SE540010C2 - Expediering av mobila energiresurser som respons på elkraftnätstillstånd - Google Patents

Abstract

System och förfaranden för respons på elkraftnätstillstånd kan innefatta att identifiera ett parti av elkraftnätet för kraftrespons, identifiera minst en mobil energiresurs och minst en kopplingsplats, och att expediera den mobila energiresursen till en kopplingsplats.

Description

EXPEDIERING Av MoBILA ENERGIRESURSER SOM REsPoNsPÅ ELKRAFTNÄTSTILLSTÅND KORSHÄNVISNING TILL RELATERADE AN SÖKNINGAR Föreliggande ansökan åberopar prioritet från den amerikanska provisoriskaansökan 61 / 4o8,157 inlämnad den 29 oktober 2010 med titeln ” DispatchingMobile Energy Resources to Respond to Electric Power Grid Conditions”. Detfullständiga innehållet i den ovan identifierade patentansökan införlivas härmed genom hänvisning därtill och för alla syften.

UPPFINNINGENS TEKNISKA OMRÅDE Föreliggande uppfinning avser respons på elkraftnätstillstånd, och särskilt att expediera mobila energiresurser för respons på elkraftnätstillstånd.

BAKGRUND Exempel på användning av elektriska fordon för att tillhandahålla kraft till ettelkraftnät visas i det amerikanska patentet US5,642,27o och i deamerikanska patentansökningarna med publiceringsnummer US2oo7/ 0282495 och US2oo8/ 0040479. Innehållet i dessa och alla andrapublikationer som hänvisas till häri införlivas härmed genom hänvisningdärtill och för alla syften.

SAMMANFATTNING I enlighet med några exempel kan förfaranden för respons påelkraftnätstillstånd innefatta att identifiera ett parti av elkraftnätet för enkraftrespons, identifiera minst en mobil energiresurs och minst enkopplingsplats, bestämma, för nämnda identifierade minst en mobilaenergiresurs, en närhet till kopplingsplatsen, bestämma, för nämndaidentifierade minst en mobila energiresurs, en värdering, och expedieranämnda identifierade minst en mobila energiresurs till kopplingsplatsen omvärderingen är högre än en förutbestämd tröskel. Värderingen kan åtminstone delvis vara baserad på närheten till kopplingsplatsen.

I enlighet med nägra exempel kan förfaranden för respons påelkraftnätstillständ innefatta att identifiera ett parti av elkraftnätet förmottagning av en kraftrespons, bestämma en magnitud för önskadkraftrespons, bestämma ett expedieringsomräde för en mobil energiresursbaserad åtminstone delvis på partiet av elkraftnätet, identifiera ett flertalmobila energiresurser nära expedieringsomrädet, identifiera, för varje mobilenergiresurs, en närmaste av ett flertal kopplingsplatser, bestämma, för varjemobil energiresurs, en expedieringskapacitet, identifiera en delmängd av demobila energiresurserna, och expediera de mobila energiresurserna idelmängden till de motsvarande närmaste kopplingsplatserna. Denkombinerade expedieringskapaciteten för de mobila energiresurserna idelmängden kan vara minst lika stor som magnituden för den önskade kraftresponsen.

I enlighet med nägra exempel kan ett datorläsbart lagringsmedium innefattaett flertal maskinläsbara instruktioner konfigurerade att bli exekverade av endatorprocessor. De flertalet maskinläsbara instruktionerna kan innefattainstruktioner att bestämma en magnitud för önskad kraftrespons, bestämma ett expedieringsomräde för en mobil energiresurs, identifiera ettflertal mobila energiresurser nära expedieringsomrädet, identifiera, för varjemobil energiresurs, en närmaste av ett flertal kopplingsplatser, bestämma,för varje mobil energiresurs, en expedieringskapacitet och en närhet till dennärmaste kopplingsplatsen, instruktioner att rangordna de mobilaenergiresurserna baserat ätminstone delvis på närheten till den närmastekopplingsplatsen, och instruktioner att identifiera en delmängd av de mobilaenergiresurserna, och instruktioner att expediera de mobila energiresursernai delmängden till motsvarande närmaste kopplingsplatser. De mobilaenergiresurserna kan vara rangordnade baserat ätminstone delvis pänärheten till den närmaste kopplingsplatsen för varje mobil energiresurs.Den kombinerade expedieringskapaciteten för de mobila energiresurserna idelmängden kan vara minst lika stor som magnituden för den önskadekraftresponsen. Delmängden kan inbegripa högre rangordnade mobila energiresurser.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Figur 1 är ett blockdiagram som illustrerar ett icke-exklusivt exempel av ett system för respons på elkraftnätstillstånd.

DETALJERAD BESKIVNING Såsom nedan kommer att beskrivas i mer detalj kan mobila energiresurser,såsom elektriska eller hybridbaserade stickkontaktsfordon integreras i ettelektriskt försörjningssystem eller kraftnät, såsom för respons på olikaelkraftnätstillstånd et. Exempelvis kan mobila energiresurser användas förbegär eller kraftresponsstillämpningar, såsom vid brist på elektriskkraftförsörjning. I enlighet med några exempel kan information avseende dengeografiska positionen för en eller flera mobila energiresurser och/ eller derasladdningsnivå(er) användas för att utvärdera möjliga kandidater förintegration i ett elkraftnät, för att därmed reagera på en brist på försörjning i ett specifikt område i kraftnätet.

Det elektriska distributionssystemet, eller ”kraftnätet”, kan avse ettkraftförsörjningssystem eller nätverk som sammankopplar producenter avkraft med konsumenter av kraft. Kraftnätet kan innefatta generatorer,transformatorer, ihopkopplare, växelstationer, och säkerhetsutrustningsåsom en del av överföringssystem för att tillhandhålla råkraft och/ eller ettförsörjningssystem för att tillhandahålla handelskraft. Det torde inses attsystemen och förfaranden såsom häri beskrivs kan skalas vertikalt, såsom föranvändning vid ett grannskap, en stad, en sektor, ett kontrollområde, ochäven en eller flera ihopkopplare såsom en eller flera av de åtta storskaligaihoppkopplarna i ”North American Electric Reliability Council” (NERC). Dehäri beskrivna systemen och förfaranden kan vara horisontellt skalbara, såsom för att tillhandahålla krafttj änster till flera nätområden samtidigt.

