CN103947069B - 电力连接控制***和方法 - Google Patents

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Abstract

在本发明中，对于每个消费者，提供一种连接控制装置。该连接控制装置包括开/合器件，开/合器件能够将电力***与消费者连接或断开，当电力***中出现电力断供时，连接控制装置在来自断供管理装置等的命令下，通过开/合器件将电力***与消费者彼此断开，在从电力断供中恢复时，连接控制装置通过接收来自断供管理装置等的命令，通过开/合器件将电力***与消费者彼此连接。在电力***的电力断供期间，电力供应控制装置将电力从能量供给设备提供给电器。

Description

电力连接控制***和方法
技术领域
本发明涉及一种电力连接控制***和方法，该电力连接控制***和方法包括能够向负载提供电力的能量供给设备。
背景技术
近年来，全球变暖问题日益严重；在一部分国家、企业和消费者里，关于环境的认知已经加强；并且已经有一种增加的趋势，要减少伴随着能源消耗的全球变暖气体(CO2)的排放。因此，例如不产生全球变暖气体排放、对环境的有害作用有限、并且利用自然能源来产生电力的太阳能发电(光伏发电)和风能发电(风力农场)这样的可再生能源受到关注。
可再生能源中的发电量随天气变化。因此，通常而言，可再生能源通过联结到电力(分配)***来操作，从而保持提供给消费者的电力的质量。在这种情况下，可再生能源产生的而没有被消费者消耗的剩余电力通过电力线路(传输线路)提供给电力***(反向电力流)。但是，在消费者与管理电力***的电力公司有使得不让有任何反向电力流的协议的情况下，当在可再生能源中产生了剩余电力时，则将可再生能源从电力***断开。在有些情况下，通过蓄电池来使用可再生能源，以限制对于所产生的剩余电力的浪费性的丢弃，并稳定提供给消费者的电力量。消费者是连接到电力***的诸如住宅、企业、建筑或工厂这样的单位，也可以是与电力公司有电力供需协议和供耗协议的个人、法人、团体等等。下面所指的“消费者”表示连接到电力***的诸如上述住宅、企业、建筑或工厂这样的单位，以及管理所述住宅、企业、建筑或工厂的个人、法人、团体等等，或者表示单位以及管理该单位的个人或团体中的一个。
当从电力***到消费者的电力供应由于事故等等(在电力断供中)而停止时，需要停止通过联结到电力***而操作的可再生能源的操作，或者将可再生能源从电力***断开，以防止上述反向电力流。这是因为，如果存在来自可再生能源的反向电力流，那么即使在电力断供期间，配电线路中也会产生电压，从而导致在确认电力断供的出现原因中产生困难，并且因为电击事故的危险，所以由于在识别电力断供之后对电力***的接入时会增加电力设施等等的故障。
另一方面，对于消费者而言，希望能够正好在电力断供期间，使用蓄电池中积累的电力或者通过消费者持有的可再生能源产生的电力。因此，使得可再生能源能够连接到电力***的电力调节器通常具有将可再生能源从电力***断开的功能(例如，断路器)。当可再生能源不连接电力***时，通过启动自主操作功能，可将电力从电力调节器上设置的应急插座提供给负载。
例如，专利文献1和专利文献2描述了在电力断供期间，将通过用于私人发电的发电机或者燃气热电联产***产生的电力提供给在消费者方上所设置的负载(电器)的配置，每个配置中都不包括在发电设施中用的可再生能源。
专利文献1描述了在电力断供中从电力公司在线接收预期的恢复时间，并根据用于从断供起到完成电力恢复的时间是短还是长，选择从用于私人发电的发电机向其提供电力的负载(电器)。
专利文献2描述了在电力断供出现时，接受通过操作者输入的预测的断供时间段以及关于负载的预测的电力需求波动值，基于预测时间和预测值来控制燃气热电联产***中的发电量和蓄电池中累积的电量以及从蓄电池的放电量，并选择要向其提供电力的负载。
如上所述，当(在电力断供中)停止从电力***到消费者的电力供应时，需要停止通过联结到电力***来操作的可再生能源的操作或者将可再生能源从电力***断开，以防止反向电力流。
因此，通常而言，电力调节器设置了断路器等等，用于在检测到电力断供时，将可再生能源从电力***断开。在可再生能源不连接电力***时，可将电力从应急插座提供给负载。
在通常情况下，当出现电力断供时，不会自动进行自主操作功能的选择，而是需要消费者来启动自主操作功能。此外，当从断供起在电力恢复时再次通过将可再生能源联结到电力***来进行联结操作时，也需要消费者停止自主操作功能并将可再生能源联结到电力***。因此，存在改变可再生能源操作模式的操作繁杂的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开No.2003-092844
专利文献2：日本专利特开No.2008-011612
发明内容
本发明的目的是提供一种电力连接控制***和方法，以在当电力***中出现电力断供时，通过消费者所拥有的能量供给设备，便于自主操作供能的切换。
根据本发明示例性方案，用于实现上述目的的电力连接控制***是一种设置有要被联结到电力***的能量供给设备的电力连接控制***，所述能量供给设备能向消费者所拥有的电器提供电力，所述电力连接控制***包括：
连接控制装置，其包括能够将电力***与消费者连接或断开的开/合器件，并且当电力***中出现电力断供时，所述连接控制装置在从外部接收到的命令下，通过开/合器件将电力***与消费者彼此断开；以及
