KR102054231B1 - 전력 분배 제어 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 소스, 스토어(store) 및 응답 부하로부터 선택된 적어도 2개의 상이한 전력 자원(asset)들을 포함하는 전력 자원(asset)들의 스트링을 갖는 전력 분배 제어 시스템이 개시된다. 자원(asset)들과 관련된 로컬 라우터들은 중앙 서버와 통신하고 그들 사이에 전력 전송의 시간과 양을 협상함으로써 서버의 높은 레벨 목표를 달성하기 위해 시도한다. 바람직하게 데이터베이스는 전력 자원(assets)에 관한 변수를 저장한다. 바람직하게 서버의 제어 시스템은 전력망에서 차후 공급과 수요의 최고점과 같은 미래 활동을 예측하고 로컬 전력 자원(assets)은 이에 대응하여 준비한다. 바람직하게 전력 자원(assets)은 전력 자원(assets) 간 피투피(peer-to-peer) 방식으로 통신하고, 전력망 내의 이벤트에 응답하여 집합 행동을 수정하기 위한 능력을 총괄적으로 서버에 확인한다.

Description

전력 분배 제어 시스템{POWER DISTRIBUTION CONTROL SYSTEM}
본 발명은 일반적으로 전력 제어 시스템 분야에 관한 것으로, 상세하게는 전력망의 도입을 위해 임의의 전기적 전력 발생원 또는 저장 장치로부터의 전력 공급을 능동적으로 관리하기 위한 시스템, 방법 및 장치의 실시예에 관한 것이다.
피크 수요 기간동안 전기적 전력 공급은 비 피크 전력 보다 실질적으로 더 많은 비용이 소모되는 것은 자명한 사실이다.
전력의 상이한 가격으로부터 이익을 얻을 수 있도록 특정 소비자에게 종종 "스마트"기기 또는 "스마트 계량기"로 불리우는 다양한 방식이 알려져있다. 예를 들어, 미국 특허 제2007/0276547호는 유리한 가격 조건에 부합함을 결정하는 기간 동안 전력망에 에너지를 판매하는 광전지와 같은 대안 에너지 소스와 지역 베터리 저장을 제공하고, 에너지 공급과 수요를 예측에 관한 변수에 기초한 에너지 소비 장치의 제어를 스케줄링함으로써 에너지 공급과 수요의 제어를 최적화하고자 한다. 구내 또는 사업장의 순간적인 에너지 사용량이 모니터되고 전력망의 수요를 줄이기 위해 베터리가 사용된다. 태양광 발전은 이전의 15분을 기준으로 15분 간격으로 예측된다. 상용 냉동고와 같은 중요하지 않은 에너지의 사용("유예가능한 부하")은 일시적으로 차단될 수 있다(냉동고는 한번에 2시간 동안 차단될 수 있는 반면 냉장고는 한번에 15분만 차단되고 매 4시간 중 3시간이 작동되어야 한다.). 15분 측정값은 실제 사용(수요)에 따라 조정된 예측 날씨에 따라 선택되는 예측 사용 패턴으로 대체될 수 있다.
반면, 이러한 계획은 피크 시간의 전력망의 수요를 감소시키는데 공헌할 수 있지만, 그럼에도 불구하고 전력망 운영자의 관점에서 볼 때 이러한 최고점을 충족시키는 충분한 능력을 제공해야 하는 것과 최고점은 많은 비용이 따른다.
이 문제의 한가지 해결책으로 Wales의 Dinorwig에 설치된 펌핑식 물 저장 시설이 있다. 이 시설에서, 저 전력 수요 기간에 발전기에서 제공되는 초과 에너지는 낮은 저수지에서 높은 저수지로 물을 펌핑하는데 사용된다. 높은 전력이 요구되는 경우에는, 펌핑된 물이 높은 저수지에서 수력발전 터빈을 통해 낮은 저수지로 향해 추가적인 전력을 생산하여 갑작스럽게 추가된 전기 수요를 전력 네트워크에 일치시키는 것을 돕는다. 이러한 설비의 반응은 매우 빠른 반면, 시설에서 떨어진 지점에서 전압 및 빈도 사양을 유지하기에는 과도하게 빠른 실정이다. 또한, 인프라 및 환경 영향면에서 비싼 해결책이며, 상대적으로 비효율적인 단점이 있다.
바람과 태양과 같이 청결한 형태의 에너지 발전은 바람의 돌풍이나 구름의 폐속과 함께 찾아오는 간헐적인 위험에 노출될 수 있다. 이러한 요인과 기타 요인들은 전력 발전기를 요구하고/또한 전력 소비자에게 비싸거나 비효율적인 형태의 보조 발전기를 설치하도록 장려함으로써 에너지를 낭비하는 전력의 불안정성에 직접적으로나 간접적으로 영향을 끼칠 수 있다.
미국 특허 US2009/0200988과 미국 특허 제5642270호는 전력 서비스의 중대형 요구를 충족시키는 전기 자동차 베터리를 집합시킴으로써 하는 개선책을 제공하고, 차량 내의 차량 베터리 및 관련 전력 전자 장치가 피크 부하 또는 정전 시간동안 국부 전력 백업 전력을 제공할 수 있는 장치가 제안되었다.
GB2472280A와 같은 다른 노력으로, "응답 부하"에 초점을 맞춘 가정용 냉장고, 에어컨, 세탁기 등과 같은 제품들은 국가 전력망 센터 제어실에 그들의 실제 가용성을 보고하여 내부에서 개별적으로 전력을 소비할 기간을 일시적으로 선택하는 입찰 시장에 응답할 수 있다.
공급된 전력과 소비된 전력이 동일하지 않을 때, 전력 공급 시스템이 가속되어(예를들어 부하의 갑작스러운 하강이 생길 때) 발전기가 빠르게 회전하여 회선 빈도가 증가하거나, 전력 공급 시스템이 감속하여(예를들어 전력의 수요가 급격히 증가할 때)라인 빈도를 감소시킨다.
전력 공급(예를 들어 광전지 소스)뿐 아니라 수요의 급격한 변화로 인하여 라인 빈도의 변화가 발생할 수 있다. 이러한 혹은 다른 이유로(예를 들어 전력 분배망의 현지화된 핀치 포인트) 현지 전기 생산 능력을 활용하지 못할 수 있다. 하드웨어 제한은 때로 전력망에 공급할 수 있는 로컬 기능에 배치되어야 한다(US2007/0276547 참조).
라인 빈도에서 변동에 대응하기 위한 "예약 규제"는 필요할 때(예를 들어 최소 5초에서 5분 미만) 거의 즉각적으로 사용가능해야 한다. 주지사는 개인 대형 발전기의 출력을 증감시킴으로써 부하의 변화에 분단위로 대응하기 위한 공익 사업 발전 시스템을 설립할 수 있으며, 이로 인해 해당되는 공익 사업의 규제 준비를 적용 또는 해제할 수 있다. 이는 US2014/0018969에 개시되었으며, 또한 연료 전지 베터리와 에너지 퍼텐셜 시스템(저장된 물 시스템을 포함)과 같은 저장 장치로부터 전력망에 전력을 공급하는 것이 새로운 문제를 제기하는 방법을 개시한다. 이 문서는 전력망 운영자가 통제할 수 있는 보고 시설을 제안하고, 전기적 전력망에 사용 가능한 전기적 전력 관리를 위한 발전 소스 공급 요소 또는 저장 소스 공급 요소(베터리, 연료 전지, 압축 공기, 저장된 물 등과 같은)에 따라 발전의 균형을 목표로 하여 저장 장치가 재생산 가능한 에너지 자원을 안정화하고 규제하는 것을 제공하거나, 비용, 타이밍, 가격, 시장 조건 등과 같은 다양한 요소에 따라 최적화를 목표로 하는 "능동 공급 고객"을 제안한다.
이러한 새로운 과제는 특히 제어 시스템에서 잠복(특별하게는 고객 서버 보고와 제어 장치의 잠복)때문에 중앙집권식 전력망 관리에 의해 제공되지 못한다. 다른 한가지 문제는 통제되는 시설에서 단기간에 변경이 발생할 수 있는 점이다. 예를 들어 냉장 공장과 같은 응답 부하는 예측가능하거나 불가능한 방법으로 응답 부하로서 가용성을 철회할 수 있으므로 세대에서 요구되는 균형을 뒤집을 수 있다. 유사한 고려 사항이 소스와 스토어에 적용된다.
중앙집권식 관리와 제어는 하루 중 특정시점에서 제한요소의 일부로 일부 로컬 노드가 있는 경우 공급과 수요의 균형을 맞추기 위한 거대 레벨 시도가 방해될 수 있는 핀치 포인트의 문제점을 다루지 못한다. 사실상 거대 레벨에서 균형을 획득하는 것은 네트워크 내의 새로운 지점과 예측불가능한 시간에서 전류의 최고점을 생성할 수 있다. 이는 설계의 상세가 증가됨이 필요해짐을 통해 추가비용을 차례로 초래할 수 있고, 또는 응급 유지 비용은 정상 운영 비용을 초과하지만, 제어 장치의 불가변성 때문에 피할 수 없는 경우와 같은 상황에는 나날의 작업에서 비용 절감을 위한 기회가 누락될 수 있다.
본 발명의 목적은 전력의 공급과 수요에 맞추어 전력을 분배할 수 있는 전력 분배 제어 시스템 및 작동 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 소스, 스토어(store) 및 응답 부하(responsive load)로부터 선택된 적어도 두개의 상이한 전력 자원(assets)을 포함하는 전력 자원(assets)의 스트링을 가진 전력 분배 제어 시스템에 있어서, 각각의 전력을 제어하고 스트링에 포함된 상이한 전력 자원(assets)의 컨트롤러와 피투피(peer-to-peer) 방식으로 통신하는 라우터; 및 스트링에 포함된 전력 자원(assets)의 라우터와 통신하고 각각의 라우터에 지시하는 서버를 포함하고, (i) 스트링의 상이한 자원(assets)이 무엇인지에 따라 자원(assets)의 서로 다른 라우터 간 통신을 시작할 수 있고, (ii) 높은 레벨은 자원(assets) 간 전력 분배의 시간과 양을 협상함으로써 수행이 함께 시도되는 서버의 레벨을 목표로 하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명에 따른 전력 분배 제어 시스템은 서버와 통신하는 데이터베이스를 더 포함하고, 데이터베이스는 각각의 자원(assets)에 대하여 (i) 다른 전력 자원에 대한 전력망(power grid)에서의 위상 위치, (ii) 전력 필요성 및 (iii) 이러한 전력 필요성의 유연한 정도를 나타내는 변수를 포함할 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 따른 전력 분배 제어 시스템은 서버와 통신하는 데이터베이스를 더 포함하고, 데이터베이스는 각각의 자원(assets)에 대하여 (i) 다른 전력 자원에 대한 전력망(power grid)에서의 위상 위치, (ii) 전력 공급 능력, 및 (iii) 이러한 전력 능력의 유연한 정도를 나타내는 변수를 포함할 수 있다.
바람직하게, 전력 필요성과 유연성 변수의 시간 특성은 데이터베이스에 저장될 수 있다.
바람직하게, 전력 공급 능력과 유연성 변수의 시간 특성은 데이터베이스에 저장될 수 있다.
바람직하게, 데이터베이스는 실시간 필요성과 실시간 필요성에 관한 허용가능한 변화(variations)를 나타내는 전력 자원(assets)에 의해 보고된 변수를 추가로 저장할 수 있다.
바람직하게, 데이터베이스는 실시간 능력과 이러한 능력에 관한 허용가능한 변화(variations)를 나타내는 전력 자원(assets)에 의해 보고된 변수를 추가로 저장할 수 있다.
바람직하게, 전력 자원(assets)의 자원(asset)은 자원(asset)을 온 또는 오프로 스위칭함으로써 설정된 범위내에서 로컬 자원(asset)의 작동을 유지하기 위한 로컬 컨트롤러를 가지고, 로컬 컨트롤러는 자원(asset)에 대한 라우터에 연결되고, 스위칭 타이밍에 영향을 주는 라우터로부터 디렉션을 전달받을 수 있다.
바람직하게, 제1 전력 자원(assets)의 제1 스트링은 망의 제1 섹션에 연결되고, 제2 전력 자원(assets)의 제2 스트링은 망의 제2 섹션에 연결되고, 제1 섹션 및 제2 섹션은 핀치 포인트를 통해 연결될 수 있다.
