CN104798279A - 储能系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一储能系统(1)，其同时被用于在非本地和本地电源电网中执行控制和系统任务，并涉及一种运行此能源提供系统的方法。储能系统(1)包括至少一个能量储蓄模块(11)，一个能量存储系统(SK)和一个系统输出(L)。其中，储能系统(1)至少连接到一个非本地电源电网(5)，以用于在非本地电源电网(5)中执行收到的非本地控制和系统任务(NLRS)，并连接到一个或多个本地电源电网(61,62)，以用于在本地电源电网(61,62)中执行接收的本地控制系统任务(LRS)，并且它适用于通过至少一个接口(12a,12b,12c)连接到通讯网络(3)，并适用于通过通讯网络3接收至少非本地控制和系统任务(NLRS)，并包括一个控制器(13)，其根据本地和非本地控制系统任务(LRS,NLRS)同时对于所有的连接的电源电网(5,61,62)执行控制任务(SL,SG)，控制任务用于向连接的电源电网(5,61,62)接收(EN)和提供(EP)能量。其中，控制器13用于仅在能量存储系统(SK)和/或系统输出(L)部分(SKL，LI)的范围内控制(SG)非本地控制和系统任务(NLRS)，其未被要求用于本地控制和系统任务(LRS)。本发明提供了一种有效的储能系统，其可以允许改善本地网络质量并同时提供非本地的正能量和负能量。

Description

储能系统

技术领域

本发明涉及一种储能系统，用于同时实现本地与非本地供电网络的控制与系统任务，也涉及一种方法，用于运行这样的一个储能系统。

背景技术

用于运行供电网络的电力是由多种且不同类型的供电站供给的。鉴于大部分的供电站如核电站、煤火力发电站、瓦斯火力发电站，风力涡轮机，沼气发电厂及太阳能发电厂，都只是将电力供应给非本地供电网络的供电设备。举例说明，非本地供电网络为分配及传输网络，如在德国由Amprion运行的50赫兹供电运输网络。此类传输网络为欧洲大范围同步网络的一部分。在它们的容量内，如单纯的发电机一般，前述提及的供电站不能从网络吸收任何额外的电力并将其储存备用。另一方面，蓄电系统可以被用来从供电网络收集或释放能源。举例说明，蓄电系统为中央蓄电系统，如蓄能电站，或者分散式蓄电系统，如电池储存设备或者调速轮电力储存部件。蓄能电站蓄能电站为大型不受天气变化影响的蓄电系统，一般来说，总是处于可用状态。通常的中央蓄电系统是为了大储量设计的。由于可用的储量上限，该类系统被用于为非本地供电网络储存保留电力。总的来说，基于蓄能电站的体积，它们可能拥有100MW或更多的储量上限。然而在大部分情况下，发电机被设计为在合适的时间以合适的效率满负荷运作并且能够利用到蓄能电站的全部储量。该种运行方法并没有被适用于稳定或改善拥有与蓄能电站相比微不足道的用电需求的小型当地供电网络的质量。

中央蓄电设备目前正在为增加一种网络稳定非本地保留电力任务的操作员运行方法的建设过程中。然而，该等设备由于计划的程度已无法实现任何本地化任务。由于他们内在输出、储量上限以及年代之间的关系。然而蓄电设备，原则上来说，并不十分适合此等存在多个日负载循环及因温度影响、系统失败及运行错误而逐步降格的应用场景。由于它们较高的火力和化学风险，附加的蓄电设备从环保及安全意义上说代表环境和/或水污染的高度复合

通常来说，分布式蓄电系统为了稳定的本地用电需求而优化，并且不是被设计及认证用于分发保留电力以支持非本地供电网络。目前并没有一个能将分布式蓄电系统组成一个系统并且被同时本地化及非本地化运行的内部联系网络。

因此需要使一种有效的蓄电系统变得可用，使其可同时改善本地电网质量及非本地供电网络安全，并且该蓄电协同可充分有效的被同事用于上述两项目的。

发明内容

本发明的目标是提供一种有效的储能系统，其可以同时改进本地电网质量及简化非本地电网的安全工作。

本技术方案为一种拥有至少一个能量储存模块、一个储存设施以及电厂电能用以接受或供给店里给连接该蓄电系统的供电网络的蓄电系统。该蓄电系统至少被提供了一个非本地供电网络用以补偿收到的非本地供电网络的非本地控制与系统任务，并且为了一个连接与一个或多个本地供电网络以在本地供电网络执行收到的本地化控制及系统任务或系统的，且被用以通过至少一个界面与交流网络的连接并通过交流网络至少收取本地化控制及系统任务。并且构成一个被配置用于为所有已连接网络同步的根据本地化或非本地化控制与系统任务控制从/向连接的供电网络接受和供给店里控制原件，其控制原件被用于仅在部分系统储量范围和/或系统输出下控制非本地化控制及系统任务，其不需要任何本地化控制及系统任务。

通过使用这种蓄电系统作为一个分布式中间蓄电系统以突出相关的与本地或非本地供电网络的连接，本地网络的质量可以通过在线本地化控制及系统任务改进，与此同时，为供电网络规则向非本地供电网络提供正向电力(被输进网络)或负向电力(从网络接受)，以起到完成非本地化控制及系统任务的目的。通过同步完成本地化与非本地化任务，并且通过以合适的方式同步控制所有连接的供电网络，能够同步且有效的满足连接的本地及非本地供电网络的要求。除此之外，系统储量及系统输出可以根据本地化及非本地化要求(高效的蓄电系统)而被有效的利用，从而可以帮助节省资源。鉴于蓄电系统即可以直接连接到非本地供电网络或连接到每一个或更多本地供电网络，或者蓄电系统可以通过连接本地供电网络间接的连接非本地供电网络，假定该本地供电网络是非本地供电网络的一部分，比如该本地供电网络连接到非本地供电网络。本地化控制与系统任务包括保证所需本地电压，通过控制振幅及电压信号位度、为可能激活的大功率用户或激活的当前峰值而对本地输出进行的保留以及本本地过量电力数量敏感的进行功率补偿。非本地化控制与系统任务包括预留特等及二等规则输出。规则输出(以及保留输出)保证在供电网络内发生不可预见的事件时对电力用户以正好其要求的电力输出进行电力供应。为达到这个目标，供电站的输出应有能力生产可在短时间内调节的保留电力输出，或可使用能被迅速启动的蓄电系统，如本发明所述的蓄电系统。特等规则输出被用于补偿输出能力与输出需求物理上的不平衡，以起到回复线路频率稳定目的。二等保留功率目的在于恢复输出能力与输出需求发生变化后物理上的不平衡，与特等保留功率相反的是，只有特定的控制区域，包括与其他控制区域的电力交换，在考虑范围内。进一步的非本地控制与系任务包括预留蓄电系统用以支持一次黑启动，输出峰值的常规储存以及对在非本地供电网络的传送输出增加的功率补偿。进一步的本地和/或非本地供电网络的本地化或非本地化控制及系统任务为在结合现有电力供应者及反作用功率管理后预留冗余(失效保全运行)的电力供应

鉴于，非本地供电网络指向一个在延伸至如整个国度或跨国度的很大区域的一个供电网络，并且在该等区域内执行非本地化控制与系统任务。非本地供电网络为，例如(公用供电网络的)传输或分配网络。以德国公用供电网络为例，其由四个传输网络和多个分配网络组成。以其中传输网络为例，由网络运营商Amprion,50Hertz,Tennet以及TransnetzEnBW运营。这四个传输网络组成了德国的Netzregelverbund(控制德国电力的公司)。在其他国家，合适的传输网络有其他网络运营商运行。在传输网络中，供电网络的频率被维持在一个稳定的值(频率控制)。在欧洲由相关的在独立的国家的传输网络组成的超大范围同步网络，必须被作为一个非本地供电网络来考虑，其只有保留功率的标准正在被定义。非本地化控制及系统任务在相关的传输网络被运行。基于本专利的本地供电网络为完成了上述本地化控制及系统任务的供电系统。本地供电网络通常在空间上有很强的限制，如一个运行在一个建筑物或多个建筑物内部的设施或网络上内部运行的供电系统。

词语“接受”应被理解为代表任何类型的数据被传输至蓄电系统的行为。此类传输可以而通过交流网络发生，为此蓄电系统组成一个或多个相应的界面。然而，数据可以通过一个信息载体在以相应的磁盘驱动器(如CD-ROM)或磁盘界面从其他蓄电站的界面接收(如通过一个USB数据棒)可选择的方案为，数据也可以通过直接在相应的用户界面(显示器及键盘)输入进行接收。被接收的数据，可以是本地化的和/或非本地化控制和系统任务。

