CN103828167B - 用于电力公用网络的本地需求侧电力管理 - Google Patents

Abstract

公开一种需求侧电力供应管理系统。该系统包括具有对供电电网的至少一个耦合点的孤岛电力系统。所述孤岛电力系统向多个电力负载供电，所述负载中的每个与控制所述负载需求的最大电力的负载控制器关联。测量装置，其与所述耦合点关联，以测量所述电网电力和所述孤岛系统之间的总电力传输；以及系统控制器，其监测相对于设定点测量到的电力传输，并且向多个负载控制器提供控制信号。每个负载控制器接收大致相同控制信号，并且基于所述控制信号中包含的信息确定与所述负载控制器关联的所述负载或者每个负载被允许从所述孤岛电力系统抽取的最大电力。

Description

用于电力公用网络的本地需求侧电力管理

技术领域

本发明涉及用于电力公用网络的需求侧功率管理的方法和系统。本发明的应用包括但是不限于可再生可再生发电资源的有效使用和电动交通工具的充电。

背景技术

现在已知动态需求控制（DDC）是需求侧管理技术，其允许响应于所生成的功率相比于当时所使用的功率的波动，公用电力的频率即电网频率在小范围变化。如果可用电力过高，则电网频率被允许少量增加；如果可用电力过小，则电网频率被允许少量减小。所述电网可以被视为巨大的旋压负载，并且这些频率变化对应于负载的旋转速度和大的能量波动。如果频率过高，则非必要的负载可以被接通以吸收那些能量中的一些；如果过低，则非必要的负载可以被关闭以释放旋压功率，用于更重要的应用。除非上下文清楚地要求，否则本文所指的“DCC”指的是这种系统。

在实际情形下，均具有自身的控制器的大量的支持DDC的小型负载被分布在网络上。随着网络频率变化，每个控制器确定需要什么负载并且将该比例部分打开。如图1所示，如果频率小于49Hz，则切换的负载是零（W）；如果大于51Hz，则负载是满额定负载，并且在这两个极端之间，所述负载线性地变化。因而如果网络上存在一百万个这些装置在并且应用的实际负载将是可从0到2GW变化的电阻型负载。应注意的是，这仅仅是示例并且在现实中范围49-51Hz可以小的多，并且不是全部负载都必须相同。主要要求是支持DDC的负载可在49Hz到51Hz的范围内以连续可变的方式切换，或者至少在该范围内被打开和关闭。

对可以变得兼容于DDC的负载的类型存在限制。一般地，“能量”负载，诸如烧水器、电池充电器、冰柜、冰箱和空调是适用的，但是必须小心这些负载包括马达、泵和风扇，在将这些装置迅速打开或者关闭的时候，会负面地影响它们的寿命。然而，DDC兼容能量负载占了任何电网系统的电力负载的很大比例，并且使得DDC成为要实施的有吸引力的技术。

通过允许主频率响应于负载而改变，以尽可能最简单的方式实现了DDC。示意地整个电网可以用具有惯性J的发电机和以图2所示的频率变化的负载代替。不具有其他控制器的原动机驱动表示电网的惯性J，而被连接到发电机的DDC兼容负载（未示出）经由反馈路径使驱动惯性J的净扭矩和缓。

如以上所概括的，DDC要求电网频率被改变，使得所述兼容负载可以按照协调方式被打开和关闭。实现DDC的困难是公用电网运营商一方不愿意允许电网频率变化，这是因为电网被设计在恒定频率操作。此外，不愿意实现DDC，是因为所述实施必须在大规模进行，这意味着来自多个方面的大量的投资。

【目的】

本发明的目的是提供改进的需求侧控制方法、系统或者处理，或者至少向公众提供有用的选择。

发明内容

因此在本发明的一个方面，其提供需求侧电力供应管理系统，所述需求侧电力供应管理系统包括：孤岛电力系统，所述孤岛电力系统具有耦合到供电电网的耦合点，所述孤岛电力系统向多个消费者供电，每个消费者使用一个或者更多电负载，所述负载中的每个与以响应于控制信号控制由该负载要求的电力的负载控制器关联，测量装置，其与所述耦合点关联，以测量所述电网和所述孤岛系统之间的总电力传输；以及系统控制器，所述系统控制器监测相对于设定点测量到的传输到孤岛系统中的电力，并且向一个或者更多负载控制器提供控制信号，以防止传输到孤岛系统中的电力超过所述设定点。

在另一方面，本发明提供需求侧电力供应管理系统，所述需求侧电力供应管理系统包括：孤岛电力系统，所述孤岛电力系统具有耦合到供电电网的耦合点，所述孤岛电力系统向多个电负载供电，每个所述负载与控制由所述负载要求的最大电力的负载控制器关联；测量装置，其与所述耦合点关联，以测量所述电网和所述孤岛系统之间的总电力传输；以及系统控制器，其监测相对于设定点测量到的从所述供电电网传输到所述孤岛系统中的电力，并且向多个负载控制器提供控制信号，其中，每个负载控制器接收大致相同控制信号，并且基于所述控制信号中包含的信息确定与所述负载控制器关联的所述负载或者每个负载被允许从所述孤岛电力系统抽取的最大电力。

负载控制器可以对其负载相对于另一个负载或者其他负载优先化，因而针对给定控制信号，第一优先级的负载被控制为优先于第二优先级的负载抽取功率。例如，响应于指示需求需要减少的控制信号中的变化，第一优先级的负载被控制为在第二优先级的负载之后减少需求。指派到负载的优先级可以被改变。在一个实施例中，根据所述负载执行的功能，优先级可以被改变。

到孤岛系统中的功率流可以基本上维持在所述设定点。

在一个实施例中，设定点表示孤岛系统的基础电力要求。所述基础功率要求可以由消费者和/或由负载控制器或者电网系统运营商来建立。所述基础电力要求以及由此而来的设定点可以被改变。其可以依赖于诸如孤岛系统的电力要求、由电网供应的电力的成本结构、以及电网上的整体电力需求即从电网可用到孤岛系统的电力的因素。

所述孤岛系统可以包括一个或者更多发电机。在一个实施例中，在所述孤岛系统中发电导致从电网传输较少的电力，因而造成控制信号指示负载会需要更多功率。在一个实施例中，如果负载被完全供电，则孤岛系统中的过量发电可以被专递到电网。