바람직하게, 전력 자원(assets)은 소스, 스토어(store) 및 응답 부하(responsive load)를 포함하며, 스토어(store)는 소스가 부하에 의해 요구되는 에너지보다 많은 에너지를 생산할 때 소스로부터 에너지를 저장하고, 부하가 소스에 의해 공급될 수 있는 에너지 보다 많은 에너지를 요구할 때 부하에 에너지를 공급할 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 따른 전력 분배 제어 시스템은 각각이 분리된 부하, 소스 및 스토어(stores)의 클러스터를 갖고 각각의 제1 및 제2 컨트롤러를 가지는 제1 및 제2 스트링; 및 클러스터 간 전력 요소를 할당하기 위한 높은 레벨 컨트롤 수단을 포함할 수 있다.
본 발명은 소스, 스토어(stores) 및 응답 부하(responsive load)로부터 선택된 적어도 두개의 상이한 전력 자원(assets)을 포함하는 전력 자원(assets)을 가지는 전력 분배 시스템의 작동 방법에 있어서, 각각의 전력 자원(assets)을 제어하기 위한 로컬 컨트롤러와 로컬 컨트롤러와 통신하는 서버를 제공하는 단계; 서버가 설정한 목표를 충족시키기 위해 시도되는 안정된 스트링을 형성하는 전력 자원(assets)의 세트를 서버에서 식별하는 단계; 서버로부터 안정된 스트링의 다른 자원(assets)을 나타내는 메세지를 각각의 컨트롤러로 송신하는 단계; 및 설정된 목적을 만족시키기 위해 전력 전달의 시간과 양 사이에서 협상하는 안정된 스트링 내의 자원(assets)의 로컬 컨트롤러 간 통신하는 단계를 포함하는 것을 다른 특징으로 한다.
바람직하게, 자원(asset) 컨트롤러는 자원(assets)의 상태를 서버에 보고하고, 서버는 자원(assets)의 임시(ad hoc) 스트링과 스트링에 대한 시간의 기간을 계산하며, 지시된 시간의 기간에 대한 스트링을 함께 형성해야하는 스트링 내의 자원(assets)과 통신할 수 있다.
바람직하게, 스트링의 자원(asset) 컨트롤러는 그들이 임시(ad hoc) 스트링임을 통지받으면, 그들간 스트링이 서버의 높은 레벨 목표를 충족시키는지 확인하고, 그에 따라 서버에 보고할 수 있다.
바람직하게, 서버는 스트링이 서버의 높은 레벨 목표를 충족시키지 못함을 통지받으면 목표의 다른 세트 및/또는 대안적인 목표의 세트를 이행하기 위한 다른 임시의 스트링을 계산할 수 있다.
본 발명은 소스, 스토어 및 응답 부하로부터 선택된 적어도 두개의 전력 자원을 포함하는 전력 자원의 스트링을 통해 전력망내에서 실시간으로 변수와 명령을 주고받음으로써 안정된 스트링을 확보하고 전력의 유지를 위한 사용 비용이 상승되지 않는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 낮시간 및 저녁시간에 망에 연결된 부하로부터 발생되는 전력의 공급 및 수요의 변화에 따라 실시간으로 대응함으로써 소스에서 과생산된 전력을 스토어에 저장하거나, 부족한 전력의 수요를 충족하기 위해 전력을 부하로 전달할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전체 시스템의 일부를 도시하는 도면이다;
도 2는 도 1의 라우터의 실시예를 도시하는 도면이다;
도 3은 도 2의 에너지 라우터와 같은 에너지 라우터의 제어하에 있는 저장 사이트의 예를 도시한다;
도 4는 응답 부하의 설명이다; 그리고
도 5는 도 1의 시스템의 상이한 요소상에서 실행되는 단계 나타낸 다이어그램이다.
도 6은 안정된 스트링 할당 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 7 및 도 8은 중앙 서버와 로컬 사이트 및 관련 라우터를 포함하는 안정된 스트링 할당 단계의 타임 라인을 나타내는 개략도이다.
“망”은 바람직하게 저전압(약 415V 내지 11kV의 3상 교류), 가능하게는 중간 전압(11kV 내지 33kV), 또는 고전압(최대 132kV) 에서 작동하는 전력 분배 네트워크를 의미할 수 있다. 개시된 이러한 요점은 초고압(400kV 이상)에서 작동하는 전송 네트워크와는 관련이 없고 해당 범위는 덜 중요할 수 있다.
전력의 소스, 부하 및 에너지 저장과 방출 요소는 안정된 스트링을 형성할 수 있으며, 시간이 지남에 따라 3가지 요소가 조합하여 변화의 제한된 비율에서 에너지를 요구할 수 있다.
바람직하게, 각각의 부하는 각각의 소스가 부하에 의해 요구되는 것보다 많은 에너지를 생산할 때 소스로부터의 에너지를 저장하도록 배치될 수 있고 각각의 부하가 소스로부터 공급될 수 있는 에너지보다 많은 에너지를 요구할 때 에너지를 부하로 공급할 수 있다. 제어 시스템은 소스, 부하 및 스토어가 세가지의 에너지 수요가 함께 주어진 변화의 비율을 초과하지 않는 상태에서 작동을 유지하도록 세가지의 균형을 제어할 수 있다. 바람직한 수단은 스트링 에너지 수요의 변화 제한의 비율을 초과하지 않는 상태를 유지하기 위해 동적으로 스트링에 전력 요소가 추가되거나 제거될 수 있다.
부하는 바람직하게 응답부하 또는 전력을 다양한 시간에 끌어올 수 있는 부하를 포함할 수 있다. 예를들어 스토어는 주요한 에너지 설비를 보조하기 위한 전력을 제공하는 우선적인 기능을 가질 수 있고, 안정된 스트링의 우선적인 기능이 유지되는 동안 다양한 저장고를 안정된 스트링에 제공하기 위한 능력을 가질 수 있다.
제어 수단은 적절한 시간에 전력을 이끌어오거나 다른 시간에 전력을 끌어오지 않기위해 부하에 영향을 끼치는 응답 부하에 적절한 변수를 제공할 수 있고 부하는 언제 전력을 끌어올지 결정하기 위해 변수에 대응할 수 있다. 제어 수단은 적절한 시간에 전력을 이끌어오거나 다른 시간에 전력을 끌어오지 않기위해 스토어에 영향을 끼치는 스토어에 적절한 변수를 제공할 수 있고 부하는 언제 전력을 끌어올지 결정하기 위해 변수에 대응할 수 있다. 이러한 방식으로, 부하 또는 스토어의 로컬 제어는 그것의 우선적인 기능을 수행하기 위한 부하와 스토어를 제어할 수 있고 제어 수단은 로컬 컨트롤의 단계를 바꾸지 않고 오직 단계에 약간의 영향을 끼칠 수 있다. 예를들어 본체를 가열 또는 냉각하기 위해 작동하는 부하의 경우, 부하는 온도 T1과 T2 사이의 중요한 온도 범위 내에서 부하가 작동하도록 제어하는 로컬 컨트롤러를 가질 수 있다. 로컬 라우터는 컨트롤 시스템으로부터 변수를 받고 온도의 범위를 한쪽 끝까지 상승시킴으로써 미래의 최고점에 대한 능동적인 준비를 부하가 야기하도록 순응될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 중요한 범위 내에서 바람직한 온도 T3 과 T4 사이의 바람직한 온도범위가 존재할 수 있다. 로컬 라우터는 제어 시스템으로부터 변수를 받고 중요한 온도가 유지되는 동안 바람직한 범위 밖으로 온도가 벗어나도록 허락함으로써 미래의 최고점에 대한 능동적인 준비를 부하가 야기하도록 순응될 수 있다.
자원은 설정된(일반적인) 범위 내에서 자원을 스위칭 온 또는 오프(전체적 또는 부분적으로)시킴으로써 로컬 자원의 동작을 유지하기 위한 로컬 컨트롤러를 가질 수 있다. 로컬 컨트롤러는 자원을 위한 라우터와 연결될 수 있고 설정된(일반적인) 범위에서 벗어나지 않고 스위칭의 타이밍에 영향을 끼치는 라우터로부터 디렉션을 수신할 수 있다.
제1 및 제2 안정된 스트링이 있을 수 있고, 각각은 분리된 부하, 소스 및 스토어의 클러스터를 가지며, 클러스터 간의 전력 요소를 할당하기 위한 높은 레벨 제어 수단과 각각의 제1 및 제2 컨트롤러를 가질 수 있다.
바람직한 실시예들은 도면들을 참조하여 예로써 설명한다.
도 1을 참조하면, 에너지 라우터(13, 14 및 15)를 각각 가지며 다수의 분리된 사이트(10, 11 및 12)를 보여주는 시스템이 도시된다. 에너지 라우터는 IP 접속(20 및 21)에 의해 서로 접속되고 서버(25)에 접속됨이 도시된다. 다른 사이트는 라우터(13, 14 및 15)에 연결된 라우터에 포함될 수 있다. 사이트(10, 11 및 12)는 "안정된 스트링(16)"을 형성할 수 있다. 안정된 스트링에서 연결(22)에 의한 추가적인 사이트가 연결될 수 있다. 예를 들어, 사이트(10)는 솔라팜과 같은 전력 소스일 수 있고, 사이트(11)는 열적 부하(난방, 에어컨, 냉동 또는 기타 열 부하)와 같은 응답 부하일 수 있고, 사이트(12)는 후술되는 저장 사이트일 수 있다.
스트링(30)과 클러스터(31 및 32)와 같은 추가되는 안정된 스트링과 다른 클러스터는 IP 네트워크(26)를 가로질러 연결될 수 있다. 클러스터(31 및 32)(안정된 스트링임이 바람직한)는 서버(25) 또는 다른 서버(28 및 29)에 연결될 수 있다. 서버(25,28 및 29)는 함께 관리 사용자 인터페이스(41)의 관리 하의 제어 플랫폼(40)을 형성할 수 있다. 내부 보안 IP 네트워크(42)를 통해 서버들은 데이터베이스 클러스터(43)로 연결될 수 있다. 이러한 데이터베이스 클러스터는 클러스터(31 및 32)와 같은 다른 클러스터로 사이트를 연결하고, 이런 사이트를 함께 연결하는 에너지 망의 세부정보뿐 아니라, 에너지 요구와 능력에 관한 이러한 사이트의 변수의 상세가 포함된 시스템의 사용가능한 사이트에 관한 광범위한 정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, 데이터베이스는 각각의 자원에 대해 다음을 포함한다; (i) 다른 전력 자원(assets)에 관한 전력망내의 위상 위치, (ii) 전력 수요 또는 공급 능력,과 (iii) 이러한 전력 수요 또는 능력의 유연한 정도를 의미하는 변수. 데이터베이스는 전력 수요 또는 능력의 시간적 특성과 유연성 변수를 저장할 수 있다. 데이터베이스는 추가적으로 실시간 수요 또는 능력과 이러한 수요 또는 능력의 허용가능한 변화를 나타내는 전력 자원(assets)에 의해 보고된 변수를 저장할 수 있다.
실시예로, 사이트(10, 11 및 12)와 클러스터(30)에 전력을 공급하는 망(50)은 특정 등급 명시 또는 제한이 있는 변전소 또는 스위치와 같은 어떠한 연결의 형태로 핀치 포인트(51)를 가질 수 있고, 이러한 정보는 데이터베이스 클러스터(43)에 저장될 수 있다.
클라이언트 인터페이스(60)는 클라이언트 사용자(61, 62 및 63)를 웹 서버(64)(선택적으로 게이트웨이 서버(65))로 접속시키기 위해 제공될 수 있다. 클라이언트 사용자(61 내지 63)는 공용 IP 네트워크로 웹 서버(64)에 접속할 수 있다.
동작중에, 사이트(10)는 전력을 생산하고 전력망(50)에 생산된 전력을 공급할 수 있다. 하기와 같이, 사이트(11)는 망(50)에서 획득한 전력을 소비하고, 사이트(12)는 망(50)으로부터 전력을 저장하거나 망(50)으로 전력을 공급할 수 있다. 동작중에, 사이트(10, 11 및 12)는 서버(25)의 제어를 통해 안정될 수 있으며, 이러한 사이트는 로컬 레벨에서 함께 작동하여 피투피(peer-to-peer) 방식으로 에너지를 교환하여, 미세 망처럼 작동하고, 망(50)의 내부 또는 외부에 에너지의 네트 플로우를 갖지 않거나 망(50)의 내부 또는 외부에 변함없는 네트 플로우를 유지하고, 안정되지 않으면 망(50) 내의 발전소의 갑작스러운 반응으로부터 공급될 필요가 있는 변동을 안정화할 수 있다. "에너지의 변함없는 네트 플로우"는 예를 들어 50 MW/min(개방 사이클 가스 터빈인 OCGT가 필요한 비율), 더욱 적절하게는 8 MW/min(석탄 연소 발전기 또는 OCGT 또는 기타 반응 발전기를 필요로 하는 변화율)을 초과하지 않는, 특정한 상한치를 초과하지 않는 변화의 비율을 갖는 에너지의 플로우를 의미할 수 있다. 사이트(10, 11 및 12)의 요구와 능력을 안정시킴으로써, 망(50)에 대한 수요 램프 비율은 기초 레벨로 유지될 수 있고, 이 레벨에서 핵 발전기와 같은 장기간의 느린 변화를 일으키는 전력 소스는 변함없는 에너지의 네트 플로우를 유지할 수 있다.
