[发明专利]用于操作电能存储装置的方法和控制设备

说明书

本发明涉及一种用于操作电能存储装置(12)的方法，该电能存储装置为耗电单元(11)提供，其中耗电单元(11)附加地耦合到电力网(13)。该方法的特征在于控制设备(22)执行以下步骤：a)提供不同的操作逻辑(25)，用于根据充电状况(SOC)和总单位负载(THL)控制电力流动(BP)，b)观测正在发信号通知电网(13)的当前和/或下一个供电条件的状态信号(S，DR)，c)取决于状态信号(S，DR)的当前值，选择操作逻辑(25)之一作为有效操作逻辑，以及d)根据有效操作逻辑操作功率转换器(21)。

技术领域

本发明涉及一种用于操作为耗电单元提供的电能存储装置的方法。这种耗电单元可以是例如住户。耗电单元也耦合到电力网。电网在不同时间段的不同供电条件下向消耗单元提供电力。用于在某个时间向耗电单元释放电力并且用于在另一个时间对能量存储装置充电的能量存储装置的电力流动由控制设备控制，该控制设备也是本发明的一部分。本发明还提供了一种包括耗电单元和电能存储装置以及用于能量存储装置的发明性控制设备的系统。

背景技术

在住宅住户中使用固定电池存储系统不仅可以在支持电网弹性方面而且可以在优化用户或客户电费方面发挥重要作用。例如，在美国，不同的费率或资费结构创造了使用电池或其它能量存储装置作为存储资源来优化客户的能量/电网使用时间以降低其电力支出的机会。来自太阳能或其它再生能源的电力生产通常与住宅消费者的典型消费行为不匹配。特别是在阳光充足的州，诸如加利福尼亚州或夏威夷州，太阳能产量在白天时段最高。通常，消费者对电网的高峰需求发生在一天中的晚些时候当太阳能产量逐渐减少时的傍晚时段。因此，需要将能量转移到需求最高的时间。例如，由于能源供需不平衡，夏威夷发起了一项规定，不再向客户报销将过剩的太阳能馈送到电网中的情况。如果没有固定的电池存储装置，必须减少过剩的太阳能，或者迫使客户缩小其太阳能系统的规模。固定的电池存储装置或其它电能存储装置能够将日间可再生能源转移以便晚上用于住户负载，从而有效地增加了可再生能源占可在现场—即，在诸如住户的耗电单元内部—消耗的整体能量使用基础的百分比。

发明内容

算法逻辑应该涵盖这些组件：客户的能源使用应该进行优化，以满足可再生能源馈入要求，如果存在，则在客户的能源使用模式中提供增加的太阳能使用，并通过智能地转移负载来优化客户的电费。

本发明的一个目的是控制固定能量存储装置的电力流动，该固定能量存储装置可以在耗电单元处提供，作为可再生能源的存储装置并且在来自电力网的电能最贵的时间段期间作为替代电源。

该目的通过独立权利要求的主题实现。有利的实施例通过从属权利要求、以下描述和各图来描述。

本发明提供了一种用于操作为耗电单元提供的电能存储装置的方法。这种能量存储装置可以包括例如至少一个可再充电电池和/或至少一个电容器阵列。这种能量存储装置的存储容量可以大于10Wh。优选地，能量存储装置是固定的。耗电单元可以是例如住户或办公楼。对于能量转移，能量存储装置可以连接到耗电单元，或者它们可以都连接到相同的公共电力网。在任何情况下，耗电单元附加地耦合到电力网。电网在不同时间段的不同供电条件下向消耗单元提供电力。例如，不同的费率或资费可以适用于电网和耗电单元之间的电能转移。

对于能量存储装置，控制设备观测能量存储装置的充电状况并借助于电力转换器控制能量存储装置的电力流动。这种功率转换器可以是例如双向逆变器或另一个电力电子设备。电力流动被设置为在相应的有效操作算法或操作逻辑中的每个时间点产生的值。控制设备执行以下步骤：

-提供不同的操作逻辑，用于根据充电状况和根据总单元负载控制电力流动，其中总单元负载是消耗单元中的电力消耗和消耗单元中的内部电力输送或发电的净余额值，使得消耗单元中负的总单元负载可以指示由消耗单元本身产生且不消耗的剩余电力(例如，消耗单元可以包括或连接到再生能源，例如，太阳能源)；

-观测正在发信号通知电网的当前和/或下一个供电条件的状态信号，使得控制设备可以知道哪个供电条件适用于当前时间段和/或下一个时间段；