CN109565178B - 控制电力负载的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

控制多个负载控制器（10）的系统和方法，每个负载控制器（10）可操作地连接到与电网连接的一个或多个电力负载（6），引起聚集的本地装置无法提供预期响应负载服务量时出现的跟踪误差减少。每个负载控制器（10）监控电网（8）的工作频率，适于调整其电力负载（6）中一个或多个的功耗，响应工作网络频率从其额定值的偏移。负载控制器（10）与远程控制器（14）通信并集合在一起提供响应负载服务。远程控制器（14）适于监控电网频率与其额定值的偏差，确定每个负载控制器的电力负载所提供响应负载服务的调整。远程控制器（14）随后向每个负载控制器（10）发送修正信号，使相应负载控制器（10）以对其功耗调整补偿的方式对其响应负载服务提供修正。

Description

控制电力负载的系统和方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制在响应负载服务的供应中被耦合到配电网的电力负载的运行的响应负载系统。本发明进一步涉及适用于响应负载系统的负载控制器和系统控制器。本发明还涉及一种在响应负载服务的供应中控制被连接到配电网的电力负载的方法。
背景技术
供电系统包括至少一个发电机和将该一个或多个发电机与一个或多个电力负载耦合以为电力负载提供电力的配电网。来自该一个或多个发电机的电力输出会从额定电力水平短暂地波动，以及连接到配电网的一个或多个电力负载的瞬时的或短暂的电力需求也可能随时间变化。而且，向配电网供应的电力量中的这种波动可能会因通过可再生能源（例如，但不限于，太阳能和风力涡轮机）发电并向配电网供应的电力而加剧。因为，例如可再生能源可能依赖于气象条件，来自于可再生能源的电力的供应经常是间歇性的。不管是什么引起了电力供应的波动，这种波动都会导致和/或改变整个配电网中发电和用电之间的不平衡。这些动态不平衡可能导致一些问题，从电力供应中的低效的电力传送和不可预测的局部波动到更严重的影响，如整个配电网停电。
如上所述的整个供电网络中的发电和负载用电之间的任何不平衡基本上与供电网络的运行特性相对于额定值（例如，但不限于瞬时（当前）网络频率）的偏差成比例。例如，在英国的供电网络的交流频率的额定值是50 Hz。整个英国供电网络的供应和需求中的不平衡导致当前的网络频率高于或低于50Hz的额定频率。
为了解决整个供电网络的暂时的不平衡，响应负载系统已经被开发出控制被连接到供电网络的至少一些电力负载的当前的电力需求。已知的响应负载服务可由一个集中控制系统进行管理，该集中控制系统监测供电网络的状况，并通过使耦合到网络的单个电力负载或电力负载组调整其电力消耗来对整个网络中检测到的不平衡作出响应，。
这样一个响应负载系统在US5576700中被描述，其描述了一种负载管理系统，包括控制器，用于覆盖被连接到配电网的电力负载的正常电力消耗，以在负载时调整电力消耗。根据位于远离电力负载的一个集中控制系统所传送的命令信号，调整电力负载的电力消耗。另一个这样的集中控制响应负载系统在WO 2013/088229中被描述。根据WO2013/088229中所述的系统，远程的集中控制系统选择被连接到供电网络的负载，以基于电力需求和所有能够有助于响应负载服务的负载的操作限制的综合模型来调整电力消耗。
对于已知的采用集中控制的负载管理系统，比如US 5576700和WO 2013/088229中所描述的系统，在集中控制系统发出的命令信号的初始传送和根据该命令信号做出改变其电力消耗的电力负载之间，存在不可避免的时间延迟。由于任何一个被采用的通信系统的固有延迟，该时间延迟是不可避免的。这个不可避免的时间延迟意味着，采用集中传播的命令信号的响应负载系统不总是能够足够快地改变电力负载的电力消耗，以快速地补偿整个配电网中波动的不平衡。
一个可替代的已知的响应负载系统，通过采用与连接到配电网络的电力负载本地集成的自主控制装置，以提供响应负载服务。这样的自主控制装置能够独立于外部控制进行操作，以提供响应负载服务。该自主控制装置监测随配电网的不平衡而变化的配电网的物理参数，例如，但不限于网络频率。当自主控制装置检测到不平衡时，它会改变与之集成的电力负载所消耗的电力，以减少整个网络中检测到的不平衡。
已知的自主控制装置在GB 2361118 和 GB 2426878中被描述。这些专利中所描述的自主控制装置监测配电网的交流电供应频率偏离额定值的变化。该自主控制装置与一群电力负载连接并对其进行控制，该一群电力负载中的每个都具有随着负载工作循环发生变化的储能容量。该电力负载的储能容量能够偶尔调整负载的能量消耗，而不会显著地影响电力负载的运行性能。对于每个电力负载而言，储能容量阈值控制电力负载何时可用于促进响应负载服务。当与自主控制系统连接的电力负载可用于促进响应负载服务、并且被耦合到可用电力负载的自主控制装置检测到网络频率相对于额定值的频率偏移（指示网络中的不平衡）时，自主控制装置引起电力负载去改变其从配电网正在获取和/或计划去获取的电力量，取决于需要什么来减少整个配电网检测到的不平衡。
许多单个的电力负载的集合响应有助于平衡整个配电网的供应和需求，因此通常只有所有潜在电力负载的子组被用于响应整个供电网检测到的不平衡。通过由自主控制装置分配给其一个或多个电力负载中的每个的频率触发阈值（其中，由自主控制装置向单个电力负载分配不同的频率触发阈值）来选择电力负载以响应于检测到的网络的不平衡而传递响应负载服务。
在GB 2361118和GB 2426878中公开的自主控制装置和电力负载一体化的现象意味着对整个配电网络中检测到的不平衡做出响应的任何延迟都被最小化了。结果，通常来讲，与使用集中控制系统的那些负载系统相比，使用自主控制装置的响应负载系统更能够对于整个配电网检测的不平衡快速做出反应。
然而，使用自主控制装置的响应负载系统众所周知易受跟踪误差影响。这种跟踪误差包括由一个或多个自主控制装置提供的集合响应负载服务无法传送预期数量的响应负载服务。跟踪误差可以由一定数量的不同来源引起，比如，但不仅限于，自主控制装置所用频率监测器的不准确度；某些自主控制装置的电力负载的性能欠佳；以及在分配给单个电力负载的触发阈值中的随机的频率跟随等。然而，如果自主控制装置导致电力负载过大或过小地补偿整个配电网中检测到的不平衡，则跟踪误差对于供电系统的稳定性存在严重的后果。此外，不可靠或不一致的响应负载服务会破坏响应负载服务准确量化所提供的响应负载服务的能力。
发明内容
