DE202015009281U1

DE202015009281U1 - Elektrisches Lastmanagement

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Publication number: DE202015009281U1
Application number: DE202015009281.0U
Authority: DE
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Current assignee: Google LLC
Priority date: 2014-05-06
Filing date: 2015-05-05
Publication date: 2017-01-19
Anticipated expiration: 2025-05-06
Also published as: US20150326023A1; US9660458B2; WO2015171615A1; EP3140894A1

Abstract

Lastmanagementsystem, umfassend:
ein erstes Stromnetz;
eine oder mehrere Stromquellen, die mit dem ersten Stromnetz gekoppelt sind;
ein zweites Stromnetz, das mit dem ersten Stromnetz durch ein Leistungswandlungssystem gekoppelt ist;
eine oder mehrere Lasten, die mit dem zweiten Stromnetz gekoppelt sind;
ein oder mehrere Laststeuerungssysteme, die mit der einen oder den mehreren Lasten gekoppelt sind; und ein Netzsteuerungssystem, das ausgelegt ist, Vorgänge auszuführen, umfassend: Empfangen von Quelleninformationen vom dem ersten Stromnetz;
Bestimmen auf der Basis der Quelleninformationen einer entsprechenden Lastanweisung für jedes der Laststeuerungssysteme; und
Senden der Lastanweisungen an die Laststeuerungssystemen, wodurch bewirkt wird, dass jedes Laststeuerungssystem die von der jeweiligen Last des Laststeuerungssystem von dem zweiten Stromnetz aufgenommene Leistung auf Basis der jeweiligen Lastanweisung des Laststeuerungssystems einzustellen.

Description

HINTERGRUND
Diese Beschreibung bezieht sich auf das Verwalten von Lasten auf einem Stromnetz.
Ein Stromnetz ist ein Verbundnetzwerk zur Verteilung von elektrischer Energie von Stromquellen an Stromverbraucher. Ein Stromnetz kann Kraftwerke, die elektrische Energie erzeugen, Übertragungsleitungen, die Energie über grosse Entfernungen zu regionalen Zentren transportieren, und Verteilungsleitungen, die mit individuellen Lasten verbunden sind, beinhalten. Ein Beispiel für ein Stromnetz ist ein Mikronetz, das mehrere Lasten und gegebenenfalls Stromquellen beinhaltet, das in Abstimmung mit einem weiteren öffentlichen Versorgungsnetz oder als eine elektrische Insel betrieben werden kann.
KURZDARSTELLUNG
Diese Beschreibung beschreibt ein Netzsteuerungssystem für ein Stromnetz, das Lastinformationen von jedem einer Vielzahl von Laststeuerungssystemen empfängt und Anweisungen für die Lasten unter Verwendung der empfangenen Lastinformationen bestimmt. Das Netzsteuerungssystem sendet die Anweisungen an die Laststeuerungssysteme, die dann die Leistung, die von jeweiligen Lasten aufgenommen werden, unter Verwendung der Anweisungen und optionalen lokalen Zustandsdaten anpassen.
Im Allgemeinen kann ein innovativer Aspekt des Gegenstands, der in dieser Beschreibung beschrieben wird, in Systemen ausgeführt sein, die beinhalten ein erstes Stromnetz; eine oder mehrere Stromquellen, die mit dem ersten Stromnetz gekoppelt sind; ein zweites Stromnetz, das mit dem ersten Stromnetz durch ein Leistungswandlungssystem gekoppelt ist; eine oder mehrere Lasten, die mit dem zweiten Stromnetz gekoppelt sind; ein oder mehrere Laststeuerungssysteme, die mit der einen oder den mehreren Lasten gekoppelt sind; und ein Netzsteuerungssystem, das ausgelegt ist, Vorgänge auszuführen, umfassend: Empfangen von Quelleninformationen vom dem ersten Stromnetz; Bestimmen auf der Basis der Quelleninformationen einer entsprechenden Lastanweisung für jedes der Laststeuerungssysteme; und Senden der Lastanweisungen an die Laststeuerungssystemen, wodurch bewirkt wird, dass jedes Laststeuerungssystem die von der jeweiligen Last des Laststeuerungssystem von dem zweiten Stromnetz aufgenommene Leistung auf Basis der jeweiligen Lastanweisung des Laststeuerungssystems einzustellen. Andere Ausführungsformen dieses Aspektes beinhalten entsprechende Computersysteme, Vorrichtungen und Computerprogramme, die auf einem oder mehreren Computerspeichermedien gespeichert sind, die jeweils ausgelegt sind, die Tätigkeiten der Verfahren auszuführen. Die Auslegung eines System von einem oder 5 mehreren Computern, bestimmte Vorgänge oder Tätigkeiten auszuführen, bedeutet, dass auf dem System Software, Firmware, Hardware oder eine Kombination davon installiert ist, die im Betrieb das System veranlassen, die Vorgänge oder Tätigkeiten auszuführen. Die Auslegung eines oder mehrerer Computerprogramme bestimmte Vorgänge oder Tätigkeiten auszuführen, bedeutet, dass das eine oder die mehreren Programme Anweisungen enthalten, die, wenn sie von der Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden, die Vorrichtung veranlassen, die Vorgänge oder Tätigkeiten auszuführen.
Die vorstehenden und andere Ausführungsformen können jeweils wahlweise eines oder mehrere der folgenden Merkmale, allein oder in Kombination, beinhalten. Die Tätigkeiten umfassen das Empfangen von Lastinformationen von den Laststeuerungssystemen, und wobei die Lastinformationen mindestens einen Aspekt der von der jeweiligen Last des Lastsystems aufgenommenen Leistung kennzeichnen, wobei das Bestimmen der Menge von Lastanweisungen die Verwendung der Lastinformationen von jeder Last umfasst, sodass die Lastanweisung für zumindest ein Laststeuerungssystem auf den Lastinformationen von mindestens einem anderen Laststeuerungssystem basiert ist.
