CN113205671A - 一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置及方法，包括至少一设有一频率侦测器及至少一通信界面控制中心及至少一具有至少一负载卸载控制站的卸载服务客户端，其中，该控制中心借由该频率侦测器侦测交流电网电源频率，于该交流电网电源频率下降至预设容忍低频值时，借由该通信界面透过至少一移动通信网络发出至少一卸载控制命令，各负载卸载控制站分别链接与控制至少一用电负载的本地馈线电网电源供、断电，该各负载卸载控制站并设有至少一移动通信模块及备用电源装置，以借该移动通信模块接收该控制中心发出的卸载控制命令，并对该链接用电负载进行实时及低延迟的本地馈线电网电源断电卸载，并由该备用电源装置提供备用电源给该用电负载。

Description

一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置及方法
技术领域
本发明是关于一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置及方法，以一控制中心的频率侦测器及移动通信网络来控制远程至少一卸载服务客户端的至少一负载卸载控制站，于电力频率低频状态，自动快速卸载至少一用电负载的装置及方法。
背景技术
现有电力系统正常运转时电力供给与负载必须保持平衡，若是用电负载容量高于市电电源发电供电容量，则电力系统频率会下降，严重时会危及供电电网稳定与安全，为了防止电力系统频率不预期地降低，有多种可行方法，传统方法之一是安装低频保护电驿，依条件执行卸载或者断开线路，避免频率持续下降，以保护整个电网，其中低频电驿的频率触发点、启动时间均有严格规定，例如：中国台湾电力公司的快速反应负载资源(FastResponse load-shedding Resource,FRR)辅助服务规范，则要求在电力频率在59.7赫兹(Hz)的低频状况下，需在少于等于1秒的时间进行卸载，另外，在于美国能源分析与环境影响司的劳伦斯·伯克利国家实验室(Energy Analysis and Environmental ImpactsDivision Lawrence Berkeley National Laboratory)所作的初级频率响应与电力系统频率控制(Primary Frequency Response and Control of Power System Frequency，LBNL-2001105，作者：John Undrill)的研究文献，其中第13节的卸载作为主要控制措施(LoadShedding as Primary Control Action)的第13.1小节中的程序化卸载(Programmed LoadShedding)揭露在电力频率59.7赫兹的低频状况下，需在1～3秒的时间内进行卸载，此些现有低频卸载规范及方法虽可以保护电网，但缺点是会造成不预期用户大区域停电，而造成客户端用户的困扰与不便。
另外，在相关先前专利技术文献方面，如中国台湾专利公报第I411192号「电力保护系统及方法」发明专利案，则揭示应用于数个发电厂与变电站的卸载处理，在于借由一个决策中心来接收各个远程监控站的各个侦测器的各类电力系统保护各类状态及警示侦测，以将侦测讯号传送至决策中心，再由决策中心决定那些远程监控站的负载卸载操作(即电力跳脱)，但以此专利前案的系统，各个远程监控站均需加设昂贵复杂的侦测器，除了使设备成本剧增偏高，不符合产业利用的经济效益外，此种模式也不适用于客户端的主动或非主动卸载控制，因需要更多的远程监控站及侦测器设备，以及使该侦测器的讯号传递及决策中心间的命令下达更加复杂难以实施，因此该专利前案系统及方法技术仅能局限应用在于上述的发电厂与变电站间的卸载处理及控制，因而使其产业利用价值大打折扣。
除此之外，再如中国台湾专利公报第M578044号「电业电源不足或停电时各用电户不会完全停电的结构」新型专利及中国发明专利公开号CN1938920号「欠频减载保护系统」发明专利公开案，则分别揭示典型现有在客户端的低频卸载技术与客户端、变电站间的低频卸载技术，同样地，必需在各客户端设置如低频电驿组及欠频水平检测单元，而仍存在有如上述现有电力低频卸载系统与专利前案的设备成本偏高，不符合产业利用的经济效益外，此种模式也不适用于客户端的主动卸载控制的问题与缺点。
发明内容
本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置及方法，消除上述现有电力低频卸载系统与各专利前案所易于产生的客户端均需加设低频检测设备，而让设备成本剧增偏高，并且，不适用于客户端的主动卸载控制场合、使得卸载控制更加复杂，设备成本更高及无预期卸载大区域停电的问题及缺点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置，包括：
至少一控制中心，设有一频率侦测器及至少一通信界面，该频率侦测器链接一交流电网电源，用以侦测该交流电网电源频率，于该交流电网电源频率下降至预设容忍低频值时，借由该通信界面透过至少一移动通信网络而发出至少一卸载控制命令；以及
至少一卸载服务客户端，该卸载服务客户端设有至少一负载卸载控制站，该各负载卸载控制站分别链接与控制至少一用电负载的本地馈线电网电源供、断电，该各负载卸载控制站并设有至少一移动通信模块及备用电源装置，以借该移动通信模块接收该控制中心发出的卸载控制命令，并对该链接用电负载进行实时及低延迟的至少一本地馈线电网电源断电卸载，并由该备用电源装置提供备用电源给该用电负载，借以改善及提升市电电源的电源频率及供电质量。
