TW202112034A - 儲能系統之充放電控制裝置及方法 - Google Patents

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Abstract

一種充放電控制裝置及方法。充放電控制裝置根據一電力迴路之一負載預測曲線決定負載預測曲線的複數個調整時間區間，其中各調整時間區間各對應至一調整目標。充放電控制裝置根據調整目標及一儲能系統的一充放電條件，決定複數個候選門檻值組合，其中各候選門檻值組合對應至少一候選用電調整方案。充放電控制裝置從候選用電調整方案中決定一目標用電調整方案，使得儲能系統根據目標用電調整方案在各調整時間區間對電力迴路進行用電調整。

Description

儲能系統之充放電控制裝置及方法
本發明係關於一種充放電控制裝置及方法。具體而言，本發明係關於一種基於多目標之儲能系統(Energy Storage System；ESS)之充放電控制裝置及方法。
電力公司對用戶所收取之電費一般包含二種類別，分別為電能費用(energy charge)及需量費用(demand charge)。電能費用為用戶於一段期間(例如：一個月帳單期間)內所使用之總電量所衍生之費用，其計價單位為「千瓦．小時(kWh)」，又稱為「度」。關於電能費用，電力公司通常會實施時間電價制度(亦即，針對不同時間區間設定不同電價費率)，藉此引導用戶降低尖峰用電區間之用電量。另外，需量費用則是電力公司根據用戶於一段期間(例如：一個月帳單期間)內之最大需量(maximum demand)所收取之費用，其計價單位為「千瓦(kW)」。關於需量之計算方式，每家電力公司各有些微不同，一般是計算一段時間區間(例如：15分鐘，或更長，或更短)內之平均用電功率。電力公司依事先與用戶簽訂的契約容量(contracted capacity)收取固定的需量費用，如果用戶實際用電的最大需量 超過該契約容量時，會再額外收取超約金額。藉由簽訂契約容量及收取需量費用，電力公司可較容易掌控整體電力系統之尖峰負載量。
儘管電力公司可透過向用戶收取電能費用及需量費用來掌控電力系統整體之供電情況及負載量，但電力公司在某些時候仍會處於供電接近飽和之狀態。為解決前述困境，許多電力公司採取需量反應(demand response)機制。概要而言，若電力公司預測某一日之某一時間區間為用電高峰時間區間，則以該日作為調度日，且以該日之該時間區間作為調度時間區間。調度時間區間之長度係由電力公司決定，且調度時間區間之長度不小於一最小降載時間區間(例如：2小時)。電力公司會要求參與的用戶於調度日之調度時間區間降低其最大用電功率。電力公司會根據用戶過去數日在同一時間區間之最大用電功率計算一比對基準值。若用戶於調度日之調度時間區之最大用電功率低於該比對基準值，則該比對基準值減去用戶於調度日之調度時間區間之最大用電功率為用戶於調度日之調度時間區間之需量反應降載量(亦即，所降低之最大用電功率)。之後，電力公司以需量反應降載量計算用戶所能得到之回饋金。
為了降低電能費用及需量費用，許多用戶採用儲能設備(例如：蓄電池)來試圖削減其對於電力公司供電系統之尖峰用電量、維持用電功率的平穩進而削減最大需量。概要而言，用戶可於電價費率較低的離峰電價期間(或用電量較低的離峰用電期間)讓儲能設備充電，再於電價費率較高的尖峰電價期間(或用電量較高的尖峰用電期間)讓儲能設備放電。藉由控制儲能設備之充放電，可達到尖離峰負載移轉(load shifting)及削減用戶尖峰負載(peak load shaving)的效果，進而降低電能費用及需量費用。另 外，有些用戶會利用儲能設備來賺取需量反應所提供之回饋金。具體而言，用戶在平常日以儲能設備在可能的調度時間區間墊高用電量，因此在調度日便能賺取較多的回饋金。
目前已有一些技術會針對用戶之負載計算出負載預測曲線，根據此負載預測曲線決定一用電調整方案，再使儲能設備根據該用電調整方案進行充放電，藉此調整用戶之負載的用電。然而，現有技術在決定用電調整方案時，大都僅會考慮單一目標(例如：在尖峰用電期間降低負載、在離峰用電期間提升負載)，而無法找到最佳的用電調整方案來控制儲能設備的充放電。
有鑑於此，如何決定儲能系統的充放電控制，使其能夠在考量多個調整目標的情況下達成尖離峰負載移轉與削減尖峰負載，俾降低用戶之需量費用及電能費用，降低電力公司供電系統之整體尖峰負載，甚至使用戶獲得更多需量反應降載量之回饋金，為本領域亟需解決之問題。
本發明之一目的在於提供一種充放電控制裝置。該充放電控制裝置包含一介面與一處理單元，其中該介面電性連接至一儲能系統，且該處理單元電性連接至該介面。該處理單元根據一電力迴路之一負載預測曲線決定該負載預測曲線的複數個調整時間區間，其中各該調整時間區間各對應至一調整目標。該處理單元根據該等調整目標及該儲能系統的一充放電條件，決定複數個候選門檻值組合，其中各該候選門檻值組合對應至少一候選用電調整方案。該處理單元更從該等候選用電調整方案中決定一目標用電調整方案，使得該儲能系統根據該目標用電調整方案在各該調整時間 區間對該電力迴路進行用電調整。
本發明之另一目的在於提供一種充放電控制方法，其係適用於一電子計算裝置。該電子計算裝置可控制一儲能系統，該充放電控制方法包含下列步驟：(a)根據一電力迴路之一負載預測曲線決定該負載預測曲線的複數個調整時間區間，其中各該調整時間區間各對應至一調整目標，(b)根據該等調整目標及一儲能系統的一充放電條件，決定複數個候選門檻值組合，其中各該候選門檻值組合對應至少一候選用電調整方案，以及(c)從該等候選用電調整方案中決定一目標用電調整方案，使得該儲能系統根據該目標用電調整方案在各該調整時間區間對該電力迴路進行用電調整。
本發明所提供之充放電控制技術(至少包含裝置及方法)會針對負載預測曲線設定複數個調整時間區間，且各調整時間區間可彈性地被設定對應的調整目標。在決定目標用電調整方案的過程，本發明所提供之充放電控制技術考量了不同調整時間區間的調整目標，因此所找出來的目標用電調整方案不僅滿足每一個調整時間區間的調整目標，還使儲能設備有效地達成尖離峰負載移轉與削減尖峰負載，藉此降低用戶之需量費用及電能費用，降低電力公司供電系統之整體尖峰負載，甚至使用戶獲得更多需量反應降載量之回饋金。
以下結合圖式闡述本發明之詳細技術及實施方式，俾使本發明所屬技術領域中具有通常知識者能理解所請求保護之發明之技術特徵。
如下所示：
1‧‧‧用電系統
11‧‧‧充放電控制裝置
13‧‧‧電力迴路
15‧‧‧儲能系統
17‧‧‧供電系統
19a、……、19b‧‧‧電器設備
111‧‧‧介面
113‧‧‧處理單元
L1‧‧‧負載預測曲線
T‧‧‧尖峰用電區間
T1、T2、T3、T4、T5、T6、Tm‧‧‧調整時間區間
t0、t1、t2、t3、t4、t5、t6‧‧‧時間點
Pmax0‧‧‧峰值
Pmin0‧‧‧谷值
205、206‧‧‧調整電量範圍
214、215、216‧‧‧評估蓄電量範圍
PKS00、PKS01、PKS02、PKS03、PKS04‧‧‧候選削峰門檻值
CC‧‧‧契約容量
CBL00、CBL01、CBL02‧‧‧候選墊基門檻值
221、222、22m‧‧‧調整電量範圍
230、231、232、23m‧‧‧評估蓄電量範圍
