TWM622940U - 因應時間電價管理策略系統 - Google Patents

Abstract

本創作提供一種因應時間電價管理策略系統，包含儲能設備、儲存模組、電力資料運算模組、電力控制開關以及通訊連接埠。儲能設備儲存電能。儲存模組儲存重工業端的供電資訊、負載資訊以及儲能資訊。電力資料運算模組電性連接儲存模組。電力控制開關電性連接儲能設備、供電設備以及負載設備。通訊連接埠電性連接電力控制開關及電力資料運算模組，傳輸及接收重工業端的儲能設備、供電設備及負載設備的供電資訊、負載資訊以及儲能資訊，其中電力資料運算模組計算供電設備的電力線路容量，並根據電力線路容量、供電資訊、負載資訊以及儲能資訊產生電力營運策略，使儲能設備供電到負載設備，或者使供電設備供電至儲能設備及負載設備。

Description

因應時間電價管理策略系統

本創作係有關於一種電價管理策略系統，特別是有關於一種因應時間電價管理策略系統。

重工業為提供物質技術基礎的主要生產工業，包括有鋼鐵工業、冶金工業、金屬材料工業、造紙業等。然而，不論何種重工業，基本上都是在24小時運作的情況下，對於用電量的需求都超過一般行業。

現今政府提倡節能減碳與制令目標，故為了制定用電大戶在用電需求上包含有10％的電力為綠能電力的來源，因此，重工業若在投入綠能設備發電的情況下不僅可獲得部分的補助外，對於國際提倡綠色企業形象亦可加分效益。

然而，綠能設備除了在採購價格上較為昂貴，對於重工業而言，在24小時都需要電力公司持續提供電力的情況下，即使在離峰用電時間，重工業的用電需求量和尖峰時段的用電需求量並無明顯減少的情況下，採購的綠能設備並無法找到適當的時間進行電力的儲備，因而使得綠能電力的發展無法有效推廣到重工業上。

據此，如何提供一種因應時間電價管理策略系統已成為目前急需研究的課題。

鑑於上述問題，本創作提供一種因應時間電價管理策略系統，包含一儲能設備、一儲存模組、一電力資料運算模組、一電力控制開關以及一通訊連接埠。儲能設備儲存電能。儲存模組儲存重工業端的統計供電資訊、統計負載資訊以及統計儲能資訊。電力資料運算模組電性連接儲存模組。電力控制開關電性連接儲能設備、一供電設備以及至少一負載設備。通訊連接埠電性連接電力控制開關及電力資料運算模組，以有線或無線即時傳輸及接收重工業端的儲能設備、供電設備及至少一負載設備的統計供電資訊、統計負載資訊以及統計儲能資訊至電力資料運算模組。且由電力資料運算模組儲存於儲存模組中，其中電力資料進一步運算模組計算供電設備的電力線路容量，並根據電力線路容量、統計供電資訊、統計負載資訊以及統計儲能資訊產生重工業端之電力營運策略，使儲能設備根據電力營運策略供電到至少一負載設備，或者使供電設備根據電力營運策略供電至儲能設備及至少一負載設備。

承上所述，本創作因應時間電價管理策略系統透過在兼顧使用綠能設備的情況下產生電力營運策略，設定在不同的用電時段，以及設定在不同的供電設備狀態，針對負載設備以及儲能設備進行綠能電力的供電及充電的調配，以獲取時間電價的利益以及電力的補充，並可在供電設備電力不足或中斷時，透過儲能設備持續提供電力供給重工業的負載設備，因而可避免重工業用戶因電力不足、使得用電量超出約定容量而需增加代金費用的問題。

請參閱圖1，其係為本創作因應時間電價管理策略系統的方塊示意圖。因應時間電價管理策略系統1包含一儲存模組11、一儲能設備12、一電力控制開關13、一通訊連接埠14以及一電力資料運算模組15。儲能設備12用於儲存電能。儲存模組11儲存重工業端的統計供電資訊、統計負載資訊以及統計儲能資訊。電力資料運算模組15電性連接儲存模組11。電力控制開關13電性連接儲能設備12、供電設備E以及至少一負載設備L。通訊連接埠14電性連接電力控制開關13及電力資料運算模組15，以有線或無線即時傳輸及接收重工業端的儲能設備12、供電設備E及至少一負載設備L的統計供電資訊統計負載資訊以及統計儲能資訊至電力資料運算模組15，且由電力資料運算模組15儲存於儲存模組11中，其中電力資料運算模組15進一步計算供電設備E的電力線路容量，並根據電力線路容量、統計供電資訊、統計負載資訊以及統計儲能資訊產生重工業端之電力營運策略，使儲能設備12根據電力營運策略供電到至少一負載設備L，或者使供電設備E根據電力營運策略供電到儲能設備12及至少一負載設備L。