在一个实施例中，该蓄电系统连接至一个非本地供电网络以及一个或多个本地供电网络。本地化及非本地化控制及系统任务在相应的连接上的供电网络中被分别执行。在另一个实施例中，蓄电系统是唯一连接至一个或多个本地供电网络，其中至少有一个连接至非本地供电网络。在该情况下本地化控制及系统任务在相应的本地供电网络中被执行，同时非本地控制控制及系统任务通过连接非本地网络的本地供电网络在非本地供电网络执行。在通常的运行状态下，如，发生一个或多个供电网络故障，为保证安全，一个蓄电系统也可以被完全的从非本地网络断开。该等断开可以，举例来说，收到时间限制。同样措施也可以适用于本地供电网络。

本发明所涉及的蓄电系统也可以是任何合适的在非本地网络通过预留的基于其储存能力及界限的特等或二等规则输出，不仅能够运行本地化控制与系统任务而且能够运行非本地化控制与系统任务的蓄电系统。合适的蓄电系统包括本地(非中央)压缩空气蓄电池或者氢蓄电池与燃料电池、电池系统及动能蓄电池，如飞速轮蓄电池。因此，蓄电系统可以仅包含一个单独的蓄电模块或者多个蓄电模块。一个蓄电模块的含义为起作用的可以从蓄电系统供应或接受电力的单元。在一个实施例中，蓄电模块包含一个或多个飞速轮蓄电单元用以可逆的在蓄电系统中储存电能。该储存是可逆的，因为以储存转动能量形式储存的电力可以从飞速轮蓄电系统中根据需要取出并且以电力形式从蓄电站向供电网络供应，并且可以反向将电力从供电网络中机械的以转动能量的形式储存在飞速轮蓄电系统中。飞速轮蓄电系统拥有的优势是，他们可以在很短的响应时间内非常便捷的接收及供应大量电能并且准确地将电能供应给用户和将其储存为机械能量。飞速轮蓄电池的潜在火灾危险很低，如由更大的电池规模组成的蓄电系统或者带有氢燃料的氢蓄电池，可燃的氢气会成为安全隐患。尽管相对的，非易燃气体可以在空气压缩库被用于储存能量，压缩贮气柜由于其内的高压气体，无论如何存在着潜在的爆炸危害。如果被用于蓄电系统，飞速轮蓄电系统因而表现了一种对于环境而言比其他储存技术更为安全能量储存技术，并且适用于任何数量的日负载循环需求。能量储存指的是负向能量储存时，即指当从供电网络收集电能并将其以机械转动能量的形式储存在飞速轮蓄电单元内。相应的，能量储存指的是正向能量储存时，即指当通过将飞速轮(或转轮)减速而将能量从储存在飞速轮蓄电单元的机械转动能量供给给供电网络。鉴于飞速轮蓄电单元在数毫秒内提供能量的性能正如其将特定的能量在数分钟内提供的优势一样。

能量储存站可以被模块化以一个或多个蓄电模块制造，每个模块拥有一个或多个飞速轮蓄电系统。由于模块化设计，蓄电系统的储量以及可用功率可根据实际需要和选择显著的扩展。在多于一个蓄电模块的本地蓄电系统的模块化设计中，这些模块通过一个常见的混合点进行连接，作为通过合适的组件组成蓄电系统的供电网络实体。在一个实施例中，蓄电系统包含多个蓄电模块，其中每个蓄电模块包含一个模块控制单元用以执行本地或非本地控制和系统任务通过相应的与单独蓄电模块的数据连接指派的任务。模块控制单元可以通过类似于蓄电系统控制单元的方式实现，由于其功能限制于蓄电模块，也可以以更简单并且拥有一个小型或没有数据储存的方式实现。本地蓄电系统与非本地供电网络的连接以及与每一个或更多本地供电网络的连接可以被有该领域技术的人员以合适的方式进行设置，同时该等连接被设计为该等供电网络(本地或非本地)可以独立的从蓄电系统获得电力供应或者将电力从供电网络取走。

控制单元在蓄电系统中指定一个组件用以控制蓄电系统，如设置必要的运行条件以及运行参数并根据一个包括必要的运行条件作为随时间变化的运行计划以控制蓄电系统。运行计划是至少基于包括或可以包括非本地控制以及系统任务的本地控制以及系统任务。更多的，控制单元可以适当的回应在本地供电网络中的条件变更，并且以提供或接收电力或在发生故障时重新提升本地供电网络的质量来增加或保持一致的本地供电网络质量。来自于外部系统的本地或非本地的控制和系统任务可以在该情况下通过交流网络被传播到蓄电系统并从而被蓄电系统接收。外部系统在此指，举例说明，本地供电网络的控制系统为了本地控制及系统任务和/或非本地供电网络控制系统，一个为本地和/或非本地的控制和系统任务服务的上位的内部连接控制或本地测量点。可选的，外部系统可以是象征由本地和/或非本地供电网络运行者从蓄电系统接收的指令。指令根据蓄电系统的本地和/或非本地控制和系统任务而接收。在本地供电网络的控制和系统任务之外，控制单元可以为非本地供电网络从外部(非本地)控制单元接受命令、指令及其他并与运行本地控制和系统任务一样运行这些命令和指令。此处运行代表控制单元为与其连接的供电网络根据当前本地和非本地控制和系统任务控制蓄电系统。因此，外部(非本地)控制单元为非本地供电网络管理有关保留功率的要求，并且可以以非本地控制和系统任务的形式通过交流网络在一定空闲蓄电系统负载范围(无需本地控制和系统任务)内向蓄电系统请求该等要求。进一步的外部系统，蓄电系统可以接收非本地控制和系统任务，如，一个功率支持内部连接或通过在一定运行时间内根据对应的支付效率供给或供应电力的功率交换。进一步的外部多样化非本地控制及系统任务为，例如对反作用功率，峰值负载补偿，或者由非本地供电网络发出的本地储存要求。

在此，通过交流网络，控制单元通过被含有至少一个界面的蓄电系统连接至外部控制单元。交流网络可以被设置在一个合适的状态。例如，交流网络是一个无线电为基础的网络，一个手机网络，一个高可用连接网络或者一个根据IECG建立的网络。可选的，交流网络可以被设置为无限电话网络或者计算机网络(如因特网)。交流网络也可以包含多于一种网络(次级交流网络)。在一个实施例中，蓄电系统包含针对交流网络中的次级交流网络的多个界面，一旦发生连接中断，它被设计为可以通过在显存交流网络中的可选次级交流网络重新连接。由于交流网络中现存的多个次级交流网络，整个交流网络故障的风险被显著降低，由于在交流网络类型故障的情况下，可选的其他类型的网络仍然可用于控制单元未被干扰的交流。冗余的交流网络允许通过可选次级交流网络接收一个非本地控制和系统任务可能的重要升级。由此，可能的次级交流网络为无线电为基础，电缆为基础或者当前基础的交流网络，如通过移动网络，因特网，标准电话网络或者供电网络的电缆数据连接。

在一个实施例中，蓄电系统被用于周期性的通过交流网络传输测试型号并且接受相应的信号反馈，对反馈信号的接收确认与交流网络的连接存续。例如，该测试信号被称为用以验证交流连接存续的数据握手。为实现此，控制单元通过交流网络向连接的外部系统发出一个数据包并作为答复收回一个相应的数据包(反馈)。控制单元记录传输与接收反馈并将其储存在合适的数据载体中，如，一个服务器。可选的，作为上述描述的数据握手也可以由一个外部系统通过交流网络启动。在该情况下，其决定了任何时候交流网络对于控制单元是否可用于接收非本地控制及系统任务。在该情况下，一次交流干扰由于缺少拥有对应延续最后一次控制和系统任务信息的非本地控制和系统任务升级无法成为误解，因此，在进一步的实施例中，蓄电系统被用于与交流网络无存续连接的情况以在相应的本地供电网络独立实施本地控制和系统任务。在交流被打断的情况下，另一个控制和系统任务可能会变得必要。因此，本地控制单元在交流被打断时被限制于本地控制和系统任务。拥有中央控制单元的本地控制和系统任务的表现在交流被打断的情况下具有优势，因为在与外部系统交流出现故障后，控制单元不在收到任何非本地供电网络关于当前状态的反馈。如果控制单元简单的执行当前手头的任务，不再接收进一步的反馈，这在特殊情况下甚至可能会导致供电网络由于过载而故障。因此，在该与外部系统交流存在错误的事件中，只运行本地控制与系统任务，在蓄电系统被要求并且在必要情况下通过他们自身的测量单元可以监控这些本地任务可行性时，是具有优势的。如果必要，本地任务可以通过更换任务记忆体而被在线启动。由于对于非本地供电网络的要求同时取决于本发明在供电站其他用户或储存系统的部分，这对于非本地供电网络来说是不可能的，只能对一个外部控制单元进行总体观察。