Pmax10、Pmax11‧‧‧峰值
Pmin10‧‧‧谷值
PKS10、PKS11、PKS12、PKS13、PKS14‧‧‧候選削峰門檻值
CBL10、CBL11、CBL12、CBL13‧‧‧候選墊基門檻值
LSH10、LSH11、LSH12、LSH13、LSH14、LSH15‧‧‧候選卸載門檻值
3‧‧‧充放電控制方法
S301、S303、S305‧‧‧步驟
4a‧‧‧流程
S405a、S409a、S411a‧‧‧步驟
4b‧‧‧流程
S405b、S407b、S409b、S411b、S413‧‧‧步驟
第1圖係描繪本發明之第一實施方式之架構示意圖。
第2A圖至第2G圖係描繪第一實施方式之充放電控制裝置如 何決定目標用電調整方案之示意圖。
第3圖係描繪本發明之第二實施方式之充放電控制方法之流程圖。
第4A圖及第4B圖係描繪本發明之第二實施方式之充放電控制方法如何決定目標用電調整方案之流程圖。
以下將透過實施方式來解釋本發明所提供之充放電控制裝置及方法。然而，該等實施方式並非用以限制本發明需在如該等實施方式所述之任何環境、應用或方式方能實施。因此，關於實施方式之說明僅為闡釋本發明之目的，而非用以限制本發明之範圍。應理解，在以下實施方式及圖式中，與本發明非直接相關之元件已省略而未繪示，且各元件之尺寸以及元件間之尺寸比例僅為例示而已，而非用以限制本發明之範圍。
本發明之第一實施方式為一用電系統1，其架構之示意圖係描繪於第1圖。用電系統1包含一充放電控制裝置11、一電力迴路13、一儲能系統15、一電力公司之一供電系統17及複數個電器設備19a、……、19b。儲能系統15可為各種蓄電池(Storage battery)(例如：鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池)，或其他各種具有儲存電能、充電與放電能力之設備(例如：充放電機)。儲能系統15及供電系統17皆連接至電力迴路13，且二者皆可提供電力至電力迴路13。儲能系統15係依據充放電控制裝置11所決定之放電時間區間及放電功率將電力釋放至電力迴路13，其中儲能系統15進行放電會減少電力迴路13之淨用電量(容後詳述)。此外，儲能系統15依據充放電控制裝置11所決定之充電時間區間及充電功率進行充電，其中儲能系統15 進行充電會增加電力迴路13之淨用電量(容後詳述)。電器設備19a、……、19b可連接至電力迴路13以取得用電。本實施方式未限制連接至電力迴路13之電器設備之數目。於不同時間點，連接至電力迴路13之電器設備之數目可不相同。儘管第1A圖描繪電器設備19a、……、19b連接至電力迴路13，但其僅用以作為某一時刻之運作態樣之範例而已。
本實施方式之運作核心為充放電控制裝置11。充放電控制裝置11包含一介面111及一處理單元113，其中處理單元113電性連接至介面111，且介面111電性連接至儲能系統15。充放電控制裝置11可為各種具有電子計算能力之設備(例如：各類電腦、伺服器)。處理單元113可為各種處理器、中央處理單元(Central Processing Unit；CPU)、微處理器或本發明所屬技術領域中具有通常知識者所能思及之其他具有相同或類似功能之計算元件。介面111可為任何能與儲能系統15交換資訊之有線或無線介面。
請參第2A圖。在本實施方式中，充放電控制裝置11會根據電力迴路13之負載預測曲線L1(亦即，電力迴路13所連接的複數個電器設備19a、……、19b在某一段時間區間之用電預測，該用電預測未將儲能系統15考慮在內)，找出能透過儲能系統15來達成之一目標用電調整方案。概要而言，處理單元113決定負載預測曲線L1的複數個調整時間區間T1~T6，其中調整時間區間T1~T6各自對應至一調整目標。接著，處理單元113根據調整時間區間T1~T6所分別對應之調整目標及儲能系統15之一充放電條件，決定出複數個候選門檻值組合(容後詳述)。需說明者，各該候選門檻值組合對應至少一候選用電調整方案，且各該至少一候選用電調整方案之內容可包含將某一(或某些)調整時間區間設定為充電時間區間，且設定各該充電時 間區間中對儲能系統15充電之充電功率，及/或將某一(或某些)調整時間區間設定為放電時間區間，且設定各該放電時間區間中讓儲能系統15放電之放電功率。處理單元113再從這些候選用電調整方案中決定電力迴路13之目標用電調整方案。
之後，儲能系統15便能根據目標用電調整方案在各該調整時間區間T1~T6對電力迴路13進行用電調整(例如：充放電控制裝置11之處理單元113可根據目標用電調整方案透過介面11控制儲能系統15進行充放電)。由於在找出目標用電調整方案之過程，充放電控制裝置11綜合考量了儲能系統15之充放電條件以及調整時間區間T1~T6各自之調整目標，因此所找出來之目標用電調整方案確實能夠藉由儲能系統15之充放電加以實現，且能達成不同調整時間區間之調整目標(亦即，達成多目標)。
以下將詳述充放電控制裝置11之運作機制。請一併參閱第2A圖至第2E圖，其係描繪數個具體範例，用以說明第一實施方式之充放電控制裝置如何決定目標用電調整方案。應理解，第2A圖至第2E圖所示之內容僅用於舉例說明，而非用於限制本發明之範圍。
第2A圖係描繪電力迴路13在某一供電日之負載預測曲線L1以及充放電控制裝置11根據負載預測曲線L1所決定之調整時間區間T1、T2、T3、T4、T5、T6之示意圖，其中水平軸代表時間，而垂直軸代表功率。於此具體範例中，處理單元113參考電力公司所提供之一尖峰用電區間T。處理單元113找出負載預測曲線L1在尖峰用電區間T中出現轉折之複數個時間點t0、t1、t2、t3、t4、t5、t6，且根據這些時間點t0、t1、t2、t3、t4、t5、t6決定出調整時間區間T1、T2、T3、T4、T5、T6。這些調整時間區間T1、T2、T3、T4、T5、T6為彼此不重疊的時間區間。在某些實施態樣中，調整時間 區間T1、T2、T3、T4、T5、T6的長度各可為15分鐘之正整數的倍數。
需說明者，本發明所屬技術領域中具有通常知識者皆應了解負載預測曲線L1係包含複數個時間區間所分別對應之預測用電功率。此外，本發明所屬技術領域中具有通常知識者亦應了解有多種計算負載預測曲線L1之技術，但因如何計算負載預測曲線L1並非本發明之技術核心，故不贅言。另需說明者，在第2A圖所示之具體範例中，處理單元113係基於一供電日之尖峰用電區間T，決定出負載預測曲線L1之調整時間區間T1、T2、T3、T4、T5、T6，故調整時間區間T1、T2、T3、T4、T5、T6皆落於尖峰用電區間T內。然而，於其他實施例中，處理單元113可不參考尖峰用電區間T來決定負載預測曲線L1之調整時間區間(例如：將負載預測曲線L1所涵蓋之整段時間區間劃分為多個調整時間區間)。再者，第2A圖所示的調整時間區間的數量僅為例示，並非用以限制本發明之範圍。
於本實施方式中，調整時間區間T1、T2、T3、T4、T5、T6各自對應至一調整目標。舉例而言，調整時間區間T1、T2、T3、T4、T5、T6各自所對應的調整目標可由一使用者依其用電負載管理需求來設定。調整時間區間T1、T2、T3、T4、T5、T6各自對應之該調整目標包含以下複數個調整條件的至少其中之一：(a)在對應的該調整時間區間內，使電力迴路之一調整後負載L不大於一第一門檻值，以及(b)在對應的該調整時間區間內，使該電力迴路之調整後負載L不小於一第二門檻值。
