CN101855807B

CN101855807B - 用于运行供能网络的方法

Info

Publication number: CN101855807B
Application number: CN200880115443.8A
Authority: CN
Inventors: M·奥斯特雷彻尔; M·温特
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2007-09-10
Filing date: 2008-08-27
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2028-08-27
Also published as: DE102007055517A1; WO2009033955A3; CN101855807A; WO2009033955A2

Abstract

本发明涉及用于运行供能网络(ENW)的方法。该方法提供有作为单元的至少一个或多个能量生成器(FE)和/或一个或多个能量消耗器(EV)和/或一个或多个能量存储器(ES)，其中该能量生成器用于产生能量并馈入到该供能网络(ENW)中，该能量消耗器从该供能网络(ENW)中获取并消耗能量，该能量存储器用于中间存储该供能网络中所提供的能量或者用于把该能量存储器(ES)中所包含的能量输出到该供能网络(ENW)中。分别给单元分配了具有预给定优先权的供能级别。根据相应的供能级别关于能量馈入来对能量生成器(EE)或能量存储器(ES)来进行计算机辅助控制，和/或关于能量消耗来对能量消耗器(EV)来进行计算机辅助控制，和/或关于能量吸收来对能量存储器(ES)来进行计算机辅助控制。

Description

用于运行供能网络的方法

本发明涉及一种用于运行供能网络的方法以及一种用于在供能网络中控制负荷分配的系统。该供能网络包含有作为单元的一个或多个能量生成器、和/或一个或多个能量消耗器、和/或一个或多个能量存储器，其中该能量生成器产生能量并将能量馈入到该供能网络中，该能量消耗器从该供能网络中获取并消耗能量，该能量存储器用于中间存储在该供能网络中所提供的能量或把该能量存储器中所含有的能量输出到该供能网络中。本发明还涉及在该系统中用于控制负荷分配的不同计算机。

供能网络在过去考虑到中心馈电来被设计。因为通过该供能网络的能量生成和能量分配通常是已有的，所以该供能网络的供电线的容量及其拓扑在很少几个、中心发电装置上被设计。由于中心供电，在该供能网络的电线中电流通常在一个方向上流动。因此开关装置和保护装置根据这种运行状态来设计。最近在供能网络上已连接有许多分散的能量生成装置(比如再生能量源)。因为这些能量生成装置不是该供能网络的运营商所拥有的，所以其不能影响在哪个时间点以及以多少量把能量馈入到该供能网络中。由此可能产生一种状况，在该状况中该供能网络导线的容量不再与实际的能量状况相匹配。分散能量生成的应用从而迫使需要新的策略来控制能量生成和能量耗费。

从而本发明的任务是，提供一种用于运行供能网络的方法以及一种用于在该供能网络中控制负荷分配的系统，其中该系统能够采用任意数量的分散能量生成器。另外本发明的任务是，提供用于控制负荷分配的、该系统的计算机，其中该计算机能够实施本发明的方法。

这些任务通过具有权利要求1所述特征的方法、具有权利要求21所述特征的计算机程序产品、具有权利要求22所述特征的用于控制负荷分配的系统、具有权利要求23所述特征的用于本发明系统的区域计算机、具有权利要求25所述特征的用于本发明系统的配电计算机、具有权利要求27所述特征的用于本发明系统的设备计算机以及具有权利要求29所述特征的用于本发明系统的供能区域计算机而得到解决。有利的扩展方案相应参见从属权利要求。

在本发明的用于运行供能网络的方法中，其中该供能网络包含有作为单元的一个或多个能量生成器、和/或一个或多个能量消耗器、和/或一个或多个能量存储器，其中该能量生成器产生能量并将能量馈入到该供能网络中，该能量消耗器从该供能网络中获取并消耗能量，该能量存储器用于中间存储在该供能网络中所提供的能量或把该能量存储器中所含有的能量输出到该供能网络中，分别给这些单元分配了具有预给定优先权的一个或多个供能级别，并基于相应的供能级别与能量馈入有关地对能量生成器或能量存储器、和/或与能量消耗有关地对能量消耗器、和/或与能量耗费有关地对能量存储器来进行计算机辅助的、也即自动的控制。

本发明的方法所基于的基本想法是，以不同的优先级来进行供电。由此可以利用通用的部件来逐渐建立针对大的、分级设置和分布的供电网的可放缩系统。由此能够自动地控制有优先权的供电和/或发电。