在一个实施例中，根据本发明所述的多个蓄电系统可以在同一非本地供电网络或者在对应的不同的本地供电网络的不同位置被移除。空间位置上的不同允许电力在大型区域或国度内分配，因此非本地供电网络可以在本地实现。反之，由大型发电厂供应的电力，如不得不传输很长距离供应给在非本地供电网络的用户。在地理上分布式设置的蓄电系统，至少一部分电力需求可以通过更近的非本地供电网络供给给用户。

在一个实施例中，所述储能系统包括一个或多个测量装置，用于在各连接的局域电源网格测量一个或多个相关的数据，并且控制器适用于控制所述储能系统进行局域控制和基于所测量的相关数据完成局域电源网格的系统任务。所述测量装置可以在局域电源网格集成或设置在局域电源网格的一个或多个位置。测量装置也可安排在所述储能系统和局域电源网格之间的连接点。在本发明中的测量单位是，例如，探测测量作为连接的局域电源网格的相关数据线路频率和线路电压。进一步测量变量，例如，作为时间功能的电压曲线、相位角、中性点、线频率、线电流和其他变量。熟练的技术人员可以在本发明的范围内选择测量或测量探针的适当单位，并将其排列在适当的位置上。例如，如果所希望的线频率是50Hz和对测定装置检测到线路频率降低，基于当前测量线频率(测量出的有关的数据)和控制器中的反应顺序，控制器自动输送能量到局域电源网格(局域控制和系统任务)，直到线路频率再次达到所需的值。进一步的例子包括测量局域系统的相位角，以在局域电源网格过多或过低负载消耗时提供适当的无功率补偿或电压测量，从而维持电压质量。对于其它的控制和系统任务，其它相应的反应序列被存储在所述局域控制器。

在进一步的实施例中，储能系统，通过一个或多个控制器连接到一个或多个局域电源网格和非局域电源网格，其中，所述控制器被配置为调节连接的电源网格和储能系统之间的能量流动。如果局域和非局域电源网格只连接到储能系统的连接点，储能系统供给的能量将只被送入具有用于更大能量需求的电源网格。然而，以这种方式，根据任务的分配进行特定的局域和非局域调节将不再可能。当前储能系统通常通过一个开关连接到单个电源网格。这里，能量流的上述控制将被省略，并且该开关仅需要在电源出现故障时被打开。然而，在本发明中，装有能量或该能量可从这些电源网格中获取，由于储能系统在本发明的背景中必须同时提供一个以上的分离电源网格。调节装置控制能量以控制器规定的方式流动到连接的网络。在一个优选的实施方案中，调节装置被进一步安排为在需要的情况下断开一个或多个从储能系统到所连接的电源网格。如果所连接的电源网格中一个出现故障时，调节装置立即某些情况下在几毫秒内从储能系统分开该电源网格，以使其他系统保持工作的。否则，在某些情况下会发生短路或过载情况。在进一步的实施方案，调节装置包括用于此目的的调节箱，至少一个控制元件和一个或多个断路器，这是由控制元件控制的，其数量取决于连接到调节装置的电源网格数量。其中，调节箱经由数据线直接或通过调节装置连接到控制器，其中，所述控制器可调节功能的配置数据传送到控制元件。

在进一步的实施方案中，储能系统包括一个任务存储器，用于存储所接收的控制器访问的非局域和局域控制和系统任务，从而根据所述非局域和局域控制或系统任务控制储能系统。任务存储器可以是在储能系统中一个适当的数据存储器。它可以被设计为控制器的一部分或者作为单独的存储器。在这两种情况下，控制器经由数据连接连到任务存储器上，使得它可在任何时间访问任务存储器，读出所存储的非局域和局域控制和系统任务，并根据这些任务控制所述储能系统。在本发明的范围内，熟练的技术人员可以配置控制器的电路访问任务存储器，以适当的方式激活储能系统的能量存储模块。关于非局域和局域控制及系统任务的指令可以存储在任务存储器中，例如，如规则“y日ZZ小时开始从非局域电源网格存储xx千瓦时”。在其它例子中，存储任务的指令可能是：“今天ZZ时开始提供每小时XX千瓦到局域电源网格。”本领域熟练的技术人员可以以适当的方式选择的本发明的范围之内特定数据格式的指示。在任务存储器的指令(或任务)可以，例如，涉及的备用电源或电压或电流的稳定化。所述指令(或任务)从而可以能够保存有或没有时间基准。，没有任何时间基准的指令(或任务)，例如，读“根据指定的曲线传输50赫兹的行频偏差对应的备用电源”。

在一个实施例中，储能系统包括一个测试单元，用于在将它们存储在任务存储器之前验证所接收的非局域局域控制和系统任务的合理性和起源，只在出现积极的测试结果时，存储到任务存储器。这可以防止未经授权的访问到设备核心，即，到控制器。这有助于储能系统对外的操作安全和确保能源供应。如果所接收到的非局域局域控制和系统任务，例如，根是所接收的数据包的一部分，并且可以通过测试单元相应地读出，并与原预期的数据结构进行比较。在此，根可以，例如，可作为散列值发送，测试单元可与该散列值进行比较得出有效的非局域局域控制和系统任务允许的数据源。如果有效的散列值与接收到的散列值相同的，根被验证是可接受的。非局域和局域系统任务也可以发送加密的，由此解密密钥相关的起源有特征。如果非局域和局域控制系统任务可以解密密钥解密，该解密密钥是所接收的数据的根的特性。例如，所接收的数据的合理性可以通过以下事实验证，局域和非局域控制和系统任务，并不代表超过该设备贮藏容量和储能系统设备动力或包括在数据格式方面的无效数据的任何任务。其中，真实性检查可以包括，例如，校验计算，数据检查和/或与随后成功解密的数据加密。在一个优选的实施例中，测试单元适用于出现消极的检查结果时发出报警信号到控制器的，并且控制器适用于在报警信号后从所连接的电源网格断开储能系统。因此，若发生以未知来源或可疑内容的控制和系统任务的形式未经授权尝试访问储能系统，该储能系统通过关闭由从系统断开以达到一个安全状态。响应于报警信号和功率分离时，控制器可以尝试建立经由通信网络的连接，以接收新的非局域和/或局域控制和系统任务的来源和正确的内容。

在进一步的实施例中，控制器设计为检测和评估储能系统的操作数据，并经由通信网络发送一个信令协议包括操作数据，使得至少可以考虑接收的非局域控制和系统任务的运转数据。例如，储能系统的操作的数据显示可用的系统容量和系统输出与(目前)自由非局域容量(即非局域控制和系统任务不需要的容量)与非局域任务的局域储能系统中可用的(目前)自由非局域输出(非局域控制和系统任务不需要的系统输出)以及计划在未来的局域控制和系统任务。其中，操作数据可以通过控制器本身测量，或者控制器经由对应的数据线从传送的运行的传感器接收运转数据。以这种方式收集的运转数据，根据存储在控制器中的控制器计划进行评估，例如，通过适当的软件程序，并经由上面描述的接口作为操作数据以预定的格式发送。传输的时钟脉冲是，例如，1赫兹或更低。控制器检测，例如，能量模块存储器状态的实际值或各个飞轮储能系统的存储器状态，所连接的电源网格(如电压和电流)的使用状态，并计算这些数据，以执行局域的非局域适当的区域控制和系统任务。报告协议可以，例如，不仅包括操作数据，而且包括以诸如识别数字和可能的话以储能系统设立的地理坐标位置等形式的特性设计。其中，该报告规约有一个适用于要求的外部机构来接收和处理的数据格式。所发送的运行数据，包括可被外部控制器接收到以及据此计划的自由系统存储容量的实际和计划数据信息，最后相应系统特定非局域控制和系统任务被输送回到储能系统。在储能系统连接多个局域储能系统，带有有多个游离的容量和自由输出，将不同于取决于整体容量和各个储能系统的整体输出和局域电源网格任务的单个储能系统，中央控制器可以非常灵活迅速启动容量横向供给非局域电源网格或通过相应的指令(提交非局域控制和系统任务)使能量从非局域电源网格的能源到各自的储能系统的局域控制器。在此，外部控制器甚至可以局域分配不同的任务给不同设计的储能系统的控制器。例如，外部控制器可以使得在靠近更大服务器以及位置为外部控制器所知的储能系统控制器输入(发出)能量进入非局域电源网格，通过相应提交的控制和系统任务来支持该消费支持靠近服务器的非局域电源网格。在相同的非局域电源网格(或另一非局域电源网格)中，外部控制器可以提交控制和系统任务，使能量从非局域电源网格流入与上述储能系统在地理上遥远的其它储能系统。从而，外部控制器可以经由对应单独调整提交根据放置在不同地理位置上的各种储能系统的区域情况灵活调整为到各自的控制器分配相应的非局域控制和系统任务。