电力供应控制装置，当电力***中出现电力断供时，所述电力供应控制装置将电力从能量供给设备提供给电器。
或者，根据本发明示例性方案的电力连接控制***是一种设置有要被联结到电力***的能量供给设备的电力连接控制***，所述能量供给设备能向消费者所拥有的电器提供电力，所述电力连接控制***包括：
断供管理装置，当电力***中出现电力断供时，所述断供管理装置传输解列命令，以将电力***与消费者彼此断开，在从电力断供中进行电力恢复时，所述断供管理装置传输联结命令以用于将电力***与消费者彼此联结；
连接控制装置，其包括能够将电力***与消费者连接或断开的开/合器件，并且当电力***中出现电力断供时，所述连接控制装置在来自断供管理装置的解列命令下，通过开/合器件将电力***与消费者彼此断开；以及
电力供应控制装置，当电力***中出现电力断供时，所述电力供应控制装置将来自能量供给设备的电力提供给电器。
另一方面，根据本发明示例性方案的电力连接控制方法是一种用于从电力***将能够向消费者所拥有的电器提供电力的能量供给设备断开的电力连接控制方法，所述方法包括：
提供开/合器件，所述开/合器件用于将所述电力***与所述消费者连接或断开；
当所述电力***中出现电力断供时，在从外部接收到的命令下，控制装置通过所述开/合器件将所述电力***与所述消费者彼此断开；以及
在所述电力***的电力断供期间，第一计算机将来自所述能量供给设备的电力提供给所述电器。
附图说明
图1是示出根据本发明的电力连接控制***的配置的示例的方框图。
图2是示出图1所示消费者的配置的示例的方框图。
图3是示出图1和图2所示连接控制装置的配置的示例的方框图。
图4是示出图1和图2所示电力供应控制装置的配置的示例的方框图。
图5是示出用于实现图1和图2所示电力供应控制装置的信息处理器的配置的示例的方框图。
图6是示出图1所示断供管理装置的配置的示例的方框图。
图7是示出图1和图2所示电力供应控制装置的处理步骤的序列的示例的流程图。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明。
图1是示出本发明的电力连接控制***的配置的示例的方框图。图2是示出图1所示消费者的配置的示例的方框图。图2是示出通过从图1所示的电力连接控制***抽取的消费者2的配置的示意图。
如图1所示，在本发明的电力连接控制***中，消费者2设置有能量供给设备，该能量供给设备能够向负载(电器)提供电力，该消费者2连接到断供管理装置(第二计算机)1，该断供管理装置1在电力断供出现时管理电力***，并被设置在电力公司中。虽然图1示出的示例中将一个消费者2连接到电力***和断供管理装置1，但是实际上是有多个消费者2连接到电力***和断供管理装置1。
如图1和图2所示，消费者2具有连接控制装置21、电力供应控制装置(第一计算机)22、能量供给设备23以及一个或多个电器(负载)24。通常，能量供给设备23和电器24通过未示出的配电板连接到消费者2中的电力布线。配电板包括公知的接地漏电断路器和模制管壳断路器，并将从电力***或能量供给设备23提供的电力分配给消费者的住宅或建筑中设置的电器24。通过连接控制装置21，消费者2可以能够与例如通过电力公司管理的服务器设备等等往来传递各种信息，如图2所示。连接到连接控制装置21的设备不限于图1所示的断供管理装置1。虽然图1和图2示出的配置实例中将能量供给设备23设置在消费者2外部(住宅或建筑外部)，并且全部的电器24设置在消费者2之中(住宅或建筑之中)，但是也可将能量供给设备23设置在消费者2之中，并且将一部分电器24设置在消费者2外部。
电器24是消费者2所拥有的消耗电力的各种电器的任何一种电器，包括例如电灯、空调、电视接收器、冰箱、洗衣机、微波炉、电饭煲和清洁器的家用设备，例如复印机、传真机和计算机的办公设备，以及例如机床和生产机械的工厂设备。
在本示例性实施例的每个电器24中，例如安装了用于测量电器的电力消耗的电力检测装置以及用于将来自电力检测装置的测量值传输给电力供应控制装置22的信息通信装置。作为电力检测装置，例如可以使用公知的具有变流器和变压器的电子式电力传感器。作为信息通信装置，在使用无线通信的情况下，例如可以使用Zigbee(商标)、WiFi(无线保真)、UWB(超宽带)、Bluetooth(商标)等等，在使用有线通信的情况下，例如可以使用以太网(商标)、PLC等等。例如可以关于每个插座或者每个模制管壳断路器来测量电器24的电力消耗，而不是关于每个电器24来测量。在这种情况下，可以对应于每个插座或模制管壳断路器来设置电力检测装置和信息通信装置，而不是将它们安装在每个电器24上。在一些电器24分别是称为智能家电的电器的情况下，称为智能家电的电器通常设置有电力检测装置和信息通信装置。在这种情况下，可以在电力供应控制装置22的请求下，或者按照预定间隔周期性地从智能家电传输每个智能家电的电力消耗。对于每个电器24的电力消耗，可以使用电器24的额定功耗。可以按需设置电力检测装置和信息通信装置。不一定要求在消费者2所拥有的全部电器24上设置电力检测装置和信息通信装置。
能量供给设备23是可再生能源，例如公知的太阳能发电机或风力发电机、蓄电池等等。能量供给设备23不限于可再生能源或蓄电池。作为能量供给设备23，可以使用公知的配电电源，例如燃料电池、使用化石能源的发电机或热电联产***。