因此，需要对起源于使用自主控制装置的响应负载服务的传送中的跟踪误差作出响应。因此，本发明的目标在于提供适应于对响应负载服务的传送中的性能不足或过高进行识别和响应的响应负载系统和响应负载方法。
根据本发明的第一方面，提供了一种响应负载系统，其用于向供电网络传送响应负载服务，该供电网络对于供电网络的可变物理参数具有额定工作值，所述响应负载系统包括：远程控制器和至少一个负载控制器，用于控制在负载控制器附近的一个或多个相关电力负载的电耗；
每个负载控制器包括：参数测量装置，用于定期测量供电网络的可变物理参数；功耗控制器，用于确定和引起一个或多个相关电力负载中至少一个的功耗的调整，以响应于检测到的供电网络的瞬态可变物理参数的最近测量值与物理参数的额定工作值之间的差异来提供（递送）响应负载服务；以及适于从远程控制器接收命令信号的第一通信装置，每个命令信号代表对由一个或多个相关电力负载提供的响应负载服务的量的调整；
所述远程控制器包括：用于供电网络的可变物理参数的定期测量的参数测量装置，用于确定对于至少一个负载控制器的一个或多个电力负载提供的响应负载服务的调整的分析仪，以及用于向至少一个负载控制器传送代表确定的响应负载服务修正的命令信号的第二通信装置，其中每个负载控制器适于接收命令信号并应用响应负载服务修正作为对由功耗控制器确定的功耗调整的补偿。
优选地，所述补偿被负载控制器应用到：（i）供电网络的可变物理参数的测量，（ii）触发调整一个或多个相关电力负载中至少一个的功耗以提供响应负载服务的测得的物理参数的阈值，或者（iii）一个或多个相关电力负载中的至少一个的功耗的调整的大小。
在优选的实施例中，每个负载控制器适用于应用响应负载服务修正作为对于所有功耗调整的补偿，直到远程控制器传送新的响应负载服务修正。该远程控制器可适用于传送具有零值的响应负载服务修正，该情况下不需要修正。
或者，每个负载控制器适用于在预定的时间内应用响应负载服务修正作为对于所有功耗调整的补偿。所述预定的时间可以是至少5分钟，更优选30分钟。
所述负载控制器可以适用于在收到后立即执行所有响应负载服务修正。或者，所述负载控制器可以适用于存储一个或多个响应负载服务修正，每个修正与相应的执行时间关联，该执行时间确定由负载控制器执行相关响应负载服务修正的未来时间。此外，负载控制器可以适用于更新或更改与存储的响应负载服务修正相关的执行时间。
在特别的优选的实施例中，所述供电网络的可变的物理参数为工作频率，以及所述参数测量装置为频率监测器。
理想地，所述负载控制器包括与一个或多个相关电力负载的有线连接。所述第一和第二通信装置系统可以无线通信。
在另一方面，本发明提供了一种负载控制器，其用于向供电网络提供响应负载服务，该供电网络对于供电网络的物理参数具有额定工作值，所述负载控制器包括：参数测量装置，用于定期测量供电网络的可变物理参数；功耗控制器，用于确定和引起一个或多个相关电力负载中至少一个的功耗的调整，以响应于检测到的供电网络的瞬态可变物理参数的最近测量值与物理参数的额定工作值之间的差异来提供响应负载服务；以及适用于从远程控制器接收命令信号的通信装置，每个命令信号代表响应负载服务修正，其中负载控制器被用于接收命令信号并应用响应负载服务修正作为对由功耗控制器确定的功耗调整的补偿。
优选地，所述补偿被负载控制器应用到：（i）供电网络的可变物理参数的测量，（ii）触发调整一个或多个相关电力负载中至少一个的功耗以提供响应负载服务的测得的物理参数的阈值，或者（iii）一个或多个相关电力负载中的至少一个的功耗的调整的大小。
每个负载控制器优选适用于应用响应负载服务修正作为对于所有功耗调整的补偿，直到远程控制器传送新的响应负载服务修正。
所述负载控制器可以适用于在预定的时间内应用响应负载服务修正作为对于所有功耗调整的补偿。该预定的时间可以是至少5分钟，更优选30分钟。
所述负载控制器可以适用于在收到后立即执行所有响应负载服务修正。或者，所述负载控制器可以适用于存储一个或多个响应负载服务修正，每个修正与相应的执行时间关联，该执行时间确定由负载控制器执行相关响应负载服务修正的未来时间。此外，负载控制器可以适用于更新或更改与存储的响应负载服务修正相关的执行时间。
在另一方面，本发明提供了一种远程控制器，其用于调整在至少一个负载控制器的控制下一个或多个电力负载向供电网络提供的响应负载服务，该供电网络对于供电网络的可变物理参数具有额定工作值，所述远程控制器包括：参数测量装置，用于供电网络的可变物理参数的定期测量；分析仪，适用于决定对于在至少一个负载控制器的控制下一个或多个电力负载所提供的响应负载服务的调整；以及通信装置，用于向至少一个负载控制器传送命令信号，每个命令信号代表确定的响应负载服务修正，其中确定的响应负载服务修正适用于被至少一个负载控制器用作对由至少一个负载控制器确定的功耗调整的补偿。
优选地，该远程控制器可进一步用于传送具有零值的响应负载服务修正，该情况下不需要修正。
在又一方面，本发明提供了一种控制耦合到对于供电网络的可变物理参数具有额定工作值的供电网络的一个或多个电力负载以响应于供电网络的可变物理参数的瞬态测量值与其额定工作值之间的差异而改变一个或多个电力负载的功耗来提供响应负载服务的方法，上述方法包括如下步骤：
（i）通过在一个或多个电力负载附近且与其通信的负载控制器以及独立地通过远程控制器来定期测量供电网络的可变物理参数；
（ii）响应于负载控制器检测到的可变物理参数的测量瞬态值与额定工作值之间的差异，确定功耗调整，并按照所确定的功耗调整，调整一个或多个电力负载中至少一个的功耗，以独立于所述远程控制器提供响应负载服务；
（iii）所述远程控制器确定响应负载服务修正到正在提供的响应负载服务上；
（iv）从远程控制器向负载控制器传递代表了所确定的响应负载服务修正的命令信号，并且负载控制器按照被传递到负载控制器的所确定的响应负载服务修正，改变递送至供电网络的响应负载服务，其中所确定的调整是将被负载控制器应用于负载控制器所确定的功耗调整的补偿。
在收到响应负载服务修正后，提供到供电网络的响应负载服务可以被负载控制器立即更改。或者，所述方法包括步骤：所述负载控制器储存一个或多个响应负载服务修正，每个修正与相应的执行时间关联，该执行时间确定执行相关响应负载服务修正的未来时间。根据这个替代实施例，所述方法可以也包括，负载控制器更新或改变与储存的响应负载服务修正相关的执行时间。
优选地，所述方法进一步包括如下步骤：
（v）所述负载控制器向远程控制器传递关于一个或多个电力负载提供的响应负载服务的大小的服务数据；
（vi）分析由负载控制器所传递的服务数据，以确认所提供的响应负载服务的大小的跟踪误差；以及