进一步，所述控制中心还包括：
一频率侦测器，链接该交流电网电源，用以侦测该交流电网电源频率，以输出一频率侦测讯号；
至少一控制中心服务器，链接该频率侦测器，以接收该频率侦测器输出的频率侦测讯号，并于该频率侦测讯号所对应的交流电网电源频率下降至预设容忍低频值时，由该控制中心服务器输出至少一卸载控制命令；
至少一通信界面，连结该控制中心服务器，以接收该控制中心服务器输出的卸载控制命令，并将该卸载控制命令透过一移动通信网络传输输出；
至少一时间服务器(Timer Server)，连结该通信界面，以透过通信界面向控制中心服务器提供标准时间数据，而供该控制中心服务器作为卸载控制命令发出时间的作动时间校准、同步对时与记录依据；
至少一全球定位系统(Global Positioning System)，链接该时间服务器，以提供该时间服务器精确定时用。
所述控制中心的控制中心服务器所接收的频率侦测讯号所对应的交流电网电源频率下降至预设容忍低频值为59.7赫兹。
所述控制中心的通信界面，还包括：
至少一通信模块，链接该控制中心的控制中心服务器及时间服务器，以接收该控制中心服务器输出的卸载控制命令，并供时间服务器向该控制中心服务器提供标准时间数据；以及
至少一调制解调器，链接该通信模块及该移动通信网络，以将该通信模块所接收的卸载控制命令透过该移动通信网络传输输出。
所述控制中心的通信界面的通信模块为具光/电通信功能的输入/输出的界面电路。
所述控制中心的通信界面的调制解调器为无线/有线调制解调器。
所述控制中心所连结的移动通信网络为4G移动通信网络。
所述控制中心所连结的移动通信网络为5G移动通信网络。
所述卸载服务客户端的负载卸载控制站为移动通信基地台。
所述卸载服务客户端的各该负载卸载控制站包括：
至少一移动通信模块，接收该控制中心的通信界面透过该移动通信网络输出的卸载控制命令；
至少一远程监控站控制器，链接该移动通信模块，以根据该卸载控制命令运算及判断，予以输出一电力控制讯号，以进行对应的卸载控制操作；
至少一数字输出/输入模块，链接该远程监控站控制器，以输出该远程监控站控制器的电力控制讯号；
至少一用电能计量表，分别连结至少一本地馈线电网电源及该数字输出/输入模块，以引入本地馈线电网电源计量及提供本地馈线电网电源卸载或负载的讯号经由该数字输出/输入模块提供给该远程监控站控制器；
至少一断路器，分别链接该数字输出/输入模块及该用电能计量表，以受该数字输出/输入模块输出的来自该远程监控站控制器的卸载电力控制讯号，而进行对应的断路器关闭控制，进一步控制该本地馈线电网电源的切断卸载；以及
至少一备用电源装置，分别链接该远程监控站控制器、断路器及用电负载，以根据该远程监控站控制器输出的卸载电力控制讯号，于该断路器切断卸载状态，由备用电源装置分别向该远程监控站控制器及用电负载提供备用电源，或于断路器未切断的非卸载状态，控制该本地馈线电网电源分别向该远程监控站控制器、用电负载提供本地馈线电网电源，以及同时向该备用电源装置提供充电电源。
所述移动通信模块为具全球定位系统功能的移动通信模块。
所述远程监控站控制器具有将本地馈线电网电源的交流电源转换成直流电源的功能，以分别提供直流电源给该移动通信模块及数字输出/输入模块。
所述用电能计量表为一智能型电表(Smart Meter)。
所述断路器为一电力电驿(Power Relay)。
所述备用电源装置包括：
至少一储能设备，提供充电储能及备用电源提供功能；以及
至少一电源管理装置，分别连结该远程监控站控制器、断路器、用电负载及该储能设备，以根据该远程监控站控制器输出的卸载电力控制讯号，于该断路器切断卸载状态，控制该储能设备分别向该远程监控站控制器及用电负载提供备用电源，或于断路器未切断的非卸载状态，控制该本地馈线电网电源分别向该远程监控站控制器、用电负载提供本地馈线电网电源，以及同时向该储能设备提供充电电源。
所述储能设备为一锂电池组。
所述电源管理装置具有直流对直流转换、交流对直流及交流对交流转换的电源转换及管理功能。
一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置方法，其步骤包括：
(a)控制中心与该卸载服务客户端的各该负载卸载控制站进行时间同步对时，即借由一控制中心的至少一时间服务器与一卸载服务客户端的至少一负载卸载控制站的至少一远程监控站控制器进行同步对时；
(b)利用控制中心的频率侦测器侦测交流电网电源的频率，由步骤(a)的控制中心的一频率侦测器对该控制中心端的交流电网电源频率进行侦测；
(c)是否需进行实时卸载？如果是则进行步骤(d)，如果不是则重复步骤(b)，即根据步骤(b)的控制中心的频率侦测器对该控制中心端的交流电网电源频率进行侦测的结果，如果该交流电网电源频率下降至预设容忍低频值，则需要进行卸载操作，反之，则不需要进行卸载操作；
(d)由控制中心产生至少一卸载控制命令传送给卸载服务客户端的至少一负载卸载控制站，即由该步骤(b)的控制中心，依实际电力调度运算状态，对该步骤(a)的卸载服务客户端的至少一负载卸载控制站发出至少一卸载控制命令；
(e)卸载服务客户端的至少一负载卸载控制站接收该卸载控制命令，即由步骤(d)的卸载服务客户端的至少一负载卸载控制站的远程监控站控制器接收该卸载控制命令；