Termen ”elkraftnätstillstånd” såsom häri används kan avse behovet att hamer eller mindre kraftflöde in i eller ut ur minst ett parti av elkraftnätet.Exampelvis kan elkraftnätstillstånd et vara resultatet avförsörjningsändringar, ändrade begär, ovissheter och/ eller fel, ramphändelser, eller liknande. I enlighet med några exempel kan sådana nättillstånd visa sig såsom instabiliteter i kraftnätet ellerkraftkvalitethändelser, vilka kan innefatta spänningsavvikelser, såsom under-eller överspänningshändelser, frekvensavvikelser, såsom under- elleröverfrekvenshändelser, och eller andra störningar i kvaliteten av kraften som levereras av kraftnätet, såsom undercykler av spänningsspikar och övertoner.

Kraften som förses eller inmatas i ett elkraftnät kan grovt sett grupperassåsom baslast, toppkraft, spinnreserver, och reglering. Baslastkraft avserkraften som tillhandahålls dygnet runt, eller 24/7. Toppkraft avser krafttillhandahållen vid tidpunkter på dagen då höga nivåer av kraftförbrukningförväntas, såsom vid varma sommareftermiddagar. Spinnreserver avserytterligare produktionskapacitet som kan användas för att snabbttillhandahålla kraft, såsom inom 10 minuter, vid begäran från nätoperatören.Reglering, på engelska även kallad ”automatic generation control” (AGC), avfrekvensreglering kan användas för att finjustera nätets frekvens ochspänning genom att matcha produktion med lastkrav. I enlighet med någraexempel kan reglering klassificeras som antingen ”reglering upp”, vilket avserförmågan att öka kraftproduktion från en grundnivå för att förhindra ettspännings- och frekvensfall då last överskrider produktionen, och ”reglering ned”, vilket avser förmågan att minska kraftproduktion från grundnivån.

Termen ””kraftrespons”” såsom häri används avser en reaktion på olikaelkraftnätstillstånd et. Et torde inses att kraftrespons, eller behovsrespons,kan omfatta att addera eller inmata kraft och/ eller att ta kraft från kraftnätet, såsom genom att addera last och/ eller att lagra energi.

Termen ””energiresurs”” såsom häri används avser elektriska entiteter som kankommenderas eller begäras att tillhandahålla kraft, ta eller förbruka kraft,och eller lagra energi. För att tillhandahålla kraft kan en energikälla agerasom en kraftgenerator eller -källa. För att ta kraft kan en energiresurs agerasom en last och/ eller lagra energi. Icke-exklusiva illustrativa exempel påenergiresurser kan innefatta batteri / laddare / växelriktar-system för elektriska eller hybridbaserade fordon, förvaringsenheter för använda men funktionsdugliga batterier för elfordon, fasta energilager, bränslecellgeneratorer, nödfallsgeneratorer, reglerbara laster, eller liknande.

Termen ”mobil energiresurs”, eller ”MER” (från den engelska termen ”mobileenergy resource”), såsom häri används kan avse en energiresurs som kanexpedieras för att komma fram till och/ eller kopplas till olika platser i helaelkraftnätet, för att därmed tillhandahålla en kraftrespons. Sj älva MER:enkan vara mobil sådant att den sj älv kan vara fysiskt närvarande vid olikageografiska platser på eller inom elkraftnätet, såsom exempelvis då MER:enär ett elektriskt fordon.

Såsom används häri skall termen ”elfordon” ges en bred tolkning för att avsefordon som har elkraftsgenererings- och/ eller lagringskapacitet, samt ävenfordon som kan kopplas till kraftnätet för att återladda fordonetsenergilagringssystem. Således innefattar icke-exklusiva illustrativa exempelpå ”elfordon” både rena elfordon samt hybridelfordon, såsom hybridbaseradeelfordon med stickkontakt. Fordonsenergilagringssystem kan innefattabatterier, bränsleceller, kondensatorer, eller liknande, eller någon kombination av dessa.

Tillgängligheten av tvåvägskommunikation mellan kraftbolag ochslutkonsumenterna och/ eller avancerad övervaknings- och reglerkapaciteter,såsom inom ramen för smarta elnät (på engelska ”Smart Grid”), möjliggörbehovs- eller kraftresponsstillämpningar. Behovs- ellerkraftresponsstillämpningar kan inriktas mot att minska toppbehovet i ettförsörjningsnätverk, eller partier däri, genom att temporärt koppla bortslutkonsumentens laster och/ eller genom att sända förfrågningssignaler tillslutkonsumenten att sänka sin elkonsumtion under en kort tidsperiod. Frånkraftbolagets perspektiv kan behovs- eller kraftresponsstillämpningarundvika de ytterligare och/ eller ökade kostnaderna för att producera kraftutanför baslasten. Från slutkonsumentens perspektiv kan behovs- ellerkraftresponsstillämpningar ge ekonomiska incitament. Närvaron avdistribuerade energiresurser, såsom MER:er, och lämplig tvåvägskommunikation tillåter kraftbolag att utföra behovs- eller kraftresponsstillämpningar genom att, till exempel, inte enbart begära attslutkonsumenten sänker sin förbrukningsnivå utan även genom att begära eninmatning tillbaka till nätet från de tillgängliga resurserna. MER:er somanvänds som distribuerade energiresurser kan expedieras och/ ellerklassificerade eller valda som lämpliga kandidater för behovs- ellerkraftresponsstillämpningar baserat på två varierande parametrar: placering och expedieringskapacitet.

Termen ”expedieringskapacitet” såsom används här avser en MER:s förmågaatt tillhandahålla en kraftrespons och kan motsvara en magnitud ellervaraktighet av kraftrespons tillgänglig från en särskild MER. Exempelvis kan,i fallet då en MER är ett elfordon, expedieringskapaciteten avseurladdningshastigheten eller -varaktigheten från elfordonet, vilket kan vara en funktion av fordonets nuvarande laddningstillstånd.

