CN108233407A - 用于控制发电机组的负荷分配的系统、装置和方法 - Google Patents
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Abstract
描述了用以控制供电系统的多个发电机组的负荷分配的控制系统、装置和方法。用以添加单个发电机组的负荷瞬变设定点可包括用以将多个负荷瞬变表征为一个负荷瞬变的瞬变百分比阈值、瞬变计数阈值和瞬变计数时间段,在该瞬变计数时间段期间,将检测到的负荷瞬变的数目与瞬变计数阈值进行比较。控制器可基于在瞬变计数时间段内检测到的负荷瞬变的数目是否等于瞬变计数阈值来确定是否添加单个发电机组以及响应于检测到的负荷瞬变的数目等于瞬变计数阈值来控制单个发电机组的添加。
Description
技术领域
本发明涉及供电系统,且更具体地涉及用于控制供电系统的发电机组的负荷分配的系统、装置和方法。
背景技术
发电机组可用于各种行业用于在来自电源线的电力的中断事件中供应电力,或者用于满足负荷的相对高需求。然而,发电机组可以被添加用以响应于负荷瞬变峰值而或者过早地或者延迟供给电力。同样,在添加之后,发电机组可以从供给电力中过早地丢弃,或者保持延续的一段时间。
美国专利号No.7,619,324(“’324专利”)描述了一种操作电力系统的方法,该方法可包括命令与电力线断开的多个发电机组开始发电,并供给到控制设备,充当关于被命令开始发电的多个发电机组中的每一个的操作状态的协调控制单元信息。根据’324专利,该方法还可包括确定多个发电机组中的哪个已经准备好向电力线首先供电,以及通过首先将发电机组(其确定为首先准备好供电)连接到电力线来启动对电力线的电供应。
发明内容
在本发明的一个方面,提供了用以控制供电系统的多个发电机组的负荷分配的控制系统。控制系统包括存储器,该存储器配置为存储关于用以添加多个发电机组中的单个发电机组用于负荷的负荷分配的第一负荷瞬变设定点的数据,该负荷从供电系统获取电力。用以添加单个发电机组的第一负荷瞬变设定点包括用以将多个负荷瞬变表征为一个负荷瞬变用于添加多个发电机组的单个发电机组用于负荷的负荷分配的第一瞬变百分比阈值、用于添加单个发电机组用于负荷的负荷分配的第一瞬变计数阈值,和第一瞬变计数时间段,在该时间段期间将用于添加单个发电机组的检测到的负荷瞬变的数目与第一瞬变计数阈值进行比较。控制系统进一步包括与存储器通信的控制器。控制器配置为基于在第一瞬变计数时间段内用于添加单个发电机组的检测到的负荷瞬变的数目是否至少等于第一瞬变计数阈值来确定是否添加单个发电机组用于负荷的负荷分配。控制器进一步配置为响应于在第一瞬变计数时间段期间用于添加单个发电机组的检测到的负荷瞬变的数目等于第一瞬变计数阈值来控制用于负荷分配的单个发电机组的添加。
在本发明的另一方面,提供了一种控制供电系统的多个发电机组的计算机实现方法。计算机实现方法包括基于在第一瞬变计数时间段内高于第一预设量值的检测到的负荷瞬变的数目是否至少等于第一瞬变计数阈值来确定是否使多个发电机组的发电机组联机以向负荷提供电力,该负荷已经通过多个发电机组中的至少一个其他发电机组提供电力。计算机实现方法进一步包括响应于在第一瞬变计数时间段期间高于第一预设量值的检测到的负荷瞬变的数目等于第一瞬变计数阈值来使发电机组联机。
在本发明的又一方面,提供了一种供电系统。供电系统包括电联接到负荷以向负荷提供电力的多个发电机组。每个发电机组经由以太网连接而电联接到其他发电机组中的每一个。供电系统进一步包括用户界面,该用户界面用以接收第一多个负荷瞬变设定点以添加多个发电机组中的第一发电机组以向负荷提供电力以及用以接收第二多个负荷瞬变设定点以将多个发电机组中的第二发电机组从向负荷提供电力中去除。第一多个负荷瞬变设定点包括用以将多个负荷瞬变表征为一个负荷瞬变用于添加第一发电机组以向负荷提供电力的第一瞬变百分比阈值、用以添加第一发电机组以向负荷提供电力的第一瞬变计数阈值、和第一瞬变计数时间段,在该时间段期间将用以添加第一发电机组的检测到的负荷瞬变的数目与第一瞬变计数阈值进行比较。第二多个负荷瞬变设定点包括用以将多个负荷瞬变表征为一个负荷瞬变以将第二发电机组从向负荷供给电力中去除的小于第一瞬变百分比阈值的第二瞬变百分比阈值、用以将第二发电机组从向负荷提供电力中去除的第二瞬变计数阈值、和第二瞬变计数时间段,在该时间段期间将用以去除第二发电机组的检测到的负荷瞬变的数目与第二瞬变计数阈值进行比较。供电系统进一步包括存储器,该存储器用以存储与用以添加第一发电机组以向负荷提供电力的第一多个设定点相对应的数据以及用以存储与用以将第二发电机组从向负荷提供电力中去除的第二多个设定点相对应的数据。供电系统进一步包括控制器,该控制器与存储器通信并经由以太网连接通信地联接到发电机组中的每一个。控制器配置为基于在第一瞬变计数时间段内用以添加第一发电机组的检测到的负荷瞬变的数目是否至少等于第一瞬变计数阈值来确定是否添加第一发电机组以向负荷提供电力。控制器进一步配置为响应于在第一瞬变计数时间段期间用以添加第一发电机组的检测到的负荷瞬变的数目等于第一瞬变计数阈值来添加第一发电机组以向负荷提供电力。控制器进一步配置为基于在第二瞬变计数时间段内用以去除第二发电机组的检测到的负荷瞬变的数目是否小于第二瞬变计数阈值以及是否满足用以去除发电机组的所有稳态条件来确定是否将第二发电机组从向负荷提供电力中去除。控制器进一步配置为基于在第二瞬变计数时间段结束时用以去除第二发电机组的检测到的负荷瞬变的数目小于第二瞬变计数阈值以及满足用以去除第二发电机组的所有稳态条件来将第二发电机组从向负荷提供电力中去除。第一发电机组和第二发电机组或者是相同的发电机组或者是不同的发电机组。
通过以下的说明和附图,本发明的其它特征和方面将显而易见。
附图说明
并入说明书并构成说明书一部分的附图说明所公开主题的一个或多个实施例,并与说明书一起解释所公开主题的各实施例。进一步地,附图不必按比例绘制,且附图中的任何数值和尺寸仅用于说明目的且可以或不可以表示真实或优选的数值或尺寸。在适用情况下,一些或所有选择特征可以不示出为辅助说明和理解下面的特征。
图1是根据本发明的一个或多个实施例的供电系统的示意性框图;
图2是根据本发明的一个或多个实施例控制供电系统的多个发电机组的负荷分配的方法的流程图;
图3是根据本发明的一个或多个实施例基于多个负荷瞬变设定点来添加用于负荷分配的多个发电机组的单个发电机组的方法的流程图;以及
图4是根据本发明的一个或多个实施例基于多个负荷瞬变设定点来将多个发电机组的单个发电机组从负荷分配中去除的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图给出的说明旨在作为对所描述主题的各实施例的说明,且不必意图表示仅有的实施例。在某些情况下,说明包括用于提供所描述主题的理解的详细细节。然而,对本领域技术人员来说显而易见的是,没有这些具体细节也可以实施这些实施例。在一些情况下,结构和部件可以以框图形式示出以避免模糊所描述主题的概念。只要可能,则在所有附图中使用相同的参考标号来指示相同或类似的部件。