（vii）基于确认的跟踪误差，确定和传递响应负载服务修正。
因此，本发明提供了一种响应负载系统和方法，该系统和方法可避免集中控制响应负载系统的固有延迟，从而确保对供电网络监测特性相对于额定值的任何偏差作出非常快速的响应，同时减少在运行过程中出现的任何跟踪误差对电力供应网络的影响。
附图说明
本发明的这些和其他方面现在将参照附图仅以示例的方式进行描述，其中：
图1展示了适用于本发明的电力供应系统；
图2示意性地说明了根据本发明的响应负载系统的响应负载装置；
图3示意性地说明了根据本发明的响应负载系统的中央控制器；
图4A为模拟配电网在三小时内的无响应负载服务的工作频率图，说明了配电网频率与其额定值的随机偏差；
图4B为覆盖相同三小时的图，显示了预期响应负载服务和由自主响应负载装置向图4A所示的模拟频率波动所提供的实际响应负载服务；
图4C为覆盖相同三小时的图，显示了根据本发明集中地发送到图4B的自主响应负载装置的跟踪误差修正信号。
具体实施方式
通常由2所表示的电力供应系统在图1中示出。电力供应系统2包括：一个或多个发电机4，和多个电力负载6。发电机4通过配电网8（以下简称网络8）向电力负载6提供电能。至少一些电力负载6与半自主负载控制器10进行连接和通信。该半自主负载控制器10适用于控制电力负载6从网络8所获取的电能的量。优选地，半自主负载控制器10与连接到负载控制器10上的一个或多个电力负载6在物理上是接近的，并且可选地，被集成到其中，以便最小化在负载控制器10与其各自的一个或多个电力负载6之间的通信延迟。理想地，负载控制器10与其各自的一个或多个电力负载6之间的通信延迟少于3秒，且更优选少于1秒。负载控制器10可以适用于控制单个电力负载6所获取的电能的量，或者单个负载控制器10可以被用于控制多个电力负载6所获取的电能的量。当多个电力负载6作为群组被单个负载控制器10共同地控制时，根据例如电力负载6的共同最终用户和/或相似的电能需求（例如但不仅限于相似的工作循环和/或不同但互补的电能需求），该群组的电力负载成员可以被选自作为子组的一部分。
此处提及响应负载装置12可以理解为提及一个或多个电力负载6和半自主负载控制器10的组合，其可激活、停用或调整在提供（递送）响应负载服务时一个或多个电力负载6对来自网络8的电能的消耗。
负载控制器10适于在提供响应负载服务时监测其相关的一个或多个电力负载6的性能，并且适于接收来自其各自的一个或多个电力负载6的与电力负载的当前功耗相关的数据以及与电力负载6的瞬态（瞬时）容量相关的其他数据，以提供或继续提供响应负载服务。由于目前在负载控制器10与其各自的一个或多个电力负载6之间的可用的技术通信最好通过有线传送（以最小化通信延迟），但还可以设想包括无线传送在内的替代通信方法，例如但不限于蓝牙或等效短程Wi-Fi。在响应负载系统中，理想地，在至少一些负载控制器10发送对电力负载6的需求以提供响应负载服务和至少一些电力负载6调整负载从网络8获取的电力量之间存在小于5秒的时间延迟。更优选地，在一些负载与其相关控制器之间存在2秒或更短的时间延迟。虽然，上述内容不排除在响应负载系统中至少有一些负载需要比5秒慢得多才可作出回应。事实上，可以设想，较慢的响应负载在与短时间但快速响应的负载结合使用时尤其有益。
负载控制器10可适于根据负载控制器10所持有的关于与其连接的一个或多个电负载6的特性和操作性能的数据，确定其各自的一个或多个电力负载6的当前储能容量（也称作瞬时储能容量），并因此确定一个或多个电力负载6的当前容量（瞬时容量），以提供响应负载服务。
在图2中，半自主负载控制器10有更详细地说明。半自主负载控制器10包括GB2361118和GB 2426878中所述的传统负载控制器的许多特征，其内容以引用方式包含在本文中。因此，本文不提供对GB 2361118和GB 2426878中所述负载控制器的特点和通用功能的详细描述。半自主负载控制器10包括一个或多个处理器15，用于执行提供响应负载服务必要的程序步骤。一个或多个处理器15与一个或多个存储器16通信，该存储器16包括程序和数据存储（可选地包括电力负载特性和性能数据）。存储器16是传统存储器组件，例如但不限于传统RAM和/或闪存ROM。一个或多个处理器15还与频率监视器17通信，该监视器17适于检测通过网络8供给的电力的额定交流频率的波动。监测频率中的瞬时波动是目前检测整个网络8供电不平衡的首选方法，但是，适用于检测供电网络8的其他特性的波动（这代表了整个网络8的供电中的不平衡）的可供替代的监测器17可以被设想并可以替代本文所述的频率监测器。
响应负载装置12提供的响应负载服务本质上涉及改变从网络8获得的电力量，以减少向网络8提供的电力与从网络8获得的电力之间的不平衡。如前面所述，向网络提供的电力与从网络8获得的电力之间的不平衡，与网络8当前（瞬时）工作交流频率和网络8的额定工作交流频率之间的偏差或偏移的程度成正比。低于额定值的工作频率的减少表明发电机4产生的电力小于满足整个网络8当前电力需求所需的电力。因此，作为响应，响应负载装置12适于提供“低频”响应以降低或停止其一个或多个电力负载6的功耗。相反地，超过额定值的当前工作频率的增加表明发电机4产生的电力超过了满足整个网络8当前电力需求所需的电力。在这种情况下，响应负载装置12适用于提供“高频”响应，以增加或延长其电力负载6中的一个或多个的功耗。因此，响应负载装置12的负载控制器10包括功耗控制器的功能，该功耗控制器被编程并因此适用于确保响应负载装置12的电力负载6去执行上述功能以及因此有助于减少相对于网络8的额定值的工作频率偏移。
负载控制器10的一个或多个处理器15根据网络8的所监测的当前频率已经偏离其额定值的量来确定一个或多个电力负载6的功耗所需变化的范围或量。在负载控制器10的一个实施例中，作为对检测到的网络工作频率与额定值的任意偏差的响应，负载控制器10被编程以连续地改变其相关电力负载6的功耗。在负载控制器10的一个优选替代实施例中，仅在超过一个或多个工作频率阈值后，负载控制器10被编程以改变其各自一个或多个电力负载6中至少一个或多个的功耗。根据该优选实施例，每个工作频率阈值对应于监测到的工作频率与额定值之间的最小偏差，其用于通过一个或多个电力负载6触发响应负载服务。