在一个实施例中，通过测量供应到所述孤岛系统的总能量与如果孤岛系统已经在设定点基准连续操作则将供应的能量相比较来导出控制信号。

在本发明的第二方面，其概括提供需求侧电力供应管理系统，所述需求侧电力供应管理系统包括：孤岛电力系统，所述孤岛电力系统具有对供电电网的耦合点，所述孤岛电力系统向多个消费者供电，每个消费者使用至少一个负载，每个负载与负载控制器关联，所述负载控制器响应于由低延迟通信系统投送到所述负载控制器的控制信号来控制所述负载需求的电力，系统控制器，所述系统控制器监测相对于针对传输到所述孤岛系统的电力的设定点从所述电网向所述孤岛系统传输的电力，从而建立差分电力传输，并且向所述一个或者更多个负载控制器提供控制信号，使得差分电力传输基本上平均为零。

所述负载控制器可以对其负载相对于另一个负载或者其他负载优先化，因而针对给定控制信号，第一优先级的负载被控制为优先于第二优先级的负载抽取功率。例如，响应于指示需求需要减少的控制信号中的变化，第一优先级的负载被控制为在第二优先级的负载之后减少需求。指派到负载的优先级可以被改变。在一个实施例中，根据所述负载执行的功能，优先级可以被改变。

到孤岛系统中的功率流可以基本上维持在所述设定点。

在一个实施例中，所述设定点表示孤岛系统的基础电力要求。所述基础电力要求可以由消费者和/或由负载控制器或者电网系统运营商来建立。所述基础电力要求以及由此而来的设定点可以被改变。其可以依赖于诸如孤岛系统的电力要求、由电网供应的电力的成本结构、以及电网上的整体电力需求即从电网可用到孤岛系统的电力的因素。

孤岛系统可以包括一个或者更多发电机。在一个实施例中，在孤岛系统内的发电导致从电网传输较少的功率，因而造成控制信号指示负载会需要更多电力。在一个实施例中，如果负载被完全供电，则孤岛系统中的过量发电可以被传输到电网。

在一个实施例中，通过测量供应到孤岛系统的总能量与如果孤岛系统已经在设定点基准连续操作则将供应的能量相比较来导出控制信号。

在本发明的第三方面，其提供需求侧电力供应管理的方法，所述方法包括以下步骤：

建立针对从供电电网向具有多个负载的孤岛电力系统传输的电力的基准设定点；

监测相对于所述基准设定点从所述电网向所述孤岛电力系统传输的电力，从而建立差分电力传输；

生成一个或者更多控制信号，以控制所述孤岛系统中存在的负载，使得所述差分电力传输基本上平均为零，以及；

在低延迟通信系统上提供所述一个或者更多控制信号。

所述方法可以包括：对其负载相对于另一个负载或者其他负载优先化，因而针对给定控制信号，第一优先级的负载被控制为优先于第二优先级的负载抽取电力。例如，响应于指示需求需要减少的控制信号中的变化，第一优先级的负载被控制为在第二优先级的负载之后减少需求。指派到负载的优先级可以被改变。在一个实施例中，根据所述负载执行的功能，优先级可以被改变。

所述方法可以包括：将到孤岛系统中的功率流基本上维持在设定点。

在一个实施例中，所述定点表示孤岛系统的基础电力要求。所述基础电力要求可以由消费者和/或由负载控制器或者电网系统运营商来建立。所述基础电力要求以及由此而来的设定点可以被改变。其可以依赖于诸如孤岛系统的电力要求、由电网供应的电力的成本结构、以及电网上的整体电力需求即从电网可用到孤岛系统的电力的因素。

所述孤岛系统可以包括一个或者更多发电机。在一个实施例中，在孤岛系统内的发电导致从电网传输较少的电力，因而造成控制信号指示负载会需要更多电力。在一个实施例中，如果负载被完全供电，则孤岛系统中的过量发电可以被传输到电网。

在一个实施例中，通过测量供应到孤岛系统的总能量与如果孤岛系统已经在设定点基准连续操作则将供应的能量相比较来导出控制信号。

在第四方面，本发明提供需求侧电力供应管理系统控制器，所述需求侧电力供应管理系统控制器包括：

用于监测从供电电网向具有多个负载的孤岛电力系统传输的电力的装置；

用于比较从所述电网向所述孤岛电力系统传输的电力与相对于针对从所述电网传输到所述孤岛系统的电力基准的设定点的装置，从而建立到所述孤岛系统中的差分电力传输电力流；以及

产生用于在低延迟通信系统上传输的控制信号，以控制孤岛系统上存在的负载使得差分电力传输基本上平均为零的装置。

负载控制器可以对其负载相对于另一个负载或者其他负载优先化，因而针对给定控制信号，第一优先级的负载被控制为优先于第二优先级的负载抽取电力。例如，响应于指示需求需要减少的控制信号中的变化，第一优先级的负载被控制为在第二优先级的负载之后减少需求。指派到负载的优先级可以被改变。在一个实施例中，根据所述负载执行的功能，优先级可以被改变。

到孤岛系统中的功率流可以基本上维持在设定点。

在一个实施例中，所述设定点表示孤岛系统的基础电力要求。所述基础电力要求可以由消费者和/或由负载控制器或者电网系统运营商来建立。所述基础电力要求以及由此而来的设定点可以被改变。其可以依赖于诸如孤岛系统的电力要求、由电网供应的电力的成本结构、以及电网上的整体电力需求即从电网可用到孤岛系统的电力的因素。

所述孤岛系统可以包括一个或者更多发电机。在一个实施例中，在孤岛系统中发电导致从电网传输较少的电力，因而造成控制信号指示负载会需要更多电力。在一个实施例中，如果负载被完全供电，则孤岛系统中的过量发电可以被专递到电网。

在一个实施例中，通过测量供应到孤岛系统的总能量与如果孤岛系统已经在设定点基准连续操作则将供应的能量相比较来导出控制信号。

在第五方面，本发明提供需求侧电力供应管理系统的方法，所述方法包括以下步骤：

向电力系统中的多个负载中的每个负载指派优先级；

接收指示可用于所述电力系统的电力的控制信号；以及

根据所述控制信号和向每个负载指派的优先级控制所述负载，因而针对来自所述控制信号的给定电力可用性指示，第一优先级的负载被控制为优先于第二优先级的负载抽取功率。

在一个实施例中，所述电力系统包括孤岛电力系统。

所述控制信号可以使用低延迟通信系统提供。所述控制信号可以包括电力系统操作的频率。

所述孤岛电力系统可以从供电电网接收电力。

在第六方面，本发明提供用于需求侧电力供应管理系统的负载控制器，所述控制器包括：

存储用于一个或者更多负载的优先级标识的装置；

用于接收控制信号的装置，所述控制信号指示向所述一个或者更多负载供电的电力系统可用的电力；以及

根据所述控制信号和被分配到所述负载的指定优先级，用于控制所述一个或者更多负载的装置。

在一个实施例中，所述负载控制器存储用于多个负载中的每个负载的优先级标识，并且根据所述控制信号和所指定的优先级来控制所述负载，因而针对来自控制信号的给定电力可用性指示，第一优先级的负载被控制为优先于第二优先级的负载抽取电力。