(f)由该远程监控站控制器实时运算判断是否可卸载该对应的本地馈线电网电源？如果是则进行步骤(g)，如果不是则进行步骤(h)，即由步骤(e)的卸载服务客户端的至少一负载卸载控制站的远程监控站控制器依据运算出可调度总卸载电力容量需求是否大于步骤(c)的交流电网电源与该负载卸载控制站的本地馈线电网电源的供电业者要求的卸载门坎值，如果是可调度总卸载电力容量需求大于该交流电网电源与该负载卸载控制站的本地馈线电网电源的供电业者要求的卸载门坎值，则进行卸载操作，反之，则先不进行卸载操作；
(g)由该远程控制站的数字输出模块根据该卸载控制命令使该对应的本地电馈市电电源的断路器断电卸载，即由步骤(e)的卸载服务客户端的各负载卸载控制站的远程监控站控制器控制该断路器断电卸载该对应的本地馈线电网电源；以及
(h)由该卸载服务客户端的各负载卸载控制站的远程监控站控制器回报卸载操作结果，即由步骤(g)的卸载服务客户端的各负载卸载控制站的远程监控站控制器透过该移动通信模块、移动通信网络向控制中心的控制中心服务器回报卸载操作结果。
所述步骤(d)的由控制中心产生至少一卸载控制命令传送给卸载服务客户端的至少一负载卸载控制站，其步骤还包含:
(d1)控制中心无线连结该卸载服务客户端的数个负载卸载控制站的远程监控站控制器，由该控制中心透过该移动通信网络与该卸载服务客户端的数个负载卸载控制站的远程监控站控制器进行联机；
(d2)移动通信网络是否皆成功完成联机？即步骤(d1)的控制中心是否透过移动通信网络与该卸载服务客户端的数个负载卸载控制站的远程监控站控制器进行联机？如果是则进行步骤(d3)，如果不是则重复步骤(d1)；
(d3)控制中心收集各卸载服务客户端的数个负载卸载控制站的各远程监控站控制器的负载状态、可卸载的电量以及可电力调度状态，即由该步骤(d1)的控制中心透过该移动通信网络与该卸载服务客户端的数个负载卸载控制站的远程监控站控制器进行联机，取得各远程监控站控制器的负载状态、本地馈线电网电源的可卸载的电量以及可电力调度状态(含已卸载、可卸载及无法卸载者)等卸载参数及因素；
(d4)运算出可调度总卸载电量需求是否大于电力公司要求的低频卸载门坎值？如果是则进行步骤(d5)，如果不是则重复步骤(d3)，即借由该步骤(d3)的控制中心的控制中心服务器运算出该卸载服务客户端的数个负载卸载控制站的远程监控站控制器所连结的本地馈线电网电源的总卸载电量是否大于该交流电网电源与该负载卸载控制站的本地馈线电网电源的供电业者要求的低频卸载门坎值；
(d5)控制中心服务器计算出可调度的远程监控站控制器分段与分区优先卸载调度顺序，即借由步骤(d4)的控制中心的控制中心服务器计算出可调度的远程监控站控制器分段与分区优先卸载调度顺序；
(d6)控制中心服务器依据调度顺序发送调度指令给该对应的远程监控站控制器进行卸载操作，由控制中心的控制中心服务器根据步骤(d5)计算出的可调度的远程监控站控制器分段与分区优先卸载调度顺序，予以发出卸载控制命令给该对应远程监控站控制器进行对应的卸载操作；
(d7)控制中心服务器等待卸载结果并统计卸载量是否成功满足卸载条件？如果是则进行步骤(d8)，如果不是则重复进行(d3)，也就是由步骤(d6)的控制中心的控制中心服务器予以统计该对应远程监控站控制器进行对应的卸载操作是否均成功？其数量是否已达到满足卸载条件？
(d8)控制中心服务器检查是否过度卸载超过105％？如果是则进行步骤(d9)，如果不是则重复进行步骤(d5)，即由该步骤(d7)的控制中心的控制中心服务器检查该步骤(d7)已成功卸载的远程监控站控制器所卸载的各本地馈线电网电源容量是否超过105％；
(d9)恢复超越105％卸载量用电并记录调度完成，由该步骤(d8)的控制中心的控制中心服务器发出部分非卸载复电命令给该步骤(d8)的远程监控站控制器进行对应复电数量的各本地馈线电网电源，以维持该卸载电力容量在105％，并由该控制中心的控制中心服务器记录该卸载调度完成。
一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置及方法的功效，在于借由该控制中心与卸载服务客户端的各个负载卸载控制站间的卸载控制操作模式，可以让该卸载服务客户端的各个负载卸载控制站为自愿性及签订卸载合约的电力频率低频卸载用户，如经常性24小时负载的移动通信基地台、夹娃娃机商店、无人超商等应用场合，可以在不特定时段或营业离峰时段配合交流电网电源与各个负载卸载控制站的本地馈线电网电源的供电业者，在交流电网电源的频率下降至预设容忍低频值时，加入上述自愿性电力低频卸载用户，可以让控制中心在于卸载容量及数量调度上更加灵活而具备弹性，并且，借由该控制中心与各卸载服务客户端的各个负载卸载控制站间以移动通信网络进行卸载控制命令的传递与卸载容量、数量成果统计回报，可以确保该各卸载服务客户端的各个负载卸载控制站的本地馈线电网电源卸载容量及卸载结果准确确实，可以确保该低频卸载时间符合在1秒钟以内的要求，并且，只需在控制中心设置单一频率侦测器即可侦测该交流电网电源的低频状态而实时发出该卸载控制命令进行卸载操作，可以大幅降低卸载设备的成本及人力，并且，该各卸载服务客户端的各个负载卸载控制站中均设置有至少一备用电源装置，可于控制中心在该交流电网电源的低频状态下发出卸载控制命令时，不会产生无预期大区域停电的状态，绝不会造成该各卸载服务客户端的各个负载卸载控制站用电困扰，并且，该各卸载服务客户端的各个负载卸载控制站可以与该交流电网电源提供业者达成互利双赢的效果，进一步提升本发明的产业利用经济效益，可完全消弭现有低频卸载及各现有专利前案所产生的设备成本偏高及卸载时会造成大区域无预期停电的问题与缺点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置的第一实施例的系统方块图；