频率阈值（本文也称为触发阈值）可在包含工作频率与额定值之间的预期偏差的频率范围内由负载控制器10随机或准随机分配给一个或多个电力负载6。例如，在英国，对于工作频率阈值的频率范围可以是在49.5 Hz到50.0Hz之间，也可以是在50.0Hz到50.5Hz之间。不过，其他的频率范围也是可以设定的。使用上述频率范围，可以向一个或多个电力负载6分配低频触发阈值（例如49.60 Hz）和/或高频触发阈值（例如50.35 Hz）。在一群响应负载装置12内，不同的触发阈值或阈值范围被分配给不同的响应负载装置12，以多样化整个响应负载系统中响应负载对于在整个网络8中发电和用电之间的不平衡的响应。
一旦触发阈值被负载控制器10分配给一个或多个电力负载6，负载控制器10将自动地或响应于负载控制器10从远程控制器14（此处另外称为中央控制器14）接收的指令来更新或更改触发阈值。负载控制器10对触发阈值自动调整的时机可预先编程或由事件触发。例如，一旦通过电力负载的先前触发的响应负载服务的递送完成，负载控制器10可自动更改用于电力负载的工作频率阈值。负载控制器10对触发阈值的自动调整可能涉及应用预先确定的数学函数到电力负载的现有频率阈值，也可能涉及触发阈值随机地或准随机地重新分配。
响应负载装置12在由于瞬态工作频率超过电力负载的工作频率阈值而响应负载服务被触发后，将继续提供响应负载服务，直到：
工作频率偏差减小，以至于触发条件结束；
达到该特定响应负载装置12或特定电力负载6的最大触发时间；或者
电力负载6有超出其自身运行限制的风险，并退出响应负载服务。
可替代地或者结合上述频率阈值，对控制器10进行编程，以确定其控制的电力需求量（负载量）作为其控制的理论总电力需求的百分比。总电力需求的百分比由控制器10根据工作频率偏移的大小按比例来确定。因此，控制器10选择+/-20%的需求响应，其中检测到50.1 Hz/49.9 Hz的频率偏移，而控制器10选择+/-100%的电力需求，其中工作频率为49.5Hz/50.5 Hz的最大可接受频率偏移。将要被提供作为响应负载服务的一部分的所需电力百分比的选择可由负载控制器10自主确定，也可由从中央控制器14接收到的指令进行调整或覆盖。
与传统的响应负载装置相比，本文所述的半自主负载控制器10还包括通信接口13，以用于接收来自远程中央控制器14的命令信号140。可选地，通信接口13适于从负载控制器10到远程集中控制器14的数据的双向通信和传送。负载控制器10可以有自己的通信接口13，如图1和2所示，或者多个负载控制器10可以共享通信接口13。通信接口13是双向的话，则负载控制器10适于通过通信接口13将响应负载服务数据传送到远程集中控制器14，以便记录（存储）在例如中央控制器14的一个或多个中央服务器中，并通过中央控制器14进行后续分析。来自中央控制器14的命令信号和来自响应负载装置12的响应负载服务数据采用相同或不同的适用于远程位置之间的传送的通信介质或网络进行通信。此类通信介质和网络包括但不限于有线和无线传送、光纤传送、陆地和卫星电话、互联网等。理想情况下，响应负载装置12和远程中央控制器14之间的所有通信都是安全的，例如采用虚拟专用网络（VPN）和其他此类安全功能。由于中央控制器14远离响应负载装置12，10秒以上的延迟可能存在于中央控制器14所发出的命令信号与响应负载装置12所接收和作用的相同命令信号之间。
如上所述，负载控制器10适用于接收以命令信号形式来自于中央控制器14的指令，以调整在其控制下被电力负载6所获取的电能的量作为响应负载服务的一部分。由中央控制器14传送给负载控制器10的命令信号最好采用补偿（offset）的形式，该补偿可以如下形式应用：
i）以频率补偿的形式，其增加或减少分配给单个负载6的工作频率阈值，从而使响应负载服务的总量增加或减少由中央控制器14确定的量；或者
ii）以频率补偿的形式，其增加或减少负载控制器10的频率监视器17所记录的工作频率测量值，从而使响应负载服务的总量增加或减少由中央控制器14确定的量；或者
iii）以响应补偿的形式，其增加或减少本地控制器10所自主选择的理论总电力需求的百分比以响应检测到的频率偏移量，从而使响应负载服务的总量增加或减少由中央控制器14确定的量。
通过选项i），负载控制器10通过如下方式更新其各自电力负载6中每一个的触发阈值：在原始阈值频率f 阈值 上应用从中央控制器14接收的命令信号中包含的频率量+/-f 中央信号。因此，将原始阈值频率f 阈值调整为：f 调整后的阈值=X（f 阈值）+（+/-f 中央信号）。
通过选项ii），负载控制器10以对应于来自于中央控制器14的命令信号中包含的频率量+/-f 中央信号的量调整由频率监视器13生成的所有工作频率测量值。因此，将测量的工作频率f调整为：f 已调整= f +（+/-f 中央信号）。
通过选项iii），负载控制器10以对应于来自中央控制器14的命令信号中包含的补偿量+/-%中央信号的量调整由负载控制器10自主选择的响应%响应的量。因此，将响应调整为：%调整后的响应=%响应+（+/-%中央信号）。
在上文给出的示例中，补偿量具有由远程控制器所预定的量值，其被应用作为简单的加法项。或者，补偿量的大小可以包括与每个负载控制器独立检测到的相对于额定频率f 额定的频率偏移量相关的乘法项。例如，补偿量可以按如下方式被应用：
如果 f ＞ f 额定（例如50.0 Hz），则：f 已调整 = f 额定+ （f- f 额定）×CS乘高 + f 中央信号；
否则：f 已调整 = f 额定+ （f- f 额定）×CS乘低 + f 中央信号。
CS乘高和CS乘低是由远程控制器预先确定并作为命令信号的一部分从远程控制器传送到各个负载控制器的乘法中央信号项。或者，每个负载控制器都可以具有乘法中央信号和/或本地存储在内存中的f 中央信号。
使用这种替代方法，响应负载服务修正的大小部分由检测到的网络频率偏移的大小决定。此外，CS乘高和CS乘低可能具有不同的大小。这使得负载控制器能够提供对高频偏移的响应，这不同于其对低频偏移的响应，这样做的话可以容纳与高频偏移和低频偏移有关的网络惯性中的差异。
尽管上述涉及使用乘法中央信号项的示例是特定于将频率补偿应用于由负载控制器（选项ii）所测量的频率中，但很明显，乘法中央信号项也可以类似的方式用于计算选项（i）和（iii）的补偿。
在上述的示例中，f 中央信号和%中央信号是根据是否需要向上或向下调整而可以取正值或负值的补偿。此外，f 中央信号和%中央信号的默认值可以设置为0，而CS乘高和CS乘低的默认值可以设置为1，以使每当确定新的阈值频率、记录新的工作频率测量值或确定所要提交的响应负载服务的大小时本地控制器10能够应用单个计算，同时确保只有在中央控制器14将f 中央信号和%中央信号的非零值提供给响应负载装置12时，将要被传送的阈值频率、测量的工作频率或响应负载服务的大小才被调整。
