CN103854232A - 用于配置、优化和管理微电网的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于配置、优化和管理微电网的系统和方法。该方法包括确定包括能源的配电网中的场所。该方法还包括确定包括微电网的配电网的配置，微电网包括一个或更多个场所。该方法还包括通过使用微电网管理器从配电网电隔离、监视和控制微电网。

Description

用于配置、优化和管理微电网的系统和方法
技术领域
本发明总体涉及电力分配，尤其涉及用于控制配电网的方法和系统。
背景技术
传统电力网络包括三个系统：发电、传输和配电。配电系统（即，配电网或配电网络）从传输系统的一个或更多个高压源接收电力并将该电力分配给馈电线。配电网的主要功能包括电压变换、电压调节和储存、以及切换和保护。电压变换将电力从传输电压电平降压到配电电压电平。电压调节在添加和移除负载时调整馈电线的电压。切换和保护包括自动或手动将配电网的一部分连接或断开连接的开关、断路器、自动继电器和熔丝，这改变电网拓扑。
技术已经将配电网转换成包括各种发电和存储部件的分散系统。例如，配电网内的处所（例如家用或商用）可以操作自己的能源（例如，太阳能电池、风力涡轮机和电池），该能源也可以向配电网供电。另外，智能能源装置（例如，ZigBee Alliance Corp.（SanRamon,California）的）允许公用设施操作员远程控制配电网的部件。
发明内容
在本发明的第一方面，一种用于配置在计算机基础架构中实现的微电网的方法包括：确定包括能源的配电网中的场所。该方法还包括：确定包括微电网的配电网的配置，微电网包括一个或更多个场所。该方法还包括：将微电网与所述配电网电隔离。
在本发明的另一方面，提供一种用于配置包括计算系统的微电网的系统，该计算系统包括经由信息网络通信地链接到配电网的计算装置。计算装置经由信息网络从配电网中的装置接收当前状况信息。另外，计算装置基于当前状况信息确定配电网中的用于包括在微电网中的场所。另外，计算装置控制配电网中的切换元件，以将场所与配电网电隔离。
在本发明的另一方面，提供一种用于配置微电网的计算机程序产品。该计算机程序产品包括一个或更多个计算机可读有形存储装置。另外，该计算机程序产品包括存储在一个或个多个存储装置中的至少一个上的程序指令，以将一个或更多个场所电隔离到配电网内的微电网中。另外，该计算机程序产品包括存储在一个或更多个存储装置中的至少一个上的程序指令，以订阅一个或更多个场所的家庭区域网络中的装置。另外，该计算机程序产品包括存储在一个或更多个存储装置中至少一个上的程序指令，以基于经由家庭区域网络从装置提供的当前状况信息来修改微电网中的电力流。
在本发明的另一方面，提供一种用于配置配电网中的微电网的计算机系统。该系统包括一个或更多个处理器、一个或更多个计算机可读贮存器和一个或更多个计算机可读有形存储装置。另外，该系统包括存储在所述一个或更多个存储装置中的至少一个上的程序指令，用于经由所述一个或更多个贮存器中的至少一个被所述一个或更多个处理器中的至少一个执行，以从配电网的场所中的多个家庭区域网络接收当前状况信息。另外，该系统包括存储在所述一个或更多个存储装置中的至少一个上的程序指令，用于经由所述一个或更多个贮存器中的至少一个被所述一个或更多个处理器中的至少一个执行，以确定所述配电网的配置信息。所述配置信息提供包括微电网的所述配电网的拓扑。微电网为包括所述场所中的一个或更多个的所述配电网的电隔离部分。另外，该系统包括存储在所述一个或多个存储装置中的至少一个上的程序指令，用于经由所述一个或更多个贮存器中的至少一个被所述一个或更多个处理器中的至少一个执行，以基于所述配置信息控制所述配电网中的切换元件。另外，该系统包括存储在所述一个或更多个存储装置中的至少一个上的程序指令，用于经由所述一个或更多个贮存器中的至少一个被所述一个或更多个处理器中的至少一个执行，以与所述微电网中包括的所述家庭区域网络中的一个或更多个中的能源和能源消耗装置交换信息。另外，该系统包括存储在所述一个或更多个存储装置中的至少一个上的程序指令，用于经由所述一个或更多个贮存器中的至少一个被所述一个或更多个处理器中的至少一个执行，以控制所述能源与所述能源消耗装置之间的电力流。
根据本发明的附加方面，一种对用于配置配电网中的微电网的系统进行部署的方法包括提供计算机基础架构。该计算机基础架构向对应于微电网的存在服务器注册的装置进行订阅。另外，该计算机基础架构接收在由所述装置经由所述存在服务器实时发布的消息中的当前状况信息。另外，该计算机基础架构确定在所述微电网内生成的总电力是否将超过所述微电网内需要的电力。另外，计算机基础架构经由所述存在服务器向所述装置中的一个或更多个装置发送控制消息，使得所述一个或更多个装置基于所述确定来修改由所述一个或更多个装置提供或消耗的电力。
附图说明
下面通过本发明的示例性实施例的非限制示例，参考所示的多个附图详细描述本发明。
图1示出用于实现根据本发明的各方面的步骤的说明性环境。
图2示出根据本发明的各方面的用于配置微电网的环境的功能框图。
图3示出根据本发明的各方面的用于使用会话发起协议（SIP）管理微电网的示例性环境的功能框图。
图4示出根据本发明的各方面的用于使用消息队列遥测传输（MQTT）协议管理微电网的示例性环境的功能框图。
图5示出根据本发明的各方面的用于使用SIP管理微电网的示例性环境的功能框图。
图6示出根据本发明的各方面的用于使用MQTT协议管理微电网的示例性环境的功能框图。
图7示出根据本发明的各方面的用于配置微电网的示例性处理的流程图。
图8示出根据本发明的各方面的用于管理微电网的示例性处理的流程图。
具体实施方式
本发明总体涉及电力分配，尤其涉及用于控制配电网络（即，配电网）的方法和系统。本发明的实施方式配置、管理和监视微电网。微电网为自足式孤岛，该自足式孤岛与配电网的其余部分电隔离（即，孤岛化），并包括足够的能源以满足微电网内的能量消耗装置所需要的电力。例如，配电网的区域可以包括一个或更多个场所（例如，住宅、办公室或工厂），一个或更多个场所包括消耗电力的装置（例如，电灯和电器）和提供电力的能源（例如，电池、发电机、太阳能电池、风力涡轮机等）。微电网可以包括场所的子集，联合地提供足够的电力以满足场所的子集内消耗的总电力。公用设施操作员可以通过打开配电网中的切换元件来创建微电网，切换元件将配电网的区域内的场所与配电网的其余部分电隔离。