能量供给设备23通过一般来讲公知的电力调节器(未示出)连接到上述配电板，以被联结到在消费者2中的电力布线。电力调节器是实现可再生能源或配电电源中产生的电力到电力***的联结，并按照要求控制可再生能源或配电电源中发电量的装置。如果能量供给设备23是蓄电池，则电力调节器具有控制蓄电池的充放电的功能。电力调节器可以只连接到能量供给设备23，并且可以设置在能量供给设备23中或能量供给设备23外部。
本示例性实施例中的能量供给设备23包括电力测量装置和信息通信装置，电力测量装置用于测量电力输出量，信息通信装置用于将来自电力测量装置的测量值传输给电力供应控制装置22，以及用于与电力供应控制装置22往来传递各种信息(包括命令信号等等)。通过电力测量装置测量的来自能量供给设备23的电力输出量的值被传输给电力供应控制装置22。信息通信装置在电力供应控制装置22的命令下或者按照预定间隔周期性地将来自电力测量装置的测量值传输给电力供应控制装置22。电力测量装置和信息通信装置可以设置在能量供给设备23中，或者例如设置在上述电力调节器中。作为电力测量装置，例如可以使用公知的具有变流器和变压器的电子式电力传感器。作为信息通信装置，在使用无线通信的情况下，例如可以使用Zigbee(商标)、WiFi(无线保真)、UWB(超宽带)、Bluetooth(商标)等等，在使用有线通信的情况下，例如可以使用以太网(商标)、PLC(电力线通信)等等。虽然图1和图2示出的配置示例中消费者2设置有一个单元的能量供给设备23，但是消费者2可以设置多个单元的能量供给设备23。可以按需设置电力测量装置和信息通信装置。不一定要求在消费者2的全部的能量供给设备23单元上都设置电力测量装置和信息通信装置。
如图3所示，图1和图2所示的连接控制装置21包括开/合器件211、控制装置212和通信装置213，开/合器件211***在来自电力***的输入线与上述配电板之间，控制装置212控制开/合器件211的操作，通信装置213用于通过通信线路与断供管理装置1以及电力供应控制装置22往来传递信息。通常，用于测量从电力***提供给消费者2的电力量的电度表(未示出)设置在电力***与消费者2之间的连接节点。作为电度表，例如使用公知的智能电表。在使用智能电表作为电度表的情况下，电度表通过通信线路连接到用于关于每个消费者来管理电费等的公知的MDNS(Meter Data Management System电表数据管理***)，并且电度表将按照预定间隔周期性测量的电力量通知MDNS。
连接控制装置21中的控制装置212可以被实现为公知的LSI等等，其包括例如用于控制存储和开/合器件211的操作的驱动电路。作为通信装置213，可以使用利用互联网或专用线路的根据公知通信协议的装置。
图3所示连接控制装置21例如可以被实现为公知的传输-跳闸-继电接收器。在上述电度表包括开/合器件以及用于控制开/合器件的控制装置的情况下，可通过电度表来实现连接控制装置21的功能。
虽然图1示出的配置实例中连接控制装置21通过专用线路连接到断供管理装置1，但是连接控制装置21和断供管理装置1可以利用公知的无线通信装置来传输和接收信息。如果将公知的PLC用于连接控制装置21与断供管理装置1之间的通信，就不需要任何通信线路。
当进行电力传输时，连接控制装置21中的控制装置212在来自断供管理装置1的命令下将开/合器件211设置为“闭合”(短路)，当电力***中出现电力断供时，将开/合器件211设置为“打开”(断开)。当开/合器件211为“闭合”(短路)时，消费者2连接到电力***。当开/合器件211为“打开”(断开)时，消费者2从电力***断开。但是，在从电力断供中恢复时，当由断供管理装置1通知控制装置212“断供恢复”时，它在将开/合器件211保持为“打开”的状态下向电力控制装置22传送“断供恢复”。因此，当控制装置212从断供管理装置1接收“联结命令”，即建立与电力***的联结的命令时，它将开/合器件211改变为“闭合”。
在从电力断供中恢复时，如果多个单元的例如可再生能源的能量供给设备23同时联结到电力***，那么由于来自于该多个单元的能量供给设备23的反向电力流会导致配电电力的质量下降，并且在最坏的情况下，存在***被重新陷入电力断供的可能性。如上所述，在通过电力公司等等管理的断供管理装置1通知“联结命令”的阶段，在连接控制装置21将开/合器件211改变为“闭合”的配置中，可通过断供管理装置1来控制将消费者所持的能量供给设备23的单元联结到电力***的定时。也就是说，如果断供管理装置1进行控制使得各单元的能量供给设备23不同时联结到电力***，就可以限制在从电力断供中恢复时由于来自各单元的能量供给设备23的反向电力流所致的配电电力的质量的下降。
如图4所示，电力供应控制装置22包括处理部221、存储部222和通信部223。
存储部222保存关于可以从能量供给设备23输出的电力量、每个电器24的电力消耗以及如下所述的为每个电器设置的“重要程度”的信息。
通信部223实现与连接控制装置21、能量供给设备23以及电器24往来信息的通信。在进行信息的无线通信的情况下，通信部223例如可以使用Zigbee(商标)、WiFi(无线保真)、UWB(超宽带)、Bluetooth(商标)等等，在进行信息的有线通信的情况下，通信部223可以使用以太网(商标)、PLC等等。
