CN113939806A - 分布式能源注册 - Google Patents

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Abstract

公开了DER注册和注销的系统、方法、技术和设备。一个示例性实施例是包括分布式能源(DER)、DER控制器和中央控制器的电力分配系统。DER接口控制器包括配置为使用DER控制器本机格式与DER控制器通信的DER控制器接口、配置为使用多种通信协议中的一个与中央控制器通信的外部设备接口、配置为向中央控制器传输注册请求的注册电路、以及映射电路。中央控制器被配置为接收注册请求并响应于接收到注册请求而更新DER注册表。映射电路被配置为响应于中央控制器更新DER注册表而接收定义电力分配特征的输入。

Description

分布式能源注册
背景技术
本公开涉及分布式能源(DER)注册和注销。DER(例如太阳能、风能和内燃机发电系统)正被越来越多地被引入电网。电力系统中DER的协调控制允许电力系统使用DER来调节频率并执行其他电力系统功能。由于DER的种类繁多，电力系统中与DER进行通信的方式也同样多。已经做出了一些努力来解决这些挑战，例如引入和使用基于标准的通信协议。然而，许多DER与基于标准的通信协议不兼容，并且也可能与其他电力系统设备使用的通信协议不兼容。随着DER不断添加到电力系统中，此类环境中的控制和通信正变得越来越复杂。仍有未满足的需求，包括降低DER注册和注销的复杂性、简化现有电力系统中的数据传输以及提高电力系统对故障和其他电网条件的响应能力。例如，许多DER无法在没有客户执行手动注册的情况下向电力系统注册。此外，为了完成定期维护或转让所有权而注销DER也需要系统运营商或客户进行手动调整。无法使用基于标准的通信协议进行通信的DER需要耗时的配置才能与电力系统中的其他设备进行通信。在单个电力系统内使用多个通信协议进行通信会减慢或禁止数据交换和电力系统对电力系统内的故障和其他条件的响应。非常需要本文公开的独特装置、方法、系统和技术。
发明内容
为了清楚、简洁和准确地描述本公开的非限制性示例性实施例、制作和使用非限制性示例性实施例的方式和过程，并且为了能够实践、制作和使用非限制性示例性实施例，现在参考某些示例性实施例，包括图中所示的那些，并且将使用特定的语言来描述非限制性示例性实施例。然而应当理解，并未由此产生对本公开的范围的限制，并且本公开包括并保护如本领域技术人员利用本公开的优点能够想到的对示例性实施例的这些替换、修改和进一步应用。
公开概要
本公开的示例性实施例包括用于分布式能源注册的特有的系统、方法、技术和装置。从以下描述和附图，本公开的其他实施例、形式、目的、特征、优点、方面和益处将变得显而易见。
附图说明
图1是示出示例性电力分配控制系统的示意框图。
图2是示出示例性电力分配系统的电路图。
图3是示出示例性电力分配控制器的示意框图。
具体实施方式
参考图1，示出了示例性电力分配控制系统100，其包括分布式能源(DER)控制器110、DER接口控制器130和中央控制器150。控制系统100被配置为检测、注册和注销由DER控制器110控制的DER，自动识别DER特征，将DER所有权转移到其他系统，更新电力系统模型，并响应于预测信息和注册或注销活动调整电力系统操作策略。
应当理解，DER接口控制器130可以与电力分配系统中的各种电力系统设备控制器通信，包括用于自动开关、继电器、电力转换器的控制器或多个DER控制器，仅举例几个示例。如本文进一步描述的，DER接口控制器130是扩展DER的可操作性的示例性控制器的一个示例，其中，尽管DER控制器使用与中央控制器不兼容的格式进行通信，DER仍能够向中央控制器进行注册和注销而无需用户动作。
DER控制器110被构造成监测和/或操作可控制地向电力分配系统提供电力的DER。DER可包括热电联合机组、光伏(PV)阵列、风力涡轮机、电动汽车、电池储能系统、飞轮、柴油发电机、家庭能源管理系统或建筑能源管理系统，仅举例几个示例。DER可以包括由DER控制器110操作的可控设备，例如逆变器或DC-DC优化器，仅举例几个示例。控制器110还可以联接到被构造为监测DER(例如测量DER的电气或物理特征)的传感器或其他类型的设备。例如，控制器110可以从电压传感器或电流传感器接收测量结果以及从智能电子设备接收开关状态。
控制器110可以被构造为存储包括操作数据和注册数据的数据。操作数据对应于与DER相关的测量或观察到的电气或物理特征。注册数据可以包括DER的序列号，仅举例一个示例。
控制器110包括通信端口，该通信端口被构造为传输和接收数据或命令。在控制器110和DER接口控制器130之间传输的数据可以包括操作数据或注册数据，仅举例几个示例。在某些实施例中，控制器110可以将预测电力输出数据从服务器101传输到DER接口控制器130。
