DE102012105184A1

DE102012105184A1 - System, Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb für ein Energieverteilungssystem

Info

Publication number: DE102012105184A1
Application number: DE102012105184A
Authority: DE
Inventors: Nathan Bowman Littrell; James J. Schmid
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2011-06-16
Filing date: 2012-06-14
Publication date: 2012-12-20
Also published as: GB201210222D0; GB2491952B; BR102012014647A2; AU2012203447B2; JP2013005718A; US9172274B2; CA2779972A1; NZ600601A; US20120323388A1; JP6087067B2; GB2491952A; AU2012203447A1

Abstract

Vorgesehen ist ein Computer (116) zur Verwendung mit einem Energieverteilungssystem (102), das eine Vielzahl von Knotenpunktvorrichtungen beinhaltet. Der Computer beinhaltet einen Speicherbereich (120), der zum Speichern von wenigstens einem Betriebsparameter von jeder der Knotenpunktvorrichtungen konfiguriert ist, und einen Prozessor (118), der kommunikativ mit dem Speicherbereich verbunden ist. Der Prozessor ist programmiert zum Ermitteln einer gewünschten zu optimierenden Betriebsbegrenzung des Energieverteilungssystems, Berechnen einer Wirkung auf die Betriebsbegrenzung auf der Basis einer Modifizierung des Betriebsparameters von wenigstens einer der Knotenpunktvorrichtungen und Senden eines Befehls an die Knotenpunktvorrichtung, um die Knotenpunktvorrichtung zum Modifizieren des Betriebsparameters zu veranlassen.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die hier beschriebenen Ausführungsformen betreffen allgemein Energieverteilungssysteme und speziell Systeme und Verfahren zur Verwendung bei der Verbesserung des Betriebs von Energieverteilungssystemen.
Mit dem zunehmendem Anstieg des Energiebedarfs ist gleichermaßen die Wahrscheinlichkeit von Spannungseinbrüchen und/oder Lastabwürfen gestiegen. Um die Wahrscheinlichkeit derartiger Ereignisse zu verringern, leiten wenigstens einige bekannte Energieverteilungssysteme während Zeiten mit hohem Energiebedarf Demand-Response-Ereignisse ein, um eine Überlastung des Stromnetzes zu vermeiden. Zum Beispiel verwenden einige bekannte Energieverteilungssysteme intelligente Zähler, um den Energieverbrauch zu überwachen und ihn automatisch um eine Last, wie z. B. den Haushalt eines Verbrauchers oder ein bestimmtes Haushaltsgerät in einem Haushalt, zu modifizieren. Wenn wenigstens einige bekannte intelligente Zähler eine Nachricht von dem Versorgungsunternehmen erhalten, dass ein Demand-Response-Ereignis eingeleitet wurde, ermittelt der intelligente Zähler eine oder mehrere Lasten, die eine hohe Energiemenge verbrauchen, und ist dafür programmiert, als Reaktion auf das Demand-Response-Ereignis diese Lasten dann automatisch abzuschalten oder den Besitzer auf den hohen Energieverbrauch aufmerksam zu machen. Bekannte Vorrichtungen reduzieren aber die Belastung des Energienetzes, ohne die Wirkung zu berücksichtigen, die die Lastverringerung an anderen Stellen im Netz auf Effizienz und/oder Lieferkosten haben kann. Von daher werden die allgemeinen Vorteile derartiger Vorrichtungen möglicherweise durch an anderer Stelle im Netz erzeugte Verluste begrenzt.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
In einem Aspekt ist ein Verfahren zum Betrieb für ein Energieverteilungssystem vorgesehen, das einen Computer und eine Vielzahl von Knotenpunktvorrichtungen aufweist. Das Verfahren beinhaltet das Verwenden eines Computers zum Ermitteln einer gewünschten zu optimierenden Betriebsbegrenzung des Energieverteilungssystems. Der Computer berechnet eine Wirkung auf die Betriebsbegrenzung auf der Basis einer Modifizierung von wenigstens einem Betriebsparameter von wenigstens einer Knotenpunktvorrichtung der Vielzahl von Knotenpunktvorrichtungen und überträgt einen Befehl an die Knotenpunktvorrichtung, um die Knotenpunktvorrichtung zum Modifizieren des Betriebsparameters zu veranlassen.