De häri beskrivna systemen och förfaranden kan tillhandahålla koordinerad,lokaliserad, expediering av ett flertal MER:er, såsom som respons till en bristpå tillgång i ett försörjningsnätverk. Genom användning av de häri beskrivnasystemen och förfaranden kan en kraftbolag, eller elleverantör, reagera på etttillstånd i ett eller flera områden eller partier i elnätet, vilket kan vara vilkapartier som helst eller kombination av en eller flera matare, genom att expediera tillgängliga MER, såsom MER som är nära områdena i elnätet.

Ett icke-exklusivt exempel av ett system för respons på elkraftnätstillståndvisas allmänt vid 20 i Figur 1. Om inte annat anges kan systemet 20 innefattaåtminstone en av de konstruktioner, komponenter, funktioner, och/ ellervariationer som häri beskrivs, men är inte tvunget att göra så. Även om vissaaspekter av de följ ande exemplen diskuteras med hänvisning till elfordontorde det inses att de häri beskrivna systemen kan använda vilken lämpligMER som helst.

Såsom kommer att beskrivas i mer detalj nedan kan systemet 20 aktiveras aven operatör 22 för att tillhandahålla en kraftrespons på elkraftnätstillstånd, såsom att expediera en MER, såsom fordonet 24. Såsom visas i Figur 1 kan operatören 22 aktivera systemet för att tillhandahålla en kraftrespons genomatt tillhandahålla, såsom inmatning, en eller flera önskadeexpedieringsnivåer 30, en starttid och varaktighet 32 för kraftresponsen, ochett önskat expedieringsområde 34. Den önskade expedieringsnivån 30 kanspecificera en önskad nivå av kraftproduktion, såsom antalet megawatt (MW) för en särskild kraftrespons.

Det önskade expedieringsområdet 34 kan avse det geografiska område frånvilket operatören kan expediera MER:er för en särskild kraftrespons. Ettönskat expedieringsområde kan definieras genom användning av någotlämpligt kriterium, såsom expedieringsområdets närhet till området ielkraftnätet som har ett elkraftnätstillstånd som kräver en kraftrespons, därnätverksbegränsningar för partierna av kraftnätet mellan det önskadeexpedieringsområdet och kraftnätsområdet som kräver en kraftrespons, därtillgängligheten eller närvaron av MER:er nära eller i det önskadeexpedieringsområdet och/ eller nära kraftnätsområdet som kräver enkraftrespons, tillgängligheten av kopplingsplatser för MER:er nära eller i detönskade expedieringsområdet och/ eller nära kraftnätsområdet som kräver en kraftrespons, eller liknande.

Det illustrerade systemet 20 innefattar en lokal och främmande agentmodul40, en MER- eller fordonsdatabas 42, en närhetsmatchande modul 44, enkontraktsmatchande modul 46, en kapacitetsberäknande modul 48, och enkommandogenererande modul 50. I enlighet med några exempel kansystemet 20 innefatta och/ eller mottaga inmatning och/ eller data från enekonomisk expedieringsmodul 52 och en nätverksmodell 54. Även omsystemet 20 illustrerat i Figur 1 där varje modul är länkad till särskilda andramoduler torde det inses att de olika modulerna i systemet 20 kan mottagaoch/ eller få tillgång till informationen och/ eller data inmatad till, behandlad av, och/ eller utmatad från vilken som helst av modulerna i systemet 20.

I enlighet med några exempel kommer en MER att vara lämpligt utrustad föratt deltaga i en kraftrespons som tillhandahåll av systemet 20. Exempelvis kan en MER behövas bli konfigurerad för att kommunicera med, och mottaga expedieringsbegäran från, systemet 20. I sådana exempel kan en MER,såsom fordonet 24, innefatta eller vara försedd med en lämplig kommunikationslåda eller -modul 60 och styrbox eller -modul 62.

MER-kommunikationsmodulen 60 kan vara konfigurerad att överföra ellersända information till systemet 20, såsom som svar på signaler mottagna frånsystemet 20. Exempelvis kan MER-kommunikationsmodulen 60 varakonfigurerad att: tillsystemet 20 sända en indikation arr MER:en eller dessägare är intresserade av att deltaga i en kraftrespons, att till den lokala ochfrämmande agentmodulen 40 skicka en MER-identifikation (ID) ochMER:ens geografiska koordinater, att till den kapacitetsberäknande modulen48 skicka sin tillgängliga expedieringskapacitet, och till denkommandogenererande modulen 50 en acceptans eller avslag av enexpedieringsbegäran. I enlighet med exempel där MER:erna är elfordon kanMER-kommunikationsmodulen 60 skicka en fordonsidentifikation (ID) ochfordonets geografiska koordinater till den lokala och främmandeagentmodulen 40, dess nuvarande batteriladdning och/ eller tillgängligaurladdningskapacitet till den kapacitetsberäknande modulen 48, och enacceptans eller avslag av en expedieringsbegäran till den kommandogenererande modulen 50.

MER-kommunikationsmodulen 60 kan vara konfigurerad att mottagainformation från systemet 20. Såsom kommer att beskrivas i mer detaljnedan kan MER-kommunikationsmodulen 60 vara konfigurerad att från den kommandogenererande modulen 50 mottaga en expedieringsbegäran.

MER-styrmodulerna 62 kan vara konfigurerade att styra svaret från MER:enpå en expedieringsbegäran. I enlighet med exempel där MER:erna ärelfordon kan MER-styrmodulerna 62 vara konfigurerade att styra fordonetskraftkälla medan bilen urladdas vid ett laddningsställe eller på annat sätttillhandahåller en kraftrespons till kraftnätet.

I enlighet med några exempel kan MER:er som är intresserade att deltaga vid en kraftrespons registreras hos antingen kraftbolaget eller andra enheter som styr systemet 20, eller hos en MER-aggregator vilken kan agera som enutomstående tjänsteleverantör till kraftbolaget. Den lokala och främmandeagentmodulen 40 kan mottaga en MER-ID och nuvarande geografiskakoordinater för MER:er som är inom räckvidd av det önskadeexpedieringsområdet och som är konfigurerade att deltaga i och/ eller är intresserade av att deltaga i en kraftrespons.