이와 유사하게, 안정된 스트링(30)은 3가지 타입의 사이트 중 2개 또는 그 이상의 혼합을 포함할 수 있고: 소스, 응답 부하 및 응답 부하가 사이트의 타입에 포함된다. 그러므로, 안정된 스트링(30)은 망(50)의 수요의 변화의 제어된 비율 또는 망(50)으로 공급되는 변화의 제어된 비율을 유지하라 수 있다. 핀치 포인트(51)의 각각의 측면에 분리되어 안정된 스트링을 유지함으로써 그 시점의 상세가 충족됨에 주목할 수 있다. 핀치 포인트(51)는 변전소 또는 공급장치(즉, 변전소에서 변전소까지의, 또는 변전소에서 부하까지의 케이블)일 수 있다. 이는 일시적이거나 영구적일 수 있다. 예를들어, 특정 상황 하에서만 문제가 되는 분배 케이블의 일부 비율 제한을 나타내는 오류가 보고될 수 있다. 이러한 사실은, 오류의 논리적 위치, 한계 및 상황은 데이터베이스(43)에 저장될 수 있다.
컨트롤러(25)는 라우터(13,14 및 15)에 변수 내에서 이러한 라우터가 각각의 사이트 전력을 제공하거나 요구하는(상세한 설명은 하기에 기술) 변수를 공급할 수 있다. 추가적으로, 서버(25)는 안정된 스트링(16) 또는 안정된 스트링(30)에 사이트를 할당하거나 장기 변동에 따라서 이러한 각각의 안정된 스트링으로부터 사이트를 제거할 수 있으며, 상세한 사항은 하기에 기술하도록 한다.
플랫폼(40)은 수요에서 최고점의 감소 또는 예를들면 망 유지의 시간에서 공급과 수요의 일시적인 재분배와 같은 전반적인 목적을 성취하는 도메인 내부의 다양한 안정된 스트링에 영향을 끼치기 위해 서버(25, 28 및 29)를 차례로 제어할 수 있다. 서버(25, 28 및 29)는 데이터베이스 클러스터(43)에 저장된 데이터에 접근 권한을 가질 수 있다.
새로운 사이트가 플랫폼(40)으로부터 이익을 얻고자 할 때, 관리 사용자 인터페이스(41)를 통해 추가될 수 있다. 각각의 에너지 자원 또는 부하의 세부사항은 데이터베이스 클러스터(43)로 입력될 수 있다. 데이터베이스 클러스터(43)는 최고점과 비최고점 에너지 가격과 같은 거래 관련 데이터를 저장할 수 있다. 이는 고정되거나(매년 또는 매월) 변동될(시간에 따라 변경) 수 있다. 두 경우 모두 어느 주어진 사이클에 포함되어 서버에서 라우터로 보내지는 변수에 영향을 끼칠 수 있다. 물가가 변동되는 경우에, 물가의 변동은 서버에서 라우터로 변수의 새로운 사이클을 일으킬 수 있다.
도 2를 참조하면, 라우터(13)의 일 실시예가 도시된다. 그것은 라우터(14 또는 15) 또는 안정된 스트링/클러스터(30, 31 및 32) 중 하나에 사용하기에 적합한 범용의 아키텍처(architecture)를 가질 수 있다. 이는 한가지 사이트에서 모두 사용되지 않지만, 보편적인 응용 프로그램을 제공하기 위해 다수의 측면이 제공될 수 있다.
라우터(13)는 프로세서(101)(예를들어 ARM으로부터 사용가능한 Cortex A8™프로세서)를 구성할 수 있다. 그것은 230V 교류 어댑터(130)에 연결된 저전압 직류 전력 어댑터(102)로부터 직류 전력을 받을 수 있다. 프로세서(101)에는 표준 이더넷 통신을 위해 적용된 이중 이더넷 물리층 집적 회로(110)가 접속될 수 있다. 그것은 절연체(112)를 통해 PoE(power over ethernet) 컨트롤러(113)에 연결된 제1 포트(111)를 가질 수 있다. PoE 컨트롤러(113)는 데이터와 함께 포트(114)에 연결된 외부 전기 케이블(115)에 전력을 전달하도록 구성될 수 있다. 이를 통해, 케이블(115)이 데이터 접속과 전기 전력을 외부 장치에 제공할 수 있다. 제2 포트(121)는 분리 회로(122)를 통해 공용 IP 네트워크(124)에 연결된 제2 이더넷 포트(123)에 연결될 수 있다. 또한, 분리 회로(132)를 통해 프로세서(101)에 연결되는 것은 4개의 전류 측정 인풋(136) 및 3개의 차동 전압 측정 인풋(137)을 갖는 도량형(metrology) 인풋 회로(135)일 수 있다.
프로세서(101)는 추가로 RS 485 표준 및 2개의 USB 호스트 포트(142)에 따라 통신 포트(141)와 통신하기 위한 트랜스시버(140)를 가질 수 있다. 무작위 접근 메모리(150) 및 플래시 메모리(151)는 프로세서(101)를 보조할 수 있다.
동작중에, 라우터(13)는 공용 IP 네트워크(124)의 목적을 위해 라우터에 할당된 IP 주소를 가질 수 있다. 이러한 IP 주소는 서버(25)에 통신되거나 서버에 의해 제공될 수 있다. 이더넷 포트(123)(또는 포트 114)를 통해 라우터(13)은 서버(25)로부터 높은 레벨 명령 또는 변수를 수신할 수 있다. 높은 레벨 변수의 예는 다음과 같다:
{수요 최고점; t1; t2}
{수요 최고점; t3; t4}
{공급 최고점; t3; t4}
{전압; t3}
{라인 빈도; 우선순위 A}
{라인 전압; 우선순위 B}
{비상; t4; t5}
{전력 변화율; t6; t7}.
이러한 예에서;
<수요 최고점>은 망(50)이 시간 t1과 t2 사이 또는 시간 t3과 t4의 사 이에서 필수적으로 공급하도록 예상되는 전류(또는 전류의 부족)의 예상 레벨이며, 전자는 즉각적인 수요인 반면 후자는 미래의 수요일 수 있다;
<공급 최고점>은 망(50)이 시간 t3 과 t4 사이에서 이용 가능할 것으로 예상되는 과도한 전류의 레벨일 수 있다;
<전압>은 시간 T3에서의 예상되는 전압 강하(또는 시간 t3에서의 전압 상승)일 수 있다;
<우선순위 A>은 라인 빈도(예를들어 특정한 시간들 사이)를 유지하기 위해 관련된 우선순위 값(예를들어 1 내지 10)일 수 있다;
<우선순위 B>은 라인 전압(예를들어 특정한 시간들 사이)를 유지하기 위해 관련된 우선순위 값(예를들어 1 내지 10)일 수 있다;
<비상>은 우선순위의 가장 높은 레벨 또는 t4 와 t5 사이의 최우선의 우선순위를 나타낼 수 있고 일부 다른 명령 또는 변수가 수반될 수 있다;
<전력 변화율>은 시간 t6 과 t7 사이에 망에서 특정지점을 통과하는 전력 플로우의 최대 변화율을 나타낼 수 있다.
서버(25)는 각각의 사이트(10, 11 및 12)에 전력을 얻거나 전력을 얻는 것을 중지하기 위해 직접적인 명령이 필수적으로 요구되진 않을 수 있으나, 플랫폼(40)이 가까운 미래의 특정한 시기에 안정된 스트링(16)이 어떻게 해동하기를 바라는지 지시를 안정된 스트링(16) 제공할 수 있으며, 이러한 지시는 더 적은 전력을 끌어들이거나 더많은 전압을 제공함으로써, 또는 미래 시간의 행동에 우선순위를 정하는 관점에서(예를 들어, 전류의 변화 또는 전류의 변화율, 또는 라인 전압을 유지할 필요성, 또는 라인 빈도를 유지할 필요)이해되는 예를 포함할 수 있다.
라우터는 도량형 인풋(136 및 137)을 통해 전압과 전류의 현 레벨을 측정할 수 있고, 이러한 현재의 전압과 전류는 사이트(10)와 망(50)에 의해 공급될 수 있으며, 또는 사이트(11)에 의해 소비될 수 있고, 또는 사이트(12)에 의해 공급되거나 흡수될 수 있다.
이더넷 케이블(115)을 통해 이더넷 포트(114)와 연결된 것은 문제의 사이트에 대한 근거리 네트워크일 수 있다. 해당 네트워크를 통해 프로세서(101)는 문제의 사이트에 의해 전력 소비 또는 전력 생산 또는 전력 흡수를 제어하는 로컬 명령을 전송할 수 있다.
동작중에, 라우터(13)는 로컬 제어 변수를 메모리(151)(또는 다른 곳)에 저장할 수 있다. 이들은 사이트에 따라 많고 다양할 수 있지만, 예를들어 다음과 같은 사이트의 중요한 운영 변수를 포함할 수 있다: 최소 또는 최대 온도를 유지하기 위한 필요성; 또는 최소 수준의 백업 베터리 충전을 유지해야 할 필요성; 또는 사이트의 운영을 위해 중요하고 외부로부터 간섭되어서는 안되는 다른 매개 변수. 중요한 변수뿐 아니라, 로컬 변수도 바람직한(중요하지 않은) 변수가 포함될 수 있다. 예를 들어, 보다 넓은 동작의 주요 범위내에서 바람직한 동작의 범위가 존재할 수 있으며, 또는 제한된 기간동안 제한된 정도에서 주요 범위를 벗어나는 작동을 나타내는 주요 동작 범위와 유연성 변수가 존재할 수 있다. 또한, 메모리(151)(또는 다른 곳) 저장된 것은 우선순위 변수(예를들어, 전력 물가의 최고점과 비최고점)의 속성에 포함된 변수들일 수 있으며, 이는 플랫폼(40)으로부터 어떠한 대체 변수의 부재시 사이트(10)의 작동을 결정하거나 안내할 수 있다. 따라서, 예를들어, 로컬 컨트롤러(도 2에 포함되지 않음)는 적응형 부하(11)를 제어하여 시간의 비최고점에서 우선적으로 에너지를 소비할 수 있다.
동작중에, 컨트롤러(101)는 (i) 서버(25)로부터 수신받은 높은 레벨 변수 와 (ii) 메모리(151)에 저장된 로컬 변수 및 도량형 회로(135)를 통해 측정된 측정치 사이에서 비교를 수행할 수 있다. 컨트롤러(101)가 도량형 회로(135)의 로컬 측정치와 서버(25)의 높은 레벨 목표 간 불일치 및/또는 서버(25)에 의해 제공되는 우선권과 메모리(151)로부터의 로컬 변수 간 불일치를 식별할 때, 프로세서(101)는 서버(25)로부터의 전반적인 변수에 의해 더많이 구동되는 방식과 로컬 변수에 의해 결정된 사이트의 로컬 관심사에 의해 적게 구동되는 방식의 사이트의 로컬 제어를 무시하기 위해 이더넷 접속(115)을 통해 명령을 내릴 수 있다. 이하 실시예를 나타내도록 한다.
도 3을 참조하면, 사이트(11)의 실시예가 도시된다. 해당 사이트는 응답 부하의 예로 이해될 수 있다. 도 3의 예에서, 응답 부하는 온도 센서(305 내지 308)을 갖고 각각이 제어 인풋(310 내지 313)을 갖는 다수의 대형 냉장고(301 내지 304)를 포함하는 냉장 창고(300)일 수 있다. 온도 센서는 근거리 네트워크(321)를 통해 로컬 컨트롤러(320)로 측정치를 제공할 수 있다. 로컬 컨트롤러(320)는 냉장고(310 내지 313)의 측정치를 동일 근거리 네트워크(321)를 통해 제어할 수 있다. 공공 IP 네트워크(26)를 통해 서버(25)와 연결된 라우터(15)는 근거리 네트워크(321)에 연결될 수 있다.