In einem weiteren Aspekt beinhaltet ein Energieverteilungssystem eine Vielzahl von Knotenpunktvorrichtungen und einen Computer, der kommunikativ mit den Knotenpunktvorrichtungen verbunden ist. Der Computer beinhaltet einen Speicherbereich, der programmiert ist zum Speichern von wenigstens einem Betriebsparameter von jeder der Knotenpunktvorrichtungen konfiguriert ist, und beinhaltet einen Prozessor, der zum Ermitteln einer gewünschten zu optimierenden Betriebsbegrenzung des Energieverteilungssystems, Berechnen einer Wirkung auf die Betriebsbegrenzung auf der Basis einer Modifizierung des Betriebsparameters von wenigstens einer der Knotenpunktvorrichtungen und Senden eines Befehls an die Knotenpunktvorrichtung, um die Knotenpunktvorrichtung zum Modifizieren des Betriebsparameters zu veranlassen.
In einem weiteren Aspekt ist ein Computer zur Verwendung mit einem Energieverteilungssystem vorgesehen, das eine Vielzahl von Knotenpunktvorrichtungen beinhaltet. Der Computer beinhaltet einen Speicherbereich, der zum Speichern von wenigstens einem Betriebsparameter von jeder der Knotenpunktvorrichtungen konfiguriert ist, und einen Prozessor, der kommunikativ mit dem Speicherbereich verbunden ist. Der Prozessor ist programmiert zum Ermitteln einer gewünschten zu optimierenden Betriebsbegrenzung des Energieverteilungssystems, Berechnen einer Wirkung auf die Betriebsbegrenzung auf der Basis einer Modifizierung des Betriebsparameters von wenigstens einer der Knotenpunktvorrichtungen und Senden eines Befehls an die Knotenpunktvorrichtung, um die Knotenpunktvorrichtung zum Modifizieren des Betriebsparameters zu veranlassen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Energieverteilungssystems und
2 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Betrieb des in 1 gezeigten Energieverteilungssystems veranschaulicht.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Hierin werden beispielhafte Ausführungsformen von Systemen und Verfahren zur Verwendung bei der Verbesserung des Betriebs für ein Energieverteilungssystem beschrieben. Die hierin beschriebenen Ausführungsformen ermöglichen den verbesserten und wirtschaftlichen Betrieb von Versorgungsnetzknotenpunkten unter Verwendung von Daten, die auf einer Knotenpunktebene erfasst und gepflegt werden. Das Verbessern oder Optimieren des wirtschaftlichen Betriebs von Versorgungsknotenpunkten ermöglicht die Erhöhung der Energielieferungseffizienz innerhalb des Energienetzes. Die Erhöhung der Energielieferungseffizienz ermöglicht steigende Gewinne für das Versorgungsunternehmen, das Reduzieren von Energielieferkosten und/oder niedrigere Stromrechnungen für Verbraucher. Darüber hinaus ermöglichen die hierin beschriebenen Ausführungsformen die Aufrechnung von Effizienzgewinnen mit infolge eines modifizierten Energieverbrauchs entstandenen Einnahmensänderungen. Zum Beispiel kann die Erhöhung der Energielieferungseffizienz aufgrund einer entsprechenden Verringerung des Energieverbrauchs bei den Einnahmen eine umgekehrte Wirkung hervorrufen.
Zu beispielhaften technischen Wirkungen der hierin beschriebenen Systeme, Verfahrung und Vorrichtung zählt wenigstens eine der Folgenden: (a) Verwenden eines Computers zum Ermitteln einer gewünschten Betriebsbegrenzung des zu optimierenden Energieverteilungssystems, (b) Berechnen einer Wirkung auf die Betriebsbegrenzung auf der Basis einer Modifizierung von wenigstens einem Betriebsparameter von einer oder mehreren der Vielzahl von Knotenpunktvorrichtung und (c) Senden eines Befehls an die Knotenpunktvorrichtung, um die Knotenpunktvorrichtung zum Modifizieren des Betriebsparameters zu veranlassen.
1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Energieverteilungssystems 100. In der beispielhaften Ausführungsform beinhaltet das System 100 eine Vielzahl von Knotenpunkten oder Stromverteilungseinrichtungen 102. Beispielhafte Stromverteilungseinrichtungen 102 sind zum Beispiel ein Umspannanlagen-Stufenschalter oder -Spannungsregler 104, ein Netzspannungsregler 106, eine Kondensatorbatteriesteuerung 108, ein einphasiger oder mehrphasiger Transformator 110 und/oder ein Kundenzähler 112, der mit einer Last 114 wie z. B. dem Haushalt eines Kunden verbunden ist. Spannungsregler 104 und 106 und Kondensatorbatteriesteuerungen 108 arbeiten jeweils auf einem festgelegten Spannungspegel und/oder mit einem festgelegten Leistungsfaktor.