在进一步的实施例中，控制器配置成优先于非局域电源网格的非局域控制和系统任务提供局域控制和系统任务控制各储能系统。若只有单个储能系统，空闲容量是足以满足正常条件下完成非局域控制和系统任务，或保留用于局域控制和系统任务的额外容量不足以在特殊情况下作为一个潜在储备解决网络问。在这方面，在局域控制和系统任务的优先级是基于有限的系统存储容量和系统输出。然而，如果一个以上的储能系统被连接到非局域电源网格，在非局域电源网格对备用电源的需求也可以由其他储能系统满足，因为，由此，一个足够空闲的系统存储容量和系统输出可投入使用，无需忽视或者甚至忽略局域控制和系统任务，以换取在局域控制和系统任务。在系统网络中20个局域系统每个生产1.6兆瓦对应32兆瓦时。局域保留如1每兆瓦时。这导致非局域任务12兆瓦时的可用容量。其中，同时为提供进一步的电源将不得不额外考虑和，如果必要的话，可纳入考虑。

在一个实施例中，储能系统包括一个或多个天气传感器，用于测量局域的气候条件，并且控制器根据天气情况被用来控制储能系统的运行组件。运行组件是，例如，辅助设备如冷冻机，真空设备等。这些运行组件受到天气影响。当外面温度高，例如，一个冷却单元必须比在外部气温低时以更多动力运行。如果储能模块本身为运行组件提供能量，必须考虑规划未来的非局域和局域控制和系统任务时加以考虑。较高的外界温度会改变在连接的电源网格的任务可用的系统存储容量和系统电源。在这方面，测量气象数据能够更好地预测，从而更有效地利用储能系统的。

在进一步的实施例中，储能系统的目的是与其他用于根据在非局域化供电电网的非局域化控制或系统任务或根据区域控制和系统任务，调节网络达到共同控制的其他储能系统形成调节网络，配备该能量储存系统与其它储能系统进行沟通，进行集中控制。这里的一个调节网络是几个储能系统的结合，对在非局域电源网格需要共享反应。通过这些接口，储能系统接收电流需求报告，以便将在控制器的任务存储可以一直保持更新，控制器可及时对非局域局域电源网格的需求在任何时候及时反应，进行释放能量到局域能量蓄能器或从局域能量蓄能器手机能量。在一个优选的实施例中，调节网络的目的是当黑启动支持优先于各连接的局域供电电网的局域控制和系统任务事，提供用于非局域化电源网格的黑启动支持。黑启动通常是一个能源供应商的启动，例如，一个电站或储能，如果断电后是独立于供电电网实现的。黑启动能力意味着从关闭状态或者从一个能量储存发送独立于供电电网启动的供应商的能力。这对于非局域供电电网的每单位面积综合故障采取非局域电源网格重新投入运行非常重要。黑启动能源站或储能系统的能量可以被用来启动非黑启动能力的发电站或储能系统。例如，热电站在其自身可以提供电或热功率之前需要大量的电能。如果一个燃煤或核电站是根据本发明的具有足够的输出带有有一个或多个黑启动能力的局域储能系统，电源系统的总体系统和储能系统还可以在此实现黑启动能力。

在进一步的实施例中，储能系统用于在局域或区域性影响数据的基础上使用，与其它储能系统形成调节网络，并为它提供额外的或修改的主要局域控制和系统任务。局域或地区影响数据意味着，例如，影响能量送入电源网格的环境数据，如风速、太阳强度和日照时间或温度；进一步影响数据可能来自于可再生能源系统的局域传送数据。基于这样的影响的数据，所产生的能量总量，例如在能源系统使用可再生能源如风力发电或太阳能发电厂，也可以在短时间内进行评估。如果局域环境数据(影响数据)相对于前者的预测变化，如更多或更少的能量实际上可送入来自这样的能源系统的局域或非局域电源网格。因此，根据本发明的区域网络也可以存储任何多余的能量和在稍后的时间将它们发送到局域或非局域电源网格。如果向局域电源网格输送，例如，从风力发电或太阳能电站这类能源系统发出，如果从影响数据预见这些能源的系统将提供小于计划的能源，各局域储能系统连接到局域供电电网可向局域供电电网缺少的能量。在此的一个调节网络是几个储能系统连接对一个或多个局域电源网格需要共享反应。用于特定局域控制和系统任务的能量经非局域电源网格也可以在不同的地理位置的储能系统调节网络中移动。例如，如果一个储能系统要求所连接的局域电源网格的能量输送从它的能量积蓄器模块到该局域电源网格，并且如果该储能系统不具备所需的能量，它存储在其存储器模块中，它也可以从放置在不同位置因为储能系统的可用能量太低没有这种需要连接到同一个局域电源网格的其它储能系统接收能量。根据调节网络的发明，储能系统经由非局域电源网格都相互连接。仅当非局域电源网格发生故障时，将不再是这种情况。在这种情况下，影响此故障的所有能量储存系统代表原本自足的储能系统供应局域电源网格。根据本发明，能量从一个储能系统到另一个局域储能系统的能量传递，根据本发明所特别预期的，当发送储能系统的目的是在其局域控制和系统任务的范围要很快从局域电源网格占用能量，例如用于风力发电厂或太阳能电站。方案中，所述储能系统提供了用于与其它储能系统上的局域或区域性影响的数据的基础上，以形成调节网络，并为它提供额外的或修改的主局域控制和系统任务区域控制和系统的任务。局域或地区影响数据的手段，例如，环境数据影响的能量要送入的电源网格，如风速，太阳强度和日照时间或温度；进一步影响数据可能来自于可再生能源系统的局域饲料的数据。基于这样的影响的数据，所产生的能量的量，例如在能源系统的使用可再生能源如风力发电或太阳能发电厂，也可以在短时间内进行评估。如果局域环境数据(数据的影响)变化相比，前者的预测，如多或更少的能量实际上可送入从这样的能源系统的局域或非局域电源网格。因此，根据本发明的区域网络还可以存储任何多余的能量的量和它们反馈到局域或非局域电源网格在稍后的时间。如果局域电源网格馈送，例如，从这样的能源系统，风力发电或太阳能电站，如果它是从影响数据预见，这些能源的系统将提供小于计划，各个局域储能系统连接到能量局域供电电网可向局域供电电网缺少能量。这里一个调节网络是几个储能系统的共享反应在一个或多个局域电源网格需要的连接。能量用于经由非局域电源网格的特定局域控制和系统的任务，也可以在不同的地理位置移动到这个调节网络的储能系统。如果，例如，一个储能系统需要的能量进料从它的能量积蓄器模块及其关连的局域电源网格到这个局域电源网格并且如果该储能系统不具备所需的能量这个存储在其存储器模块，它也可以从放置在不同的位置没有这种其它储能系统需要被连接到同一个局域电源网格的储能系统与太低可用能量的任何其它储能系统接收这个能量。根据一个调节网络的本发明的储能系统的所有经由非局域电源网格彼此连接。仅当非局域电源网格发生故障将此不再是这种情况。在这种情况下，影响此故障的所有能量储存系统代表原始自足的储能系统的局域电源网格的供电。从一个储能系统根据本发明，以根据本发明的另一个局域储能系统的能量传递可以特异性期望时发射储能系统的目的是要占用能量很快从局域电源网格，例如用于风力发电厂或太阳能电站，在其局域控制和系统任务的范围。

在进一步的实施例中，由于非局域指令通过通讯网络接收，储能系统用于引导调节网络。所接收的非局域指令，例如，存储在储能系统的任务存储器经由通信网络来提供指导，并以各调节单元作为主要控制器转发到其它储能系统的控制器。这定义了完全控制任务，使得所涉及的所有能量储存系统被定义为控制和系统任务关系，从而能够有效地网络中工作。在一个优选的实施例中，如果负责控制的储能系统负责控制出现故障，管理调节网络的通信网络上出现层级结构传输，储能系统还旨在根据层级接管调节网络的控制。因此，该网络还具有明确的任务分配，在主要控制器故障时，网络中的相应下一个控制器进行接管。这种层次结构是也如存储在调节网络的储能系统的控制器任务存储器。

此外，本发明涉及一种运行储能系统的方法，根据本发明连接到一个非局域电源网格来执行非局域化控制和系统任务，和/或一个或多个局域电源电用于执行局域控制和与系统任务，其系统存储容量和系统输出带有一个或多个能量存储模块，用于接收和从/向所连接电源网格供应能量，包括以下步骤：

-接收连接局域控制和系统任务在所连接的局域电源网格中执行，

-在一部分系统能量的情况下，和/或提供用于使电源网格或系统局域化的储能系统，根据通过控制器接收到的局域控制和系统任务，控制接收或供应能量给局域电源网格或从局域电源网供应能量，