说明书中任何关于“一个实施例”或“实施例”的引用都是指结合实施例描述的特定特征、结构、特点、操作或功能包含在至少一个实施例中。因此,说明书中的术语“在一个实施例中”或“在实施例中”的任何出现不必指同一个实施例。进一步地,特定特征、结构、特点、操作或功能可以以任何适当的方式被组合在一个或多个实施例中,且期望的是,所描述主题的实施例能够且确实覆盖所描述实施例的修改和变型。
还必须注意,如说明书、所附权利要求和摘要中所使用,单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”包括复数含义,除非上下文另外清楚地示出。即,除非另外清楚地规定,如本文所使用的词语“一(a)”或“一(an)”等意味着“一个或多个”。另外,应当理解,术语诸如“左”、“右”、”顶”、“底”、“前”、“后”、“侧”、“高度”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“内部”、“外部”、“内”、“外”以及本文可能使用的术语仅描述参考点且并不一定将所公开主题的实施例限制于任何特定方位或构造。此外,术语诸如“第一”、“第二”、“第三”等仅仅指本文所描述的许多部分、部件、参考点、操作和/或功能之一,且同样不一定将所描述主题的实施例限制于任何特定构造或方位。
一般而言,所公开主题的实施例涉及实现可重配设定点(其在本文可以称为用户可编程设定点)的供电系统,其用于各种负荷瞬变条件以更精细地控制以下情况,在该情况下发动机组将被添加用于负荷分配和/或在该情况下发电机组将从负荷分配中去除。用以使另一发电机组联机的“触发器”可以基于在预设时间段内高于预定瞬变阈值的瞬变的数目是否达到预设数目。一般而言,用以放弃所添加的发电机的“触发器”可以比用于添加发电机组的触发器更短缺。
图1示出了根据本发明的一个或多个实施例的供电系统100的示意性框图。
供电系统100可以配置为向电力负荷102(其在本文可以称为“负荷102”)供电。供电系统100可包括可以单独称为操作用以供应电力(即,电)的“发电机组GA”、“发电机组GB”和“发电机组GC”的多个电源104、和用以将电力从多个电源104传递到负荷102的电力传输网络106。当然,尽管供电系统100示出为具有三个发电机组,但供电系统100可包括两个发电机组或多于三个发电机组。此外,发电机组可以全部相同(例如,相同类型、型号、等级等),或者一个或多个发电机组可以不同。负荷102可包括任何一个或多个设备,包括但不限于电动马达和灯,其可能需要电力来执行一个或多个任务,诸如生成旋转动力。在一些实施例中,负荷102可能需要特定形式的电力,诸如三相交流电。在实例中,多个发电机组GA、GB、GC中的每一个发电机组可以经由通信网络(诸如以太网通信网络)通信地联接到其他发电机组中的每一个。
供电系统100还可包括或者联接到电气设施110。电气设施110可以是例如可以对多个消费者供电的发电和配电系统。电气设施110可以供应具有60赫兹频率的交流电,诸如三相交流电。
发电机组GA、GB、GC中的每一个可包括操作用以发电的任何一个或多个部件。在一些实施例中,发电机组GA、GB、GC可分别包括发电机112、114、116。发电机112、114、116可以分别驱动地联接到发动机118、120、122。发动机118、120、122中的每一个可以操作用以通过燃烧燃烧(包括但不限于柴油、汽油和气体燃料)来产生机械动力。进一步地,发动机118、120、122中的每一个可以是涡轮发动机或任何其他适合的发动机。
发电机112、114、116中的每一个可以是配置为接收来自相关发动机118、120、122的机械动力并将机械动力的至少一部分转变成电的任何类型的设备,诸如交流电(AC)感应发电机、永磁发电机、AC同步发电机或开关磁阻发电机。在一些实施例中,发电机112、114、116中的每一个可以配置为生成三相AC电。在实例中,发电机组GA、GB、GC中的每一个可具有小于约5兆瓦(MW)的发电能力。
发电机组GA、GB、GC中的每一个还可包括分别地连接在发电机112、114、116的输出和电力传输网络106之间的各种控制部件,诸如开关124、126、128。除了开关124、126、128,发电机组GA、GB、GC中的每一个的各控制部件可包括一个或多个信息处理设备。例如,发电机组GA可包括单元控制设备130,发电机组GB可包括单元处理设备132,且发电机组GC可包括单元控制设备134。单元控制设备130、132、134中的每一个可包括各种类型的信息处理设备,包括但不限于硬连线控制电路(未示出)、微处理器(未示出)和微控制器(未示出)。单元控制设备130、132、134可以分别操作地连接到发动机118、120、122,发电机112、114、116,和开关124、126、128。因此,发电机组GA、GB、GC的单元控制设备130、132、134可以分别监控和/控制发动机118、120、122,发电机112、114、116,和开关124、126、128的操作。
供电系统100可进一步包括控制系统136,其配置为控制供电系统100的多个发电机组GA、GB、GC的负荷分配。控制系统136可经由通信网络138电联接到单元控制设备130、132、134中的每一个。任选地,通信网络138可以是以太网通信网络。控制系统136可进一步配置为将与供电系统100的操作的各方面相关的信息发送到单元控制设备130、132、134中的每一个。例如,单元控制设备130、132、134可接收关于分别由发电机组GA、GB、GC产生的电的一个或多个特征的信息,诸如电压、电流、相位和/或频率。另外,单元控制设备130、132、134可接收涉及负荷102所需的电力量的信息。单元控制设备130、132、134中的每一个还可接收以下信息,诸如涉及电力传输网络106的电压和/或电流、负荷102的一个或多个部件中的电压和/或电流、和/或负荷102的一个或多个设备的操作状态。
单元控制设备130、132、134还可通过如上所述的通信网络138互相通信。通信网络138可以是用以传送和接收数据的专用数据链路。在一些实施例中,通信网络138可包括但不限于广域网(WAN)、局域网(LAN)和以太网。在各实施例中,通信网络138可包括前述网络和/或其他适合的网络中的两个或多个的组合。进一步地,通信网络138可以实现为有线网络、无线网络或他们的组合。进一步地,数据传输可以在具有网络协议的通信网络138上进行,使得数据传输可以采取加密格式或任何其他安全格式。在本发明的实施例中,通信网络138可以具体化为以太网连接和推荐标准(RS)45之一。进一步地,通信网络138可使用相应网络协议,包括但不限于多发电机组数据链路(MGDL)和Modbus。
