。但是能源能夠以多種不同的方式表示和計算。舉例來說，可以是(VA)V.I(電壓矢量乘以電流矢量，得出伏安)、V.I.PF(電壓矢量乘以電流矢量乘以功率因數，得出瓦特)以及W^2的平方根(瓦特的平方的平方根，得出無功伏安)。電力用戶通常把功率看作瓦小時，瓦小時用于計算向用戶建筑物提供的能源的費用。公用事業單位也已開始計量用戶建筑物處的無功功率消耗并收取相應費用。