-通过至少一个接口连接到储能系统的通信网络，接收连接非局域控制和系统任务在所连接的非局域电源网格中执行，

-根据在储能系统的系统存储容量和/或系统输出的局域控制和系统任务不需要的范围内，接收非局域化控制和系统任务,同时控制接收和从或到非局域电源网格供应能量。

在一个实施例中，该储能系统，是连接到一个非局域电源网格和一个或多个局域电源网格。在此，在相应连接的电源网格中的局域和非局域控制和系统任务是分别执行的。在进一步的实施例中，储能系统仅连接到一个或多个局域电源网格，至少其中之一连接到非局域电源网格。在这种情况下，局域控制和系统任务在各自的局域电源网格分别执行，而非局域化控制和系统的任务是通过所连接的连接到非局域电源网格的局域电源网格执行的。在某些操作状态，例如，在一个或多个电源网格故障的情况下，储能系统也可从非局域电源完全断开网络连接。此断开可能，例如，是有限的时间。同样也可以使用于局域供电电网(S)。

术语“接收”可以理解为任何类型的将数据传输到储能系统的活动。可以经由通讯网络获得这种传输：然而还可以从数据载体接收数据，该数据载体从相应的数据载体驱动器(例如，光驱)或经由数据载体接口(例如，USB闪存盘)读取数据。可选择的，经由一个合适的用户接口通过直接输入也可以接收数据。例如，接收到的数据是局域的和/或非局域控制系统任务。在操作数据的范围内，可以将该局域控制系统任务需要和不需要的系统存储量和/或系统输出传输到中央控制单元。在一个试验例中，储能系统的控制受到经由接口的控制系统任务以及存储在任务存储器中非局域控制系统任务的方式所影响，该储能系统的控制读取自相应的控制器，并尽可能地实施。该接收到的数据可以在通讯网络或其他上面传输。

在另一个实施例中，该方法还包括以下步骤：

-在每一个储能系统中一个或更多的相关数据的测量，该储能系统通过储能系统的一个或更多的测量单元连接于电源网格，以及

-基于相关测量数据通过控制器，对该局域电源网络中局域控制系统任务的储能系统的控制。

在另一个实施例中，该方法包括以下步骤：

-将接收到的非局域和局域控制系统任务存储在一储能系统的任务存储器中，以防积极的检测结果，

-该控制器访问存储在非局域和局域控制系统任务的任务存储器中的数据，以控制储能系统，

-根据存储在任务存储器中的非局域和局域控制系统任务，通过控制器优先控制局域控制系统任务的储能系统，以及

-通过测试单元发出警报信号给控制器，以防消极测验结果，于是控制器导致了储能系统从连接的电源网格上断开。

在另一个实施例中，该方法包括以下步骤：

-经由通讯网络，定期发射测试信号通过储能系统，

-接收相应的反馈信号，并且接收向通讯网络确认现存连接的反馈信号，

-通过储能系统，为电源网格独占实施局域控制系统任务，以防有不存在的通讯网络。

更好的是，该储能系统适于金钩存在的可选分通讯网络重建连接，该可选分通讯网络存在在通讯网络中，以防连接中断。为了获得这一结果，该储能系统在该通讯网络中包括几个连接通讯网络的接口。在普通的操作中，该操作带有正在连接的通讯网络，所有连接的电源网格由此在控制活动中得到重视。此处，术语“普通操作”是指带有非局域电源网格的储能系统的操作，该电源网格在很大程度上能够获得并且十分稳定。

在另一个实施例中，该方法还包括以下步骤：

-形成一带有其他储能系统的储能系统调节网络，根据非局域电源网格中的非局域控制系统任务，或者根据局域控制系统任务，该调节网络用于联合控制，该用于通讯的储能系统用于执行共同控制，该储能系统带有其他储能系统。

例如，由于在非局域电源网格中的相应操作数据和当前的需求，能够发生该控制网络的形成。有些储能系统可能由于他们现在或综合的调节网络的操作数据而失败，例如，由于容量太低或缺乏黑启动能力。例如，首选的非局域控制系统任务是，由于连接于非局域电源网格的更大的导体，在非局域电源网格的有限区域内为非局域电源网络准备大量能量。另一个优选的非局域控制系统任务的例子是用于支持黑启动的调节网络。

可能发生用于调节网络的单个储能系统使用的原因，例如，是由于其在一个或更多的局域电源网格中的相应操作数据和当先需求。一些储能系统可能由于他们现在或综合的调节网络的操作数据而失败，例如，由于容量太低或不合适的地理位置(太高的输电损耗)。在任务存储器中可能存储其他的或者可选的优先控制系统任务，以便于这些任务能够根据有条件或无条件的优先级而添加到预先存储和编写的任务中，例如，通过在数据集中设定相应的标记。在此，该任务历史为协议目的而维持。能够跳过可选的从属任务，因为它们的的适用性被其他任务的优先级而抹去。