詳言之，各調整目標可包含以下調整項目其中之一或其組合：「削峰」、「墊基」、「卸載」。若某一調整時間區間所對應之調整目標包含調整項目「削峰」(代表需要維持或降低該調整時間區間內之用電功率，使調整後負載L不高過一特定值，以降低用戶之需量費用)，則對應的調整條件包含上述調整條件(a)，且該第一門檻值可為一削峰門檻值pks、一契約容 量CC或其他數值(取決於需要削峰的幅度)。若某一調整時間區間所對應之調整目標包含調整項目「墊基」(代表需要維持或提升該調整時間區間內之用電功率，使調整後負載L不低於一特定值。在某些實施例中，可藉由將一調整時間區間之調整項目設定為「墊基」來提高電力公司計算需量反應降載量所參考之比對基準值)，則對應的調整條件包含上述調整條件(b)，且該第二門檻值可為一墊基門檻值cbl、契約容量CC、數值零或其他數值(取決於需要墊基的幅度)。若某一調整時間區間所對應之調整目標包含調整項目「卸載」(代表需要維持或降低該調整時間區間內之用電功率，使調整後負載L低於一特定值。在某些實施例中，可藉由將一調整時間區間之調整項目設定為「卸載」來提高需量反應降載量，以獲取更高的需量反應回饋金)，則對應的調整條件包含上述調整條件(a)，且該第一門檻值為一卸載門檻值。
除此上述調整條件(a)及調整條件(b)之外，調整目標還需使電力迴路13之調整後負載L符合基本條件，例如：電力迴路13在所有調整時間區間內之調整後負載L之用電功率皆不小於零。
為便於理解，請參第2B圖所繪示之具體範例。第2B圖係描繪處理單元113根據負載預測曲線L1所決定之調整時間區間T1~T6、調整時間區間T1~T6各自之調整目標與調整電量範圍(容後說明)以及各時間點對應的評估蓄電量範圍(容後說明)的示意圖。於該具體範例中，調整時間區間T1、T2、T5、T6所對應之調整目標皆包含調整項目「削峰」，在一併考慮基本條件的情況下，調整時間區間T1、T2、T5、T6所對應的調整條件為：使電力迴路13在對應之調整時間區間T1、T2、T5、T6內之調整後負載L不小於零且不大於削峰門檻值pks(標示為「0<L<pks」)。於該具體範例中，調整時間區間T3、T4之調整目標皆包含調整項目「削峰」與「墊基」二者，在一併考慮基本條件的情況下，調整時間區間T3、T4所對應的調整條件為： 使電力迴路13在調整時間區間T3、T4內之調整後負載L不小於墊基門檻值cbl且不大於削峰門檻值pks(標示為「cbl<L<pks」)。
請再參考第2F圖所繪示的另一個具體範例。於該具體範例中，調整時間區間T1、T5、T6所對應之調整目標皆只包含調整項目「削峰」，在一併考慮基本條件的情況下，調整時間區間T1、T5、T6所對應的調整條件為：使電力迴路13在對應之調整時間區間T1、T5、T6內之調整後負載L不小於零且不大於削峰門檻值pks(標示為「0<L<pks」)。於該具體範例中，調整時間區間T2之調整目標包含調整項目「削峰」與「墊基」二者，在一併考慮基本條件的情況下，調整時間區間T2所對應的調整條件為：使電力迴路13在調整時間區間T2內之調整後負載L不小於墊基門檻值cbl且不大於削峰門檻值pks(標示為「cbl<L<pks」)。於該具體範例中，調整時間區間T3、T4之調整目標只包含調整項目「卸載」，在一併考慮基本條件的情況下，調整時間區間T3、T4所對應的調整條件為：使電力迴路13在調整時間區間T3、T4內之調整後負載L不小於零且不大於卸載門檻值lsh(標示為「0<L<lsh」)。
於本實施方式中，處理單元113會根據該等調整目標及儲能系統15的充放電條件，從複數個預設門檻值組合中決定複數個候選門檻值組合。
茲先說明預設門檻值組合，請一併參考第2B圖與第2C圖所示之具體範例。處理單元113可在契約容量CC及電力迴路13之負載預測曲線L1之一峰值Pmax0之間決定複數個候選削峰門檻值PKS00、PKS01、PKS02、PKS03、PKS04。峰值Pmax0可為調整目標包含調整項目「削峰」的所有調整時間區間(以第2C圖所示之具體範例，即調整時間區間T1至調整時間區間T6)中負載預測曲線L1的最大值。此外，處理單元113可在契約容量CC及電力迴 路13之負載預測曲線L1之一谷值Pmin0之間決定複數個候選墊基門檻值CBL00、CBL01、CBL02。谷值Pmin0可為調整目標包含調整項目「墊基」的所有調整時間區間(以第2C圖所示之具體範例，即調整時間區間T3與調整時間區間T4)中之負載預測曲線L1的最小值。需說明者，前述候選削峰門檻值及候選墊基門檻值的數量與數值僅為示例，並非用以限制本發明的範圍。
茲再以第2F圖與第2G圖所示之另一具體範例說明預設門檻值組合。於此具體範例中，處理單元113可在契約容量CC及電力迴路13之負載預測曲線L1之一峰值Pmax10之間決定複數個候選削峰門檻值PKS10、PKS11、PKS12、PKS13、PKS14。峰值Pmax10可為調整目標包含調整項目「削峰」的所有調整時間區間(以第2G圖所示之具體範例，即調整時間區間T1、T2、T5、T6)中負載預測曲線L1的最大值。此外，處理單元113可在契約容量CC及電力迴路13之負載預測曲線L1之一谷值Pmin10之間決定複數個候選墊基門檻值CBL10、CBL11、CBL12、CBL13。谷值Pmin10可為調整目標包含調整項目「墊基」的所有調整時間區間(以第2G圖所示之具體範例，即調整時間區間T2)中之負載預測曲線L1的最小值。再者，處理單元113可在數值零及電力迴路13之負載預測曲線L1之一峰值Pmax11之間決定複數個候選卸載門檻值LSH10、LSH11、LSH12、LSH13、LSH14、LSH15。峰值Pmax11可為調整目標包含調整項目「卸載」的所有調整時間區間(以第2G圖所示之具體範例，即調整時間區間T3、T4)中負載預測曲線L1的最大值。需說明者，前述候選削峰門檻值、候選墊基門檻值及候選卸載門檻值的數量與數值僅為示例，並非用以限制本發明的範圍。
不同的實施態樣可採用不同種類的門檻值來組成該等預設門檻值組合。在某些實施態樣中，處理單元113可採用一候選削峰門檻值、一候選墊基門檻值及一候選卸載門檻值來組成一預設門檻值組合。於某些 實施態樣中，處理單元113則可採用一候選削峰門檻值及一候選墊基門檻值來組成一預設門檻值組合。以第2C圖所示之具體範例，若以一候選削峰門檻值及一候選墊基門檻值來組成一預設門檻值組合，則至多可形成15個預設門檻值組合。以第2G圖所示之具體範例，若以一候選削峰門檻值、一候選墊基門檻值及一候選卸載門檻值來組成一預設門檻值組合，則至多可形成120個預設門檻值組合。
接著，透過第2B圖與第2D圖來說明處理單元113針對各該預設門檻值組合所執行的運作以判斷各該預設門檻值組合是否能作為一個候選門檻值組合，藉此從該等預設門檻值組合中決定複數個候選門檻值組合。