因此,至少单元控制设备130、132、134、通信网络138和控制系统136可形成控制网络139以控制供电系统100。控制网络139可配置为检测供电系统100内的通信损失。如果发电机组GA、GB、GC中任何一个可以与供电系统100断开,则控制网络139可将发电机组GA、GB、GC归类入至少两组,包括可连接到负荷102的多数组和可与负荷102断开的少数组。
可以理解,发电机组GA、GB、GC是示例性的,例如,发电机组GA、GB、GC可包括除了发动机118、120、122和用以产生用于负荷102的电的发电机112、114、116之外的部件。在一些实施例中,发电机组GA、GB、GC中的一个或多个可以是燃料电池。另外,除了或分别替代单元控制设备130、132、134,发电机组GA、GB、GC可包括其他类型的控件,诸如硬连线控制电路。
电力传输网络106可进一步包括操作用以将电力从发电机组GA、发电机组GB和发电机组GC传送到负荷102的各种电部件。例如,电力传输网络106可包括连接到负荷102的电力线140和连接到电力线140的电力线142、144、146。电力线142、144、146可分别连接到开关124、126、128(其分别通向发电机组GA、发电机组GB、发电机组GC)。因此,发电机组GA、GB、GC的开关124、126、128可以闭合以通过电力线142、144、146分别将发电机112、114、116的输出连接到电力线140和负荷102。为了将电从电气设施110供应到电力线140和负荷102,电力传输网络106还可包括电力线148,该电力线148可连接到开关150,该开关150可进而连接到电气设施110。控制系统136可操作地连接到开关150使得控制系统136可控制开关150是否将电气设施110电连接到电力线148。
控制系统136可包括各种类型的信息处理部件,包括但不限于硬连线控制电路、微控制器和微处理器。特别地,控制系统136可包括存储器152。存储器152可包括易失或非易失磁性半导体、磁带,光学可移动、不可移动或其他类型的计算机可读介质或计算机可读存储设备。存储器152可配置为存储程序和/或其他信息,该其他信息可用于实现一个或多个过程或操作,诸如以下讨论的那些。根据所公开主题的实施例,存储器152可配置为存储关于用以添加多个发电机组GA、GB、GC的单个发电机组用于例如负荷的负荷分配的负荷瞬变设定点的数据,该负荷(诸如负荷102)从供电系统100的获取电力。进一步地,存储器152配置为存储关于用以将多个发电机组GA、GB、GC的单个发电机组从负荷的负荷分配中去除的负荷瞬变设定点的数据。任选地,用于去除的单个发电机组可以是被添加的相同单个组,例如最新近添加的单个发电机组。
控制系统136可进一步包括控制器154,该控制器154与存储器152通信并经由通信网络138通信地联接到发电机组GA、GB、GC中的每一个。控制系统136的控制器154可配置为控制多个发电机组GA、GB、GC的负荷分配。为了控制发电机组GA、GB、GC的负荷分配,控制器154可以配置为添加多个发电机组GA、GB、GC的至少一个发电机组(其在本文可以称为“单个发电机组”或“第一发电机组”)用于负荷102的负荷分配,该负荷102从供电系统100获取电力。在一些实施例中,控制器154可以配置为将多个发电机组GA、GB、GC的至少一个发电机组(其在本文可以称为“单个发电机组”或“第二发电机组”)从向负荷提供电力中去除。第一发电机组和第二发电机组或者是相同的发电机组或者是不同的发电机组。
控制器154可以是使用处理器和微控制器中的一个或多个的逻辑单元。控制器154可以使用集成电路、分立部件或他们的组合来实现。在一个实例中,控制器154可以经由计算机设备诸如个人计算机(PC)、膝上型电脑、或者配置为充当计算机的功能的集成机用计算机来实现。应当理解,外围电路诸如缓冲器、锁存器和开关可以在控制器154内或根据需要单独实现。例如,控制器154还可配置为执行从存储器152中读取的计算机可执行指令。
供电系统100可进一步包括通过其用户可与控制系统136通信的用户界面158。用户界面158可配置为提供图形用户界面(未示出)以接收用户输入。控制系统136可基于用户输入来控制供电系统100的操作。用户界面158可包括输入单元(未示出)。例如,输入单元可包括但不限于触摸屏幕、鼠标、键盘、指向设备、运动传感器以及语音识别器。根据本发明的实施例,用户界面158可以配置为将第一多个负荷瞬变设定点接收为例如来自操作员的用户输入,以添加多个发电机组GA、GB、GC的每个发电机组(其在本文可以称为“第一发电机组”)以向负荷102提供电力。用户界面158还可以配置为将第二多个负荷瞬变设定点接收为用户输入,以将多个发电机组GA、GB、GC的每个单个发电机组(其在本文可以称为“第二发电机组”)从向负荷102提供电力中去除。在一些实施例中,单元控制设备130、132、134中的每一个可包括通过其用户可以与单元控制设备130、132、134通信的操作员界面。用户界面158可包括显示单元(未示出)以显示图形、事件日志和与发电机组GA、GB、GC相关的图表。
控制系统136可连接到各种其他部件,该各种其他部件为控制系统136供应关于供电系统100的操作的信息。控制系统136可接收关于由电气设施110供应的电的一个或多个特征的信息,诸如电压、电流、相位和/或频率。控制系统136还可接收关于流入电力传输网络106的电的相同或类似的信息。流入电力传输网络106的电的特征可以不同于在开关150打开的情况下由电气设施110供应的电的特征。关于流入电力传输网络106的电的信息和/或由控制系统136接收的其他信息可以用作关于负荷102需求或需要的电力的对控制系统136的指示。
可以理解的是,本文所描述的控制系统136可以看作示例性的,且不应当限制本发明的范围。在一些实施例中,控制系统136可包括用于分别控制发电机组GA、GB、GC的操作的单元控制设备130、132、134。在一些实施例中,控制系统136可省略单元控制设备130、132、134中的一个或多个。在这些实施例中,控制系统136可与其余单元控制设备和/或图1中未示出的附加单元控制设备中的一个或多个一起执行省略的单元控制设备的功能。控制系统136还可包括用于控制通过电力传输网络106供应的电力的附加部件。例如,在一些实施例中,控制系统136可包括电力传输网络106中的一个或多个开关以选择性地使成群的发电机组GA、GB、GC与负荷102隔离。