Den lokala och främmande agentmodulen 40 kan jämföra de mottagagnaMER-ID:erna och/ eller nuvarande geografiska koordinater med informationi fordonsdatabasen 42 för att bestämma vilka MER:er som redan är inskrivnahos kraftbolaget och/ eller aggregatorn associerad med systemet 20 och vilkaMER:er som inte är inskrivna och/ eller är inte associerade med eller tillhörexpedieringsområdet eller kraftbolagets täckningsområde. De inskrivnaMER:erna kan identifieras såsom lokala agenter, och de icke-inskrivnaMER:erna kan identifieras såsom främmande agenter. Information förinskrivna MER:er kan redan finnas i fordonsdatabasen 42 emedaninformation för icke-inskrivna MER:er kan läggas till databasen somtemporära poster. I enlighet med några exempel kommer icke-inskrivnaMER:er att konfigureras på lämpligt sätt för att notifieras kraftbolaget och/ eller aggregatorn om sin närvaro nära området och sitt intresse av attdeltaga i en kraftrespons och dessutom sina villkor för sådant deltagande.Eftersom icke-inskrivna MER:er kan vara fordon som temporärt ärlokaliserat nära eller i expedieringsområdet, eller inte ännu är registreradehos kraftbolaget/aggregatorn kan den lokala och främmande agentmodulen40 stödja eller tillåta integrering av nya eller temporära resurser i enkraftrespons i formen av icke-inskrivna MER:er som är, eller kommer att bli, nära det önskade expedieringsområdet.

Den närhetsmatchande modulen 44 kan mottaga data från den lokala ochfrämmande agentmodulen 40 avseende MER:er som är nära eller i detönskade expedieringsområdet. Den närhetsmatchande modulen 44 kananvända MER:ens geografiska data för att lokalisera och /eller identifiera deMER:er som är närmre det önskade området och rangordna/ lista dessa MER:er enligt en kombination av avståndet till det önskade området och MER:ernas tillgängliga expedieringskapacitet. Genom att rangordnaMER:erna kan den närhetsmatchande modulen 44 åstadkomma en relativtlokal kraftrespons genom att läta systemet 20 skicka expedieringsbegäran tillMER:er som är relativt nära och som har tillräcklig expedieringskapacitet,utan att skicka expedieringsbegäran till MER:er som är mycket nära detönskade området men som har liten eller ingen expedieringskapacitet, ellertill MER:er som har hög expedieringskapacitet men som är relativt längt frånomrädet. Dä MER:erna är elfordon kan rangordningen förhindra attexpedieringsbegäran till fordon som är mycket nära det önskade områdetmen som har nästan döda batterier. I enlighet med nägra exempel kangeografisk lokalisering av MER:er använda det globalapositioneringssystemet (GPS) och/ eller triangulering av mobiltelefoner ellerGSM-antenner i situationer där GPS-täckning är otillförlitlig och/ ellerotillgänglig, säsom i täckta byggnader.

Den kontraktsmatchande modulen 46 kan mottaga villkoren i MER-kontraktavseende deltagande i en kraftrespons och rangordna eller lista MER:erna ienlighet med villkoren i deras kontrakt. Exempelvis kan denkontraktsmatchande modulen 46 rangordna eller lista elfordon i enlighetmed villkor i deras kontrakt tillgängliga i fordonsdatabasen 42 och baserat pävillkor i kraftresponsen, säsom starttid, tillgängligt incitament, varaktighet, eller liknande.

Den kapacitetsberäknande modulen 48 kan beräkna enexpedieringsvaraktighet för en MER baserat pä MER:ens tillgängligaexpedieringskapacitet och kan beräkna den kvarvarandeexpedieringskapaciteten efter kraftresponsen. I enlighet med exempel därMER:erna är elfordon kan den kapacitetsberäknande modulen 48 beräknavaraktigheten av urladdning som krävs frän fordonets batteri och ävenbestämma den kvarvarande laddningen i batteriet efter den begärdaurladdningsvaraktigheten baserat på antingen den nuvarandeladdningsniväinformationen för fordonets batteri som mottages fränkommunikationsmodulen 60. I enlighet med nägra exempel kan urladdningsvaraktigheten och/ eller den kvarvarande 11 laddningsinformationen dubbelkollas av den kontraktsmatchande modulen46 för åtminstone några fordon, vilket kan säkerställa att expedieringsbegäran uppfyller villkoren för dessa fordons kontrakt.

Kommandogenerationsmodulen 50 kan generera en expediering ellerexpedieringsbegäran och skicka den till MER:er som identifierats och/ ellerutvalda för deltagande i efterfrågan eller kraftrespons. Expedieringsbegärankan innefatta en adress och/ eller vägbeskrivning eller en rutt till enkopplingsplats eller -station, en kopplingsstartid och/ eller -varaktighet, ochen kvarvarande responskapacitet efter slutförande av MER:ens deltagande ikraftresponsen. I enlighet med exempel där MER:en är ett elfordon kanexpedieringsbegäran innefatta en adress och/ eller vägbeskrivning till enkopplingsplats eller -station för elfordon, en starttid och/ eller varaktighet förurladdningen, och en estimerad eller förväntad kvarvarande laddning efterslutförande av den begärda urladdningen. Kommandogenerationsmodulen50 kan mottaga en acceptans- eller avslagssignal från MER:en eller MER:ensägare. I enlighet med några exempel kan kommandogenerationsmodulen 50exekvera en slinga innefattande att skicka expedieringsbegäran och mottagaacceptans- eller avslagssignaler tills acceptanssignalerna indikerar enkraftrespons som är tillräckligt för att den begärda expedieringsnivån.Kommandogenerationsmodulen 50 kan skicka en expediering till vilkenlämplig kombination som helst av identifierade inskrivna och/ eller icke- inskrivna MER:er.