사이트(300)의 일반적인 동작중에, 로컬 컨트롤러(320)는 냉장고(301 내지 304)의 인풋에(310 내지 313) 온도 센서(305 내지 308)로부터 측정된 냉장고 중 하나의 온도가 5°C를 넘는 경우 컴프레서를 가동시키기 위한 명령을 제공할 수 있다. 온도가 2°C로 떨어지는 경우, 로컬 컨트롤러(320)는 압축기를 멈추고, 냉장고의 온도가 5°C로 상승하여 사이클이 다시 시작될 수 있다. 로컬 컨트롤러(320)는 각각의 냉장고(301 내지 304)를 독립적으로 제어할 수 있으며, 냉장고 중 어느 하나도 5 °C 이상으로 온도가 상승하지 않으며, 해당 온도(예를들어)에서 냉장고의 내용물이 불량이 될 수 있다. 냉장고가 냉동고인 경우, 그들은 낮은 온도 범위를 유지할 수 있으며, 예를들어 -4°C 내지 -2°C일 수 있다. 냉장고 중 어느 하나의 온도가 상한선보다 높게 상승하거나(또는 미리 결정된 소정 시간이상 상한을 초과하여 상승하는 경우), 내용물이 파괴될 수 있다. 이것은 사이트(11)의 가장 기본적인 로컬 동작이며, 다수의 변형이 존재할 수 있다. 예를 들어, 로컬 컨트롤러(320)는 비최고점(저비용) 전기 기간 동안 냉장고를 우선적으로 가동하기 위한 타이밍 명령을 가질 수 있다. 비최고점 시간은, 통상적으로, 저녁 10시와 오전 8시 30분(스코틀랜드) 또는 저녁 11시부터 오전 7시(런던) 사이이지만, 공급자에 의해 시간은 변형될 수 있다. 비최고점 에너지는, 예를들어, 일반 가격의 절반 가격으로 책정될 수 있다. 통상적으로, 로컬 컨트롤러(320)는 비최고점 기간의 시작시간과 마감시간으로 프로그램 될 수 있다. 따라서, 로컬 컨트롤러(320)는 온도가 상한선에 도달하지 않은 비최고점 기간에도 컴프레서를 가동하도록 프로그램될 수 있다.
냉장 공장 대신에, 로컬 사이트는 수영장 또는 에어컨 창고와 같은 응답 부하일 수 있다. 예를들어 시립 수영장은 표준 온도 범위가 28-32 °C일 수 있다. 이러한 온도가 밤중/아침에 28 °C 까지 떨어지게 되면 추가적인 낮동안 태양열 에너지가 온도를 32 °C 까지 높이기 위해 사용될 수 있으며 - 수영장은 열 에너지 저장소로 사용될 수 있다. 유사하게 산업용 냉장고는 2-5 °C의 작동 온도를 가질 수 있다. 태양 최고점 이전에, 해당 온도는 5 °C까지 상승할 수 있었고, 이후 실행가능한 부하로써 작용되고 2 °C 로 감소될 수 있다.
로컬 컨트롤러(320)는 (i) 주요 변수 내에서 동작을 유지하는 것과 (ii) 비최고점 전력의 사용을 최적화 하는 방식으로 하는 사이트의 동작을 제어하는 로컬 제어 프로그램을 갖지만, 로컬 제어 프로그램은 라우터(15)로부터 명령으로 인해 영향을 받거나 무시될 수 있다.(냉장고의 경우, 내용물이 얼어서는 안되기 때문에 온도의 하한선이 중요하며, 내용물이 소멸될 수 있기 때문에 상한선 역시 중요하며, 냉동고의 예를들면, 하한선은 중요하지 않은 반면, 내용물의 해동이 허용되지 않기 때문에 상한선이 중요할 수 있다.)
라우터(15)는 서버(25)로부터 사이트(300)의 동작에 영향을 주는 변수를 수신할 수 있다. 예를 들어, 라우터(15)는 전력 공급자에게 중요하고 사이트의 사용자에게 중요한 프로그램된 로컬 컨트롤러(320)에 프로그램된 변수와 일치하지 않는 일부 높은 우선순위를 나타내는 우선권 변수를 서버(25)로부터 수신할 수 있다. 우선순위는 가격(즉, 전기의 단가)과 같을 수 있으며, 또는 가치(특히 망 작동자에게 가치)와 관련될 수 있다.
예를 들어, 규칙적인 낮시간 사이클내에서, 사이트(300)가 전력을 끌어들이지 않는 것을 망 운영자가 선호하는 특정 최고점 기간이 있을 수 있다. 이는 로컬 컨트롤러(320)에 저장되는 시간 변수나 가격 구조를 형성하진 않지만, 다른방식으로 컨트롤러(320)를 작동하는 것을 유도하는 라우터(15)를 허용할 수 있다. 예를 들어, 라우터가 미래의 최고점 기간이 다가온다는 것을 인식하는 경우, 라우터(15)는 사이트(300)를 예상할 수 있으며 이를 통해 최고점 기간동안 전류를 끌어들이지 않을 수 있다. 이는 냉장고(301 내지 304)가 피크에 앞서 작동 온도를 낮추도록 컨트롤러(320)(또는 직접적인 명령)를 야기함으로써 수행할 수 있다. 이는 냉장고 중 어느 하나도 최고점 시간 중에 상한선에 도달하지 않도록 함으로써 부하(300) 전체가 최고점 기간동안 전력을 끌어오지 않도록 하는 것을 보장할 수 있다. 이러한 예는 부하의 예측준비로 이해될 수 있다. 부하는 단지 현재의 상태에 반응하는 것이 아니며, 편리한 시간에 기능을 하거나 불편한 시간에 수행됨이 제한되는 계획된 부하일 수 도 없다. 그것은 현재 부하(실제 응답 부하)가 필요할 것으로 예상되는 시간에 전력을 흡수/활용할 수 있는 상태가 되도록 적극적으로 준비되고 있다.
라우터(15)는 로컬 컨트롤러(320)를 완벽하게 무시할 수 있는 권한을 가질 수 있다. 예를 들어, 망 운영자가 망 내부의 주요 구성요소(예를들어 발전기)의 치명적인 고장을 예상하고 비용 절약을 유지를 수행하기 위해 그 구성 요소를 차단할 필요성을 느낄 때, 망 운영자의 이익은 로컬 사용자의 이익을 무시(둘 사이의 합의에 의해)할 수 있고, 이때 라우터(15)는 냉장고(301 내지 304)(예를들어 하나씩) 중 하나 또는 이상에 전력 공급을 선택적으로 중단하기 위한 명령을 내릴 수 있다. 이는 서버(25)에 의해 라우터(15)로 높은 레벨의 우선권 변수를 발행함으로써 달성될 수 있으며, 라우터(15)는 냉장고로부터 전력을 차단하기 위한 명령으로 인식할 수 있다.
사이트(300)는 안정된 스트링(예를들어 사이트(10, 11 및 12))의 일부일 수 있으며, 이러한 경우 라우터(15)는 공용 IP 네트워크(26)를 통해 주변의 다른 사이트의 다른 라우터(13 및 14)로 접속될 수 있다. 예를 들어, 라우터(13)가 솔라팜에 연결된 경우를 고려하면, 솔라팜은 일반적으로 낮동안 최고점 발전 기간을 가질 수 있다. 라우터(15)는 비최고점 기간(비최고점 기간은 로컬 컨트롤러가 응답하도록 프로그램된 기간)이 아닌 낮 기간 동안 컨트롤러가 우선적으로 전력을 끌어오는 것을 야기하도록 컨트롤러(320)를 무시할 수 있다. 유사하게, 라우터(15)는 태양열 에너지의 최고점에 도달하는 기간동안 냉장고(301 내지 304)의 온도가 상승하도록 허용할 수 있으며, 이로 인해 예상된 최고점동안 에너지를 흡수하는 부하(300)를 예측적으로 준비할 수 있다.
대안적으로, 라우터(15)는 날씨가 흐리고 예상되는 최고점이 낮은 레벨일 것으로 서버(25)(또는 라우터(13)에 의해)에 의해 인지할 수 있다. 이러한 경우 태양열 최고점 시간사이에 라우터(15)에 주어진 우선순위 변수는 로컬 컨트롤러(320)의 로컬 특성(예를 들어 정규 및 비최고점 가격)을 서버(25) 또는 라우터(13)에 의해 주어진 우선순위와 비교되는 낮은 우선순위일 수 있으며, 이런 케이스에 라우터(15)는 계산을 수행할 수 있고, 태양열 최고점동안 부하(300)를 구동할지에 대한 계산을 수행하거나, 또는 망 비최고점 시간의 시작까지 로컬 제어 하에서 부하(300)가 계속되도록 허용할 수 있다. 라우터(15)는 태양열 전력을 사용하여 부하를 구동하는 것이 더 이상 우선순위가 아닌 태양 전력의 하락기간 동안 시간을 계산할 수 있고, 다만 로컬 제어(320) 하에서 부하가 계속되도록 높은 우선순위 일 수 있다.
도 4를 참조하면, 에너지 저장 사이트(12)의 예가 상세히 도시되어있다. 해당 예에서, 에너지 저장 사이트(12)는 부하(400)에 의해 대표되는 예를들어 주요한 데이터의 저장 또는 전화 스위치 또는 교환, 과 같은 주요 기능을 가질 수 있다. 부하(400)은 망(50)에 연결될 수 있지만, 24시간 동안 지속적으로 베터리 백업이 요구되는 주요한 기능을 가질 수 있다. 베터리 백업은 하나 또는 이상의 베터리(410 내지 412)에 의해 제공될 수 있다. 정상동작시, 베터리는 요구되지 않을 수 있다. 컨트롤러(413)는 전압계 또는 전류 또는 오도미터(415)와 연결되어 제공될 수 있고 망(50)에서 유래된 메인 직류 전력(430)의 소수와 연결된 정류기(420)와 연결되어 제공될 수 있다. 스텝다운 및 스텝업 변압기가 있을 수 있지만, 240V에서 적절한 베터리 전압으로 메인 전력을 하강시키고 부하(400)의 가동을 위해 요구되는 전압까지 베터리 전압을 상승시킬 수 있지만, 이러한 세부사항은 표시되지 않았다.
또한, 베터리나 베터리들(410 내지 412)과 연결된 것은 망(50)과 연결된 교류 아웃풋을 갖는 하나 또는 이상의 인버터(430 내지 432) 일 수 있다. 인버터(430 내지 432)는 라우터(15)의 아웃풋에 연결될 수 있다. 라우터(15)의 도량형 인풋(136 및 137)은 망(50) 또는 교류 인풋(430)에 연결될 수 있다.
하나의 베터리가 존재할 때 동작이 서술된다. 이러한 경우에, 예를들어, 베터리는 단일 전화 스위치를 공급할 수 있다. 로컬 컨트롤러(413)는 베터리의 낮은 임계값(Cl)보다 높은 베터리 충전량을 유지하도록 프로그램될 수 있다. 베터리의 기술에 따라, 컨트롤러(413)가 종종 베터리 충전량의 "채움"만을 요구할 수 있다. 따라서, 컨트롤러(413)는 히스테리시스 제어 루프 내의 컨트롤러가 정상동작 중에 충전량 또는 전압의 임계점으로 대표되는 상한과 하한(예를들어 Cu 및 Cl 또는 Vu 및 Vl)을 제공받을 수 있다.
이러한 한계 내에서도 다른 목적으로 사용될 수 있는 베터리(410) 내부의 상당한 충전 용량이 있을 수 있다는 것이 확인되었다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 베터리(410)가 더 낮은 레벨(Cl2 또는 Vl2)로 방전되고 재충전하는 것을 허용하는 것이 유용할 수 있다. 이를 통해 베터리의 수명을 연장시킬 수 있다. 이를 위해, 에너지 라우터(15)는 망(50)내의 인버터(430)를 통해 베터리(410)를 방전시키는 로컬 컨트롤러(413)를 무시하거나 영향을 줄 수 있다. 라우터(15)는 서버(25)에 의해 주어진 우선순위(또는 안정된 스트링에 포함된 다른 라우터에서 유래된 우선순위)에서 방전을 유도할 수 있다. 컨트롤러(413)는 망(50)의 수요가 마무리되었거나 로컬 컨트롤러에 대한 우선순위가 무시되었을 때(예를들어 비최고점 전력 기간) 베터리(410)를 충전할 수 있다. 대안적으로, 에너지 라우터(15)는 우선순위 변수를 컨트롤러(413)에 제공하여 컨트롤러(413)가 정류기(420)를 활성화하여 라우터(15)에 의해 제어되는 우선순위 시간에 망으로부터 전력을 끌어오도록 할 수 있다(예를들어, 라우터(12)에 의해 라우터(15)에 표시된 태양 최고점 기간 동안). 대안적으로, (개시되지 않음) 라우터(15)는 정류기(420)에 직접적으로 연결될 수 있으며, 근거리 네트워크(414)를 통해 라우터(15)에 의해 직접 판독되는 계량기(415)의 한계 내에서 베터리(410)에 전하를 공급하도록 이러한 정류기에 명령할 수 있다.