在一个实施例中，中央控制器14适用于以规则地隔开的间隔发送命令信号，每个新的命令信号覆盖先前的命令信号。在另一实施例中，负载控制器10包括计时器（未图示），该计时器自动对作为来自中央控制器14的命令信号所接收的任何非零偏移的持续时间施加限制。例如，非零调整可以限制为30分钟的时间。当然，很明显，应用非零调整的固定持续时间可以是超过30分钟，但也可以是少于30分钟，例如15分钟、5分钟甚至更少。该可替代的实施例降低了与中央控制器14进行定期通信的需求，因此，例如在中央控制器14和负载控制器10之间的通信链路不可靠的情况下是有用的。
负载控制器可以适用于在收到后立即执行所有响应负载服务修正。或者，负载控制器可以包括存储器，其中存储有一个或多个响应负载服务修正，每个都与执行时间相关联，该执行时间确定实施相关响应负载服务修正的未来时间。响应负载服务修正可以预先存储在负载控制器中，或者可以从远程控制器传送到负载控制器以供存储和将来执行。这确保远程控制器能够在预期有网络频率偏移的情况下，为将来的执行来安排响应负载服务修正。此外，负载控制器中的存储器是读/写存储器时，该负载控制器可以适用于更新或更改与所存储的响应负载服务修正相关的执行时间。这种调整执行时间的能力确保非常精确地安排计划的未来响应负载服务。
在由中央控制器发送的命令信号中，工作频率阈值、工作频率测量值或百分比响应的增加或减少的量可以由自然值组成。或者，负载控制器10可以具有在其存储器16中所储存的预先确定的调整量，例如在查找表中，每个调整量与调整码相关。通过这种替代方法，只有调整码在命令信号中被传送至响应负载装置12，以确保命令信号的有效负载达到最小化。
由中央控制器产生的命令信号可以是全局的，即在响应负载系统中，指示相同调整的相同命令信号被传送到所有的响应负载装置12。然而，在特别优选的实施例中，命令信号由中央控制器14产生，用于单个响应负载装置12或响应负载装置12的子组。预期仅用于响应负载系统中部分而非全部响应负载装置12的命令信号可单独发送给每个预期响应负载装置接受者。然而，为了最小化命令信号延迟，仅用于响应负载装置12中的一个或子组的命令信号优选传播到响应负载系统中所有响应负载装置12，该命令信号包括响应负载装置标识符，该响应负载装置标识符指示哪些响应负载装置将接受和执行命令信号。
如图3所示，中央控制器14包括一个或多个处理器18，用于执行必要的程序步骤，以实施响应负载系统的集中监测和管理以及响应负载服务的递送。一个或多个处理器18与包括程序和数据存储的一个或多个存储器19通信。一个或多个处理器18还与频率监视器17通信，该频率监视器17适用于检测通过网络8所提供的电能的交流工作频率的波动。监测频率波动是目前用于检测整个网络8的供电不平衡的首选方法，但设想适用于检测网络8的代表整个网络8供电不平衡的其他特性的波动的可替代的监测器17可以替代本文所述的频率监视器。
中央控制器14被编程来分析网络8的监测工作频率以及从响应负载装置12传送到中央控制器14的任何响应负载数据，并通过传播非零补偿命令信号自动确定当前正在提供的响应负载服务量是否应增加或减少。中央控制器14与响应负载装置12双向通信时，中央控制器14通过比较由其自身频率监视器17所独立记录的工作频率数据与从响应负载装置12接收到的关于提供的响应负载服务量的数据，来确定是否需要非零补偿。比较中所发现的任何大于网络工作频率波动和提供的响应负载服务量波动之间的最小允许偏差的偏差都被确定为跟踪误差，并触发由中央控制器14至少向产生了偏差响应负载服务数据的响应负载装置12的非零补偿命令信号的传送。
在中央控制器14 和响应负载装置12之间仅存在单向传送时，中央控制器14使用响应负载装置12的预编程模型，以生成预期由响应负载装置12提供的响应负载服务的理论模型，响应于网络工作频率的实际波动和理论响应负载服务对网络工作频率的影响。对网络工作频率的预测的影响与实际监测的网络工作频率进行比较，以及任何大于预定最小允许偏差的偏差（其持续时间超过预定时间段）会触发中央控制器14向在其控制下的一些或所有响应负载装置12的非零补偿命令信号的传送。
附加地或替代地，在中央控制器14从其控制下的一个或多个响应负载装置12上接收到或具有指示需要额外的响应负载服务的信息时，可触发通过中央控制器14的非零补偿的传送。例如，存储在中央控制器的存储器16中的关于响应负载装置12的数据可以表示将来某个固定时间段内某些响应负载装置12将不可用。这就要求响应负载系统2内的其他响应负载装置12增加其响应负载服务的大小，以弥补来自不可用的响应负载装置的响应负载服务的缺失。根据该信息，中央控制器14可在响应负载装置12已知不可用的时间内自动发送非零补偿。
考虑如下情况：网络8的工作频率向上偏移触发响应负载服务的提供。向上偏移被迅速停止，中央控制器14随后检测到监测工作频率的快速下降，其提示当前响应负载服务超出了要求。响应于这些信息，中央控制器14被编程来自动传送命令信号给响应负载装置的子组，该子组需要对于其测量的工作频率、触发阈值或百分比响应进行补偿，从而将响应负载装置的子组的贡献减少或从响应负载服务中完全撤销。要从响应负载服务中撤销的响应负载装置的子组可以通过中央控制器14随机或准随机或参考承受更高电力电荷的电力负载和/或响应负载装置的运行特性来进行选择。
参考图4A-4C来说明响应负载系统2的方法和功能和上述方法。图4A中的图表显示了在没有响应负载干预时在3小时窗口内的供电网络的工作频率的波动。用于供电网络的额定频率为50 Hz，但如图4A所示，在三小时期间内，实际工作频率约在48.8 Hz的最小频率和50.05 Hz的最大频率之间波动，其中大部分频率偏移为低频偏移。
现在转到图4B，该图说明了采用由完全自主负载控制器控制的一组200个单独负载的响应负载系统2的对图4A所示的波动工作频率的预期（实线）模拟响应和实际（虚线）模拟响应的模拟。该200个负载组包括具有不同性能特征和不同工作循环的不同类型的负载，因此用虚线表示的实际响应是单个负载响应的合并。
在上午9:30到上午10:00之间可以看出，实际响应（虚线）偏离了预期响应。这种差异表示响应负载系统的自主负载控制器响应中的跟踪误差。类似的跟踪误差发生在上午10:00至上午10:30以及上午10:30左右。这些跟踪误差表示完全自主负载控制器所提供的响应负载服务根据在负载控制器控制下负载所需电力的百分比变化而过高或过低提供响应的时间。