茲以第2D圖所示的預設門檻值組合(包含候選削峰門檻值PKS02與候選墊基門檻值CBL01)來詳細說明處理單元113如何判斷一預設門檻值組合是否能作為一個候選門檻值組合。針對調整時間區間T1、T2、T3、T4、T5、T6的每一個，處理單元113根據負載預測曲線L1、該調整時間區間對應的調整目標、儲能系統15的充放電條件與該預設門檻值組合(即，候選削峰門檻值PKS02與候選墊基門檻值CBL01)，決定儲能系統15在該調整時間區間對電力迴路13進行用電調整的一調整電量範圍。
需說明者，本發明未限制處理單元113決定調整時間區間T1~T6之調整電量範圍之順序。此外，儲能系統15的充放電條件至少包含三個。第一，當儲能系統15以進行充電的方式對電力迴路13進行用電調整時，其所對應的一充電功率不大於儲能系統15的一最大充電功率。第二，當儲能系統15以進行放電的方式對電力迴路13進行用電調整時，其所對應的一放電功率不大於儲能系統15的一最大放電功率。第三，儲能系統15具有一蓄電量範圍，因此對儲能系統15所進行的充放電不能超過該蓄電量範圍。
以下將基於儲能系統15之蓄電量範圍為「30~0千瓦．小時」的 情況來說明。在這種情況下，因儲能系統15最多僅能裝載「30千瓦．小時」之蓄電量，因此，在一個調整時間區間之內，儲能系統15最多只能對電力迴路13放電「30千瓦．小時」。類似地，因儲能系統15最多僅能裝載「30千瓦．小時」之蓄電量，故在一個調整時間區間之內，儲能系統15最多僅能從供電系統17獲得「30千瓦．小時」之蓄電量。另需說明者，本文所提及之充電功率、放電功率，若無特別說明，則其單位皆為千瓦(kW)，而本文所提及之各種調整電量(例如：儲能系統15之充電或放電的電量)、各種蓄電量(例如：儲能系統15的評估蓄電量、即時蓄電量)，若無特別說明，則其單位皆為千瓦．小時(kWh)。
請繼續參照第2B圖與第2D圖，其所繪示的符號「+」代表藉由使儲能系統15放電至電力迴路13以降低電力迴路13對供電系統17的淨用電量(即降低電力迴路13上的負載)，而符號「-」代表藉由對儲能系統15充電以提高電力迴路13對供電系統17的淨用電量，(即提高電力迴路13的負載)。電力迴路13之淨用電量即為第1圖中供電系統17提供給電力迴路13的供電量。在第2B圖與第2D圖所示之具體範例中，處理單元113係評估由候選削峰門檻值PKS02與候選墊基門檻值CBL01所形成之預設門檻值組合是否能作為一候選門檻值組合，因此，第2B圖所示之該等調整條件中之削峰門檻值pks及墊基門檻值cbl係分別為候選削峰門檻值PKS02及墊基門檻值CBL01。
針對調整時間區間T1，處理單元113根據負載預測曲線L1在調整時間區間T1之預測用電功率、對應的調整目標(包含調整項目「削峰」，對應之調整條件為「0<L<pks」)、儲能系統15的充放電條件與預設門檻值組合(候選削峰門檻值PKS02與候選墊基門檻值CBL01)，決定儲能系統15在調整時間區間T1對電力迴路13進行用電調整的一調整電量範圍。如第2D圖所示，負載預測曲線L1在調整時間區間T1之預測用電功率介於零與候選削 峰門檻值PKS02之間。若要在調整時間區間T1中對儲能系統15充電，在考慮到儲能系統15的充放電條件以及對應的調整目標的情況下，最多可對儲能系統15充電「1千瓦．小時」(亦即，第2D圖中，在調整時間區間T1內標示為「-1」的面積)。若要在調整時間區間T1讓儲能系統15放電，在考慮到儲能系統15的充放電條件以及對應的調整目標的情況下，最多可讓儲能系統15放電「30千瓦．小時」(亦即，第2D圖中，在調整時間區間T1內標示為「+30」的面積)。因此，儲能系統15在調整時間區間T1對電力迴路13進行用電調整之容許的調整電量範圍為+30至-1千瓦．小時。
針對調整時間區間T2，處理單元113根據負載預測曲線L1在調整時間區間T2之預測用電功率、對應的調整目標(包含調整項目「削峰」，對應之調整條件為「0<L<pks」)、儲能系統15的充放電條件與預設門檻值組合(候選削峰門檻值PKS02與候選墊基門檻值CBL01)，決定儲能系統15在調整時間區間T2對電力迴路13進行用電調整的一調整電量範圍。如第2D圖所示，負載預測曲線L1在調整時間區間T2之預測用電功率介於零與削峰門檻值PKS02之間。若要在調整時間區間T2中對儲能系統15充電，在考慮到儲能系統15的充放電條件以及對應的調整目標的情況下，最多可對儲能系統15充電「30千瓦．小時」(亦即，第2D圖中，在調整時間區間T2內標示為「-30」的面積)。若要在調整時間區間T2讓儲能系統15放電，在考慮到儲能系統15的充放電條件以及對應的調整目標的情況下，最多可讓儲能系統15放電「25千瓦．小時」(亦即，第2D圖中，在調整時間區間T2內標示為「+25」的面積)。因此，儲能系統15在調整時間區間T2對電力迴路13進行用電調整之容許的調整電量範圍為+25至-30千瓦．小時。
針對調整時間區間T3，處理單元113根據負載預測曲線L1在調整時間區間T3之預測用電功率、對應的調整目標(包含調整項目「削峰」 與「墊基」，對應之調整條件為「cbl<L<pks」)、儲能系統15的充放電條件與預設門檻值組合(候選削峰門檻值PKS02與候選墊基門檻值CBL01)，決定儲能系統15在調整時間區間T3對電力迴路13進行用電調整的一調整電量範圍。如第2D圖所示，負載預測曲線L1在調整時間區間T3之預測用電功率介於候選墊基門檻值CBL01與候選削峰門檻值PKS02之間。若要在調整時間區間T2中對儲能系統15充電，在考慮到儲能系統15的充放電條件以及對應的調整目標的情況下，最多可對儲能系統15充電「20千瓦．小時」(亦即，第2D圖中，在調整時間區間T3內標示為「-20」的面積)。若要在調整時間區間T3讓儲能系統15放電，在考慮到儲能系統15的充放電條件以及對應的調整目標的情況下，最多可讓儲能系統15放電「1千瓦．小時」(亦即，第2D圖中，在調整時間區間T3內標示為「+1」的面積)。因此，儲能系統15在調整時間區間T3對電力迴路13進行用電調整之容許的調整電量範圍為+1至-20千瓦．小時。
針對調整時間區間T4，處理單元113根據負載預測曲線L1在調整時間區間T4之預測用電功率、對應的調整目標(包含調整項目「削峰」與「墊基」，對應之調整條件為「cbl<L<pks」)、儲能系統15的充放電條件與預設門檻值組合(候選削峰門檻值PKS02與候選墊基門檻值CBL01)，決定儲能系統15在調整時間區間T4對電力迴路13進行用電調整的一調整電量範圍。如第2D圖所示，負載預測曲線L1在調整時間區間T4之預測用電功率介於零與候選墊基門檻值CBL01之間(亦即，低於候選墊基門檻值CBL01)。因此，在調整時間區間T4中，不能讓儲能系統15放電，且需對儲能系統15充電。在考慮到儲能系統15的充放電條件以及對應的調整目標的情況下，最多可對儲能系統15充電「30千瓦．小時」(亦即，第2D圖中，在調整時間區間T4內標示為「-30」的面積)，而最少需對儲能系統15充電「5千瓦．小時」(亦即， 第2D圖中，在調整時間區間T4內標示為「-5」的面積)才能使調整後之負載大於候選墊基門檻值CBL01。因此，儲能系統15在調整時間區間T4對電力迴路13進行用電調整之容許的調整電量範圍為-5至-30千瓦．小時。