해당 실시예는 사이트(12)가 다수의 베터리를 갖는 경우를 고려한다. 베터리 기술은 때때로 각각의 베터리에 완벽한 방전과 재충전을 요구할 수 있고, 반면 부하는 교류 전원(430)의 고장시에 전력을 공급할 수 있는 적어도 하나의 베터리(일반적으로 다수)가 항상 요구되기 때문에 이는 일반적인 시나리오일 수 있다.
해당 시나리오에서 사이클 방식(예를들어 하루 한번 또는 일주일에 한번)에 포함된 컨트롤러(413)는 베터리(410 내지 412) 중 하나가 부하(400)로 방전되도록 허용할 수 있다. 일단 방전되는 경우 컨트롤러(413)는 그것의 정류기(420)를 통해 베터리가 다시 충전되도록 유도할 수 있다. 해당 시나리오에서, 컨트롤러(413)가 아닌 라우터(15)에 의해 결정되는 우선순위를 위한 라우터(15)에 의해 망(50)에 사용가능하도록 만들어진 추가적인 베터리 저장 능력이 존재할 수 있다. 따라서, 예를들어 라우터(15)는 컨트롤러(413)에 의해 언제 베터리가 충전 또는 방전될지 결정된 선택에 영향을 끼치거나 무시할 수 있다. 따라서, 에너지 라우터(15)는 컨트롤러(413)에 우선순위 변수(또는 시간 변수 또는 둘다)를 제공할 수 있다. 예를들어, 라우터(15)는 망(50)에 대한 수요의 저녁-최고점동안 베터리 중 하나의 방전을 우선시할 수 있고 망(50)으로부터 공급된 태양광 공급의 낮-최고점동안 베터리의 충전을 우선시할 수 있다.
다른 예로써, 이 특성의 베터리 스토어는 특별히 빠르게 응답하는 에너지의 소스일 수 있다. 에너지 라우터는 망내의 위상 감소 시간동안 인버터를 통해 베터리 중 하나를 망으로 방전시킴을 그리드의 우선순위로 할 수 있으며, 즉, 도량형 인풋(136 및 137)이 망빈도(수요의 급격한 증가와 수요에 맞춘 공급의 불가능)의 하락을 나타내는 시간동안. 베터리는 망을 위한 공급의 가속에 대한 즉각적인 수요를 충족하기 위해 망으로 급격하게 방전될 수 있고, 이에 따라 위상(및 빈도)를 유지할 수 있고 이에 따라 가스 터빈 발전기와 같은 고속의 발전기를 호출할 필요가 없을 수 있다.
망(50)의 수요에 응답하는 능력은 사이트(10 및 11)와 결합한 사이트(12)가 안정된 스트링(16)내의 전력 수요의 변화속도를 제한하기 위해 작동하는 것을 허락할 수 있다. 필요한 응답을 가진 비싼 전력 생산 설비를 제공하기 위한 망 운영자의 수요에 넓은 영향을 끼칠 수 있기 때문에, 이는 특별하게 가치있는 특징일 수 있다.
도 5를 참조하면, 도 1의 시스템의 다양한 요소에서 수행되는 단계를 설명하는 단계의 흐름도가 개시된다. 플랫폼(40)에서 망 운영자 단계(500)가 수행될 수 있다. 예를들어, 이 단계는 서버(25)에서 수행할 수 있으며 사용자 인터페이스(41)로부터 인풋을 받을 수 있고 사용자 인터페이스에 정보를 공급할 수 있다. 단계(500)는 높은 레벨 변수(510)를 단계(511)에 제공할 수 있다. 단계(511)는 바람직하게 각각의 라우터(13, 14 및 15)에서 수행될 수 있다. 단계(511)는 안정된 스트링(16)을 관리하고 다음과 같은 하위 단계를 포함할 수 있다: 에너지 라우터(13)에 의해 수행된 소스 단계(512); 에너지 라우터(14)에 의해 수행된 부하 단계(513); 및 에너지 라우터(15)에 의해 수행된 스토어 단계(514).
이와 유사하게, 망 운영자 단계(500)는 다른 변수의 세트(520)를 안정된 스트링 단계(521)에 제공할 수 있고, 이는 안정된 스트링(30)과 같은 다른 안정된 스트링을 위해 수행되는 단계일 수 있다(도 1에 표기됨). 안정된 스트링 단계(521)는 하위 단계(522, 523 및 524)에 대응하는 하위단계를 가질 수 있다.
전술된 바와 같이, 단계(511 및 521)는 이상적으로 소스, 부하 및 스토어와 같은 세가지 소스를 가질 수 있으며, 이러한 단계 중 2가지만 가질 수 있으며 실제로 다수의 소스, 다수의 부하 및/또는 다수의 스토어를 가질 수 있고, 각각이 대응하는 단계를 갖질 수 있다. 네트워크에는 다른 제어된 자원이 있을 수 있으며(반드시 도 1에 표시되지 않음), 에너지 라우터를 갖고 대응하는 단계(530)를 갖는 것으로 표기될 수 있다. 단계(530)는 변수(531)를 망 운영자(500)로부터 수신할 수 있다. 도시된 각각의 단계는 데이터 또는 명령(515)을 높은 레벨로 단계에 되돌릴 수 있다.
동작에서의 실시예로, 망 운영자(500)는 안정된 스트링(511)에 변수(510)와 주소의 세트를 제공할 수 있다. 주소의 세트는 예를들면, IP 주소일 수 있다. 이들은 안정된 스트링 A의 구성원을 정의할 수 있다. 이들은 안정된 스트링의 각 구성원에게 무엇이 구성원을 구성하는지 알릴 수 있다. 안정된 스트링의 변수는 스트링을 위한 높은 레벨 목표를 정의할 수 있다. 변수의 일예로 {t1, t2, VA}가 있을 수 있다. 해당 예에서, 망 운영자 단계(500)는 시간 t1과 t2 사이에서 어떠한 우선순위 레벨이 전력(예를 들어 전압 x 전류)에 전달되어야 함을 안정된 스트링에 지시할 수 있다. 이는 예를들어, 안정된 스트링이 망으로부터 시간 t1 과 t2 사이에 끌어오는 전력의 양에 관한 단계(511)에 관한 영향의 단계를 의미할 수 있다. 안정된 스트링 단계(511)는 이러한 변수(또는 유래된 변수)를 안정된 스트링(16) 내부의 다양한 라우터(13, 14 및 15)로 전달할 수 있고 대응하는 단계(512, 513 및 514)는 함께 작동할 수 있고(상세한 방법은 하기에 서술) 그들의 동작과정에서, 시간 t1과 시간 t2 사이에 망으로부터 끌어진 그들의 최대 전력에 대하여 영향을 받을 수 있다. 이러한 영향은 예를들어, 운영자 단계(500)로부터 어떠한 전력의 레벨(예를들어 변수 VA에 의해 지시된) 이상의 전력 소모를 초래하거나 또는 이런 레벨을 초과하는 결과를 초래할 수 있다. 두 경우 모두, 망 운영자 단계(500)의 희망을 달성하거나 이러한 희망을 달성하는 경우에 경제적인 지표가 있을 수 있다.
안정된 스트링 단계(511)는 망 운영자 단계(515)로 (i) 시간 t1 과 t2 사이에서 원하는 의도를 획득할 수 있을 것으로 예상되는지 또는 어느정도로 예상되는지 및 이후 (ii) 시간 t1 과 t2 사이에서 원하는 의도를 달성할 수 있는지 여부 또는 어느정도까지 가능했는지를 보고할 수 있다. 망 운영자 단계(500)는 이러한 결과를 기록하고 사용자에게 보고할 수 있다.
이와 유사하게, 안정된 스트링 단계(521)는 IP 주소 세트 B에 의해 정의될 수 있고 동일하거나 다른 변수(520)가 주어질 수 있다. 주어진 예에서, 변수(520)는 시간 t3과 t4 사이에서 안정된 스트링 단계(521)가 일반 망 빈도의 편차 Δf1 망 빈도를 유지하기 위해 시도되어야 하고, 이러한 목표에 우선순위 단계 P2를 할당해야함을 지시할 수 있다. 안정된 스트링 단계(521)는 이러한 또는 유래된 변수를 소스 단계(522), 부하 단계(523) 및 스토어 단계(524)에 제공할 수 있고 이러한 단계들은 특정 시간 사이에 특정한 편차내에서 망 빈도를 유지하기 위해 함께 시도될 수 있다. 목표에 기대하고 공헌한 정도는 안정된 스트링(521)에 의해 망 운영자(500)에 보고될 수 있다.
동작의 과정에서, 망 운영자 단계(500)는 안정된 스트링 A가 불충분한 응답 소스 자원 또는 응답 부하 자원 또는 망 운영자 단계(500)의 목표를 성취하기 위한 사용가능한 저장 능력을 가짐을 확인할 수 있다. 예를들어, 안정된 스트링 A는 주어진 문턱값 아래에서 공급(망으로) 또는 수요(망으로부터)의 변화의 비율을 유지하기 불가능한 관점에서 안정되지 않을 수 있다. 안정된 스트링 A를 더욱 안정된 상태로 가져가기 위해, 망 운영자 단계(500)는 안정된 스트링 A에 추가적인 자원의 할당을 요구할 수 있다. 이는 자원 중 하나(530)에 명령(531)을 발행함으로써 진행될 수 있다. 이러한 명령은 예를들어, 안정된 스트링(16)의 일부분인 제어된 자원(530)내에서 라우터를 나타내는 IP 주소의 세트를 포함할 수 있다. 반면에, 그룹(530) 내의 자원(소스, 부하 또는 스토어)은 그것의 그룹(단계(512, 513 및 514)에서 실행되고있는 라우터(13, 14 및 15))의 다른 구성원의 IP 주소의 세트(IP 주소 세트 C)와 함께 제공될 수 있다. 새로운 자원(530)이 이러한 IP 주소를 갖게 될 때, 이 그룹의 다른 단계와 직접적으로 통신할 수 있고, 안정된 스트링의 부분일 수 있다.
이후에, 동일한 자원(530)은 동일한 단계에 의해 안정된 스트링 A 로부터 할당되지 않고 안정된 스트링 B로 할당될 수 있다. 이처럼, 망 운영자 단계(500)는 전기적 공급, 또는 다른 장비와의 접속 또는 접속해제 없이 안정된 스트링의 제어하에서 각각의 안정된 스트링 내의 안정의 레벨을 유지할 수 있다.
이 측면은 큰 장점이 있을 수 있다. 이것은 원거리 지점(500)으로부터 망 운영자가 각각의 로컬 클러스터가 전체적으로 망에 대해 한 요구를 제어하거나 제한하는 방법과 같이 에너지 부하와 리소스의 로컬 클러스터를 생산하도록 허용할 수 있다. 이는 차례로 망 운영자가 큰 부피 또는 높은 변화 비율로 지역의 다른 부분으로 재접속하려는 요구를 줄일 수 있다. 이상적으로, 스트링에서 생산된 에너지를 저장할 수 있고 다른 시간에 해당 에너지를 소비한다는 관점에서 안정된 스트링 중 하나는 자발적일 수 있다. 이론적으로, 이러한 스트링은 전국망의 다른 부분에서 접속해제될 수 있다.
상세하게는, 자원의 스트링이 연결된 망의 내의 특정 지점에서 전력 흐름의 변화의 비율의 제로(또는 경계)를 유지할 수 있다. 예를들어 변함이 없거나 평탄한, 나머지 망으로부터(또는 까지) 안정된 스트링까지(또는 로부터) 상수는 유리할 수 있다. 이것은 변수{전력의 변화율; t6, t7}를 분배 네트워크에 관련된 섹션에 자원의 스트링으로 제공함으로써 획득할 수 있다. 스트링 또는 서버에 높은 레벨의 목표가 성취되었는지 여부를 나타내기 위한 피드백을 전달하기 위해 특정한 시간에 측정이 이루어질 수 있다. 자원의 스트링은 그들간 또는 서버를 통해 그들 각각의 유연성을 통신할 수 있고 그들의 전반적인 특정 시점을 통해 끌려온 전력의 변화 비율을 제한하는 방법의 합의에 도달할 수 있다.
이러한 측면은 개별적으로(또는 집단적으로) 특정 환경이 발생하고 그러한 특정 상황 하에서 대응하기 위한 지점내에서 사전에 그들을 준비하는 단계로 취해지는 자원을 포함할 수 있다.
상세하게는, 다른 하나의 자원이 전력의 최고점 수요를 연기할 수 있는 동안, 하나의 자원은 전력의 최고점 수요를 당겨올 수 있고, 이에 따라 전체적인 전력의 수요는 평탄해질 수 있다(전체 수요가 최대치 하로 유지됨).