在实施例中，公用设施供应者动态创建和/或重配置微电网，以最小化被事件影响的客户数，该事件使配电网的一部分的电力传输中断。这样的事件可包括维护、施工、恶劣天气、自然灾害、人为灾害等。例如，响应于导致配电网的一部分出现故障的暴风雪，公用设施操作员（例如，电力供应者、配电员和/或管理员）可以远程控制安装在配电网中的开关（例如，使用监视控制和数据获取（SCADA）控制器），以配置和建立一个或更多个微电网。在中断结束后（例如，损坏已经被修复），公用设施操作员可重配置配电网以取消微电网，而不影响配电网的稳定性和可靠性。
另外，本发明的各方面通过动态控制配电网内的场所（例如家用和商用位置）处的分布式能源和能源消耗装置来管理微电网。例如，公开的系统和方法可以监视微电网内的状况，并响应于状况的变化（例如，改变或供应或要求），并发出命令以远程修改（即，调节）微电网内的装置的操作，以生成或消耗更多或更少的电力。通过这样，公用设施操作员提高了提供给客户的服务的可靠性和健壮性。另外，公用设施操作员可以最大化本地能源的使用以满足本地能源需求，从而减少发电的潜在的环境负面影响（例如，来自燃媒电厂的烟灰）。
所属技术领域的技术人员知道，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式（包括固件、驻留软件、微代码等），或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明的各个方面还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。
可以采用一个或多个计算机可读介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是—但不限于—电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读贮存器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何可包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括—但不限于—电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括—但不限于—无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”编程语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。
下面将参照根据本发明实施例的方法、装置（系统）和计算机程序产品的流程图和/或框图描述本发明各方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理设备的处理器，从而生产出一种机器，使得这些计算机程序指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。
也可以把这些计算机程序指令存储在计算机可读介质中，这些指令使得计算机、其它可编程数据处理装置、或其他设备以特定方式工作，从而，存储在计算机可读介质中的指令就产生出包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的指令的制造品（article of manufacture）。
计算机程序指令还可以被装载到计算机、其它可编程数据处理设备、或其它装置上，以使得在计算机、其它可编程数据处理设备、或其它装置上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的处理，从而使得在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图和/或框图或方框中规定的功能/动作的处理。
图1示出用于管理根据本发明的处理的示意性环境10。其中，环境10包括可以执行本文中描述的处理的服务器或其它计算系统12。特别地，服务器12包括计算装置14。计算装置14可以位于网络基础架构或第三方服务供应商的计算装置上（图1中总体地示出其中的任一个）。
计算装置14还包括处理器20、贮存器22A、I/O接口24、和总线26。贮存器22A可以包括在实际执行程序代码期间使用的本地贮存器、大容量存储装置、以及高速缓冲贮存器，高速缓冲贮存器提供对至少部分程序代码的临时存储，以减少在执行期间必须从大容量存储装置检索代码的次数。另外，计算装置14包括随机存取贮存器（RAM）、只读贮存器（ROM）和操作系统（O/S）。
计算装置14与外部I/O装置/源28和存储系统22B进行通信。例如，I/O装置28可包括使得个体能够与计算装置14进行交互的任何装置（例如，用户接口）或使得计算装置14能够使用任何类型的通信链路与一个或更多个其它计算装置进行通信的任何装置。外部I/O装置/源28例如可以为手持装置、PDA、手持机、键盘等。
通常，处理器20执行可存储在贮存器22A和/或存储系统22B中的计算机程序代码（例如，程序控制44）。另外，根据本发明的各方面，程序控制44控制配置引擎102和/或微电网管理器104，例如本文中描述的处理。配置引擎102和微电网管理器104可被实现为存储在贮存器22A中的程序控制44中的一个或更多个程序代码，以作为分离的模块或组合的模块。另外，配置引擎102和微电网管理器104可被实现为分离的专用处理器、或单个或若干个处理器，以提供这些工具的功能。另外，配置引擎102和微电网管理器104（与其各自的数据和模块一起）可被实现在分离的装置中。另外，配置引擎102和微电网管理器104（与其各自的数据和模块一起）可被实现在网络的不同平面（例如，控制平面和服务平面）中。
根据本发明的各方面，服务器12包括配置引擎102和/或微电网管理器104。配置引擎102为硬件、软件或其组合，通过确定微电网内的能源满足微电网内的能量消耗装置的需求来配置配电网内的微电网。能量消耗装置例如包括家用电器、照明装置、电动车辆等。能源包括可变能源（VER）和分布式能源（DER），例如包括发电机（例如，燃气、风力、太阳能等）和能源存储装置（例如电池、燃料电池等）。