为了能够有效地进行控制，如果每个供能级别与一个供能概率相对应，那么这是符合目的的。一个供能级别符合目的地包含有与100％供能概率相对应的一个优先权，并且其他一个或多个供能级别具有比100％小的供能概率的优先权。100％的供能概率在本说明中理解为在技术范畴内所能达到的最大供能概率。根据其可用性概率来对所生成的电流的分量进行分类和确定实现了供能网络可靠而协调的运行。如果所生成的电流的可用性是可靠的，那么给该电流分量分配高的优先权。如果该可用性取决于不可影响的因素(比如风和/或太阳等)，那么就给该电流分量分配一个低的优先权。

在本发明的范畴内电流供给被区别为至少两个供能级别。具有最高优先权的供能级别在此包含针对得到保证的供能承诺而生成的电流部分。其比如是由连续运行的发电厂(比如煤发电厂、核发电厂等)所提供的电流。具有最低优先权的供能级别包含比如由可再生能源(并从而在不可预测的时间段上可能不连续的)所能提供的电流产品部分。可选地，可以考虑具有附加优先权的、按照供能概率及供电必要性而分级的其他供能级别。

根据另一符合目的的扩展方案，对该供能网络的拓扑进行计算机辅助检测。对该供能网络拓扑的自动检测实现了对该供能网络相应单元的按需控制。

在另一扩展方案中，针对能量消耗器的供能承诺进行计算机辅助来确定。对供能承诺可以以细的粒度、也即直至单个的能量消耗器来进行确定。

另外，如果针对每个能量消耗器在预给定的时间点或在预给定的时间段进行计算机辅助的消耗确定，那么这是符合目的的。消耗数据的确定同样可以以任意的粒度、也即直至单个能量消耗器来进行。

另外还规定，对供能网络的供电线中的电流实施检测和分析，并通过控制相应的能量消耗器和/或能量生成器和/或能量存储器来对能量生成和能量消耗实施控制。由此能够对生成和消耗进行平衡。

上述的功能符合目的地分布到通用的部件上，这些部件相互通信连接。这些部件的联网在此如此来进行，使得获得了简单的可放缩性。

另一符合目的的扩展方案规定，该供能网络包含有邻近的和/或分级的供能区域，该供能区域具有相应的能量消耗器和能量生成器，其中能量消耗器和能量生成器的配置针对每个供能区域单独地进行。

在每个供能区域中仅针对相应的供能区域来进行配置。同级或上级或下级的供能区域能够、但不必对某一供能区域的控制数据造成影响。只要相应部件的可用性被给出，供能区域可以是供能网络中的所有层级或单元：高压层级比如可以是顶级范畴(Top-Domaene)。中压层级是该顶级范畴的子范畴。低压分配网络那么就可以是该中压范畴的子范畴。其下又可以为车间、家庭直至复杂的电气设备而规定本地范畴。复杂的电气设备比如理解为具有较多电气部件的设备，其中可以给这些电气部件分别不同地提供电流。

为了实现该供能网络中供电的分优先权等级，作为自身的单元而被控制的每个供能区域都包含有许多通用的通信部件。

在配置一个供能区域期间所获得的配置数据符合目的地被预置(vorgehalten)在相应供能区域的区域计算机中，其中该计算机根据单元与供能级别的分配而在该供电区域中对供电进行监控和控制。该区域计算机从而负责在分配给它的供能区域中对分优先权等级的供电进行转换。

另外，如果不同供能区域的配置数据以被聚集和/或经过滤的形式在相应的区域计算机之间被交换，那么这是符合目的的。另外还可以规定，一个供能区域的区域计算机与在该供能区域中所连接的单元、也即能量生成器和/或能量消耗器和/或能量储存器对供能承诺进行协商。在此不仅可以在一个供能区域内部对单元的供能承诺进行协商，而且可以在多个供能区域之间进行数据交换。那么就可以规定，相应供能区域的区域计算机把供能承诺传输到其他供能区域的区域计算机上以进行进一步处理，或者从之接收供能承诺以进行进一步处理。

根据相应供能区域的另一扩展方案，合乎目的的是，区域计算机确定单元的统计设备值和/或状态数据。可选地，该区域计算机把这些数据传输到邻近的和/或按等级的上级和下级供能区域。

该区域计算机从而在通过适当控制在该供能区域上所连接的单元来对分优先权等级的供电进行转换时，利用了分配给它的供能区域的拓扑信息、关于供能承诺的信息以及关于当前状态的信息。为了转换优先权，比如可以对该供能区域中的供电线进行直接控制，和/或对可靠的单元进行下游自适应控制，其中后者设置有通信部件，所述通信部件能够与该区域计算机进行数据交换。在这些可靠的单元中，保证其按照约定的优先规则来动作，也即，保证其根据该供能网络的供电状态来吸收或输出相应的电流量。这些单元的可靠性可以通过适当的认证系统来保证，比如使用已知的PKI方法(PKI＝Public Key Infrastructure，公钥基础设施)。