附图说明

下图中将展现发明的这些和其他方面。在图中，

图1：示出了根据本发明的储能系统的示例性实施例；

图2：示出了根据本发明的一操作储能系统的方法的示例性实施例；

图3：示出了在通讯网络干扰通讯的情况下，根据本发明的方法的示例性实施例；

图4：示出了该储能系统的响应的示例性实施例，以接收具有可疑七点和/或内容的控制系统任务；

图5：示出了一调节网络的示例性实施例，根据本发明，该调节网络由若干储能系统构成；

图6：示出了一根据本发明的方法的示例性实施例，以防非局域电源网格的失败；

图7：示出了带有一调节盒的调节单元的示例性实施例。

具体实施方式

图1示出了一根据本发明的储能系统1的示例性实施例。在本实施例中，该储能系统1具有三个带有两个飞轮储能系统单元14的储能模块11，每一个飞轮储能系统都用于每个储能模块11的能量可逆存储。此处示出的该实施例仅是示例性的。每一个储能系统1的储能模块11的数量取决于所需的具体应用，并且能够因此广泛改变。也可以使用仅带有单个储能模块11的储能系统1。在有图的示例中，该储能模块11经由一共同连接点8连接，其结果是可总计它们的模块容量和模块输出，作为控制系统任务NLRS,LRS的储能系统1的储能容量SK和系统输出L。在仅具有单个储能模块11的储能系统1中，该共同连接点8也可以被遗漏。同样的，在一储能模块11中的飞轮储能系统单元14的数量也可以从储能模块11改变为储能模块11以及从储能系统1改变为储能系统1。在每一个储能模块11中较多数量的飞轮储能系统单元14有利于增加储能系统1的储能容量SK和系统输出L。该储能容量SK和系统输出L用于接收En并向一个或多个连接于储能系统1的电源网络提供Ep。因此，此处示出的储能系统1连接于非局域电源网格5，用于执行所接收的在非局域电源网格5中的非局域控制系统任务NLRS，两个局域电源网格61，62用于执行在相应局域电源网格61，62中的局域控制系统任务LRS。此处的储能系统1还包括三个接口12a,12b,12c，它通过这种方法连接于通讯网络3.在该实施例中，该通讯网络3包括三个分通讯网络31，32，33，例如，该分通讯网络被设计为一绳制的、无线的和受电力控制的分通讯网络31，32，33。相应地，该三个接口12a,12b,12c每一个都负责建立在通讯网络3中每一个分通讯网络31，32，33的连接。该储能系统还包括一个第四接口，在数据之上其他媒介或数据渠道能够接收到该第四接口，例如存储在光驱或USD存储器上的局域控制系统任务。在通讯网络3上，非局域控制系统任务NLRS至少被传输到储能系统1并且由相同的EG接收。在其他实施例中，经由通讯网络3通过储能系统1能够接收EL局域控制系统任务LRS。该储能系统1的控制单元13控制SL,SG，接收到的En，并且根据局域或非局域控制系统任务LRS,NLR将Ep能力从连接的电源网络5,61,62递送，或递送到连接的电源网络5,61,62，该局域或非局域控制系统任务LRS,NLR同时用于连接的电源网络5,61,62。此处，只有在系统容量SK和/或系统能源L的部分SKg,Lg的情况下，才能通过控制单元13执行该非局域控制系统任务NLR，局域控制系统任务LRS不需要系统容量SK和/或系统能源L的部分SKg,Lg。在这个实施例中，每一个单个储能模块11都包括模块控制单元11a,11b，11c，用于单个储能模块11以及它们内部控制的操作。该储能模块11在此由局域控制单元13联合控制，该局域控制单元13带有经由相应数据链接7指导单个模块控制单元执行控制系统任务的控制单元13，以及为了飞轮储能系统14而将指令转变为相应机器参数的模块控制单元。可选的是，在没有控制单元13以及在所有功能都由控制单元13实现的情况下都可以完成该模块控制单元11a,11b，11c。由于局域控制单元13告诉单个储能模块11通过减速从飞轮储能单元14释放了多少能量，或通过加速飞轮储能单元14增加了多少能量，该控制收到了影响。为了确保能够按照需要获得该能量的聚集或释放，该模块控制单元11a,11b，11c随即控制了飞轮储能系统14的驱动发动机，以便减缓或加快单个的飞轮储能系统14。在这个实施例中，经由共同连接点8将储能模块11连接到储能系统1的控制单元16.这个控制单元16将两个局域电源网格61,62和非局域电源网格5连接到储能系统1，同时，控制单元16将连接点8的的能量EF流分化为单独的能量流EFg，EFl到电源网格5,61,62，该电源网格5,61,62经由单独的重担链接到控制单元19。此外，该控制单元16用于将一个或多个连接的电源网格5,61,62从储能系统1上分开，例如，从控制单元13相应一合适的断开信号。图8详细地示出了控制单元16的一可能实施例。为了一储能系统1，该控制单元包括至少一个断路器，该储能系统只连接于一连接于非局域电源网格5的局域电源网格。在这种情况下，没有必要分离能量流EFl和EFg，因为能量EF的整个能量流都流进了局域电源网格。储能系统1进一步包括一个或多个测量单元，用于相应地测量一个或多个相关数据RD(虚线箭头)，以及附属的局域和非局域电源网格5,61,62。为了局域控制系统任务LRS，在该局域电源网格61,62中，该控制单元11基于测量的相关数据RD执行储能系统1的控制SL。同样的可适用于非局域电源网格5。根据由此得到的相关数据RD以及在储能系统1中可得到的相关数据RD，在评估了相关数据RD并将其与预期的局域和非局域控制系统任务LRS,NLRS相比较之后，该控制单元13能以专注和灵活的方式，控制在这些局域和非局域电源网格5,61,62中的局域和非局域控制系统任务LRS,NLRS的局域储能系统1，以控制电力质量。为了执行控制系统任务，该储能系统1进一步包括一任务存储器18，该任务存储器18存储了S接收到的局域和非局域控制系统任务NLRS,LRS，以及根据局域和非局域控制系统任务NLRS,LRS，为了控制储能系统1，该任务存储器18通过控制单元13存取Z。然而，在接收到的局域和非局域控制系统任务LRS,NLRS被存储S在任务存储器18中前，一测试单元19为了合理性和起源的目的，检查PR该接收到的局域和非局域控制系统任务NLRS,LRS。如果已查清起源，并且如果接收到的控制系统任务提供了有意义的任务和/或能够在系统容量和系统电力L方面被储能系统1实现，那么该测试单元19将会发送一积极的PP测试结果PE到任务存储器18，以便于这一存储器存储S该接收的和测试的局域和非局域控制系统任务NLRS,LRS。该控制单元13可以定期地存取Z该任务存储器18，例如在毫秒的范围内，或者在每一次S之后，以探测任何新的局域和/或非局域控制系统任务。在消极的NP测试结果PE的情况下，该测试单元19发送一报警信号AS到该控制单元13，由此该控制单元13经由给控制单元16的合适指令，将储能系统1从连接的电源网格5,61,62上断开。此处，可以直接发送该警报信号或经由数据连接通过任务存储器18发送到控制单元13。通过任务存储器18的传输的优势是任务存储器18在没有由测试单元19发送的其他信号的条件下，开始发现消极的NP测试结果PE，并且积极地拒绝在相应中测试到的消极的局域和非局域控制系统任务NLRS,LRS的存储。在这一实施例中，该控制单元13通过周期性地发送测试信号TS，进一步检查存在的与通讯网络的连接，一旦接收到该测试信号TS后，经由通讯网络3会接收到一个相应的反馈信号RS。接收该反馈信号RS确认了该存在的与通讯网络3的连接。该测试信号TS和反馈信号RS也叫做所谓的数码握手，其中一方发送数据包，另一方收到后有特点地回答。在收到响应后，为发送方明确的测试该通讯连接的存在。或者，该数码握手也可以由外部系统发起，并且由储能系统1以响应的反馈信号RS回答。该控制单元13可以适用于沿着分通讯网络31，32,33中的一个的中断连接，以在通讯网络3内部的一可选分通讯网络31，32,33上重建该连接。随着经由通讯网络3建立连接，该控制单元13在消息日志MP中，通过其自身发送预先操作和估计的储能系统1的操作数据BD，该消息日志MP经由通讯网络3包括这些操作数据BD，以便于该操作数据BD被认为至少用于非局域控制系统任务NLRS。至少利用了操作数据的消息日志中的数据考量被一外部控制单元2所影响，根据本发明，该外部控制单元2为了连接的储能系统1,1',1”负责非局域控制系统任务的产生，并且，负责经由通讯网络3传送到这一储能系统1,1',1”。

例如，在图1中示出的储能系统1的实施例还包括一个或多个气象传感器17，以测量当地气候情况WB，基于气候情况WB利用了向控制操作元件提供的控制单元13。操作元件是指储能模块11的所有元件，例如辅助单位，比如说冷却装置，真空装置等等。这样的操作元件被气候情况WB所影响。例如，当外部温度高时，冷却单元的操作肯定比较低的外部气温时使用更多的电力。如果储能模块11向操作该操作元件自身提供电力，在计划将来的非局域和局域控制系统任务NLRS,LRS时必须考虑这一点。更高的外部温度将会降低在电源网格5,61,62中的任务的可用系统存储容量SK和系统输出L。在这一方面，测量气象数据能够更好地预期，并且因此更有效地使用储能系统1。

图2示出了根据本发明1的一操作储能系统的方法的示例性实施例。储能系统1经由通讯网络3，例如，从一合适的外部控制单元2接收EG,EL非局域和/或局域的控制系统任务NLRS,LRS。也能够可选的或额外的通过其他数据渠道从储能系统1接收该局域控制系统任务。在接收到的局域和非局域控制系统任务LRS,NLRS的基础上，该控制单元13检查在储能系统1的系统存储容量SK和系统电力L中接收到的局域和非局域控制系统任务的可行性。如果能够执行局域的控制系统任务，可以通过在连接的电源网格61中的一优先控制SL，利用一所需的局域系统容量SKL和局域系统电力LI执行。该非局域控制系统任务能够在系统存储容量SKL和局域系统电力LI的范围内检查他们总体的可行性。如果大体上不可能执行，因为接收到的非局域控制系统任务超过了储能系统1的范围，该控制单元13经由通讯网络3发送一相应的错误信号，并且封闭这些非局域控制系统任务，以便能够再次执行。由于执行了局域控制系统任务，非局域控制系统任务只能获得非局域系统容量SKg和系统电力Lg，局域控制系统任务不需要该局域系统容量SKg和系统电力Lg。原则上，即使非局域控制系统任务NORS能够由储能系统1执行，现在检查这些任务是否能够真正地在自由得非局域容量SKg和自由的非局域输出Lg中执行。如果该检查显示，现在不可能执行非局域控制系统任务NLRS，这些任务就会被搁置，不由控制单元13执行，并且，例如，相应地示踪在任务存储器18中。如果检查显示，现在可以执行非局域控制系统任务NLRS，该控制单元7M控制SG该储能系统1，以便于非局域控制系统任务NLRS能够在相连的非局域电源网格5中满足(执行)。为了获得这一结果，该调节单元16经由一个合适的数据连接13从控制单元13接收到了合适的指令，控制并分流能量流EF进入能量流EFg到非局域电源网格5/从非局域电源网格5控制并分流能量流EF进入能量流EFg，以及控制并分流能量流EFl到局域电源网格61/从局域电源网格61控制并分流能量流EFl。

图3示出了在通讯网络3被干扰连接的情况下，根据本发明的方法的示例性实施例。在通讯连接期间，经由通讯网络3传输非局域控制系统任务NLRS到储能系统1，并被EC接收；它们随后被存储在任务存储器18中，正如图1所示。如果局域控制单元13存取这一任务存储器18，也会检测储能系统是否仍然连接于通讯网络3。如果检查显示，例如通过上述数码握手，利用将测试信号TS传输到通讯网络3，并且受到了反馈信号RS(RS＝"J")而建立(“J”)了通讯网络3，储能系统2将会优先地为相连的局域电源网格61(在此处所示的实施例中，只连接了一个局域电源网格)执行SL该局域控制系统任务LRS，并且在自由的费局域容量SKg和自由的非局域输出Lg的情况下，非局域电源网格5的非局域控制系统任务也会被执行SG。如果通讯连接的检测是消极的(RS＝"N")，只有局域控制系统任务LRS是专有的，因为执行了局域电源网格61。在后来的时间里通讯连接的周期性连接会导致检查再次是积极的(RS＝"J")，以便于储能系统1在可用的容量和输出SK SKG,L,Lg,Ll的范围内再次并行执行了局域和非局域控制系统任务LRS,NLRS。