在确定微电网配置之后，配置引擎102发出消息以控制配电网的元件（例如，与SCADA控制器连接的开关），以修改配电网络的拓扑并创建或修改微电网。例如，配置引擎可通过基于配电网内的当前状况（例如，天气、负荷、发电等）减少微电网内的所连接的场所的数量和/或消耗装置的数量来动态修改微电网。
仍然参考图1，根据本发明的各方面，配置引擎102包括历史分析模块110、预测分析模块112、和/或配置分析模块114。历史分析模块110为分析诸如存储系统22B中的历史信息132的历史信息的硬件、软件或其组合。可以从配电网和/或第三方源的装置采集历史信息132。历史信息132例如包括以往天气状况（例如，温度，降水、风向和风力、大气压和天空状况）、电气状况（例如，电压、电流、实际（real）、电抗（reactive）和表观功率（apparent power））、网络拓扑、停电（power outage）信息、通信基础架构信息（例如，操作状态、位置、客户端）、以及资产信息（例如，标识、主机网络、位置）。历史分析模块110使用常规数据分析技术对历史信息132进行聚集、相互关联、过滤和/或扩充。例如，历史分析模块110可以在时段上对不同位置（例如场所）处的电力需求数据进行平均，以生成历史信息132的汇编（digest），该历史信息132的汇编将配电网（包括微电网）的位置与不同时间帧（例如，每月、每日、每小时等）的电力需求相关联。
预测分析模块112为硬件、软件或其组合，结合历史信息（例如由历史分析模块110确定的历史信息的汇编）和预测信息（例如存储系统22B中的预测信息134），以确定电网中的预测近期状况。预测信息134可以是由公用设施操作员生成的信息和/或从第三方源获得的信息。例如，预测信息134包括天气预测信息、本地预测信息、以及发电预测信息（包括风力、太阳能、温度等）。预测分析模块112可以使用一个或更多个预定模型来分析预测信息134，以预测配电网的近期状况。例如，基于能源消耗分布和能源生成分布，预测分析模块112生成将电网（包括微电网）的位置（例如，场所）与近期不同时间（例如，天、小时、分钟等）的预测电力需求相关联的数据结构。可以连续和/或周期地（例如，实时）更新生成的预测。
配置分析模块114为硬件、软件或其组合，基于配电网的历史信息、预测信息和/或当前状态来确定包括微电网配置的网络拓扑。在实施例中，基于由预测分析模块112确定的预测近期状况，配置分析模块114确定配置信息136，该配置信息136限定可被电隔离到包括能源（例如，分布式能源和/或可变能源，例如风力涡轮机）的一个或更多个微电网中的位置（例如，场所），该能源可以生成比微电网内运行的能源消耗装置（例如电器）所消耗的电量更大的电量。配置分析模块114可以使用常规技术来分析近期预测信息和/或当前状态信息。例如，配置分析模块114可使用数据事件和数据模式匹配、图形探测、蒙特卡洛模拟、随机和拉斯维加斯算法、使用基于定理或基于模型的数据组的近似和遗传算法来分析信息，以对上述实时和历史信息源进行聚集、相互关联和分析，以限定微电网的最优网络配置。微电网的最优配置可包括使一个或更多个微电网中的客户数最大化的能源和能量消耗装置的组合。
根据本发明的各方面，微电网管理器104为实现并管理微电网的硬件、软件或其组合。在实施例中，微电网管理器104获得由配置引擎102生成的配置信息136，并基于该信息对配电网中的装置发送命令，以打开将一个或更多个部分隔离到微电网中的开关。另外，在实施例中，微电网管理器104通过确保特定微电网内的电力消耗装置的需求被微电网内的电力提供装置满足来管理微电网。在实施时，使用类似于配置引擎102的分析技术，微电网管理器104可以将从微电网中的装置和/或系统接收到的当前（例如，实时）信息与历史信息和预测信息组合，以动态调节微电网内的能源和电力消耗装置的性能。例如，基于从配电网中的一个或更多个装置接收到的当前温度信息，微电网管理器104可以与微电网中的场所的家庭区域网络中的智能电器（例如，热水器和空调）进行通信，并控制智能电器以减少电力消耗。通过这样，微电网管理器104可以确保在微电网中产生足够的能源以对可以在微电网内运行的装置供电。
尽管在图1中将微电网管理器104示出为与配置引擎102一起被集成在服务器12中，但是微电网管理器104可以被实现在分离的服务器或其它计算装置上。例如，配置引擎102可以是公用设施操作员的集中配电和/或配电网的控制基础架构的一部分，并且微电网管理器104可以是服务平面的一部分，该服务平面与控制平面中的装置（例如，存在服务器）进行通信，该控制平面对用户/传输平面中的装置进行维护。
在实施例中，配置引擎102和微电网管理器104实时地操作。在本公开内容的上下文中，“实时”为以这样的速率对接收到的信息进行处理，该速率近似等于或大于系统从系统中运行的一个或更多个装置接收信息的速率。例如，如果实时系统以1赫兹的频率接收信息，则系统在正常的操作条件下以大约1赫兹或更快的频率输出信息。
当执行计算机程序代码时，处理器20可以向/从贮存器22A、存储系统22B和/或I/O接口24读取和/或写入数据。程序代码执行本发明的处理。总线26提供计算装置14中的每个元件之间的通信链路。
计算装置14可包括能够执行安装在其上的计算机程序代码的任何通用计算制造产品（例如，个人计算机，服务器等）。然而，可以理解，计算装置14仅代表可以执行本文中描述的处理的各种可能的等同计算装置。就这方面而言，在实施例中，由计算装置14提供的功能可通过包括通用和/或专用硬件和/或计算机程序代码的任意组合的计算制造产品来实现。在每个实施例中，可分别使用标准编程技术和工程技术来创建程序代码和硬件。
类似地，计算基础架构仅例示用于实现本发明的各种计算机基础架构。例如，在实施例中，服务器12包括经由任意类型的通信链路（例如网络）、共享贮存器等进行通信的两个或更多个计算装置（例如，服务器集群），以执行本文中描述的处理。另外，当执行本文中描述的处理时，服务器12上的一个或更多个计算装置可以使用任意类型的通信链路与服务器12外部的一个或更多个其它通信装置进行通信。通信链路可包括：有线链路和/或无线链路的任意组合；一种或更多种网络（例如，因特网、广域网、局域网、虚拟专用网等）的任意组合；和/或使用传输技术和协议的任意组合。