Då den innefattas i systemet 20 kan den ekonomiska expedieringsmodulen52 taga intagande MER:ens kopplingsställen, eller elbilensladdnings/utladdningsstationer, inom ett specifikt område i ettförsörjningsnätverk som en virtuell distribuerad eller dispergeradgenerationsenhet (DG) kapabel att inmata energi i försörjningsnätverket. Ienlighet med sådana exempel kan systemet 20, såsom genomexpedieringsmodulen 52, vara konfigurerat att minimera och/ eller förhindraatt olika nätverksbegränsningar bryts som ett resultat av kraftresponsen.Exempelvis kan de särskilda MER:er som valts att tillhandahålla en särskild kraftrespons väljas baserat inte enbart på deras närhet till 12 expedieringsområdet men även med hänsyn till nätverksbegränsningarmellan MER:en och expedieringsområdet. Icke-exklusiva illustrative exempelav nätverksbegränsningar innefattar att bibehålla magnituden och fasvinkelnför busspänningen inom acceptabla intervall, såsom inom 5% av nominellteller noterat värde, att bibehålla kabelflöden och strömmar sådana attkablarnas termiska gränser inte överskrids, att balanserade laster bibehålls,och liknande. Systemets 20 hänsynstagande till nätverksbegränsningar kanminska eller förhindra de brytningar av nätverksbegränsningar som kan vararesultatet av alltför lokaliserad expediering av flertalet MER:er där de expedierade MER:erna kopplas till nätet inom ett relativt litet område.

De följande styckena beskriver icke-exklusiva illustrerande exempel avförfarande för respons på elkraftnätstillstånd som använder koncepten ochkomponenterna som beskrivs häri. Även om handlingarna enligt de häribeskrivna förfaranden kan utföras i den ordning de beskrivs nedan är detinom ramen för beskrivingen av handlingarna att de, antingen ensamma elleri olika kombinationer, kan utföras före och/ eller efter vilken av de andrahandlingarna som helst. Dessutom, även om några av aspekterna av deföljande exemplen diskuteras med hänvisning till elfordon torde det inses att de häri beskrivna förfaranden kan använda vilka lämpliga MER:er som helst.

Ett förfarande för respons på elkraftnätstillstånd innefatta att identifiera ettparti av elkraftnätet för en kraftrespons, identifiera minst en MER och minsten kopplingsplats eller -område lämpligt för användning av MER:en, ochexpediera MER:en till en av kopplingsplatserna. Några exempel av de häribeskrivna förfaranden innefattar ytterligare handlingar, funktioner och/ eller särdrag, sådana som de som anges nedan.

Några exempel av de häri beskrivna förfarandena kan innefatta att för varjeMER bestämma eller identifiera en närmaste av kopplingsplatserna.Exempelvis kan åtminstone några av MER:erna expedieras till demotsvarande närmaste kopplingsplatserna. Den närmaste kopplingsplatsenför en särskild MER kan bestämmas baserat på närheten för den MER:en till de olika kopplingsplatserna. Såsom används här kan närheten till en 13 kopplingsplats avse ett avstånd från MER:ens nuvarande placering tillkopplingsplatsen och/ eller en estimerad restid till kopplingsplatsen.Avståndet en MER:s nuvarande placering till en kopplingsplats kan avse ettabsolut avstånd och/ eller res- eller körsträcka, såsom då MER:erna är elfordon.

Några exempel av de häri beskrivna förfarandena kan innefatta att bestämmaett expedieringsområde för MER:erna och att identifiera ett flertal MER:ersom är i eller nära expedieringsområdet. Expedieringsområde för MER:ernakan åtminstone delvis vara baserat på partiet av elkraftnätet för vilket enkraftrespons är önskad. De identifierade MER:erna och/ eller kopplingsplatserna för MER:erna kan vara nära partiet av elkraftnätet.

Några exempel av de häri beskrivna förfarandena kan innefatta att identifieraeller välja en delmängd av MER:er för expediering för att tillhandahålla ellerbidraga till en kraftrespons. Exempelvis kan en magnitud för önskadkraftrespons bestämmas för ett givet elkraftnätstillstånd, och delmängdenMER:er kan väljas sådant att den kollektiva eller kombineradeexpedieringskapaciteten för MER:erna i delmängden är minst lika stor som magnituden för den önskade kraftresponsen.

Några exempel av de häri beskrivna förfarandena kan innefatta att bestämmaen värdering för minst en identifierad MER och att expediera åtminstonenågra av de värderade MER:erna till en kopplingsplats om är högre än enförutbestämd tröskel. Värderingen för en särskild MER kan åtminstonedelvis vara baserad på en tillgänglig expedieringskapacitet bestämd förMER:en och/ eller MER:ens närhet till kopplingsplatsen, vilken kan vara dennärmaste av kopplingsplatserna. Exempelvis kan en MER som har relativthög tillgänglig expedieringskapacitet och som även är relativt nära minst enkopplingsplats ges en relativt hög värdering. Men en relativt låg värderingkan ges en MER som har en relativt hög tillgänglig expedieringskapacitetmen som är relativt långt borta all kopplingsplatserna, eller som har relativtlåg tillgänglig expedieringskapacitet även om den är relativt nära minst en kopplingsplats. 14 Den förutbestämda tröskeln för den värderade MER:en kan etableras avkraftbolaget eller operatören. Den förutbestämda tröskeln kan varagodtyckligt satt eller kan den vara en funktion av typen av och/ eller antalettillgängliga MERzer, typen av önskad kraftrespons, nätverksbegränsningar,eller liknande. I enlighet med några exempel kan den förutbestämda tröskelnoch/ eller MER-värderingen vara sådana att den expedierade MER:en ärrelativt nära expedieringsorådet och har relativt hög tillgänglig expedieringskapacitet.

Några exempel av de häri beskrivna förfarandena kan innefatta att rangordnaåtminstone några av MER:erna baserat på ett eller flera förutbestämdakriterier. Exempelvis kan varje MER rangordnas baserat åtminstone delvis påsin expedieringskapacitet och/ eller sin närhet till den närmastekopplingsplatsen. I enlighet med några exempel kan en avexpedieringskapaciteten och närhet till den närmaste kopplingsplatsen viktasmer vid bestämningen av rangordningen. Exempelvis kannätverksbegränsningarna för vissa områden i kraftnätet vara sådana att enkraftrespons till ett elkraftnätstillstånd i de områdena bör använda MER:ersom är relativt när det området. I enlighet med exempel där MER:erna ärrangordnade kan delmängden av MER:er som är identifierade och/ eller valda för deltagande i kraftresponsen inbegripa högre rangordnade MER:er.