另外，可以根据另一扩展方案而规定，相应供能区域的区域计算机在存在预给定判据的情况下有选择地引起断开单个单元或该供能区域的单元组或整体断开该供能区域。该扩展方案所基于的考虑是，在供能区域中并不仅仅存在可靠的单元。从而相应单元的所确定的数据与当前测量的线路数据相比较。在出现差异的情况下那么就可以采取上述的措施。

区域计算机比如集成在单元的电源部分中。

本发明的另一扩展方案规定，通过配电计算机来检测哪些单元被连接到相应导线上，其中在该配电计算机上连接有该供能网络的供能区域的多个供电线。通过该配电计算机来进一步确定这些单元具有哪些电气特征数据。这些特征数据被传输到该供能区域的区域计算机上以进行进一步处理。作为特征数据其中可以检测供电线的物理数据、和/或在所连接供电线上的电流。该区域计算机可以把由一个或多个配电计算机提供给它的特征数据又传输到所谓的设备计算机，其中该设备计算机被分配给一个相应的单元。通过该区域计算机的控制，该配电计算机可以断开或闭合供电线。配电计算机比如可以集成在智能保护继电器中。

另一扩展方案规定，分配给相应单元的设备计算机把该单元的认证信息以及对于分优先权等级的供电必要的特征数据传输到该单元所位于的供能区域的区域计算机。该设备计算机符合目的地针对分配给它的单元而计算机辅助地、并从而自动地与该区域计算机协商供能级别。在此规定，具有最低优先权的供能级别总是得到保证。

由该设备计算机的所确定的、被分配给它的单元的特征数据可以包括该供能网络的一个或多个末端部件的标识以及静态电气设备功率。约定的供能级别比如可以包括能量负荷或者每个供能级别与必要时其他因素有关的馈电因素，比如当前的设备状态、时间、日期。

所协商的以及必要时信令发送的供电规则被存储在该区域计算机中。供电规则的初始协商自动地进行，或者使用例如在制造商处实施于该单元中的通用的设备典型配置，或者借助用户特定地设置的配置值。通过该设备计算机可以信令发送该协商过程的成功或失败。那么在此总是应当至少保证具有最低优先权的供电。

在经过确定的时间段之后，总是能够又进行供电规则的重新协商。这比如可以通过该区域计算机来配置。

该设备计算机在达成协商之后相应于为该单元所约定的供电规则地来控制流入或流出所连接单元的电流。另外该设备计算机还可以测量当前的状态数据并将其传送到区域计算机。

根据另一符合目的的扩展方案，在相互连接的供能区域之间的过渡区域上设置有相应的供能区域计算机，其对流入和/或流出供能区域的电流进行监控，并根据供电承诺来进行调节。供能区域计算机可以由自己的供能区域的区域计算机来授权：与其他供电区域达成供能承诺。该供电区域计算机监控并从而对流入及流出所连接供电区域的电流进行相应限制。供能区域计算机可以调用所连接供能区域的被聚集的(aggregierte)状态信息，并传送到所负责的区域计算机。相反，可以由该区域计算机来提供对应于它的供电区域的被聚集的状态信息。

本发明另外还包括一种计算机程序产品，该计算机程序产品可以直接加载到数字计算机的内部存储器中，该产品包含有软件代码片段，其中如果该产品在计算机上运行，那么利用该软件代码片段来执行前述权利要求的步骤。

本发明另外还包括用于在一种供能网络中对负荷分配进行控制的系统。该供能网络包含以下的单元：一个或多个能量生成器，以用于产生能量并把能量馈入到该供能网络中；和/或一个或多个能量消耗器，以从该供能网络中获取并消耗能量；和/或一个或多个能量存储器，以用于中间存储在该供能网络中所提供的能量或者把该能量存储器中所包含的能量输出到该供能网络中。给这些单元分别分配了具有预给定优先权的一个或多个供能级别。该系统包含有控制工具，该控制工具可以基于相应的供能级别关于能量馈入来计算机辅助地控制能量生成器或能量存储器，和/或关于能量耗费来计算机辅助地控制能量消耗器，和/或关于能量耗用来计算机辅助地控制能量存储器。