图2示出根据本发明的各方面的用于配置微电网的示例性环境200的功能框图。环境200包括一个或更多个装置202、一个或更多个存在服务器206、配置引擎102、以及微电网管理器104。装置202可以是配电网中的能源（例如，发电机或电力存储装置）和/或能量消耗装置（例如，电器）。根据其它方面，装置202是包括网络通信接口的家庭区域网络启用装置（例如，智能装置），通过该网络通信接口，该装置可以使用例如SIP或MQTT协议消息来交换信息和/或接收命令。例如，如图2所示，装置202可以经由存在服务器206进行通信，以向配置引擎102（可以通过微电网管理器104对配置引擎102进行中继）提供当前状况信息225（例如，接通/断开状态、电力、电压、电流、故障、服务信息等）。另外，装置202可以从例如微电网管理器104接收命令（例如，SIP控制消息），该命令对装置202进行控制以修改装置202的操作（例如，电力消耗和/或发电）。
存在服务器206为软件、系统或其组合，从SIP实体接受、存储和分发SIP存在信息。例如，存在服务器206是注册微电网管理器104（例如，作为监视应用程序）和装置202（例如，作为存在体）的SIP存在服务器。因此，图2所示的SIP实体可以经由SIP消息订阅、发布和确认信息或命令。
根据本发明的各方面，配置引擎102基于历史信息132、预测信息134、和/或当前状况信息225确定微电网。当前状况信息225为从电网中的一个或更多个装置（例如，装置202）接收到的描述网络的当前状态的信息。例如，当前状况信息225包括诸如负荷、拓扑信息（例如，身份、主机网络、位置、联络线）、天气、状态（接通/断开、电力、电压、电流、阻抗、温度）和网络通信状态的信息。在实施例中，配置分析模块114基于由历史分析模块110和预测分析模块112确定的信息来确定最优微电网配置。历史分析模块110分析历史信息132以确定历史信息的汇编。预测分析模块112分析预测信息134和/或历史分析模块的输出，以确定配电网中的近期状况的预测（例如，装置及其各自的电力供应和/或需求）。使用由预测分析模块112确定的近期状况的预测，配置分析模块114确定潜在的微电网。
仍参考图2，根据本发明的各方面，微电网管理器104基于由配置引擎102确定的配置信息（例如，配置信息136）发出SIP控制消息。SIP控制消息可以包括诸如网络拓扑变化、微电网配置的变化、和/或微电网中的装置的电力生成和/或消耗参数的变化的信息。例如，在确定配置信息136之后，公用设施操作员可以检查该信息并开始配电网中的配置变化。在开始后，微电网管理器104接收配置信息136（例如，从配置引擎102或存储装置22B）并向配电网发出命令，以创建或修改一个或更多个微电网。在实施例中，微电网管理器104发送SIP控制消息（例如，经由存在服务器206），SIP控制消息控制拓扑元件（例如，作为连接到SCADA控制器的开关、熔丝和分段隔离开关），以将部分或全部装置202隔离到微电网中。
特别地，图2示出微电网管理器104使用SIP消息与装置202和存在服务器206交换信息的实施例。然而，本发明实施例不限于该示例。如下文更详细的描述，实施例可以代替地使用MQTT消息或任何其它合适的通信协议。另外，如上所述，配置引擎102和微电网管理器104可以集成在单个系统中。
图3为示出根据本发明的各方面的用于使用SIP消息管理微电网的示例性环境300的功能框图。如图所示，微电网管理器104可以与示例性环境300的部件通信链接，部件包括能源310、能量消耗装置315、微电网监视和可视化装置320、以及存在服务器206。能源310是向微电网提供电力的系统和装置，包括电动车辆（例如，插入式电动车辆或插入式混合电动车辆）、可变能源（例如，太阳能电池、风力涡轮机）、以及能量存储装置（例如，电池、存储电容器、和燃料电池）。能量消耗装置315是消耗能源的装置（例如，家用电器、热水器、游泳池、可编程可控恒温器等）。
根据本发明的各方面，能源310和能源消耗装置315是网络启用装置，可以形成客户端（例如，能源310和能源消耗装置315）使用SIP消息的家庭区域网络。例如，家庭区域网络启用能源310和能源消耗装置315可以向存在服务器206注册（例如，使用与SIP注册机构的直接SIP注册或使用
Figure BDA0000425405750000131
接口）。
微电网管理器104利用SIP消息与能源310、能源消耗装置315、微电网监视和可视化装置320、和存在服务器206进行通信。可以使用例如HTTP或HTTPS经由诸如广域网或英特网的信息网络传输SIP消息。另外，可使用安全的SIP和IPSec对SIP消息进行加密。微电网管理器104向SIP注册机构（例如，存在服务器206）注册，并预订由属于微电网的各个连接的家庭区域网络装置发出的SIP通知和消息。通过这样，微电网管理器104用作能源310、能源消耗装置315、和/或微电网监视和可视化装置320的SIP监视器。
微电网管理器104监视和控制微电网中的装置，以确保分配给微电网的能源310向也在微电网内的能源消耗装置315提供充足的电力。例如，基于在由微电网中的装置（诸如装置202）发出的SIP消息中接收到的微电网的拓扑和当前状况（例如，当前状况信息225），微电网管理器104计算监视的微电网的当前状况（例如，实际或估计的电抗和实际电力、电压、电流等）。即，微电网管理器104基于由能源310和能源消耗装置315提供的当前（例如实时）信息确定微电网的电力流。
基于当前状况，微电网管理器104可以修改能源310的能源产生（增加的输出）和/或减少能源消耗装置315的能源消耗（例如，降低电器（例如空调）的输出或关闭电器），以平衡微电网的供应和需求。在微电网的供应或需求无法平衡使得微电网自足的情况下，微电网管理器可以通过配置引擎102（如图1所示）启动微电网配置的改变。
微电网监视和可视化装置320为软件、硬件或其组合，从微电网管理器104、能源310、能源消耗装置315和存在服务器206中的一个或更多个收集并呈现信息。例如，经由微电网监视和可视化装置320，公用设置操作员的雇员（例如，分布式调度员）可以使用集中式高级监视可视化应用来查看由一个或更多个微电网管理器管理的全部微电网或微电网的子集的状态。另外，公用设施操作员和/或客户可以通过高级可视化监视应用程序来确定微电网的当前状态，这提高了客户和公用设施操作员的情境感知。