处理部221管理电力从消费者2所拥有的能量供给设备23到电器24的供应。例如，在来自断供管理装置1的命令下，通过连接控制装置21将消费者2从电力***断开时，处理部221使得能量供给设备23进入自主操作模式，向电器24提供电力。在通过连接控制装置21从断供管理装置1通知“断供恢复”时，处理部221通过处于自主操作模式的能量供给设备23停止操作，并建立与电力***的联结。
此外，处理部221进行每个电器24的供电开/合。可以关于每个电器24控制电器24的供电开/合，也可以关于每个插座、接地漏电断路器或模制管壳断路器控制电器24的供电开/合。对于每个电器24的供电开/合，如果电器24具有允许从外部控制的功能，就可以使用这种功能。如果电器24没有这种功能，就可以通过在电力供应线路上设置开/合的开关来控制它。处理部221不一定进行消费者2所拥有的全部电器24的供电开/合。某些电器24可以从受控目标免除。
当电力***中出现电力断供时，处理部221获得从能量供给设备23可提供的电力量的值，例如将由可再生能源产生的电力的预测量，或者蓄电池中存储的电力量，并且还获得电器24的电力消耗。然后，基于从能量供给设备23可提供的电力量和电器24的电力消耗以及预先为电器24设置的重要程度，在能够从能量供给设备23提供电力的范围内，处理部221开始将电力从能量供给设备23提供给具有较高重要程度的电器24。
当处理部221通过连接控制装置21从断供管理装置1接收“预测的断供时间段”时，它根据预测的断供时间段，保持向具有较高重要程度并且可操作的电器24提供电力，以及停止向其他电器24提供电力。通过考虑由太阳能发电单元的制造商提供的基于区域的气象数据和预期的发电量、由于安装条件等等所致的损耗、以及其他因素之间的关系，可以计算例如关于太阳能发电单元的预测发电量。如果有提供预测发电量的公共机构、企业等等，也可以通过互联网等等中的通信线路，从该机构、企业等等获得预测发电量。或者，可以是这样的布置：通过电力供应控制装置22，按照预定间隔周期性地从可再生能源获得并存储发电量的值，来制备数据库，并基于数据库确定预测发电量。在这种情况下，可将预测的断供时间段里与天气条件匹配或接近的过去时间段中的发电量设置为预测发电量。蓄电池中存储的电量可以从控制蓄电池充放电的电力调节器获得。预测发电量或者存储的电量可以在接收预测的断供时间段时获得，也可以按照预先设置的间隔来周期性地获得并存储(更新)。
此外，当电力供应控制装置22中的处理部221通过连接控制装置21从断供管理装置1接收“断供恢复”，并通过能量供给设备23停止自主操作时，它通过连接控制装置21将“联结准备就绪”通知断供管理装置1，并将“联结操作时间”和“反向电力流的预测量”通知断供管理装置1，“联结操作时间”指示从接收上述“联结命令”到实际上实现能量供给设备23与电力***的联结的时间段，“反向电力流的预测量”指示预期在联结时所引起的流向电力***的反向电力流的电力量。
联结操作时间是用于从将能量供给设备23连接至电力***到实现能量供给设备23的联结操作的处理(包括频率调节和相位调节)所需的时间段。例如可以根据能量供给设备23和电力调节器的特性，预先设置联结操作时间。作为反向电力流的预测量，可以使用根据联结时从可再生能源产生的预测的电力量以及联结时电器24的预测的总电力消耗计算的电力的剩余量(预测值)。
在这种情况下，在断供管理装置1通过连接控制装置21接收“联结操作时间”和“反向电力流的预测量”时，它基于“联结操作时间”和“反向电力流的预测量”调度时间，以为每个消费者建立与电力***的联结，并根据调度的时间将“联结命令”传输给消费者2的连接控制装置21。此时，断供管理装置1可以对在要被传输给每个消费者2中的连接控制装置21的联结命令中的时间进行调度，从而将电力***上的调节负载最小化，例如，将通过为使配电电压和配电频率稳定所必须的调节电源(热电厂等等)的发电的调节量最小化。
例如可通过图5所示的信息处理器(计算机)来实现图4所示的电力供应控制装置22。图5是示出用于实现图1和图2所示电力供应控制装置的信息处理器的配置的示例的方框图。
图5所示的信息处理器包括根据程序执行预定处理的处理装置100，用于向处理装置100输入命令、信息等等的输入装置200，以及用于输出处理装置100中的处理结果的输出装置300。
输入装置200例如是键盘或者指针装置，例如鼠标、触摸板或触摸屏。
输出装置300包括显示装置例如液晶显示器，和打印装置例如打印机。
处理装置100包括CPU110、主存储装置120、记录介质130、数据累积装置140、存储器控制接口部150、I/O接口部160以及通信控制装置170，主存储装置120临时保存CPU110中的处理所必须的信息，记录介质130上面记录了使得CPU110执行根据本发明的处理的程序，数据累积装置140存储例如关于从能量供给设备23可提供的电力量、电器24的电力消耗以及电器24的“重要程度”的信息，存储器控制接口部150控制关于主存储装置120、记录介质130和数据累积装置140的数据传送，I/O接口部160是用于与输入装置200以及输出装置300接口的装置，通信控制装置170用于通过通信线路与连接控制装置21以及电器24往来信息的传递。这些组件通过总线180连接。
处理装置100根据记录介质130上记录的程序执行处理，以实现本示例性实施例的描述中描述的电力连接控制方法。记录介质130可以是磁盘、半导体存储器、光盘或者任何其他记录介质。在处理装置100中不一定要设置数据累积装置140。数据累积装置140可以是独立的装置。图4所示处理部221的功能通过图5所示处理装置100实现；图4所示存储部222的功能通过数据累积装置140实现；图4所示通信部223的功能通过通信控制装置170实现。