还可以理解的是,本文所描述的供电系统100可以看作示例性的,且不应当限制本发明的范围。例如,供电系统100可包括不同数目和/或类型的电源104,该电源104可以向电力传输网络106供应电力。在一些实施例中,供电系统100可省略发电机组GA、GB、GC之一,和/或包括除了基于优先级的发电机组GA、GB、GC外的其他发电机组。然而,发电机组GA、GB、GC的至少一个发电机组可保持连接到负荷102以满足负荷102的正常电力供应需求。始终连接到负荷102的发电机组可以在从向负荷102供应电力中去除方面具有最低优先级。可以始终连接到负荷102的发电机组的单元控制设备可以视作控制节点。控制节点向其他发电机组分配优先级。可以基于添加的次序分配优先级。最高优先级可以分配给可以预先添加用于负荷102的负荷分配的发电机组。类似地,在一个实例中,供电系统100可以不具有用于将负荷102连接到电气设施110的装置,且在另一实例中,供电系统100可具有可允许或者电器设施110或者另一电气设施连接到负荷102的配置。
在供电系统100的操作期间,控制系统136可控制电气设施110、发电机组GA、发电机组GB、发电机组GC以基于用户输入和/或供电系统100的各种操作条件向负荷102供电。在一些情况下,控制系统136可配置为使开关124、126、128维持打开以使发电机组GA、GB、GC与负荷102断开,并同时分别使发电机组GA、GB、GC维持切断。例如,在当电仅需要来自电气设施110的情况下,控制系统136可使发电机组GA、GB、GC电断开。
当控制系统136使发电机组GA、GB、GC与负荷102电断开时,各种事件可导致控制系统136启动从发电机组GA、GB、GC中的一个或多个向电力线140和负荷102的电供应。例如,如果电气设施110未能供给电力来满足负荷102的电力需求,则控制系统136可启动来自发电机组GA、GB、GC中的一个或多个的电供应。另外,控制系统136可响应于来自用户的手动命令而启动来自发电机组GA、GB、GC中的一个或多个的电供应。此外,在一些情况下,控制系统136可执行一个或多个控制策略以自动地管理由电气设施110供应的电力量对由发电机组GA、GB、GC供应的电力量,或者由可用来向负荷102提供电力的所有发电机组的发电机组供应的电力量。在这些情况下,控制系统136可响应于涉及由电气设施110供给的电力量(其在某些情况下可以为零)的某些条件而启动来自发电机组GA、GB、GC的电供应。
图2示出了根据本发明的一个或多个实施例控制供电系统(诸如供电系统100)的多个发电机组(诸如发电机组GA、GB、GC)的负荷分配的方法200的流程图。
在步骤202,方法200可包括通过控制器154接收多个负荷瞬变设定点,该多个负荷瞬变设定点可包括用以添加单个发电机组的第一多个负荷瞬变设定点和/或用以丢弃或去除单个发电机组的第二多个负荷瞬变设定点。第一负荷瞬变设定点和第二负荷瞬变设定点在本文可以统称为“设定点”。用户界面158可用于输入设定点。进一步地,控制器154可基于第一负荷瞬变设定点和第二负荷瞬变设定点中的至少一个通过供电系统100的发电机组GA、GB、GC来控制负荷分配。在一些实施例中,控制系统136的存储器152可以配置为存储与用以添加多个发电机组GA、GB、GC的单个发电机组以向负荷102提供电力的第一负荷瞬变设定点相对应的数据。用以添加单个发电机组的第一负荷瞬变设定点可包括用以将多个负荷瞬变表征为一个负荷瞬变用于添加用于负荷分配的多个发电机组GA、GB、GC的单个发电机组的第一瞬变百分比阈值。第一负荷瞬变设定点可进一步包括用于添加用于负荷分配的多个发电机组GA、GB、GC的单个发电机组的第一瞬变计数阈值。第一负荷瞬变设定点还可包括第一瞬变计数时间段。在第一瞬变计数时间段期间,用于添加单个发电机组的检测到的负荷瞬变的数目可以与第一瞬变计数阈值进行比较。
存储器152还可以配置为存储与用以将多个发电机组GA、GB、GC的单个发电机组从向负荷102提供电力中去除的第二负荷瞬变设定点相对应的数据。用以去除多个发电机组GA、GB、GC的单个发电机组的第二负荷瞬变设定点可包括用以将多个负荷瞬变表征为一个负荷瞬变用于将单个发电机组从负荷102的负荷分配中去除的第二瞬变百分比阈值。第二瞬变百分比阈值可以小于第一瞬变百分比阈值。第二负荷瞬变设定点可进一步包括用于将单个发电机组从负荷102的负荷分配(即,向负荷102提供电力)中去除的第二瞬变计数阈值。第二负荷瞬变设定点还可包括第二瞬变计数时间段。在第二瞬变计数时间段期间,用于去除单个发电机组的检测到的负荷瞬变的数目可以与第二瞬变计数阈值进行比较。在一些实施例中,第二瞬变计数阈值在数值上可以等于第一瞬变计数阈值。进一步地,第二瞬变计数时间段在数值上可以等于第一瞬变计数时间段。在一些实施例中,第一负荷瞬变设定点和第二瞬变设定点可以响应于在用户界面158处接收的用户输入而存储在存储器152中。
在步骤204,方法200可包括确定是否启用供电系统100的控制器154的负荷感测负荷需要量(LSLD)单元或操作(下文称“LSLD单元”)。在一些实施例中,LSLD单元可以是控制器154的集成模块。一般而言,归因于可以提供需要电力量大于操作发电机组的电流的条件,LSLD单元可以配置为识别供电系统100中待联机的附加发电机组的需求。这种条件可以在稳态或瞬变条件期间出现。因此,在某些稳态条件下和在某些瞬变条件下(其将在以下更详细地讨论),LSLD单元可使单个发电机组联机。瞬变条件的实例是陆地钻井平台上的跳闸操作。在一个实例中,瞬变条件可持续几秒至几分钟。在某些稳态条件下和某些瞬变条件下,LSLD单元还可配置为识别当单个发电机组可能需要从供电系统100去除的事件。因此,LSLD单元可包括瞬变状态单元或操作(下文称为“瞬变状态单元”)和稳态或操作(下文称为“稳态单元”),其将在下文中详细讨论。
如果启用LSLD单元,则在步骤206,方法200可包括确定是否启用LSLD单元的瞬变状态单元。一般而言,瞬变状态单元可以基于在瞬变计数时间段内出现的高于阈值(例如,百分比阈值)的负荷瞬变的数目来定义。高于在瞬变计数时间段内出现的百分比阈值的负荷瞬变的数目可以通过用户输入在用户界面158进行设定。瞬变状态单元可以配置为当高于阈值的检测到的负荷瞬变的数目在瞬变计数时间段内出现时使单个发电机组联机。负荷瞬变的数目可以是“第一瞬变计数阈值”,且瞬变计数时间段可以是“第一瞬变计数时间段”。在一些实施例中,负荷瞬变的数目、阈值和瞬变计数时间段可以基于在其中实现供电系统100的操作所需的电力来定义。在一些实施例中,LSLD单元可以进一步包括用以计算第一瞬变计数时间段的计时器。在一些实施例中,控制系统136可包括计时器。当添加多个发电机组GA、GB、GC的单个发电机组用于负荷分配时,可以重置用以计算第一瞬变计数时间段的计时器。进一步地,一旦检测到第一检测到的负荷瞬变高于第一瞬变百分比阈值,则第一瞬变计数时间段可以开始。在一些实施例中,LSLD单元可进一步包括与检测到的负荷瞬变的数目相对应的计数器。