图4为示出根据本发明的各方面的系统的功能框图，该系统使用MQTTs和/或MQTT消息来管理电网中的微电网。图4所示的示例性实施例包括与示例性环境400的部件通信链接的微电网管理器104，部件包括：能源310、能源消耗装置315、微电网监视和可视化装置320、网关420、和微电网代理425。能源310、能源消耗装置315以及微电网监视和可视化装置320与以上参考图3描述的相同或类似。在本实施方式中，将MQTT消息用于无线通信提高了关于使用SIP的无线网络的可靠性。
如图4所示，环境400中的每个元件可以用作信息的发布者或信息的订阅者。网关420通过从MQTT消息剥离头部元素或对MQTT添加头部元素来执行协议转换。微电网代理425在客户端（即，微电网管理器104、能源310、能源消耗装置315以及微电网监视和可视化装置320）之间交换消息，以发送MQTT消息并使得订阅者接收。因此，在消息被传送给期望的客户端的情况下，微电网代理425可以基于指定消息的数据保持要求的所传输的消息的标志之一来存储接收到的和路由的消息。
图5示出根据本发明的各方面的用于使用SIP管理微电网的环境500。环境500包括具有家庭区域网络（如场所505和506的家庭区域网络515和516所示）的一个或更多个场所505-509，家庭区域网络通过一个或更多个网络512（例如，蜂窝无线电网络、极交换电话网络（PSTN）和/或因特网）通信链接至配置引擎102、微电网管理器104、微电网监视和可视化装置320、以及存在服务器206A和206B。场所505-509中的每个可包括一个或更多个装置（例如，类似于装置202），如图3所示，装置可以是在各自的家庭区域网络（例如，家庭区域网络515和516）中通信链接的能源310和/或能量消耗装置315。例如，如图5所示，场所505和506包括可以在根据本发明的各方面的实现方式中被管理的如下装置：热水器、可控恒温器、能量存储装置（例如，电池，电容性存储装置）、燃气发电机（等）、池泵、家用电器（例如，电视、数字视频盘播放器、冰箱等）、插入式电动车辆、以及可变能源（例如，风力涡轮机、太阳能电池）。在实施方式中，家庭区域网络515和516为经由各自的网关540连接至网络512的
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网络，网关540在SIP协议和网络512的通信协议（例如，TCP/IP）之间进行转换。
场所505和场所506被隔离到第一微电网550中，并且场所507-509被隔离到第二微电网551中（如包围这些场所的虚线所例示的）。微电网管理器104用作存在服务器206A和206B的SIP监视器。即，微电网管理器104向存在服务器206A和/或206B注册（例如，向订阅注册机构），并订阅分别由场所505-509的家庭区域网络中的各个装置发出的SIP通知，从场所505-509的家庭区域网络中的各个装置接收关于微电网550和551的状态的状况信息（例如，当前状况信息225）。基于获得的状况信息、历史信息（例如，历史信息132）和预测信息（例如，预测信息134），微电网管理器104确定场所505-509的家庭区域网络515和516中的装置的电力控制设置，以确保微电网550和551的稳定性和可靠性。另外，微电网管理器104例如经由网关540向装置发出SIP控制消息，并修改装置的电力控制设置（例如，增加/减小电力生成或消耗）。
尽管图5仅包括一个微电网管理器104，但是本发明的实现方式可包括许多微电网管理器。在这样的实现方式中，配置引擎102通过提供与属于每个微电网的场所的列表一起管理的微电网的配置来启用/禁用微电网管理器。属于微电网的场所可以向或不向同一存在服务器注册。在后一情况中，微电网管理器向若干个存在服务器注册，并订阅由各个家庭区域网络装置发出的SIP通知。基于微电网的当前电气状态，微电网管理器经由合适的存在服务器向家庭区域网络装置发出SIP控制消息，以管理微电网中的需求和生成平衡。
微电网监视和可视化装置320可以从一个或若干个微电网管理器104请求信息。例如，微电网监视和可视化装置320可以为集中式系统，该集中式系统呈现来自微电网监视和可视化装置320的关于在分布式调度员的责任区域中的微电网的状态的信息。现场工作人员移动装置521可以是由在特定微电网中工作的现场工作人员使用的移动装置，该移动装置从微电网监视和可视化装置320获得信息以显示微电网的当前状态。另外，现场工作人员移动装置521可以通过私人或公众和安全的无线网络使用SIP或其它通信协议，以通过微电网管理器104将特定命令控制发送到配电网，从而例如打开熔丝、减小分布式能源、重新连接消耗装置等。
在实施方式中，代替与场所505-509的装置直接通信，微电网管理器104与网关540通信。在该实施例中，网关540用作场所能量管理系统。例如，网关540可以解释并发送由微电网管理器102向家庭区域网络515和516中的装置发送的控制消息。
图6示出根据本发明的各方面的用于使用MQTTs和/或MQTT消息管理微电网的环境600。图6所示的实现方式的通信流程与图5所示的类似，但是代替地，通过微电网代理425A和425B使用MQTTs和/或MQTT协议来提供通信。即，类似于环境500，图6中所示的示例性实施例包括具有家庭区域网络（例如，场所505和506的家庭区域网络515和516）的一个或更多个场所505-509，家庭区域网络通过一个或更多个网络512（例如，TCP/IP网络）通信链接至配置引擎102、微电网管理器104、微电网监视和可视化装置320、以及现场工作人员移动装置521。
根据本实施方式，家庭区域网络515和516为经由相应的网关420连接到网络512的
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网络。家庭区域网络515和516的客户端（例如，装置）可具有部署在家庭区域网络515和516顶部的MQTT客户端（例如
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）。另外，类似于以上参考图4所描述的，微电网代理425A和425B使用MQTTs和/或MQTT消息与微电网550和551中的装置通信。家庭区域网络515和516中的每个装置可以用作信息的发布者或信息的订阅者。