利用本发明的系统而获得了如在前文中结合本发明的方法所解释的优点。

根据本发明的另一方面，规定了针对一种系统的区域计算机，其中该系统用于控制在前述类型的供能网络中的负荷分配，该区域计算机包含有如下工具：所述工具根据该供能网络的供能区域中单元与供能级别的分配而对供电进行监控和控制。

根据本发明的另一方面，包含有用于一种系统的配电计算机，其中该系统用于控制在前述种类的供能网络中的负荷分配，其中在配电计算机上可以连接该供能网络的供能区域的多个供电线。该配电计算机包含有第一工具用于检测哪些单元连接到相应的导线。还设置有第二工具用于确定这些单元具有哪些电气特征数据。还设置有第三工具用于把特征数据传输到该供能区域的区域计算机以进一步处理。

根据本发明的另一方面，包含有用于一种系统的设备计算机，其中该系统用于控制在前述种类的供能网络中的负荷分配，该设备计算机分配给该供能网络的相应单元，该设备计算机具有如下工具，该工具用于把认证信息以及相应单元的对于分优先权等级的供电必要的特征数据传输到该单元所位于的供能区域的区域计算机上。

根据本发明的另一方面，包含有用于一种系统的供能区域计算机，其中该系统用于控制在上述种类的供能网络中的负荷分配，该供能区域计算机设置在该供能网络的相互连接的供能区域之间的过渡部分上，该供能区域计算机包含有用于对流入和/或流出该供能区域的电流进行监控的工具以及用于根据供电承诺来调节电流的工具。

下面借助一个附图来详细解释本发明。这个唯一的附图示意性示出了一种供能网络ENW。

该供能网络ENW包含示例分级的供能区域D1、D1.1、D1.1.1以及在等级上位于一个层级并且邻近的供能区域D1.1.1.1至D1.1.1.4。该供能区域D1包含被分配给一个高压层级的全部单元。在等级上低于该供能区域D1的供能区域D1.1比如包含有一个中压层级的全部单元。低于该供能区域D1.1的是供能区域D1.1.1，该供能区域D1.1.1包含一个低压分配网络的全部单元。在该供能区域D1.1.1中设置有等级上并列的供能区域D1.1.1.1至D1.1.1.4，这些供能区域D1.1.1.1至D1.1.1.4比如为车间、家庭或复杂的电气设备。

该供能网络ENW包含多个能量生成器EE、能量消耗器EV和能量存储器ES，其通过供电线EL(实线)相互电气连接。如果能量从能量存储器中被取出并被馈入到该供能网络ENW中，那么每个能量存储器ES就体现为能量生成器。相反，如果能量存储器从该供能网络中获取能量，以将能量为以后进行取出而进行中间存储，那么能量存储器ES就体现为能量消耗器。该能量生成器ES、能量消耗器EV和能量存储器ES可以在该供能网络ENW中任意地分布，并由此能够有选择地设置于所述供能区域之一中。在附图中所示的供能网络ENW的特征是分散的电力馈入，尤其也在等级低的供能区域中。

为了能够对该供能网络的调节进行匹配以提高网络效率，规定给每个单元(能量生成器EE、能量消耗器EV和能量存储器ES)分配具有预给定优先权的供能级别。能够保证供电的单元(比如中心电厂)以及需要100％供能概率的能量消耗器被分配了具有最高优先权的供能级别。不能保证供电的单元(比如由于在再生能量源等中因维修而导致的能量生成器的不可用)或者在某些时间点不需要供能的能量消耗器被分配了具有较低优先权的供能级别。本发明规定，至少采用两个供能级别，其中一个供能级别包含有相应于100％供能概率的优先权。可选地，也可以考虑任意的附加的具有梯级优先权、也即较小供能概率的供能级别。

为了保证分优先权等级的供电，在该供能网络中规定了以下的功能：

-根据其可用性概率来对所产生的电流分量进行分类和确定，其中可靠的可用性包括具有高优先权的电流分量，较低可用性包括具有低优先权的电流分量；

-自动检测该供能网络的拓扑；

-以细的粒度(Granularitaet)来自动协商供能承诺；

-以细的粒度来确定当前的消耗数据；

-通过控制在供电线中以及在供能区域的过渡区域上的电流，并结合控制能量消耗器、能量生成器和能量存储器，来平衡能量生成和能量消耗。

对此必要的功能部件(其在下文中被详细解释)分布于该供能网络中，并彼此之间形成通信连接(通过通信信道KK利用虚线来表示)。

为实施该方法，针对每个供能区域D1、D1.1、D1.1.1至D1.1.1.4单独进行必要的配置。在此，上级或下级供能区域可以不直接对本地控制数据施加影响。只要在这些单个的供能区域之间进行数据交换，那么其就以被聚集和被过滤的形式来实现。