现在转到图4C，这是根据本发明的响应负载系统2的对图4A中所示的波动工作频率的模拟响应图。在上午9:30至上午10:00之间，中央控制器14对半自主负载控制器10的跟踪误差进行了修正，通过对比图4B和4C中所示的负载控制器响应，类似的跟踪误差修正是明显的。
此外，图4C说明了对于由半自主负载控制器14所提供的基线响应在上午9:00到上午9:30之间30分钟内的强制更改，其通过中央控制器14发送的信号强制执行。中央控制器14将变化传送到基线响应，以适应网络其他地方的预期的电力需求减少。通过这种方式，响应负载系统2能够同时响应地和主动地提供响应负载服务。
中央控制器14还可进一步包括用于分析由单个响应负载装置12所提供的响应负载数据的程序指令。响应负载数据可用于识别例如由于电力负载6性能不佳而无法持续提供和预期的同样多的响应负载服务的响应负载装置12。利用这些信息，中央控制器14例如基于其操作限制还能够识别能够提供更长期响应负载服务的响应负载装置的子组，从而最小化单个电力负载6的功率状态切换。
本文所描述的响应负载系统提供了一种本地测量的自主频率响应和集中控制的结合。这确保在提供响应负载服务方面可以将单个电力负载的操作约束的管理与网络需求区分开来。此外，本文所述的响应负载系统能够通过使用半自主控制装置以及通过集中调整持续响应负载服务的方式增强的响应负载服务管理，对检测到的工作频率的偏移提供高速（＜2 s）的响应。因此，一旦检测到整个网络的不平衡，就会立即提供初始的高速自主响应负载服务，然后通过调整中央控制器确定的响应负载服务来微调初始的自主响应负载服务。此外，由于这些调整基于初始的响应负载服务发送到网络后由中央控制器监测的网络的工作频率，因此这些调整是相对于所发送的初始响应负载服务来确定的。
通过本文所述的响应负载服务和方法，集中响应负载控制与本地自主响应负载控制相结合，以避免本地自主响应负载设置和操作与远程中央控制器发出的指令冲突。这确保了响应负载系统的可靠性和鲁棒性。此外，通过应用于本地自主响应负载控制的补偿来执行集中响应负载控制，可将执行任何集中调整所需的时间最小化，并且相比于如下响应负载服务将处理要求最小化，即，在该响应负载服务中，负载控制器可能需要在不同的操作状态（即自主操作和“从动”操作）之间切换，此时负载控制器完全由远程控制器控制。
在实践中，为响应配电网中检测到的不平衡而提供的完全自主响应负载服务的水平或数量可能不完全满足以跟踪误差的形式完全重新平衡网络的要求。本文所述的响应负载系统适用于检测和修正此类跟踪误差，从而提供增强的、高度可靠的响应负载服务，同时在响应负载服务的初始传送中保持最小延迟。而且，实施集中响应负载控制，响应负载系统适用于存储和分析响应负载服务递送中使用的电力负载的运行和性能数据，从而能够以参数化方式对运行特性进行建模。这将最大限度地利用电力负载的潜力以提供响应负载服务。
虽然本文描述了响应负载系统和方法的一个实施例，但在不脱离所附权利要求中限定的本发明的范围的情况下可以想到对系统和方法的更改。特别是，尽管本文参考了被编程以执行所需功能的负载控制器和中央控制器，但此功能可通过使用定制的ASIC处理器来实现。此外，除频率外的网络特性可被监测和用于触发响应负载服务的提供。

Claims (22)

1.一种响应负载系统，其用于向供电网络传送响应负载服务，该供电网络对于供电网络的可变物理参数具有额定工作值，所述响应负载系统包括：
远程控制器和至少一个负载控制器，用于控制在负载控制器附近的一个或多个相关电力负载的电耗，每个负载控制器包括：
参数测量装置，用于定期测量供电网络的可变物理参数；
功耗控制器，用于确定和引起一个或多个相关电力负载中至少一个的功耗的调整，以响应于检测到的供电网络的瞬态可变物理参数的最近测量值与物理参数的额定工作值之间的差异来提供响应负载服务；以及
适于从远程控制器接收命令信号的第一通信装置，每个命令信号代表对由一个或多个相关电力负载提供的响应负载服务的量的调整；
所述远程控制器包括：
用于供电网络的可变物理参数的定期测量的参数测量装置，
用于确定对于至少一个负载控制器的一个或多个电力负载提供的响应负载服务的调整的分析仪，以及
用于向至少一个负载控制器传送代表确定的响应负载服务修正的命令信号的第二通信装置，其中每个负载控制器适于接收命令信号并应用响应负载服务修正作为对由功耗控制器确定的功耗调整的补偿。
2.根据权利要求1所述的响应负载系统，其中，所述补偿被负载控制器应用到：
（i）供电网络的可变物理参数的测量，
（ii）触发调整一个或多个相关电力负载中至少一个的功耗以提供响应负载服务的测得的物理参数的阈值，或者
（iii）一个或多个相关电力负载中的至少一个的功耗的调整的大小。
3.根据权利要求1或2所述的响应负载系统，其中，每个负载控制器适用于应用响应负载服务修正作为对于所有功耗调整的补偿，直到远程控制器传送新的响应负载服务修正。
4.根据权利要求3所述的响应负载系统，其中，所述远程控制器适用于在不需要修正的情况下传送具有零值的响应负载服务修正。
5.根据权利要求1或2所述的响应负载系统，其中，每个负载控制器适用于在预定的时间内应用响应负载服务修正作为对于所有功耗调整的补偿。
6.根据权利要求5所述的响应负载系统，其中，所述预定的时间是至少5分钟。
7.根据权利要求6所述的响应负载系统，其中，所述预定的时间是至少30分钟。
8.根据权利要求1所述的响应负载系统，其中，所述供电网络的可变的物理参数为工作频率，以及所述参数测量装置为频率监测器。
9.根据权利要求1所述的响应负载系统，其中，所述负载控制器包括与一个或多个相关电力负载的有线连接。
10.根据权利要求1所述的响应负载系统，其中，所述第一和第二通信装置系统无线通信。
11.根据权利要求1所述的响应负载系统，其中，所述负载控制器为半自主负载控制器。
12.一种负载控制器，其用于向供电网络提供响应负载服务，该供电网络对于供电网络的物理参数具有额定工作值，所述负载控制器包括：
参数测量装置，用于定期测量供电网络的可变物理参数；
功耗控制器，用于确定和引起一个或多个相关电力负载中至少一个的功耗的调整，以响应于检测到的供电网络的瞬态可变物理参数的最近测量值与物理参数的额定工作值之间的差异来提供响应负载服务；以及
适用于从远程控制器接收命令信号的通信装置，每个命令信号代表响应负载服务修正，
其中负载控制器被用于接收命令信号并应用响应负载服务修正作为对由功耗控制器确定的功耗调整的补偿。
13.根据权利要求12所述的负载控制器，其中，所述补偿被负载控制器应用到：
（i）供电网络的可变物理参数的测量，
（ii）触发调整一个或多个相关电力负载中至少一个的功耗以提供响应负载服务的测得的物理参数的阈值，或者