承上所述，儲能設備12、電力控制開關13、通訊連接埠14、供電設備E及至少一負載設備L設置於重工業端，儲存模組11及電力資料運算模組15設置於電力管理中心端，重工業端與電力管理中心端之間係透過通訊連接埠14傳輸控制訊號。供電設備E透過電力控制開關13供電到至少一負載設備L以及儲能設備12。

於本創作之一實施例中，儲能設備12係為綠能設備，包含一太陽光電逆變器。

於本創作之一實施例中，供電設備E係為一市電設備。

於本創作之一實施例中，電力控制開關13係為一電源自動切換開關(Automatic Transfer Switch; ATS)。

請參閱圖2，其係為本創作因應時間電價管理策略系統的另一方塊示意圖。因應時間電價管理策略系統1更包含電壓電流計算模組16，電性連接儲能設備12、至少一負載設備L以及供電設備E，且電壓電流計算模組16計算及產生供電設備E、儲能設備12及至少一負載設備L的即時供電資訊、即時負載資訊以及即時儲能資訊，而即時負載資訊包含重工業端至少一負載設備L的一瞬間用電量。

此外，電壓電流計算模組16根據供電設備E的電力單線圖以及設備容量進一步計算供電設備E的電力線路容量，並透過通訊連接埠14傳送到電力資料運算模組15。電力線路容量係表示供電設備E透過電力線路可傳送到重工業端的電力最大容量。

承上所述，統計供電資訊包含重工業端的用電經常契約容量，用電經常契約容量作為重工業端與電力管理中心端之間所約定的用電上限容量。此外，重工業端預設的用電經常契約容量係根據統計供電資訊、統計負載資訊以及統計儲能資訊設定。

承上所述，當用電經常契約容量已經達到電力線路容量的上限時，表示硬體設施上的電力線路已無法擴充，電壓電流計算模組透過通訊連接埠傳送電力線路建構訊號到電力管理中心端，電力管理中心端在收到該訊號後則可進一步評估重工業端是否需要增加電力線路。

請參閱圖3，其係為本創作電力營運策略的電力調配示意圖。統計供電資訊包含一季以及非夏季的尖峰時段的尖峰用電價格資訊以及尖峰用電契約容量、半尖峰時段的半尖峰用電價格資訊以及半尖峰用電契約容量、離峰時段的離峰用電價格資訊以及離峰用電契約容量。

當用電經常契約容量未達到電力線路容量時，電壓電流計算模組16透過通訊連接埠14產生用電契約容量提升訊號到電力管理中心端，使電力管理中心端根據電力線路容量、即時供電資訊、即時負載資訊以及即時儲能資訊提升用電經常契約容量。進一步而言，本創作在電力線路容量可負荷的情況下，透過電力管理中心端提升重工業端在離峰時段的用電經常契約容量，作為電力調配的策略。

如圖3所示，於本創作之一實施例中，當用電量在離峰時段(00:00~07:30)，至少一負載設備L的瞬間用電量L1未超過離峰用電經常契約容量Q1時，電力資料運算模組15根據離峰用電價格資訊產生電力營運策略，由供電設備E供電到儲能設備12。進一步而言，由於離峰時段的電力價格相較於尖峰時段的電力價格較低，因此，在供電設備E尚有多餘的電力供應空間時，重工業端可在離峰時段進一步針對儲能設備12進行儲能的動作，以節省電力費用的支出。有關尖峰時段、半尖峰時段以及離峰時段的電力價格可參考電力公司所訂定的三段式時間電價表。

如圖3所示，於本創作之一實施例中，當用電量在尖峰時段(10:00~17:00)，至少一負載設備L的瞬間用電量L3超過尖峰用電經常契約容量Q3時，電力資料運算模組15根據尖峰用電價格資訊產生電力營運策略，由儲能設備12供電到至少一負載設備L。進一步而言，由於尖峰時段的電力價格相較於離峰時段的電力價格較高，因此，在供電設備E沒有多餘的電力供應到負載設備L時，重工業端可透過將儲能設備12在離峰時段所儲備的電能供應到負載設備L上，以節省電力費用的支出。