作为自己的单元而被控制的每个供能区域支配有以下通用IT部件：

-区域计算机DOC，其每个供能区域设置一次；

-多个设备计算机DEC，其在理想情况下设置在该供能区域的每个单元上；

-供能区域计算机GW，其也可以称为网关，并且其可选地设置在与邻近及上级或下级供能区域的过渡部分中；

-配电计算机SW，其可选地比如设置在该供能区域的配电元件中。

每个区域计算机DOC都负责在分配给它的供能区域中对分优先权等级的供电进行转换。为此每个区域计算机DOC都拥有有关供能区域的必要数据、即关于该供能区域拓扑的数据、关于所协商的供能承诺的数据以及该供能区域的状态数据。

该供能区域的拓扑数据代表的是在有关的供能区域中供电线网络的结构以及所述单元的静态设备值(比如能量消耗器、能量生成器或能量存储器的电气设备功率或额定值以及其在该供能区域中的位置)。电线网络的结构在此可以通过在相应配电计算机SW与区域计算机DOC之间的数据交换而被自动地获知。在该供能网络运行期间由于故障单元或去除或添加单元，为了能够识别拓扑数据的变化，规定该区域计算机DOC通过激活(pro-aktiv)而周期地调用设备值，以能够为该供能区域维护拓扑数据。

该供能区域的相应单元的供能承诺与该供能区域中所连接单元来进行协商。为此该区域计算机DOC通过一个通信连接与单元的相应设备计算机DEC交换数据(见通信信道KK)。邻近或上级或下级供能区域的供能承诺此外还在相应的区域计算机DOC之间进行交换。

状态数据除了静态以及拓扑有关的信息之外还被其他的分布单元所确定。状态数据比如包括流入或流出相应单元的当前电流、相应单元的当前能量生成能力/存储能力、在供能区域中当前的电流数据、流出或流入邻近、上级及下级供能区域的当前电流数据。

每个区域计算机DOC都在通过合适地控制该供能区域中所连接的单元而对分优先权等级的供电进行转换时利用了拓扑数据、供能承诺和状态数据。通过把该供能区域内供电导线EL的直接控制(借助配电计算机SW)与下游通过所谓“可靠设备”的自适应控制相组合来进行优先权等级的转换。可靠的设备是装备有设备计算机DEC或者下级供能区域的区域计算机的单元。在这种可靠的单元中，保证了其根据所约定的优先规则(所谓的策略)来工作，也即其根据电网状态来吸收或输出相应的电流量。在供能网络ENW的单元中的可靠性可以通过已知的认证机制来保证。其比如是PKI(Public Key Infrastructure，公钥基础设施)方法。

然而还必须假定，在该供能网络ENW中并不仅仅连接有可靠的单元。因此将由可靠的单元传输到相应区域计算机DOC上的数据与当前测量的供电线数据相比较。在出现差异的情况下则由该区域计算机DOC来采取相应的补救措施。从而供电线可以从确定差异值起借助邻近和/或上级或下级供能区域的配电计算机而被去耦合。在此容错的差异阈值根据供能网络的状态而可以是不同的。

该配电计算机SW为在该供能网络ENW中的智能配电装置。在每个配电计算机上可以连接多个供电线EL。如果配电计算机SW连接到供电线EL上，那么其就自动检测哪些单元已连接到有关的供电线EL上。或许在此它测量物理线路数据比如阻抗。随后由该配电计算机SW所获得的信息被传送到有关供能区域的区域计算机DOC上。该区域计算机DOC把这些数据用于建立该供能区域的拓扑，并之后把特定的线路标识(比如线路ID)传送到该配电计算机SW。该配电计算机SW然后针对它的每个有效的供电线路端口来设置供能区域特定的线路标识。之后该配电计算机SW把对该供能区域特定的线路标识信令发送到从该配电计算机SW出发的所有供电线上的所有连接的设备计算机DEC。由此能够借助该配电计算机SW来自动地确定供能区域的拓扑。

此外该配电计算机SW还测量来自从其出发的供电线的当前电流，并把所获得的数据传送到区域计算机DOC。在该区域计算机负责该供能区域的控制之后，在该区域计算机DOC的控制下来执行供电线可能的断开和/或闭合，这通过该配电计算机SW来执行。