LSLD单元的稳态单元可以基于稳态负荷阈值和稳态预定持续时间来定义。更具体地,瞬变状态单元可确定如果负荷高于稳态负荷阈值以稳态预定持续时间则可以使单个发电机组联机。如果在稳态预定持续时间内负荷下降到稳态负荷阈值以下,则与稳态单元相关联的计时器可以重置,且仅当负荷升高到稳态阈值以上以稳态预定持续时间时可以使单个发电机组联机。稳态负荷阈值和稳态预定持续时间可以基于其中可以设置供电系统100的负荷102的应用来定义。可以理解的是,瞬变状态单元可在第一瞬变计数时间段内基于负荷瞬变的数目来触发单个发电机组的添加。如果未启用瞬变状态单元,则步骤200可前进到步骤208,其可包括使用稳态单元来控制供电系统100的多个发电机组GA、GB、GC的负荷分配。
如果启用瞬变状态单元,则在步骤210,方法200可包括确定多个发电机组GA、GB、GC的至少一个发电机组的可用性以进行联机用于负荷102的负荷分配。控制器154可经由通信网络138从发电机组GA、GB、GC接收关于每个发电机组是否可用的信号或者以其他方式确定每个发电机组是否可用。
进一步地,当在步骤210多个发电机组GA、GB、GC中的至少一个发电机组可用来添加用于负荷分配时,在步骤212,方法200可包括通过基于瞬变状态添加单元或操作(下文称为“瞬变状态添加单元”)添加单个发电机组来由供电系统100的多个发电机组GA、GB、GC控制负荷分配。图3中解释了根据所公开主题的一个或多个实施例使用瞬变状态添加单元来控制多个发电机组GA、GB、GC的负荷分配。在一些实施例中,控制器154可实现用于控制用于负荷分配的每个单个发电机组的添加的瞬变状态添加单元。
特别地,控制器154可基于在第一瞬变计数时间段内用于添加单个发电机组的检测到的负荷瞬变的数目是否至少等于第一瞬变计数阈值来确定是否添加单个发电机组用于负荷102的负荷分配。进一步地,确定是否添加单个发电机组用于负荷102的负荷分配可包括在确定第一瞬变计数时间段内用于添加单个发电机组的检测到的负荷瞬变的数目是否至少等于第一瞬变计数阈值之前,确定多个发电机组GA、GB、GC的任何发电机组是否可用来添加用于负荷分配。具体地,瞬变状态添加单元可允许以下条件,其中多个发电机组GA、GB、GC可分别联机以分配负荷102并在瞬变状态条件期间保持联机。进一步地,控制器154可响应于在第一瞬变计数时间段期间用于添加单个发电机组的检测到的负荷瞬变的数目等于第一瞬变计数阈值来控制用于负荷分配的多个发电机组GA、GB、GC的每个单个发电机组的添加。即,当用于添加单个发电机组的检测到的负荷瞬变的数目等于第一瞬变计数阈值时可以使单个发电机组联机,即使第一瞬变计数时间段未到期。进一步地,仅当控制器154可确定多个发电机组GA、GB、GC的至少一个发电机组可用来添加用于负荷分配时,可以发生用于负荷分配的单个发电机组的添加。可以注意到,只要在第一瞬变计数时间段内检测到的负荷瞬变的数目等于第一瞬变计数阈值,则可以使单个发电机组联机。
控制器154可进一步控制用于负荷分配的发电机组的添加使得每次(即,对于每个第一瞬变计数时间段)仅一个发电机组被添加,其中当使单个发电机组联机时这种第一瞬变计数时间段可以被重置。相对于可用来添加用于负荷分配的供电系统100中的多个发电机组GA、GB、GC的任何其他发电机组,添加的发电机组可具有次优先级。在一些实施例中,当控制器154添加用于负荷分配的单个发电机组时,与用于添加单个发电机组的检测到的负荷瞬变的数目相对应的计数器和与第一瞬变计数时间段相对应的计时器可以被重置。被重置的计时器和计数器可以进一步用于分别计算随后的第一瞬变时间段和在随后的第一瞬变时间段内的检测到的负荷瞬变的数目以确定是否添加多个发电机组GA、GB、GC的另一单个发电机组。
在步骤214,方法200可包括响应于检测到的负荷需求使用稳态单元的稳态添加单元来控制单个发电机组的添加。在一个或多个实施例中,在步骤214添加控件可以与在步骤208添加控件相同或类似,尽管步骤214可以结合瞬变状态添加单元来执行。在一些实施例中,控制器154可以配置为如果满足用于添加单个发电机组的所有稳态条件则添加用于负荷分配的单个发电机组,即使在第一瞬变计数时间段期间用于添加单个发电机组的检测到的负荷瞬变的数目小于第一瞬变计数阈值。即,如果满足稳态负荷需求但不满足用于添加的瞬变负荷条件,则步骤214可添加单个发电机。
方法200可包括通过去除单个发电机组来控制负荷分配的可选步骤216。瞬变状态单元的瞬变状态丢弃单元可以实现为控制单个发电机组的去除。控制器154可基于第一条件和第二条件来确定是否将单个发电机组从负荷102的负荷分配中去除。在第一条件中,在用于去除单个发电机组的第二瞬变计数时间段内,检测到的负荷瞬变的数目可以小于第二瞬变计数阈值。在第二条件中,必须满足用于去除单个发电机组的所有稳态条件。用于去除单个发电机组的稳态条件可包括稳态丢弃阈值和时间延迟、一个或多个冗余策略中的至少一个,且单个发电机组的去除不使负荷增加超过稳态添加阈值。控制器154可进一步确定是否可以满足第一条件和第二条件。当可以满足第一条件和第二条件时,控制器154可将单个发电机组从负荷分配中去除。状态
在步骤218,方法200可包括使用稳态单元的稳态丢弃单元来控制用于负荷分配的单个发电机组的去除。在一个或多个实施例中,在步骤218的丢弃控制可以与在步骤208的丢弃控制相同,尽管步骤218可以结合瞬变状态丢弃单元来执行。
图3是根据本发明的一个或多个实施例基于第一多个负荷瞬变设定点来添加单个发电机组用于负荷102的负荷分配的的方法300的流程图。在本实施例中,方法300可以使用瞬变状态添加单元来实现,该瞬变状态添加单元可以是控制器154的模块,或者由控制器154执行。具体地,方法300可以实现为在第一瞬变计数时间段检测负荷瞬变的数目以确定是否添加单个发电机组用于负荷102的负荷分配。
在步骤302,方法300可包括使LSLD单元的计时器重置至起始值。在实例中,计时器可以重置至起始值,诸如时间t=0,且可以配置为在第一瞬变计数时间段之后停止,诸如时间t=T。第一瞬变计数时间段可以是控制器154可以检测到负荷瞬变的数目满足预定阈值的持续时间。
在步骤304,方法300可包括将LSLD单元的计数器重置至初始值,例如零。计数器可配置为计算在第一瞬变计数时间段期间(即,t=T)检测到的负荷瞬变的数目。在实例中,高于第一瞬变百分比阈值的负荷瞬变可以计数为一个负荷瞬变。第一瞬变百分比阈值可以基于供电系统100的应用和用以满足负荷102的供电系统100的电力需求由用户来定义。
在步骤306,方法300可包括检测负荷瞬变。高于用于操作的负荷的正常需求的负荷骤变速率(其中可以在单元时间内设定供电系统100)可以定义为负荷瞬变。在一个实例中,单元时间可以是一秒。当负荷开始增加时,可以启动具有一秒持续时间的计时器。进一步地,控制器154可确定至少第一条件和第二条件。第一条件可包括确定是否在一秒内发生负荷增加的开始直至峰值。第二条件可确定从开始到峰值,变化率是否大于5%。如果满足第一条件和第二条件,则负荷的变化可以处理为瞬变。当然,作为处理为用于添加单个发电机组的“有资格”的负荷瞬变的条件,瞬变还必须超过第一瞬变百分比阈值。