（iii）一个或多个相关电力负载中的至少一个的功耗的调整的大小。
14.根据权利要求12或13所述的负载控制器，其中，每个负载控制器适用于应用响应负载服务修正作为对于所有功耗调整的补偿，直到远程控制器传送新的响应负载服务修正。
15.根据权利要求12或13所述的负载控制器，其中，所述负载控制器适用于在预定的时间内应用响应负载服务修正作为对于所有功耗调整的补偿。
16.根据权利要求15所述的负载控制器，其中，所述预定的时间是至少5分钟。
17.根据权利要求16所述的负载控制器，其中，所述预定的时间是至少30分钟。
18.根据权利要求12所述的负载控制器，其中，所述负载控制器为半自主负载控制器。
19.一种远程控制器，其用于调整在至少一个负载控制器的控制下一个或多个电力负载向供电网络提供的响应负载服务，该供电网络对于供电网络的可变物理参数具有额定工作值，所述远程控制器包括：
参数测量装置，用于供电网络的可变物理参数的定期测量；
分析仪，适用于决定对于在至少一个负载控制器的控制下一个或多个电力负载所提供的响应负载服务的调整；以及
通信装置，用于向至少一个负载控制器传送命令信号，每个命令信号代表确定的响应负载服务修正，
其中确定的响应负载服务修正适用于被至少一个负载控制器用作对由至少一个负载控制器确定的功耗调整的补偿。
20.根据权利要求19所述的远程控制器，所述远程控制器进一步用于在不需要修正的情况下传送具有零值的响应负载服务修正。
21.一种控制耦合到对于供电网络的可变物理参数具有额定工作值的供电网络的一个或多个电力负载以响应于供电网络的可变物理参数的瞬态测量值与其额定工作值之间的差异而改变一个或多个电力负载的功耗来提供响应负载服务的方法，上述方法包括如下步骤：
（viii）通过在一个或多个电力负载附近且与其通信的负载控制器以及独立地通过远程控制器来定期测量供电网络的可变物理参数；
（ix）响应于负载控制器检测到的可变物理参数的测量瞬态值与额定工作值之间的差异，确定功耗调整，并按照所确定的功耗调整，调整一个或多个电力负载中至少一个的功耗，以独立于所述远程控制器提供响应负载服务；
（x）所述远程控制器确定响应负载服务修正到正在提供的响应负载服务上；
（xi）从远程控制器向负载控制器传递代表了所确定的响应负载服务修正的命令信号，并且负载控制器按照被传递到负载控制器的所确定的响应负载服务修正，改变递送至供电网络的响应负载服务，其中所确定的调整是将被负载控制器应用于负载控制器所确定的功耗调整的补偿。
22.根据权利要求21所述的方法，所述方法进一步包括如下步骤：
（xii）所述负载控制器向远程控制器传递关于一个或多个电力负载提供的响应负载服务的大小的服务数据；
（xiii）分析由负载控制器所传递的服务数据，以确认所提供的响应负载服务的大小的跟踪误差；以及
（xiv）基于确认的跟踪误差，确定和传递响应负载服务修正。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201609687D0 (en) 2016-06-02 2016-07-20 Open En Ltd System and method for controlling an electrical load
GB2582743B (en) * 2019-03-26 2021-06-02 Centrica Business Solutions Belgium N V System for responding to frequency fluctuations in an energy grid
CN113126487B (zh) * 2019-12-31 2023-04-18 钟国诚 用于控制可变物理参数的控制装置及方法
US11836031B2 (en) * 2020-11-10 2023-12-05 Advanced Micro Devices, Inc. Application override of power estimation mechanism
TWI787893B (zh) * 2021-06-30 2022-12-21 鍾國誠 用於控制可變物理參數的功能裝置及方法
GB2612982A (en) * 2021-11-17 2023-05-24 Swanbarton Ltd An asset controller for selective operation of assets
FR3131119A1 (fr) * 2021-12-17 2023-06-23 Electricite De France Dispositif, procédé , programme d’ordinateur de pilotage de consommation électrique d’ un équipement

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5987615A (en) * 1997-12-22 1999-11-16 Stmicroelectronics, Inc. Programmable load transient compensator for reducing the transient response time to a load capable of operating at multiple power consumption levels
CN102598493A (zh) * 2009-05-14 2012-07-18 动力威胜有限公司 确定dc-dc转换器损耗的方法和及其dc-dc变换器
CN103329384A (zh) * 2010-12-28 2013-09-25 马里奥·博埃拉·叙勒信息通讯技术高等学院 管理电能消耗和/或生产的方法和设备
CN103718412A (zh) * 2011-08-03 2014-04-09 开放能源有限公司 响应负载控制方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5576700A (en) * 1992-08-26 1996-11-19 Scientific-Atlanta Apparatus and method for controlling an electrical load and monitoring control operations and the electrical load