如图6所示，并且类似于图4所示的，家庭区域网络515和516经由网关420与网络512通信。将MQTT用于无线装置可以增加关于SIP消息的可靠性。网关420将MQTTs转换为家庭区域网络515和516中的装置与微电网代理425A和425B之间的MQTT消息。在实施例中，网关420通过从MQTT剥离头部元素或对MQTT添加头部元素来执行协议转换。
图7和图8示出用于执行本发明的各方面的示例性泳道图。例如，图7和图8的步骤可以在图1-6的环境中的任一个中实现。
图7和图8中的流程图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，本发明可以采取计算机程序产品的形式，可从提供由计算机或任意指令执行系统使用或与其连接的程序代码的计算机可用或计算机可读介质访问所述计算机程序产品。软件和/或计算机程序产品可以在图1的环境中实现。为了实现本发明目的，计算机可用或计算机可读介质可以为这样的任意设备，其包含、存储、传送、传播或传输由指令执行系统、设备或装置使用或与其连接的程序。该介质可以为电、磁、光、电磁、红外线、或半导体系统（或设备或装置）或传播介质。计算机可读存储介质的示例包括半导体或固态贮存器、磁带、可移除计算机盘、随机存取贮存器（RAM）、只读贮存器（ROM）、硬磁盘以及光盘。光盘的当前示例包括紧凑盘-只读贮存器（CD-ROM）、紧凑盘-读取/写入（CD-R/W）和DVD。
图7示出根据本发明的各方面的用于配置微电网的示例性处理的泳道图。该流程包括用户/传输平面、控制平面、服务平面、以及集中配电控制平面。用户/传输平面包括SCADA装置、SIP客户端能源装置（例如，能源310）、以及SIP-客户端能源消耗装置（例如，能源消耗装置315）。控制平面包括SIP注册机构和存在服务器（例如，存在服务器206）。服务平面可包括微电网管理器（例如，微电网管理器104）。集中配电控制平面可包括服务器（例如，服务器12）和配置引擎（例如，配置引擎102）。
该处理从配置引擎（例如配置引擎102）的启动开始。可以基于配电网的当前状况（例如，在风暴期间检测到的故障）由操作员手动或自动启动配置引擎。在步骤710，配置引擎基于配电网的当前（例如，实时）状况、以及历史信息（例如历史信息132）和预测信息（例如，预测信息134），确定配电网中的微电网（例如，微电网550和551）的最优配置（例如，配置信息136）。例如，配置引擎可以基于从配电网中的网络启用装置（例如，装置202）接收到的信息、历史天气模式（例如，每日高/低温度）和预测的电力消耗确定微电网（例如，微电网550）的配置。在步骤712，确定的配置信息可以被数据存储系统（例如，存储系统22B）中的中央服务器（例如，服务器12）记录以用于以后的参考和访问（例如，通过微电网管理器102）。
在步骤714，微电网管理器（例如，微电网管理器104）接收由配置引擎确定的配置信息。微电网管理器限定切换方案以隔离确定的微电网配置。例如，基于描述配电网的微电网的位置和拓扑信息的配置信息中的数据，微电网管理器可以识别将微电网隔离的配电网中的开关、重合闸（reclosure）等。微电网管理器可以通过向配电网的切换元件发送控制来自动或手动执行用于微电网配置的切换方案，以将配电网的一部分隔离到微电网中。例如，微电网管理器可以将命令（例如，利用SIP控制消息）发送至远程可控制的SCADA装置，该SCADA装置打开配电网中的选定开关，从而将配电网的一部分隔离到微电网中。在实施例中，在发送命令以创建微电网之前，管理引擎通过验证每个微电网在从配电网的其余部分断开连接时是可实现的来确认切换方案。
在步骤720a和720b，家庭区域网络（例如，家庭区域网络515和516）中的各个装置（例如，分布式能源310和能源消耗装置315）向SIP注册机构（例如，存在服务器206）注册，这使得各个装置能够加入微电网中。步骤720a和/或720b可以在步骤710、712和714的一个或更多个之前、之后或同时进行。特别地，图中的虚线表示确认消息（例如，SIP确认消息）。
在步骤730，基于从配置引擎提供的微电网配置（例如配置信息136），微电网管理器识别一个或更多个存在服务器，以向这些存在服务器的SIP注册机构注册并发送SIP注册消息。例如，微管理器可以基于包括拓扑信息的配置信息识别存在服务器，拓扑信息指示对应于将被分配给微电网的装置和/或场所（例如，场所505-509）的存在服务器。在步骤735，在被注册的情况下，微电网管理器向属于被分配给指定微电网管理器的微电网的家庭区域网络中的全部装置进行订阅。在订阅被发送出去并被存在服务器确认的情况下，在步骤737，微电网管理器确认接收微电网配置，向公用设施操作员（例如，集中配电/控制）通知微电网管理器可以在需要时监视并控制所分配的微电网。
在步骤740a和740b，向存在服务器注册的并加入微电网的每个装置订阅由微电网管理器发出的SIP控制消息并发布当前状态（例如，当前状况信息225）。例如，装置可以发出周期状况信息，并且/或者装置可以在发生状况变化时发出通知。在步骤745，存在服务器确认由装置发出的SIP消息并通知微电网管理器。这使得微电网管理器能够确定所监视的微电网的当前状态。例如，周期地、或者当特定阈值或切换装置改变了状态时，微电网管理器重新计算所监视的微电网的电气状态。
图8示出根据本发明的各方面的用于监视微电网的示例性处理的泳道图。该流程包括用户/传输平面、控制平面、服务平面、以及集中配电控制平面。用户/传输平面包括SCADA装置、SIP客户端能源装置（例如，能源310）、以及SIP客户端能源消耗装置（例如，能源消耗装置315）。控制平面包括SIP注册机构和存在服务器（例如，存在服务器206）。服务平面可包括微电网管理器（例如，微电网管理器104）。集中配电控制平面可包括服务器（例如，服务器12）和配置引擎（例如，配置引擎102）。
图8所示的处理例如可以在图7所示的微电网配置处理之后进行。例如，在配电网中的大量停电期间，公用设施操作员的中央服务器（例如服务器12）可以通过微电网管理器（例如，微电网管理器104）启动对现有微电网（例如，微电网550）的管理。在步骤810，微电网管理器确认对微电网配置信息的接收，并启动对微电网中各个装置（例如，装置202）的控制。