DER控制器110被构造成使用通信信道120将数据传输到DER接口控制器130。在某些实施例中，通信信道120是双向的，从而允许DER控制器110从另一个设备接收命令或数据。通信信道120可以是有线的或无线的。DER控制器110可以包括一个通信端口或多个通信端口，通信信道120可以可操作地联接到该一个通信端口或多个通信端口。例如，DER控制器110可以包括16针串行端口、32针串行端口或以太网端口，仅举例几个示例。
在DER控制器110和DER接口控制器130之间交换的数据使用DER控制器本机格式传输。在某些实施例中，DER控制器本机格式包括模拟和数字类型的输入/输出电路。例如，控制器110可以被构造成经由模拟端口传输测量并且经由数字端口传输开关状态。在某些实施例中，DER控制器本机格式包括工业通信电路，其构造为在与DER接口控制器130通信之前将数据映射到工业通信协议。工业通信协议可以包括Modbus、分布式网络协议(DNP3)、现场总线或其他供应商定义的通信协议，仅举例几个示例。
DER接口控制器130被构造为使用DER控制器本机格式通过通信信道120从DER控制器110接收数据，将接收到的数据映射到由电力分配系统中的另一个设备使用的不同通信协议，并且将接收到的数据输出到电力分配系统中的另一个设备。在某些实施例中，DER接口控制器130被构造为从电力分配系统的另一个设备接收命令，将接收到的命令映射到DER控制器本机格式，并将接收到的命令输出到DER控制器110。在某些实施例中，DER接口控制器130被并入本地分布式能源管理系统(DERMS)、本地DERMS/聚合器网关或设施/社区聚合器网关，仅举例几个示例。
DER接口控制器130包括联接到通信信道120的DER控制器接口131、操作电路136、外部设备接口139和时间同步电路138。DER接口控制器130还可以包括被配置为执行DERMS功能或聚合器应用的额外电路133，仅举例几个示例。
接口131可以包括多种不同类型的端口，使得DER接口控制器130可以与任何DER控制器通信。接口131被构造成使用任何类型的DER控制器本机格式(包括模拟或数字数据I/O、工业通信协议或其组合)在DER控制器110和接口131之间传输数据。
操作电路136包括注册电路134和数据映射电路135。注册电路134被配置为注册和注销对应于DER控制器110的DER。为了初始注册新检测到的DER，注册电路134可以接收注册数据从DER控制器110的传输，并将注册数据输出到外部设备接口139以传输到存储在中央控制器150上的DER注册表。注册数据的传输可以由用户手动启动从而将注册数据传输到DER接口控制器130，或一旦DER控制器110经由通信信道120连接到DER接口控制器130就可以自动启动。如下文更详细解释的，DER注册表使用接收到的注册数据来收集所需的数据以集中控制DER，包括识别信息和操作特征。例如，DER注册表可以收集DER类型、唯一标识号和铭牌信息，仅举例几个示例。收集到的所需数据存储在DER注册表中。
应当理解，可以以多种形式和组合提供本文公开的电路，包括操作电路136、注册电路134和数据映射电路135。在一些实施例中，本文公开的电路可以全部或部分地由一个或多个微处理器、微控制器、其他集成电路或其组合提供，该一个或多个微处理器、微控制器、其他集成电路或其组合被配置为执行例如以存储固件和/或存储软件的形式存储在非暂时性存储介质中的指令。应当理解，本文公开的控制电路的微处理器、微控制器和其他集成电路实现可以包括使用公共物理电路元件的多个控制电路实例。例如，第一控制电路可以由特定处理器电路和第一存储器电路的组合提供，并且第二控制电路可以由特定处理器电路和不同于第一存储器电路的第二存储器电路的组合提供。还应当理解，所公开的电路可以额外地或可替代地包括其他数字电路、模拟电路、或混合模拟-数字电路或其组合。这种电路的一些非限制性示例元件包括专用集成电路(ASIC)、算术电路单元(ALU)、放大器、一个或多个模拟计算机、模数(A/D)和数模(D/A)转换器、时钟、通信端口、现场可编程门阵列(FPGA)、滤波器、格式转换器、调制器或解调器、多路复用器和解多路复用器、非瞬态存储器设备和介质、振荡器、处理器、处理器内核、信号调节器、一个或多个状态机和计时器。与微处理器、微控制器和其他集成电路实施方式一样，这种替代或额外实施方式可以实施或利用多个控制电路实例，该多个控制电路实例利用公共物理电路元件。例如，第一控制电路可以由第一控制电路元件和第二控制电路元件的组合提供，并且第二控制电路可以由第一控制电路元件和不同于第一控制电路元件的第三控制电路元件的组合提供。
响应于接收到临时或永久注销DER的请求，注册电路134将在数据映射电路135中初始化先前映射数据配置并等待对DER的新注册请求。电路134还可以将注销请求传输到中央控制器150以更新DER注册表和电力网络模型。