如图6所示，断供管理装置1包括处理部11、存储部12和通信部13。
例如控制电力***的操作的配电自动化***(未示出)通过通信线路连接到断供管理装置1。当电力***中出现电力断供时，通过通信部13从配电自动化***提供“断供区间信息”和“***消费者容纳信息”，“断供区间信息”指示出现电力断供的配电区间，“***消费者容纳信息”指示电力***中容纳的消费者2。从配电自动化***提供的“断供区间信息”和“***消费者容纳信息”被存储在存储部12中。例如在“Internet electric powerlecture for university students”,4.Power distribution techniques,Distributionautomation system(Internet URL:http://www.tepco.co.jp/kouza/haiden/haiden- j.html)中描述了配电自动化***。
当电力***中出现电力断供时，断供管理装置1中的处理部11从上述配电自动化***获得当前的“断供区间信息”，基于从配电自动化***提供的“***消费者容纳信息”抽取断供区间中容纳的消费者2，并通过通信部13为抽取的消费者2向连接控制装置21传输“解列命令”，以使得连接控制装置21与电力***执行断开(解列)。此时，处理部11通过连接控制装置21向电力供应控制装置22传输关于预期的断供时间段(预测的断供时间段)的信息。作为该阶段的预测的断供时间段，例如可以使用已过去的实际恢复时间段的值，已过去的实际恢复时间段对应于通过电力公司作为数据库制备的事故的细节。断供管理装置1被布置为可以通过断供管理装置1的操作者，将对应于最新的恢复状态的预测的断供时间段输入断供管理装置1。当通过操作者更新预测的断供时间段时，断供管理装置1中的处理部11将此预测的断供时间段传输到断供区间中消费者2所拥有的连接控制装置21。
当电力***从在该电力***中已出现的电力断供中恢复时，断供管理装置1中的处理部11将指示从断供中恢复的“断供恢复”通知给已经被传输有上述“解列命令”的消费者2的连接控制装置21，之后传输“联结命令”，以建立与电力***的联结。
如同电力供应控制装置22的情况，例如可以通过图5所示的信息处理器(计算机)来实现断供管理装置1。在通过信息处理器实现断供管理装置1的情况下，图6所示处理部11的功能通过图5所示处理装置100实现；图6所示存储部12的功能通过数据累积装置140实现；图6所示通信部13的功能通过通信控制装置170实现。为了通过断供管理装置1的操作者输入预测的断供时间段，可以使用图5所示的输入装置200。
在此布置中，将关于预先通过消费者2设置的电器24的重要程度的信息存储在电力供应控制装置22中。按照多个步骤来设置重要程度。最高的重要程度例如被设置用于安全***、防灾装备，例如应急灯、灭火设施等等。其他重要程度可以按照在电力断供的情况下消费者要操作的优先权从高到低的顺序赋予电器24。赋予了最高重要程度的电器24被假定为包括上述电力供应控制装置22、连接控制装置21以及能量供给设备23上设置的电力调节器。不一定要求向每个电器24赋予重要程度。例如，可以关于每个插座，或者关于每个接地漏电断路器或模制管壳断路器来设置重要程度，也可以关于包括多个负载(电器)的预定区域的每个区域或者每个预定位置来设置重要程度。例如，在消费者2由有多个楼层的商业设施或者酒店设施形成的情况下，可以为应急楼梯间中的灯、楼层上的公共通道的应急灯等等设置较高的重要程度。
电力供应控制装置22被假定为按照预定计时或者周期性地收集电器24的电力消耗的值，以及从能量供给设备23可提供的电力量的值，并将收集的值存储在存储部222中。
图7是示出图1和图2所示的电力供应控制装置中的处理步骤的序列的示例的流程图。
图7示出设置重要程度的示例，其中预先为电器24设置三个重要程度：最高重要程度[A]、次要重要程度[B]和最低重要程度[C]。赋予电器24的重要程度的数量不限于三个。可以设置不少于两个的任意数量的重要程度。下面所述的电力供应控制装置22中的处理在图4所示的处理部221中执行。
如上所述，当电力***中出现电力断供时，连接控制装置21例如在来自断供管理装置1的“解列命令”下，将开/合器件211设置为“打开”。此外，连接控制装置21将电力***的解列状态通知电力供应控制装置22，并将从断供管理装置1接收的“预测的断供时间段”传送给电力供应控制装置22。在电力断供期间，当连接控制装置21从断供管理装置1接收更新的“预测的断供时间段”时，它将“预测的断供时间段”传送给电力供应控制装置22。
另一方面，在从电力断供中恢复时，当连接控制装置21被通知以来自断供管理装置1的“断供恢复”时，它在将开/合器件211保持为“打开”状态的情况下将“断供恢复”传送给电力供应控制装置22。之后，当从断供管理装置1传输“联结命令”时，连接控制装置21将开/合器件211设置为“闭合”，并将与电力***的联结通知电力供应控制装置22。
如图7所示，电力供应控制装置22确定是否已经从连接控制装置21通知解列命令(步骤S1)，如果还没有通知解列命令，就重复步骤S1中的处理。如果从电力***(例如，断供管理装置1)通知解列命令，则电力供应控制装置22将能量供给设备23改变为自主操作模式(步骤S2)。
