TWI650917B - 可隨插即用之救災型再生能源微電網 - Google Patents

Abstract

一種可隨插即用之救災型再生能源微電網，係在災難發生喪失外電時，可針對區域內重要設施，利用結合隨插即用模式之能源作業系統，快速結合既有之再生能源、儲能系統或緊急發電設備，提供緊急應變電源使用，該能源作業系統包括一電力系統運作應用層、一設置於該電力系統運作應用層下之組態管理應用層、一設置於該組態管理應用層下之作業系統層、以及一設置於該作業系統層下之硬體層。藉此，以建立可快速建構、可動態組態、提供有效之救災電力備援，可在發生災難喪失外電時，針對區域內重要設施，可緊急與動態的加入儲能系統，結合既有之再生能源設施，快速組裝成具孤島運轉能力之電力系統，提供僅由再生能源供應之長期緊急應變電源；如果於災後交通運輸可維持情況下，燃料仍能供應不斷，亦可結合緊急發電設備於孤島系統內，供應更多之電力，令災害之損失降到最低。

Description

可隨插即用之救災型再生能源微電網

本發明係有關於一種可隨插即用之救災型再生能源微電網，尤指涉及一種以微電網為基礎，結合隨插即用模式之能源作業系統，特別係指可快速建構、動態組態、提供有效之救災電力備援，能應付喪失外電時之緊急電力需求者。

依據台灣電力公司105年度之天然災害停電統計，整年度遭受颱風侵害所造成之停電用戶數超過6百萬戶，停電電量達2千4百萬度電，使得台灣本島與外島地區蒙受重大損失與傷亡。因此，必須考量在災難發生時，如何確保有足夠之電力提供救災或是重要設施能夠持續運轉 ，實為一個重要議題。 目前在所有微電網之應用上，必須事先規劃與建立完善之電力架構，如太陽能板、柴油發電機、及儲能設備之電力連線以及整合控制系統等。此方式係為防災上之應用，與救災上應用有所不同。所有防災應用之假設皆為災害發生後，現有之基礎建設、發電設備、或供油管路等皆未遭受破壞，且具有良好可運轉環境使之運轉發電。以目前為國內所建置之微電網而言，在此架構下，需預先完善地規劃與建立。也就是說當災難發生時，已具備良好之基礎建設與特定之能源管理系統下，才能有效率的提供重要設施所需電力。不過，事前之防災計畫並無法保證可達到百分之百的成效。 基本上微電網係由能源管理系統（Energy Management System）所管理與控制。一般而言，成熟的能源管理系統大多數是使用在發電、輸電及配電系統上。而近幾年來微電網之能源管理系統也如火如荼的發展、成熟、並且商品化。但是此商品化之微電網能源管理系統皆是針對特定之應用來建置，及對特定之分散式能源設施進行管理與控制。如美國專利US20040051387A1，其電力之管理屬於分散式之電力控制方法。此分散式能源控制方法在此專利中皆為自我獨立，每個電力電子介面並無互連通訊與相互協調控制，因此無法提供快速且有效率之控制與整體調度；美國專利US20160241031A1，此專利屬於針對電力系統特定問題提供一套管理與控制方法，並非利用隨插即用技術；美國專利US20140129040A1，該專利主要是建立一套能源管理系統，此能源管理系統透過所提之發電與負載之預測方法，使得具有最佳化之控制電力潮流，惟其僅局限於電源管理系統，無法達到動態電力控制與管理需求；中華民國專利TWI289242，該專利係透過內建既有之電力配線傳遞訊息的控制模組，作為電器暨電力用品之間互相傳遞訊息的機制，然而此機制應用之對象與工作原理僅為小型電器、電力用品（如：電燈），並無法針對再生能源、儲能系統或緊急發電設備進行快速建構與動態組態；中華民國專利TWM427978，該專利在災難發生喪失外電時，僅能提供逆滲透淨水器及紫外線殺菌燈之用電以克服災難過後普遍缺電而無飲用水之情況，對於區域內重要設施，如醫院、緊急應變中心等，並未能提供緊急應變電源之使用，其發電規模太小，僅能適用於電量需求較小之負載端使用；及中華民國專利TW201433690，此專利如應用在救災時，無法確定救災現場之風場穩定性，因此會造成電力無法穩定且有效的輸出。再者，此專利需具備強力風扇馬達，因此需要額外電力需求。 在災難發生喪失外電時，對於必須持續運轉之關鍵設施，需考量災害可能造成之重大破壞與損害情況、有限的設備與資源、及救災人員對緊急微電網之建置能力。然而，從文獻1～4報導中可知，欲使隨插即用技術應用在微電網電力系統上，其前提是需先發展出一套標準化之介面，使分散式能源設備能夠共同遵守，才能達到隨插即用之目的。 隨著微電網技術之成熟與普及，隨插即用技術在微電網電力系統之應用上，皆為國內外共同發展之目標及未來重要趨勢。但目前具有隨插即用技術之微電網之應用尚停留在初步之概念構想階段，未有實際產品問世。故，ㄧ般習用者係無法符合使用者於實際使用時之所需。