该配电计算机SW比如可以集成在智能保护继电器中。

每个设备计算机DEC在连接到相应的供能区域时都通知其区域计算机DOC。这意味着，在相应供能区域的区域计算机与该设备计算机DEC之间存在通信信道KK。该设备计算机DEC传送认证信息以及对于分优先权等级的供电必要的参数，这些参数的完整性可以借助该认证信息而被验证。这些参数包括静态电气设备功率或时间性质参数以及用于进行连接的供能网络的一个或多个末端单元的标识。另外，与该区域计算机DOC来协商针对被分配了设备计算机DEC的所连接设备的供能承诺。所约定的、应该适用于有关单元的优先规则比如取决于其他的系数地包含有每供能级别一个能量负载系数以及一个能量馈入系数。所述其他的系数可以是当前的设备状态、时间或日期。

所协商的并信令发送的供电规则被存储在该区域计算机DOC中。供电规则的初始协商是自动进行的。这或者可以使用通用的设备典型配置，其中该配置在制造商处已永久存储在被分配给该设备计算机DEC的单元中，或者可以借助用户特定地设置的配置值来进行。该设备计算机DEC信令发送该协商过程的用户成功或失败。由此总是保证了：至少处于最低供能级别中(具有最低优先权)的供电得到保证。

在经过一个预给定的、可配置的时间段之后可以进行供电规则的重新协商。该时间段比如可以通过该区域计算机DOC来配置。

该设备计算机DEC在供能级别协商达成之后相应于所约定的供电规则来调节流入及流出所连接单元的电流。另外它还测量当前的状态数据并将其传送到该区域计算机DOC。

该设备计算机DEC比如可以集成在该单元的电源部分中。

该供能区域计算机GW设置在邻近或相连接的供能区域之间的过渡部分上。其调节在邻近以及与上级及下级供能区域之间的关系。该供能区域计算机GW由自己的供能区域的区域计算机DOC来授权：与其他的供能区域达成供能承诺。这被传送到区域计算机DOC上。供能区域计算机GW于是在必要时相应地监控并限制流入或流出所连接的能量消耗区域的电流。该供能区域计算机GW另外还调用所连接供能区域(也即它的区域计算机DOC)的被聚集的状态信息，并将其传送到它的区域计算机DOC。相反，通过该供能区域计算机GW由该区域计算机DOC向其他所连接的供能区域提供自己供能区域的被聚集的状态信息。

上述的功能部件也可以组合在一些单个物理部件中。那么比如功能部件供能区域计算机GW和区域计算机DOC可以集成在所谓的“SmartMeter”、也即智能表中。

本发明所基于的行动是，对在电信网络领域已公开的技术比如服务质量QoS或差别化服务，以及电信解决方案领域已公开的技术比如PKI基础设施、网络中单元的寻址进行推导，并匹配地应用到供能网络上来。由此在采用通用部件的情况下针对大的、等级上分级设置和分布的供电网也实现了可放缩的通用IT解决方案，其中该供电网可以逐步地构建并能扩建。由此能够自动地控制分优先权等级的供电及发电。

Claims

1.一种用于运行供电网络(ENW)的方法，其中该供电网络至少包含有作为单元的

-一个或多个电能生成器(EE)，其产生能量并将能量馈入到该供电网络(ENW)中，和

-一个或多个电能消耗器(EV)，其从该供电网络(ENW)中获取并消耗能量，和/或

-一个或多个电能存储器(ES)，其用于中间存储在该供电网络中所提供的能量或者用于把在该电能存储器(ES)中所包含的能量输出到该供电网络(ENW)中，

其中

-给这些单元中的每一个分配具有预给定优先权的供能级别，其中每个供能级别都对应于一个供能概率，以及

-基于相应的供能级别关于能量馈入来计算机辅助地控制电能生成器(EE)或电能存储器(ES)，和/或关于能量消耗来计算机辅助地控制电能消耗器(EV)，和/或关于能量耗用来计算机辅助地控制电能存储器(ES)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述供能级别之一包含对应于100％供能概率的优先权，另一或其他供能级别具有低于100％供能概率的优先权。

3.根据权利要求1所述的方法，其中对该供电网络(ENW)的拓扑进行计算机辅助检测。

4.根据权利要求1所述的方法，其中为电能消耗器(EV)来计算机辅助地确定供能承诺，并且当供能承诺得到保证时，电能消耗器(EV)被分配具有最高优先权的供能级别，否则被分配具有最低优先权的供能级别。