数据映射电路135被配置为从DER控制器110以通信信道120所使用的通信协议的形式接收数据。使用接收到的数据，数据映射电路135将数据映射到基于标准的数据结构。数据映射电路135还可以从另一个电力设备接收数据并将接收到的数据映射到DER控制器110所使用的通信协议。标准数据结构可以包括多种公共数据类型，包括布尔、整数(int8、int16、int32、int64、enum)、无符号整数(int8u、intl6u、int32u、dbpos、quality)、浮点数(float32、float64)或原始字符字节(可见字符串、单编码字符串、八位字节字符串、时间戳)。由数据映射电路135接收的不符合标准数据结构的数据被映射到标准数据结构的公共数据类型。
在某些实施例中，数据映射电路135被构造为通过创建独立于通信协议的数据对象和服务来抽象化对数据项的定义。抽象化的数据模型定义了用于描述电力系统的标准化数据结构，该标准化数据结构使得电力系统的所有控制器能够使用相同协议来交换数据。抽象化的定义允许将数据对象和服务从一种通信协议映射到另一种。例如，数据映射电路135可以使用包括多个逻辑节点的数据模型来映射数据，每个逻辑节点均是与电力函数相关的数据和关联服务的分组。在每个逻辑节点内存在符合公共数据类型的一个或多个数据对象。映射包括将模型信息转换为由通信协议定义的对象。在某些实施例中，数据映射电路135使用与IEC 61850标准兼容的抽象和映射技术。
基于标准的对等通信使DER能够在没有直接用户输入的情况下从中央控制器自动注册和注销。基于标准的对等通信还能够实现DER控制器和中央控制器之间的快速数据交换，例如由维护活动或DER所有权的变化引起的电力网络模型的变化。这使得运营商能够更可靠地安排网络操作，了解哪些DER在线和离线。
使用基于语义的标准信息模型减少了注册和注销时间，从而简化了来自不同供应商的不同DER控制器的集成，并且提供了用于聚合电力分配系统资源能力的标准手段。额外的电网服务可利用DER接口控制器的新通信能力(例如辅助频率调节或Volt/VAR控制)由DER控制器执行。
DER接口控制器130包括外部设备接口139，该外部设备接口139被构造成使用一组标准通信协议中的一个与外部电力设备(诸如中央控制器150)通信。DER接口控制器130通过通信信道140联接到中央控制器150。在图示的实施例中，通信信道140包括无线网络，例如第三方云系统或广域网(WAN)。在其他实施例中，通信通道140是控制器130和控制器150之间的有线连接。在某些实施例中，DER接口控制器130通过多个通信通道联接到多个外部设备。
在某些实施例中，该组标准通信协议使用通过数据抽象和配置语言生成的标准信息模型。使用该组标准通信协议允许实现具有自我描述的实时通信。需要注意的是，工业协议缺乏这些特征。例如，如与需要TCP/IP的DNP3或Modbus相反，诸如GOOSE和SMV的标准通信协议使用允许实时通信的第2层通信数据链路。
在某些实施例中，一种标准通信协议被构造成在数据模型的数据对象之间传送带时间戳的状态信息。在某些实施例中，一种标准通信协议被构造为以XML格式传输实时数据。在某些实施例中，一种标准通信协议被构造为传送带时间戳的采样测量值的样本。
在图示的实施例中，外部设备接口139仅与中央控制器150通信。在其他实施例中，接口139可以与继电器、另一DER接口控制器、微电网控制器或被配置为以标准通信协议进行通信的任何其他电力分配设备。
在某些实施例中，接口139被构造为使用由IEC 61850定义的通信协议(例如IEC61850-7-420和IEC 61850-90-7)与中央控制器150通信。这些通信协议包括通用面向对象的变电站事件(GOOSE)、制造消息规范(MMS)、采样测量值(SMV)和可扩展消息和在线协议(XMPP)。在某些实施例中，接口139被构造为使用IEEE 2030.5通信协议或OpenFMB与中央控制器150通信，仅举例几个示例。
在图示的实施例中，DER接口控制器130包括额外应用电路133，其被构造成使用由DER接口控制器130从DER控制器110或中央控制器150接收的数据来执行算法。例如，电路133可以从信息通信和技术网络接收针对微电网的区域内的所有断路器的电路断路器状态，并确定微电网是在并网模式还是孤岛模式下操作。在另一个示例中，额外应用电路133可以从微电网中的数个外部设备接收多个采样测量值流并确定传感器问题、检测数据欺骗或检测网络攻击。在又一示例中，电路133可以从AC电网连接点接收采样值并且计算用于后备保护的非定向和定向过电流保护。电路133还可以计算微电网的故障指示或确定期望的故障穿越特征，例如IEEE 1547-2017所定义的特征。电路133生成的分析可用于电力系统的其他设备。例如，计算出的故障指示可以发送到微电网控制器以用于故障原因确定、故障定位和微电网恢复过程。
DER接口控制器130包括时间同步电路138，其被构造成通过通信信道170与外部定时装置160通信。电路138根据标准协议(例如每秒脉冲(PPS)、简单网络时间协议(SNTP)或IEEE 1588，仅举例几个示例)接收时间数据。电路138接收时间数据并同步DER接口控制器130中的所有数据。例如，使用时间数据，DER接口控制器130可以确定来自中央控制器150的输入数据是否到期。外部定时设备160可以是支持时间协议(诸如，PPS、SNTP和IEEE 1588，仅举例几个示例)的GPS接收器。