本發明之主要目的係在於，克服習知技藝所遭遇之上述問題並提供一種運用資訊與通信技術（Information and Communication Technology, ICT）整合各式廠家硬體設備，達到隨插即用之目標，並提供各式應用軟體，使再生能源能方便且有效地獨立運轉或併入電網發電，達成智慧整合及能源資源管理目標之可隨插即用之救災型再生能源微電網。 本發明之次要目的係在於，提供一種在發生災難喪失外電時，針對區域內重要設施，如醫院及緊急應變中心等，可緊急加入儲能系統，結合既有之再生能源設施，快速組裝成具孤島運轉能力之電力系統，提供僅由再生能源供應之長期緊急應變電源；如果於災後交通運輸可維持情況下，燃料仍能供應不斷，亦也可結合緊急發電設備，如柴油發電機，於孤島系統內，供應更多電力之可隨插即用之救災型再生能源微電網。 為達以上之目的，本發明係一種可隨插即用之救災型再生能源微電網 ，係在災難發生喪失外電時，可針對區域內重要設施，利用結合隨插即用（Plug & Play, P&P）模式之能源作業系統（Energy Operating System, EOS），快速結合既有之再生能源、儲能系統或緊急發電設備，提供緊急應變電源使用，該能源作業系統包括：一電力系統運作應用層，其包括一跨平台協同作業模組及一微電網控制管理層，該跨平台協同作業模組用以連結遠端之救災型再生能源微電網，進行相互間之電力分享與調度，該微電網控制管理層包括一啟用模組、一運轉調度模組、一停止模組及一停機模組，用以針對在微電網內所連結之再生能源、儲能系統或緊急發電設備，以及負載，進行啟用、運轉調度、停止與停機；一組態管理應用層，係設置於該電力系統運作應用層下，其包括一隨插即用設備管理層及一設備驅動程式模組，係提供系統可動態組合不同之設備與廠家，於發生災難喪失外電時，能夠經由具一般水電工程及電腦使用經驗之人員對現場設備進行動態建構，快速建置微電網，以供救災使用；一作業系統層，係設置於該組態管理應用層下，提供該電力系統運作應用層與該組態管理應用層之執行環境；以及一硬體層，係設置於該作業系統層下，提供該電力系統運作應用層之對外介面與執行該電力系統運作應用層、該組態管理應用層與該作業系統層之硬體環境。 於本發明上述實施例中，該硬體層係為硬體平台與設備介面實體層，係由一般電腦、工業電腦、嵌入式電腦、或控制器所組成。 於本發明上述實施例中，該硬體層包括一溝通模組、及一連接該溝通模組之記憶體模組，該溝通模組提供該電力系統運作應用層之對外介面，連結再生能源、儲能系統或緊急發電設備。 於本發明上述實施例中，該溝通模組係為RS-485或網路介面。 於本發明上述實施例中，該作業系統層係為即時作業系統層，提供系統之即時運作平台，主要管理電腦之硬體與軟體資源電腦程式，同時處理包括管理與配置記憶體模組、決定系統資源供需之優先次序、控制輸入與輸出裝置、操作網路與管理檔案系統，並且提供上層之電力系統運作應用層與組態管理應用層之應用程式的使用、及連結下層硬體層之電腦硬體與各項再生能源設備。 於本發明上述實施例中，該設備驅動程式模組係針對不同之設備廠家建立特定的設備驅動程式，以對設備提供連結、控制、與讀取設備資訊，作為該隨插即用設備管理層應用存取設備之介面。 於本發明上述實施例中，該隨插即用設備管理層包括一新增設備鑑別模組、一現有設備定期監控模組、及一設備移除模組。 於本發明上述實施例中，該新增設備鑑別模組係在新增之再生能源、儲能系統、或緊急發電設備連結到系統時，用以主動偵測與鑑別該項設備，提供該設備之驅動程式與通訊協定，並交由上層電力系統運作應用層進行控制。 於本發明上述實施例中，該現有設備定期監控模組係能即時發現設備因意外拔除或是不明原因造成斷線，以提供系統對該救災型再生能源微電網做最佳之控制調度，或是對人員與設備之安全保護。 於本發明上述實施例中，該設備移除模組係用以在系統中永久移除選定之設備。 於本發明上述實施例中，該啟用模組係為該救災型再生能源微電網全黑啟動功能，將採用該儲能系統作為全黑啟動之主要供電電源，此主要供電電源具有調壓調頻能力，並具有充足發電容量，能夠承受開啟其他關鍵設備之負載或損耗，而該再生能源或該緊急發電設備將以該儲能系統作為電壓及頻率參考源進行併接。 於本發明上述實施例中，該運轉調度模組係在完成啟用後，採分散式能源控制方式進行發電及負載預測、系統狀態評估、最佳化設備排程、電壓/頻率控制、及實/虛功率控制，以維持長期之電能供需平衡。 於本發明上述實施例中，該停止模組係讓該儲能系統、該再生能源、或該緊急發電設備暫時脫離微電網，該儲能系統、該再生能源、或該緊急發電設備處於熱待機狀態，可隨時再併入微電網。 於本發明上述實施例中，該停機模組係在關閉整個微電網時所進行之作業，另在設備故障、檢修、保養、或是設備移除時，也可進行單一設備停機動作。