在步骤308,方法300可包括检测负荷瞬变是否高于第一瞬变百分比阈值,或者称为“第一百分比阈值”。在实例中,第一瞬变百分比阈值可以设定为80%,第一瞬变计数阈值可以设定为5,且第一瞬变计数时间段可以设定为10分钟。在这种情况下,负荷瞬变的百分比升高到第一瞬变百分比阈值以上,即80%,其可以在第一瞬变计数时间段(即,10分钟)期间监测。如果控制器154可检测到,在第一瞬变计数时间段内的任何时间,负荷瞬变的百分比均大于第一瞬变百分比阈值,则负荷瞬变的计数可以增加1。为了检测检测到的负荷瞬变的百分比,可以通过控制器154检测负荷瞬变的量值(按照百分比)。一旦通过第一瞬变阈值百分比检测到第一瞬变负荷,计时器可配置为开始计算第一瞬变计数时间段。如果负荷瞬变百分比被确定为小于第一瞬变百分比阈值,则控制器154可继续检测负荷瞬变。
在步骤310,方法300可进一步包括确定在第一瞬变计数时间段内(即,10分钟)检测到的负荷瞬变的数目(或者称为计数)是否等于第一瞬变计数阈值,其在本文可以称为“第一计数阈值”(即,5)。如果检测到的负荷瞬变的计数等于第一瞬变计数阈值,则在步骤312,方法300可包括添加多个发电机组GA、GB、GC的单个发电机组用于负荷102的负荷分配。同时,计时器和计数器可以分别重置至起始值和初始值。进一步地,如果在第一瞬变计数时间段内检测到的负荷瞬变的计数小于第一瞬变阈值计数,则在步骤314,方法300可包括监测瞬变条件直至第一瞬变计数时间段(其在本文可以称为“第一计数时间段”)结束。具体地,计时器可以配置为计算第一瞬变计数时间段(即,10分钟),且可以重置至初始值。
在一些实施例中,即使在添加单个发电机组之后,所添加的发电机组也不能够满足负荷102的电力需求。在这种情况下,控制器154可进一步配置为在第一瞬变计数时间段重复计算检测到的负荷瞬变的过程。如果检测到的负荷瞬变的计数仍大于第一瞬变计数阈值,则控制器154可进一步添加多个发电机组GA、GB、GC的另一发电机组。添加发电机组用于负荷102的负荷分配的过程可以继续直至在将电力从供电系统100供应到负荷102期间可以调整瞬变条件。用户可配置第一瞬变百分比阈值、第一瞬变计数阈值和第一瞬变计数时间段,使得控制系统136可配置为适应瞬变条件的相对快速动作或瞬变条件的相对慢速动作之一。
可以理解的是,控制器154一次仅添加一个发电机组用于负荷102的负荷分配。然而,在第一瞬变计数时间段的新时间窗口,发电机组可以单独地依次添加用于负荷分配。进一步地,如果没有可用于负荷分配的发电机组,则控制器154可以不添加发电机组。在这种情况下,控制器154可仅添加可以认为“可用”于负荷分配的发电机组。在实例中,术语“可用”代表处于自动模式的发电机组的可用性,其可以自动地添加用于负荷分配。
图4示出了根据本发明的一个或多个实施例基于第二多个负荷瞬变设定点来将单个发电机组从负荷分配中去除的方法400的流程图。
在本实施例中,方法400可以通过瞬变状态丢弃单元来实现,该瞬变状态丢弃单元可以是控制器154的模块,或者由控制器154执行。具体地,方法400可以实现为确定是否将单个发电机从负荷分配中去除以及是否使用瞬变状态丢弃单元来控制单个发电机组从负荷分配中的去除。
在步骤402,方法400可包括将与瞬变状态丢弃单元相关联的丢弃计时器重置至起始值。在一些实施例中,丢弃计时器可以重置至起始值,诸如时间t=0,且在第二瞬变计数时间段可以到期,诸如时间t=T。在一个实施例中,第一瞬变计数时间段和第二瞬变计数时间段可以相等,即,t=T。第二瞬变计数时间段可以是确定检测到的负荷瞬变的数目是否小于第二瞬变计数阈值所需的持续时间。
在步骤404,方法400可包括将瞬变状态丢弃单元的丢弃计数器重置至初始值,例如零。丢弃计数器可配置为计算在第二瞬变计数时间段(即,t=T)检测到的负荷瞬变的数目。在实例中,高于第二瞬变百分比阈值的负荷瞬变可以计数为1负荷瞬变。类似地,多个这种负荷瞬变可以在第二瞬变计数时间段出现。第二瞬变百分比阈值可以基于供电系统100的应用和用以满足负荷102的供电系统100的电力需求由用户来定义。在本实施例中,第二瞬变百分比阈值可以小于第一瞬变百分比阈值。
在步骤406,方法400可包括确定任何单个发电机组是否可以通过瞬变状态添加单元来添加用于负荷分配。如果单个发电机可以添加用于负荷分配,则可以打开与瞬变丢弃单元相关联的丢弃计时器。在一些实施例中,在添加单个发电机组的同时可以激活丢弃计时器。
进一步地,在步骤408,方法400可包括确定负荷瞬变是否高于第二瞬变百分比阈值(或者称为“第二百分比阈值”)。对于出现在第二瞬变计数时间段内的每个负荷瞬变,负荷瞬变的量值可以被确定以检测负荷瞬变是否大于第二瞬变百分比阈值。如果检测到的负荷瞬变的量值可以大于第二瞬变百分比阈值,则丢弃计数器可开始对高于第二瞬变百分比阈值的负荷瞬变进行计数直至计数达到第二瞬变计数阈值。
在步骤410,步骤400可包括当负荷瞬变可以高于第二瞬变百分比阈值时确定负荷瞬变是否大于第一瞬变百分比阈值。如果负荷瞬变被确定为大于第一瞬变百分比阈值,则可以重置丢弃计时器和丢弃计数器。
如果负荷瞬变小于第一瞬变百分比阈值,则在步骤412,方法400可包括确定检测到的负荷瞬变的数目是否小于第二瞬变计数阈值(其在本文可以称为“第二计数阈值”)。如果检测到的负荷瞬变的数目大于或等于第二瞬变计数阈值,则方法400可包括重置丢弃计时器和丢弃计数器。如果检测到的负荷瞬变的数目小于第二瞬变计数阈值,则控制转到步骤414。
在步骤414,方法400可包括确定丢弃计时器是否可能到期。如果丢弃计时器未到期,则丢弃计数器可继续对负荷瞬变的数目(其可以高于第二瞬变百分比阈值)进行计数。具体地,只要负荷不增加到第一瞬变百分比阈值以上,则丢弃计数器可计数所检测到的负荷瞬变。为了丢弃单个发电机组,可以观察第二瞬变计数时间段直至第二瞬变计数时间段到期以确定负荷瞬变的数目是否小于第二瞬变计数阈值。
如果丢弃计时器在第二瞬变计数时间段(其在本文可以称为“第二计数时间段”)到期,则在步骤416,方法400可包括确定是否满足稳态丢弃条件和与稳态丢弃条件相关联的时间延迟。稳态丢弃条件可包括但不限于稳态丢弃阈值和时间延迟、一个或多个冗余策略,且单个发电机组的去除不使负荷增加到稳态添加阈值以上。在一些实施例中,方法400还可包括确定用户设定的冗余需求。冗余需求可以指发电机组的数目,该发电机组可能需要被命令联机用于使供电系统100向负荷102提供电力。例如,根据冗余需求,如果供电系统100具有2个发电机组,则可以不允许从2个冗余发动机组中丢弃一个发电机组。同样,方法400可进一步包括确定发电机组的丢弃是否使负荷增加到第一瞬变百分比阈值以上。