針對調整時間區間T5，處理單元113根據負載預測曲線L1在調整時間區間T5之預測用電功率、對應的調整目標(包含調整項目「削峰」，對應之調整條件為「-0<L<pks」)、儲能系統15的充放電條件與預設門檻值組合(候選削峰門檻值PKS02與候選墊基門檻值CBL01)，決定儲能系統15在調整時間區間T5對電力迴路13進行用電調整的一調整電量範圍。如第2D圖所示，負載預測曲線L1在調整時間區間T5之預測用電功率高於候選削峰門檻值PKS02。因此，在調整時間區間T5中，不能對儲能系統15充電，且需讓儲能系統15放電。在考慮到儲能系統15的充放電條件以及對應的調整目標的情況下，儲能系統15最多可放電「30千瓦．小時」至電力迴路13(亦即，第2D圖中，在調整時間區間T5內標示為「+30」的面積)，而儲能系統15最少需要放電「28千瓦．小時」(亦即，第2D圖中，在調整時間區間T5內標示為「+28」的面積)至電力迴路13才能使調整後之負載不大於削峰門檻值PKS02。因此，儲能系統15在調整時間區間T5對電力迴路13進行用電調整之容許的調整電量範圍為+30至+28千瓦．小時。
針對調整時間區間T6，處理單元113根據負載預測曲線L1在調整時間區間T6之預測用電功率、對應的調整目標(包含調整項目「削峰」，對應之調整條件為「0<L<pks」)。如第2D圖所示，負載預測曲線L1在調整時間區間T6之預測用電功率零與削峰門檻值PKS02之間。類似的，若要在調整時間區間T6中對儲能系統15充電，最多可對儲能系統15充電「25千瓦．小時」(亦即，第2D圖中，在調整時間區間T6內標示為「-25」的面積)。若要在調整時間區間T6讓儲能系統15放電，儲能系統15最多可放電「30千瓦．小 時」至電力迴路13(亦即，第2D圖中，在調整時間區間T6內標示為「+30」的面積)。因此，儲能系統15在調整時間區間T6對電力迴路13進行用電調整之容許的調整電量範圍為+30至-25千瓦．小時。
處理單元113決定所有調整時間區間T1~T6的調整電量範圍之後，基於調整時間區間T1~T6的最後一個(亦即，調整時間區間T6)的結束時間點(亦即，時間點t6)的一評估蓄電量範圍及調整時間區間T1~T6各自的調整電量範圍，依據調整時間區間T1~T6所具有的順序(即，從調整時間區間T1至調整時間區間T6)之一倒序(即，從調整時間區間T6至調整時間區間T1)，計算調整時間區間T1~T6各自的起始時間點的一評估蓄電量範圍。需說明者，調整時間區間T1~T6各自具有一起始時間點與一結束時間點。除了該等調整時間區間T1~T6的第一個(亦即，調整時間區間T1)之外，各該調整時間區間的起始時間點為其前一個調整時間區間的結束時間點。舉例而言，調整時間區間T4的起始時間點(亦即，時間點t3)為其前一個調整時間區間(亦即，調整時間區間T3)的結束時間點(亦即，時間點t3)。
如前所述，儲能系統15具有一蓄電量範圍。因此，儲能系統15在任一調整時間區間中的即時蓄電量皆需落於該蓄電量範圍之內。在本實施方式中，儲能系統15的蓄電量範圍為「30~0千瓦．小時」，因此蓄電量範圍之上門檻值為「30千瓦．小時」，且蓄電量範圍的一下門檻值為「0千瓦．小時」。
在本實施方式中，調整時間區間T6的結束時間點t6的評估蓄電量範圍可預先被設定為「30~0千瓦．小時」(在第2B圖中標示為評估蓄電量範圍216)，代表儲能系統15在時間點t6的即時蓄電量可介於「30千瓦．小時」至「0千瓦．小時」之間。
接著，針對調整時間區間T6~T1的每一個，處理單元113根據 儲能系統15在該調整時間區間的結束時間點的評估蓄電量範圍、該調整時間區間的該調整電量範圍、蓄電量範圍的上門檻值及下門檻值，計算出該調整時間區間的該起始時間點的該評估蓄電量範圍。具體而言，針對調整時間區間T6，處理單元113將調整時間區間T6的結束時間點的評估蓄電量範圍「+30~0千瓦．小時」(參第2B圖所示之評估蓄電量範圍216)加上調整時間區間T6的調整電量範圍「+30~-25千瓦．小時」(參第2B圖所示之調整電量範圍206)，再排除超過蓄電量範圍之上門檻值(亦即，大於「30千瓦．小時」)與下門檻值(亦即，小於「0千瓦．小時」)的部分後所得的範圍即為調整時間區間T6的起始時間點(亦即，時間點t5)的評估蓄電量範圍(參第2B圖所示之評估蓄電量範圍215)。這也相當於計算出調整時間區間T5的結束時間點(亦即，時間點t5)的評估蓄電量範圍。
接著，處理單元113採用類似的方式，將調整時間區間T5的結束時間點的評估蓄電量範圍「+30~0千瓦．小時」加上調整時間區間T5的調整電量範圍「+30~+28千瓦．小時」(參第2B圖所示之調整電量範圍205)，再排除超過蓄電量範圍之上門檻值及下門檻值的部分，如此即可計算出調整時間區間T5的起始時間點(亦即，時間點t4)的評估蓄電量範圍「30~28千瓦．小時」(參第2B圖所示之評估蓄電量範圍214)。處理單元113會接著採用雷同的方式，倒序地計算出其餘調整時間區間T4、T3、T2、T1的起始時間點的評估蓄電量範圍。
若處理單元113判斷目前所評估的預設門檻值組合(例如：由候選削峰門檻值PKS02與候選墊基門檻值CBL01所組成的預設門檻值組合)所對應的該等評估蓄電量範圍(亦即，所有調整時間區間T1~T6的評估蓄電量範圍)皆落入儲能系統15的蓄電量範圍，則會選取該預設門檻值組合作為一個候選門檻值組合。換言之，在計算調整時間區間T6~T1的起始時間 點的評估蓄電量範圍的過程，若處理單元113發現任一個調整時間區間的起始時間點不存在落入該蓄電量範圍的評估蓄電量範圍，則排除那一個預設門檻值組合作為候選門檻值組合。
在處理單元113針對每個預設門檻值組合執行上述運作後，即可決定出複數候選門檻值組合。處理單元113所決定出來之各該候選門檻值組合對應至少一候選用電調整方案，代表各該候選門檻值組合具有至少一個確實可行的用電調整方案。處理單元113再從該等候選用電調整方案中決定一目標用電調整方案，使得儲能系統15根據該目標用電調整方案在調整時間區間T1~T6個別地對電力迴路13進行用電調整。
需說明者，以上係以第2B圖及第2D圖所示之具體範例來說明當該等調整條件中包含了調整目標「削峰」及「墊基」時，處理單元113如何從該等預設門檻值組合中決定複數個候選門檻值組合。然而，在某些情況中，該等調整條件除了包含調整目標「削峰」及「墊基」，也可包含調整目標「卸載」。若該等調整條件包含調整目標「削峰」、「墊基」及「卸載」(例如：第2F圖與第2G圖所示的具體範例)，則因調整目標「卸載」與調整目標「削峰」之目標相似(皆是要維持或降低一調整時間區間內之用電功率，使調整後負載L低於一特定值)，故處理單元113可採用雷同的運作來從複數個預設門檻值組合中決定複數個候選門檻值組合。本發明所屬技術領域中具有通常知識者依據上述說明應可理解處理單元113如何處理該等調整條件包含調整目標「削峰」、「墊基」及「卸載」之情況，茲不贅言。
本發明提供兩種方式來決定該目標用電調整方案，處理單元113可擇一辦理。第一種方式係由處理單元113計算出所有候選用電調整方案各自的一調整效益指標，再根據該等調整效益指標從該等候選用電調整方案中決定該目標用電調整方案。舉例而言，上述的調整效益指標可與採用 一候選用電調整方案來對電力迴路13進行用電調整後預期可節省的金額(例如：所能減少的時間電價、所能減少的契約容量費用、所能增加的需量反應的回饋金)以及所衍生的調整費用(例如：儲能系統15的充放次數及充放次數對儲能系統15所造成的折損費用)相關。