鑑於事前之防災計畫並無法保證可達到百方之百的成效，在重大災害破壞原防災計畫之第一道防線時，或是在未具有第一道防線時，本發明所提出之可隨插即用（Plug & Play, P&P）之救災型再生能源微電網即可發揮功效，具有可快速建構、可動態組態、及解決原規劃之防災計畫不足之處，提供有效之緊急電力。 以下說明本發明所提出之結合隨插即用模式之能源作業系統（Energy Operating System, EOS）之架構。請參閱『第１圖～第５圖』所示，係分別為本發明之能源作業系統架構示意圖、本發明新增設備鑑別模組之作業流程示意圖、本發明現有設備定期監控模組之作業流程示意圖、本發明設備移除模組之作業流程示意圖、及本發明可隨插即用之救災型再生能源微電網試驗平台示意圖。如圖所示：本發明係一種可隨插即用之救災型再生能源微電網，係利用具有能源管理能力之能源作業系統與隨插即用技術，使能源作業系統具有可支援隨插即用式之再生能源設備與電源管理功能，達成迅速組裝微電網電力系統，使之能長期提供區域內重要設施所需之緊急電源使用。 本發明所提結合隨插即用模式之能源作業系統１００主要係提供在具有不同之現場設備環境下能夠協同工作，建立一個安全、可靠、可負擔及可持續之電能作業環境。如第１圖所示，系統建構係由一硬體層１、一作業系統層２、一組態管理應用層３、以及一電力系統運作應用層４所組成。 上述所提硬體層１係設置於該作業系統層２下，提供該電力系統運作應用層４之對外介面與執行該電力系統運作應用層４、該組態管理應用層３與該作業系統層２之硬體環境。該硬體層１係為硬體平台與設備介面實體層，係由一般電腦、工業電腦、嵌入式電腦、或控制器所組成，包括有一溝通模組１１，如RS-485或網路等介面、及一連接該溝通模組１１之記憶體模組１２，該溝通模組１１提供該電力系統運作應用層４之對外介面，連結再生能源、儲能系統或緊急發電設備。 該作業系統層２係設置於該組態管理應用層３下，提供該電力系統運作應用層４與該組態管理應用層３之執行環境。該作業系統層２係為即時作業系統層，提供系統之即時運作平台，主要管理電腦之硬體與軟體資源電腦程式，同時也需處理包括管理與配置記憶體模組、決定系統資源供需之優先次序、控制輸入與輸出裝置、操作網路與管理檔案系統等。另外，也提供上層之電力系統運作應用層４與組態管理應用層３之應用程式的使用、及連結下層硬體層１之電腦硬體與各項再生能源設備功能。 該組態管理應用層３係設置於該電力系統運作應用層４下，其包括一隨插即用設備管理層３１及一設備驅動程式模組３２，係提供系統可動態組合不同之設備與廠家，於災難發生時，能夠經由具一般水電工程及電腦使用經驗之人員對現場設備進行動態建構，快速完成微電網建置，以提供救災使用。 該電力系統運作應用層４包括一跨平台協同作業模組４１及一微電網控制管理層４２，該跨平台協同作業模組４１用以連結遠端之救災型再生能源微電網，進行相互間之電力分享與調度，達到能源聯網（Internet of Energy, IOE）之功能，該微電網控制管理層４２係用以針對在微電網內所連結之發電設備（再生能源、儲能系統或緊急發電設備）以及負載，進行啟用、運轉調度、停止與停機。 簡而言之，該能源作業系統１００可讓再生能源、儲能系統、或緊急發電設備，被快速偵測/載入，並透過即時作業系統層，讓裝置相互協同作業（啟用/運轉調度/停止/停機），使救災型再生能源微電網可自主式運轉。 如上所述，在能源作業系統１００架構下，隨插即用設備管理層３１與設備驅動程式模組３２主要是提供系統可動態組合不同之設備與廠家，於發生災難喪失外電時，能夠經由具一般水電工程及電腦使用經驗之人員對現場設備進行動態建構，快速建置微電網，以供救災使用。 由於不同之設備廠家其設備之組態與通訊協定各不相同，因此必須通過該設備驅動程式模組３２針對不同之設備廠家建立特定的設備驅動程式，藉以對設備提供連結、控制、與讀取設備資訊之能力，作為該隨插即用設備管理層３１應用存取設備之介面。 