在一个实施例中，所述电力系统包括孤岛电力系统。

所述控制信号可以使用低延迟通信系统提供。所述控制信号可以包括电力系统的操作的频率。

所述孤岛电力系统可以从供电电网接收电力。

在第七方面，本发明概括提供用于需求侧电力供电管理系统的电器，所述电器包括：

-用于存储优先级标识的装置；

-用于接收控制信号的装置，所述控制信号指示向所述电器供电的电力系统可用的电力；以及

-根据所述控制信号和指定的优先级，用于控制所述电器的电力需求的装置。

在第八方面，本发明概括提供需求侧电力供应管理系统，所述需求侧电力供应管理系统包括：具有对供电电网的至少一个耦合点的孤岛电力系统，以及被连接到孤岛系统的发电机的可变电源，所述孤岛电力系统向多个消费者供电，每个消费者使用至少一个负载，每个负载与负载控制器关联，所述负载控制器响应于由低延迟通信系统传送到所述负载控制器的控制信号来控制所述负载需求的电力，系统控制器，其向一个或者更多负载控制器提供控制信号，使得来自发电机的电力被优先提供给能量负载。

在第八方面，本发明概括提供电动交通工具电力供应管理系统，所述电动交通工具电力供应管理系统包括：能够向多个电动交通工具负载提供电力并且具有耦合到供电电网的耦合点的孤岛电力系统，每个负载与负载控制器关联，所述负载控制器响应于由低延迟通信系统传送到所述负载控制器的控制信号来控制所述负载需求的电力，系统控制器，所述系统控制器监测相对于针对到所述孤岛系统的电力传输的设定点从所述电网向所述孤岛系统传输的电力，从而建立差分电力传输，并且向所述一个或者更多负载控制器提供控制信号，使得差分电力传输基本上平均为零。

在一个实施例中，电动交通工具被感应耦合到所述孤岛电力系统。

在一个实施例中，当电动交通工具在诸如车库地板、停车场或者道路这样的交通工具承载表面上时，所述孤岛系统被安排向电动交通工具负载感应地提供电力。

在第十方面，本发明提供需求侧电力供应管理的方法，所述方法包括以下步骤：

向电力系统中的多个负载中的每个负载指派优先级；

接收指示可用于所述电力系统的电力的控制信号；

监测所述负载中的至少一个负载的特性；以及

根据所述控制信号和监测到的特性，重新指派用于所述负载中的一个或者更多的优先级。

所述监测到的特性可以包括以下中的一个或者更多：所述负载目前需求的电力；负载的充电状态；负载是否被用户打开或者关闭。

在一个实施例中，所述电力系统包括孤岛电力系统。

所述控制信号可以使用低延迟通信系统提供。所述控制信号可以包括电力系统的操作的频率。

所述孤岛电力系统可以从供电电网接收电力。

在第十一方面，本发明提供需求侧电力供应管理系统，所述需求侧电力供应管理系统包括：孤岛电力系统，其具有对供电电网的至少一个耦合点，所述孤岛电力系统向多个电力负载供电，每个所述负载与控制所述负载需求的最大电力的负载控制器关联，所述系统还包括：测量装置，其与所述耦合点或者每个耦合点关联，以测量所述电网和所述孤岛系统之间的总电力传输，其中每个负载控制器基于测量到的传输到系统中的电力与设定点的比较来确定与所述负载控制器关联的所述负载或者每个负载被允许从所述孤岛电力系统抽取的最大电力。

通过下列描述，本发明的被认为是新颖的所有进一步方面将变得显而易见。

附图说明

下面将参照附图来描述本发明的一个或者更多实施例，其中：

图1：是用于已知的1kW DDC控制器的功率-频率的曲线图；

图2：是已知DDC控制器的框图和传递函数；

图3：是根据本发明的LDC系统的一般化示意图；

图4：是已知DDC控制器的框图和传递函数；

图5：是感应供电的电动交通工具的示意图；

图6：是用于感应供电的交通工具的道路的例示图；

图7：是示出测量到的发电机频率和具有DDC控制的IPT电池充电系统和随机扭矩输入的充电系统输出功率的一系列曲线图；

图8：是示出具有LDC控制器的风力电源、供电电网以及在一小时时段的总消耗的示例曲线图；

图9：示出两个概率分布，一个针对从电网消耗的功率，另一个针对从风力消耗的功率；

图10：是示出在一小时时段内，单个家庭需求的曲线图；

图11：是示出对风力电力的20kW台阶的系统响应的曲线图；

图12：是例示生成和使用可变频率控制信号的孤岛电力系统的示意图；

图13：是用于在图12所示的系统中生成控制信号的频率-电压的曲线图；

图14：是示出负载控制装置操作的示意图；

图15：是示出根据本发明的一个实施例的LDC岛中的信息流的示意图；

图16：是例示集成了DDC和LDC的混合系统的示例的图；

图17：示出风力电力和负载功率随着时间变化的曲线；以及

图18：示出针对图17的模拟，标准偏差对传输延迟和采样时间随着时间变化的曲线图。

具体实施方式

现将描述动态需求侧控制的新方案。在一个实施例中，这个新方案允许主频率恒定并且还允许本地的分布式发电（DG），其如图3所示。这个方案可以被认为是分布式发电需求控制的形式，但是为了方便起见，这个方案在本说明书中被称为本地需求控制（LDC）。实质上，在具有对电网的连接点的孤岛系统中的负载被控制以防止从电网向孤岛系统供应的电力超过设定点。在本文件中使用的术语“孤岛系统”表示可以包括或者可以不包括发电，并且具有对公用供电电网的至少一个耦合点的电力系统或者子系统。孤岛系统可以向多个消费者供应电力，其中所述消费者使用被连接到系统的负载（例如，家用电器）或者可能共享负载。在一个示例中，孤岛系统可以包括单个家庭，以及在另一个示例中，可以包括城市。在另一个示例中，孤岛系统可以由不必位于同一紧邻地理区域，但为了实施本发明的目的，而集体同意形成孤岛系统的的数个家庭定义。

以下将要阐述的一个实施示例是包括诸如农场或者小村庄这样的小型社区的孤岛系统。然而，如以上提到，所述系统还可应用于甚至更小的规模，诸如个体住宅。同样，本发明可以在诸如城市这样的大规模孤岛系统上实施。