图2是本发明的一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置的第二实施例图；
图3是本发明一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务方法的流程图；
图4是本发明的一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务方法中的由控制中心产生至少一卸载控制命令传送给卸载服务客户端的至少一负载卸载控制站的流程图。
图中标号说明：
Figure BDA0003011100820000091
Figure BDA0003011100820000101
Figure BDA0003011100820000111
具体实施方式
请参阅如图1所示，为本发明的一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置的第一实施例，其中，该装置100包括至少一控制中心10，该控制中心10的型式不限，在本发明中列举包括一频率侦测器11、至少一控制中心服务器12、通信界面13、至少一时间服务器14及至少一全球定位系统15为例，其中，该频率侦测器11链接一交流电网电源200，用以侦测该交流电网电源200频率，并输出一频率侦测讯号111。
该控制中心服务器12，链接该频率侦测器11，以接收该频率侦测器11输出的频率侦测讯号111，并于该频率侦测讯号111所对应的交流电网电源200频率下降至预设容忍低频值时，例如：交流电网电源200频率下降至59.7赫兹时，则由该控制中心服务器12输出至少一卸载控制命令121。
该通信界面13其型式不限，在本发明中列举包括至少一通信模块131及调制解调器132为例，该通信模块131链接该控制中心服务器12，以接收该控制中心服务器12输出的卸载控制命令121，该调制解调器132链接该通信模块131及至少一移动通信网络300，以将该通信模块131所接收的卸载控制命令121透过该移动通信网络300传输输出，上述通信界面13的通信模块131为具光/电通信功能的输入/输出的界面电路为例，以及，该调制解调器132为无线/有线调制解调器为例，该移动通讯网络300的型式不限，在本发明中列举4G移动通信网络或5G移动通信网络为例。
该时间服务器14连结该通信界面13的通信模块131，以透过通信界面13的通信模块131向该控制中心服务器12提供标准时间数据，而供该控制中心服务器12作为卸载控制命令121发出时间的作动时间校准、同步对时与记录依据。
该全球定位系统15，链接该时间服务器14，以提供该时间服务器14精确定时用。
至少一卸载服务客户端20，该卸载服务客户端20的型式不限，在本发明中列举为移动通信基地台业者为例，该卸载服务客户端20设有至少一负载卸载控制站21，该各负载卸载控制站21的型式不限，在本发明中列举为移动通信基地台为例，其中，包括至少一移动通信模块211、至少一远程监控站控制器212、至少一数字输出/输入模块213、至少一用电能计量表214、至少一断路器215及至少一备用电源装置216，其中，该移动通信模块211接收该控制中心10的通信界面13的调制解调器132透过该移动通信网络300输出的卸载控制命令121，且该移动通信模块211的型式不限，在本发明中列举为具全球定位系统功能的移动通信模块为例。
该远程监控站控制器212，链接该移动通信模块211，以根据该卸载控制命令121运算及判断，予以输出一电力控制讯号212A，以进行对应的卸载控制操作分别连结与控制，并且，该远程监控站控制器212具有将交流电源转换成直流电源的功能，以提供直流电源。
该数字输出/输入模块213，链接该远程监控站控制器212，以输出该远程监控站控制器212的电力控制讯号212A。
该用电能计量表214分别连结至少一本地馈线电网电源400及该数字输出/输入模块213，以引入本地馈线电网电源400计量及提供本地馈线电网电源400卸载或负载的讯号经由该数字输出/输入模块213提供给该远程监控站控制器212，该用电能计量表214的型式不限，在本发明中列举以一智能型电表为例。
该断路器215分别链接该数字输出/输入模块213及该用电能计量表214，以受该数字输出/输入模块213输出的来自该远程监控站控制器212的卸载电力控制讯号212A，而进行对应的断路器215关闭控制，进一步控制该本地馈线电网电源400的切断卸载，该断路器215的型式不限，在本发明中列举以电力电驿为例。
该备用电源装置216的型式不限，在本发明中列举包含至少一储能设备216A及至少一电源管理装置216B为例，其中，该储能设备216A，提供充电储能及备用电源提供功能，且该储能设备216A的型式不限，在本发明中以一锂电池组为例，该电源管理装置216B具有直流对直流转换、交流对直流及交流对交流转换的电源转换及管理功能，且该电源管理装置216B分别连结该远程监控站控制器212、断路器215、至少一用电负载500及该储能设备216A，以根据该远程监控站控制器212输出的卸载电力控制讯号212A，于该断路器215切断卸载状态，控制该储能设备216A分别向该远程监控站控制器212及用电负载500提供备用电源，或于断路器215未切断的非卸载状态，控制该本地馈线电网电源400分别向该远程监控站控制器212、用电负载500提供本地馈线电网电源400，以及同时向该储能设备216B提供充电电源。