Kraftresponsen som tillhandahålls av de häri beskrivna förfarandena kanvara i formen av en inmatning av elkraft från minst en MER. I enlighet mednågra exempel kan åtminstone några MER:er vara fordon som innefattar enelenergikälla, medan kopplingsplatserna kan vara konfigurerade att selektivtmottaga kraft från elenergikällan. Exempelvis kan åtminstone några avMER:erna vara elfordon, såsom elektriska stickkontaktsfordon ellerhybridbaserade elfordon, och åtminstone några av kopplingsplatserna kanvara laddningsställen kopplade till kraftnätet och konfigurerade föranvändning med elfordon. Således kan expediering av en MER till enkopplingsplats innefatta att till ett elfordon skicka en urladdningsvaraktigheteller börvärde, vägbeskrivning till en laddningsplats, och/ eller information avseende estimerade laddning efter slutförande av den begärda urladdningen. Såsom torde inses kan urladdningsvaraktigheten som skickastill en särskild MER åtminstone delvis vara baserad påexpedieringskapaciteten för det fordonet, vilken kan vara en funktion av dentillgängliga urladdningskapaciteten för fordonet och/ eller dess batterier eller annan energikälla vid tidpunkten för expedieringen.

I enlighet med några exempel kan kraftresponsen an vara i formen av en lastsom av MER:en adderas till ett speciellt område i kraftnätet. Exempelvis kanen MER expedieras till ett särskild kopplingsställe för att få MER:ens energikälla återladdad från kraftnätet.

Några exempel av de häri beskrivna förfarandena kan innefatta atttillhandahålla incitament för att uppfylla expedieringen och/ eller att utdömaett straff för icke-uppfylld expediering. Exempelvis kan expedieringen för engiven MER vara formen av en begäran att MER:en fortsätter till, och kopplastill, en särskild kopplingsplats. Om MER:en besvarar begäran och/ elleruppfylla expedieringen kan MER:en mottaga ett incitament föruppfyllningen. Det tillhandahållna incitamentet eller belöningen till ensärskild MER för att ha uppfyllt en särskild expediering kan vara en funktionav huruvida MER:en är inskriven eller icke-inskriven, och av villkoren för ettkontrakt som kan finnas, såsom mellan ägaren av MER:en och kraftbolaget eller MER-aggregatorn.

Incitamentet kan vara baserat på att tillhandahålla en tjänst till kraftnätetgenom att deltaga vid en kraftrespons genom att tillföra och/ eller bortförakraft från nätet. Icke-exklusiva illustrativa exempel på incitament, vilka kanvariera mellan olika MER:er och kraftnätsägare eller -operatörer och vilkakan vara kontraktsspecifika, kan innefatta att tillhandahålla betalning ellerannan kredit till MER:en eller dess ägare för kraft tillförd nätet ochrabatterade priser på kraft som tas från nätet såsom del av en kraftrespons.Incitamentet kan innefatta betalning av en klumpsumma eller kredit för engiven tidsperiod för tillhandahållna kraftresponser eller betalning ellerkrediter med en särskild kurs per kilowattimme (kWh) tillförd under kraftresponsen. Kurserna associerade med ett särskilt incitament kan variera 16 eller justeras baserat på fakturer såsom tidpunkt på dagen och/ eller desärskilda elkraftnätstillstånden. I enlighet med några exempel kan kursernajusteras upp eller ned beroende på acceptans/ avböjnings-förhållandet för ensärskild expedierad begäran, för att erhålla en önskad nivå av MER-acceptans för expedieringsbegäran.

I enlighet med några exempel kan ett straff utdömas för en MER eller dessägare om MER:en inte besvarar en expedieringsbegäran och/ eller inteuppfyller expedieringen. Huruvida ett straff skall utdömas eller ej för ensärskild MER och typen och/ eller omfattningen av det utdömda straffet kanvara en funktion av huruvida MER:en är inskriven eller icke-inskriven och avvillkoren i ett kontrakt som kan finnas. Exempelvis kan en inskriven MERmottaga en bot eller avdrag av framtida betalningar om den inte besvarar enexpedieringsbegäran och/ eller inte uppfyller expedieringen. I enlighet mednågra exempel, såsom för icke-inskrivna MER:er för vilka det inte finns någotkontrakt avseende en kraftrespons eller för inskrivna MER:er med lämpligakontraktsvillkor kan straffet vara begränsat till icke-utbetalning av en särskild expediering som inte uppfylls.

I enlighet med några exempel kan incitament vara tillgängliga där en MERgörs tillgänglig för att deltaga vid en kraftrespons, men utan att verkligentillföra eller bortföra kraft från nätet. I synnerhet kan några MER:er mottagaett incitament för att agera i en roll liknande en spinnreserv. Exempelvis kanMER:en eller dess ägare betalas för en tidperiod under vilken MER:ens ägaregår med på att göra MER:en tillgänglig för att tillhandahålla en spinnreserv,oavsett om MER:en verkligen tillför och/ eller bortför kraft från nätet. Men iett sådant arrangemang kan ett straff utdömas om MER:en inte besvarar enexpediering under tidsperioden då MER:en skulle göras tillgänglig för atttillhandahålla en kraftrespons.

De häri beskrivna förfarandena och systemen kan omfattas av eller ta formenav de tidigare beskrivna förfarandena och systemen så väl som ett flyktigteller icke-flyktigt datorläsbart medium som därpå har maskinläsbara instruktioner lagrade som, då de blir exekverade av en processor, utför 17 operationer i enlighet med de häri beskrivna förfarandena och systemen. Detdatorläsbara mediet kan vara vilket medium som helst som innehåller, lagrar,kommunicerar, propagerar, eller transporterar programinstruktioner för ettanvändargränssnitt för användning tillsammans medinstruktionsexekveringssystemet, -anordningen, eller -enheten, och kanenligt icke-begränsande exempel vara ett elektroniskt, magnetiskt, optiskt,elektromagnetiskt, infrarött, eller halvledarsystem, -anordning, -enhet, eller-propageringsmedium, eller annat lämpligt medium på vilket programmetlagras. Mer specifika exempel (en icke-uttömmande lista) av sådanadatorläsbara medier kan innefatta: en portabel datordiskett, en hårddisk, ettminne med direkt åtkomst (RAM) ett läsminne (ROM), ett raderbartprogrammerbart läsminne (EPROM eller Flash-minne), en optisk fiber, ettläsminne på en portabel kompaktskiva (CD-ROM), en optisk lagringsenhet,ett överföringsmedium såsom de som stödjer Internet eller ett intranät, elleren magnetisk lagringsenhet. Datorprogramkod eller -instruktioner för attutföra operationer i enlighet med de häri beskrivna förfarandena ochsystemen kan skrivas i vilket lämpligt programmeringsspråk som helst givet att det tillåter att de tidigare beskrivna tekniska resultaten uppnås.

