[发明专利]一种电能替代设备的监控装置和监控装置的应用装置

权利要求书

1.一种监控装置的应用装置，其特征在于：包括负荷聚合商需求响应系统主站、用户能量管理系统、控制系统和电能替代设备；所述控制系统包括继电保护装置、主控板和监控装置；

所述负荷聚合商需求响应系统主站下发事件信息或电价信息给用户能量管理系统，所述用户能量管理系统接收事件信息或电价信息，并将来自于负荷聚合商需求响应系统主站的事件信息或电价信息，以及来自于用户的启动命令发送给监控装置，所述监控装置根据来自于负荷聚合商需求响应系统主站的事件信息或电价信息，以及来自于用户的启动命令得到控制信号，并将控制信号发送给主控板，所述主控板将控制信号发送给电能替代设备，并将动作信号发送给继电保护装置，所述继电保护装置根据动作信号控制开关动作；

所述监控装置包括微处理器模块、接口模块、测量模块、通信模块、控制模块和策略模块；

所述测量模块用于测量电能替代设备的电工参数，并将电工参数传输给微处理器模块，所述接口模块用于将来自于采集设备的运行参数传输给微处理器模块，所述通信模块用于将来自于负荷聚合商需求响应系统主站的事件信息或电价信息传输给微处理器模块，所述微处理器模块用于对电工参数和运行参数进行处理，同时通过调用策略模块对事件信息或电价信息进行处理，进而下发控制命令给控制模块，所述控制模块用于将控制命令转换为控制信号，并将控制信号通过接口模块传输给电能替代设备，实现对电能替代设备的监控；

所述策略模块用于存储启动管理策略模块、电量监测策略模块、需求响应策略模块和需求响应调控模块；

所述启动管理策略模块包括：

接收单元，用于接收启动命令；

第一获取单元，用于获取启动命令并生成启动需求，同时获取测量模块测量的电工参数和接口模块采集的运行参数并生成启动负荷；

第一上报单元，用于将启动需求和启动负荷上报给负荷聚合商需求响应系统主站，所述负荷聚合商需求响应系统主站判断设备侧配电变压器是否超载，若配电变压器未超载，下发启动命令远程启动电能替代设备；若配电变压器超载，则将电能替代设备列入启动排队序列，同时自动生成排队倒计时，并通知用户排队倒计时时间，当倒计时时间结束，则重新判断配电变压器是否超载；

所述电量监测策略模块包括：

第二获取单元，用于获取测量模块测量的电工参数；

调用单元，用于调用微处理器模块对电工参数进行处理，并得到电能替代设备的电量参数，所述电量参数存储于存储模块；

第二上报单元，用于通过通信模块将电量参数上报给负荷聚合商需求响应系统主站，所述负荷聚合商需求响应系统主站按周期生成电费账单，并将电费账单发送用户；

所述需求响应策略模块包括：

需求响应事件分析单元，用于解析事件信息，确定削减尖峰负荷的开始时间、结束时间和削减量，以及消纳可再生能源电量需求的开始时间、结束时间和消纳量；

电价分析单元，用于解析电价信息，进而确定电力价格；

调控模式分析单元，用于根据事件信息或电价信息进行智能决策，确定电能替代设备支持的调控模式和调控模式对应的响应参数，所述响应参数包括最大响应时间、响应速度和响应量；

调控经济性分析单元，用于根据调控模式和调控模式对应的响应参数，并结合电价信息、事件信息对应的激励信息以及设定的调控成本，分析用户与需求响应的经济性；

需求响应使能单元，用于驱动监控装置处于登入状态或退出状态：

所述监控装置处于登入状态时，其自动参与需求响应，若调控经济性分析单元输出的经济性指标在经济性许可范围内，则需求响应使能单元允许微处理器模块输出控制命令；否则不允许微处理器模块输出控制命令，同时，所述监控装置向负荷聚合商需求响应系统主站回复不参与需求响应的信息；

所述监控装置处于退出状态时，其不接收事件信息或电价信息，不自动参与需求响应；

所述需求响应调控模块包括：

第三获取单元，用于获取通信模块接收的事件信息或电价信息；

分析单元，用于分析事件信息或电价信息，进而根据事件信息或电价信息生成控制命令，由微处理器模块调用控制模块将控制命令转换为控制信号，并由接口模块将控制信号发送给电能替代设备；

所述监控装置还包括存储模块；

所述存储模块用于存储负荷聚合商需求响应系统主站下发的事件信息或电价信息，并对电工参数和运行参数进行存储；

所述监控装置还包括安全模块；

所述安全模块对来自于负荷聚合商需求响应系统主站的事件信息或电价信息进行身份认证，同时对控制模块发送的控制信号进行加密和签名；

所述采集设备包括第一采集设备和第二采集设备；

所述运行参数包括热工参数和状态参数；

所述第一采集设备用于采集热工参数，所述第二采集设备用于采集状态参数；

所述接口模块包括RS485、RS232或RJ45；

所述RS485、RS232或RJ45均用于将来自于采集设备的运行参数传输给微处理器模块；

所述通信模块支持热插拔；

所述通信模块根据有/无线通信协议，并通过有/无线通信方式实现负荷聚合商需求响应系统主站与微处理器之间的通信。

2.一种监控装置的应用装置，其特征在于：包括负荷聚合商需求响应系统主站、控制系统和电能替代设备；所述控制系统包括继电保护装置、主控板和监控装置；

所述负荷聚合商需求响应系统主站下发事件信息或电价信息给给监控装置，所述监控装置根据事件信息或电价信息得到控制信号，并将控制信号发送给主控板，所述主控板将控制信号发送给电能替代设备，并将动作信号发送给继电保护装置，所述继电保护装置根据动作信号控制开关动作；