而該隨插即用設備管理層３１其功能之設計主要由三個作業（Task）所組成，包括一新增設備鑑別模組３１１、一現有設備定期監控模組３１２、及一設備移除模組３１３。 該新增設備鑑別模組３１１主要係在於新增之再生能源、儲能系統、或緊急發電設備連結到系統時，能夠主動偵測與鑑別該項設備，提供該設備之驅動程式與通訊協定，並交由上層電力系統運作應用層４進行控制。此作業流程如第２圖所示，其步驟首先如步驟S10，新增設備鑑別作業主要是在系統開機時或是系統運轉後，接著進行步驟S11，定期性地掃描各項新增設備，該項設備如果是由合作廠商所提供，該合作廠商在互相協議之通訊協定架構下，能提供讓能源作業系統自動化鑑別該項設備之功能。如設備並未互相協議通訊協定，則由系統以精靈方式進行引導與設備確認。在鑑別出該設備後，進行步驟S12與S13，系統將透過本機光碟或是可即時更新之雲端資料庫下載設備之驅動程式，將該設備連結進來。接著進行步驟S14之預載判斷步驟，在載入驅動程式後，進行步驟S15設備連線測試，以確保設備連線正確性。設備連線測試包括設備通訊測試及設備輸出電力（或負載）狀態之確認，並由步驟S16進行判斷，在驅動程式載入並通訊測試成功後進入步驟S17，代表可對此設備進行控制，因此系統將進行設備註冊，並提供給微電網控制管理層使用。而若在步驟S14之判斷步驟中，無法成功下載驅動程式便進行步驟S18提出警報，或在步驟S16之判斷步驟中，設備連線測試失敗便重回步驟S13；上述無法成功下載驅動程式或設備連線測試失敗，皆表示系統無法新增該項設備。 該現有設備定期監控模組３１２主要係在於能夠即時發現設備因意外拔除或是不明原因造成斷線，以提供系統對救災型再生能源微電網做最佳之控制調度，或是對人員與設備之安全保護。此作業流程如第３圖所示，其步驟首先如步驟S20與S21，透過系統定期性的對該項設備進行連線測試，包含通訊測試及設備電力輸出（或負載）狀態確認。接著進行步驟S22、S23與S24之連線判斷步驟，如連續達3次以上測試失敗，則進入步驟S25視為該項設備離線，提出警報並回報微電網控制管理層，以採取適當之控制反應。而若在步驟S24之判斷步驟中，當離線設備再次連線測試成功後，則判斷為設備復線。設備復線後需進行步驟S26再次進行設備確認程序，確保使用驅動程式之正確性。如設備確認無誤進行步驟S27，系統進行設備復歸並再次整合於救災型再生能源微電網內。 該設備移除模組３１３主要係在於系統中永久移除該項設備。此作業流程如第４圖所示，其步驟首先如步驟S30與S31，設備移除首先必須取得上層微電網控制管理層之評估與確認。透過微電網控制管理層同意主要是在於評估設備之移除是否會影響目前微電網之平衡與調度，並預先將設備停機及做相關之電力平衡控制。接著於步驟S32判斷是否同意移除，在取得微電網控制管理層確認同意後，進行步驟S33，隨插即用設備管理層則停止該項設備之存取，該項設備完全停止存取後則可以進行步驟S34，刪除該項設備之驅動程式。最後如步驟S35，再於系統進行設備註銷動作，若該項設備需再次使用，則需再次透過新增設備鑑別模組３１１之作業流程進行驅動程式之載入與系統註冊。而若在步驟S32之判斷步驟中，微電網控制管理層不同意移除，便進行步驟S36，無法移除該項設備。 本發明所提能源作業系統１００之微電網控制管理層４２及跨平台協同作業模組４１將執行相關之電力控制，而該微電網控制管理層４２更包括一啟用模組４２１、一運轉調度模組４２２、一停止模組４２３及一停機模組４２４，功能如下： 該啟用模組４２１係為微電網全黑啟動功能，將採用儲能系統（電池）作為全黑啟動之主要供電電源，此主要供電電源具有調壓調頻能力，並具有充足之發電容量，能夠承受開啟其他關鍵設備之負載或損耗。再生能源設施（如光電站）或緊急發電設備（如柴油發電機）將以該儲能系統作為電壓及頻率參考源進行併接。啟用程序為：a.隔離微電網負載、b.開啟儲能系統、c.開啟能源作業系統、d.開啟再生能源設施、e.（視需要）開啟緊急發電設備、及f.加入負載。 