Det antas att den häri angivna beskrivningen omfattar flertalet distinktauppfinningar med oberoende användning. Emedan var och en av dessauppfinningar har beskrivits i sin föredragna form anses de specifikautföringsformerna därav såsom beskrivits och illustrerats häri inte sombegränsande eftersom ett antal variationer är möjliga. Innehållet i den häriangivna beskrivningen innefattar alla nya och icke-uppenbara kombinationeroch delkombinationer av de olika elementen, särdragen, funktionerna och/ eller egenskaper som häri beskrivits. På liknande vis skall angivning ibeskrivningen och/ eller patentkraven av ”ett”, eller ”ett första” element, ellerekvivalenter därav, förstås som att innefatta ett eller flera sådana element, vilket varken kräver eller utesluter två eller flera sådana element.

Det antas att de följ ande patentkraven särskilt pekar ut särskildakombinationer och delkombinationer som är inriktade mot en av de beskrivna uppfinningarna och är nya och icke-uppenbara. Uppfinningar 18 utförda i andra kombinationer och delkombinationer av särdrag, funktioner,element och/ eller egenskaper kan göras anspråk på genom ändring av denuvarande patentkraven eller presentation av nya patentkrav i denna eller enrelaterad ansökan. Sådana ändrade eller nya patentkrav, vare sig de ärinriktade mot en annan uppfinning eller mot samma uppfinning, vare sig dethar ett annat, bredare, smalare eller samma omfäng som de ursprungligapatentkraven, anses även inkluderade inom omfattningen av uppfinningarna i föreliggande beskrivning.

Claims (26)

1. Förfaranden för respons på elkraftnätstillstånd, varvid förfarandetinnefattar att: identifiera ett parti av elkraftnätet för en kraftrespons, identifiera flertal mobila energiresurser och minst enkopplingsplats, vilket förfarande kännetecknas av att innefatta att: bestämma, för alla; nämnda identifierade mobilaenergiresurseg, en närhet till kopplingsplatsen, bestämma, för å nämnda identifierade tttiïäeet-tttt-llertalet mobilaenergiresurser, en värdering, varvid värderingen åtminstone delvis ärbaserad på närheten till kopplingsplatsen, ifälia, baserat nå den bestämda värderingen, en eller llera niobilaenereirestirser från íleiftalet mobila enereiresiirser, och _ r expediera nämnda energiresurser till den åtminstone ena kopplingsplatsen šlr; 0,1: .Lfizfiså att vid (tl fertsättniiig till rlein åtminstone line till den identifierade åtminstone etta till eller tar kraft fršíin kraftrtätet.

2. Förfarande enligt krav 1, innefattande att för nämnda identifierade mobila energiresurseg bestämma en expedieringskapacitet,och varvid värderingen åtminstone delvis är baserad på expedieringskapaciteten.

3. Förfarande enligt krav 1, varvid nämndaeller flera mobila energiresurser och nämnda minst en kopplingsplats är nära partiet av elkraftnätet.

4. Förfarande enligt krav 1, varvid kraftresponsen innefattar en inmatning av elkraft från den *valda en eller flera mobila energiresursefa-rna.

5. Förfarande enligt krav 1, varvid nämnda identifierade mobila energiresurser är ett fordon innefattande en elenergikälla, och varvid 1O nämnda identifierade minst en kopplingsplats är konfigurerad att selektivt mottaga kraft från den elenergikällan.

6. Förfarande enligt krav 5, varvid nämnda identifierade mobila energiresurser är ett--stickkontaktsfordom och varvid nämndaidentifierade minst en kopplingsplats är ett laddningsställe konfigurerat för användning med stickkontaktsfordoneïg.

7. Förfarande enligt krav 6, varvid att expediera nämnda en eller flere mobila energiresurser till kopplingsplatsen innefattar att till :ticilïlarlr:ïaltåçïfšfc::denct de valda en eller flera mobilaerlergêiresurserwzla skicka en urladdningsvaraktighet och vägbeskrivning till det åtminstone ena. laddningsstället. \

8. Förfarande enligt krav 7, innefattande att för nämnda en eller flera mobila energiresurser bestämma enexpedieringskapacitet, varvid expedieringskapaciteten motsvarar entillgänglig urladdningskapacitet för stickkontaktsfordonet, och varvidurladdningsvaraktigheten åtminstone delvis baseras på den tillgängliga urladdningskapaciteten. l p l-_ -r-wfšl-tšt-l-r: 'f

9. Förfarande enligt krav 1, varvid att expediera nämnda e_ll_er_ílere..m0bi1a ßnßfgifesurser till kopplingsplatsen innefattar att skicka en begäran att nämndaen eller flere mobila energiresurser kopplas till nämndaidentifierade minst en kopplingsplats, och varvid förfarandet vidare innefattar att tillhandahålla betalning eller kredit för att uppfylla begäran.