所述监控装置包括微处理器模块、接口模块、测量模块、通信模块、控制模块和策略模块；

所述测量模块用于测量电能替代设备的电工参数，并将电工参数传输给微处理器模块，所述接口模块用于将来自于采集设备的运行参数传输给微处理器模块，所述通信模块用于将来自于负荷聚合商需求响应系统主站的事件信息或电价信息传输给微处理器模块，所述微处理器模块用于对电工参数和运行参数进行处理，同时通过调用策略模块对事件信息或电价信息进行处理，进而下发控制命令给控制模块，所述控制模块用于将控制命令转换为控制信号，并将控制信号通过接口模块传输给电能替代设备，实现对电能替代设备的监控；

所述策略模块用于存储启动管理策略模块、电量监测策略模块、需求响应策略模块和需求响应调控模块；

所述启动管理策略模块包括：

接收单元，用于接收启动命令；

第一获取单元，用于获取启动命令并生成启动需求，同时获取测量模块测量的电工参数和接口模块采集的运行参数并生成启动负荷；

第一上报单元，用于将启动需求和启动负荷上报给负荷聚合商需求响应系统主站，所述负荷聚合商需求响应系统主站判断设备侧配电变压器是否超载，若配电变压器未超载，下发启动命令远程启动电能替代设备；若配电变压器超载，则将电能替代设备列入启动排队序列，同时自动生成排队倒计时，并通知用户排队倒计时时间，当倒计时时间结束，则重新判断配电变压器是否超载；

所述电量监测策略模块包括：

第二获取单元，用于获取测量模块测量的电工参数；

调用单元，用于调用微处理器模块对电工参数进行处理，并得到电能替代设备的电量参数，所述电量参数存储于存储模块；

第二上报单元，用于通过通信模块将电量参数上报给负荷聚合商需求响应系统主站，所述负荷聚合商需求响应系统主站按周期生成电费账单，并将电费账单发送用户；

所述需求响应策略模块包括：

需求响应事件分析单元，用于解析事件信息，确定削减尖峰负荷的开始时间、结束时间和削减量，以及消纳可再生能源电量需求的开始时间、结束时间和消纳量；

电价分析单元，用于解析电价信息，进而确定电力价格；

调控模式分析单元，用于根据事件信息或电价信息进行智能决策，确定电能替代设备支持的调控模式和调控模式对应的响应参数，所述响应参数包括最大响应时间、响应速度和响应量；

调控经济性分析单元，用于根据调控模式和调控模式对应的响应参数，并结合电价信息、事件信息对应的激励信息以及设定的调控成本，分析用户与需求响应的经济性；

需求响应使能单元，用于驱动监控装置处于登入状态或退出状态：

所述监控装置处于登入状态时，其自动参与需求响应，若调控经济性分析单元输出的经济性指标在经济性许可范围内，则需求响应使能单元允许微处理器模块输出控制命令；否则不允许微处理器模块输出控制命令，同时，所述监控装置向负荷聚合商需求响应系统主站回复不参与需求响应的信息；

所述监控装置处于退出状态时，其不接收事件信息或电价信息，不自动参与需求响应；

所述需求响应调控模块包括：

第三获取单元，用于获取通信模块接收的事件信息或电价信息；

分析单元，用于分析事件信息或电价信息，进而根据事件信息或电价信息生成控制命令，由微处理器模块调用控制模块将控制命令转换为控制信号，并由接口模块将控制信号发送给电能替代设备；

所述监控装置还包括存储模块；

所述存储模块用于存储负荷聚合商需求响应系统主站下发的事件信息或电价信息，并对电工参数和运行参数进行存储；

所述监控装置还包括安全模块；

所述安全模块对来自于负荷聚合商需求响应系统主站的事件信息或电价信息进行身份认证，同时对控制模块发送的控制信号进行加密和签名；

所述采集设备包括第一采集设备和第二采集设备；

所述运行参数包括热工参数和状态参数；

所述第一采集设备用于采集热工参数，所述第二采集设备用于采集状态参数；

所述接口模块包括RS485、RS232或RJ45；

所述RS485、RS232或RJ45均用于将来自于采集设备的运行参数传输给微处理器模块；

所述通信模块支持热插拔；

所述通信模块根据有/无线通信协议，并通过有/无线通信方式实现负荷聚合商需求响应系统主站与微处理器之间的通信。