Darüber hinaus beinhaltet das System 100 in der beispielhaften Ausführungsform einen Computer oder Controller 116, der über ein Netzwerk (nicht gezeigt) kommunikativ mit Stromverteilungseinrichtungen 102 verbunden ist. Der Computer 116 beinhaltet wenigstens einen Prozessor 118, wie z. B. einen Mikroprozessor, eine Plattform auf Mikrocontrollerbasis, eine geeignete integrierte Schaltung oder eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs). Der Prozessor 118 ist kommunikationsfähig mit wenigstens einem Datenspeicher- oder Arbeitsspeicherbereich 120 verbunden oder für Zugriff darauf oder zum Signalaustausch damit funktionell. Der Speicherbereich 120 kann eine oder mehr als eine Speicherform beinhalten. Zum Beispiel kann der Speicherbereich 120 einen Direktzugriffsspeicher (RAM) beinhalten, der einen nichtflüchtigen RAM-Speicher (NVRAM), magnetischen RAM (MRAM), ferroelektrischen RAM (FeRAM) und andere Speicherformen beinhalten kann. Der Speicherbereich 120 kann auch einen Festwertspeicher (ROM), Flash-Speicher und/oder auch einen elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM) beinhalten. Im Speicherbereich 120 kann jeder andere geeignete magnetische, optische und/oder Halbleiterspeicher allein oder in Kombination mit anderen Speicherformen eingeschlossen sein. Der Speicherbereich 120 kann auch ein abnehmbarer oder entfernbarer Speicher, einschließlich ein geeigneter Kassetten-, Platten-, CD-ROM-, DVD- oder USB-Speicher, aber nicht darauf beschränkt, sein oder einen solchen beinhalten.
In der beispielhaften Ausführungsform speichert der Speicherbereich 120 ein Spannungsprofil und/oder ein Leistungsfaktorprofil, das mit jeder Stromverteilungseinrichtung 102 assoziiert ist. Ein Spannungsprofil kann z. B. Schwellenbetriebsspannungen und/oder andere Parameter sein, die sich auf Zuverlässigkeit und/oder Geräteleistung beziehen. Ein Leistungsfaktorprofil kann z. B. Schwellen-Betriebsleistungsfaktoren sein. Darüber hinaus speichert der Speicherbereich 120 gewünschte Effizienzwerte, die sich auf das System 100 beziehen, und/oder gewünschte Effizienzwerte, die sich auf jede Leistungsverteilungsvorrichtung 102 beziehen. Zum Beispiel kann die Kondensatorbatterie nach Bedarf aktiviert oder deaktiviert werden, um die Effizienz des Systems 100 auf der Basis des Energiebedarfs anzupassen. Außerdem speichert der Speicherbereich 120 gewünschte Gewinnwerte für ein Versorgungsunternehmen, das das System 100 betreibt.
Des Weiteren speichert der Speicherbereich 120 in der beispielhaften Ausführungsform eine Netzwerkhierarchie von Energieverteilungsvorrichtungen 102. Zum Beispiel kann die Hierearchie in Baumform organisiert sein und eine Vielzahl von Stufen haben, die mit einer jeweiligen Stromverteilungseinrichtung 102 assoziiert sind. Zum Beispiel ist in einer Ausführungsform eine erste Stufe der Hierarchie mit einem Spannungsregler 106 assoziiert und eine zweite Stufe der Hierarchie ist mit einer Kondensatorbatteriesteuerung 108 assoziiert. Die Hierarchie kann auf eine beliebige geeignete Weise organisiert sein. Zum Beispiel können Stufen mit einer Entfernung vom Versorgungsunternehmen und/oder einer Entfernung vom Computer 116 assoziiert sein, so dass eine erste Stufe mit einem Kundenzähler 112 assoziert ist und eine zweite Stufe mit einem Phasentransformator 110 assoziiert ist, der geografisch und/oder kommunikativ näher am Computer 116 liegt. Weil sich der Phasentransformator 110 näher am Computer 116 befindet, z. B. bevor elektrische Leitungen, die den Phasentransformator 110 mit mehreren Lasten 114 verbinden, geteilt werden, um eine Vielzahl von Lasten 114 zu versorgen, erhält der Phasentransformator 110 einen größeren Anteil der gesamten Energieausgabe vom Versorgungsunternehmen und hat daher einen höheren Spannungspegel. Desgleichen ist in einer solchen Ausführungsform eine dritte Stufe mit dem Netzspannungsregler 106 assoziiert, der näher am Computer 116 liegt und daher im Vergleich zum Phasentransformator 110 einen größeren Anteil der gesamten Energieausgabe vom Versorgungsunternehmen erhält. In einer alternativen Ausführungsform kann die Hierarchie auf umgekehrte Weise geordnet sein, wobei der Knotenpunkt, der dem Computer 116 am nächsten ist, wie z. B. Umspannanlagen-Stufenschalter oder -Spannungsregler 104, mit der ersten Stufe assoziiert ist. Alternativ kann die Hierarchie auf eine beliebige geeignete Weise organisiert sein, die es möglich macht, dass der Computer 116 einen optimalen Schaltplan für das System 100 ermittelt, wie unten noch ausführlicher beschrieben wird.