请再配合图2所示，为本发明的一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置的第二实施例，其中，显示该交流电网电源200及本地馈线电网电源400的供电业者600，例如：电力公司，以至少一电力信息系统700透过该移动通信网络300连结至控制中心10及卸载服务客户端20的各负载卸载控制站21，可以简单、精确获得与监控该控制中心10的卸载控制命令121发出的时间、卸载成果及卸载电力容量，以及该卸载服务客户端20的各负载卸载控制站21的远程卸载执行状态，可有效精简管理人力与成本，并更可作为如供电业者600与签约自愿低频卸载的卸载服务客户端20之间，例如：电力公司与移动通信基地台业者间，进行自愿性低频卸载补偿及奖励的依据，使两者均可达到互利双赢的效益，并进一步提升本发明的产业利用价值。
请再参阅图3所示，为本发明的一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务方法的流程图，其步骤包含步骤800～870，其中：
(800)控制中心与该卸载服务客户端的各该负载卸载控制站进行时间同步对时，即借由一控制中心10的时间服务器14与该卸载服务客户端20的至少一负载卸载控制站21的至少一远程监控站控制器212进行同步对时；
(810)利用控制中心的频率侦测器侦测交流电网电源的频率，由步骤(800)的控制中心10的频率侦测器11对该控制中心10端的交流电网电源200频率进行侦测；
(820)是否需进行实时卸载？如果是则进行步骤(830)，如果不是则重复步骤(810)，即根据步骤(810)的控制中心10的频率侦测器11对该控制中心10端的交流电网电源200频率进行侦测的结果，如果该交流电网电源200频率下降至预设容忍低频值，如：下降至59.7赫兹，则需要进行卸载操作，反之，则不需要进行卸载操作；
(830)由控制中心产生至少一卸载控制命令传送给卸载服务客户端的至少一负载卸载控制站，即由该步骤(810)的控制中心10，依实际电力调度运算状态，对该步骤(800)的卸载服务客户端20的至少一负载卸载控制站21发出至少一卸载控制命令121；
(840)卸载服务客户端的至少一负载卸载控制站接收该卸载控制命令，即由步骤(830)的卸载服务客户端20的至少一负载卸载控制站21的远程监控站控制器212接收该卸载控制命令121；
(850)由该远程监控站控制器实时运算判断是否可卸载该对应的本地馈线电网电源？如果是则进行步骤(860)，如果不是则进行步骤(870)，即由步骤(830)的卸载服务客户端20的至少一负载卸载控制站21的远程监控站控制器212依据运算出可调度总卸载电力容量需求是否大于如交流电网电源200与本地馈线电网电源400的供电业者600(例如:电力公司)要求的卸载门坎值，如果是可调度总卸载电力容量需求大于该供电业者600要求的卸载门坎值，则进行卸载操作，反之，则先不进行卸载操作；
(860)由该远程控制站的数字输出模块根据该卸载控制命令使该对应的本地电馈市电电源的断路器断电卸载，即由步骤(840)的卸载服务客户端20的各负载卸载控制站21的远程监控站控制器212控制该断路器215断电卸载该对应的本地馈线电网电源400；以及
(870)由该卸载服务客户端的各负载卸载控制站的远程监控站控制器回报卸载操作结果，即由步骤(860)的卸载服务客户端20的各负载卸载控制站21的远程监控站控制器212透过该移动通信模块211、移动通信网络400向控制中心10的控制中心服务器12回报卸载操作结果。
请再配合图4所示，为本发明的一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务方法中的由控制中心产生至少一卸载控制命令传送给卸载服务客户端的至少一负载卸载控制站的流程图，即上述图3的步骤(830)的详细流程图，其步骤包括步骤(831)～(839)，其中：
(831)控制中心无线连结该卸载服务客户端的数个负载卸载控制站的远程监控站控制器，由该控制中心10透过该移动通信网络300与该卸载服务客户端20的数个负载卸载控制站21的远程监控站控制器212进行联机；
(832)移动通信网络是否皆成功完成联机？即步骤(831)的控制中心10是否透过移动通信网络400与该卸载服务客户端20的数个负载卸载控制站21的远程监控站控制器212进行联机？如果是则进行步骤(833)，如果不是则重复步骤(831)；
(833)控制中心收集各卸载服务客户端的数个负载卸载控制站的各远程监控站控制器的负载状态、可卸载的电量以及可电力调度状态，即由该步骤(831)控制中心10透过该移动通信网络300与该卸载服务客户端20的数个负载卸载控制站21的远程监控站控制器212进行联机，取得各远程监控站控制器212的负载状态、本地馈线电网电源400的可卸载的电量以及可电力调度状态(含已卸载、可卸载及无法卸载)等卸载参数及因素；