如圖3所示，於本創作之一實施例中，當用電量在半尖峰時段(07:30~10:00、17:00~00:00)，至少一負載設備L的瞬間用電量L2、L4超過半尖峰用電經常契約容量Q2、Q4時，電力資料運算模組15根據半尖峰用電價格資訊產生電力營運策略，由儲能設備12供電到至少一負載設備L。進一步而言，由於半尖峰時段的電力價格相較於離峰時段的電力價格較高，因此，在供電設備E沒有多餘的電力供應到負載設備L時，重工業端可透過將儲能設備12在離峰時段所儲備的電能供應到負載設備L上，以節省電力費用的支出。

如圖3所示，於本創作之一實施例中，當用電量在半尖峰時段(07:30~10:00、17:00~00:00)，至少一負載設備L的瞬間用電量L2、L4未超過半尖峰用電經常契約容量Q2、Q4時，電力資料運算模組15根據半尖峰用電價格資訊產生電力營運策略，由供電設備E供電到儲能設備12。進一步而言，由於半尖峰時段的電力價格相較於尖峰時段的電力價格較低，因此，在供電設備E尚有多餘的電力供應空間時，重工業端可在半尖峰時段進一步針對儲能設備12進行儲能的動作，以節省電力費用的支出。

承上所述，在上述各個實施例中，當用電量在離峰時段(00:00~07:30)時，供電設備E可供電到儲能設備12的供電量A1相當於圖示中離峰用電經常契約容量Q1超過瞬間用電量L1的面積大小。當用電量在尖峰時段(10:00~17:00)時，儲能設備12需要供電到負載設備L的供電量A3相當於圖示中瞬間用電量L3超過尖峰用電經常契約容量Q3的面積大小。當用電量在半尖峰時段(07:30~10:00、17:00~00:00)時，儲能設備12需要供電到負載設備L的供電量A22、A3相當於圖示中瞬間用電量L2、L4超過半尖峰用電經常契約容量Q2、Q4的面積大小，以及供電設備E可供電到儲能設備12的供電量A21、A41相當於圖示中半尖峰用電經常契約容量Q2、Q4超過瞬間用電量L2、L4的面積大小。因此，在離峰時段儲能設備12所儲備的供電量A1可用來填補尖峰時段需要供電到負載設備L的供電量A3，或者填補半尖峰時段需要供電到負載設備L的供電量A22、A42，或者，亦可利用在半尖峰時段儲能設備12所儲備的供電量A21、A41來填補尖峰時段需要供電到負載設備L的供電量A3。

承上所述，即時儲能資訊包含儲能設備12的電量狀態(State Of Charge)。當儲能設備12的電量狀態介於10%~90%的總電量時，由供電設備E根據電量狀態供電至儲能設備12。

綜上所述，本創作因應時間電價管理策略系統透過在兼顧使用綠能設備的情況下，提升離峰時段的用電契約容量，避免重工業用戶因用電量超出約定容量而需增加代金的費用，同時進行時間電價的調配與電力的儲備，以獲取時間電價的利益以及電力的補充，並可將本創作之電力營運系統廣泛應用在重工業上。

1:因應時間電價管理策略系統 11:儲存模組 12:儲能設備 13:電力控制開關 14:通訊連接埠 15:電力資料運算模組 16:電壓電流計算模組 E:供電設備 L:負載設備 L1:用電量 L2:用電量 L3:用電量 L4:用電量 Q1:離峰用電經常契約容量 Q2:半尖峰用電經常契約容量 Q3:尖峰用電經常契約容量 Q4:半尖峰用電經常契約容量 A1:供電量 A21:供電量 A22:供電量 A3:供電量 A41:供電量 A42:供電量

圖1係為本創作因應時間電價管理策略系統的方塊示意圖； 圖2係為本創作因應時間電價管理策略系統的另一方塊示意圖；以及 圖3係為本創作電力營運策略的電力調配示意圖。

1:因應時間電價管理策略系統

11:儲存模組

12:儲能設備

13:電力控制開關

14:通訊連接埠

15:電力資料運算模組

E:供電設備

L:負載設備

Claims (17)