5.根据权利要求1所述的方法，其中为每个消耗器在预给定的时间点或在预给定的时间段来进行计算机辅助消耗确定。

6.根据权利要求1所述的方法，其中通过控制相应的电能消耗器(EV)和/或电能生成器(EE)和/或电能存储器(ES)来实施在该供电网络(ENW)的供电线中电流的检测和分析以及能量生成和能量消耗的控制。

7.根据权利要求1所述的方法，其中该供电网络(ENW)包含有具有相应电能消耗器和电能生成器的邻近和/或分级设置的供能区域(D1；D1.1；D1.1.1；D1.1.1.1，D1.1.1.2，D1.1.1.3，D1.1.1.4)，其中针对每个供能区域(D1；D1.1；D1.1.1；D1.1.1.1，D1.1.1.2，D1.1.1.3，D1.1.1.4)单独地进行电能消耗器(EV)和电能生成器(EE)的配置。

8.根据权利要求7所述的方法，其中在配置所述供能区域(D1；D1.1；D1.1.1；D1.1.1.1，D1.1.1.2，D1.1.1.3，D1.1.1.4)之一期间所获得的配置数据被预置在相应供能区域(D1；D1.1；D1.1.1；D1.1.1.1，D1.1.1.2，D1.1.1.3，D1.1.1.4)的区域计算机(DOC)中，该区域计算机在该供能区域(D1；D1.1；D1.1.1；D1.1.1.1，D1.1.1.2，D1.1.1.3，D1.1.1.4)中根据单元与供能级别的分配来监控和控制供电。

9.根据权利要求8所述的方法，其中不同供能区域(D1；D1.1；D1.1.1；D1.1.1.1，D1.1.1.2，D1.1.1.3，D1.1.1.4)的配置数据以被聚集和/或经过滤的形式在各区域计算机之间进行交换。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中供能区域(D1；D1.1；D1.1.1；D1.1.1.1，D1.1.1.2，D1.1.1.3，D1.1.1.4)的区域计算机(DOC)与在该供能区域(D1；D1.1；D1.1.1；D1.1.1.1，D1.1.1.2，D1.1.1.3，D1.1.1.4)中所连接的单元来协商供能承诺。

11.根据权利要求10所述的方法，其中各供能区域(D1；D1.1；D1.1.1；D1.1.1.1，D1.1.1.2，D1.1.1.3，D1.1.1.4)的区域计算机(DOC)把供能承诺传输到另外的供能区域(D1；D1.1；D1.1.1；D1.1.1.1，D1.1.1.2，D1.1.1.3，D1.1.1.4)的区域计算机(DOC)上以进行进一步处理，或者从所述另外的供能区域的区域计算机(DOC)接收供能承诺以进行进一步处理。

12.根据权利要求8所述的方法，其中各供能区域(D1；D1.1；D1.1.1；D1.1.1.1，D1.1.1.2，D1.1.1.3，D1.1.1.4)的区域计算机(DOC)确定所述单元的静态设备值和/或状态数据，并将其传送到邻近的和/或上级和下级供能区域(D1；D1.1；D1.1.1；D1.1.1.1，D1.1.1.2，D1.1.1.3，D1.1.1.4)。

13.根据权利要求8所述的方法，其中各供能区城(D1；D1.1；D1.1.1；D1.1.1.1，D1.1.1.2，D1.1.1.3，D1.1.1.4)的区域计算机(DOC)在存在预给定的判据的情况下有选择地引起断开该供能区域(D1；D1.1；D1.1.1；D1.1.1.1，D1.1.1.2，D1.1.1.3，D1.1.1.4)的单个单元或单元组，或者整体断开该供能区域(D1；D1.1；D1.1.1；D1.1.1.1，D1.1.1.2，D1.1.1.3，D1.1.1.4)。

14.根据权利要求1所述的方法，其中

-通过配电计算机(SW)来检测哪些单元连接到相应的导线上，其中在所述配电计算机(SW)上连接有该供电网络(ENW)的供能区域(D1；D1.1；D1.1.1；D1.1.1.1，D1.1.1.2，D1.1.1.3，D1.1.1.4)的多个供电线，

-确定所述单元具有哪些电气的特征数据，以及

-将所述特征数据传输到该供能区域(D1；D1.1；D1.1.1；D1.1.1.1，D1.1.1.2，D1.1.1.3，D1.1.1.4)的区域计算机(DOC)上以进行进一步处理。