第二種方式則是由處理單元113先計算所有候選門檻值組合各自的一門檻值組合指標，根據該等門檻值組合指標從該等門檻值組合中決定一目標門檻值組合，計算該目標門檻值組合所對應的各該候選用電調整方案的一調整效益指標，再根據該等調整效益指標從該目標門檻值組合的該至少一候選用電調整方案中決定該目標用電調整方案。舉例而言，一候選門檻值組合的門檻值組合指標可與該候選門檻值組合的一基本用電調整結果(亦即：使所有調整目標包含調整項目「削峰」的調整時間區間中的用電功率不大於候選削峰門檻值，使所有調整目標包含調整項目「墊基」的調整時間區間中的用電功率皆不小於候選墊基門檻值，使所有調整目標包含調整項目「卸載」的調整時間區間中的用電功率不大於候選卸載門檻值)預期可所節省的金額(例如：所能減少的時間電價、所能減少的契約容量費用、所能增加的需量反應的回饋金)相關。
若採用上述第一種方式，處理單元113係計算出所有候選用電調整方案各自的調整效益指標，再根據該等調整效益指標從該等候選用電調整方案中決定該目標用電調整方案。因此，處理單元113可找出最符合調整效益(例如：節省最多金額、衍生最少調整費用或綜合考量二者)的用電調整方案，也就是可以找到最佳的用電調整方案。若採用上述第二種方式，處理單元113只需計算目標門檻值組合所對應的各該候選用電方案的調整效益指標，不需要計算其他候選門檻值組合所對應的各該候選用電方案的調整效益指標，故較節省運算量與運算時間。
接下來將透過第2E圖來說明處理單元113如何針對一個候選門檻值組合產生對應的至少一候選用電調整方案。在第2E圖所示的具體範例中，處理單元113已針對某一候選門檻值組合計算出調整時間區間T1、T2、...、Tm各自對應的調整電量範圍221、222、...、22m、調整時間區間T1、T2、...、Tm的起始時間點所分別對應的評估蓄電量範圍230、231、232、...，以及調整時間區間Tm的結束時間點所對應的評估蓄電量範圍23m。
接著，處理單元113針對第一個調整時間區間T1的起始時間點決定一個起始蓄電量，並以此起始蓄電量作為調整時間區間T1的起始時間點的評估蓄電量。在某些實施態樣中，處理單元113可從一預設的起始蓄電量範圍中決定該起始蓄電量。之後，處理單元113根據調整時間區間T1的起始蓄電量、調整時間區間T1、T2、...、Tm各自的調整電量範圍以及調整時間區間T1、T2、...、Tm的起始時間點的評估蓄電量範圍來找出對應的候選用電調整方案。簡言之，針對一候選門檻值組合，處理單元113可一或多次地依據調整時間區間T1、T2、...、Tm之順序，對調整時間區間T1、T2、...、Tm個別地執行以下運作：從該候選門檻值組合在該調整時間區間對應的該調整電量範圍中選取一調整電量，使該儲能系統在該調整時間區間的該起始時間點的一評估蓄電量依據該調整電量調整後的一評估蓄電量介於依該順序的下一個調整時間區間的該起始時間點的該評估蓄電量範圍之間。
為便於理解，茲以第2E圖所示的範例來說明。在此具體範例中，處理單元113採用地毯式的搜索方式找出所有的候選用電調整方案。處理單元113從第一個調整時間區間T1的起始時間點所對應的評估蓄電量範圍(亦即，「3~2千瓦．小時」)中挑選出起始蓄電量為「2千瓦．小時」，並以此起始蓄電量作為調整時間區間T1的起始時間點的評估蓄電量。接著，處理單元113從調整時間區間T1所對應的調整電量範圍(亦即，「0~-2千瓦．小時」) 中選取一或多個調整電量，使儲能系統15在調整時間區間T1的起始時間點的評估蓄電量(亦即，「2千瓦．小時」)依據選取出來的調整電量調整後的評估蓄電量落入下一個調整時間區間T2的起始時間點的評估蓄電量範圍(亦即，在「5~3千瓦．小時」範圍內)。如第2E圖所示，調整時間區間T1所對應的調整電量範圍中的調整電量「-2千瓦．小時」及「-1千瓦．小時」能使儲能系統15依其調整後的評估蓄電量「4千瓦．小時」及「3千瓦．小時」落入調整時間區間T2的起始時間點的評估蓄電量範圍。
接著，針對調整時間區間T2，處理單元113也採取雷同的運作方式。針對調整時間區間T2的起始時間點所對應的評估蓄電量「4千瓦．小時」，處理單元113從調整時間區間T2所對應的調整電量範圍(亦即，「0~-1千瓦．小時」)中選取一或多個調整電量，使儲能系統15在調整時間區間T2的起始時間點的評估蓄電量(亦即，「4千瓦．小時」)依據選取出來的調整電量調整後的評估蓄電量落入下一個調整時間區間的起始時間點的評估蓄電量範圍。類似的，針對調整時間區間T2的起始時間點所對應的評估蓄電量「3千瓦．小時」，處理單元113從調整時間區間T2所對應的調整電量範圍(亦即，「0~-1千瓦．小時」)中選取一或多個調整電量，使儲能系統15在調整時間區間T2的起始時間點的評估蓄電量(亦即，「3千瓦．小時」)依據選取出來的調整電量調整後的評估蓄電量介於下一個調整時間區間的起始時間點的評估蓄電量範圍。處理單元113繼續前述運作，直到計算至最後一個調整時間區間Tm的評估蓄電量範圍23m為止。
如前所述，第2E圖係採用地毯式的搜索方式找出所有的候選用電調整方案。因此，處理單元113還會再從第一個調整時間區間T1的起始時間點所對應的評估蓄電量範圍(亦即，「3~2千瓦．小時」)中挑選出其他的數值作為起始蓄電量，再次地進行前述運作，以找出所有的候選用電調整 方案。但應理解，在某些實施態樣中，處理單元113可不採用地毯式的搜索方式，只要能找出候選用電調整方案即可。
在前述的計算過程中，若處理單元113針對某一個起始蓄電量找到一組調整電量，使得每一個調整時間區間對應的調整電量以及其結束時間點的評估蓄電量符合下一個調整時間區間的起始時間點之評估蓄電量範圍，則處理單元113將該等調整時間區間所對應的該等調整電量作為一個候選用電調整方案。
綜上所述，充放電控制裝置11會針對負載預測曲線L1設定複數個調整時間區間(例如：調整時間區間T1~T6)，且調整時間區間T1~T6可彈性地被設定對應的調整目標。在決定目標用電調整方案的過程，充放電控制裝置11考量了所有調整時間區間T1~T6的調整目標，因此所找出來的目標用電調整方案不僅滿足每一個調整時間區間的調整目標，還使儲能設備15有效地達成尖離峰負載移轉與削減尖峰負載，藉此降低用戶之需量費用及電能費用，降低電力公司供電系統之整體尖峰負載，甚至使用戶獲得更多需量反應降載量之回饋金。
本發明之第二實施方式為一種充放電控制方法3，其流程圖係描繪於第3圖。充放電控制方法3適用於一電子計算裝置(例如：第一實施方式之充放電控制裝置11)，該電子計算裝置適可控制一儲能系統，以下將詳述充放電控制方法3之運作流程。
充放電控制方法3包含步驟S301、S303與S305。於步驟S301中，由該電子計算裝置根據一電力迴路之一負載預測曲線決定該負載預測曲線的複數個調整時間區間，其中各該調整時間區間各對應至一調整目標。
在某些實施方式中，各該調整目標可包含以下複數個調整條件的至少其中之一：(a)在對應的該調整時間區間內，使電力迴路之一調整後負載不大於一第一門檻值，以及(b)在對應的該調整時間區間內，使該電力迴路之調整後負載不小於一第二門檻值。各該第一門檻值為一候選削峰門檻值、一候選卸載門檻值及一契約容量其中之一，且各該第二門檻值為數值零、一候選墊基門檻值及該契約容量其中之一。