In der beispielhaften Ausführungsform ist der Computer 116 mit vom Computer ausführbaren Anweisungen zur Verwendung der im Speicherbereich 120 gespeicherten Daten zum Ermöglichen der Optimierung des Betriebs des Systems 100 als Ganzes und/oder von Komponenten des Systems 100, wie z. B. einer oder mehreren Stromverteilungseinrichtungen 102, programmiert. Zum Beispiel verwendet der Computer 116 in der beispielhaften Ausführungsform eine Vielzahl von im Speicherbereich 116 gespeicherten Funktionen, um Effizienz und/oder Gewinn des Systems 100 auf der Basis von an einem oder mehreren Betriebsparametern des Systems 100 vorgenommenen Einstellungen zu berechnen. Der Computer 116 vergleicht die Ergebnisse der Funktionen, um eine optimale Lösung für ein im System 100 erfasstes Ereignis wie z. B. ein Demand-Response-Ereignis in Bezug auf einen Spitzenenergiebedarf innerhalb des Systems 100 zu ermitteln. Das Ereignis kann auch ein Ereignis auf Basis von Zeit sein, wie z. B. einer Tageszeit, Monatszeit oder Jahreszeit.
In der beispielhaften Ausführungsform ist eine erste Funktion zum Beispiel eine Kostenfunktion mit Bezug auf das Modifizieren eines Betriebsparameters einer spezifizierten Stromverteilungseinrichtung 102 auf der Basis von Zeit, wie z. B. einer spezifizierten Zeitspanne, des Spannungsprofils von einer oder mehreren Stromverteilungseinrichtungen 102, die mit der spezifizierten Stromverteilungseinrichtung 102 verbunden sind, und des Leistungsfaktorprofils von einer oder mehreren Stromverteilungseinrichtungen 102, die mit der spezifizierten Stromverteilungseinrichtung 102 verbunden sind. Eine zweite Funktion ist eine Kostenfunktion mit Bezug auf den Betrieb einer spezifizierten Stromverteilungseinrichtung 102 auf der Basis von Zeit, wie z. B. einer spezifizierten Zeitspanne, des Spannungsprofils von einer oder mehreren Stromverteilungseinrichtungen 102, die mit der spezifizierten Stromverteilungseinrichtung 102 verbunden sind, und des Leistungsfaktorprofils von einer oder mehreren Stromverteilungseinrichtungen 102, die mit der spezifizierten Stromverteilungseinrichtung 102 verbunden sind. Eine dritte Funktion ist der zweiten Funktion ähnlich, bezieht sich aber auf den Betrieb einer anderen spezifizierten Stromverteilungseinrichtung 102. Eine vierte Funktion ist eine Kostenfunktion auf Basis von Zeit mit Bezug auf ein Demand-Response-Ereignis, das auf eine spezifische Stufe der im Speicherbereich 120 gespeicherten Hierarchie isoliert ist. Eine fünfte Funktion betrifft eine Wirkung des Demand-Response-Ereignisses auf das Spannungsprofil und/oder das Leistungsfaktorprofil einer spezifizierten Stromverteilungseinrichtung 102 auf der spezifizierten Stufe der Hierarchie und basiert auf der Ausgabe der vierten Funktion, dem Spannungsprofil von einer oder mehreren Stromverteilungseinrichtungen 102, die mit der spezifizierten Stromverteilungseinrichtung 102 verbunden sind, und dem Leistungsfaktorprofil von einer oder mehreren Stromverteilungseinrichtungen 102, die mit der spezifizierten Stromverteilungseinrichtung 102 verbunden sind. Es versteht sich, dass der Computer 116 zur Verwendung der oben beschriebenen Funktionen zusätzlich zu oder alternativ zu einer oder einem beliebigen anderen geeigneten Funktion oder Wert programmiert sein kann. Darüber hinaus versteht es sich, dass der Computer 116 zur Verwendung einer oder eines oben nicht beschriebenen, beliebigen geeigneten Funktion oder Werts programmiert sein kann, die/der es dem Computer 116 ermöglicht, ein optimales Betriebsumfeldgebung für das System 100, wie hierin beschrieben, zu ermitteln.