在例如农场的情况下，可从电网1得到电力，但是它可能在也驱动其他孤立的农场的长供电线的端部，使得电力是弱的并且非常可变。这个单相或有时三相的供电线在不中断对邻居的电力供应的情况下不能够驱动大负载，使得对在也许7kW的一个或者更多电动交通工具充电的构思不实际。在这里的示例中，孤岛系统包括发电机，因此除了来自本地发电功率以外，公用供电电网的电力可用。在本地，风力涡轮机2驱动单相感应发电机3来生成单相电力。三相电力也可以生成。那么，在农场可用的电力来自公用供电线的电力，比如说15kW；以及来自风力涡轮机的电力功率，在小型应用中，其可能仅仅是20kW并且随着风强度改变而宽范围变化。

公用供电线可用的功率可以被用于建立基准设定点。因而设定点表示孤岛系统的基础电力要求。如以下更详细讨论的，所述基础电力要求可以由消费者和/或由负载控制器或者电网系统运营商来建立，。所述基础电力要求以及随着而来的设定点可以被改变。其可以依赖于诸如孤岛系统的电力要求、由电网供应的电力的成本结构、以及电网上的整体电力需求，即电网可用到孤岛系统的电力的因素。在一个示例中，电网上的系统需求可以被监测，并且当下一个公用记账周期开始时，所述设定点可以基于需求趋势来调整。因而如果公用以半小时周期记账，则所述设定点可以被调整，以便与下一个半小时周期的开始重合。在改变前，所述系统可以向电网系统运营商用信号通知设定点的希望变化。

可用电力是来自电网的设定点电力和在任意时刻孤岛系统内的发电的总和。作为可用功率的指示的控制信号可以被从系统控制器5共同添加到本地系统的全部相位电压。传输到孤岛系统的电力可以被监测，并与设定点相比，以便建立差分电力传输，并且这个差分电力传输可以通过适当的负载控制来控制，以便其平均为零。在一个实施例中，通过确定在如果系统连续在设定点操作则将被消耗的能量以上和上方的、从电网传输到孤岛系统的能量来确定控制信号。这个差异可以由电压表示，并且用于生成如以下进一步讨论的控制信号。

进一步细节在图12到图14中示出。该系统控制器5可以产生电压，通过使用电压到频率转换器21，可从该电压生成控制信号。在这个示例中，控制信号是纯音的，例如从200Hz到1kHz变化的1伏特，如图13所示，对应于“保证的”功率下限到也许20kW。所述系统实施的每个电器或者家庭9与负载控制器诸如控制器30关联，所述负载控制器接收以上描述的公共控制信号并且相应地控制所述电器或电器37。参照图14，其示出负载控制器实现方式的一个示例，其中负载控制器30具有对应于不同的负载切换或者操作优先级的滤波器31到34（并且可能更多）。设置连接在受控负载，例如电器37与电源（在图14中由电源输出插座35表示）之间的适配器36。适配器36包括使得能够进行开/关或者不同控制的开关，并且响应于来自负载控制器30的指令来增加或者减小所连接的电器37或者其他负载的需求。在一个实施例中，适配器37和负载控制器之间的通信可以经由无线网络发生。作为另选，所述控制器的功能可以被替换包括在适配器36中，使得单独的控制器硬件是不必要的。所述控制器或者适配器36可以被设置作为电器的一部分，使得单独的硬件是不必要的。

因而，任何相关的电器或者电力装置将接着被开启/关闭（或者如果可能或者针对给定负载类型或者负载执行的功能适当，则可变地控制其需求）。控制信号还可以是通过导线或者在农场或者社区上无线传播的数字信号。全部LDC兼容装置在大致同一时间得到该控制信号并且适当地开启/关闭。因此，必须由低延迟系统发送控制信号。在图3中控制信号被示出为在本地变压器生成。这对于这种控制器是方便的实际位置，因为在该点可以测量从电网供应的电力。然而应理解的是负载控制器可以位于其他物理位置，或者可以甚至远离孤岛系统。可以通过不同于以上描述的方式提供控制信号。例如，可以使用无线通信系统或者网络。因而可以通过改变系统频率、通过无线电信号、通过WiFi或者Zigbee或者例如通过因特网来进行控制信号的传输。

如上所述，每个负载可以被指定优先级。优先级的顺序是社区或者该社区中的个体消费者希望的任何顺序。优先级的设定应被仔细考虑，因为在高功率端的装置有可能被相对经常地开启和关闭，并且一些装置，例如冰箱，不被标称为用于迅速切换。

消耗相对低量的功率的装置可以被设置在优先级列表的低功率端。那些不期望频繁开/关切换的可以包括操作调度，其防止切换动作达特定时间段。例如，针对特定负载（例如冰箱）的调度可以包括要求每当该负载被开启/关闭时必须保持开/关达至少10分钟或者直至自己关闭为止的调度。针对每个电器的优先级可以按照可由用户改变或者依赖于诸如负载执行的功能这样的参数由负载控制器智能改变的方式、被存储在每个负载控制器中。在孤岛功率系统中的消费者和/或“社区”可对关于负载优先化进行决定。例如，在图3中，示出每个家庭具有热水器负载6和电力交通工具（EV）充电负载7。如果消费者已经选择EV负载7通常具有比热水器负载6低的优先级，则随着控制信号指示可用电力供应在消失，负载7通常将优先于负载6被关闭。然而，如果确定（或者接收指示的反馈）例如EV充电量非常低，或者水温充足（即使不是优选的），或者依赖于一天中的时间（例如，在半夜优先于交通工具充电切断对水加热，并且在适当时间重开始对水加热），负载控制器可以改变优先级。负载6和7两者是可被控制为连续可变的类型，并且负载控制器可以执行该功能。将可见的是在此描述的优先化的系统总体上可应用于DDC，并且不必须限制于用于孤岛电力系统中使用，因为所使用的控制信号可以是电力系统的频率。将可见的是容许功率供应变化性的“能量”负载（诸如加热水和EV充电）可以被优先化，使得发电机3的可变的发电被有效地用于对这些负载供电。因而，本发明可以充分使用诸如来自可再生的可变发电，例如包括风力、太阳能和潮汐发电来源。

按照以上利用风力涡轮机驱动感应发电机描述的形式，电压和频率由电网设定。取自电网的电力可减少到零，并且如果电力实际不被使用，即，如果全部负载被按照要求供电，则电力可以被输出返回到电网。实际上在更大的应用中，如果可能的话，用于孤岛系统的系统运营商（SO）可以要求电网电力减少，或者会招致更高的“一天中的时间”价格调度。如果存在OS不希望的盈余，则可以用于对水加热或者被倒掉。在一个实施例中，可以针对从电网（在以上描述的农场示例中的供电线）传送到孤岛系统的电力建立基准设定点，并且控制器可以向可控负载提供控制信号，使得传送到孤岛系统的电力不超过或者至少不大致超过所述设定点。此外，根据由孤岛系统供电的负载的性质和孤岛系统中的发电能力，孤岛系统可以被管理，使得从电网传送的电力大致维持在所述设定点，至少达特定时间段。这样，对电网的需求更可预测，需求中具有更少的不期待的变化，因此电网运营商可减少或者至少更经济地管理旋压储备。