当能量供给设备23处于自主操作模式时，电力供应控制装置22首先确定是否通知了断供恢复(步骤S3)。如果通知了断供恢复，则处理进行到步骤S12中的处理。
如果尚未通知断供恢复，则电力供应控制装置22确定是否通知了预测的断供时间段或者更新的预测的断供时间段(步骤S4)。如果没有通知预测的断供时间段或者更新的预测的断供时间段，则重复从步骤S3开始的处理。
如果已经通知了预测的断供时间段或者更新的预测的断供时间段，则电力供应控制装置22获得关于在预测的断供时间段中从能量供给设备23可提供的电力量的信息，例如，来自可再生能源的预测发电量或者蓄电池中存储的电量(步骤S5)。
接着，电力供应控制装置22将预测的断供时间段中从能量供给设备23可提供的电力量与预测的断供时间段中通过具有重要程度[A]的负载或多个负载(电器24)要消耗的总电力量相比较，以确定预测的断供时间段中具有重要程度[A]的电器24是否可以操作(步骤S6)。如果具有重要程度[A]的电器24可以操作，就将电力提供给相同的电器(步骤S7)，并且处理进行到步骤S8中的处理。
如果具有重要程度[A]的电器24不可以操作，则电力供应控制装置22重复从步骤S3开始的处理，不执行从能量供给设备23到具有重要程度[A]的电器24的电力供应。即使是在具有重要程度[A]的电器24在整个预测的断供时间段里都不可以操作的情况下，它们也可以在能够从能量供给设备23提供电力的时间段里操作。
在步骤S8中，电力供应控制装置22将在预测的断供时间段中从能量供给设备23可提供的电力量与预测的断供时间段中通过具有重要程度[A]和[B]的电器24要消耗的总电力量相比较，以确定预测的断供时间段中具有重要程度[A]和[B]的电器24是否可以操作。如果具有重要程度[A]和[B]的电器24可以操作，就将电力提供给相同的电器(步骤S9)，并且处理进行到步骤S10中的处理。
如果具有重要程度[A]和[B]的电器24不可以操作，则电力供应控制装置22重复从步骤S3开始的处理，不执行从能量供给设备23到具有重要程度[B]的电器24的电力供应。
在步骤S10中，电力供应控制装置22将预测的断供时间段中从能量供给设备23可提供的电力量与预测的断供时间段中通过具有重要程度[A]、[B]和[C]的电器24要消耗的总电力量相比较，以确定预测的断供时间段中具有重要程度[A]、[B]和[C]的电器24是否可以操作。如果具有重要程度[A]、[B]和[C]的电器24可以操作，就将电力提供给相同的电器(步骤S11)，并且处理进行到步骤S3中的处理。
如果具有重要程度[A]、[B]和[C]的电器24不可以操作，则电力供应控制装置22重复从步骤S3开始的处理，不执行从能量供给设备23到具有重要程度[C]的电器24的电力供应。
在步骤S4中，当电力供应控制装置22从连接控制装置21接收更新的预测的断供时间段时，重复上述步骤S5至步骤S11中的处理，以在当前时间点基于从能量供给设备23可提供的电力量，执行向在预测的断供时间段里可操作的具有较高重要程度的电器24的电力供应。
在步骤S3中，当通过连接控制装置21从断供管理装置1通知“断供恢复”时，电力供应控制装置22停止处于自主操作模式的能量供给设备23，通过连接控制装置21将“联结准备就绪”通知断供管理装置1，并将“联结操作时间”和“反向电力流的预测量”通知断供管理装置1，“联结操作时间”指示从接收上述“联结命令”到实际上实现能量供给设备23与电力***的联结的时间段，“反向电力流的预测量”指示预期在联结时所要引起的流向电力***的反向电力流的电力量。
之后，当从断供管理装置1通知“联结命令”时，电力供应控制装置22进入联结操作模式(步骤S13)，之后重复从步骤S1开始的处理。
在本示例性实施例中，当电力***中出现电力断供时，连接控制装置21在来自断供管理装置1的解列命令下，将开/合器件211设置为“打开”，以将能量供给设备23与电力***断开。在从电力断供恢复时，连接控制装置21在来自断供管理装置1的联结命令下，将开/合器件211设置为“闭合”，以将能量供给设备23与电力***联结，从而实现能量供给设备23的自主操作与联结操作之间的自动切换。因此，实现电力断供中的能量供给设备23的自主操作，同时消除了在电力断供出现时以及从电力断供中恢复时所需要的繁杂的切换操作。
在电力***的电力断供中，在通过连接控制装置21所致的从电力***断开之后，电力供应控制装置22启动能量供给设备23的自主操作。当电力***从电力断供恢复时，在建立与电力***的连接之后，电力供应控制装置22将能量供给设备23联结到电力***，以使得不会造成对电力***的不利影响。
因此，可以减少对电力***的不利影响，同时有助于在电力断供出现时以及从电力断供中恢复时通过消费者进行的对能量供给设备23的自主操作功能的切换。
此外，在从电力断供恢复时，断供管理装置1可以基于联结操作时间以及从电力供应控制装置22传输的反向电力流的预测量，来对要被传输给每个消费者2的连接控制装置21的联结命令的时间进行调度，以使得，将电力***上的负载最小化，例如，将通过为使配电电压和配电频率稳定所必须的调节电源(热电厂等等)的发电的调节量最小化，从而实现每个消费者2的能量供给设备23的联结，同时减少电力***上的调节负载。
参照其示例性实施例描述了本发明。但是，本发明不限于上述示例性实施例。在本发明的范围内，本领域技术人员可以对本发明的配置和细节做出各种变化和修改。
本申请基于并要求2011年9月26日提交的在先日本专利申请的优先权；通过参考将其全部内容合并于此。