中央控制器150被构造成存储DER注册表，该注册表维护电力分配系统中能够被中央控制器150监测或控制的所有可操作DER的列表。中央控制器150还存储电力网络模型。中央控制器150接收的注册和注销请求使中央控制器更新DER注册表和电力网络模型。DER接口控制器130包括在注册请求从DER接口控制器130传输到中央控制器150之后接收的配置文件137。在某些实施例中，中央控制器150响应于从DER接口控制器130接收到注册请求而将配置文件137传输到DER接口控制器130。例如，注册请求可以包括从DER接口控制器130向中央控制器150传输注册数据，例如序列号。一旦中央控制器150接收到注册数据，则中央控制器150将找到完成DER注册所需的必要信息。文件137然后由中央控制器150生成以组合操作电路136所需的映射信息以在DER控制器110和电力分配系统的其他控制器之间传递命令和数据。在某些实施例中，配置文件137是从第三方源接收的，例如是通过通信信道140从网络服务器接收的。
在某些实施例中，配置文件137是变电站配置描述文件。DER接口控制器130的操作电路136被配置为解析文件137并将文件137中关于电力系统的数据传输到数据映射电路135。文件137可以通过专用端口或通过外部设备接口139接收。SCD文件是根据基于标准的架构创建的以XML格式的计算机文件。SCD文件可包括单线图、以及通信网络和IED信息。操作电路136解析SCD文件并检索关于与其交换信息的外部设备的信息，包括单线图、通信网络信息、外部设备信息、逻辑设备信息、逻辑节点信息、数据对象信息、数据属性信息、部件信息、GOOSE控制块信息和MMS控制块信息。来自SCD文件的信息被分配至数据映射电路135的每个功能。
举例而言，操作电路136检索关于GOOSE控制块的信息，将数据分配于数据映射电路135中，并将从DER控制器110接收的数据映射到由外部设备接口139使用的GOOSE通信协议。DER控制器110可以基于SCD文件配置有预定义设置值和功能。
举例另一示例，操作电路136使用SCD文件来确定应该从同一电力分配系统内的另一个电力设备接收电路断路器状态数据集。当电力分配系统重构或通信网络改变时，更新SCD文件。
当电力分配系统的另一个DER接口控制器向中央控制器150的DER注册表注册或注销DER时，可以更新SCD文件。在某些实施例中，通信网络模型和单线图数据可以是以公共信息模型(CIM)格式、IEEE 2030.5标准和OpenFMB标准或可以使用配置文件137进行配置的其他通信模型提供。
应当理解，DER接口控制器130的任何或所有前述特征也可以存在于本文公开的其他DER接口控制器中，例如图2中系统200的DER接口控制器。
参考图2，示出了示例性电力分配系统200，其包括控制系统202，该控制系统202被构造成使用自动DER注册/注销和标准化通信协议在集中控制器处协调DER操作。应当理解，系统200的拓扑是出于解释的目的而示出的，并不旨在作为对本公开的限制。虽然系统200用单线图来说明，但系统200可以被构造成传输单相或多相电力。
系统200联接到公用电网201并且被构造成在系统200和公用电网201之间传输电力。系统200包括电力分配网络203、联接到网络203的多个负载L1-L8以及联接到网络203的多个DER。多个DER包括柴油发电机209、PV阵列211、风力涡轮机219、能量存储装置231和PV阵列233。多个DER控制器与DER或构造为控制来自对应DER的电力输出的电力转换器通信。每个DER控制器被配置为与DER接口控制器243、245和247中的一个进行通信。
柴油发电机209通过变压器联接到网络203。发电机209与DER控制器207通信。DER控制器207与DER接口控制器243通信。
PV阵列211联接到电力转换器213，该电力转换器213被构造成从PV阵列211接收DC电力，将DC电力转换为AC电力，并将AC电力输出到网络203。电力转换器213与DER控制器215通信。控制器215被配置为操作电力转换器213以控制从电力转换器213到网络203的电力输出。DER控制器215与DER接口控制器245通信。
风力涡轮机219通过变压器联接到网络203。风力涡轮机219与DER控制器221通信。DER控制器221与DER接口控制器245通信。
能量存储系统231联接到电力转换器229，该电力转换器229被构造为从能量存储系统231接收DC电力，将DC电力转换为AC电力，并且将AC电力输出到网络203。电力转换器229与DER控制器227通信。控制器227被配置为操作电力转换器229以控制从电力转换器229到网络203的电力输出。DER控制器227与DER接口控制器247通信。