(834)运算出可调度总卸载电量需求是否大于供电业者要求的低频卸载门坎值？如果是则进行步骤(835)，如果不是则重复步骤(833)，即借由该步骤(833)的控制中心10的控制中心服务器12运算出该卸载服务客户端20的数个负载卸载控制站21的远程监控站控制器212所连结的本地馈线电网电源400的总卸载电量是否大于如交流电网电源200与本地馈线电网电源400的供电业者600要求的低频卸载电量门坎值；
(835)控制中心服务器计算出可调度的远程监控站控制器分段与分区优先卸载调度顺序，即借由步骤(834)的控制中心10的控制中心服务器12计算出可调度的远程监控站控制器212分段与分区优先卸载调度顺序；
(836)控制中心服务器依据调度顺序发送调度指令给该对应的远程监控站控制器进行卸载操作，由控制中心10的控制中心服务器12根据步骤(835)计算出的可调度的远程监控站控制器212分段与分区优先卸载调度顺序，予以发出卸载控制命令给该对应远程监控站控制器212进行对应的卸载操作；
(837)控制中心服务器等待卸载结果并统计卸载量是否成功满足卸载条件？如果是则进行步骤(838)，如果不是则重复进行(833)，也就是由步骤(836)的控制中心10的控制中心服务器12予以统计该对应远程监控站控制器212进行对应的卸载操作是否均成功？其数量是否已达到满足卸载条件？
(838)控制中心服务器检查是否过度卸载超过105％？如果是则进行步骤(839)，如果不是则重复进行步骤(835)，即由该步骤(837)的控制中心10的控制中心服务器12检查该步骤(837)已成功卸载的远程监控站控制器212所卸载的各本地馈线电网电源400容量是否超过105％；
(839)恢复超越105％卸载量用电并记录调度完成，由该步骤(838)的控制中心10的控制中心服务器12发出部分非卸载复电命令给该步骤(838)的远程监控站控制器212进行对应复电数量的各本地馈线电网电源400，以维持该卸载电力容量在105％，并由该控制中心10的控制中心服务器12记录该卸载调度完成。
上述图3及图4所述的本发明的一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务方法中的步骤(800)～(870)及步骤(831)～(839)，可以是控制程序或控制软件，并且，预先刻录或储存于上述的控制中心10的控制中心服务器12及该卸载服务客户端20的数个负载卸载控制站21的远程监控站控制器212中。
上述图3及图4所示的本发明的一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务方法中的步骤(800)～(870)及步骤(831)～(839)，其中，所揭露的控制中心10的控制中心服务器12对该卸载服务客户端20的数个负载卸载控制站21的远程监控站控制器212的各本地馈线电网电源400的卸载停电控制操作程序，同理，也可以借由类似的程序予以由该控制中心10的控制中心服务器12对该卸载服务客户端20的数个负载卸载控制站21的远程监控站控制器212的各本地馈线电网电源400进行逐步加载复电，并维持该交流电网电源200及各本地馈线电网电源400的电源频率及供电稳定。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (18)

1.一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置，其特征在于，包括：
至少一控制中心，设有一频率侦测器及至少一通信界面，该频率侦测器链接一交流电网电源，用以侦测该交流电网电源频率，于该交流电网电源频率下降至预设容忍低频值时，借由该通信界面透过至少一移动通信网络而发出至少一卸载控制命令；以及
至少一卸载服务客户端，该卸载服务客户端设有至少一负载卸载控制站，该各负载卸载控制站分别链接与控制至少一用电负载的本地馈线电网电源供、断电，该各负载卸载控制站并设有至少一移动通信模块及备用电源装置，以借该移动通信模块接收该控制中心发出的卸载控制命令，并对该链接用电负载进行实时及低延迟的至少一本地馈线电网电源断电卸载，并由该备用电源装置提供备用电源给该用电负载。
2.根据权利要求1所述的一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置，其特征在于，所述控制中心还包括：
一频率侦测器，链接该交流电网电源，用以侦测该交流电网电源频率，以输出一频率侦测讯号；
至少一控制中心服务器，链接该频率侦测器，以接收该频率侦测器输出的频率侦测讯号，并于该频率侦测讯号所对应的交流电网电源频率下降至预设容忍低频值时，由该控制中心服务器输出至少一卸载控制命令；
至少一通信界面，连结该控制中心服务器，以接收该控制中心服务器输出的卸载控制命令，并将该卸载控制命令透过一移动通信网络传输输出；
至少一时间服务器，连结该通信界面，以透过通信界面向控制中心服务器提供标准时间数据，而供该控制中心服务器作为卸载控制命令发出时间的作动时间校准、同步对时与记录依据；
至少一全球定位系统，链接该时间服务器，以提供该时间服务器精确定时用。
3.根据权利要求2所述的一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置，其特征在于，所述控制中心的控制中心服务器所接收的频率侦测讯号所对应的交流电网电源频率下降至预设容忍低频值为59.7赫兹。