在完成啟用後，該運轉調度模組４２２為了滿足長期之電能供需平衡 ，主要採分散式能源控制方式，功能包括：發電及負載預測、系統狀態評估、最佳化設備排程、電壓/頻率控制、及實/虛功率控制等。 該停止模組４２３係讓儲能系統、再生能源、或緊急發電設備暫時脫離微電網，該儲能系統、該再生能源、或該緊急發電設備處於熱待機狀態，可隨時再併入微電網。 該停機模組４２４係在關閉整個微電網時所進行之作業，另在設備故障、檢修、保養、或是設備移除時，也可進行單一設備停機動作。關閉微電網主要之程序為：a.關閉緊急發電設備（如有開啟）、b.關閉再生能源設施、c.微電網負載脫離、d.關閉能源作業系統、及e.關閉儲能系統。 該跨平台協同作業模組４１主要係能夠連結遠端之救災型再生能源微電網，進行相互之間之電力分享與調度。在單一個能源作業系統所控制之區域內（如醫院或緊急應變中心），電力的供應可結合外部遠端之再生能源，例如外圍之太陽能光電站（如丘陵及埤塘等），利用既有鏈結之電力線與遠端再生能源之能源作業系統，相互調度與協同作業，以支援緊要區域內電源需求。 當運用在災害發生時，考量台灣各地方機關救災與維持重要設施運轉之用電需求，及台灣目前為因應新能源政策正積極與大規模的建設各項綠能與再生能源，本發明目的係以災難發生喪失外電時，提出以微電網為基礎，針對區域內重要設施，如醫院Ａ、及緊急應變中心Ｂ等，利用結合隨插即用模式之能源作業系統１００，可緊急與動態的加入儲能系統Ｃ（電池）形成一可移動設備Ｄ，通過電力線Ｇ與資訊線Ｈ，快速結合目前政府建設之既有再生能源Ｅ（如太陽能光電站），快速組裝成具孤島運轉能力之電力系統，提供僅由再生能源供應之長期緊急應變電源使用。如果於災後交通運輸可維持情況下，燃料仍能供應不斷，本發明也可結合緊急發電設備Ｆ（如柴油發電機）於孤島系統內，供應更多之電力，期望讓災害之損失能夠降到最低。實際硬體架構簡化如第５圖所示。 本發明所提結合隨插即用模式之能源作業系統除了在救災之應用外，對再生能源系統，尤其是太陽能光電站之建置也將提供自動化隨插即用功能，減少建置微電網之大量專業人力需求。 藉此，本發明運用資訊與通信技術（Information and Communication Technology, ICT）整合各式廠家硬體設備，達到隨插即用之目標，並提供各式應用軟體，使再生能源能方便且有效地獨立運轉或併入電網發電，達成智慧整合及能源資源管理目標。 本發明所提可隨插即用之救災型再生能源微電網之技術係利用所發展之能源作業系統結合隨插即用模式，以建立可快速建構、可動態組態、提供有效之救災電力備援。本發明所帶來之成效為： 1. 可利用最少人力（一般水電工程及電腦使用經驗之人員）快速建置微電網，提供長期之緊急應變電源。 2. 具再生能源、儲能系統、與緊急發電設備整合能力。 3. 使業界相關廠商成為能源作業系統伙伴，協同發展硬體設備之驅動及調控介面，擴大市場之應用與促進產業標準之建立。 綜上所述，本發明係一種可隨插即用之救災型再生能源微電網，可有效改善習用之種種缺點，係利用結合隨插即用（Plug & Play, P&P）模式之能源作業系統（Energy Operating System, EOS），以建立可快速建構、可動態組態、提供有效之救災電力備援，可在發生災難喪失外電時，針對區域內重要設施，可緊急與動態的加入儲能系統，結合既有之再生能源設施，快速組裝成具孤島運轉能力之電力系統，提供僅由再生能源供應之長期緊急應變電源；如果於災後交通運輸可維持情況下，燃料仍能供應不斷，本發明也可結合緊急發電設備於孤島系統內，供應更多之電力，令災害之損失降到最低，進而使本發明之産生能更進步、更實用、更符合使用者之所須，確已符合發明專利申請之要件，爰依法提出專利申請。 惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍；故，凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