Die Tätigkeiten umfassen das Bestimmen einer entsprechenden Quellenanweisung für jedes von einem oder mehreren Quellkontrollsystemen, die an die Stromquellen gekoppelt sind, und Senden der Quellenanweisungen an die Quellensteuerungssysteme, wodurch jedes Quellensteuerungssystem veranlasst wird, die Leistung, die dem ersten Stromnetz von der Quelle des jeweiligen Quellensteuerungssystem zugeführt wird, auf Basis der jeweiligen Quellenanweisung des Quellensteuerungssystems einzustellen. Empfangen von Quelleninformationen von dem ersten Stromnetz umfasst das Empfangen einer Messung einer Spannung auf dem ersten Stromnetz. Das Leistungswandlungssystem umfasst einen Gleichstrom-(DC-)Wechselstrom-(AC-)Wechselrichter, der ausgelegt ist, Gleichstrom auf dem ersten Stromnetz in Wechselstrom auf dem zweiten Stromnetz umzuwandeln. Bestimmen der Lastanweisung für mindestens ein Laststeuerungssystem umfasst das Bestimmen eines Zeitplans für das Laststeuerungssystem, um die Leistung, die von der jeweiligen Last des Laststeuerungssystem aus dem zweiten Stromnetz zu einer Vielzahl von festgelegten Zeiten aufgenommen wird, einzustellen. Bestimmen der Lastanweisung für mindestens ein Laststeuerungssystem umfasst das Bestimmen eines Zeitplans für das Laststeuerungssystem, um die Leistung, die aus dem zweiten Stromnetz aufgenommen wird, als Funktion einer lokalen Bedingung, die von dem Laststeuerungssystem gemessen wird, einzustellen. Die lokale Bedingung, die von dem Laststeuerungssystem gemessenen wird, umfasst eine gemessene Spannung auf dem zweiten Stromnetz, und wobei der Zeitplan für das Laststeuerungssystem eine Mehrzahl von Leistungsniveaus für eine Vielzahl von gemessenen Spannungen umfasst. Empfangen von Quelleninformationen umfasst das Empfangen von Quelleninformationen von jedem einer Vielzahl von Quellensteuerungssystemen, die an die Stromquellen gekoppelt sind, und wobei die Quelleninformationen einen Aspekt der Leistung, die von der jeweiligen Stromquelle des Quellensteuerungssystems geliefert wird, kennzeichnen. Zusammengenommen stellen die Quelleninformationen von den Quellensteuersystemen gemeinsam eine Hüllkurve von Leistungsniveaus dar, welche die Stromquellen zu einer Vielzahl von Zeiten gemeinsam bereitstellen können; und wobei das Bestimmen der Lastanweisungen das Berechnen für jeden Zeitpunkt der Mehrzahl von Zeitpunkten einer optimalen Kombination von Lasten auf der Basis des Leistungsniveaus, das die Stromquellen zu diesem Zeitpunkt gemeinsam zur Verfügung stellen können, umfasst. Empfangen von Quelleninformationen umfasst das Empfangen von Quelleninformationen von jedem einer Vielzahl von Quellensteuerungssystemen, die an die Stromquellen gekoppelt sind, und wobei die Quelleninformationen einen Aspekt der Leistung, die von der jeweiligen Stromquelle des Quellensteuerungssystems geliefert wird, kennzeichnen; wobei die Quelleninformationen von jedem Quellensteuerungssystem eine Vielzahl von Erzeugungspreisen umfasst, einen für jeden einer Vielzahl von Leistungsniveaus, welche die Quelle liefern kann; wobei das Bestimmen einer Menge von Lastanweisungen das Bestimmen für jedes Leistungsniveau von einer Vielzahl von Leistungsniveaus der Stromverfügbarkeit von den Stromquellen einer optimalen Kombination von Lasten als eine Funktion der Stromverfügbarkeit umfasst, um die Gesamtkosten des Stromverbrauchs zu reduzieren.
Bestimmte Ausführungsformen des in dieser Beschreibung beschriebenen Gegenstands können so implementiert werden, dass sie einen oder mehrere Vorteile verwirklichen. Ein Netzsteuerungssystem kann für verschiedene Lasten, die an ein Stromnetz gekoppelt sind, optimale Lastanweisungen bestimmen. Die Gesamtkosten und/oder die in dem Netz verwendete Strommenge kann reduziert werden. Die Stromzufuhr zu Lasten kann verwaltet werden, um Lasteinschränkungen und -bedingungen und/oder Erzeugungs- oder Versorgungseinschränkungen gerecht zu werden. Dies kann zur Folge haben, dass die Notwendigkeit der Überdimensionierung von Generationsausrüstung, um ein Extremszenario von mehreren gleichzeitig eingeschalteten Lasten zu bewältigen, reduziert werden kann. Die Stabilität des Stromnetzes kann durch Senden von Lastanweisungen an die Lasten verwaltet werden. Die Wahrscheinlichkeit eines kritischen Stromausfalls kann vermindert werden. Überversorgung kann reduziert werden, was wiederum die Kosten für Stromverteilungssysteme reduziert.
Die Details einer oder mehrerer Ausführungsformen des Gegenstands, der in dieser Spezifikation beschrieben wird, werden in den beigefügten Zeichnungen und in der nachstehenden Beschreibung dargelegt. Andere Merkmale, Aspekte und Vorteile des Gegenstands werden aus der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen deutlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A ist ein Blockdiagramm eines exemplarischen Stromsystems.
1B ist ein Blockdiagramm eines exemplarischen Stromsystems einschliesslich der Komponenten des Stromsystems von 1A in einer anderen Konfiguration.
1C ist ein Blockdiagramm eines exemplarischen Stromsystems einschliesslich mehrerer Stromquellen und Lasten.
2 ist ein Blockdiagramm eines exemplarischen Netzsteuerungssystems.
3A ist ein Diagramm, das eine Beispielmenge von Lastanweisungen veranschaulicht.
3B und 3C sind Diagramme, die exemplarische Quellen- und Lastanweisungen veranschaulichen.
4 ist ein Flussdiagramm eines exemplarischen Prozesses, der von einem Netzsteuerungssystem ausgeführt wird.
5 ist ein Flussdiagramm eines exemplarischen Prozesses, der von einem Laststeuerungssystem ausgeführt wird.
Entsprechende Referenznummern und Kennzeichnungen in den verschiedenen Zeichnungen zeigen entsprechende Elemente an.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In vielen Situationen ist unzureichende Stromversorgung verfügbar, um die tatsächliche oder potenzielle Nachfrage zu befriedigen. Beispiele dafür sind ein Haus, das während eines Stromausfalls isoliert wurde und sich auf einen Pufferakku verlässt, oder ein Mikronetz, das seine Kapazitätsgrenzen erreicht hat und einem startenden Motor keinen Einschaltstrom bereitstellen kann. Wenn die Nachfrage die Versorgung übersteigt, können die Spannung oder Frequenz ihre zugelassenen Bereiche verlassen, was zum Auslösung einer Sicherung führt, wodurch Teile des Verteilungssystems abschaltet werden oder Geräte, die Strom aus dem System beziehen, beschädigt werden. Eine Lösung ist das Beistellen einer Überversorgung für Extremfälle des Nachfrageniveaus. Diese Lösung ist jedoch recht kostspielig.