1. 一種因應時間電價管理策略系統，包含： 一儲能設備，儲存電能； 一儲存模組，儲存一重工業端之一統計供電資訊、一統計負載資訊以及一統計儲能資訊； 一電力資料運算模組，電性連接該儲存模組； 一電力控制開關，電性連接該儲能設備、一供電設備及至少一負載設備；以及 一通訊連接埠，電性連接該電力控制開關及該電力資料運算模組，以有線或無線即時傳輸及接收該重工業端之該儲能設備、該供電設備及該至少一負載設備之該統計供電資訊、該統計負載資訊以及該統計儲能資訊至該電力資料運算模組，並由該電力資料運算模組儲存於該儲存模組中； 其中該電力資料運算模組計算該供電設備的一電力線路容量，並根據該電力線路容量、該統計供電資訊、該統計負載資訊以及該統計儲能資訊產生該重工業端之一電力營運策略，使該儲能設備根據該電力營運策略供電至該至少一負載設備，或者使該供電設備根據該電力營運策略供電至該儲能設備及該至少一負載設備。
2. 如請求項1所述之因應時間電價管理策略系統，其中該供電設備及該至少一負載設備設置於該重工業端，且該供電設備透過該電力控制開關供電至該至少一負載設備以及該儲能設備。
3. 如請求項1所述之因應時間電價管理策略系統，其中該儲能設備係為一綠能設備。
4. 如請求項3所述之因應時間電價管理策略系統，其中該綠能設備係為一太陽光電逆變器。
5. 如請求項1所述之因應時間電價管理策略系統，其中該供電設備係為一市電設備。
6. 如請求項1所述之因應時間電價管理策略系統，其中該電力資料運算模組根據該供電設備之一電力單線圖以及一設備容量計算該電力線路容量。
7. 如請求項1所述之因應時間電價管理策略系統，其中該統計供電資訊包含該重工業端之一用電經常契約容量。
8. 如請求項7所述之因應時間電價管理策略系統，更包含一電壓電流計算模組，電性連接該儲能設備、該至少一負載設備及該供電設備，計算及產生該供電設備、該儲能設備及該至少一負載設備的一即時供電資訊、一即時負載資訊以及一即時儲能資訊，其中該即時負載資訊包含該重工業端之該至少一負載設備的一瞬間用電量。
9. 如請求項8所述之因應時間電價管理策略系統，其中當該用電經常契約容量已達到該電力線路容量時，該電壓電流計算模組透過該通訊連接埠傳送一電力線路建構訊號到一電力管理中心端。
10. 如請求項8所述之因應時間電價管理策略系統，其中該統計供電資訊包含一夏季及一非夏季之一尖峰時段的一尖峰用電價格資訊以及一尖峰用電契約容量、一半尖峰時段的一半尖峰用電價格資訊以及一半尖峰用電契約容量、一離峰時段的一離峰用電價格資訊以及一離峰用電契約容量。
11. 如請求項10所述之因應時間電價管理策略系統，其中當該用電經常契約容量未達到該電力線路容量時，該電壓電流計算模組透過該通訊連接埠產生一用電契約容量提升訊號到一電力管理中心端，使該電力管理中心端根據該電力線路容量、該即時供電資訊、該即時負載資訊以及該即時儲能資訊提升該用電經常契約容量。
12. 如請求項11所述之因應時間電價管理策略系統，其中當在該離峰時段，該至少一負載設備的該瞬間用電量未超過該用電經常契約容量時，該電力資料運算模組根據該離峰用電價格資訊產生該電力營運策略，使該供電設備供電至該儲能設備。
13. 如請求項11所述之因應時間電價管理策略系統，其中當在該尖峰時段，該至少一負載設備的該瞬間用電量超過該用電經常契約容量時，該電力資料運算模組根據該尖峰用電價格資訊產生該電力營運策略，使該儲能設備供電至該至少一負載設備。
14. 如請求項11所述之因應時間電價管理策略系統，其中當在該半尖峰時段，該至少一負載設備的該瞬間用電量超過該用電經常契約容量時，該電力資料運算模組根據該半尖峰用電價格資訊產生該電力營運策略，使該儲能設備供電至該至少一負載設備。
15. 如請求項11所述之因應時間電價管理策略系統，其中當在該半尖峰時段，該至少一負載設備的該瞬間用電量未超過該用電經常契約容量時，該電力資料運算模組根據該半尖峰用電價格資訊產生該電力營運策略，使該供電設備供電至該儲能設備。
16. 如請求項12或15所述之因應時間電價管理策略系統，其中該即時儲能資訊包含該儲能設備之一電量狀態(State Of Charge)。
17. 如請求項16所述之因應時間電價管理策略系統，其中當該儲能設備係的該電量狀態介於10%~90%的一總電量時，由該供電設備根據該電量狀態供電至該儲能設備。

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