PV阵列233联接到电力转换器235，该电力转换器235被构造成从PV阵列233接收DC电力，将DC电力转换为AC电力，并且将AC电力输出到网络203。电力转换器235与DER控制器237通信。控制器237被配置为操作电力转换器235以控制从电力转换器235到网络203的电力输出。DER控制器237与DER接口控制器247通信。
控制系统202包括多个DER控制器、多个DER接口控制器以及多个中央控制器。多个DER控制器包括DER控制器207、215、221和227。多个DER接口控制器包括DER接口控制器243、245和247。多个中央控制器包括中央控制器251和249。
当DER控制器变得能够使用DER接口控制器通过基于标准的通信协议进行通信时，系统运营商不再需要单独配置DER控制器和中央控制器之间的通信信道。相比之下，电力分配系统可以使用传统协议(例如Modbus或DNP3)来允许两个设备之间的通信。用于模拟测量和控制状态的寄存器因不同产品组生产的设备而不同，需要单独配置，以使每个DER控制器与另一个设备(例如DER接口控制器243)通信。这种通信配置需要直接客户输入，以向DER注册表注册和注销DER控制器。
控制系统202的每个DER控制器与DER接口控制器联接。在没有DER接口控制器的情况下，需要花费大量精力向系统运营商注册DER。客户必须手动向系统运营商提交申请以进行DER注册。然后，系统运营商在DER可由系统运营商集中控制或监测之前审查和批准申请。为了转移DER所有权或执行定期维护，必须完成类似的过程来注销DER。对于没有利用标准化通信功能(例如Modbus通信协议)的DER控制器而言，该过程变得更加艰巨。为了将新的DER连接到现有的DERM或DMS，运营商需要配置Modbus通信协议，包括配置模拟和数字点列表并将测量或控制量与列表中的特定点相关联。
使用支持即插即用功能的DER接口控制器，DER可以在建立DER接口控制器的内部映射后自动向现有中央控制器进行注册。每个DER都可以添加到基于语义的模型中，而无需为每个DER单独配置。基于语义的模型包括模型层次结构中的多个对象，每个对象都在标准中具体定义。此外，客户端-服务器模型由基于标准的通信协议支持，只要监测量发生变化，就会报告数据，从而无需轮询。
在图示的实施例中，中央控制器249是分配系统运营商或分配网络运营商。中央控制器249被构造成使用基于标准的即插即用功能，从而通过与DER接口控制器通信自动检测和监测DER控制器。中央控制器249还被构造成使用DER接口控制器来监测、分析和控制系统200的DER。在某些实施例中，中央控制器249通过DER接口控制器向DER控制器传输命令，以便在时间范围内编程DER时间表。
在图示的实施例中，中央控制器251是独立系统运营商或传输系统运营商，其被构造为通过提供投标和市场清算平台来管理批发能源市场，包括确定参与DER的位置边际价格。中央控制器251被构造成使用DER接口控制器243、245和247与系统200的DER进行通信。在某些实施例中，本文关于中央控制器249描述的注册和注销过程替代地由中央控制器251执行，包括DER注册表的存储和更新。
DER控制器通过DER接口控制器可以在对象模型中向中央控制器249通告其对应DER在电力、能量和辅助服务以及诸如斜坡率和价格的操作条件方面能够提供什么能力。DER控制器还可以使用基于标准的通信来基于系统运营商通过CIM服务发布的电网状态来请求服务，例如充电。使用基于格式XML的DER资产能力描述提供了一种抽象化分配系统节点的物理特征和特定细节的方法并以适合于形式分析和验证的建模语言表达实体自我描述。
实施DER接口控制器允许系统运营商对系统200具有更多控制，同时减少注册/注销时间。例如，更新具有DER接口控制器的电力分配系统中的基于标准的通信协议仅需要更新每个DER接口控制器的通信堆栈。为维护注销DER只需要将注销请求从DER接口控制器传输到中央控制器。在某些实施例中，从中央控制器自动注册或注销DER的过程可在少于10秒内完成，明显快于手动DER注册和注销。
在所示实施例中，DER接口控制器243是被配置为在DER控制器207与中央控制器249和251之间传输信息的本地DERMS。作为本地DERMS，控制器243仅与一个DER控制器通信。
在图示的实施例中，DER接口控制器245是本地DERMS/聚合器，其被配置为将信息从DER控制器215和221传输到中央控制器249和251，并且反之亦然。与本地DERMS/聚合器相关联的DER可能由不同的客户或实体拥有。例如，一个DER可能归房主所有，而另一个DER归邻居所有。DER聚合器可以由拥有DER的公共服务公司或遵循批发能源市场中的市场规则的第三方实体拥有。DER聚合器依靠DER和中央控制器之间的通信以提供电网服务。对于非公共服务拥有的DER，聚合器使得DER能够登记聚合服务提供并在聚合关系结束时断开连接。