在一些系统中，例如，那些具有相对低的功率使用和高的发电能力的系统，孤岛系统可以操作以将大致恒定量的电力馈入到电网中。

显著特征是造成所生成的电力变化的风速中的波动基本上被LDC控制器去除，使得如果电力被计划为被发送回到电网中，则其将是高质量恒定电压电网频率单相或者3相，其具有高价值。然而，如果因为存在不充足的负载来吸收全部可用电力，所以功率被发送回电网，则其为较低质量并且因此较低价值。假如停电，那么这个系统不能够发电，因为感应发电机将具有不充足的VAR励磁；这是至今最低成本的实现方式并且也是最安全的，因为本地发电不能够启动无论为了什么原因而被电力公司关闭的线路。在功率连续性重要的情况下，例如，对于透析机，可以使用UPS。

用于这种LDC系统的控制器在图4中示意性地示出。其类似于图2所示的控制器，除了反馈路径现在完全在感应发电机中。在这些情形下，输出Δω现在是造成的扭矩反馈的机器的转差频率的变化，其中，ωS0是感应机器的额定转差频率，以及T0是额定扭矩。这给出传递函数

这个传递函数对应于具有短的时间常数的一阶系统，使得期望的系统响应快并且没有过冲。

表1示出了现有的DDC控制器和LDC控制器之间的比较。明显差异是LCD系统的一些实施例需要额外的通信馈送到LDC兼容装置，但是它可以在混合功率模式下运行，其从电网和风力涡轮机提取功率。现有的DDC系统实质上是最好利用同步发电机实现的独立系统，而LDC作为电网系统中的岛操作，其具有自己的内部控制器并且最好利用感应发电机实现。现有的DDC负责自己的频率和电压控制，而LDC从电网提取其电压和频率但是电力可在任一方向上行进，并且改变电力流的方向是简单和无缝的。

属性	DDC	LDC
			单独运行	是	否
系统频率	本地控制	电网
			电压调整	本地控制	电网
混合功率模式	否	是
			频率范围	50±0.2-0.5Hz	电网50±0.2Hz
响应	二阶	一阶
			阻尼因素	惯性临界	惯性非临界
发电机	优选同步	优选异步
			切换到电网功率	复杂系统	无缝
需要VAR控制器	否	否
			相位	1或3	1或3
响应时间	<1秒	<1秒
			成本	高	较低

【表1】控制器之间的比较

机器和它们的控制器之间的最明显差别可能是惯性要求。风力机器相对低惯性，并且LDC系统可利用低惯性操作。现有的DDC系统针对每个2极kW，需要大约0.02kg.m2的惯性。因而12极1kW机器需要0.72kg.m，并且12极100kW机器因此需要72kg.m2。这些惯性可能非常难以实现，但是没有它们，现有的DDC控制器的阻尼会差。LDC控制器在这个方面有帮助。

如参照图3提到的，本发明还应用于电动交通工具（EV），针对充电和道路电力要求两方面的应用。在我们公布的未决申请WO008/140333和WO2011/016736中描述了EV感应充电和感应道路使用。尽管这些公布主要指的是交通工具对电力系统的感应耦合，不过应理解的是，本发明可以应用于感应或者非感应耦合机制。

参照图5，其示出被感应充电的EV。静止电源10对底板或者道路中或者上的轨道或者衬垫11激励。交通工具12具有拾取器箔13，并且被传送到拾取器的电能被调整并且提供作为用于充电和/或操作EV的DC电力。

参照图6，当EV在沿着公路20运动时，可以被从埋在道路中的衬垫11的“无端”串感应地供电。这些衬垫由隔开也许200m并且在每个方向上驱动100m的道路的电源10供电。随着交通工具沿着公路20移动，下方的衬垫11与其运动同步地被激励，提供将交通工具保持完全充电的功率波。每个衬垫产生跨过道路的拱形通量，其随着交通工具移动从衬垫到衬垫切换。根据一个衬垫还是两个衬垫在提供连接通量，交通工具被以10-20kW供电，并且这个功率足以对交通工具供电并且保持电池完全充电。每个100m区间可以或者可以不具有交通工具在上面-如果没有交通工具，则这个区间被关闭。相反，每个区间可以具有在20kW的5辆车，在交通工具之间存在20m间隔。如果存在更多的交通工具，则该区间过载并且使用DDC系统来降低对每个交通工具的电力使得系统不崩溃。电源10提供20kHz的IPT频率；这个20kHz在从19.9到20.1kHz之间变化以指示区间的加载状况，-在20.1kHz交通工具取完整功率，在典型的DDC情形下，在19.9kHz时，它们取减少的功率。道路的这些区间可以被市电电源或者本地风力或者其他“绿色”来源驱动。因而这些系统可以包括本发明可应用的孤岛电力系统。在过载区间时，向驾驶员触发信号“拥塞-增加交通工具之间的间隔”。

在提供停车和充电的停车建筑中存在类似应用，尽管简单的多。在此一个电源10可驱动很多衬垫11，并且同时对很多交通工具充电以给出比如车库或者家里的停车位置的每个停车空间一个电源和衬垫更简单的设置。

测量和模拟

1、具有DDC和IPT耦合的电池充电器的模拟

已经在实验室条件下测试并且通过计算机模拟了经典的DDC控制器。在实验室中，在扭矩受控模式的受控AC驱动产生每秒改变的一串随机扭矩。AC驱动（可变速度感应马达）被连接到在50Hz发电的3相交流发电机。其中两个相位在电阻性负载上，第三相位传递到设置为在300VDC对电动交通工具电池充电的DDC控制器装置。图7示出了测量的和计算机模拟的输出。系统利用4极感应马达和6极感应交流发电机在1000rpm由DDC控制器控制。这个实验装置的巨大优点是一些随机序列可用于全部测试。

第一幅图示出所使用的随机扭矩信号。第二幅图示出利用和不利用DDC控制的发电机频率（等效于移位速度），以及第三副图示出进入电池的电流（利用DDC控制）。由于从第二幅图可见利用DDC的速度基本上是恒定的，电力输入是第一幅图的缩放版本，并且利用恒定电压电池的功率输出是电池电流的缩放副本。因而理想地第一幅图和第二幅图应是相同的-它们之间的相关格外好，从而示出DDC控制器的准确性。第四幅图示出针对来自电路的期望的电池电流的在Simulink TM上的模拟。这是对具有相同的平均电流和稍微较少的变化的测量数据的接近拟合，其示出针对实验和针对模拟的惯性数字不很相同。