15.根据权利要求14所述的方法，其中作为特征数据来确定一个或多个以下的量：

-供电线的物理数据，

-在所连接的供电线上的电流。

16.根据权利要求1所述的方法，其中被分配给相应单元的设备计算机(DEC)把该单元的认证信息以及对于分优先权等级的供电所必要的参数传输到该单元所处的供能区域(D1；D1.1；D1.1.1；D1.1.1.1，D1.1.1.2，D1.1.1.3，D1.1.1.4)的区域计算机(DOC)。

17.根据权利要求16所述的方法，其中该设备计算机(DEC)针对分配给它的单元而与该区域计算机(DOC)计算机辅助地协商供能级别。

18.根据权利要求17所述的方法，其中具有最低优先权的供能级别总是得到保证。

19.根据权利要求1所述的方法，其中在相互连接的供能区域之间的过渡处设置有相应的供能区域计算机(GW)，其监控流入和/或流出该供能区域的电流，并根据供能承诺来进行调节。

20.一种用于在供电网络(ENW)中控制负荷分配的系统，其包含有以下单元：

-一个或多个电能生成器(EE)，其用于生成能量并把能量馈入到该供电网络(ENW)中，和

-一个或多个电能消耗器(EV)，其用于从该供电网络(ENW)中获取并消耗能量，和/或

-一个或多个电能存储器(ES)，其用于中间存储该供电网络中所提供的能量，或者用于把电能存储器(ES)中所包含的能量输出到该供电网络(ENW)中，

其中

-设置有控制工具，该控制工具基于相应的供能级别可以关于能量馈入来计算机辅助地控制所述电能生成器(EE)或电能存储器(ES)，和/或关于能量消耗来计算机辅助地控制所述电能消耗器(EV)，和/或关于能量耗用而计算机辅助地控制电能存储器(ES)。

21.一种用于根据权利要求20所述系统的配电计算机(SW)，其中该系统用于在供电网络(ENW)中控制负荷分配，在该配电计算机上连接有该供电网络(ENW)的供能区域(D1；D1.1；D1.1.1；D1.1.1.1，D1.1.1.2，D1.1.1.3，D1.1.1.4)的多个供电线，

-具有第一工具，其用于检测哪些单元被连接到相应的导线上，

-具有第二工具，其用于确定所述单元具有哪些电气的特征数据，以及

-具有第三工具，其用于把所述特征数据传输到该供能区域(D1；D1.1；D1.1.1；D1.1.1.1，D1.1.1.2，D1.1.1.3，D1.1.1.4)的区域计算机(DOC)上以进行进一步处理。

22.根据权利要求21所述的配电计算机(SW)，其包含有：

-通过配电计算机(SW)来检测哪些单元连接到相应的导线上的工具，其中在所述配电计算机(SW)上连接有该供电网络(ENW)的供能区域(D1；D1.1；D1.1.1；D1.1.1.1，D1.1.1.2，D1.1.1.3，D1.1.1.4)的多个供电线，

-确定所述单元具有哪些电气的特征数据的工具，以及

-将所述特征数据传输到该供能区域(D1；D1.1；D1.1.1；D1.1.1.1，D1.1.1.2，D1.1.1.3，D1.1.1.4)的区域计算机(DOC)上以进行进一步处理的工具。

23.根据权利要求22所述的配电计算机(SW)，其中确定特征数据的工具包含有作为特征数据来确定一个或多个以下的量的工具：

-供电线的物理数据，

-在所连接的供电线上的电流。

24.一种用于根据权利要求20所述系统的设备计算机(DOC)，其中该系统用于在供电网络(ENW)中控制负荷分配，该设备计算机被分配给该供电网络(ENW)的相应单元，其具有用于把相应单元的认证信息以及对于分优先权等级的供电所必要的特征数据传输到该单元所处的供能区域(D1；D1.1；D1.1.1；D1.1.1.1，D1.1.1.2，D1.1.1.3，D1.1.1.4)的区域计算机(DOC)上的工具。

25.根据权利要求24所述的设备计算机(DEC)，其包含有针对分配给该设备计算机的单元而与该区域计算机(DOC)计算机辅助地协商供能级别的工具。

26.根据权利要求25所述的设备计算机(DEC)，其中用于协商供能级别的工具包含有使得具有最低优先权的供能级别总是得到保证的工具。

27.一种用于根据权利要求20所述系统的供能区域计算机(GW)，其中该系统用于在供电网络(ENW)中控制负荷分配，该供能区域计算机(GW)设置在该供电网络(ENW)的相互连接的供能区域之间的过渡处，其包含有用于对流入和/或流出该供能区域的电流进行监控的工具以及用于根据供能承诺来调节所述电流的工具。