如果丢弃计时器到期且负荷瞬变的数目小于第二瞬变计数阈值,则满足瞬变状态丢弃条件。然而,如果未满足前述稳态丢弃条件,则通信网络138撤销“瞬变丢弃抑制”信息,并继续核查步骤416讨论的一组条件。如果满足稳态丢弃条件且在核查稳态条件的同时负荷升高到第一瞬变百分比阈值以上,则可重置丢弃计时器且通信网络138可激活“瞬变丢弃抑制”信息。进一步地,当负荷下降到第一瞬变计数阈值以下时可重启丢弃计时器。
如果丢弃计时器到期,负荷瞬变的数目小于第二瞬变计数阈值,且满足在416讨论的一组条件,则满足用于丢弃单个发电机组的所有条件。在这种情况下,在步骤418,方法400可包括优先丢弃发电机组并重置丢弃计时器。例如,当添加单个发电机组用于负荷分配时,可以监测在添加单个发电机之后出现的负荷瞬变的数目。如果在第二瞬变计数时间段内负荷瞬变组的数目小于第二瞬变计数阈值,则所添加的单个发电机组可以从负荷分配中丢弃。
工业实用性
本发明涉及供电系统100和用以控制供电系统100的多个发电机组GA、GB、GC的负荷分配的控制系统136。在诸如采矿以及石油和天然气行业中,控制系统136可以在具有频繁瞬变条件的任何动力驱动操作中实现。例如,控制系统136还可配置为基于以上讨论的第一负荷瞬变设定点和第二负荷瞬变设定点来控制发电机组GA、GB、GC的负荷分配。控制发电机组GA、GB、GC的负荷分配可包括添加单个发电机组和/或去除发电机组GA、GB、GC的单个发电机组。第一负荷瞬变设定点和第二负荷瞬变设定点可以通过用户配置用于分别添加和去除单个发电机组以及因此控制负荷102的负荷分配。因此,第一负荷瞬变设定点和第二负荷瞬变设定点可以基于其中可以设置供电系统100的操作而配置。通过控制系统136控制负荷分配可防止用于负荷分配的发电机组的过早添加。进一步地,通过控制系统136控制负荷分配可防止用于负荷分配的发电机组的延迟添加。进一步地,发电机组从负荷分配的过早丢弃可以防止或在频率上降低。
本发明还提供了一种控制供电系统100的发电机组GA、GB、GC的计算机实现方法。计算机实现方法可包括确定是否使多个发电机组GA、GB、GC的发电机组联机。发电机组可以被联机以向已经通过多个发电机组GA、GB、GC的至少一个其他发电机组提供电力的负荷提供电力。基于可以大于第一瞬变百分比阈值(其在本文可以称为“第一预设量值”)的检测到的负荷瞬变的数目可以使发电机组联机。具体地,该方法可确定在第一瞬变计数时间段内具有大于第一预设量值的量值的检测到的负荷瞬变的数目是否至少等于第一瞬变计数阈值。当在第一瞬变计数时间段期间高于第一预设量值的检测到的负荷瞬变的数目等于第一瞬变计数阈值时,计算机实现方法可包括使用于负荷分配的发电机组联机。在一些实施例中,如果满足用于使发电机组联机的所有稳态条件则可以使发电机组联机,即使在第一瞬变计数时间段期间高于第一预设量值的检测到的负荷瞬变的数目可能低于第一瞬变计数阈值。
计算机实现方法可进一步包括基于高于第二瞬变百分比阈值(其在本文可以称为“第二预设量值”)的检测到的负荷瞬变的数目来确定是否使发电机组联机。具体地,该方法可确定在第二瞬变计数时间段内高于第二预设量值的检测到的负荷瞬变的数目是否小于第二瞬变计数阈值。进一步地,计算机实现方法可进一步包括当检测到的负荷瞬变的数目小于第二瞬变计数阈值时使发电机组脱机。可以理解,在所公开主题的一个或多个实施例中,使发电机组脱机仅可能在检测到的负荷瞬变的数目小于第二瞬变计数阈值以及满足用以使发电机组脱机的所有稳态条件时出现。
计算机实现方法可进一步包括接收与来自用户界面158的用户输入相对应的信号以重配置包括但不限于第一预设量值、第一瞬变计数阈值和第一瞬变计数时间段的设定点。计算机实现方法可进一步包括在存储器152中存储与第一预设量值、第一瞬变计数阈值和第一瞬变计数时间段相对应的可重配设定点。
供电系统100可包括至少一个发电机组以始终向负荷102提供电力,而不管负荷瞬变条件。这种发电机组的单元控制设备可贯穿供电系统100的操作保持在运行模式。可因此保持联机的发电机组可以不从负荷分配中丢弃。尽管控制系统136可控制供电系统100的多个发电机组GA、GB、GC的负荷分配,但发电机组GA、GB、GC的单元控制设备130、132、134分别可用于控制供电系统100的发电机组GA、GB、GC的负荷分配。
尽管已经参照以上实施例特别地示出和描述了本发明的一些方面,但本领域技术人员应当理解,在不脱离公开内容的精神和范围的前提下,通过所公开机器、系统和方法的修改可以设想各种附加实施例。这些实施例应当理解为落在如权利要求和其任何等价物所确定的本发明的范围内。
Claims (20)
1.一种用以控制供电系统的多个发电机组的负荷分配的控制系统,所述控制系统包括:
存储器,其存储关于用以添加所述多个发电机组的单个发电机组用于负荷的负荷分配的第一负荷瞬变设定点的数据,所述负荷获取来自所述供电系统的电力,用以添加所述单个发电机组的所述第一负荷瞬变设定点包括:
第一瞬变百分比阈值,其用以将所述多个负荷瞬变表征为一个负荷瞬变用于添加所述多个发电机组的所述单个发电机组用于所述负荷的负荷分配,
用于添加所述单个发电机组用于所述负荷的负荷分配的第一瞬变计数阈值,和
第一瞬变计数时间段,在所述第一瞬变计数时间段期间将用于添加所述单个发电机组的检测到的负荷瞬变的数目与所述第一瞬变计数阈值进行比较;和
与所述存储器通信的控制器,所述控制器配置为:
基于在所述第一瞬变计数时间段内用于添加所述单个发电机组的所述检测到的负荷瞬变的数目是否至少等于所述第一瞬变计数阈值来确定是否添加所述单个发电机组用于所述负荷的负荷分配,以及
响应于在所述第一瞬变计数时间段期间用于添加所述单个发电机组的所述检测到的负荷瞬变的数目等于所述第一瞬变计数阈值来控制用于负荷分配的所述发电机组的添加。
2.根据权利要求1所述的控制系统,
其中所述存储器配置为存储关于用以将所述多个发电机组的所述单个发电机组从所述负荷的负荷分配中去除的第二负荷瞬变设定点的数据,
其中用以去除所述单个发电机组的所述第二负荷瞬变设定点包括:
小于所述第一瞬变百分比阈值的第二瞬变百分比阈值,其将多个负荷瞬变表征为一个负荷瞬变用于将所述单个发电机组从所述负荷的负荷分配中去除,
用于将所述单个发电机组从所述负荷的负荷分配中去除的第二瞬变计数阈值,和
第二瞬变计数时间段,在所述时间段期间将用以去除所述单个发电机组的检测到的负荷瞬变的数目与所述第二瞬变计数阈值进行比较,且
其中所述控制器配置为:
基于在所述第二瞬变计数时间段内用于去除所述单个发电机组的所述检测到的负荷瞬变的数目是否小于所述第二瞬变计数阈值以及是否满足用于去除所述单个发电机组的所有稳态条件来确定是否将所述单个发电机组从所述负荷的负荷分配中去除,以及
基于在所述第二瞬变计数时间段结束时用于去除所述单个发电机组的所述检测到的负荷瞬变的数目小于所述第二瞬变计数阈值以及满足用以去除所述单个发电机组的所有所述稳态条件来控制所述单个发电机组从负荷分配中的去除。