2、在小型社区中使用的电力的模拟

LDC系统可以在存在共同兴趣的社区中的很多情况下使用。也许最简单的是400/230V配电变压器，其中变压器上的全部消费者形成LDC系统。在此没有风力电力，但是变压器负载可以被监测并且所连接的房屋切换LDC兼容负载，使得全部房屋的总负载被管理。这样由变压器对11kV供电线呈现的负载几乎是恒定的。变压器按照更高的负载系数操作并且极大地减少了住宅加密的问题。而且电子装置可以监测供电频率，并且如果过低可以丢弃全部非实质负载，并且如果过高则可以打开全部可能的负载。

在此在第五章描述的稍微更复杂的情形中，已经进行了针对包括二十个房屋包含LDC兼容负载和EV IPT衬垫的小型社区的电力需求，其中包括市电电力到20kW（1kW/房屋）的标称最大量。添加了风力电路作为随进序列，每十秒改变，平均值为70kW。每个家庭提取的功率平均在3.5kW，但是峰值可达7kW。这个系统因此包括77%的风力，这是非常高的。

系统的中心是LDC控制器，其测量到电网的功率流并且将其与已知的限制或者基准设定点比较。接着使用简单积分控制器来确定提供到孤岛系统的能量与如果在设定点提供功率而将传递的能量比较，并且使用这个来产生差分电力信号，该差分电力信号被提供到系统作为电力优先级信号，其从0到10实时变化。最重要的装置是优先级1，以及最不重要的是优先级10。因此，具有低于所述信号的优先级的装置将保持开，而在所述信号优先级以上的装置将被关闭。控制因此被实现，使得差分功率，即从电网提供的电力和电力基准设定点之间的差平均上大致是零。

每个房屋由多个LDC控制的负载组成。这些在表2中列出。

【表2】每个家庭中的模拟负载

负载	平均功率	峰值功率	优先级
				EV充电器	2kW	4kW	4-10
HWC	500W	2Kw	4-9
				冰箱	60W	250W	1-6
基础负载（x4）	250W	250W	1，2，3，4

除了基础负载之外的全部负载将在给定的优先级范围上线性地变化，在较低优先级信号消耗最少功率。如果信号行进到它们的给定优先级下方，则四个250W基础负载被简单关闭。小的随机偏移量接着给到这些的每个，使得不是全部房屋的相等优先级的基础负载都在精确的同一时间切换。

图8示出模拟输出的示例。可见风力显著地变化，地那是系统上的负载与变化的风力步调一致。从电网抽取的功率被调节到20kW。在图9中示出了针对从电网提取的电力和从风力生成的功率的概率密度函数。左侧描绘图示出从电网提供的电力，并且给出调节效率的思路。右侧描绘图给出从风力涡轮机输出的功率的范围的思路。请注意电网电力几乎恒定在20kW，具有由负载打开和关闭造成的偏差。风力功率大体上是具有宽的标准差的高斯分布-理想结果也许是威布尔分布p（x），其中x是风速，修改到x3以表示近似一秒中的功率输出需求。

图10示出针对单个房屋的1小时的电力使用。在此，提取的电力非常动荡但是当与全部其他房屋组合时，可以可观地改进%变化。可以看见共轨和热水塔调节它们的开关时间以粗略地调整需求，而EV充电器填充间隙。这样看见具有连续可变控制的大的负载对于控制器策略重要。

图11示出对风力的台阶的系统响应。系统在可预测的一阶响应没有过冲地在大约三秒加入20kW的需求。可以观察到这个响应由负载的台阶和随着时间更连续可变负载组成。依赖于功率的可用性，这个小的负载被简单地打开和关闭；而更大的EV和水加热负载是连续可变的，并且依赖于可用电力的量提取电力，使得整体响应更加线性。

图15示出完全LDC岛中的布局和信息流的另一个示例，其包括发电、配电和全部具有LDC控制器的多个房屋。在此每个LDC控制器基于来自父节点的信号和本地测量的功率吞吐量两者输出信号，也就是说，基于来自电网的指示电网上的总负载的信息，孤岛系统的系统控制器的“设定点”可以改变，可能连续地改变。尽管在网络上部署LDC将是很重的任务，该系统在孤立中也将很好地工作。DDC和LDC的混合也非常容易实现，并且在图16中示出。

在图16中，系统频率用作到构建在变压器（未示出）中的LDC控制器的信号。当计算用于在变压器下运行的随后装置的控制信号时，LDC控制器接着将其考虑在内。这样，LDC系统将利用DDC帮助平衡整体供应和需求，并且利用LDC管理本地约束。

DDC和LDC的一般使用主要基于大小可被分类为三个主要使用情形，如图3所示。DDC要求允许频率改变，其在孤岛电网中最有用。这些可以是大型系统，诸如新西兰的北岛或者小型的孤立系统，诸如遥远村庄。另选地，LDC适用于中型系统，其中可能不允许频率改变，或者可能不代表电网的发电约束。具有本地风力发电的社区是这个的很好示例。

表3DDC使用情形

依赖于用于发送控制信号的传送方法，LDC控制信号的传输延迟和采样是不可避免的。这可能是由于模拟滤波或者使用数字通信而引入的。

为了量化LDC控制信号的延迟和采样的影响，运行以上提到的模拟的修改版本。利用方波调制的风能力涡轮机输出，运行该模拟达15分钟。涡轮机输出在如图17所示的模拟期间在20kW到40kW之间变化四次。进行了两个单独测试。在第一测试中，引入了在0秒到1秒之间变化的模拟延迟。

在第二测试i中，对优先级信号加入了采样和保持，采样周期也在0秒到1秒之间改变。在每个测试中，随着延迟或者采样率的每个改变，测量系统性能。

由于LDC控制器尝试将电网互联功率调节到特定程度，该变化是对LDC系统性能的好的测量。为了从LDC控制器得到最佳性能，利用延迟或者采样时间的每个变化修改积分器增益，以避免由于过度引起的过冲或者振荡。在图18中示出两个测试的结果。

可见LDC系统调节电力消耗的能力几乎与系统的任何传输延迟或者采样线性有关。为此，需要尽量快地发送LDC信号以得到最大性能。0.1到0.2秒之间的延迟是实际目标，并且这仍产生良好性能。还可见采样率比传输延迟对系统性能具有较低的影响。<100ms（>10Hz）的采样周期对于良好性能系统是充足的。这些数字对LDC控制器可实时服务的网络的大小进行限制。DDC适用于电网规模的级别，但是LDC可以最好限制于该DDC电网内的小岛。