１００‧‧‧能源作業系統

１‧‧‧硬體層

１１‧‧‧溝通模組

１２‧‧‧記憶體模組

２‧‧‧作業系統層

３‧‧‧組態管理應用層

３１‧‧‧隨插即用設備管理層

３１１‧‧‧新增設備鑑別模組

３１２‧‧‧現有設備定期監控模組

３１３‧‧‧設備移除模組

３２‧‧‧設備驅動程式模組

４‧‧‧電力系統運作應用層

４１‧‧‧跨平台協同作業模組

４２‧‧‧微電網控制管理層

４２１‧‧‧啟用模組

４２２‧‧‧運轉調度模組

４２３‧‧‧停止模組

４２４‧‧‧停機模組

Ａ‧‧‧醫院

Ｂ‧‧‧緊急應變中心

Ｃ‧‧‧儲能系統

Ｄ‧‧‧可移動設備

Ｅ‧‧‧再生能源

Ｆ‧‧‧緊急發電設備

Ｇ‧‧‧電力線

Ｈ‧‧‧資訊線

S10～S18‧‧‧步驟

S20～S27‧‧‧步驟

S30～S36‧‧‧步驟

第１圖，係本發明之能源作業系統架構示意圖。 第２圖，係本發明新增設備鑑別模組之作業流程示意圖。 第３圖，係本發明現有設備定期監控模組之作業流程示意圖。 第４圖，係本發明設備移除模組之作業流程示意圖。 第５圖，係本發明可隨插即用之救災型再生能源微電網試驗平台示 意圖。

Claims (14)