In der beispielhaften Ausführungsform vergleicht der Computer 116 die Ergebnisse der Funktionen, um z. B. die Funktion zu ermitteln, die die gewünschte Betriebsbegrenzung des Systems 100, wie z. B. Effizienz oder Gewinn, optimiert. Auf der Basis des Vergleichs sendet der Computer 116 einen Befehl an eine oder mehrere Stromverteilungseinrichtung 102, der die eine oder mehreren Stromverteilungseinrichtungen 102 zum Modifizieren eines vorgesehenen Betriebsparameters veranlasst, so dass die Betriebsbegrenzung des Systems 100 verbessert wird.
2 ist ein Flussdiagramm 200, das ein beispielhaftes Verfahren des Energieverteilungssystems 100 (in 1 gezeigt) veranschaulicht, wie z. B. durch Verbessern und/oder Optimieren des Betriebs des Energieverteilungssystems 100 gemäß einer speziellen Betriebsbegrenzung wie z. B. Effizienz oder Gewinn. In der beispielhaften Ausführungsform erkennt 202 der Computer 116 (in 1 gezeigt) ein Ereignis. Das Ereignis kann ein Demand-Response-Ereignis sein und/oder ein Ereignis, das auf einer Zeit und/oder einer Kontrollmaßnahme im Netz basieren kann, wie z. B. den Betrieb einer Kondensatorbatterie, eines Spannungsreglers und/oder eines Transformatorstufenschalters. Als Reaktion auf die Erkennung des Ereignisses ermittelt 204 der Computer 116 eine erwünschte Betriebsbegrenzung des Energieverteilungssystems, die zum Lösen des Ereignisses zu optimieren ist. Zum Beispiel kann die Betriebsbegrenzung mit der Effizienz der Energieverteilung von einem Versorgungsunternehmen zu Lasten 114 in Bezug stehen (in 1 gezeigt). Alternativ kann die Betriebsbegrenzung mit Kosten in Bezug stehen, die mit dem Betriebssystem 100 assoziiert sind. Zum Beispiel kann das Anpassen eines Betriebsparameters von einer oder mehreren Stromverteilungseinrichtungen 102 (in 1 gezeigt) die Betriebskosten des Systems 100 verringern.
In der beispielhaften Ausführungsform berechnet 206 der Computer 116 eine Wirkung auf die Betriebsbegrenzung auf der Basis einer Modifikation von wenigstens einem Betriebsparameter von einer oder mehreren Stromverteilungseinrichtungen 102. Zum Beispiel kann der Computer 116 die Wirkung auf die Betriebsbegrenzung auf der Basis einer Modifikation eines Spannungsprofils von einer oder mehreren Stromverteilungseinrichtungen 102 berechnen 206. Alternativ kann der Computer 116 die Wirkung auf die Betriebsbegrenzung auf der Basis einer Modifikation eines Leistungsfaktorprofils von einer oder mehreren Stromverteilungseinrichtungen 102 berechnen 206. In der beispielhaften Ausführungsform berechnet 206 der Computer 116 die Wirkung unter Verwendung einer Vielzahl von Funktionen, wie z. B. einer oder mehreren Kostenfunktionen auf Zeitbasis zum Modifizieren des Betriebsparameters von einer oder mehreren Stromverteilungseinrichtungen 102 und/oder einer oder mehreren Kostenfunktionen auf Zeitbasis zum Einleiten eines Demand-Response-Ereignisses im System 100.
Der Computer 116 vergleicht die Ergebnisse der Funktionen, um z. B. die Funktion zu ermitteln 208, die die gewünschte Betriebsbegrenzung des Systems 100 optimiert, wie z. B. Effizienz oder Gewinn. Auf der Basis des Vergleichs sendet 210 der Computer 116 einen Befehl an eine oder mehrere Stromverteilungseinrichtungen 102, der die eine oder mehreren Stromverteilungseinrichtungen 102 zum Modifzieren eines vorgesehenen Betriebsparameters veranlasst, so dass die Betriebsbegrenzung des Systems 100 verbessert wird. Zum Beispiel kann der Computer 116 die eine oder mehreren Stromverteilungseinrichtungen 102 zum Modifizieren eines Spannungsprofils und/oder eines Leistungsfaktorprofils veranlassen.