在图示的实施例中，DER接口控制器247是设施/社区聚合器，其被配置为将信息从DER控制器227和237传送到中央控制器249和251，并且反之亦然。与设施/社区聚合器相关联的DER可以位于同一地点处并由同一客户或实体拥有。例如，电池组231和PV阵列233可以位于工业厂房并且由工业厂房的所有者拥有。
参考图3，示出了示例性控制器300的示意性框图。例如，控制器300可以是DER控制器、DER接口控制器或与示例性电力分配系统(例如图2所示的系统200)结合使用的中央控制器的一个示例。控制器300包括处理设备302、输入/输出设备304和存储器设备306。控制器300可以是独立设备、嵌入式系统或者被构造成执行关于电力系统200的控制器中得一个所描述的功能的多个设备。此外，控制器300与一个或多个外部设备310通信。
输入/输出设备304使控制器300能够与外部设备310进行通信。例如，不同实施例中的输入/输出设备304可以是网络适配器、网络凭证、接口或端口(例如，USB端口、串行端口、并行端口、模拟端口、数字端口、VGA、DVI、HDMI、FireWire、CAT5、以太网、光纤或任何其他类型的端口或接口)，仅举例几个示例。输入/输出设备304由硬件、软件和/或固件组成。输入/输出设备304可以包括这些适配器、凭证或端口中的一个以上，例如用于接收数据的第一端口和用于传输数据的第二端口。
外部设备310可以是允许从控制器300输入或输出数据的任何类型的设备。例如，外部设备310可以是电力分配系统的另一控制器、GPS、DER、继电器、传感器、电路断路器或用户界面，仅举例几个示例。外部设备310可以集成到控制器300中。还可以设想一个以上的外部设备与控制器300通信。
处理设备302可以是可编程类型或专用的硬连线状态机，仅举例几个示例。设备302可以包括多个处理器、算术逻辑单元(ALU)、中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)或现场可编程门阵列(FPGA)，仅举例几个示例。对于具有多个处理单元的处理设备302的形式，可以使用分布式、流水线或并行处理。处理设备302可以专用于仅执行本文描述的操作或者可以在一个或多个额外应用中使用。在所示形式中，处理设备302具有根据存储器设备306中存储的编程指令(例如软件或固件)执行处理和处理数据的可编程种类。可替代地或另外地，编程指令至少部分地由硬连线电路或其他硬件定义。处理设备302可以由适合处理从输入/输出设备304或别处接收的信号并提供期望输出信号的任何类型的一个或多个部件组成。这种组件可包括数字电路、模拟电路或其组合。
存储器设备306可以具有一种或多种类型，例如固态种类、电磁种类或光学种类，仅举例几个示例。此外，存储器设备306可以是易失性、非易失性、暂时性、非暂时性或它们的组合，并且存储器设备306中的一些或全部可以是便携式种类的，例如磁盘、磁带、记忆棒、盒带，仅举例几个示例。此外，除了或代替存储编程指令，存储器设备306可以存储由处理设备302操纵的数据或操作逻辑，例如代表从输入/输出设备304接收或传输到输入/输出设备304的信号的数据，仅举例一个示例。如图3所示，存储器设备306可以包括有处理设备302或联接到处理设备302，但不必与两者一起包括。
现在将提供对多个示例性实施例的进一步书面描述。一个实施例是一种电力分配系统，包括：分布式能源(DER)；DER控制器，其被配置为操作DER并存储DER注册数据；以及中央控制器，其被配置为存储包括对应于多个DER的信息的DER注册表；以及DER接口控制器，其包括：DER控制器接口，其被配置为使用DER控制器本机格式与DER控制器通信；外部设备接口，其配置为使用多种通信协议中的一种与中央控制器通信，多种通信协议中的每种均不同于DER控制器本机格式；注册电路，其联接到DER控制器接口和外部设备接口，并被配置为通过DER控制器接口接收DER注册数据并通过外部设备接口将注册请求和DER注册数据传输到中央控制器；以及映射电路；其中，中央控制器被配置为响应于接收到注册请求，更新DER注册表，并且其中，映射电路被配置为响应于中央控制器更新DER注册表，接收定义电力分配系统特征的输入。
在上述电力分配系统的某些形式中，响应于中央控制器从DER接口控制器接收注销请求，中央控制器从DER注册表移除DER。在某些形式中，DER控制器本机格式包括工业通信协议，并且多个通信协议包括由IEC 61850定义的通信协议。在某些形式中，电力分配系统包括多个DER接口控制器，每个DER接口控制器被配置为允许多个DER控制器中的至少一个与中央控制器通信，其中，中央控制器被配置为向DER控制器和多个DER控制器传输一组协调命令，用于操作电力分配系统的经注册的DER。在某些形式中，中央控制器被配置为响应于接收到注册请求，更新电力系统模型。在某些形式中，注册数据包含一个序列号。在某些形式中，定义电力分配特征的输入由中央控制器生成。