Dieses Dokument beschreibt Systeme und Verfahren, die auf diese und andere Probleme eingehen. In einigen Implementierungen kann eine Steuervorrichtung Ressourcen, Bedarf und Prioritäten für angeschlossene Lasten und Generatoren bestimmen, einen Optimierer ausführen, um die optimale Kombination von Lasten unter Berücksichtigung von erwartender Versorgungsverfügbarkeit, Kosten und Leistungsfähigkeit zu berechnen, und jeder Last/jedem Generator eine Kommunikation zu senden, die es der Last/dem Generator ermöglicht zu entscheiden, wann die Leistungsaufnahme geändert werden soll. Die Steuervorrichtung kann auch verhindern, dass sich Lasten mit dem Netzwerk verbinden, wenn dies zur Folge haben würde, dass die Nachfrage die Versorgung überschreiten würde.
Eine Messeinheit, ein Stellglied und eine Kommunikationseinrichtung für jede Last kommuniziert mit dem Master-Controller, misst die lokalen Bedingungen und passt die Stromerzeugung/den Stromverbrauch entsprechend den von der Steuervorrichtung empfangenen Kommunikationen an. Diese Merkmale und weitere Merkmale sind nachstehend detaillierter beschrieben.
1A ist ein Blockdiagramm eines exemplarischen Stromsystems 100. Das System beinhaltet ein Stromnetz 102 zur Bereitstellung von elektrischer Leistung an Lasten 106a–b. Eine Last kann jede Art von Gerät sein, das elektrische Leistung aufnimmt, beispielsweise ein Gerät in einem Haus, eine Ladegerät für ein Elektrofahrzeug, Herstellungsausrüstung und so weiter. Eine Stromquelle 112 versorgt das Netz mit Strom. Die Stromquelle kann z. B. eine Kombination aus einem oder mehreren Generatoren, Akkus, Photovoltaik-(PV-)Anlagen oder anderen Stromquellen sein.
Die Lasten weisen jeweils ein Laststeuerungssystem auf, das einen Leistungsregler 108a–b und eine Kommunikationseinrichtung 110a–b beinhaltet. Der Leistungsregler ist ausgelegt, das Wirkleistungsniveau und, in einigen Implementierungen, das Blindleistungsniveau in Reaktion auf ein Signal, das er von der Kommunikationseinrichtung empfängt, anzupassen.
Der Leistungsregler kann z. B. ein Schalter sein, der sich öffnet oder schliesst, oder er kann ein komplexes leistungselektronische Gerät mit willkürlich steuerbaren Wirk- und Blindleistungsniveaus oder ein beliebiges geeignetes Gerät sein, das die Menge der von der Last aufgenommenen Leistung einstellen kann. Der Leistungsregler kann physisch mit der Last integriert sein oder er kann ein separates Gerät oder in ein anderes Gerät integriert sein. Der Leistungsregler kann mit den Leistungsreglern anderer Lasten zusammen angeordnet sein, zum Beispiel der Elektrikplatte oder sekundären Elektrikplatte eines Hauses.
Die Kommunikationseinrichtung ist ausgelegt, mit einem Netzsteuerungssystem 104 über ein Datenkommunikationsnetzwerk 114 zu kommunizieren. Die Kommunikationseinrichtung sendet dem Netzsteuerungssystem Lastinformationen über ihre jeweilige Last. Die Lastinformationen kennzeichnen einen Aspekt der Leistung, den die jeweilige Last aufnimmt.
Beispiele für die Lastinformationen beinhalten eine Prioritätsbewertung für die jeweilige Last eines Laststeuerungssystems (z. B. durch einen Systemingenieur zugewiesen und in das Laststeuerungssystem einprogrammiert), eine Messung der Leistung, die von der jeweiligen Last eines Laststeuerungssystems aufgenommen wird (z. B. durch die Last gemeldet oder von dem Laststeuerungssystem gemessen) und ein Preis, die eine jeweilige Last eines Laststeuerungssystems für eine Strommenge zahlen wird (z. B., wo das Laststeuerungssystem in Verbindung mit einem anderen System steht, das Preisinformationen bereitstellt). Prioritätsbewertungen können sich auf Basis von z. B. Benutzereingaben, Wetter und Zeit oder Tag dynamisch ändern. Weitere Beispiele für die Lastinformationen beinhalten Statusinformationen, die einen aktuellen Zustand der jeweiligen Last eines Laststeuerungssystems kennzeichnen (z. B. Temperatur eines Hauses, Ladezustand eines Akkus) und eine oder mehrere Leistungsbeschränkungen für die jeweilige Last eines Laststeuerungssystems (z. B., dass ein Gerät eine 2 Sekunden lange Verzögerung aufweist, bevor sie anspricht, oder dass ein Gerät nur mit einer bestimmten Rate hochfahren oder herunterfahren kann oder dass ein Gerät nur betrieben werden kann, wenn Leistung auf einem bestimmten Niveau bereitgestellt wird).
In einigen Implementierungen empfängt das Netzsteuerungssystem auch Stromquelleninformationen von dem Quellensteuerungssysteme für Stromquellen, die an das Netz gekoppelt sind. Die Quellensteuerungssysteme sind mit Stromquellen gekoppelt und ausgelegt, die Strommenge anzupassen, die von den Stromquellen bereitgestellt wird. Beispiele für Stromquelleninformationen beinhalten eine Angabe, wie viel Energie die Stromquelle als Funktion der Zeit bereitstellen kann, einen Preis, den die jeweilige Stromquelle des Quellensteuerungssystem zur Bereitstellung einer Strommenge berechnet, oder eine oder mehrere Einschränkungen für die Fähigkeit der Quelle Strom zu liefern (z. B. eine Rampenratenbegrenzung). Andere Einschränkungen beinhalten beispielsweise die Kraftstoffmenge (d. h. die Gesamtenergie, die bereitgestellt werden kann) und die Gesamtladungsgrenzen (wie bei einem Akku). Die Stromquelleinformationen können auf Strompreisen, die von einem lokalen Energieversorger mitgeteilt werden, Informationen über einen Generator, der in einem Modus abgetrennt vom Energieversorger arbeitet, und andere Messgrössen bezüglich des Stromnetzes für die Stromquellen.
Das Netzsteuerungssystem bestimmt eine Menge von Lastanweisungen, einschliesslich einer Lastanweisung für jedes der Laststeuerungssysteme basierend auf den empfangenen Lastinformationen und in einigen Fällen den empfangenen Quelleninformationen. Die Lastanweisungen für zumindest ein Laststeuerungssystem, und vielleicht für alle der Laststeuerungssysteme, sind basiert auf den Lastinformationen von zumindest einem anderen Laststeuerungssystem. Zum Beispiel kann das Netzsteuerungssystem einen Optimierungsalgorithmus ausführen. Die Ausführung von Optimierungsalgorithmen wird weiter erörtert unter Bezugnahme auf 2.