可以参照在一个实施例中包括瓦特计和调制器、适配器（Dongles）和房屋控制器的系统来描述用于LDC控制器功能要求的基本电路。这些在以下进行更详细讨论。

1、瓦特计和调制器

数量：每个系统1个

位置：理想地（但是不必须）在公共耦合到电网的点附近

功率要求：自供电

输入：3相3线市电电源

输出：在中性线接地之前，单匝耦合到输出3相4线系统上的中性线。

描述：

在概念上，这个装置测量从3相3线市电电源提取的电力并且给出隔离的输出。对于实验版本，输入是3相400V、50Hz，电流3-4A。输出缩放0-3kW等于0-3伏特。

该装置中应包括例如0-3伏特=0-3kW的设定点输入端和将瓦特计和设定点之间的电压差积分的积分器，积分器的输出缩放到0-10V。这个0-10V信号将被用于控制在0V=600Hz、10V=1000Hz的范围上工作的V到F转换器，该信号接着用于在3相系统的中性线上产生1V信号。通过使用小的逆变器和100:1变压器，该1V信号将被注入到中性线。理想地波形应是正弦波，但是方波也可以接受。

在第一实验室规模原型机中，除了将1V信号注入到中性线上之外（调制器）的全部这些功能被包括在原型机的微处理器控制的仪器中。这个装置测量在3相（额定230V、10A每相）的每相上的功率，并且将三个输出相加，与设定点比较，并且向中性线输出具有用于调制的正确特性的方波。这个具体实验室规模系统不适用于放大到更大的250kW系统。

2、适配器

数量：每个电器一个

如本文件中以前描述的，适配器是安装在房屋上的开关板和房屋中的电器之间的电力线上的装置。理想地它们可以被构建到电器（即负载）中。适配器将电器LDC兼容，使得可按照要求的方式操作。主要存在四种类型的适配器：

类型A：简单开/关型。适配器隔离中性线上的控制信号并且以固定频率打开并且以更低频率关闭。例如，适配器可以在720Hz打开并且在660Hz关闭。在660Hz以下适配器总是关，在720Hz以上其总是开，并且在这两个频率之间其为双稳态，并且其状态依赖于现存的一个用中的过去历史。

类型B：带有最小切换周期的开/关。这种类型的适配器适用于马达化的装置，例如，冰柜或者冰箱，其中切换事件的数量和/或频率必须控制。在此，装置类似于类型A适配器进行动作，但是当打开时它必须保持打开达一些最小周期，例如10分钟，并且当关闭时其必须保持关闭达最小周期，例如20分钟。

类型C：这种适配器是完全比例控制的。如果控制频率是600Hz或者以下，则适配器关闭，如果是1000Hz或者以上，则适配器打开，并且在这两个极端之间，最大允许输出与频率成比例地线性变化。针对这种类型的应用。电器必须额定。良好的应用是热泵或者EV电池充电器。

类型D：这种适配器类似于类型C，但是不连续可变而是具有例如八个单独状态。控制频率600-1000Hz被划分为八个区域，并且这些区域对应于操作状态。在最低区域中，装置在全功率的第1/8，在下一区域其在全功率的第2/8，以此类推。为了实现这个要求在随机序列中兼容电阻性负载切换整数周期，以给出正确的功率输出。

3、适配器应用

对适配器可以在房屋中使用，存在两种另选方式。例如，

3.1另选方式1：非智能适配器

利用这个另选方式，每个电器具有自己的适配器，其对全部自己的信息解码。如以上概括的，功率的可用性由在市电电压上的从600Hz（没有功率可用于优先负载）到1000Hz（充分可用功率）变化的1-2V信号被编码在中心线上。适配器过滤出这个信号，并且根据所使用的适配器的类型-类型A到D，使用该信号来打开和关闭装置，或者通过在市电过零点切换来连续改变装置。在此全部电器/可控负载处于严格优先级序列或者顺序中，并且当被控制信号激活时打开和关闭。例如，实质负载在全部时间活动（如果不被关闭）并且不具有适配器，高优先级负载可以被设定为针对600-660Hz的范围中的控制信号活动，并且低优先级负载也许在900-1000Hz的范围以上。这些跳变点将随着每个适配器变化，但是将在安装时设定。跳变点将具有一些迟滞，例如，适配器可以在720Hz打开并且在660Hz关闭，并且这两个点均在安装时设定。适配器类型C和D也是全部时间活动，提取与控制频率成比例的电力。

供电：自供电

信号：1-2V600-1000Hz，

软件编程：小

测量能力：没有

可编程性：非常有限

3.2另选方式2：智能适配器

这个另选方式具有电子电路-房屋控制器（HC）-优选地但是不必须位于计量表盒中。其具有将中性线上的调制信号解码的功能并且知道什么装置开/关并且可与全部适配器通信。还可以测量进入房屋的功率流（基本上安培），但是到适配器和电器的功率流不改变。由HC进行的对电器的通信例如是通过2.4GHz的WLAN或者其他，并且如以前每个电器具有自己的适配器，但是现在每个适配器具有自己的WLAN收发器。HC能够在线地对适配器重编程，使得每个电器的优先级顺序连续改变并且在安装时仅仅设定默认设定。每个电器将能够报告开/关信息和负载电流报告回房屋驱动器。适配器将能够作为以上全部四种类型操作-以具有或者没有延迟的开/关模式、或者以比例控制模式，按照HC指令。可以实时进行类型选择。如以前，可以使用在过零点的开/关切换来控制小型装置，以减小RFI，而大型装置-热水器、热泵、电动干衣机和电动交通工具充电器将在连续可变方式操作以给出连续可变控制，如以上针对类型C和D适配器描述的。适配器将响应于现存情况来连续更新自己，使得可用功率总按照最优方式使用-例如，如果高优先级装置被物理地关闭，其提取的电力缝隙，举例说660-720Hz，将被动态地重分配，即该负载的优先级已经被有效地重新指派。

智能适配器可以经由WLAN网络与电器和HC互动地进行动作。例如，它们可以感测诸如被供电的负载的功率要求这样的特性，因此利用EV电池充电负载，HC可以知道充电的状态并且进行动作，使得通过特定时间电池完全充电。类似地如果使用干衣机，则衣服的“干湿度”可以被管理使得当要求时它们是干的。类似于这种的选项将引起更高的电力的价格，但是增加到总系统的通用性。

供电：从230V50Hz自供电

信号：WLAN2.4GHz双向，中性线上的1-2V600-1000Hz

软件编程：显著地实现完全潜力。

测量能力：综合

故障报告：综合

实现本发明以允许大量的家庭并入孤岛系统中并且能够将负载优先化，对个体家庭设定它们自己的优先级没有妨碍。使用不复杂的控制器来确定何时这些负载打开以及何时它们必须被关闭。使最大的负载-EV和热水器-具有连续可变输出使得它们在全部时间基本上可用来填充其他负载的打开和关闭之间的缝隙存在清楚的优点。因而，本发明允许要被充电的EV作为LDC兼容负载，并且这延伸到那些EV在电气化道路情形下的操作。在风力供电系统中，通过使风力涡轮机具有非常大的穿刺力，社区可得到更多益处。过量的功率将被输出到电网，但是在大多数情形下，可以在窄的限制内管理电网上的总负载。这个同一负载管理也延伸到城市中具有孤立变压器的兴趣组。