另一个示例性实施例是一种在电力分配系统中注册分布式能源(DER)的方法，包括：操作DER控制器，该DER控制器被配置为操作DER并存储DER注册数据；操作中央控制器，该中央控制器被配置为存储包括与多个DER对应的信息的DER注册表；利用DER接口控制器，以DER控制器本机格式从DER控制器接收DER注册数据；利用DER接口控制器，使用多种通信协议中的一种向中央控制器传输注册请求和DER注册数据，多种通信协议中的每种不同于DER控制器本机格式；响应于接收到注册请求，更新DER注册表；利用DER接口控制器，响应于中央控制器更新DER注册，接收定义电力分配系统特征的输入。
在上述方法的某些形式中，该方法包括响应于中央控制器从DER接口控制器接收注销请求，从DER注册表移除DER。在某些形式中，DER控制器本机格式包括工业通信协议，并且多种通信协议包括由IEC 61850定义的通信协议。在某些形式中，电力分配系统包括多个DER接口控制器，每个DER接口控制器被配置为允许多个DER控制器中的至少一个与中央控制器通信，并且其中，该方法包括向DER控制器和多个DER控制器传输一组协调命令，用于操作电力分配系统的经注册的DER。在某些形式中，中央控制器被配置为响应于接收到注册请求，更新电力系统模型。在某些形式中，注册数据包含序列号。在某些形式中，定义电力分配特征的输入由中央控制器传输。
另一个示例性实施例是分布式能源(DER)接口控制器，包括：DER控制器接口，其配置为使用DER控制器本机格式与DER的DER控制器通信；外部设备接口，其配置为使用多种通信协议中的一种与中央控制器通信，多种通信协议中的每种不同于DER控制器本机格式；注册电路，其联接到DER控制器接口和外部设备接口，并配置为通过DER控制器接口从DER控制器接收DER注册数据并通过外部设备接口将注册请求和DER注册数据传输至中央控制器；以及映射电路，其中传输注册请求用于使中央控制器响应于接收到注册请求更新DER注册表，并且其中，映射电路被配置为响应于中央控制器，更新DER注册表，从中央控制器接收定义电力分配系统特征的输入。
在上述DER接口控制器的某些形式中，从DER接口控制器向中央控制器传输注销请求，以用于从DER注册表移除DER。在某些形式中，DER控制器本机格式包括工业通信协议，并且多种通信协议包括由IEC 61850定义的通信协议。在某些形式中，DER接口控制器包括多个DER接口控制器，每个被配置为允许多个DER控制器中的至少一个与中央控制器通信，其中，中央控制器被配置为向DER控制器和多个DER控制器传输一组协调命令，用于操作电力分配系统的经注册的DER。在某些形式中，中央控制器被配置为响应于接收到注册请求，更新电力系统模型。在某些形式中，注册数据包含序列号。
预期来自各个实施例的各个方面、特征、过程和操作可用于任何其他实施例中，除非明确相反地陈述。所示的某些操作可以由包括处理设备的计算机实施，该处理设备在非暂时性计算机可读存储介质上执行计算机程序产品，其中该计算机程序产品包括使处理设备执行一个或多个操作的指令或向其他设备发出命令以执行一项或多项操作。
虽然已经在附图和前面的描述中详细地说明和描述了本公开，但是其在性质上被认为是说明性的而不是限制性的，应当理解的是，仅仅已经示出和描述了某些示例性实施例，并且希望保护所有落入本公开的精神内的变化和修改。应当理解，虽然在以上描述中使用的诸如“优选”、“优选地”、“优选的”或“更优选”等词语使用表明如此描述的特征可能更合意，但其可能不是必需的，并且缺少相同内容的实施例可以被设想为处于本公开的范围内，该范围由所附权利要求限定。在阅读权利要求时，意图是，当使用诸如“一个”、“一”、“至少一个”或“至少一部分”的词语时，除非在权利要求中相反地特别说明，否则无意将权利要求限制为仅一个项。术语“…的…”可能意味着与另一项的关联或联系，以及根据其使用的上下文所告知的属于另一项或与另一项联系。术语“联接到”、“与…联接”等包括间接连接和联接，进一步包括但不要求直接联接或连接，除非另有明确说明。当使用语言“至少一部分”和/或“一部分”时，该项可以包括一部分和/或整个项目，除非有相反的具体说明。

Claims (20)

1.一种电力分配系统，包括：
分布式能源(DER)；
DER控制器，所述DER控制器被配置为操作所述DER并且存储DER注册数据；以及
中央控制器，所述中央控制器被配置为存储DER注册表，所述DER注册表包括对应于多个DER的信息；
DER接口控制器，包括：
DER控制器接口，所述DER控制器接口被配置为使用DER控制器本机格式与所述DER控制器通信，
外部设备接口，所述外部设备接口被配置为使用多种通信协议中的一种通信协议与所述中央控制器通信，所述多种通信协议中的每种通信协议不同于所述DER控制器本机格式，
注册电路，所述注册电路联接到所述DER控制器接口和所述外部设备接口，并且被配置为通过所述DER控制器接口接收所述DER注册数据并通过所述外部设备接口向所述中央控制器传输注册请求和所述DER注册数据，以及
映射电路；
其中，所述中央控制器被配置为响应于接收到所述注册请求，更新所述DER注册表，并且