4.根据权利要求2所述的一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置，其特征在于，所述控制中心的通信界面，包括：
至少一通信模块，链接该控制中心的控制中心服务器及时间服务器，以接收该控制中心服务器输出的卸载控制命令，并供时间服务器向该控制中心服务器提供标准时间数据；以及
至少一调制解调器，链接该通信模块及该移动通信网络，以将该通信模块所接收的卸载控制命令透过该移动通信网络传输输出。
5.根据权利要求4所述的一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置，其特征在于，所述控制中心的通信界面的通信模块为具光/电通信功能的输入/输出的界面电路。
6.根据权利要求4所述的一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置，其特征在于，所述控制中心的通信界面的调制解调器为无线/有线调制解调器。
7.根据权利要求1所述的一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置，其特征在于，所述控制中心所连结的移动通信网络为4G移动通信网络。
8.根据权利要求1所述的一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置，其特征在于，所述控制中心所连结的移动通信网络为5G移动通信网络。
9.根据权利要求1所述的一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置，其特征在于，所述卸载服务客户端的负载卸载控制站为移动通信基地台。
10.根据权利要求1所述的一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置，其特征在于，所述卸载服务客户端的各该负载卸载控制站包括：
至少一移动通信模块，接收该控制中心的通信界面透过该移动通信网络输出的卸载控制命令；
至少一远程监控站控制器，链接该移动通信模块，以根据该卸载控制命令运算及判断，予以输出一电力控制讯号，以进行对应的卸载控制操作；
至少一数字输出/输入模块，链接该远程监控站控制器，以输出该远程监控站控制器的电力控制讯号；
至少一用电能计量表，分别连结至少一本地馈线电网电源及该数字输出/输入模块，以引入本地馈线电网电源计量及提供本地馈线电网电源卸载或负载的讯号经由该数字输出/输入模块提供给该远程监控站控制器；
至少一断路器，分别链接该数字输出/输入模块及该用电能计量表，以受该数字输出/输入模块输出的来自该远程监控站控制器的卸载电力控制讯号，而进行对应的断路器关闭控制，进一步控制该本地馈线电网电源的切断卸载；以及
至少一备用电源装置，分别链接该远程监控站控制器、断路器及用电负载，以根据该远程监控站控制器输出的卸载电力控制讯号，于该断路器切断卸载状态，由备用电源装置分别向该远程监控站控制器及用电负载提供备用电源，或于断路器未切断的非卸载状态，控制该本地馈线电网电源分别向该远程监控站控制器、用电负载提供本地馈线电网电源，以及同时向该备用电源装置提供充电电源。
11.根据权利要求10所述的一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置，其特征在于，所述卸载服务客户端的该负载卸载控制站的该移动通信模块为具全球定位系统功能的移动通信模块。
12.根据权利要求10所述的一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置，其特征在于，所述卸载服务客户端的该负载卸载控制站用电能计量表为一智能型电表。
13.根据权利要求10所述的一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置，其特征在于，所述卸载服务客户端的该负载卸载控制站的断路器为一电力电驿。
14.根据权利要求10所述的一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置，其特征在于，所述卸载服务客户端的该负载卸载控制站的备用电源装置包括：
至少一储能设备，提供充电储能及备用电源提供功能；以及
至少一电源管理装置，分别连结该远程监控站控制器、断路器、用电负载及该储能设备，以根据该远程监控站控制器输出的卸载电力控制讯号，于该断路器切断卸载状态，控制该储能设备分别向该远程监控站控制器及用电负载提供备用电源，或于断路器未切断的非卸载状态，控制该本地馈线电网电源分别向该远程监控站控制器、用电负载提供本地馈线电网电源，以及同时向该储能设备提供充电电源。
15.根据权利要求14所述的一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置，其特征在于，所述备用电源装置的储能设备为一锂电池组。
16.根据权利要求14所述的一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置，其特征在于，所述备用电源装置的电源管理装置具有直流对直流转换、交流对直流及交流对交流转换的电源转换及管理功能。
17.一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务方法，其特征在于，其步骤包括：