Die Lastanweisung kann z. B. eine Anweisung sein, Strom zu einer bestimmten Zeit oder zu bestimmten Zeiten von der Last zu trennen, oder eine Anweisung, Strom von der Last zu trennen, wenn die gemessene Spannung auf dem Netz unter eine Schwellenspannung fällt, oder eine Anweisung für die Last, Strom zu verbrauchen oder sich an das Stromnetz anzuschliessen. In einigen Implementierungen ist der Lastanweisung eine Kurve, die z. B. verschiedene Leistungsniveaus angibt, um den Verbrauch der Last als eine Funktion von einer gemessenen lokalen Bedingung einzustellen. Die lokale Bedingung kann z. B. die gemessene Spannung auf dem Netz, der gemessene Strom auf dem Netz, die gemessene Frequenz auf dem Netz oder eine Kombination von diesen sein.
Die Kommunikationseinrichtung für jedes Laststeuerungssystem empfängt Lastanweisungen vom Netzsteuerungssystem. Das Laststeuerungssystem verwendet die Lastanweisungen, um ein Signal an den Leistungsregler zu senden, der wiederum die Menge an Strom einstellt, die von der Last verbraucht wird. In Fällen, wo die Lastanweisung eine gemessene lokale Bedingung angibt, misst das Laststeuerungssystem die lokale Bedingung und stellt das Leistungsniveau der Last ein, wie durch die Lastanweisung angegeben.
1B ist ein Blockdiagramm eines exemplarischen Stromsystems 150 einschliesslich der Komponenten des Stromsystems 100 von 1A in einer anderen Konfiguration. In dieser Konfiguration bedient eine einzige Kommunikationseinrichtung 110 mehrere Leistungsregler 108a–b. Die Kommunikationseinrichtung sendet Lastinformationen für die an sie gekoppelten Lasten 106a–b an das Netzsteuerungssystem 104, und das Netzsteuerungssystem sendet Lastanweisungen an die Kommunikationseinrichtung. Dies kann beispielsweise nützlich sein, sodass für jede Last nicht mehrere Kommunikationseinrichtungen benötigt werden.
1A zeigt ein exemplarisches System, wo jede Last eine jeweilige Kommunikationseinrichtung aufweist, und 1B veranschaulicht ein exemplarisches System, wo eine Kommunikationseinrichtung alle Ladungen bedient; andere exemplarische Systeme können jedoch verschiedene Kombinationen von Kommunikationseinrichtungen und Lasten beinhalten. Zum Beispiel kann ein System eine Kommunikationseinrichtung beinhalten, die eine Anzahl von kleineren Lasten bedient, und mehrere Kommunikationseinrichtungen, eine für jede einer Anzahl von grösseren Lasten.
1C ist ein Blockdiagramm eines exemplarischen Stromsystems 160, einschliesslich mehrerer Stromquellen 112a–b und Lasten 106a–b. Die Stromquellen liefern Strom an ein erstes Stromnetz 120, das durch ein Leistungswandlungssystem 118 an ein zweites Stromnetz 122 gekoppelt ist. Die Lasten entnehmen Strom aus dem zweiten Stromnetz 122. In einigen Implementierungen leitet das erste Stromnetz 120 Gleichstrom (DC) und das zweite Stromnetz leitet Wechselstrom (AC). Das Leistungswandlungssystem kann z. B. ein oder mehrere DC-AC-Wechselrichter sein.
Die Lasten sind jeweils mit einem entsprechenden Laststeuerungssystem 114a–b gekoppelt. Die Laststeuerungssysteme sind ausgelegt, die Strommenge einzustellen, die von den jeweiligen Lasten aufgenommen wird. So kann beispielsweise ein Laststeuerungssystem einen Leistungsregler 108 und eine Kommunikationseinrichtung 110 beinhalten, wie in 1A–B veranschaulicht. In ähnlicher Weise sind die Stromquellen jeweils mit einem entsprechenden Quellensteuerungssystem 116a–b gekoppelt. Ein Quellensteuerungssystem kann einen Leistungsregler und eine Kommunikationseinrichtung beinhalten. Obwohl jede der Lasten und Quellen in 1C mit einem Laststeuerungssystem oder Quellensteuerungssystem veranschaulicht werden, können in einigen Implementierungen Lasten oder Quellen ohne Steuerungssystem mit einem der Stromnetzen 122 und 120 gekoppelt sein.
Das Netzsteuerungssystem 104 ist ausgelegt, Quelleninformationen von dem ersten Stromnetz 120 zu empfangen und Lastanweisungen für die Laststeuerungssysteme auf dem zweiten Stromnetz 122 auf der Basis der Quelleninformation zu bestimmen. Das Netzsteuerungssystem 104 sendet die Lastanweisungen an die Laststeuerungssysteme, welche die Laststeuerungsanweisungen individuell implementieren.
Zum Beispiel kann das Netzsteuerungssystem 104 Quelleninformationen empfangen, die Stromquelleninformationen, oben beschrieben mit Bezug auf 1A, von den Quellensteuerungssysteme 116a–b beinhalten. Das Netzsteuerungssystem 104 kann auch Quelleninformationen empfangen, die eine Messung der elektrischen Busspannung auf dem ersten Stromnetz 120 enthalten, wie z. B. durch eine Messeinrichtung in Kommunikation mit dem Netzsteuerungssystem 104 gemessen wird.
Das Netzsteuerungssystem 104 kann auch Lastinformationen von den Laststeuerungssystemen empfangen und die Lastinformationen verwenden, um Quellenanweisungen für die Quellensteuerungssysteme zu bestimmen. Das Netzsteuerungssystem 104 sendet die Quellenanweisungen an die Quellensteuerungssysteme, welche die Laststeuerungsanweisungen individuell implementieren. In einigen Implementierungen empfängt das Netzkontrollsystem 104 Quellen- und Lastinformationen und bestimmt Quellen- und Lastanweisungen.
2 ist ein Blockdiagramm eines exemplarischen Netzsteuerungssystems 200. Das Netzsteuerungssystem kann auf einem System von einem oder mehreren Computern implementiert sein. Beispielsweise kann das Netzsteuerungssystem ein Server im Internet sein, der ausgelegt ist, Lastanweisungen für Lasten auf verschiedenen Stromnetzen bereitzustellen. In einem anderen Beispiel kann das Netzsteuerungssystem ein Personal-Computer eines Bewohners zur Steuerung des Stromnetzes im Haus des Bewohners sein.