图4为回应储能系统1接收不确定来源和/或不确定内容的局域和/或非局域控制和系统任务LRS，NLRS的实施例。此处，局域和非局域控制系统任务LRS,NLRS通过储能系统一个或多个接口12a,12b,12c,12d被EG，EL接收并转给测试单元19。接收到的EL，EG测试PR非局域和局域控制系统任务NLRS,LRS的可信性和来源产生。为达到这个目的，测试单元19包括一个合适测试路径程序，其自动适用于每个接收到的局域或非局域控制系统任务LRS,NLRS。如果测试结果PP是积极的PE(PE＝PP)，接收到的EL，EG局域和非局控制系统任务NLRS,LRS被储存在储能系统1的任务存储器中。例如，被要求储存在控制系统任务的S可以被测试单元恰当的指出(例如，系列片段和其他标记)。此情况下，任务存储器18只存储这些被由此指出的控制系统任务。相反的，测试单元19也可以只传送那些被积极向任务存储器18测试PP的控制系统任务。此情况下，鉴于被消极测试的控制系统任务没有被测试单元传输，控制系统任务还未被标记或指出，因此，任务存储器无法预计检测的试结果PE。在进一步的另一个实例中，例如，测试单元可以在缓冲区递交被测试的在测试单元19中控制系统任务，并向任务存储器18发送积极的PP测试控制系统任务数据列表，在此上面的任务存储器18自动的从缓冲区下载积极PP测试的控制系统任务并将它们存储在任务存储器18中。控制器13可以得到Z被储存在任务存储器18中德局域和非局域控制系统任务，使用数据用于执行连接。被存储的局域控制系统任务将同步执行，但主要在非局域和局域系统任务之前。其一直可以同时执行任务如果控制系统任务可以在能量存储系统和系统输出的范围内执行。如果不是这样，局域控制任务被优先执行。相反，如果测试结果PE是消极的(PE＝N)，测试单元19向控制器13发出警告信号AS，由此控制器13开始从连接的电源网格5,61,62将储能系统1断开TR。该断开的完成通过调节单元16和电源网格5,61,62之间的垂直虚线图表显示

图5为根据本发明含有多个储能系统1,1'的调节网络的实施例。此带有控制器13,13',13”的储能系统1,1',1'是用于形成含有其他储能系统的调节网络4，根据非局域电源网格5中的非局域控制系统任务NLRs或根据外部指示在一个或多个局域电源网格61,62中的本地控制系统任务RRS，其作为调节网络4适用于或欲用于普通控制GS。在本实施例中，储能系统1,1'形成调节网络4，随着将储能系统1,1'被连接到局域电源网格61,62和非局域电源网格5。储能系统1''并不是调节网络4的一部分，其实被连接到非局域电源网格5和局域电源网格63，并根据图1显示进行运作。调节网络4中的储能系统1,1协同调节网络4的个别储能系统1,1'被用于和欲用于直接通讯DK，以至完成普通控制GS。直接通讯DK可以通过通讯网络3产生。在局域网4中，储能系统1,1'也可以执行额外或变化的优先局域控制系统任务作为控制系统任务RRS在局域电源网格61,62中执行。此实施例表示，调节网络4的储能系统1,1'直接通过通讯网络3进行通讯来执行非局域调节系统任务NLRs和/或局域控制系统任务RRS。相反，储能系统1,1'可以从外部(例如从外部控制器2)通过通讯网络3接收指示而形成控制网络4。由此，储能系统1,1'的控制器13,13'阶层H可以被接收用来指引调节网络4和接收指示形成调节网络4。根据阶层H一旦负责控制13的储能系统1的控制器失败，储能系统1'的控制器unit 13'随着阶层H可以控制调节网络4

图6为根据非局域电源网格5在失败5A的情况下的一个可效仿的具体实施例。在此实施例中，一个调节网络4由多个储能系统1在先产生，其用于自力启动支持SU当非局域电源网格5失败连接5。储能系统1不断地检查非局域电源网格5是否产生。例如：通过合适的调节单元16。如果检查显示非局域电源网格5存在(5A＝N)，储能系统将继续在正常的工作模式下运作(如图1显示)以至储能系统1根据局域和非局域控制和系统任务LRS，NLR由SSL，SG控制。如果检查显示非局域电源网格连接失败(5A＝J)，非局域电源网格5的自力启动支持单元SU将被优先分配局域控制和系统任务LRS(通过虚线箭头指向局域电源网格61显示)。在进给频率一起进行相应同步时或之后，调节网络4中的局域储能系统将执行自力启动用于非局域电源网格5。一旦自力启动被成功的执行，局域控制和系统任务LRS被优先执行

图7为调节单元16实施例，在实例中的调节单元16与局域电源网格61和非局域电源网格5连接。若有必要，为了调节单元16可以调节在已连接的电源网格5,61和储能系统1和断开的一个或多个连接的电源网格间的能量流EF。即，在实例中来自储能系统1的局域电源网格61和/或非局域电源网格5，调节单元12根据该实例包括一个调节盒9，其有一个控制元素9-1和分开的断路器9-2用于每个连接的电源网格5,61。局域控制器13通过数据连接31和被连接到调节盒9的控制元素9-1，并向调节盒9传送合适的调节作用KD结构数据，即，在实例中的控制盒9-1用于控制能量流。根据调节作用KD的数据结构，控制元素9-1控制能量流EF从连接点8向连接的电源网格5,61的外溢形成能量流EFl用于局域电源网格61和能量流EFg用于非局域电源网格5。在此实施例中，当能量只通过样本被灌入连接的电源网格5,61，能量流EF的分配就会被显示。同样的，调节盒9被配置控制来自一个连接的电源网格5,61和其他连接的电源网格61中的能量流。其中，根据两个能量流的尺寸，不是储能系统1的过度消极能量被储存就是储能系统1中过度积极能量被提供。在案例中，储能系统1不能被明确显示，但是通过相应部件13,15,16被象征性的显示。调节盒9同时收到来自相应检测单元15连接的电源网格5,61的相应数据RD。由此，根据所述的相关数据RD，控制元素9-1通过相应数据RD的标准和网络门槛值来自现存的两个连接的电源网格5,61，该标准和网络门槛值在控制元素9-1中被提交。如果连接中的电源网格5,61的任何一个由于网络失败不再可得，电源网格5,61的失败详情会在相应的被传送到控制元素9-1的相关数据BD中自我显示。由上，控制元素9-1自动向个别断路器9-2发送相适应的断开指示(虚线箭头)用于储能系统1从连接的电源网格5,61断开。由上，断路器9-2从储能系统1断开与之前连接的电源网格5,61。其中，连接的电源网格在几毫秒内被断开。如果只有一个电源网格被断开，储能系统1继续为其他仍连接的电源网格准备。最终，断路或超载情况可以在电源网格发生时被有效的阻止。该实施例显示此连接的电源网格61，一个连接的非局域电源网格5只是两个连接的电源网格的样本。在其他的例子中，调节单元16，特别是调节盒9也可以被连接到超过两个以上的电源网格。两个或更多地连接的电源网格每个可以是局域电源网格，至少其中的一个局域电源网格被连接到非局域电源网格来执行非局域控制系统任务。实施例只是显示目前发明的例子，可能会由于限制而不被理解。另一实施例可根据个人在艺术能力被考虑，其被包括在现有的发明中。

附图标记列表

1    发明所述的储能系统

1′,1″     发明所述的其他储能系统

11             储能系统的储能模块

11a,11b,11c      单个储能模块的控制器模块

12a,12b,12c  用于通讯网络的储能系统的接口

12d      其他数据载体的储能系统接口

13        储能系统的控制器

14      飞轮储能系统

15      储能系统的测量器

16      用于连接储能系统和电源网格的调节单元

17    气象传感器

18      储能系统的任务存储

19      测试单元

2    外部控制器

3    通讯网络

31  捆绑式分通讯网络

32      无线电连接分通讯网络

33      现连分通讯网络

4    多个储能系统的调节网络

5   非局域电源网格

5A      非局域电源网格连接失败

61,62,63   局域电源网格

7           数据连接

8         连接点

9       调节盒

9-1         控制 元素

9-2         断路器

AS          警告信号

BD      局域储能系统的数据操作

DK         调节网络中储能系统的直接通讯

EF          能量流

EFG           非局域电源网格的能量流

EFL          局域电源网格的能量流

EC          从事非局域控制和系统任务

EL       从事局域控制和系统任务

En           通过储能系统从电源网格中消耗能量(提供消极能源)

Ep       通过储能系统从电源网格中发出能量(提供积极能源)