Oben werden beispielhafte Ausführungsformen der Systeme und Verfahren zur Verwendung bei der Verbesserung des Betriebs eines Energieverteilungssystems ausführlich besprochen. Die Systeme und Verfahren sind nicht auf die spezifischen hierin beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern vielmehr können die Vorgänge der Verfahren und/oder Komponenten des Systems und/oder der Vorrichtung unabhängig und separat von anderen hierin beschriebenen Vorgängen und/oder Komponenten genutzt werden. Ferner können die beschriebenen Vorgänge und/oder Komponenten wie hierin beschrieben auch in anderen Systemen, Verfahren und/oder Vorrichtungen definiert oder in Kombination mit ihnen verwendet werden und sind nicht auf die Ausführung mit nur den hierin beschriebenen Systemen, Verfahren und Speichermedien beschränkt.
Im Vergleich mit bekannten Systemen und Verfahren zur Verwendung zum Verbessern des Betriebs eines Energieverteilungssystems ermöglichen die hierin beschriebenen Ausführungsformen einen verbesserten und wirtschaftlichen Betrieb von Knotenpunkten im Versorgungsnetz unter Verwendung von Daten, die auf einer Knotenpunktebene erfasst und gepflegt werden. Das Verbessern oder Optimieren des wirtschaftlichen Betriebs der Versorgungsknotenpunkte ermöglicht die Erhöhung der Effizienz der Energielieferung innerhalb des Energienetzes. Die Erhöhung der Energielieferungseffizienz ermöglicht steigende Gewinne für das Versorgungsunternehmen, das Reduzieren von Energielieferkosten und/oder niedrigere Stromrechnungen für Verbraucher. Darüber hinaus ermöglichen die hierin beschriebenen Ausführungsformen die Aufrechnung von Effizienzgewinnen mit Einnahmensänderungen infolge eines modifizierten Energieverbrauchs. Zum Beispiel kann die Erhöhung der Energielieferungseffizienz aufgrund einer entsprechenden Verringerung des Energieverbrauchs bei den Einnahmen einen umgekehrten Effekt verursachen.
Ein Computer oder Controller, wie die hierin beschriebenen, beinhaltet wenigstens eine(n) Prozessor oder Verarbeitungseinheit und einen Systemspeicher. Der Computer oder Controller hat gewöhnlich wenigstens eine gewisse Form von computerlesbaren Medien. Beispielsweise, und nicht zur Beschränkung, beinhalten computerlesbare Medien Computerspeichermedien und Kommunikationsmedien. Computerspeichermedien beinhalten flüchtige und nichtflüchtige, entfernbare und nicht entfernbare Medien, die in einem Verfahren oder einer Technologie zum Speichern von Informationen wie z. B. computerlesbaren Anweisungen, Datenstrukturen, Programmmodulen oder anderen Daten implementiert sind. Kommunikationsmedien enthalten gewöhnlich computerlesbare Anweisungen, Datenstrukturen, Programmmodule oder andere Daten in einem modulierten Datensignal wie z. B. einer Trägerschwingung oder einem anderen Transportmechanismus und beinhalten beliebige Informationsliefermedien. Fachkundige Personen sind mit dem modulierten Datensignal vertraut, bei dem eine oder mehrere seiner kennzeichnenden Eigenschaften so eingestellt oder geändert wurden, dass sie Informationen in das Signal codieren. Kombinationen von beliebigen der obigen sind ebenfalls im Umfang der computerlesbaren Medien eingeschlossen.
Die vorliegende Erfindung wird zwar in Verbindung mit einem beispielhaften Energieverteilungssystemumfeld beschrieben, Ausführungsformen der Erfindung sind aber mit zahlreichen anderen allgemeinen oder speziellen Energieverteilungssystemumfeldern oder -konfigurationen betriebsfähig. Es ist nicht vorgesehen, dass das Energieverteilungssystemumfeld irgendeine Beschränkung hinsichtlich des Verwendungs- oder Funktionalitätsumfangs irgendeines Aspekts der Erfindung andeutet. Darüber hinaus darf das Energieverteilungssystemumfeld nicht ausgelegt werden, als hätte es eine Abhängigkeit oder Erfordernis in Bezug auf irgendeine oder eine Kombination der Komponenten, die in dem beispielhaften Betriebsumfeld veranschaulicht werden.
