[发明专利]智能型电网的管理系统及方法

说明书

一种智能型电网的管理系统及方法，包括至少一馈线控制器，设于二次变电站及至少一输电馈线间，承受二次变电站电源及控制命令，并预先储存及设定各输电馈线、客户端的智能型电表、家电负载及优先断电等级等数字编码数据，数个智能型电表连结于各客户端的配电线路与至少一输电馈线间，该智能型电表与该馈线控制器间以电力线通讯协议方式，传送客户端负载开、断控制讯号及负载状态侦测回授讯号，以及，数个智能型负载插座连结于客户端配电线路的插座电源线路与各家电负载之间，由该馈线控制器依据电网整体电力需求状态及优先断电等级，透过智能型电表以电力线通讯协议方式控制各智能型负载插座对所连结的家电负载进行供电或断电管理。

技术领域

本发明是关于一种智能型电网的管理系统及方法，特别是以馈线控制器、智能型电表及智能型负载插座数字编码组合与透过电力线通讯管理电网客户端各负载用电与断电顺序的系统与方法。

背景技术

能源供应已成为一个全世界非常白热化讨论的议题，人们希望获得干净清洁安全的能源或更好的可再生能源，并摆脱石化能源与具有潜在性危险的核电能源。然而，可再生能源的发电效率仍然太低，无法满足广大用户的需求，例如：受到季节风力限制的风力发电与受天候影响的太阳能发电等受限于时间与天气限制的可再生能源很难控制与使用，在此期间，有限电力的能量守恒定律将成为更重要的问题，如何高效率和有效地使用客户端的家电负载所衍生的智能型家电、智能型电表和智能电网的管理技术发展，将是确保每一度电力能源不会被任意消耗浪费的最佳保证。

然而，现有电力输电及配电系统，包括一次变电所、二次变电所和输电馈线的运转，通常，透过输电线、配电线路连接到每个家庭用户中的配电开关面板，每条由二次变电所的输电馈线连结数个杆顶或路边亭驻式的变压器，再由每个变压器连接到10个家庭或更多个家庭客户端，诸如客户端的交流单相三线220V、60赫兹的电力，以供应每个家庭中的各个家电负载，当整体电网的供电容量与用电需求容量达到饱和或供需失衡警戒值时，所需进行的紧急措施，即是投入备用电力容量，当备用电力容量不敷使用或用电需求容量达到尖峰状态，而必需采取限电措施时，在某些国家的处置模式是优先切断工业用户的用电，再考虑家庭用户的断电与限电措施，或者，将工业用户与家庭用户间进行区域性的轮流断电等限电措施，对于在一些家庭用户中不宜断电的负载，如：病人的维生系统或老人的照护系统，则会受到相当大的影响，对于客户端而言，将造成用电的不便与困扰，并且，这样针对全面性或局部性客户断电或限电处置，对于整个电网的供电容量管理，仅是治标，而非治本，无法达到真正有效管理用电容量的智能型电网要求。

在相关的先前专利技术文献方面，诸如中国台湾专利公报第I442663号「智慧微电网管控系统及智能用电管理方法」发明专利案，揭示利用电信因特网及云端应用管理平台，让使用者(即用电用户)自行以手机或计算机透过因特网或云端管理平台，来自行管理家户用电及负载的供电与断电，这样的独善其身作法仅是让个别用电用户自行管理操作用电的系统及方法，无法达到如由二次变电站所涵盖的大电网或小区型态电网的整体用电量管理，对于整体用电电网的帮助及节能效果实属有限，并且，此种使用手机或计算机透过因特网或云端管理平台，来个别管理家户用电及负载的供电与断电的系统，易遭黑客入侵网络或云端管理平台破坏，而造成不可收拾的用电公安问题及后果。

又再如中国台湾专利公报第I441409号「电力监控系统」发明专利案，则揭示多个电力输入能源对单一家庭用电用户的个别负载的用电调配使用，同样地，只能针对个别用电用户进行负载管理，无法对整个上层大型电网或小区型电网的用电量管理及节能效果有所明显挹注，并且，需使用个别的计算机、可程序逻辑控制器与中央控制盘等复杂的控制系统，如果要扩展至整个供电电网或小区电网使用，则有设备昂贵不易装设及个别设备不易整合控制等问题，而无法付诸实现。