Claims (24)

1.一种电力连接控制***，其设置有要被联结到电力***的能量供给设备，所述能量供给设备能够向消费者所拥有的电器提供电力，所述电力连接控制***包括：
连接控制装置，其包括能够将所述电力***与所述消费者相连接或断开的开/合器件，并且当所述电力***中出现电力断供时，所述连接控制装置在从外部接收到的命令下，通过所述开/合器件将所述电力***与所述消费者彼此断开；以及
电力供应控制装置，当所述电力***中出现电力断供时，所述电力供应控制装置将电力从所述能量供给设备提供给所述电器，
其中，当检测到从电力***的电力断供中恢复电力时，所述连接控制装置传输联结操作时间和反向电力流的预测量，所述联结操作时间表示从接收到联结命令到实现所述能量供给设备的单元与所述电力***的联结的时间，所述联结命令用于将所述消费者联结到所述电力***，所述反向电力流的预测量表示在联结时预期要发生的到所述电力***的反向电力流的电力量。
2.根据权利要求1所述的电力连接控制***，其中，
当所述电力***中出现电力断供时，所述电力供应控制装置获得从所述能量供给设备所能够提供的电力量和所述电器的电力消耗，并且基于所获得的从所述能量供给设备所能够提供的电力量和所述电器的电力消耗以及预先为所述电器设置的重要程度，在从所述能量供给设备所能够提供的电力的范围内，将电力从所述能量供给设备提供给具有较高重要程度的一部分电器。
3.根据权利要求1所述的电力连接控制***，其中，
在从所述电力***的电力断供中恢复时，所述连接控制装置在从外部接收到的命令下，通过所述开/合器件将所述电力***与所述消费者彼此连接。
4.根据权利要求3所述的电力连接控制***，进一步包括断供管理装置，
当所述电力***中出现电力断供时，所述断供管理装置向所述连接控制装置传输用于将所述电力***与所述消费者彼此断开的解列命令，并且传输预测断供时间段，所述预测断供时间段是断供时间段的预测值，并且在从所述电力断供中恢复时，所述断供管理装置向所述连接控制装置传输用于将所述电力***与所述消费者彼此联结的联结命令，
其中，所述连接控制装置在所述解列命令下，通过所述开/合器件将所述电力***与所述消费者彼此断开，以及在所述联结命令下，通过所述开/合器件将所述电力***与所述消费者彼此连接，以及
其中，在经由所述连接控制装置接收到所述预测断供时间段时，所述电力供应控制装置基于在所述预测断供时间段中从所述能量供给设备所能够提供的电力量、在所述预测断供时间段中所述电器的电力消耗、以及所述电器的重要程度，来确定要被提供电力的电器。
5.根据权利要求4所述的电力连接控制***，其中，
当通过操作者更新所述预测断供时间段时，所述断供管理装置将更新后的预测断供时间段传输给所述连接控制装置。
6.根据权利要求1所述的电力连接控制***，其中
所述连接控制装置使得从所述消费者联结到所述电力***，并且，在所述联结操作时间过后，使得电力从能量供给设备的单元提供给所述电力***。
7.根据权利要求1所述的电力连接控制***，其中
所述连接控制装置在所述消费者联结到所述电力***之后执行频率调节和相位调节，并且使得电力从能量供给设备的单元提供给所述电力***。
8.根据权利要求1所述的电力连接控制***，其中
当在基于所述联结操作时间和所述反向电力流的预测量而确定的用于建立联结的时间接收到所述联结命令时，所述连接控制装置使得电力从能量供给设备的单元提供给所述电力***。
9.一种用于将能量供给设备从电力***断开的电力连接控制方法，所述能量供给设备能够向消费者所拥有的电器提供电力，所述电力连接控制方法包括：
提供开/合器件，所述开/合器件用于将所述电力***与所述消费者连接或断开；
当所述电力***中出现电力断供时，在从外部接收到的命令下，控制装置通过所述开/合器件将所述电力***与所述消费者彼此断开；以及
在所述电力***的电力断供期间，第一计算机将电力从所述能量供给设备提供给所述电器，并且
其中，当检测到从电力***的电力断供中恢复电力时，传输联结操作时间和反向电力流的预测量，所述联结操作时间表示从接收到联结命令到实现所述能量供给设备的单元与所述电力***的联结的时间，所述联结命令用于将所述消费者联结到所述电力***，所述反向电力流的预测量表示在联结时预期要发生的到所述电力***的反向电力流的电力量。
10.根据权利要求9所述的电力连接控制方法，其中，
当所述电力***中出现所述电力断供时，所述第一计算机获得从所述能量供给设备所能够提供的电力量和所述电器的电力消耗，并且基于获得的从所述能量供给设备所能够提供的电力量和所述电器的电力消耗以及预先为所述电器设置的重要程度，在从所述能量供给设备所能够提供的电力的范围内，将电力从所述能量供给设备提供给具有较高重要程度的一部分电器。
11.根据权利要求9所述的电力连接控制方法，其中，
在从所述电力***的电力断供中恢复时，所述第一计算机在从外部接收到的命令下，通过所述开/合器件将所述电力***与所述消费者彼此连接。
12.根据权利要求11的电力连接控制方法，其中，
当所述电力***中出现电力断供时，第二计算机向连接控制装置传输用于将所述电力***与所述消费者彼此断开的解列命令，并且传输预测断供时间段，所述预测断供时间段是断供时间段的预测值，并且在从所述电力断供中恢复时，所述第二计算机向所述控制装置传输用于将所述电力***与所述消费者彼此联结的联结命令，