在本发明的实施例中，系统控制器不连续地发送信号，而是负载控制器轮询系统控制器（或者直接测量装置）针对更新的信息。在此情况下，由一个负载控制器接收的信息可以不同于被另一个负载控制器接收的信息，例如，如果在请求信息的一个负载控制器和下一个请求信息的负载控制器直接，电网上的电力抽取已经改变，或者如果系统控制器在向特定负载控制器发送的数据上添加唯一识别符。由于向系统引入附加延迟的可能，这种系统可能比以上所描述的更少可取。

在一些实施例中，孤岛系统可以具有对电网的一个以上的耦合点，每个耦合点与用于通过耦合测量从电网抽取电力的装置关联。孤岛系统中的负载控制器的控制可以基于功率测量读数的聚合或者平均。在这个示例的变形例中，不同的耦合点可以与单独的孤岛系统关联，其占据者同意协作使得它们的组合功率使用被比较为设定点。

除了上下文清楚地相反要求，在说明书中，词语“包括”等以与排他方式相反的非排他方式理解，也就是说，以“包括但是不限于”的方式。

应注意的是，可对这里描述的目前优选实施例进行各个变化和修改，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。在不脱离本发明的精神和范围并且不使得其附加优点消失的情况下可以进行这些变化和修改。因此，这些变化和修改意在包括在本发明内。

Claims (25)

1.一种需求侧电力供应管理系统，所述需求侧电力供应管理系统包括：孤岛电力系统，其具有耦合到供电电网的耦合点，所述孤岛电力系统对多个电负载供电，每个所述负载与控制由该负载要求的最大电力的负载控制器关联；测量装置，其与所述耦合点关联以测量所述电网和所述孤岛系统之间的总电力传输；以及系统控制器，其监测相对于设定点测量到的从所述供电电网到所述孤岛系统中的电力传输，并且向多个负载控制器提供控制信号，其中，每个负载控制器接收相同的控制信号，并且基于所述控制信号中包含的信息确定与所述负载控制器关联的所述负载或者每个负载被允许从所述孤岛电力系统抽取的最大电力，以及用于改变所述设定点的装置。

2.根据权利要求1所述的需求侧电力供应管理系统，其中，每个负载与优先级排名关联，并且与所述负载关联的相应负载控制器基于所述优先级排名确定所述负载被允许从所述孤岛电力系统抽取的最大电力。

3.根据权利要求2所述的需求侧电力供应管理系统，其中，分配到至少一些所述负载中的所述优先级排名可以被改变。

4.根据权利要求3所述的需求侧电力供应管理系统，其中，至少一个负载控制器从关联的负载接收反馈，并且能够响应于所述反馈改变所述负载的优先级。

5.根据权利要求1所述的需求侧电力供应管理系统，其中，所述控制信号具有与测量到的电力传输和所述设定点之间的差成比例变化的特性。

6.根据权利要求5所述的需求侧电力供应管理系统，其中，所述特性是频率。

7.根据权利要求5所述的需求侧电力供应管理系统，其中，所述特性是振幅。

8.根据权利要求1到7中任一项所述的需求侧电力供应管理系统，其中，所述孤岛电力系统包括配电网络，所述配电网络包括中性线，并且所述控制信号通过所述中性线发送。

9.根据权利要求1到7中任一项所述的需求侧电力供应管理系统，其中，所述控制信号被叠加在所述孤岛电力系统的相电压上。

10.根据权利要求1到7中任一项所述的需求侧电力供应管理系统，其中，所述控制信号通过低延迟无线通信装置发送。

11.根据权利要求1到7中任一项所述的需求侧电力供应管理系统，其中，针对至少一个负载，在向负载被允许抽取的最大电力的变化之间存在预定最小时间。

12.根据权利要求1到7中任一项所述的需求侧电力供应管理系统，其中，所述设定点随着时间变化。

13.根据权利要求12所述的需求侧电力供应管理系统，其中，所述设定点响应于从所述供电电网的运营商接收的信息和/或响应于由所述供电电网提供的电力的特性而变化。

14.根据权利要求13所述的需求侧电力供应管理系统，其中，所述信息是定价信息。

15.根据权利要求13所述的需求侧电力供应管理系统，其中，所述信息涉及由所述供电电网运营商保持的发电储备。

16.根据权利要求1到7中任一项所述的需求侧电力供应管理系统，其中，所述总电力传输不超过所述设定点。

17.根据权利要求1到7中任一项所述的需求侧电力供应管理系统，其中，所述总电力传输被保持在预定范围内。

18.根据权利要求1到7中任一项所述的需求侧电力供应管理系统，其中，总电力传输和设定点之间的时间加权平均差是零。

19.根据权利要求1到7中任一项所述的需求侧电力供应管理系统，其中，所述孤岛电力系统被连接到除了所述供电电网之外的附加电源。

20.根据权利要求19所述的需求侧电力供应管理系统，其中，所述附加电源是间歇地可用的电源。

21.根据权利要求20所述的需求侧电力供应管理系统，其中，所述间歇地可用的电源包括一个或者更多风力涡轮机。

22.根据权利要求20或21所述的需求侧电力供应管理系统，当从属于权利要求3或4时，其中，相对于当间歇性可用的电源不在发电时指派到所述负载的优先级，当间歇性可用的电源在发电时，与电源变化容许负载关联的负载控制器向容许电源变化的负载指派更高的优先级。

23.根据权利要求22所述的需求侧电力供应管理系统，当所述电源变化容许负载包括热水器或者电动交通工具充电器。

24.根据权利要求1到7中任一项所述的需求侧电力供应管理系统，其中，所述负载控制器在多个消费者中分布。

25.一种需求侧电力供应管理系统的方法，所述方法包括以下步骤：

i、建立针对从供电电网向孤岛电力系统传输的电力的基准设定点，所述孤岛电力系统具有耦合到所述供电电网的耦合点，并具有多个负载；

ii、测量从所述电网向所述孤岛电力系统的电力传输，并监测相对于所述基准设定点测量到的所述电力传输，从而建立差分电力传输；

iii、产生控制所述孤岛系统中存在的负载的控制信号，使得所述差分电力传输基本上平均为零；

iv、在低延迟通信系统上提供所述控制信号，因而每个负载控制器接收相同的控制信号；以及

v、改变所述设定点。