더욱 상세하게는, 측정된 동요(전력 또는 수요 내에서)에 대응하기 위해 자원은 집합적으로 그들의 전력에 대한요구를 가져오거나 또는 요구를 연기할 수 있다. 그들은 그들 사이에서 주어진 크기의 수요에 대응하기 위한 첫번째 것을 협상하거나(사전 협상)할 수 있고 이를 통해 그들은 과도 응답을 하지 않고 수요의 동료를 잠잠하게 전환할 수 있다(반대도 동일하게 적용). 다르게 말하면, 그들은 도량형 인풋 회로(135)(또는 다른 측정 유닛에 의해) 분배 네트워크의 특정 시간대에 측정된 로컬 환경이 특정한 응답을 요청하는 때(및 이러한 환경이 발생한 때 사전 협상의 방법이 행동할 수 있다) 서버로부터의 특정적인 높은 레벨의 요청을 집단적으로 충족하는 방법을 사전 협상할 수 있다.
대응 소스의 예는 전력과 히터가 결합된(CHP) 동일한 종점(예를 들어 호텔과 같은 빌딩)에서 열과 전력을 생성하는 엔진과 같은 형태일 수 있다. 일반적으로, CHP 엔진은 가스, 수소, 디젤 또는 다른 연료로 운영되고 열과 전력을 더 또는 적은 고정된 비율로 생산할 수 있다(예를들어 60%의 열과 40%의 전기전력). 높은 레벨 변수를 받는동안, 응답 소스는 스스로 미래의 주어진 시간에 적은 생산(또는 많은 생산)의 지점에 스스로 대비할 수 있다. 예를들어, 수요와 관련된(또는 수요가 평이한) 공급의 최고점의 기대하에 있는 빌딩을 난방하기 위해 주어진 시간에 앞서 더 많은 전력을 생산할 수 있고, 이로 인해 최고점에 다다르게 되면, 그것의 생산 비율을 거절할 수 있다. 반면, 정상적인 온도로 빌딩이 상승된 온도를 이용하는 동안 망 또는 스트링으로 전기를 기증하고 생산의 비율의 속도를 향상시키는 준비가 된 시간에 평탄한 공급(또는 수요의 최고점)이 서버에 의해 예상되는 미래의 시간의 예상에서 빌딩이 냉각되도록 허용할 수 있고 전력의 비율을 거절할 수 있다.
도 6 내지 8은 특정한 조건에서 중앙 서버(25), 로컬 사이트(10, 11, 12) 및 관련된 라우터(13, 14, 15) 사이에서 안정된 스트링의 할당을 도시한다. 도 6은 안정된 스트링 할당의 흐름도이다. 도 7 및 8은 안정된 스트링의 단계에서 각각 일반적인 상황과 문제가 발생한 상황의 시간에 따른 도면을 나타낸다.
도 6의 단계(600)에서 안정된 스트링 할당의 단계의 새로운 사이클이 시간 t0에서 시작될 수 있다. 중앙 서버는 지역 라우터로부터 상태 보고를 요구하고 받기 시작할 수 있다(각각은 전력 소스, 응답 부하 또는 스토어의 로컬 사이트/자원에 연결됨). 이러한 단계는 도 7a에 요소(700)로 도시되었다. 로컬 사이트로부터 보고된 상태 보고는 로컬 사이트의 업데이트된 데이터를 포함할 수 있으며, 이는 그것의 전력 수요와 공급 및 유연 능력과 같은 것을 포함할 수 있다. 바람직하게, 상태 보고는 모든 노드로부터 수신될 수 있고, 그러나 모든 노드의 서브세트로부터 수신받을 수 있다. 상태 보고는 동시에 수신되어야 하진 않으며; 보고서의 수신은 t0이후에 불규칙적으로 엇갈릴 수 있다.
단계(610)에서, 중앙 서버는 수신된 상태 보고를 기반으로 로컬 사이트로부터 높은 레벨 목표를 성취하기 위해 스트링(안정된 또는 다른)의 형성에 관한 결정을 할 수 있다. 이것은 또한 요소(702)로 도시되었다. 예를들어, 사이트(A, B 및 C)와 함께 로컬 안정된 스트링 X 를 형성하기 위해 결정할 수 있다. 결정은 예를들어 t1 사이에서 t2, 또는 예를들어 t1 사이에서 t2 및 t3 과 t4 사이에서와 같은 특정한 시간에 적용될 수 있다. 결정은 전력망 내에서의 가용성, 수요, 위상적 위치와 로컬 리소스의 그룹 또는 개인에 관련된 지리적 토폴로지(topology)에 의존할 수 있다. 예를들어, 중앙 서버는 예상된 에너지 수요에 기반을 둔 안정된 스트링을 형성하기 위해 사이트(D,E 및 F)에 지시할 수 있고 그들의 가까운 지리적 가까움에도 불구하고 다른 전기적 네트워크 시설에 포함되기 때문에 사이트(G 및 H)가 안정된 스트링을 형성하지 않도록 지시할 수 있다. 다른 예로, 중앙 서버는 저녁 시간이기 때문에 2개의 솔라팜에 안정된 스트링을 남기도록 지시할 수 있다.
단계(620)에서 중앙 서버는 그것이 만든 결정에 기반을 둔 명령을 로컬 사이트의 선택에 관련된 로컬 라우터로 통신할 수 있다. 이것은 또한 요소(704)로 도시되어 있다. 선택은 중앙 서버에게 알려진 로컬 사이트의 전체 또는 서브세트를 포함할 수 있다. 예를들어, 중앙 서버는 사이트가 안정된 스트링 X를 형성하도록 지시하는 사이트(A, B 및 C)에 관련된 라우터로 명령을 보낼 수 있다.
선택된 로컬 라우터가 명령을 수신한 후, 중앙 서버는 포함하지 않으며, 그들은 가능한 문제를 발견하기 위해 로컬(피투피) 통신을 서로간 수행할 수 있다(단계(630)). 이것은 또한 요소(706)로서 도시되어 있다. 문제는 명령 또는 상태 리포트를 포함하는 오염된 데이터 패키지의 명령을 포함할 수 있고, 이는 로컬 라우터에서 수신한 명령 간의 불일치를 야기할 수 있고, 및 또는 로컬 사이트의 실제 상황 간의 불일치를 야기할 수 있고, 중앙 서버로 사전에 보내진 상태 리포트 간, 및 또는 중앙 서버로부터 수신된 명령간 불일치를 야기할 수 있다. 예를들어, 중앙 서버는 상태 보고의 일부로서 사전에 보낸 상태 정보와 모순된 명령을 로컬 라우터와 통신할 수 있다. 다른 예로서, 중앙 서버로 보낸 상태 리포트가 오염된 것이 네트워크 문제 또는 다른 오류로 인하여 발견되고, 결과적으로 실제 상태와 보고된 상태 간의 불일치가 확인될 수 있다. 세번째 예로서, 로컬 라우터에서 상태 보고서가 송신되지 않음이 확인되었고, 또는 송부되었지만 중앙 서버에 의해 성공적으로 수신되지 않을 수 있다.
단계(640)에서, 로컬 라우터에 의해 문제가 발견되지 않는 경우, 프로세스는 단계(660)로 진행될 수 있으며, 이때 선택된 로컬 사이트에 부합하는 라우터는 중앙 서버에 의해 보내진 명령의 목표를 수행하는 것이 가능한 것을 중앙 서버에 집단적으로 알릴 수 있다. 이는 또한 요소(708)로 도시되었다. 프로세스는 단계(670)로 진행되며, 여기서 선택된 라우터는 명령을 수행할 수 있다. 예를들어, 로컬 사이트(A, B 및 C)는 시간 t1 과 t2 사이에서 안정된 로컬 스트링 X를 형성할 수 있다. 이는 요소(710)로 도시되어 있다.
시간 t2에서, 로컬 라우터와 사이트는 중앙 서버로부터 이미 통신된 대안 명령을 따를 수 있다. 예를 들어, 개인 사이트는 t1 에서 t2까지 기간에서 안정된 스트링과 다른 t2 에서 t3까지 기간에서 안정된 스트링을 형성하는 안정된 스트링으로부터 추가되거나 제거될 수 있다. 그렇지 않으면, 전류 사이클은 끝나게 되고 프로세스는 단계(600)에서 다시 시작되며, 중앙 서버는 로컬 라우터로부터 업데이트 된 상태 리포트를 받을 수 있다.
그러나 단계(640)에서 문제가 발견되면, 연루된 로컬 라우터는 단계(650)에서 세가지 옵션 중 하나를 수행하도록 결정할 수 있다. 예를들어 큰 영향을 일으키지 않을 것 같은 문제의 경우 하나의 옵션(단계(652))은 발견된 문제를 무시하는 것일 수 있다. 예를들어, 15개 사이트로부터 하나의 사이트가 잘못된 상태 리포트에 기반한 안정된 스트링에 가입하지 못하는 경우, 라우터는 미리 수신된 명령을 수행하도록 결정함이 받아들여지고, 다음 사이클에서 문제를 교정할 수 있다. 다른 예로서, 로컬 라우터는 피투피 통신을 수행할 수 있고 안정된 스트링의 사이트 A를 포함하기 위한 중앙 서버의 명령을 따르는 않는 것을 동의할 수 있고, 대신에 사이트 A가 실제로 사용 불가능한 것을 안 뒤, 노드 A 없이 안정된 스트링을 형성하는 것을 동의할 수 있다.
로컬 라우터를 위한 대안적인 옵션(단계(654))은 문제를 지역적으로 해결하는 것 일 수 있다(즉, 중앙 서버를 포함하지 않고). 예를들어 로컬 라우터는 피투피 통신으로 수행할 수 있고 사이트 A 에 관련된 이전의 상태 리포트가 손상되었다고 결론지을 수 있고 하지만 로컬 라우터(사이트 A 를 위한 라우터 포함)는 모든 필수 정보를 가지고 통신 에러는 서버의 목표를 수행함에 치명적이지 않은 것을 결론지을 수 있다. 이러한 옵션(단계(654))은 새로운 사이클의 시작에 대한 수요가 없이 지역적으로 문제를 해결하고/또는 새로운 상태 리포트를 요구하거나 받고 새로운 결정을 함으로써 시간을 단축시키는 잠재적인 이익을 가질 수 있다. 그렇지 않으면, 통신 잠복은 새로운 안정된 스트링의 적절한 정보를 연기할 수 있다.
로컬 라우터를 위한 세번째 옵션(단계(656))은 안정된 스트링 할당 프로세스의 새로운 사이클을 시작하고 현 사이클을 중단하기 위해 가능하다면 문제의 공고와 함께 중앙 서버로 보내지는 요청일 수 있다. 이러한 경우에, 프로세스는 직접적으로 단계(600)로 향할 수 있으며, 중앙 서버는 로컬 사이트의 로컬 라우터로부터 상태 리포트를 다시 요청하거나 수신할 수 있다.
자원은 오류가 아닌 다른 이유로 안정된 스트링을 남길 수 있음에 주목한다. 예를들어, 자원은 서버의 높은 레벨 목표를 만족시키기 위해 요구되지 않으므로 떠날 수 있다. 이러한 경우에, 스트링의 다른 자원은 여분의 자원 없이 목표를 만족하는 그들의 능력을 확인할 수 있고, 그 결과 여분의 자원이 다른 수요를 만족하기 위해 다른 스트링으로 할당될 수 있다.
전술된 세번째 상황은 도 8의 타임라인에 도시되었다. 요소(800 내지 806)는 요소(700 내지 706)에 대응할 수 있다. 요소(708)는 중앙 서버로 전달되는 새로운 사이클을 시작하기 위한 로컬 라우터로부터 만들어진 요청을 나타낼 수 있다. 이러한 새로운 사이클은 평소와 같이 수행되며, 즉 도 8의 요소(810 내지 818)는 도 7의 요소(700 내지 708)에 대응할 수 있다.
중앙 서버의 관점에서 볼 때, 안정된 스트링 할당의 사이클 중 하나 이상이 진행 중 일 수 있다. 예를들어, 도 7에 나타나있듯이, 중앙 서버는 선택된 라우터의 전체 또는 일부(요소(750))로부터 추가적인 상태 리포트를 요구하거나 받을 수 있다. 중앙 서버는 사전에 만들어진 결정(요소(752))에 영향을 끼치거나 끼치지 않는 결정을 할 수 있다. 요소(754, 756 및 758)는 t'1 과 t'2 동안 로컬 스트링 B 를 형성하는 라우터와 로컬 사이트의 선택으로 중앙 서버가 명령을 통신하는 예를 도시한다. 새로운 명령은 이전의 통신된 명령이 이행되거나 완료되거나 또는 무시된 후의 미래의 시간에 로컬 스트링의 구성과 관련될 수 있다.