Ausführungsformen der Erfindung können im allgemeinen Kontext von computerausführbaren Anweisungen wie z. B. Programmkomponenten oder -modulen, die von einem oder mehreren Computern oder anderen Geräten ausgeführt werden, beschrieben werden. Aspekte der Erfindung können mit jeder beliebigen Zahl und Ordnung von Komponenten oder Modulen implementiert werden. Zum Beispiel sind Aspekte der Erfindung nicht auf die spezifischen computerausführbaren Anweisungen oder die spezifischen Komponenten oder Module, die in den Figuren veranschaulicht und hierin beschrieben werden, beschränkt. Alternative Ausführungsformen der Erfindung können verschiedene computerausführbare Anweisungen oder Komponenten mit mehr oder weniger Funktionalität als hierin veranschaulicht und beschrieben beinhalten.
Die hierin veranschaulichte und beschriebene Reihenfolge der Ausführung oder Durchführung der Vorgänge in den Ausführungsformen der Erfindung ist, sofern nicht anderweitig angegeben, nicht wesentlich. Das heißt, die Vorgänge können in einer beliebigen Reihenfolge durchgeführt werden, sofern nicht anders spezifiziert, und Ausführungsformen der Erfindung können zusätzliche oder weniger Vorgänge als die hierin offenbarten beinhalten. Zum Beispiel wird erörtert, dass das Ausführen oder Durchführen eines speziellen Vorgangs vor, gleichzeitig mit oder nach einem weiteren Vorgang innerhalb des Umfangs der Aspekte der Erfindung liegt.
Beim Vorstellen von Elementen von Aspekten der Erfindung oder Ausführungsformen davon ist vorgesehen, dass die Artikel ”ein”, ”eine”, ”der/die/das” und ”genannte” bedeuten, dass es ein oder mehrere der Elemente gibt. Es ist vorgesehen, dass die Begriffe „aufweisen”, „beinhalten” und „haben” einschließlich sind und bedeuten, dass es außer den aufgelisteten Elementen noch zusätzliche Elemente geben kann.
Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele zur Offenbarung der Erfindung, einschließlich der besten Art der Ausführung, und auch, um einer Fachperson die Ausübung der Erfindung zu ermöglichen, einschließlich der Herstellung und Benutzung jedweder Vorrichtungen oder Systeme und der Durchführung eingebundener Verfahren. Der patentfähige Umfang der Erfindung wird von den Ansprüchen definiert und kann weitere Beispiele beinhalten, die fachkundigen Personen einfallen werden. Es ist vorgesehen, dass derartige weitere Beispiele in den Umfang der Ansprüche fallen, wenn sie strukturelle Elemente haben, die sich nicht von der wörtlichen Sprache der Ansprüche unterscheiden, oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Unterschieden von den wörtlichen Sprachen der Ansprüche beinhalten.
Vorgesehen ist ein Computer 116 zur Verwendung mit einem Energieverteilungssystem 102, das eine Vielzahl von Knotenpunktvorrichtungen beinhaltet. Der Computer beinhaltet einen Speicherbereich 120, der zum Speichern von wenigstens einem Betriebsparameter von jeder der Knotenpunktvorrichtungen konfiguriert ist, und einen Prozessor 118, der kommunikativ mit dem Speicherbereich verbunden ist. Der Prozessor ist programmiert zum Ermitteln einer gewünschten zu optimierenden Betriebsbegrenzung des Energieverteilungssystems, Berechnen einer Wirkung auf die Betriebsbegrenzung auf der Basis einer Modifizierung des Betriebsparameters von wenigstens einer der Knotenpunktvorrichtungen und Senden eines Befehls an die Knotenpunktvorrichtung, um die Knotenpunktvorrichtung zum Modifizieren des Betriebsparameters zu veranlassen.