1. 一種可隨插即用之救災型再生能源微電網，係在災難發生喪失外 電時，可針對區域內重要設施，利用結合隨插即用（Plug & Play, P&P）模式之能源作業系統（Energy Operating System, EOS），快速結合既有之再生能源、儲能系統或緊急發電設備，提供緊急應變電源使用，該能源作業系統包括： 一電力系統運作應用層，其包括一跨平台協同作業模組及一微電網控制管理層，該跨平台協同作業模組用以連結遠端之救災型再生能源微電網，進行相互間之電力分享與調度，該微電網控制管理層包括一啟用模組、一運轉調度模組、一停止模組及一停機模組，用以針對在微電網內所連結之再生能源、儲能系統或緊急發電設備，以及負載，進行啟用、運轉調度、停止與停機； 一組態管理應用層，係設置於該電力系統運作應用層下，其包括一隨插即用設備管理層及一設備驅動程式模組，係提供系統可動態組合不同之設備與廠家，於發生災難喪失外電時，能夠經由具一般水電工程及電腦使用經驗之人員對現場設備進行動態建構，快速建置微電網，以供救災使用； 一作業系統層，係設置於該組態管理應用層下，提供該電力系統運作應用層與該組態管理應用層之執行環境；以及 一硬體層，係設置於該作業系統層下，提供該電力系統運作應用層之對外介面與執行該電力系統運作應用層、該組態管理應用層與該作業系統層之硬體環境。
2. 依申請專利範圍第１項所述之可隨插即用之救災型再生能源微電 網，其中，該硬體層係為硬體平台與設備介面實體層，係由一般電腦、工業電腦、嵌入式電腦、或控制器所組成。
3. 依申請專利範圍第１項所述之可隨插即用之救災型再生能源微電 網，其中，該硬體層包括一溝通模組、及一連接該溝通模組之記憶體模組，該溝通模組提供該電力系統運作應用層之對外介面，連結再生能源、儲能系統或緊急發電設備。
4. 依申請專利範圍第３項所述之可隨插即用之救災型再生能源微電 網，其中，該溝通模組係為RS-485或網路介面。
5. 依申請專利範圍第１項所述之可隨插即用之救災型再生能源微電 網，其中，該作業系統層係為即時作業系統層，提供系統之即時運作平台，主要管理電腦之硬體與軟體資源電腦程式，同時處理包括管理與配置記憶體模組、決定系統資源供需之優先次序、控制輸入與輸出裝置、操作網路與管理檔案系統，並且提供上層之電力系統運作應用層與組態管理應用層之應用程式的使用、及連結下層硬體層之電腦硬體與各項再生能源設備。
6. 依申請專利範圍第１項所述之可隨插即用之救災型再生能源微電 網，其中，該設備驅動程式模組係針對不同之設備廠家建立特定的設備驅動程式，以對設備提供連結、控制、與讀取設備資訊，作為該隨插即用設備管理層應用存取設備之介面。
7. 依申請專利範圍第１項所述之可隨插即用之救災型再生能源微電 網，其中，該隨插即用設備管理層包括一新增設備鑑別模組、一現有設備定期監控模組、及一設備移除模組。
8. 依申請專利範圍第７項所述之可隨插即用之救災型再生能源微電 網，其中，該新增設備鑑別模組係在新增之再生能源、儲能系統、或緊急發電設備連結到系統時，用以主動偵測與鑑別該項設備，提供該設備之驅動程式與通訊協定，並交由上層電力系統運作應用層進行控制。
9. 依申請專利範圍第７項所述之可隨插即用之救災型再生能源微電 網，其中，該現有設備定期監控模組係能即時發現設備因意外拔除或是不明原因造成斷線，以提供系統對該救災型再生能源微電網做最佳之控制調度，或是對人員與設備之安全保護。
10. 依申請專利範圍第７項所述之可隨插即用之救災型再生能源微 電網，其中，該設備移除模組係用以在系統中永久移除選定之設備。
11. 依申請專利範圍第１項所述之可隨插即用之救災型再生能源微 電網，其中，該啟用模組係為該救災型再生能源微電網全黑啟動功能，將採用該儲能系統作為全黑啟動之主要供電電源，此主要供電電源具有調壓調頻能力，並具有充足發電容量，能夠承受開啟其他關鍵設備之負載或損耗，而該再生能源或該緊急發電設備將以該儲能系統作為電壓及頻率參考源進行併接。
12. 依申請專利範圍第１項所述之可隨插即用之救災型再生能源微 電網，其中，該運轉調度模組係在完成啟用後，採分散式能源控制方式進行發電及負載預測、系統狀態評估、最佳化設備排程、電壓/頻率控制、及實/虛功率控制，以維持長期之電能供需平衡。
13. 依申請專利範圍第１項所述之可隨插即用之救災型再生能源微 電網，其中，該停止模組係讓該儲能系統、該再生能源、或該緊急發電設備暫時脫離微電網，該儲能系統、該再生能源、或該緊急發電設備處於熱待機狀態，可隨時再併入微電網。
14. 依申請專利範圍第１項所述之可隨插即用之救災型再生能源微 電網，其中，該停機模組係在關閉整個微電網時所進行之作業，另在設備故障、檢修、保養、或是設備移除時，也可進行單一設備停機動作。