본 발명의 혁신적인 내용의 측면은 소스, 스토어 및 응답 부하로부터 선택된 적어도 두개의 전력 자원을 포함하는 전력 자원의 스트링을 갖는 전력 분배 제어 시스템에서 이행되는 것이며; 각각의 전력 자원을 제어하고 스트링 내의 전력 자원의 컨트롤러와 피투피 방식으로 통신하는 라우터; 및 서버가 스트링의 전력 자원의 라우터와 통신하고 스트링의 다른 자원이 무엇인지를 각각의 라우터로 지시하여 자원의 라우터가 서로 통신을 이행할 수 있고, 및 높은 레벨은 그들 사이에서 자원이 전력 전달의 양과 시간을 협상함으로써 이행을 함께 시도하는 서버의 레벨을 목표로 할 수 있다. 바람직하게, 전력 분배 제어 시스템은 서버와 통신하는 데이터베이스를 더 포함할 수 있고, 데이터 베이스는 각각의 자원에 대하여 다른 전력 자원과 관련된 전력망에서 위상적인 위치를 포함할 수 있고, 전력 수요 또는 공급 능력, 이러한 전력 수요 또는 능력의 유연한 정도를 나타내는 변수를 포함할 수 있다. 바람직하게, 전력 수요 또는 능력의 특성과 변수의 유연성은 데이터베이스에 저장될 수 있다. 바람직하게, 데이터베이스는 실시간 수요 또는 능력을 나타내는 전력 자원에 의해 보고된 변수와 이러한 수요 또는 능력의 허용되는 편차를 추가적으로 저장할 수 있다. 바람직하게, 전력 분배 제어 시스템에서, 전력 자원의 자원은 설정된 범위에서 자원을 스위칭 온 또는 오프함으로써 로컬 자원의 작동을 유지하는 컨트롤러를 포함할 수 있으며, 그리고 로컬 컨트롤러는 자원을 위한 라우터에 연결될 수 있고 스위칭 타이밍에 영향을 주는 라우터로부터 지시를 수신할 수 있다.
전력 분배 제어 시스템의 일 실시예에서, 제1 전력 자원의 제1 스트링은 망의 제1 섹션에 연결되고 제2 전력 자원의 제2 스트링은 망의 제2 섹션에 연결되고, 제1 및 제2 섹션은 핀치 포인트를 통해 연결될 수 있다. 전력 분배 제어 시스템의 다른 실시예에서, 전력 자원은 소스, 스토어 및 응답 부하를 포함할 수 있고, 스토어는 소스에 의해 공급될 수 있는 에너지보다 많은 양을 부하가 요구할 때 스토어는 부하에 에너지를 공급할 수 있고 부하에 의해 요구되는 것보다 많은 에너지를 소스가 생산할 때 스토어는 소스로부터 에너지를 저장할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 전력 분배 제어 시스템은 제1 및 제2 스트링을 포함하고, 각각은 부하, 소스 및 스토어의 개별 클러스터를 가지고 각각의 제1 및 제2 컨트롤러를 갖고 클러스터 사이에서 전력 요소를 할당하기 위해 높은 레벨 제어 수단을 가질 수 있다.
본 발명의 주제의 혁신적인 측면은 소스, 스토어, 응답 부하로부터 선택된 적어도 두개의 상이한 전력 자원으로 구성된 전력 자원을 갖는 전력 분배 시스템의 작동 방법에 이행됨에 있으며; 각각의 전력 자원을 제어하기 위한 로컬 컨트롤러와 상기 로컬 컨트롤러와 통신하는 서버를 제공하는 단계; 서버가 설정한 목표를 충족시키기 위해 시도되는 안정된 스트링을 형성하는 전력 자원의 세트를 상기 서버에서 식별하는 단계; 서버로부터 안정된 스트링의 다른 자원을 나타내는 메세지를 각각의 컨트롤러로 송신하는 단계; 및 설정된 목적을 만족시키기 위해 전력 전달의 시간과 양 사이에서 협상하는 안정된 스트링 내의 자원의 로컬 컨트롤러 간 통신하는 단계를 포함할 수 있다. 바람직하게, 이 방법에서, 자원 컨트롤러는 서버로 자원의 상태를 보고할 수 있고 서버는 임시 자원의 임시 스트링과 스트링을 위한 시간의 기간을 계산할 수 있고 지시된 시간의 기간동안 함께 스트링을 형성하는 스트링 내부의 자원과 통신할 수 있다. 바람직하게, 스트링의 자원 컨트롤러는, 그들이 임시 스트링임을 알게되면, 서버의 높은 레벨 목표를 충족시킬 수 있는지 여부를 확인하고 이에 따라 서버에 보고할 수 있다. 바람직하게, 서버는, 스트링이 서버의 높은 레벨 목표를 충족시키기 어려움을 보고받는 경우, 목표의 다른 세트 및/또는 목표의 대안적인 세트를 수행하기 위한 임시 스트링을 계산할 수 있다.
본 발명의 내용의 혁신적인 측면은 또한 각각이 망과 연결되고 각각이 로컬 라우터를 갖는 소스, 스토어, 응답 부하로부터 선택된 다수의 전력 자원을 포함하는 전력 자원의 스트링을 갖는 전력 분배 제어 시스템의 이행에 있을 수 있으며; 로컬 라우터와 통신하는 서버; 및 망내 활동 최고점의 시간을 예상하고 활동 최고점의 미래 시간을 나타내는 변수를 로컬 라우터로 제공하는 서버 내의 컨트롤 시스템을 포함하고, 여기서 각각의 로컬 라우터는 컨트롤 시스템으로부터 변수를 수신하고 미래 최고점을 위해 능동적으로 준비하는 그것의 관련된 자원을 야기하기에 적합할 수 있다: 부하의 경우, 최고점의 시간에서 더많은 에너지를 소비하거나 또는 더 적은 에너지를 요구하는 상태로 부하를 준비하는 단계; 스토어의 경우, 최고점 이전에 망으로 방전하거나 또는 망으로부터 충전함으로써 스토어를 준비하는 단계; 및 소스의 경우, 최고점의 시간에서 더많은 에너지를 또는 더적은 에너지를 생산하기 위해 소스를 준비하는 단계를 포함하고, 그것에 의하여 자원은 스트링 외부의 망의 최고점의 효과를 감소시키기 위하여 예상된 시간에 협력할 수 있다. 바람직하게, 시스템에서, 다수의 전력 자원은 그들간 피투피 방식으로 통신할 수 있고 집단적으로 최고점 시간에서 그들의 집단적인 행동의 변경을 위한 그들의 능력을 서버에게 확인시킬 수 있다. 바람직하게, 각각의 로컬 라우터는, 스토어의 경우 및 수요의 예상된 최고점의 경우, 변수의 수신에 응답하기 위해 피크 이전에 스토어를 충전하기 위해 적합할 수 있다. 바람직하게, 각각의 로컬 라우터는, 스토어와 공급으 예상된 최고점의 경우, 변수의 수신에 응답하기 위해 최고점의 사전에 스토어를 적어도 부분적으로 방전하기 위해 적합할 수 있다. 바람직하게, 각각의 로컬 라우터는, 응답 소스와 공급의 예상된 최고점에서, 변수의 수신에 응답하고 최고점 이전에 더 많은 전력을 생산하기 위해 적합할 수 있으며, 이를 통해 최고점의 시간동안 적은 전력을 생산할 수 있는 상태가 될 수 있다. 바람직하게, 각각의 로컬 라우터는, 응답 소스와 수요의 예상된 최고점의 경우, 변수의 수신에 응답하는 소스를 준비하고, 최고점의 이전에 전력을 덜 생산하기에 적합할 수 있으며, 이를 통해 최고점동안 더많은 전력을 생산하는 상태가 될 수 있다. 바람직하게, 각각의 로컬 라우터는, 본체를 가열 또는 냉각시키기 위한 동작하는 부하의 경우와, 수요의 예상된 최고점의 경우, 변수의 수신에 응답하기 위한 최고점의 이전에 본체를 가열 또는 냉각시키기에 적합할 수 있다. 바람직하게, 부하는 T1과 T2 사이의 온도범위에서 부하가 작동하도록 제어하는 컨트롤러를 가질 수 있고, 및 로컬 라우터는 제어 시스템으로부터 변수를 받고 온도 범위의 한쪽 끝까지 온도를 올림으로써 미래의 최고점에 대해 능동적으로 준비하는 부하를 야기하는데 적합할 수 있다. 바람직하게, 시스템에서, 각각의 로컬 라우터는, 본체를 가열 또는 냉각하기 위해 작동되는 부하의 경우, 및 공급의 예상된 최고점의 경우, 변수의 수신에 응답하여 최고점의 사전에 본체를 가열 또는 냉각시키는 것을 연기하기에 적합할 수 있다. 바람직하게, 부하는 온도 T1 과 T2 사이의 중요 온도 범위내에서 부하가 작동하도록 제어하는 컨트롤러를 가지며, 범위 내에서, 더욱 바람직한 온도는 T3 과 T4 사이이고; 및 로컬 라우터는 제어 시스템으로부터 변수를 받고 중요한 온도 내에서 유지되면서 바람직한 온도의 범위를 벗어나도록 온도를 허락함으로써 부하가 미래의 최고점에 대한 능동적인 준비를 야기하는데 적합할 수 있다. 전력 분배 제어 시스템의 일 실시예에서, 자원은 다른 유형(응답 소스, 스토어 및 응답 부하)를 가지고 미래의 최고점의 시간에 전력을 교환하는 위치에 있도록 준비하고 그 시간에 전력을 교환하기 위해 협력하고 이를 통해 스트링 외부의 망에서 최고점의 영향을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 주제의 혁신적인 측면은 또한 각각이 망에 연결되고 각각이 로컬 라우터를 갖는 응답 소스, 스토어 및 응답 부하로부터 선택된 다수의 전력 자원을 포함하는 전력 자원의 스트링을 가지는 전력 분배 제어 시스템에서 시행됨에 있으며; 및 로컬 라우터와 통신하는 서버; 피투피 방식으로 그들 간 통신하고 망내의 사건에 응답하기 위한 집단적인 행동을 변경하기 위한 그들의 능력을 서버로 집단적으로 확인시키는 다수의 전력 자원을 포함할 수 있다. 바람직하게, 시스템은 망을 모니터링하고 사건을 라우터와 통신하기 위한 수단을 더 포함할 수 있다. 바람직하게, 시스템은 서버로부터 라우터로 사건을 통신하기 위한 수단을 더 포함할 수 있다. 바람직하게, 시스템은 서버에서 미래의 시점에 망내에서 예상하고 미래의 사건을 나타내는 변수를 로컬 라우터로 제공하기 위한 제어 시스템을 더 포함할 수 있다. 바람직하게, 시스템에서, 자원은 차후에 스트링 외부의 망에서 사건의 효과를 감소시키기 위해 협력할 수 있다. 바람직하게, 시스템에서, 자원의 스트링은 그들 각각의 유연성을 통신하고 전력의 변환의 전반적인 비율을 제한하는 방법에 대하여 동의를 이끌어내기 위해 배열될 수 있다. 바람직하게, 망내의 측정을 위하고 서버의 레벨에서 높은 레벨 목표가 자원에 의해 집단적으로 성취되는지 여부를 나타내기 위한 피드백을 제공하기 위한 수단을 더 포함할 수 있다. 바람직하게, 시스템에서, 자원은 사건에 응답하기 위한 순서로 자신들 사이에서 사전 협의하도록 배열될 수 있다.
실시예 및 실시예의 설명은 예시로서 주어진 것으로 이해될 수 있다. 본 발명의 다양한 양상 및 실시예들은 결합될 수 있다. 다양한 양상 및 실시예들은 다른 양상 및 실시예들에 따라 수정될 수 있다. 본 발명의 범위는 실시예의 세부 사항에 의해 제한되지 않으며, 첨부된 청구 범위에서 한정된다.

Claims (19)

  1. 망에 연결된 다수의 전력 자원의 전력 분배 제어 시스템에 있어서,
    미래 시간 t1과 t2 사이에서 스트링을 형성하기 위한 상기 전력 자원의 서브세트를 선택하는 서버; 및
    상기 전력 자원을 제어하고, 상기 미래 시간 사이에 상기 스트링의 안정을 유지하기 위해 다른 전력 자원들의 라우터와 통신하기 위한 스트링의 각 전력 자원과 관련된 라우터;를 포함하고,
    상기 서브세트는 상기 전력 자원의 세트로부터 상기 서버로 알려지고.