Bezugszeichenliste

100: System
102: Stromverteilungseinrichtung
104: Spannungsregler
106: Netzspannungsregler
108: Batteriesteuerung
110: Phasentransformator
112: Kundenzähler
114: Last
116: Computer
118: Prozessor
120: Speicherbereich
200: Verfahren zum Betrieb für ein Energieverteilungssystem
202: Computer erkennt ein Ereignis
204: Computer ermittelt eine erwünschte Betriebsbegrenzung des Energieverteilungssystems
206: Computer berechnet eine Wirkung auf die Betriebsbegrenzung
208: Computer vergleicht die Ergebnisse der Funktionen, um die Funktion zu ermitteln
210: Computer sendet einen Befehl an eine oder mehrere Stromverteilungseinrichtungen

Claims

Computer (116) zur Verwendung mit einem Energieverteilungssystem (102), das eine Vielzahl von Knotenpunktvorrichtungen beinhaltet, wobei der genannte Computer Folgendes aufweist: einen Speicherbereich (120), der zum Speichern von wenigstens einem Betriebsparameter von jeder der Knotenpunktvorrichtungen konfiguriert ist, und einen Prozessor (118), der kommunikativ mit dem genannten Speicherbereich verbunden ist und konfiguriert ist zum: Ermitteln einer gewünschten zu optimierenden Betriebsbegrenzung des Energieverteilungssystems, Berechnen einer Wirkung auf die Betriebsbegrenzung auf der Basis einer Modifizierung des wenigstens einen Betriebsparameters der wenigstens einen Knotenpunktvorrichtung der Vielzahl von Knotenpunktvorrichtungen und Senden eines Befehls an die wenigstens eine Knotenpunktvorrichtung, um die wenigstens eine Knotenpunktvorrichtung zum Modifizieren des wenigstens einen Betriebsparameters zu veranlassen.
Computer (116) nach Anspruch 1, wobei der genannte Prozessor (118) ferner zum Erkennen eines Ereignisses programmiert ist, wobei der von dem genannten Prozessor an die wenigstens eine Knotenpunktvorrichtung gesendete Befehl das Optimieren der gewünschten Betriebsbegrenzung zum Lösen des Ereignisses ermöglicht.
Computer (116) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der genannte Prozessor (118) ferner zum Erkennen des Ereignisses auf der Basis einer aktuellen Zeit und/oder eines Energiebedarfs innerhalb des Energieverteilungssystems (102) programmiert ist.
Computer (116) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der genannte Prozessor (118) ferner zum Berechnen einer Kostenfunktion auf Zeitbasis zum Modifizieren des wenigstens einen Betriebsparameters der wenigstens einen Knotenpunktvorrichtung programmiert ist.
Computer (116) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der genannte Prozessor (118) ferner zum Berechnen einer Kostenfunktion auf Zeitbasis zum Einleiten eines Demand-Response-Ereignisses in dem Energieverteilungssystem (102) programmiert ist.
Computer (116) nach Anspruch 5, wobei der genannte Prozessor (118) ferner zum Ermitteln einer Wirkung des Demand-Response-Ereignisses auf den wenigstens einen Betriebsparameter der wenigstens einen Knotenpunktvorrichtung programmiert ist.
Energieverteilungssystem (102), das Folgendes aufweist: eine Vielzahl von Knotenpunktvorrichtungen, einen Computer (116), der kommunikativ mit der genannten Vielzahl von Knotenpunktvorrichtungen verbunden ist, wobei der genannte Computer einen Speicherbereich (120) aufweist, der zum Speichern von wenigstens einem Betriebsparameter von jeder der genannten Vielzahl von Knotenpunktvorrichtungen konfiguriert ist, wobei der genannte Computer ferner einen Prozessor (120) aufweist, der programmiert ist zum: Ermitteln einer gewünschten zu optimierenden Betriebsbegrenzung des genannten Energieverteilungssystems, Berechnen einer Wirkung auf die Betriebsbegrenzung auf der Basis einer Modifizierung des wenigstens einen Betriebsparameters der wenigstens einen Knotenpunktvorrichtung der genannten Vielzahl von Knotenpunktvorrichtungen und Senden eines Befehls an die genannte wenigstens eine Knotenpunktvorrichtung, um die genannte wenigstens eine Knotenpunktvorrichtung zum Modifizieren des wenigstens einen Betriebsparameters zu veranlassen.
Energieverteilungssystem (102) nach Anspruch 7, wobei der genannte Prozessor (118) ferner zum Erkennen eines Ereignisses programmiert ist, wobei der von dem genannten Prozessor an die genannte wenigstens eine Knotenpunktvorrichtung gesendete Befehl das Optimieren der gewünschten Betriebsbegrenzung zum Lösen des Ereignisses ermöglicht.
Energieverteilungssystem (102) nach Anspruch 7 oder 8, wobei der genannte Prozessor (118) zum Erkennen des Ereignisses auf der Basis einer aktuellen Zeit und/oder eines Energiebedarfs innerhalb des genannten Energieverteilungssystems programmiert ist.
Energieverteilungssystem (102) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die genannte wenigstens eine Knotenpunktvorrichtung zum Modifizieren von einem Spannungsprofil der genannten wenigstens einen Knotenpunktvorrichtung und/oder einem Leistungsfaktorprofil der genannten wenigstens einen Knotenpunktvorrichtung als Reaktion auf den Befehl konfiguriert ist.