Das Netzsteuerungssystem beinhaltet einen Last- und Quelleninformationen-Sammler 202. Der Sammler empfängt Lastinformationen von Laststeuerungssystemen und Quelleninformationen von Quellensteuerungssystemen. Zum Beispiel kann der Sammler in regelmässigen Abständen die Last- und Quellensteuerungssysteme nach Last- und Quelleninformationen abfragen oder die Last- und Quellensteuerungssysteme können Last- und Quelleninformationen aktiv an den Sammler senden.
Das Netzsteuerungssystem beinhaltet einen Optimierer 204. Das Optimierer ist ausgelegt, Last und Quellen-Zuschaltkurven zu bestimmen, die eine oder mehrere Variablen optimieren. Angenommen zum Beispiel, dass die Laststeuerungssysteme Prioritätsbewertungen bereitstellen. Der Optimierer kann nach Priorität optimieren, indem er Zuschaltkurven bestimmt, die angeben, dass Lasten höherer Priorität weiterhin Strom erhalten, während Lasten niedrigerer Priorität in der Reihenfolge ihrer Priorität eingeschränkt werden. In einem anderen Beispiel nehme man an, dass die Quellensteuerungssysteme Gebote bieten, die einen Preis für eine Strommenge angeben. Der Optimierer kann nach Preisoptimierung optimieren, indem er Zuschaltkurven bestimmt, die Stromquellen niedrigerer Kosten vor Stromquellen höherer Kosten in der Reihenfolge ihrer Kosten verwenden.
Der Optimierer kann einen beliebigen geeigneten Optimierungsalgorithmus verwenden. Zum Beispiel kann der Optimierer einen Brute-Force-Optimierungsalgorithmus verwenden, das potentielle Zuschaltkurven testet, bis ein Optimum gefunden wird. In einem anderen Beispiel kann der Optimierer einen Optimierungsalgorithmus mit Alternating Direction Method of Multipliers (ADMM) verwenden.
Das Netzsteuerungssystem beinhaltet einen Last- und Quellenanweisungen-Generator 206. Der Generator verwendet das Ergebnis des Optimierers, um Anweisungen für Last- und Quellensteuersysteme erzeugen, und sendet diese Anweisungen an die Last- und Quellensteuerungssysteme. Eine Lastanweisung kann z. B. ein Zeitplan für das Laststeuerungssystem sein, um den von der Last aus dem Stromnetz entnommenen Strom zu bestimmten geplanten Zeiten einzustellen. Eine Lastanweisung kann auch ein Zeitplan für das Laststeuerungssystem sein, um die Leistung, die aus dem zweiten Stromnetz aufgenommen wird, als Funktion einer Ortsbedingung, die von dem Laststeuerungssystem gemessen wird, einzustellen.
In einigen Implementierungen stellen die Quelleninformation von den Quellensteuerungssystemen zusammengenommen eine Hüllkurve von Leistungsniveaus dar, welche die Stromquellen zu bestimmten Zeiten gemeinsam bereitstellen können. In diesen Implementierungen kann der Optimierer und Anweisungsgenerator für jedes Niveau von Leistungsverfügbarkeit von den Stromquellen eine optimale Kombination von Lasten als Funktion der Verfügbarkeit der Stromversorgung bestimmen.
In einigen Implementierungen beinhalten die Quelleninformation von den Stromquellen für jede Quelle Erzeugungspreise, einen für jede einer Vielzahl von Leistungsniveaus, welches die Quelle liefern kann. In diesen Implementierungen kann der Optimierer und Anweisungsgenerator für jedes Niveau von Leistungsverfügbarkeit von den Stromquellen eine optimale Kombination von Lasten als Funktion der Verfügbarkeit der Stromversorgung bestimmen, um Gesamtkosten des Stromverbrauchs zu reduzieren.
3A ist ein Diagramm 300, das eine Beispielmenge von Lastanweisungen veranschaulicht. Zum Zwecke der Veranschaulichung betrachte man ein exemplarisches Stromnetz mit drei Lasten, einer Geschirrspülmaschine, einer Klimaanlageneinheit und einem Licht.
Ein Laststeuerungssystem für die Geschirrspülmaschine sendet Lastinformationen an ein Netzsteuerungssystem unter Angabe einer Prioritätsbewertung von 1. Ein Laststeuerungssystem für die Klimaanlage sendet Lastinformationen an ein Netzsteuerungssystem unter Angabe einer Prioritätsbewertung von 2. Ein Laststeuerungssystem für das Licht sendet Lastinformationen an ein Netzsteuerungssystem unter Angabe einer Prioritätsbewertung von 3.
Als Antwort sendet das Netzsteuerungssystem jedem der Laststeuerungssysteme eine VII-Kurve als eine Lastanweisung. Die Kurve 302 veranschaulicht die Lastanweisung der Geschirrspülmaschine, die Kurve 304 veranschaulicht die Lastanweisung der Klimaanlage und die Kurve 306 veranschaulicht die Lastanweisung des Lichts. Jedes Laststeuerungssystem misst die Spannung an dem Stromnetz und stellt den Strom, der von seiner Last aufgenommen wird, entsprechend der Lastanweisung ein.
Man nehme an, dass, wenn die gemessene Spannung V1 ist, eine Anzahl von Stromquellen zusammen eine ausreichende Strommenge für alle drei Lasten erzeugen. Dann beginnen die Stromquellen den Strom zu verringern, der geliefert wird, z. B. weil ein Akku nahezu entladen ist oder weil eine Wind-basierte Stromquelle weniger Strom erzeugt, da die Windgeschwindigkeit sinkt, oder weil ein Dieselgenerator der Diesel ausgeht.
Die Netzspannung wird sinken, wenn die Stromquellen weniger Kapazität haben. Zum Beispiel können die Stromquellen Anweisungen folgen, die besagen, die Nennspannung, die sie versuchen zu betreiben, zu senken; oder sie können Anweisungen folgen, die besagen, ein bestimmtes Droop Gesetz zu befolgen.
Wenn das Laststeuerungssystem der Geschirrspülmaschine feststellt, dass die Spannung am Netz auf V2 gesunken ist, drosselt sie die Geschirrspülmaschine, indem ihr Strom unterbrochen wird. Wenn das Laststeuerungssystem der Klimaanlage feststellt, dass die Spannung am Netz auf V3 gesunken ist, drosselt sie die Klimaanlage, indem ihr Strom unterbrochen wird. Das Lichtsteuerungssystem wird wegen seiner hohen Priorität weiterhin Strom aufnehmen, selbst wenn die Spannung unter V3 fällt.