    상기 서버는 서버-고객 링크를 통해 내부 또는 상기 망으로부터 에너지의 네트 플로우를 갖지 않고 상기 미래 시간 사이에 내부 또는 상기 망으로부터 에너지의 변함없는 네트 플로우를 유지하는 안정된 스트링을 형성하기 위한 선택된 상기 전력 자원으로 명령을 송부하고,
    상기 스트링은 소스, 스토어(stores) 및 응답 부하로부터 적어도 두개의 다른 전력 자원을 포함하며;
    상기 서버는 상기 스트링의 상기 전력 자원의 상기 라우터와 통신하고 각각의 라우터에게 지시하기 위해 더 동작하고:
    (i) 기간 t1에서 t2 동안 상기 스트링의 다른 전력 자원이 무엇인지에 따라 상기 전력 자원의 상기 라우터가 서로간 통신을 이행할 수 있고; 및
    (ii) 라인 전압을 유지하기 위한 수요 및/또는 라인 빈도를 유지하기 위한 수요의 관점에서 기간 t1에서 t2 동안 상기 스트링의 상기 전력 자원의 집단적인 행동, 상기 스트링 내부의 상기 전력 자원은 기간 t1에서 t2 동안 함께 그들 사이의 전력 전송의 양과 시간을 협상함으로써 수행되기 위해 함께 시도되는 것을 특징으로 하는 전력 분배 제어 시스템.
  2. 망에 연결된 다수의 전력 자원의 전력 분배 제어 시스템에 있어서,
    미래 시간 t1과 t2 사이에서 스트링을 형성하기 위한 상기 전력 자원의 서브세트를 선택하는 서버; 및
    상기 전력 자원을 제어하는 스트링의 각 전력 자원과 관련된 라우터를 포함하고,
    상기 서버는 서버-고객 링크를 통해 상기 스트링을 형성하기 위해 선택된 전력 자원으로 명령을 보내고, 상기 스트링은 소스, 스토어(stores) 및 응답 부하로부터 적어도 두개의 다른 전력 자원을 포함하며;
    상기 라우터는 라우터에 국부적인 전압 및 전류의 변수를 측정하고 상기 스트링의 다른 전력 자원의 컨트롤러와 통신하며;
    상기 서버는 상기 스트링의 상기 전력 자원의 상기 라우터와 통신하고 각각의 라우터에게 지시하기 위해 더 동작하고:
    (i) 상기 스트링의 다른 전력 자원이 무엇인지에 따라 상기 전력 자원의 상기 라우터가 서로간 통신을 이행할 수 있고; 및
    (ii) 시간 t1 이전에, 상기 망의 수요에 대응하는 상태의 상기 스트링에 상기 전력 자원이 예상적으로 준비하기 위한 명령에 의해 상기 스트링이 집단적으로 미래 시간 t1과 t2 사이에 그것의 전력 수요의 변화율을 제한할 수 있는 것을 특징으로 하는 전력 분배 제어 시스템.
  3. 망에 연결된 다수의 전력 자원의 전력 분배 제어 시스템에 있어서,
    미래 시간 t1과 t2 사이에 스트링을 형성하기 위한 상기 전력 자원의 서브세트를 선택하는 서버; 및
    전압과 전류의 변수를 측정하는 수단을 갖는, 스트링의 각 전력 자원과 관련된 라우터를 포함하고,
    상기 서브세트는 상기 전력 자원의 세트로부터 상기 서버로 알려지고,
    상기 서버는 서버-고객 링크를 통해, 상기 미래 시간 t1 과 t2 사이에서, 내부 또는 상기 망으로부터 에너지의 네트 플로우를 갖지않거나 또는 내부 또는 망으로부터 에너지의 변함없는 네트 플로우를 유지하기위한 안정된 스트링을 형성하기 위해 선택된 전력 자원으로 명령을 전송하고,
    상기 스트링은 소스, 스토어(stores) 및 응답 부하로부터 적어도 두개의 다른 전력 자원을 포함하며;
    상기 전압과 전류의 변수는 상기 라우터에 국부적이고,
    상기 라우터는 상기 미래 시간 t1과 t2 사이에서 스트링의 다른 전력 자원들과 집단적으로 함께 상기 스트링의 안정을 유지하기 위해 각각의 전력 자원을 조절하고,
    상기 미래 시간 t1 과 t2 사이에서 상기 안정된 스트링을 형성하기 위한 전력 자원의 상기 세트의 선택은 이러한 시간 사이에서 상기 서버에 의해 예상되는 미래 에너지 수요에 기반을 둔 것을 특징으로 하는 전력 분배 제어 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 서버와 통신하는 데이터베이스를 더 포함하고,
    상기 데이터베이스는,
    각각의 전력 자원(assets)에 대하여 (i) 다른 전력 자원에 대한 전력망(power grid)에서의 위상 위치, (ii) 전력 필요성, 및 (iii) 이러한 전력 필요성의 유연한 정도를 나타내는 변수, 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 분배 제어 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 서버와 통신하는 데이터베이스를 더 포함하고,
    상기 데이터베이스는,
    각각의 전력 자원에 대하여 (i) 다른 전력 자원에 대한 전력망(power grid) 에서의 위상 위치, (ii) 전력 공급 능력, 및 (iii) 이러한 전력 능력의 유연한 정도를 나타내는 변수를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 분배 제어 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 전력 필요성과 유연성 변수의 시간 특성은 상기 데이터베이스에 저장되는 것을 특징으로 하는 전력 분배 제어 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 전력 공급 능력과 유연성 변수의 시간 특성은 상기 데이터베이스에 저장되는 것을 특징으로 하는 전력 분배 제어 시스템.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 데이터베이스는 실시간 필요성과 상기 실시간 필요성에 관한 허용가능한 변화(variations)를 나타내는 상기 전력 자원(assets)에 의해 보고된 변수를 추가적으로 저장하는 것을 특징으로 하는 전력 분배 제어 시스템.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 데이터베이스는 실시간 능력과 이러한 능력에 관한 허용가능한 변화(variations)를 나타내는 상기 전력 자원(assets)에 의해 보고된 변수를 추가로 저장하는 것을 특징으로 하는 전력 분배 제어 시스템.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 자원(assets)의 자원(asset)은 상기 자원(asset)을 온 또는 오프로 스위칭함으로써 설정된 범위내에서 로컬 자원(asset)의 작동을 유지하기 위한 로컬 컨트롤러를 가지고,
    상기 로컬 컨트롤러는 상기 자원(asset)에 대한 상기 라우터와 연결되고, 스위칭 타이밍에 영향을 주는 상기 라우터로부터 디렉션을 전달받는 것을 특징으로 하는 전력 분배 제어 시스템.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 전력 자원(assets)의 제1 스트링은 상기 망의 제1 섹션에 연결되고 제2 전력 자원(assets)의 제2 스트링은 상기 망의 제2 섹션에 연결되고,
    상기 제1 섹션 및 상기 제2 섹션은 핀치 포인트를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 전력 분배 제어 시스템.
  12. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 자원(assets)은 소스, 스토어(store) 및 응답 부하(responsive load)를 포함하며,
    상기 스토어(store)는 상기 소스가 상기 부하에 의해 요구되는 에너지보다 많은 에너지를 생산할 때 상기 소스로부터 에너지를 저장하고, 상기 부하가 상기 소스에 의해 공급가능한 에너지보다 많은 에너지를 요구할 때 상기 부하에 에너지를 공급하는 것을 특징으로 하는 전력 분배 제어 시스템.
  13. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각이 분리된 부하, 소스 및 스토어(stores)의 클러스터를 갖고 각각의 제1 및 제2 컨트롤러를 가지는 제1 스트링 및 제2 스트링; 및 상기 클러스터 간 전력 요소를 할당하기 위한 높은 레벨 컨트롤 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 분배 제어 시스템.
  14. 망에 연결된 전력 자원을 가지는 전력 분배 시스템이되, 각 전력 자원은 라우터 및 로컬 컨트롤러를 갖는 전력 분배 시스템의 작동 방법에 있어서,
    서버에 의해 전력 자원의 세트로부터 상기 서버로 알려진 소스, 스토어(stores) 및 응답 부하로부터 선택된 적어도 두개의 다른 전력 자원의 서브세트를 선택하는 단계;
    선택된 상기 전력 자원의 각 라우터로 미래 시간 t1에서 t2 사이에 상기 망으로부터 또는 내부에 에너지의 네트 플로우를 갖지 않거나 상기 망으로부터 또는 내부에 에너지의 변함없는 네트 플로우를 유지하는 안정된 스트링을 형성하기 위한 명령을 송신하는 단계;
    라우터는 각각의 전력 자원과 서버와 통신하고 상기 스트링에 다른 라우터와 통신하는 각각의 로컬 컨트롤러와 연관된 라우터를 제어하기 위한 로컬 컨트롤러가 존재하고;
    상기 서버로부터 상기 스트링에 각각의 라우터로 상기 안정된 스트링의 다른 전력 자원을 나타내는 메세지를 송신하는 단계; 및
    상기 미래 시간 t1에서 t2 사이에 라인 전압을 집단적으로 유지하고 및/또는 라인 빈도를 유지하기 위해 그들 사이에서 전력 전송의 양과 시간을 협상하기 위한 상기 안정된 스트링의 상기 전력 자원의 상기 라우터 간 통신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 분배 시스템의 작동 방법.
  15. 망에 연결된 전력 자원을 가지는 전력 분배 시스템의 작동 방법에 있어서,
    서버에 의해 전력 자원의 세트로부터 상기 서버로 알려진 소스, 스토어(stores) 및 응답 부하로부터 선택된 적어도 두개의 자원의 서브세트를 선택하는 단계;
    서버-고객 링크를 통하여 선택된 전력 자원으로 스트링을 형성하기 위해 상기 스트링의 다른 전력 자원을 나타내는 명령을 송부하는 단계;
    각각이 라우터를 갖고, 상기 라우터는 상기 라우터에 국부적인 전압과 전류의 변수를 측정하며 상기 스트링 내에서 다른 전력 자원의 로컬 컨트롤러와 통신하는 로컬 컨트롤러를 각각의 전력 자원을 제어하기 위해 제공하는 단계;
    상기 서버로부터 상기 스트링의 상기 전력 자원으로 보내지는 상기 명령은 상기 망의 요구에 대응하기 위한 상태로 예상적으로 준비하기 위한 명령을 포함하여 상기 스트링은 전력 수요의 변화의 비율을 집단적으로 제한할 수 있고; 및
    상기 전력 자원이 대응 상태로 준비하는 상태에 있도록 전력 전달의 시간과 양 사이에서 협상하기 위한 상기 스트링에 상기 전력 자원의 상기 로컬 컨트롤러 사이에서 통신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 분배 시스템의 작동 방법.
  16. 망에 연결된 전력 자원을 가지는 전력 분배 시스템의 작동 방법에 있어서,
    서버에 의해 전력 자원의 세트로부터 상기 서버로 알려진 소스, 스토어(stores) 및 응답 부하로부터 선택된 적어도 두개의 전력 자원을 포함하는 안정된 스트링을 형성하기 위한 전력 자원의 서브세트를 선택하는 단계;
    시간 t1 과 t2 사이에서, 내부 또는 상기 망으로부터 에너지의 네트 플로우를 갖지 않거나 내부 또는 상기 망으로부터 에너지의 변함없는 네트 플로우를 유지하기 위한 안정된 스트링을 형성하기 위해 선택된 상기 전력 자원으로 명령을 송신하는 단계; 및
    상기 스트링에 각각의 전력 자원을 제어하고 라우터에 국부적인 전압과 전류의 변수를 측정하기 위한 상기 라우터를 제공하는 단계를 포함하고;
    상기 시간 t1 과 t2 사이에서 안정된 스트링을 형성하기 위한 상기 전력 자원의 상기 세트의 상기 서버에 의해 선택하는 단계는 상기 서버에 의해 그러한 시간 사이에서 예상된 미래의 에너지 수요에 기반을 둔 것을 특징으로 하는 전력 분배 시스템의 작동 방법.
  17. 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 라우터는 상기 전력 자원(assets)의 상태를 상기 서버에 보고하고, 상기 서버는 전력 자원(assets)의 임시(ad hoc) 스트링과 상기 스트링에 대한 시간 t1과 t2 사이의 시간의 기간을 계산하며, 계산된 상기 시간의 기간에 대한 스트링을 함께 형성해야하는 상기 스트링 내의 상기 전력 자원(assets)과 통신하는 것을 특징으로 하는 전력 분배 시스템의 작동 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 스트링의 상기 라우터는, 그들이 임시(ad hoc) 스트링임을 통지받으면, 그들간 안정된 스트링을 형성할 수 있는지 확인하고 이에 따라 상기 서버에 보고하는 것을 특징으로 하는 전력 분배 시스템의 작동 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 서버는, 상기 스트링이 안정을 획득하지 못함을 통지받으면, 상기 망으로부터 에너지의 네트 플로우를 갖지 않도록 유지하기 위한, 또는 내부 또는 상기 망으로부터 에너지의 변함없는 네트 플로우를 유지하기 위한 다른 임시 스트링을 계산하는 것을 특징으로 하는 전력 분배 시스템의 작동 방법.
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