其中，所述控制装置在所述解列命令下，通过所述开/合器件将所述电力***与所述消费者彼此断开，以及在所述联结命令下，通过所述开/合器件将所述电力***与所述消费者彼此连接，以及
其中，在经由所述控制装置接收到所述预测断供时间段时，所述第一计算机基于在所述预测断供时间段中从所述能量供给设备所能够提供的电力量、在所述预测断供时间段中所述电器的电力消耗、以及所述电器的重要程度，来确定要被提供电力的电器。
13.根据权利要求12所述的电力连接控制方法，其中，
当通过操作者更新所述预测断供时间段时，所述第二计算机将更新后的预测断供时间段传输给所述控制装置。
14.根据权利要求9所述的电力连接控制方法，其中
所述第一计算机使得从所述消费者联结到所述电力***，并且，在所述联结操作时间过后，使得电力从能量供给设备的单元提供给所述电力***。
15.根据权利要求9所述的电力连接控制方法，其中
所述第一计算机在所述消费者联结到所述电力***之后执行频率调节和相位调节，并且使得电力从能量供给设备的单元提供给所述电力***。
16.根据权利要求9所述的电力连接控制方法，其中
当在基于所述联结操作时间和所述反向电力流的预测量而确定的用于建立联结的时间接收到所述联结命令时，所述第一计算机使得电力从能量供给设备的单元提供给所述电力***。
17.一种电力供应控制装置，其用于从能量供给设备提供电力，所述能量供给设备能够向消费者所拥有的电器提供电力，所述电力供应控制装置包括：
处理部，当所述电力***中出现电力断供时，所述处理部获得从所述能量供给设备所能够提供的电力量并且获得所述电器的电力消耗，并且，基于获得的从所述能量供给设备所能够提供的所述电力量以及基于所述电器的电力消耗以及基于预先为所述电器设置的优先级，在从所述能量供给设备所能够提供的电力的范围内，将电力从所述能量供给设备提供给具有高优先级的一部分电器；
存储部，所述存储部用于存储从所述能量供给设备所能够提供的电力量、所述电器的电力消耗、以及预先为所述电器设置的重要程度；以及
通信部，所述通信部用于与所述能量供给设备以及所述电器往来传递信息，
其中，当检测到从电力***的电力断供中恢复电力时，所述处理部传输联结操作时间和反向电力流的预测量，所述联结操作时间表示从接收到联结命令到实现所述能量供给设备的单元与所述电力***的联结的时间，所述联结命令用于将所述消费者联结到所述电力***，所述反向电力流的预测量表示在联结时预期要发生的到所述电力***的反向电力流的电力量。
18.根据权利要求17所述的电力供应控制装置，其中，
在所述电力***的电力断供中从外部接收到预测断供时间段时，所述处理部基于在所述预测断供时间段中从所述能量供给设备所能够提供的电力量、在所述预测断供时间段中所述电器的电力消耗、以及所述电器的重要程度，来确定要被提供电力的电器。
19.根据权利要求17所述的电力供应控制装置，其中
所述处理部使得从所述消费者联结到所述电力***，并且，在所述联结操作时间过后，使得电力从能量供给设备的单元提供给所述电力***。
20.根据权利要求17所述的电力供应控制装置，其中
所述处理部在所述消费者联结到所述电力***之后执行频率调节和相位调节，并且使得电力从能量供给设备的单元提供给所述电力***。
21.根据权利要求17所述的电力供应控制装置，其中
当在基于所述联结操作时间和所述反向电力流的预测量而确定的用于建立联结的时间接收到所述联结命令时，所述处理部使得电力从能量供给设备的单元提供给所述电力***。
22.一种断供管理装置，包括：
存储部，当电力***中出现电力断供时，所述存储部存储从外部提供的断供区间信息并且指示出现所述电力断供的配电区间、并且存储作为指示在所述电力***中容纳的消费者的信息的***消费者容纳信息；
处理部，基于至少所述断供区间信息或所述***消费者容纳信息，所述处理部抽取在出现所述电力断供的所述断供区间中容纳的一部分消费者，向被抽取的消费者传输用于将在所述断供区间中的消费者从所述电力***断开的解列命令并且传输通过操作者输入的作为断供时间段的预测值的预测断供时间段，以及向在所述断供区间中的消费者传输用于在从所述电力断供恢复时将所述消费者联结到所述电力***的联结命令；以及
通信部，在所述处理部的控制下，所述通信部经由预定通信线路来接收所述断供区间信息和所述***消费者容纳信息，并且将所述解列命令和所述联结命令传输给在出现所述电力断供的所述配电区间中容纳的消费者，
其中，当所述处理部关于从所述电力断供中恢复的通知来从所述消费者接收到联结操作时间和反向电力流的预测量时，所述处理部基于所述联结操作时间和所述反向电力流的预测量，来对为每个消费者传输所述联结命令的时间进行调度，并且根据调度后的时间向所述消费者传输所述联结命令，所述联结操作时间表示从接收到联结命令到实现能量供给设备的单元与所述电力***的联结的时间，所述反向电力流的预测量表示在联结时预期要发生的到所述电力***的反向电力流的电力量。
23.根据权利要求22所述的断供管理装置，其中
所述处理部对为每个消费者传输所述联结命令的时间进行调度，以使得在所述电力***上的调节负载被最小化。
24.根据权利要求22所述的断供管理装置，其中
当响应于从所述电力断供中恢复电力而从能量供给设备的单元传输的所述联结操作时间和所述反向电力流的预测量被接收到时，所述通信部向所述消费者传输每个联结命令。
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