3B und 3C sind Diagramme 320 und 340, die exemplarische Quellen- und Lastanweisungen veranschaulichen. Zum Zwecke der Veranschaulichung betrachte man ein exemplarisches Stromnetz mit vier Stromquellen und vier Lasten. Die Stromquellen umfassen einen Akku, einen ersten und zweiten Dieselgenerator und eine Photovoltaik-(PV-)Stromquelle. Die Lasten beinhalten ein Akkuladegerät, eine Heizung, eine Waschmaschine und Lichter.
3B zeigt einen möglichen Graph 320 von Spannung gegen Strom (V-I), einschliesslich V-I-Kurven für die Stromquellen. Ein erster Bereich 322 unter der Kurve veranschaulicht die Akkuentladung. Ein zweiter Bereich 324 unter der Kurve veranschaulicht, wie der erste Dieselgenerator Strom erzeugt. Ein dritter Bereich 326 unter der Kurve veranschaulicht, wie der zweite Dieselgenerator Strom erzeugt. Ein vierter Bereich 328 unter der Kurve veranschaulicht, wie die PV-Stromquelle Strom erzeugt.
3C zeigt einen möglichen V-I-Graph 340, einschliesslich V-I-Kurven für die Lasten. Ein erster Bereich 342 unter der Kurve veranschaulicht die Akkuaufladung. Ein zweiter Bereich 344 unter der Kurve veranschaulicht, wie die Heizung Strom verbraucht. Ein dritter Bereich 346 unter der Kurve veranschaulicht, wie die Waschmaschine Strom verbraucht. Ein vierter Bereich 348 unter der Kurve veranschaulicht, wie die Lichter Strom verbrauchen.
Um den Betrieb der Quellen und Lasten zu veranschaulichen, betrachte man ein exemplarisches Szenario, in dem die Spannung auf dem Netz bei V1 beginnt und im Laufe der Zeit auf V5 fällt. Die Spannung kann beispielsweise fallen, weil ein Wechselrichter für die PV-Stromquelle die Spannung reduziert, wenn die PV-Stromquelle weniger Strom erzeugt.
Bei V1 erzeugt die PV-Stromquelle den gesamten Strom, und der Akku wird geladen. Die Lasten verbrauchen relativ grosse Strommengen. Wenn die Spannung von V1 auf V2 fällt, wird der Akku allmählich mit einer langsameren Geschwindigkeit geladen und die Lasten verbrauchen immer weniger Strom. Bei V2 wird der Akku nicht weiter aufgeladen und der zweite Dieselgenerator beginnt, Strom zu erzeugen. Bei V3 beginnt der erste Dieselgenerator, Strom zu erzeugen. Bei V4 beginnt der Akku sich zu entladen. Bei V5, wenn die Spannung unter V5 fällt, verbrauchen die Lasten wieder immer weniger Strom.
4A ist ein Flussdiagramm eines exemplarischen Prozesses 400, der von einem Netzsteuerungssystem ausgeführt wird. Das Netzsteuerungssystem empfängt Lastinformationen von einer Anzahl von Laststeuerungssystemen (402). Das Netzsteuerungssystem empfängt Stromquelleninformationen für eine Anzahl von Quellensteuerungssystemen (404). Die Stromquellen können mit einem ersten Stromnetz gekoppelt sein, und die Lasten können mit einem zweiten Stromnetz gekoppelt sein. Das erste und zweite Stromnetz können miteinander durch ein Leistungswandlungssystem gekoppelt sein.
Das Netzsteuerungssystem bestimmt Last- und Quellenanweisungen für die Last- und Quellensteuerungssysteme unter Verwendung der Last- und Stromquelleninformationen (406). Das Netzsteuerungssystem sendet die Anweisungen an die Last- und Stromquellen-Steuerungssysteme (408).
5 ist ein Flussdiagramm eines exemplarischen Prozesses 500, der von einem Laststeuerungssystem ausgeführt wird. Das Laststeuerungssystem sendet Lastinformationen an ein Netzsteuerungssystem (502). Das Laststeuerungssystem empfängt eine Lastanweisung von dem Netzsteuerungssystem (504). Wenn es durch die Lastanweisung angewiesen wird, misst das Laststeuerungssystem eine oder mehrere lokale Bedingungen (506). Das Laststeuerungssystem stellt einen Leistungsregler für eine Last unter Verwendung der Lastanweisungen und jeglicher Daten gemessener lokalen Bedingungen (508) ein.
Ausführungsformen des Gegenstands und die in dieser Spezifikation beschriebenen Tätigkeiten können in digitalen elektronischen Schaltungen oder konkret implementierter Computer-Software, Firmware oder Hardware implementiert werden, einschließlich der in dieser Spezifikation offengelegten Strukturen und ihrer strukturellen Entsprechungen oder in Kombinationen von einer oder mehrerer von ihnen. Die in dieser Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen des Gegenstandes können als ein oder mehrere Computerprogramme implementiert werden, d. h. als ein oder mehrere Module mit Computerprogrammbefehlen, die auf einem greifbaren, nicht transitorischen Programmträger kodiert sind, um dann von einem Datenverarbeitungsgerät ausgeführt zu werden bzw. den Betrieb desselben zu steuern. Alternativ oder ergänzend dazu können die Programmbefehle auf einem künstlich erzeugten sich ausbreitendem Signal, wie beispielsweise einem maschinenerzeugten elektrischen, optischen oder elektromagnetischen Signal kodiert werden, welches erzeugt wird, um Informationen zur Übertragung an ein geeignetes Empfängergerät zu kodieren, welche dann von einem Datenverarbeitungsgerät ausgeführt werden. Bei einem Computer-Speichermedium kann es sich um ein maschinell lesbares Speichergerät, einen maschinell lesbaren Speicherträger, eine zufällige oder serielle Direktzugriffsspeichervorrichtung oder um eine Kombination aus einem oder mehreren dieser Geräte handeln.
Der Begriff „Datenverarbeitungsgerät“ bezieht sich auf Datenverarbeitungshardware und umfasst sämtliche Gerätearten, Apparate und Maschinen zur Verarbeitung von Daten, wie z. B. einen programmierbaren Prozessor, einen Computer oder mehrere Prozessoren oder Computer. Bei dem Gerät kann es sich auch um eine vorhabensgebundene Logikschaltung, wie z.B. einen FPGA (Universalschaltkreis) oder einen ASIC (anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis) handeln bzw. kann dieselben enthalten. Das Gerät kann, zusätzlich zur Hardware, wahlweise Code enthalten, der eine Ausführungsumgebung für Computerprogramme, wie z. B. Maschinencode in Prozessorfirmware, einen Protokollstapel, ein Datenbankverwaltungssystem, ein Betriebssystem oder eine Kombination aus einem oder mehrerer derselben, erstellt.