於步驟S303中，由該電子計算裝置根據該等調整時間區間的該等調整目標及一儲能系統的一充放電條件，決定複數個候選門檻值組合，其中各該候選門檻值組合對應至少一候選用電調整方案。
在某些實施方式中，步驟S303係從複數個預設門檻值組合中決定出該等候選門檻值組合。不同的實施態樣可採用不同種類的門檻值來組成該等預設門檻值組合。在某些實施態樣中，充放電控制方法3可採用一候選削峰門檻值、一候選墊基門檻值及一候選卸載門檻值來組成一預設門檻值組合。於某些實施態樣中，充放電控制方法3則可採用一候選削峰門檻值及一候選墊基門檻值來組成一預設門檻值組合。
接著說明某些實施方式之步驟S303是如何從該等預設門檻值組合中決定出該等候選門檻值組合。具體而言，該等調整時間區間具有一順序，且各該調整時間區間具有一起始時間點與一結束時間點。除了該等調整時間區間中之第一個，各該調整時間區間的該起始時間點為其前一個調整時間區間的該結束時間點。步驟S303可使電子計算裝置針對該等預設門檻值組合的每一個執行以下步驟(a)、步驟(b)及步驟(c)，以從該等預設門檻值組合中決定該等候選門檻值組合。在步驟(a)，由該電子計算裝置針對各 該調整時間區間，根據該負載預測曲線、對應的該調整目標、該充放電條件與該預設門檻值組合，決定該儲能系統在該調整時間區間對該電力迴路進行用電調整的一調整電量範圍。在步驟(b)，由該電子計算裝置基於該等調整時間區間的最後一個的該結束時間點的一評估蓄電量範圍及各該調整時間區間的該調整電量範圍，依據該順序之一倒序，計算各該調整時間區間的該起始時間點的一評估蓄電量範圍。在步驟(c)，當該電子計算裝置判斷該預設門檻值組合所對應的該等評估蓄電量範圍皆介於該儲能系統的一蓄電量範圍之間，選取該預設門檻值組合作為該等候選門檻值組合其中之一。
在某些實施方式中，前段所述之該步驟(b)係由該電子計算裝置針對各該調整時間區間執行以下步驟：根據該儲能系統在該調整時間區間的該結束時間點的該評估蓄電量範圍、該調整電量範圍、該蓄電量範圍的一上門檻值及該蓄電量範圍的一下門檻值，計算出該調整時間區間的該起始時間點的該評估蓄電量範圍。
於步驟S303後，充放電控制方法3執行步驟S305，由該電子計算裝置從該等候選用電調整方案中決定一目標用電調整方案，使得該儲能系統根據該目標用電調整方案在各該調整時間區間對該電力迴路進行用電調整。
需說明者，在某些實施方式中，電子計算裝置可執行第4A圖中繪示的流程4a來實現步驟S305，藉此決定出目標用電調整方案。詳言之，流程4a可包含步驟S405a、步驟S409a與步驟S411a。於步驟S405a中，由該電子計算裝置針對各該候選門檻值組合產生對應的至少一候選用電調整方案。於步驟S409a中，由該電子計算裝置計算各該候選用電調整方案的一調 整效益指標。於步驟S411a中，由該電子計算裝置根據該等調整效益指標從該等候選用電調整方案中決定該目標用電調整方案。
需說明者，在某些實施方式中，電子計算裝置則可執行第4B圖中繪示的流程4b來實現步驟S305，藉此決定出目標用電調整方案。詳言之，流程4b可包含步驟S405b、步驟S407b、步驟S409b、步驟S411b與步驟S413b。於步驟S405b中，由該電子計算裝置計算各該候選門檻值組合的一門檻值組合指標。於步驟S407b中，由該電子計算裝置根據該等門檻值組合指標從該等門檻值組合中決定一目標門檻值組合。於步驟S409b中，由該電子計算裝置針對該目標門檻值組合產生對應的至少一候選用電調整方案。於步驟S411b中，由該電子計算裝置計算該目標門檻值組合所對應的各該至少一候選用電調整方案的一調整效益指標。於步驟S413b中，由該電子計算裝置根據該等調整效益指標從該目標門檻值組合的該至少一候選用電調整方案中決定該目標用電調整方案。
需說明者，在某些實施方式中，充放電控制方法3可使該電子計算裝置執行以下步驟至少一次，以從一候選門檻值組合產生對應的至少一候選用電調整方案：(a)依該順序針對各該調整時間區間執行：從該候選門檻值組合在該調整時間區間對應的該調整電量範圍中選取一調整電量，使該儲能系統在該調整時間區間的該起始時間點的一評估蓄電量依據該調整電量調整後的一評估蓄電量介於依該順序的下一個調整時間區間的該起始時間點的該評估蓄電量範圍之間，其中當該調整時間區間為該等調整時間區間中的第一個時，該調整時間區間的該起始時間點的該評估蓄電量為一起始蓄電量(在某些實施方式中，該電子計算裝置可從一起始蓄電量 範圍中決定該起始蓄電量)；以及(b)將該等調整時間區間所對應的該等調整電量作為該至少一候選用電調整方案其中之一。簡言之，步驟S405a可針對各該候選門檻值組合執行前述步驟以產生對應的至少一候選用電調整方案。類似的，步驟S409b可針對該目標門檻值組合執行前述步驟以產生對應的至少一候選用電調整方案。
除了上述步驟，第二實施方式能執行第一實施方式所描述之充放電控制裝置11之所有運作及步驟，具有同樣之功能，且達到同樣之技術效果。本發明所屬技術領域中具有通常知識者可直接瞭解第二實施方式如何基於上述第一實施方式以執行此等運作及步驟，具有同樣之功能，並達到同樣之技術效果，故不贅述。
綜上所述，本發明所提供之充放電控制技術(包含裝置及方法)會針對負載預測曲線設定複數個調整時間區間，且各該調整時間區間可被彈性地設定對應的調整目標。在決定目標用電調整方案的過程，本發明所提供之充放電控制技術考量了不同調整時間區間的調整目標，因此所找出來的目標用電調整方案不僅滿足每一個調整時間區間的調整目標，還使儲能設備有效地達成尖離峰負載移轉與削減尖峰負載，藉此降低用戶之需量費用及電能費用，降低電力公司供電系統之整體尖峰負載，甚至使用戶獲得更多需量反應降載量之回饋金。
上述實施方式僅用來例舉本發明之部分實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，而非用來限制本發明之保護範疇及範圍。任何本發明所屬技術領域中具有通常知識者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，而本發明之權利保護範圍以申請專利範圍為準。
3‧‧‧充放電控制方法
S301、S303、S305‧‧‧步驟

Claims (18)

  1. 一種充放電控制裝置，包含：一介面，電性連接至一儲能系統；以及一處理單元，電性連接至該介面，且執行以下運作：根據一電力迴路之一負載預測曲線決定該負載預測曲線的複數個調整時間區間，其中各該調整時間區間各對應至一調整目標；根據該等調整目標及該儲能系統的一充放電條件，決定複數個候選門檻值組合，其中各該候選門檻值組合對應至少一候選用電調整方案；以及從該等候選用電調整方案中決定一目標用電調整方案，使得該儲能系統根據該目標用電調整方案在各該調整時間區間對該電力迴路進行用電調整。
  2. 如請求項1所述之充放電控制裝置，其中各該調整目標包含以下複數個調整條件的至少其中之一：在對應的該調整時間區間內，使該電力迴路之一調整後負載不大於一第一門檻值；以及在對應的該調整時間區間內，使該電力迴路之該調整後負載不小於一第二門檻值。