在步骤820，如果微电网管理器检测到微电网中（例如，由能源310）生成的总电力不足以支持（例如，能源消耗装置315的）当前需求，并且，另外确定能源具有保留容量，则微电网管理器经由存在服务器（例如存在服务器206A）向微电网中的一个或更多个能源发送SIP控制消息（例如，类似于设置点控制），以指示能源生成更多能量。在步骤825，微电网的存在服务器确认来自微电网管理器的消息并通知装置（例如，能源310）遵从该控制。能源装置确认SIP通知，并执行控制，以增大输出。
在步骤830，受控能源的生成的输出根据命令增加，并且能源使用SIP消息发布指示增加的生成的输出的该当前状态。在步骤840，存在服务器接收提供新生成的输出能源的SIP消息，确认该消息，并通知微电网管理器。在步骤850，微电网管理器接收修改的输出，并确认该消息。微电网管理器然后重新计算微电网的当前状态。
在步骤855，如果微电网管理器检测到微电网中生成的总电力不足以支持需求，并且，另外确定微电网中没有能源具有保留（额外的）容量，则微电网管理器控制能源消耗装置（例如，微电网中的能源消耗装置315）减少需求。例如，微电网管理器可以在增加的需求期间发出使得可编程可控恒温器修改设置或停止池泵的命令。存在服务器确认接收到SIP家庭区域网络控制消息，并通知受控的家庭区域网络装置。
在步骤860，每个受控装置接收SIP通知，确认SIP通知，并处理控制消息。例如，控制消息可以使得能源消耗装置如微电网管理器所指示的那样减去负荷，从而减少家庭区域网络的能源消耗。该装置然后发布具有新能量消耗的SIP消息，这可以经由来自存在服务器的SIP通知消息以类似的方式路由到微电网管理器。在步骤870，微电网管理器接收并处理来自存在服务器的SIP通知。例如，微电网管理器确定控制家庭区域网络的新能量消耗，并重新计算微电网的当前电气状态。可以迭代地重复步骤820、830...870直到由公用设施操作员解除微电网为止。
本发明的实现方式提供了许多优点，包括：将由家庭区域网络（例如）提供的配置、监视和能力扩展到外部应用；对客户的场所处的分布式能源和能源消耗装置提供实时和分散的监视和控制，从而即使在大规模停电期间仍向客户持续提供服务，并提高微电网的可靠性和持续性；最大化本地能源的使用，以满足本地能量需求，从而减少潜在的环境负面影响；提高通信标准以使得能够进行分散的微电网管理；通过使用充分证明的、高执行并且低延迟的通信协议来支持少量至大量的家庭区域网络装置；以及通过分散的微电网管理使得能够在影响配电网的非计划的事件期间更快地恢复服务。
在示例性实现方式中，本发明在计划的停电期间向公用设施操作员的客户提供持续的电服务。例如，在公用设施操作员计划对主馈线执行可能对附近的服务产生影响的维修的情况下，公用设施操作员可以使用配置引擎（例如，配置引擎102）识别如何可以通过若干个微电网的配置来全部或部分地保持服务。例如，公用设施操作员可以检查来自配置引擎的配置信息（例如，配置信息136），以建立创建微电网的切换方案。另外，公用设施操作员可以通过分布式监视控制和数据获取（D-SCADA）系统来检查控制，或者启动对切换方案的自动执行，从而隔离识别的电袋（electrical pocket）以创建微电网。另外，公用设施操作员可以使得分散的微电网管理系统（例如微电网管理器104）能够管理微电网。另外，公用设施操作员可以（通过例如微电网监视和可视化装置）监视微电网的状态和健康状况。
在实施例中，在公用设施操作员通过分散的微电网管理系统（微电网管理器）启用微电网管理后，微电网管理器计算当前微电网状态。微电网管理器监视微电网中的能源和能源消耗装置，并周期地调节生成的电力和能量消耗（例如，断开/接通、增加/减少等）。在完成计划的维修的情况下，使用集中式高级配电管理系统的调度员通过微电网管理器停用微电网的控制，并将微电网重新连接到电网的其余部分。
在示例性实现方式中，本发明在非计划的停电期间保持和/或恢复服务。例如，风暴、灾难、或非计划的事件可能在各个位置形成停电。负责受影响的电网和客户的公用设施操作员必须迅速恢复服务。为此，除了提高由配电和停电管理系统提供的高级功能之外，公用设施操作员还使用配置引擎识别配电网的可以被隔离并被配置为微电网的部分。公用设施操作员然后可以隔离所识别的微电网。
在实现中，微电网初始可以是被激励的或去激励的（即，被供电和未被供电）。在被隔离的情况下，公用设施操作员使得微电网管理系统能够监视并控制关联的电袋。对于激励的微电网，关联的微电网管理器开始控制可用的分布式能源和家庭区域网络可控负载，从而确保微电网的持续性和可靠性以及电力质量。对于去激励的微电网，关联的微电网管理器可以启动微电网的黑启动（blackstart）（即，自未被供电状态开始）。为此，微电网管理器将分布式能源可用的场所隔离，并向能源发送信号以开始发电。在具有能源的每个场所是可实现的情况下，微电网管理器一次一个地连接邻近场所，从而确保断开场所中的全部可控和不需要的负荷的连接。在连接了微电网中的全部场所并且基于可用能源产生的生成电力已经使可控负载上线的情况下，微电网管理器切换到正常操作模式，持续监视微电网电气状态，并根据需要控制可用的分布式能源和能源消耗装置。
在示例性实现中，本发明通过微电网监视和可视化来监视微电网。即，当公用设施操作员已经配置配电网以将配电网与电网的其余部分隔离时，可以通知属于微电网的公用设施操作员、操作员的雇员及其客户。例如，微电网监视和可视化使得客户能够通过移动装置、家庭能源管理系统或公用设施入口将微电网的当前状态可视化，这显示如下信息：总能量需求；总发电量；总储备；以及/或者图形地示出电压质量的微电网的地形图。另外，可以向能源（例如，能源310）的所有者或操作者显示以下信息：当前电力输出、当前估计储备、以及由微电网管理系统向能源发出的消息。另外，可以向能源消耗装置（例如，能源消耗装置315）的所有者或操作者显示以下信息：当前间隔使用、负载调节信号、以及由微电网管理系统向各个家庭区域网络装置发出的控制。从而，在这样的情况下，微电网监视和可视化向公用设施操作员及其客户通知微电网的状态，从而他们可以根据微电网的当前发电能力和储备来调节能量消耗。