Ein Computerprogramm, das auch als Programm, Software, Softwareanwendung, Modul, Softwaremodul, Script oder Code bezeichnet oder beschrieben werden kann, kann in jeder Form von Programmiersprache, einschliesslich kompilierter oder interpretierter Sprachen, oder in deklarativen oder prozeduralen Sprachen geschrieben und in beliebiger Form, einschliesslich als ein allein lauffähiges Programm oder als Modul, Komponente, Subroutine oder als eine andere für den Einsatz in einer Computerumgebung geeignete Einheit bereitgestellt werden. Ein Computerprogramm kann, muss aber nicht, einer Datei in einem Dateisystem entsprechen. Ein Programm kann in einem Teil einer Datei gespeichert werden, das andere Programme oder Daten enthält, wie z. B. eine oder mehrere Skripte, die in einem Auszeichnungssprachen-Dokument, in einer einzelnen dem betreffenden Programm gewidmeten Datei, oder in mehreren koordinierten Dateien, wie beispielsweise Dateien, die ein oder mehrere Module, Teilprogramme oder Maschinencode-Abschnitte enthalten, gespeichert werden. Ein Computerprogramm kann auf einem Computer oder mehreren Computern eingerichtet sein oder ausgeführt werden, die an einem Standort angeordnet sind oder über mehrere Standorte verteilt sind und über ein Kommunikationsnetz verbunden sind.
Die in dieser Beschreibung dargestellten Prozesse und Logik-Abläufe können durch einen oder mehrere programmierbare Computer durchgeführt werden, die ein oder mehrere Computerprogramme ausführen, um Funktionen durch das Arbeiten mit Eingabedaten und das Erzeugen von Ausgaben auszuführen. Die Prozesse und die logischen Abläufe können auch durch logische Sonderzweckschaltungen durchgeführt werden, und der Apparat kann als Sonderzweckschaltungen implementiert werden, z. B. ein FPGA (Field Programmable Gate Array) oder eine ASIC (anwendungsspezifische integrierte Schaltung).
Prozessoren, die für die Durchführung eines Computerprogramms geeignet sind, können beispielsweise auf allgemeinen oder Spezial-Mikroprozessoren oder auf beiden oder auf jeglicher Art zentraler Verarbeitungseinheit basieren. In der Regel empfängt eine zentrale Verarbeitungseinheit Befehle und Daten von einem Nur-Lese-Speicher oder einem Direktzugriffsspeicher oder auch von beiden. Die wesentlichen Elemente eines Computers sind eine zentrale Verarbeitungseinheit für das Durchführen von Anweisungen und ein oder mehr Speichergeräte für das Speichern von Anweisungen und Daten. Ganz allgemein gehören zu einem Computer auch ein oder mehrere Massenspeichergeräte für das Speichern von Daten, z. B. Magnet-, magnetooptische oder optische Disketten, um Daten entgegenzunehmen und/oder zu übertragen, bzw. ist ein Computer operativ an ein solches Speichergerät gekoppelt. Jedoch muss ein Computer solche Geräte nicht haben. Außerdem kann ein Computer in einem anderen Gerät eingebettet sein, z. B. in einem Mobiltelefon, einem Organizer (PDA), einem mobilen Audio- oder Videoplayer, einer Spielkonsole, einem Funknavigationsempfänger oder einem tragbaren Speichergerät, z. B. in einem USB-Stick, um nur einige zu nennen.
Zu den computerlesbaren zum Speichern von Computerprogrammbefehlen und Daten geeigneten Medien gehören sämtliche Arten von Festspeichern, Medien und Speichergeräten, einschliesslich Halbleiterspeicherelemente, wie beispielsweise EPROM, EEPROM und Flash-Speichergeräte; magnetische Festplatten, wie z.B. interne Festplatten oder Wechselplatten; magneto-optische Festplatten; und CD-ROM- und DVD-ROM-Laufwerke. Der Prozessor und der Speicher können durch logische Sonderzweckschaltungen ergänzt werden oder darin eingebaut sein.
Das Informatiksystem kann Kunden und Server umfassen. Ein Client und Server befinden sich im Allgemeinen ortsfern voneinander und interagieren typischerweise über ein Kommunikationsnetz. Die Beziehung zwischen Client und Server entsteht aufgrund von Computerprogrammen, die auf den jeweiligen Computern laufen und die eine Client-Server-Beziehung zueinander haben.
Obwohl diese Beschreibung viele spezifische Implementierungsdetails enthält, sollten diese nicht als Einschränkungen des Schutzumfangs jeglicher Erfindung oder des Schutzumfangs eines Anspruchs ausgelegt werden, sondern vielmehr als Beschreibungen von Merkmalen, die für bestimmte Ausführungsformen besonderer Erfindungen spezifisch sein können. Bestimmte Merkmale, die in dieser Spezifikation im Kontext der unterschiedlichen Ausführungsformen beschrieben werden, können auch in Kombination in einer einzelnen Ausführungsform implementiert werden. Andererseits können verschiedene Merkmale, die im Kontext einer einzelnen Ausführungsform beschrieben werden, in mehreren Ausführungsformen oder in jeder geeigneten Unterkombination implementiert werden. Außerdem können ein oder mehrere Merkmale einer beanspruchten Kombination in einigen Fällen aus der Kombination herausgelöst werden, auch wenn die Merkmale vorstehend als in gewissen Kombinationen funktionierend beschrieben oder gar als eine Kombination beansprucht werden, und die beanspruchte Kombination kann an eine Unterkombination oder eine Variation einer Unterkombination verwiesen werden.
Ebenso werden Tätigkeiten in den Zeichnungen zwar in einer bestimmten Reihenfolge dargestellt, aber dies sollte nicht als Erfordernis verstanden werden, dass solche Tätigkeiten in der bestimmten gezeigten Reihenfolge oder in einer aufeinanderfolgenden Reihenfolge ausgeführt werden müssen oder dass alle dargestellten Tätigkeiten ausgeführt werden müssen, um erwünschte Ergebnisse zu erzielen. Unter bestimmten Umständen können Multitasking und eine Parallelbearbeitung vorteilhaft sein. Darüber hinaus sollte die Trennung verschiedener Systemkomponenten in den oben beschriebenen Ausführungsformen nicht in allen Ausführungsformen erforderlich aufgefasst werden, und es versteht sich, dass die beschriebenen Programmkomponenten und Systeme im Allgemeinen zusammen in ein einziges Softwareprodukt integriert oder in mehreren Softwareprodukten verpackt werden können.