3.根据权利要求2所述的控制系统,其中所述第二瞬变计数阈值在数值上等于所述第一瞬变计数阈值和/或所述第二瞬变计数时间段在数值上等于所述第一瞬变计数时间段。
4.根据权利要求2所述的控制系统,其中所述稳态条件包括:
稳态丢弃阈值和时间延迟,
一个或多个冗余策略,以及
去除所述单个发电机组不使所述负荷增加到稳态添加阈值之上。
5.根据权利要求1所述的控制系统,
其中所述确定是否添加所述单个发电机组用于所述负荷的负荷分配包括确定所述多个发电机组的任何发电机组是否能够添加用于负荷分配,且
其中仅当所述控制器确定所述多个发电机组中的至少一个发电机组能够添加用于负荷分配时出现所述控制用于负荷分配的所述单个发电机组的添加。
6.根据权利要求1所述的控制系统,其中所述控制器控制用于负荷分配的所述单个发电机组的添加使得仅一个发电机组、所述单个发电机组被添加。
7.根据权利要求1所述的控制系统,其中在用以计算所述第一瞬变计数时间段的所述计时器重置之后,一旦检测到用于添加所述单个发电机组的首先检测到的负荷瞬变,则启动用以计算所述第一瞬变计数时间段的计时器。
8.根据权利要求1所述的控制系统,其中当所述控制器添加用于负荷分配的所述单个发电机组时,与用于添加所述单个发电机组的所述检测到的负荷瞬变的数目相对应的计数器和与所述第一瞬变计数时间段相对应的计时器被重置。
9.根据权利要求1所述的控制系统,其中相对于能够添加用于负荷分配的所述多个发电机组的任何其他发电机组,所述添加的单个发电机组具有次优先级。
10.根据权利要求1所述的控制系统,其中所述控制器配置为如果满足用于添加所述单个发电机组的所有稳态条件则添加用于负荷分配的所述单个发电机组,即使在所述第一瞬变计数时间段期间用于添加所述单个发电机组的所述检测到的负荷瞬变的数目不等于所述第一瞬变计数阈值。
11.根据权利要求1所述的控制系统,其中所述第一负荷瞬变设定点响应于用户界面处的用户输入而被存储在所述存储器中。
12.一种控制供电系统的多个发电机组的计算机实现方法,所述计算机实现方法包括:
基于在第一瞬变计数时间段内高于第一预设量值的检测到的负荷瞬变的数目是否至少等于第一瞬变计数阈值来确定是否使所述多个发电机组的发电机组联机以向负荷提供电力,所述负荷已经通过所述多个发电机组中的至少一个其他发电机组提供电力;以及
响应于在所述第一瞬变计数时间段期间高于所述第一预设量值的所述检测到的负荷瞬变的数目等于所述第一瞬变计数阈值来使所述发电机组联机。
13.根据权利要求12所述的计算机实现方法,其中所述预设量值、所述第一瞬变计数阈值和所述第一瞬变计数时间段是用于使所述发电机组联机的可重配设定点。
14.根据权利要求12所述的计算机实现方法,进一步包括:
基于在第二瞬变计数时间段内高于第二预设量值的检测到的负荷瞬变的数目是否小于第二瞬变计数阈值来确定是否使所述发电机组脱机;以及
基于所述检测到的负荷瞬变的数目小于所述第二瞬变计数阈值来使所述发电机组脱机。
15.根据权利要求14所述的计算机实现方法,其中所述使所述发电机组脱机仅在所述检测到的负荷瞬变的数目小于所述第二瞬变计数阈值以及满足用以使所述发电机组脱机的所有稳态条件时发生。
16.根据权利要求15所述的计算机实现方法,其中所述稳态条件包括:
稳态丢弃阈值和时间延迟,
一个或多个冗余策略,且
去除所述单个发电机组不使所述负荷增加到稳态添加阈值以上。
17.根据权利要求12所述的计算机实现方法,进一步包括接收来自用户界面的信号以存储在与所述第一预设量值、所述第一瞬变计数阈值和所述第一瞬变计数时间段相对应的存储器可重配设定点中。
18.根据权利要求12所述的计算机实现方法,进一步包括如果满足用于使所述发电机组联机的所有稳态条件则使所述发电机组联机,即使在所述第一瞬变计数时间段期间高于所述第一预设量值的所述检测到的负荷瞬变的数目低于所述第一瞬变计数阈值。
19.根据权利要求12所述的计算机实现方法,进一步包括在使所述发电机组联机之后重置与高于所述第一预设量值的所述检测到的负荷瞬变的数目相对应的计数器和与所述第一瞬变计数时间段相对应的计时器。
20.一种供电系统,包括:
电联接到负荷以向所述负荷提供电力的多个发电机组,每个发电机组经由以太网连接而通信地联接到其他发电机组中的每一个;
用户界面,其用以接收用以添加所述多个发电机组中的第一发电机组以向所述负荷提供电力的第一多个负荷瞬变设定点以及用以接收用以将所述多个发电机组中的第二发电机组从向所述负荷提供电力中去除的第二多个负荷瞬变设定点,
所述第一多个负荷瞬变设定点包括:
用以将多个负荷瞬变表征为一个负荷瞬变用于添加所述第一发电机组以向所述负荷提供电力的第一瞬变百分比阈值,
用以添加所述第一发电机组以向所述负荷提供电力的第一瞬变计数阈值,和
第一瞬变计数时间段,在所述时间段期间将用以添加所述第一发电机组的检测到的负荷瞬变的数目与所述第一瞬变计数阈值进行比较,且
所述第二多个负荷瞬变设定点包括:
小于所述第一瞬变百分比阈值的第二瞬变百分比阈值,其将多个负荷瞬变表征为一个负荷瞬变以将所述第二发电机组从向所述负荷供给电力中去除,
用以将所述第二发电机组从向所述负荷提供电力中去除的第二瞬变计数阈值,和
第二瞬变计数时间段,在所述时间段期间将用以去除所述第二发电机组的检测到的负荷瞬变的数目与所述第二瞬变计数阈值进行比较;
存储器,其用以存储与用以添加所述第一发电机组以向所述负荷提供电力的所述第一多个负荷瞬变设定点相对应的数据以及用以存储与用以将所述第二发电机组从向所述负荷提供所述电力中去除的所述第二多个负荷瞬变设定点相对应的数据;以及
控制器,其与所述存储器通信并经由所述所述以太网连接通信地联接到所述发电机组中的每一个,所述控制器配置为:
基于在所述第一瞬变计数时间段内用以添加所述第一发电机组的所述检测到的负荷瞬变的数目是否至少等于所述第一瞬变计数阈值来确定是否添加所述第一发电机组以向所述负荷提供电力,
响应于在所述第一瞬变计数时间段期间用以添加所述第一发电机组的所述检测到的负荷瞬变的数目等于所述第一瞬变计数阈值来添加所述第一发电机组以向所述负荷提供电力,
基于在所述第二瞬变计数时间段内用以去除所述第二发电机组的所述检测到的负荷瞬变的数目是否小于所述第二瞬变计数阈值以及是否满足用以去除所述发电机组的所有稳态条件来确定是否将所述第二发电机组从向所述负荷提供电力中去除,以及
基于在所述第二瞬变计数时间段结束时用于去除所述第二发电机组的所述检测到的负荷瞬变的数目小于所述第二瞬变计数阈值以及满足用以去除所述第二发电机组的所有所述稳态条件来将所述第二发电机组从向所述负荷提供电力中去除,
其中所述第一发电机组和所述第二发电机组或者是相同的发电机组或者是不同的发电机组。
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