在实施例中，诸如解决方案集成商（Solution Integrator）的服务供应商可以提供以执行本文中描述的处理。在该情况下，服务供应商可以为一个或更多个客户制造、维修、部署、支持执行本发明的处理步骤的计算机基础架构等。这些客户例如可以是使用技术的任何商业机构。从而，服务供应商可以在定购和/或支付协议下接收来自客户的支付，并且/或者服务供应商可以从向一个或更多个第三方出售广告内容而接收支付。
对本发明的各个实施例的描述是示意性的，而不是旨在穷举或限制所公开的实施例。在不偏离所描述的实施例的范围和主旨的情况下，本领域技术人员容易想到多个修改和变化。本文中使用的术语被选择以最佳地解释实施例的原理、实际应用或在市场中发现的技术上的技术改进，或者使得本领域的其它技术人员能够理解本文中公开的实施例。

Claims (19)

1.一种用于配置在计算机基础架构中实现的微电网的方法，包括：
通过计算机装置确定包括能源的配电网中的一个或更多个场所；
通过计算机装置确定包括微电网的配电网的配置，所述微电网包括一个或更多个场所；以及
通过计算机装置将所述微电网与所述配电网电隔离。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述一个或更多个场所包括将所述能源和能源消耗装置通信链接的家庭区域网络；以及
确定所述一个或更多个场所包括经由所述家庭区域网络从所述能源和所述能源消耗装置接收信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其中基于从所述能源和所述能源消耗装置接收到的信息、历史信息和预测信息来确定所述配电网的配置。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述家庭区域网络使用会话发起协议（SIP）消息进行通信。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括：
向对应于所述微电网的存在服务器注册；以及
订阅由所述能源和能源消耗装置发布的消息。
6.根据权利要求2所述的方法，其中所述家庭区域网络使用消息队列遥测传输（MQTT）消息进行通信。
7.根据权利要求1所述的方法，其中将所述微电网电隔离包括使得所述配电网中的切换元件将所述微电网与所述配电网断开连接。
8.根据权利要求1所述的方法，其中服务供应商进行所述计算机基础架构的制造、维护、部署和支持中的至少之一。
9.根据权利要求1所述的方法，其中由服务供应商基于订阅、广告和/或支付来提供权利要求1的步骤。
10.一种用于配置微电网的系统，包括：
计算系统，包括经由信息网络通信地链接到配电网的一个或更多个计算装置，
其中所述一个或更多个计算装置：
经由所述信息网络从所述配电网中的装置接收当前状况信息；
基于所述当前状况信息确定配电网中的用于包括在微电网中的一个或更多个场所；以及
控制所述配电网中的切换元件，以将所述一个或更多个场所与所述配电网电隔离。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述一个或更多个场所包括家庭区域网络，所述家庭区域网络将所述装置中的一个或更多个通信链接到所述信息网络。
12.根据权利要求11所述的系统，其中确定用于包括在微电网中的一个或更多个场所包括基于当前状况信息、历史信息和预测信息确定对所述配电网的近期状况的预测。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述装置使用会话发起协议（SIP）消息进行通信。
14.根据权利要求12所述的系统，其中所述一个或更多个计算装置包括微电网管理器，所述微电网管理器向对应于所述微电网的存在服务器注册，并订阅由所述微电网中的所述装置中的一个或更多个发布的消息。
15.根据权利要求12所述的系统，其中所述装置利用消息队列遥测传输（MQTT）消息进行通信。
16.一种用于配置配电网中的微电网的计算机系统，所述系统包括：
一个或更多个处理器、一个或更多个计算机可读贮存器和一个或更多个计算机可读有形存储装置；
存储在所述一个或更多个存储装置中的至少一个上的程序指令，用于经由所述一个或更多个贮存器中的至少一个被所述一个或更多个处理器中的至少一个执行，以从配电网的场所中的多个家庭区域网络接收当前状况信息；
存储在所述一个或更多个存储装置中的至少一个上的程序指令，用于经由所述一个或更多个贮存器中的至少一个被所述一个或更多个处理器中的至少一个执行，以确定所述配电网的配置信息，所述配置信息提供包括微电网的所述配电网的拓扑，其中所述微电网为包括所述场所中的一个或更多个的所述配电网的电隔离部分；
存储在所述一个或多个存储装置中的至少一个上的程序指令，用于经由所述一个或更多个贮存器中的至少一个被所述一个或更多个处理器中的至少一个执行，以基于所述配置信息控制所述配电网中的切换元件；
存储在所述一个或更多个存储装置中的至少一个上的程序指令，用于经由所述一个或更多个贮存器中的至少一个被所述一个或更多个处理器中的至少一个执行，以与所述微电网中的所述家庭区域网络中的一个或更多个中的能源和能源消耗装置交换信息；以及
存储在所述一个或更多个存储装置中的至少一个上的程序指令，用于经由所述一个或更多个贮存器中的至少一个被所述一个或更多个处理器中的至少一个执行，以控制所述能源与所述能源消耗装置之间的电力流。
17.根据权利要求16所述的计算机系统，其中确定所述配电网的配置信息包括基于当前状况信息、历史信息和预测信息确定对所述配电网的近期状况的预测。
18.根据权利要求16所述的计算机系统，其中与所述微电网中的能源和所述家庭区域网络中的一个或更多个中的能源消耗装置交换信息包括：
向与所述微电网中的所述家庭区域网络中的一个或更多个对应的SIP注册机构注册；以及
订阅一个或更多个家庭区域网络中的所述能源和所述能源消耗装置的SIP消息。
19.一种对用于配置配电网中的微电网的系统进行部署的方法，包括：
提供计算机基础架构，能够操作用于：
向对应于微电网的存在服务器注册的装置进行订阅；
接收在由所述装置经由所述存在服务器发布的消息中的当前状况信息；
确定在所述微电网内生成的总电力是否将超过所述微电网内需要的电力；以及
经由所述存在服务器向所述装置中的一个或更多个装置发送控制消息，使得所述一个或更多个装置基于所述确定来修改由所述一个或更多个装置提供或消耗的电力。
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