[发明专利]用于发电设备的智能控制系统

说明书

相关申请案的交叉引用

本申请要求于2015年6月10日提交的标题为“INTELLIGENT CONTROL SYSTEM FOR POWER SUPPLY EQUIPMENT(用于供电设备的智能控制系统)”的美国临时专利申请第62/173,425号的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及由主控制单元和诸如太阳能控制单元、风力控制单元、发动机型发电机控制单元和备用电池控制单元的设备控制单元组成的智能控制系统，其提供恒定的电力测量和信息，并且与控制单元交换这些资讯，使控制单元能够根据可以随时间变化的可配置电力计划并且根据正在变化的电价规则以及当前的供电和消耗情况来进行操作，以实现向用户的最佳电力递送、节省能源成本、并且增加电力安全性。

背景技术

最年已引入了很多聪明的解决方案更有效地使用替代能源设备，以更好地补充或替代由供电商提供的传统电力。

现在可以使用许多本地和小规模的发电解决方案，如光伏太阳能电池板和风力涡轮机，其可以在特定的条件下提供电力，但是每种都有其内在的局限性。这样的发电系统可以在用户现场安装，并且与传统的供电结合进行操作，从而减少用户从电力网的消耗，或者甚至全部替换传统的供电。另外，当用户电力消耗在某个时候小于正产生的可用电力时，并且如果电力公司允许，有些系统可将剩余电力从用户的发电系统转移到电力网。

发电产品的制造商通常提供能够监测特定类型设备的正确操作的控制单元，以使其与电力网同步，并且在一些情况下管理向电力网的电力传送(如果这被允许)。一些控制单元提供可以在本地或通过互联网访问的报告。然而，所有这些功能实际上在所有情况下都限于仅与特定发电产品一起使用，或限于仅由同一制造商制造的产品。市场上并没有允许发电设备与其他现有设备或来自不同制造商的发电设备一起操作的集成解决方案。

本地或小型发电市场内的另一个缺点是控制单元的能力，具体来说是其依据电力网成本以及每天和季节性使用时间和其他定制条件综合考虑的一组可变规则来配置设备操作的能力，从而有效分配电力并制作有效节电的定制报告。更详细和具体的报告可以用来支持金融投资，以资助其他本地和小型发电项目。

这些缺点使得难以找到有效的和成本低的可以被投资的解决方案来实施，因此大多数住宅和工业用户还没有决定购买替代的能源电力设备。

现有技术

控制单元可以从特定电力生产设备的发电制造商处获得，并且通常被设计为仅与该设备一起操作。在一些情况下，可获得一些灵活性，允许控制单元还可以与来自竞争对手的类似设备一起操作，例如允许来自不同制造商的柴油发电机由单个控制单元控制。

现有技术中的一些控制单元允许本地产生的电力与电力网提供的电力同步。如果具有向电力网提供电力的附件，并且如果与电力公司达成协议，产生本地电力的系统可实现电力流的逆转，使得本地电力可以被注入到电力网。然而，在一些情况下，电力公司拒绝接受本地产生的电力，并要求保证电力不会注入，因为这可能导致过载、频率调节问题和其他问题。

虽然大型供电公司和电力公用事业系统通过电力网管理电力的来源和分配，但是当前还没有独立的控制单元系统可以与本地或小型发电系统集成以基于成本比较、每天和季节性使用时间和来自每个发电系统的其他信息并且基于电力公司的电价规则和定价来更有效地管理和控制电力分配，从而确定电力的最佳分配以及实际成本和电力使用效率。

现有技术的控制单元在本地供电储备低或不可用时不能控制来自电力网的电力以开启电力，以及在本地电力可用时不能关闭来自电力网的电力，从而防止从本地电源向电力网注入电力。