Folglich wurden bestimmte Ausführungsformen des Gegenstands beschrieben. Weitere Ausführungsformen gehören zum Umfang der folgenden Ansprüche. Zum Beispiel wird der Gegenstand im Zusammenhang von wissenschaftlichen Arbeiten beschrieben. Der Gegenstand kann jedoch für andere verzeichnete Arbeit gelten, die einer Suche einen Tiefenaspekt verleihen. In einigen Fällen können die in den Ansprüchen beschriebenen Handlungen in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden und dennoch erwünschte Ergebnisse erzielen. Zusätzlich erfordern die in den beigefügten Figuren dargestellten Prozesse nicht notwendigerweise die bestimmte gezeigte Reihenfolge oder aufeinanderfolgende Reihenfolge, um erwünschte Ergebnisse zu erzielen. In bestimmten Implementierungen können Multitasking und Parallelverarbeitung von Vorteil sein.

Claims

Lastmanagementsystem, umfassend: ein erstes Stromnetz; eine oder mehrere Stromquellen, die mit dem ersten Stromnetz gekoppelt sind; ein zweites Stromnetz, das mit dem ersten Stromnetz durch ein Leistungswandlungssystem gekoppelt ist; eine oder mehrere Lasten, die mit dem zweiten Stromnetz gekoppelt sind; ein oder mehrere Laststeuerungssysteme, die mit der einen oder den mehreren Lasten gekoppelt sind; und ein Netzsteuerungssystem, das ausgelegt ist, Vorgänge auszuführen, umfassend: Empfangen von Quelleninformationen vom dem ersten Stromnetz; Bestimmen auf der Basis der Quelleninformationen einer entsprechenden Lastanweisung für jedes der Laststeuerungssysteme; und Senden der Lastanweisungen an die Laststeuerungssystemen, wodurch bewirkt wird, dass jedes Laststeuerungssystem die von der jeweiligen Last des Laststeuerungssystem von dem zweiten Stromnetz aufgenommene Leistung auf Basis der jeweiligen Lastanweisung des Laststeuerungssystems einzustellen.
Lastmanagementsystem nach Anspruch 1, die Tätigkeiten umfassend: Das Empfangen von Lastinformationen von den Laststeuerungssystemen, und wobei die Lastinformationen mindestens einen Aspekt der von der jeweiligen Last des Lastsystems aufgenommenen Leistung kennzeichnen, wobei das Bestimmen der Menge von Lastanweisungen die Verwendung der Lastinformationen von jeder Last umfasst, sodass die Lastanweisung für zumindest ein Laststeuerungssystem auf den Lastinformationen von mindestens einem anderen Laststeuerungssystem basiert ist.
Lastmanagementsystem nach Anspruch 2, die Tätigkeiten umfassend das Bestimmen einer entsprechenden Quellenanweisung für jedes von einem oder mehreren Quellkontrollsystemen, die an die Stromquellen gekoppelt sind, und Senden der Quellenanweisungen an die Quellensteuerungssysteme, wodurch jedes Quellensteuerungssystem veranlasst wird, die Leistung, die dem ersten Stromnetz von der Quelle des jeweiligen Quellensteuerungssystem zugeführt wird, auf Basis der jeweiligen Quellenanweisung des Quellensteuerungssystems einzustellen.
Lastmanagementsystem nach Anspruch 1, wobei Empfangen von Quelleninformationen von dem ersten Stromnetz das Empfangen einer Messung einer Spannung auf dem ersten Stromnetz umfasst.
Lastmanagementsystem nach Anspruch 1, wobei das Leistungswandlungssystem einen Gleichstrom-(DC-)Wechselstrom-(AC-)Wechselrichter umfasst, der ausgelegt ist, Gleichstrom auf dem ersten Stromnetz in Wechselstrom auf dem zweiten Stromnetz umzuwandeln.
Das Netzsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei Bestimmen der Lastanweisung für mindestens ein Laststeuerungssystem das Bestimmen eines Zeitplans für das Laststeuerungssystem umfasst, um die Leistung, die von der jeweiligen Last des Laststeuerungssystem aus dem zweiten Stromnetz zu einer Vielzahl von festgelegten Zeiten aufgenommen wird, einzustellen.
Das Netzsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei Bestimmen der Lastanweisung für mindestens ein Laststeuerungssystem das Bestimmen eines Zeitplans für das Laststeuerungssystem umfasst, um die Leistung, die aus dem zweiten Stromnetz aufgenommen wird, als Funktion einer lokalen Bedingung, die von dem Laststeuerungssystem gemessen wird, einzustellen.
Das Netzsteuerungssystem nach Anspruch 7, wobei die lokale Bedingung, die von dem Laststeuerungssystem gemessenen wird, eine gemessene Spannung auf dem zweiten Stromnetz umfasst, und wobei der Zeitplan für das Laststeuerungssystem eine Mehrzahl von Leistungsniveaus für eine Vielzahl von gemessenen Spannungen umfasst.
Das Netzsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei Empfangen von Quelleninformationen das Empfangen von Quelleninformationen von jedem einer Vielzahl von Quellensteuerungssystemen umfasst, die an die Stromquellen gekoppelt sind, und wobei die Quelleninformationen einen Aspekt der Leistung, die von der jeweiligen Stromquelle des Quellensteuerungssystems geliefert wird, kennzeichnen; wobei die Quelleninformation von den Quellensteuerungssystemen zusammengenommen eine Hüllkurve von Leistungsniveaus darstellen, welche die Stromquellen zu bestimmten Zeiten gemeinsam bereitstellen können wobei das Bestimmen der Lastanweisungen das Berechnen für jeden Zeitpunkt der Mehrzahl von Zeitpunkten einer optimalen Kombination von Lasten auf der Basis des Leistungsniveaus, das die Stromquellen zu diesem Zeitpunkt gemeinsam zur Verfügung stellen können, umfasst.
Das Netzsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei Empfangen von Quelleninformationen das Empfangen von Quelleninformationen von jedem einer Vielzahl von Quellensteuerungssystemen umfasst, die an die Stromquellen gekoppelt sind, und wobei die Quelleninformationen einen Aspekt der Leistung, die von der jeweiligen Stromquelle des Quellensteuerungssystems geliefert wird, kennzeichnen; wobei die Quelleninformationen von jedem Quellensteuerungssystem eine Vielzahl von Erzeugungspreisen umfasst, einen für jeden einer Vielzahl von Leistungsniveaus, welche die Quelle liefern kann; wobei das Bestimmen einer Menge von Lastanweisungen das Bestimmen für jedes Leistungsniveau von einer Vielzahl von Leistungsniveaus der Stromverfügbarkeit von den Stromquellen einer optimalen Kombination von Lasten als eine Funktion der Stromverfügbarkeit umfasst, um die Gesamtkosten des Stromverbrauchs zu reduzieren.