(a)控制中心与该卸载服务客户端的各该负载卸载控制站进行时间同步对时，即借由一控制中心的至少一时间服务器与一卸载服务客户端的至少一负载卸载控制站的至少一远程监控站控制器进行同步对时；
(b)利用控制中心的频率侦测器侦测市电电源的频率，由步骤(a)的控制中心的一频率侦测器对该控制中心端的交流电网电源频率进行侦测；
(c)是否需进行实时卸载？如果是则进行步骤(d)，如果不是则重复步骤(b)，即根据步骤(b)的控制中心的频率侦测器对该控制中心端的交流电网电源频率进行侦测的结果，如果该交流电网电源频率下降至预设容忍低频值，则需要进行卸载操作，反之，则不需要进行卸载操作；
(d)由控制中心产生至少一卸载控制命令传送给卸载服务客户端的至少一负载卸载控制站，即由该步骤(b)的控制中心，依实际电力调度运算状态，对该步骤(a)的卸载服务客户端的至少一负载卸载控制站发出至少一卸载控制命令；
(e)卸载服务客户端的至少一负载卸载控制站接收该卸载控制命令，即由步骤(d)的卸载服务客户端的至少一负载卸载控制站的远程监控站控制器接收该卸载控制命令；
(f)由该远程监控站控制器实时运算判断是否可卸载该对应的本地馈线电网电源，如果是则进行步骤(g)，如果不是则进行步骤(h)，即由步骤(e)的卸载服务客户端的至少一负载卸载控制站的远程监控站控制器依据运算出可调度总卸载电力容量需求是否大于步骤(c)的交流电网电源与步骤本地馈线电网电源的供电业者要求的卸载门坎值，如果是可调度总卸载电力容量需求大于该交流电网电源与步骤本地馈线电网电源的供电业者要求的卸载门坎值，则进行卸载操作，反之，则先不进行卸载操作；
(g)由该远程控制站的数字输出模块根据该卸载控制命令使该对应的本地电馈市电电源的断路器断电卸载，即由步骤(e)的卸载服务客户端的各负载卸载控制站的远程监控站控制器控制该断路器断电卸载该对应的本地馈线电网电源；以及
(h)由该卸载服务客户端的各负载卸载控制站的远程监控站控制器回报卸载操作结果，即由步骤(g)的卸载服务客户端的各负载卸载控制站的远程监控站控制器透过该移动通信模块、移动通信网络向控制中心的控制中心服务器回报卸载操作结果。
18.根据权利要求17所述的一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务方法，其特征在于，所述步骤(d)的由控制中心产生至少一卸载控制命令传送给卸载服务客户端的至少一负载卸载控制站，其步骤还包含:
(d1)控制中心无线连结该卸载服务客户端的数个负载卸载控制站的远程监控站控制器，由该控制中心透过该移动通信网络与该卸载服务客户端的数个负载卸载控制站的远程监控站控制器进行联机；
(d2)移动通信网络是否皆成功完成联机，即步骤(d1)的控制中心是否透过移动通信网络与该卸载服务客户端的数个负载卸载控制站的远程监控站控制器进行联机？如果是则进行步骤(d3)，如果不是则重复步骤(d1)；
(d3)控制中心收集各卸载服务客户端的数个负载卸载控制站的各远程监控站控制器的负载状态、可卸载的电量以及可电力调度状态，即由该步骤(d1)的控制中心透过该移动通信网络与该卸载服务客户端的数个负载卸载控制站的远程监控站控制器进行联机，取得各远程监控站控制器的负载状态、本地馈线电网电源的可卸载的电量以及可电力调度状态含已卸载、可卸载及无法卸载等卸载参数及因素；
(d4)运算出可调度总卸载电量需求是否大于供电业者要求的低频卸载门坎值，如果是则进行步骤(d5)，如果不是则重复步骤(d3)，即借由该步骤(d3)的控制中心的控制中心服务器运算出该卸载服务客户端的数个负载卸载控制站的远程监控站控制器所连结的本地馈线电网电源的总卸载电量是否大于该交流电网电源与步骤本地馈线电网电源的供电业者要求的低频卸载门坎值；
(d5)控制中心服务器计算出可调度的远程监控站控制器分段与分区优先卸载调度顺序，即借由步骤(d4)的控制中心的控制中心服务器计算出可调度的远程监控站控制器分段与分区优先卸载调度顺序；
(d6)控制中心服务器依据调度顺序发送调度指令给该对应的远程监控站控制器进行卸载操作，由控制中心的控制中心服务器根据步骤(d5)计算出的可调度的远程监控站控制器分段与分区优先卸载调度顺序，予以发出卸载控制命令给该对应远程监控站控制器进行对应的卸载操作；
(d7)控制中心服务器等待卸载结果并统计卸载量是否成功满足卸载条件，如果是则进行步骤(d8)，如果不是则重复进行(d3)，也就是由步骤(d6)的控制中心的控制中心服务器予以统计该对应远程监控站控制器进行对应的卸载操作是否均成功，其数量是否已达到满足卸载条件；
(d8)控制中心服务器检查是否过度卸载超过105％，如果是则进行步骤(d9)，如果不是则重复进行步骤(d5)，即由该步骤(d7)的控制中心的控制中心服务器检查该步骤(d7)已成功卸载的远程监控站控制器所卸载的各本地馈线电网电源容量是否超过105％；
(d9)恢复超越105％卸载量用电并记录调度完成，由该步骤(d8)的控制中心的控制中心服务器发出部分非卸载复电命令给该步骤(d8)的远程监控站控制器进行对应复电数量的各本地馈线电网电源，以维持该卸载电力容量在105％，并由该控制中心的控制中心服务器记录该卸载调度完成。
CN202110375747.5A 2020-10-16 2021-04-08 一种移动通信低延迟分散式电力系统辅助服务装置及方法 Pending CN113205671A (zh)

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