其中，所述映射电路被配置为响应于所述中央控制器更新所述DER注册表，接收定义电力分配系统特征的输入。
2.根据权利要求1所述的电力分配系统，其中，响应于所述中央控制器从所述DER接口控制器接收到注销请求，所述中央控制器从所述DER注册表移除所述DER。
3.根据权利要求1所述的电力分配系统，其中，所述DER控制器本机格式包括工业通信协议，并且所述多种通信协议包括由IEC 61850定义的通信协议。
4.根据权利要求1所述的电力分配系统，包括多个DER接口控制器，每个DER接口控制器被配置为允许多个DER控制器中的至少一个DER控制器与所述中央控制器通信，其中，所述中央控制器被配置为向所述DER控制器和所述多个DER控制器传输一组协调命令，用于操作所述电力分配系统的经注册的DER。
5.根据权利要求1所述的电力分配系统，其中，所述中央控制器被配置为响应于接收到所述注册请求，更新电力系统模型。
6.根据权利要求1所述的电力分配系统，其中，所述注册数据包含序列号。
7.根据权利要求1所述的电力分配系统，其中，定义电力分配特征的所述输入由所述中央控制器产生。
8.一种在电力分配系统中注册分布式能源(DER)的方法，包括：
操作DER控制器，所述DER控制器被配置为操作所述DER并存储DER注册数据；
操作中央控制器，所述中央控制器被配置为存储包括与多个DER对应的信息的DER注册表；
利用DER接口控制器，以DER控制器本机格式从DER控制器接收DER注册数据；
利用DER接口控制器，使用多种通信协议中的一种通信协议向所述中央控制器传输注册请求和所述DER注册数据，所述多种通信协议中的每种通信协议不同于所述DER控制器本机格式；
响应于接收到所述注册请求，更新所述DER注册表；以及
利用所述DER接口控制器，响应于所述中央控制器更新所述DER注册表，接收定义电力分配系统特征的输入。
9.根据权利要求8所述的方法，包括响应于所述中央控制器从所述DER接口控制器接收到注销请求，从所述DER注册表移除所述DER。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述DER控制器本机格式包括工业通信协议，并且所述多种通信协议包括由IEC 61850定义的通信协议。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述电力分配系统包括多个DER接口控制器，每个DER接口控制器被配置为允许多个DER控制器中的至少一个DER控制器与所述中央控制器通信，并且其中，所述方法包括向所述DER控制器和所述多个DER控制器传输一组协调命令，用于操作所述电力分配系统的经注册的DER。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，所述中央控制器被配置为响应于接收到所述注册请求，更新电力系统模型。
13.根据权利要求8所述的方法，其中，所述注册数据包含序列号。
14.根据权利要求8所述的方法，其中，定义电力分配特征的所述输入由所述中央控制器传输。
15.一种分布式能源(DER)接口控制器，包括：
DER控制器接口，所述DER控制器接口被配置为使用DER控制器本机格式与DER的DER控制器通信；
外部设备接口，所述外部设备接口被配置为使用多种通信协议中的一种通信协议与所述中央控制器通信，所述多种通信协议中的每种通信协议不同于所述DER控制器本机格式；
注册电路，所述注册电路联接到所述DER控制器接口和所述外部设备接口，并且被配置为通过所述DER控制器接口从所述DER控制器接收DER注册数据并通过所述外部设备接口向所述中央控制器传输注册请求和所述DER注册数据；以及
映射电路；
其中，传输所述注册请求用于使所述中央控制器响应于接收到所述注册请求更新所述DER注册表，并且
其中，所述映射电路被配置为响应于所述中央控制器更新所述DER注册表，从所述中央控制器接收定义电力分配系统特征的输入。
16.根据权利要求15所述的DER接口控制器，其中，从所述DER接口控制器向所述中央控制器传输注销请求，以用于从所述DER注册表移除所述DER。
17.根据权利要求15所述的DER接口控制器，其中，所述DER控制器本机格式包括工业通信协议，并且所述多种通信协议包括由IEC 61850定义的通信协议。
18.根据权利要求15所述的DER接口控制器，包括多个DER接口控制器，每个DER接口控制器被配置为允许多个DER控制器中的至少一个DER控制器与所述中央控制器通信，其中，所述中央控制器被配置为向所述DER控制器和所述多个DER控制器传输一组协调命令，用于操作所述电力分配系统的经注册的DER。
19.根据权利要求15所述的DER接口控制器，其中，所述中央控制器被配置为响应于接收到所述注册请求，更新电力系统模型。
20.根据权利要求15所述的DER接口控制器，其中，所述注册数据包含序列号。
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