10. Förfarande enligt krav 9, innefattande att utdöma ett straff för minst nägra av de *aalda en eller flera mobila energiresurserna som inte uppfyller begäran. 1O 21

11. Förfaranden för respons på elkraftnätstillständ, varvid förfarandetinnefattar att: identifiera ett parti av elkraftnätet för mottagning av en kraftrespons, bestämma en magnitud för önskad kraftrespons, bestämma ett expedieringsomräde för en mobil energiresurs baseradåtminstone delvis på partiet av elkraftnätet, vilket förfarande kännetecknasav att innefatta att: identifiera ett flertal mobila energiresurser nära expedieringsomrädet, identifiera, för varje mobil energiresurs, en närmaste av ett flertalkopplingsplatser, bestämma, för varje mobil energiresurs, en expedieringskapacitet, rangordna de mobila energiresurserna baserat ätminstone delvis pänärheten till den närmaste kopplingsplatsen, identifiera en delmängd av de mobila energiresurserna, varvid denkombinerade expedieringskapaciteten för de mobila energiresurserna idelmängden är minst lika stor som magnituden för den önskadekraftresponsen, och varvid delmängden inbegriper högre rangordnademobila energiresurser, och expediera de mobila energiresurserna i delmängden till de motsvarande närmaste kopplingsplatserna.

12. Förfarande enligt krav 11, innefattande att: bestämma, för varje mobil energiresurs, en närhet till den närmastekopplingsplatsen, och rangordna varje mobil energiresurs baserat ätminstone delvis påätminstone en av dess expedieringskapacitet och dess närhet till dennärmaste kopplingsplatsen, och varvid delmängden inbegriper högre rangordnade mobila energiresurser.

13. Förfarande enligt krav 11, varvid den önskade kraftresponsen innefattaren inmatning av elkraft, varvid ätminstone nägra av de mobilaenergiresurserna är fordon innefattande en elenergikälla, och varvidkopplingsplatserna är konfigurerade att selektivt mottaga kraft från elenergikällan. 1O 22

14. Förfarande enligt krav 11, varvid åtminstone nägra av de mobilaenergiresurserna är elektriska stickkontaktsfordon, och varvidkopplingsplatserna är laddningsställen konfigurerade för användning med de elektriska stickkontaktsfordonen.

15. Förfarande enligt krav 14, varvid att expediera de mobilaenergiresurserna i delmängden innefattar att till de elektriskastickkontaktsfordonen skicka en urladdningsvaraktighet och vägbeskrivning till motsvarande närmaste laddningsställe.

16. Förfarande enligt krav 15, varvid expedieringskapaciteten motsvarar entillgänglig urladdningskapacitet för motsvarande elektriskastickkontaktsfordon, och varvid urladdningsvaraktigheten ätminstone delvis baseras pä den tillgängliga urladdningskapaciteten.

17. Förfarande enligt krav 11, varvid de mobila energiresurserna innefattarinskrivna mobila energiresurser och icke-inskrivna mobila energiresurser,och varvid förfarandet innefattar att mottaga en indikation frän nägra av de icke-inskriva mobila energiresurserna som är nära expedieringsomrädet.

18. Förfarande enligt krav 11, innefattande att tillhandahålla betalning eller kredit till de mobila energiresurser som besvarar expedieringen.

19. Förfarande enligt krav 18, innefattande att utdöma ett straff för minst nägra av de mobila energiresurser som inte uppfyller expedieringen.

20. Förfarande enligt krav 18, varvid de mobila energiresurserna innefattarinskrivna mobila energiresurser och icke-inskrivna mobila energiresurser,och varvid förfarandet innefattar att utdöma ett straff för minst nägra av de inskrivna mobila energiresurser som inte uppfyller expedieringen. 1O 23

21. Datorläsbart lagringsmedium som därpå innefattar ett flertalmaskinläsbara instruktioner konfigurerade att bli exekverade av endatorprocessor för resïnons på elkraftnätsïçillsrtånd, varvid de flertaletmaskinläsbara instruktionerna innefattar instruktioner att: identifiera ett narti av' elkraftnätet för en öriskad. kraftresnons. bestämma en magnitud för gliegönskadg kraftresponsen, bestämma ett expedieringsomräde för en mobil energiresurs, identifiera ett flertal mobila energiresurser nära expedieringsomrädet,vilket lagringsmedium kännetecknas av att innefatta att instruktionernaatt: identifiera, för varje mobil energiresurs, en närmaste av ett flertalkopplingsplatser, bestämma, för varje mobil energiresurs, en expedieringskapacitet ochen närhet till den närmaste kopplingsplatsen, rangordna de mobila energiresurserna baserat ätminstone delvis pänärheten till den närmaste kopplingsplatsen, identifiera en delmängd av de mobila energiresurserna, varvid denkombinerade expedieringskapaciteten för de mobila energiresurserna idelmängden är minst lika stor som magnituden för den önskadekraftresponsen, och varvid delmängden inbegriper högre rangordnademobila energiresurser, och expediera de mobila energiresurserna i delmängden till motsvarande närmaste kopplingsplatser.

22. Datorläsbart lagringsmedium enligt krav 21, varvid den önskadekraftresponsen innefattar en inmatning av elkraft, varvid ätminstone nägraav de mobila energiresurserna är elektriska stickkontaktsfordon, och varvidkopplingsplatserna är laddningsställen konfigurerade för användning med de elektriska stickkontaktsfordonen.

23. Datorläsbart lagringsmedium enligt krav 22, varvid instruktionerna attexpediera de mobila energiresurserna i delmängden innefattar att till de elektriska stickkontaktsfordonen skicka ätminstone en av en 1O 24 urladdningsvaraktighet och vägbeskrivning till motsvarande närmaste laddningsställe.

24. Datorläsbart lagringsmedium enligt krav 23, varvidexpedieringskapaciteten motsvarar en tillgänglig urladdningskapacitet förmotsvarande elektriska stickkontaktsfordon, och varvidurladdningsvaraktigheten åtminstone delvis baseras på den tillgängliga urladdningskapaciteten.

25. Datorläsbart lagringsmedium enligt krav 21, varvid de flertaletmaskinläsbara instruktionerna innefattar instruktioner att tillhandahållabetalning eller kredit till de mobila energiresurser som besvarar expedieringen.

26. Datorläsbart lagringsmedium enligt krav 25, varvid de mobilaenergiresurserna innefattar inskrivna mobila energiresurser och icke-inskrivna mobila energiresurser, och varvid de flertalet maskinläsbarainstruktionerna innefattar instruktioner att utdöma ett straff för åtminstonenågra av de inskrivna mobila energiresurser som inte uppfyller expedieringen.