  3. 如請求項2所述之充放電控制裝置，其中各該候選門檻值組合包含一候選削峰門檻值、一候選墊基門檻值及一候選卸載門檻值，各該第一門檻值為該等候選削峰門檻值、該等候選卸載門檻值及一契約容量其中之一，且各該第二門檻值為數值零、該等候選墊基門檻值及該契約容量其中之一。
  4. 如請求項1所述之充放電控制裝置，其中該等調整時間區間具有一順 序，各該調整時間區間具有一起始時間點與一結束時間點，除了該等調整時間區間中之第一個，各該調整時間區間的該起始時間點為其前一個調整時間區間的該結束時間點，且該處理單元還針對複數個預設門檻值組合的每一個執行以下運作，以從該等預設門檻值組合中決定該等候選門檻值組合：針對各該調整時間區間，根據該負載預測曲線、對應的該調整目標、該充放電條件與該預設門檻值組合，決定該儲能系統在該調整時間區間對該電力迴路進行用電調整的一調整電量範圍，基於該等調整時間區間的最後一個的該結束時間點的一評估蓄電量範圍及各該調整時間區間的該調整電量範圍，依據該順序之一倒序，計算各該調整時間區間的該起始時間點的一評估蓄電量範圍，以及當該處理單元判斷該預設門檻值組合所對應的該等評估蓄電量範圍皆落入該儲能系統的一蓄電量範圍，選取該預設門檻值組合作為該等候選門檻值組合其中之一。
  5. 如請求項4所述之充放電控制裝置，其中該處理單元係針對各該調整時間區間執行以下運作，以計算出該調整時間區間的該起始時間點的該評估蓄電量範圍：根據該儲能系統在該調整時間區間的該結束時間點的該評估蓄電量範圍、該調整電量範圍、該蓄電量範圍的一上門檻值及該蓄電量範圍的一下門檻值，計算出該調整時間區間的該起始時間點的該評估蓄電量範圍。
  6. 如請求項4所述之充放電控制裝置，其中該處理單元還針對各該候選門檻值組合執行以下運作至少一次以產生對應的該至少一候選用電調整方案： 依該順序針對各該調整時間區間執行以下運作：從該候選門檻值組合在該調整時間區間對應的該調整電量範圍中選取一調整電量，使該儲能系統在該調整時間區間的該起始時間點的一評估蓄電量依據該調整電量調整後的一評估蓄電量落入依該順序的下一個調整時間區間的該起始時間點的該評估蓄電量範圍，其中當該調整時間區間為該等調整時間區間中的第一個時，該調整時間區間的該起始時間點的該評估蓄電量為一起始蓄電量，以及將該等調整時間區間所對應的該等調整電量作為該至少一候選用電調整方案其中之一。
  7. 如請求項6所述之充放電控制裝置，其中該處理單元還從一起始蓄電量範圍中決定該起始蓄電量。
  8. 如請求項1所述之充放電控制裝置，其中該處理單元係計算各該候選用電調整方案的一調整效益指標，並根據該等調整效益指標從該等候選用電調整方案中決定該目標用電調整方案。
  9. 如請求項1所述之充放電控制裝置，其中該處理單元係計算各該候選門檻值組合的一門檻值組合指標，根據該等門檻值組合指標從該等門檻值組合中決定一目標門檻值組合，計算該目標門檻值組合所對應的各該候選用電調整方案的一調整效益指標，並根據該等調整效益指標從該目標門檻值組合的該至少一候選用電調整方案中決定該目標用電調整方案。
  10. 一種充放電控制方法，適用於一電子計算裝置，該電子計算裝置適可控制一儲能系統，該充放電控制方法包含下列步驟：根據一電力迴路之一負載預測曲線決定該負載預測曲線的複數個調整時間區間，其中各該調整時間區間各對應至一調整目標；根據該等調整目標及該儲能系統的一充放電條件，決定複數個候選 門檻值組合，其中各該候選門檻值組合對應至少一候選用電調整方案；以及從該等候選用電調整方案中決定一目標用電調整方案，使得該儲能系統根據該目標用電調整方案在各該調整時間區間對該電力迴路進行用電調整。
  11. 如請求項10所述之充放電控制方法，其中各該調整目標包含以下複數個調整條件的至少其中之一：在對應的該調整時間區間內，使該電力迴路之一調整後負載不大於一第一門檻值；以及在對應的該調整時間區間內，使該電力迴路之該調整後負載不小於一第二門檻值。
  12. 如請求項11所述之充放電控制方法，其中各該候選門檻值組合包含一候選削峰門檻值、一候選墊基門檻值及一候選卸載門檻值，各該第一門檻值為該等候選削峰門檻值、該等候選卸載門檻值及一契約容量其中之一，且各該第二門檻值為數值零、該等候選墊基門檻值及該契約容量其中之一。
  13. 如請求項10所述之充放電控制方法，其中該等調整時間區間具有一順序，各該調整時間區間具有一起始時間點與一結束時間點，除了該等調整時間區間中之第一個，各該調整時間區間的該起始時間點為其前一個調整時間區間的該結束時間點，且該充放電控制方法還包含以下步驟：針對複數個預設門檻值組合的每一個執行以下步驟，以從該等預設門檻值組合中決定該等候選門檻值組合：針對各該調整時間區間，根據該負載預測曲線、對應的該調整目標、該充放電條件與該預設門檻值組合，決定該儲能系統在該調整時 間區間對該電力迴路進行用電調整的一調整電量範圍；基於該等調整時間區間的最後一個的該結束時間點的一評估蓄電量範圍及各該調整時間區間的該調整電量範圍，依據該順序之一倒序，計算各該調整時間區間的該起始時間點的一評估蓄電量範圍；以及當判斷該預設門檻值組合所對應的該等評估蓄電量範圍皆落入該儲能系統的一蓄電量範圍，選取該預設門檻值組合作為該等候選門檻值組合其中之一。
  14. 如請求項13所述之充放電控制方法，還包含以下步驟：針對各該調整時間區間執行以下步驟，以計算出該調整時間區間的該起始時間點的該評估蓄電量範圍：根據該儲能系統在該調整時間區間的該結束時間點的該評估蓄電量範圍、該調整電量範圍、該蓄電量範圍的一上門檻值及該蓄電量範圍的一下門檻值，計算出該調整時間區間的該起始時間點的該評估蓄電量範圍。
  15. 如請求項13所述之充放電控制方法，還包含以下步驟：針對各該候選門檻值組合執行以下步驟至少一次以產生對應的該至少一候選用電調整方案：依該順序針對各該調整時間區間執行以下步驟：從該候選門檻值組合在該調整時間區間對應的該調整電量範圍中選取一調整電量，使該儲能系統在該調整時間區間的該起始時間點的一評估蓄電量依據該調整電量調整後的一評估蓄電量落入依該順序的下一個調整時間區間的該起始時間點的該評估蓄電量範圍，其中當該調整時間區間為該等調整時間區間中的第一個時，該調整時間區間的該起始時間點的該評估蓄電量為一起始蓄電量；以及 將該等調整時間區間所對應的該等調整電量作為該至少一候選用電調整方案其中之一。
  16. 如請求項15所述之充放電控制方法，還包含以下步驟：從一起始蓄電量範圍中決定該起始蓄電量。
  17. 如請求項10所述之充放電控制方法，其中決定該目標用電調整方案之步驟包含下列步驟：計算各該候選用電調整方案的一調整效益指標；以及根據該等調整效益指標從該等候選用電調整方案中決定該目標用電調整方案。
  18. 如請求項10所述之充放電控制方法，其中決定該目標用電調整方案之步驟包含下列步驟：計算各該候選門檻值組合的一門檻值組合指標；根據該等門檻值組合指標從該等門檻值組合中決定一目標門檻值組合；計算該目標門檻值組合所對應的各該候選用電調整方案的一調整效益指標；以及根據該等調整效益指標從該目標門檻值組合的該至少一候選用電調整方案中決定該目標用電調整方案。
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