US5963457A (en) * 1994-03-18 1999-10-05 Hitachi, Ltd. Electrical power distribution monitoring system and method
GB2361118B (en) 2000-04-07 2002-05-29 Responsiveload Ltd Responsive load system
US7761555B1 (en) * 2002-08-06 2010-07-20 Richard Anthony Bishel Internet/intranet-connected AC electrical box
US7149605B2 (en) * 2003-06-13 2006-12-12 Battelle Memorial Institute Electrical power distribution control methods, electrical energy demand monitoring methods, and power management devices
JP2006042458A (ja) 2004-07-26 2006-02-09 Tokyo Electric Power Co Inc:The 周波数制御装置及び系統周波数制御方法
GB0511361D0 (en) * 2005-06-03 2005-07-13 Responsiveload Ltd Grid responsive control device
US8890505B2 (en) * 2007-08-28 2014-11-18 Causam Energy, Inc. System and method for estimating and providing dispatchable operating reserve energy capacity through use of active load management
US8731732B2 (en) * 2008-02-25 2014-05-20 Stanley Klein Methods and system to manage variability in production of renewable energy
JP5598896B2 (ja) * 2008-11-25 2014-10-01 一般財団法人電力中央研究所 電力系統の周波数安定化システム
GB0913038D0 (en) * 2009-07-27 2009-09-02 Rltec Ltd Dynamic demand grid monitoring
GB2482426B (en) 2010-07-27 2013-03-27 Responsiveload Ltd Responsive load monitoring system and method
GB201103161D0 (en) 2011-02-23 2011-04-06 Rltec Ltd Virtual power station
US20130338843A1 (en) * 2012-06-18 2013-12-19 Reza Iravani Systems, methods and controllers for control of power distribution devices and systems
US8849715B2 (en) * 2012-10-24 2014-09-30 Causam Energy, Inc. System, method, and apparatus for settlement for participation in an electric power grid
US10056757B2 (en) * 2013-09-12 2018-08-21 Nec Corporation Control device, power storage device, battery control system, battery control device, control method, battery control method, and recording medium
US9471080B2 (en) 2013-10-21 2016-10-18 Restore Nv Portfolio managed, demand-side response system
WO2015159388A1 (ja) * 2014-04-16 2015-10-22 三菱電機株式会社 制御装置、制御システム、制御方法及びプログラム
US20170244252A1 (en) * 2016-02-23 2017-08-24 Nec Laboratories America, Inc. Autonomous Operational Platform for Micro-Grid Energy Management
GB201609687D0 (en) * 2016-06-02 2016-07-20 Open En Ltd System and method for controlling an electrical load

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5987615A (en) * 1997-12-22 1999-11-16 Stmicroelectronics, Inc. Programmable load transient compensator for reducing the transient response time to a load capable of operating at multiple power consumption levels
CN102598493A (zh) * 2009-05-14 2012-07-18 动力威胜有限公司 确定dc-dc转换器损耗的方法和及其dc-dc变换器
CN103329384A (zh) * 2010-12-28 2013-09-25 马里奥·博埃拉·叙勒信息通讯技术高等学院 管理电能消耗和/或生产的方法和设备
CN103718412A (zh) * 2011-08-03 2014-04-09 开放能源有限公司 响应负载控制方法

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