H        在调节网络或局域网络中的分级控制

HS    通讯连接的存在检查

KD     调节功能的数据结构

L      储能系统的输出系统(完全输出)

Lg       非局域控制和系统任务的输出系统(非局域输出)

Ll       适用于局域控制和系统任务的输出系统(局域输出)

LRS       局域控制和系统任务

MP    信息日志

NP     消极测试结果

NB     正常运作

NLRS   非局域控制和控制任务

PP     积极测试结果

PE     测试结果

PR    检测收到的NLRS,LRS

RD    局域电源网格的相关数据

RRS   地域控制和系统任务

RS    对测试信号的回传信号

S  储存收到的NLRS,LRS

SG    非局域控制和系统任务的单独局域储能系统的控制

SK    储能系统的能源存储系统(完全能源)

SKg   非局域控制和系统任务的能源储存系统(非本地能源)

SKl    适用于局域控制和系统任务的能源储存系统(本地能源)

SL     对于局域控制和系统任务的单独局域储能系统的控制

SL-A   对于局域控制和系统任务的单独局域储能系统的唯一控制

SU      单元的自力启动

TR     将储能系统从连接的电源网格断开

TS      测试信号

WB     气象条件

Z    任务存储的主要控制器。

Claims (15)

1.一种储能系统(1)，含有至少一储能模块(11)、一系统存储量(SK)和系统输出(L)，系统输出用于与储能系统(1)连接的电源电网(5,61,62)中提供(Ep)/接收(En)能量，其中，储能系统(1)至少与一个非本地电源电网(5)连接，用于执行在非本地电源电网(5)中的接收的，非本地的控制和系统任务(NLRs)，并用于连接一个或多个本地电源电网(61，62)，用于执行在本地电源电网(61，62)中的接收的本地的控制系统任务(LRs)，并适用于通过至少一个接口(12a,12b,12c)连接通讯网络(3)，并通过通讯网络(3)接收至少一个非本地控制和系统任务(NLRS)，并包含一个控制器(13)，该控制器同时根据用于连接所有电源电网(5,61,62)的本地和非本地控制和系统任务(LRS,NLRS)，执行向连接的电源电网接收(En)和提供(Ep)能源的控制任务(SL,SG)，其中，控制器(13)只是在系统存储量(SK)和/或系统输出(L)部分的范围内，控制(SG)非本地的控制和系统任务(NLRS)，其未被本地的控制和系统任务所需要(LRS)。

2.根据权利要求1所述的储能系统(1)，其特征在于，所述储能模块(11)包括一个或多个飞轮储能系统(14)，用于在所述储能系统中可逆的能量储存。

3.根据权利要求1或2所述的储能系统(1)，其特征在于，所述储能系统(1)包括多个储能模块(11)，每个储能模块(11)包括一个控制器模块(11a,11b,11c)，用于在本地和非本地控制和系统任务(LRS,NLRS)背景下由控制器(13)通过各自的数据连接(7)执行分配给单个储能模块(11)的任务。

4.根据前述权利要求中任一项所述的储能系统(1)，其特征在于，所述储能系统(1)用于形成一个调节网络(4)，带有其它的储能系统(1')以作为调节网络(4)，用于根据在非本地电源电网(5)中的非本地控制和系统任务(NLRS)，或根据在一个或多个本地电源电网(61,62)中的区域控制和系统任务(RRS)进行公共控制(GS)，并且其特征在于，所述储能系统(1)用于执行与其它的储能系统(1')进行通信的公共控制(GS)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的储能系统(1)，其特征在于，所述储能系统(1)包括一个或多个测量模块(15)，用于测量一个或多个在连接的本地电源电网(61,62)中的相关数据(RD)，并且所述控制器(11)基于测量的相关数据(RD)，控制储能系统(1)，用于所述本地电源电网(61,62)中的本地控制和系统任务(LRS)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的储能系统(1)，其特征在于，所述储能系统(1)与一个或多个本地电源电网(61,62)和非本地电源电网(5)连接，并具有控制器(16)，控制器适用于在连接的电源电网(5,61,62)和所述储能系统(1)之间控制能量流(EF,EFg,EFI)，优选的，如果有必要所述控制器(16)也用于从储能系统(1)断开一个或多个连接的电源电网(5,61,62)

7.根据前述权利要求中任一项所述的储能系统(1)，其特征在于，所述储能系统(1)通过通讯网络(3)定期地发出测试信号(TS)，并接收相应的返回信号(RS)，以确认同通讯网络(3)的连接。

8.根据权利要求7所述的储能系统(1)，其特征在于，所述储能系统(1)包括几个接口(12a,12b,12c)，接入在通讯网络(3)中的分通讯网络(31,32,33)，并在中断连接的情况下，通过在现存的通讯网络(3)中的一个备选的分通讯网络(31,32,33)恢复连接。

9.根据权利要求7或8所述的储能系统(1)，其特征在于，所述储能系统(1)在用于本地控制和系统任务(LRS)的独占实施(SL-A)的不存在的与通讯网络(3)的连接期间，用于各自的本地电源电网(61,62)。

10.根据前述权利要求中任一项所述的储能系统(1)，其特征在于，所述储能系统(1)包括一个任务存储器(18)，用于存储收到的非本地和本地的控制和系统任务(NLRS,LRS)，其由控制器(13)访问，用于根据非本地和本地控制的系统任务(NLRS,LRS)控制所述储能系统(1)。

11.根据权利要求10所述的储能系统(1)，其特征在于，所述储能系统(1)包括一个测试单元(19)，用于在于在任务存储器(18)中保存之前(S)检验(PR)接收的非本地和本地控制和系统任务(NLRS,LRS)的可信性和来源，并只在积极(PP)的测试结果(PE)的情况下在任务存储器(18)中存储(S)。

12.根据权利要求11所述的储能系统(1)，其特征在于，所述测试单元(19)在消极(NP)的测试结果(PE)中向控制器(13)发出一个告警信号(AS)，并且所述控制器(13)根据告警信号(AS)从连接的电源电网(5,61,62)中断开(TR)所述储能系统(1)。

13.根据前述权利要求中任一项所述的储能系统(1)，其特征在于，所述控制器(13)用于探测和评估所述储能系统(1)中运行中的数据(BD)，并发出信息日志(MP)，所述信息日志包括通过通讯网络(3)的运行数据(BD)，以至于至少运行数据(BD)被接收，用于考虑非本地控制和系统任务(NLRS)。

14.一种方法，用于运行储能系统(1)，所述储能系统连接一个非本地电源电网(5)，以执行非本地控制和系统任务(NLRS)，和/或连接一个或多个本地电源电网(61,62)，以执行本地控制和系统任务(LRS)，并具有一个系统存储能量(SK)和一系统输出(L)，根据权利要求1，系统输出具有一个或多个储能模块(11)，用于从连接的电源电网(5,61,62)接收(En)和提供(Ep)能量，步骤包括：

接收(EL)本地控制和系统任务(LRS)，用于在连接的本地电源电网(61,62)中执行,

根据收到的本地控制和系统任务(LRS)，通过控制器(13)控制(SL)从本地电源电网(61,62)中接收(En)和提供(Ep)的能量，由于部分(SKL，LI)的一部分用于系统存储能量(SK)的本地电源电网(61,62)和/或储能系统(1)的系统输出(L)，

接收(EC)至少非本地的控制和系统任务(NLRS)，用于至少通过储能系统(1)和通讯网络(3)连接的一个接口(12a,12b,12c)，在连接的非本地电源电网(61,62)中执行，以及

根据部分(SKL，LI)的范围内收到的非本地控制和系统任务(NLRS)，同时由非本地电源电网(5)控制(SG)接收(En)的和提供(Ep)的能量，该部分未被系统存储能量(SK)的本地控制和系统(LRS)和/或储能系统(1)的系统输出(L)所要求。

15.根据权利要求14所述的方法，，进一步包括以下步骤：

通过所述测试单元(19)检查(PR)收到的(EL,EG)非本地和本地控制系统任务(NLRS,LRS)的可信性和来源，

在积极(PP)的测试结果(PE)情况下，保存在储能系统(1)中任务存储器(18)收到的(EL,EG)非本地和本地控制和系统任务(NLRS,LRS)，

本地控制器(11)将接入储存在任务存储器(18)中的非本地和本地控制系统任务(NLRS,LRS)，以控制(SG,SL)储能系统(1)，

根据储存在任务存储器(18)中的非本地和本地控制和系统任务(NLRS,LRS)，通过控制系统(11)优先控制(SL)所述储能系统(1)，用于本地的控制和系统任务(LRS)，以及，

在消极(NP)的测试结果(PE)情况下，由测试单元(19)向控制器(13)发出告警信号(AS)，因此控制器(13)引起所述储能系统(1)从连接的电源电网(5,61,62)中断开。