CN111566887A - 用于功率系统稳定性的电力发电机选择、卸载和减负荷 - Google Patents

用于功率系统稳定性的电力发电机选择、卸载和减负荷 Download PDF

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本杰明·E·阿姆斯特朗
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Abstract

本公开提供用于管理电力输送系统的系统和方法。该系统和方法可以限制电力输送系统的发电功率超过负载需求，以避免系统不稳定。该系统和方法可以接收过量发电值，并管理发电机以减负荷和/或卸载来将过量发电保持在阈值以下。该系统和方法可以确定用于减负荷的多个发电机组。这些发电机的减负荷容量可与过量发电进行比较。如果过量发电不大于减负荷容量，则该系统和方法可以选择发电机组，直到所选择的组的减负荷容量大于过量发电，并且可以根据减负荷设定点使那些发电机减负荷。未被选择的发电机可以继续正常操作，以便可用于另一个减负荷请求。

Description

用于功率系统稳定性的电力发电机选择、卸载和减负荷
技术领域
本公开涉及用于控制和保护电力输送系统的系统和方法，并且更具体地，涉及发电卸载(shed)和减负荷(runback)系统和方法，以限制导致发电过卸载(over-shedding)的动作并且提高在减负荷事件期间工厂的生存能力。
附图简述
本文描述了本公开的非限制性和非详尽的实施例，包括参考下面列出的附图的本公开的各个实施例。
图1是根据本公开的一个实施例的电力系统的简图，该电力系统包括用于发电机卸载和减负荷的智能电子设备(IED)。
图2是根据一个实施例的管理功率系统中的功率降低的系统的功能框图。
图3是根据一个实施例的最佳发电机卸载和减负荷控制过程的流程图。
图4是根据一个实施例的用于功率系统中的发电机卸载的最佳选择过程的流程图。
图5是根据一个实施例的图4的最佳选择过程的数据结构列表。
图6是根据一个实施例的布尔方程的门级(gate level)示意图。
在以下描述中，为了本文中所公开的各个实施例的透彻理解，提供了许多具体细节。本文公开的系统和方法可以在没有一个或更多个具体细节的情况下实施，或者可以用其他方法、组件、材料等来实施。此外，在一些情况下，为了避免混淆本公开的方面，可能没有详细示出或描述众所周知的结构、材料或操作。此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合在一个或更多个替代实施例中。
详细描述
本公开提供了方法和系统，以提高避免导致发电过卸载的动作的可能性，同时确保发电厂的稳定性。
电力发电和分配系统的管理可以包括使电力发电与变化的负载阈值或负载需求相平衡。当产生的电力大于负载阈值时，电力发电和分配系统可能失去稳定性和/或引发其他问题。为了避免当发电功率大于负载阈值时的扰动，发电功率必须减小。目前，有两种降低发电机功率的常用方法：第一种是使发电机卸载(即打开将发电机耦合到相应负载的断路器)，第二种是使发电机减负荷或减速(即降低发电机运行时的功率)。
传统上，在功率的过度生产期间使发电机卸载的方法是根据优先级选择来执行的。例如，一个电力发电机集合可以包括三个发电机。第一发电机可以生产40MW的功率，优先级为3。第二发电机可以生产30MW的功率，优先级为2。第三发电机可以生产160MW的功率，优先级为1。功率系统可能要求将功率输出降低70MW。根据优先级选择，将选择第三发电机进行卸载。通常，当电力系统使用优先级选择来进行发电机卸载时，可能会发生过卸载(如在本示例中)。
在过度生产状况期间使功率发电机减负荷的方法可以减少过卸载。当电力系统请求降低功率输出时，功率系统可以选择单个发电机进行减负荷。如果减负荷选择是基于优先级，则同一台发电机可能被多次用于减负荷，并且该发电机可能会随时间磨损(weardown)。典型地，功率系统以太高的频率操作，而无法进行校正反馈。如果只有一台发电机被用于减负荷，则减负荷请求依赖于单个控制器或调速器(speed governor)。如果控制器或调速器损坏、磨损或坏掉，则可能无法完成减负荷请求，并可能导致功率系统严重中断(如停电)。
为了避免依赖于单个发电机进行减负荷，另一种方法是使功率系统中的每个发电机按比例减负荷。当每个发电机按比例减负荷时，如果一个发电机具有出故障的控制器或调速器，则其他发电机可能仍能完成至少一部分减负荷请求，从而避免功率系统的严重中断。然而，电力发电机通常在减负荷请求之间有约几秒钟的稳定时间。如果在发送第二次减负荷请求时，功率系统中的每个发电机都忙于完成第一次减负荷请求，则第二次减负荷请求可能不会被完成，并且可能发生严重中断。
本公开提供了可以通过允许功率系统完成多次连续的(back-to-back)减负荷请求来提高工厂生存能力的系统和方法。具体地，本公开提供了用于将发电机分组为多个唯一集合的系统和方法。一个发电机集合可以完成一个减负荷请求，而其他集合保持可操作或可以其他方式用于另外的减负荷请求。本公开的方法也可以允许发电机卸载以最佳方式执行，并且与分组的减负荷同时执行，使得可以非常接近发电机卸载目标。
参照下面的附图提供了附加的细节和示例。一般来说，本文公开的系统和方法可适于与保护元件或保护生态系统(诸如功率系统保护继电器)对接或作为其一部分被包括在内。这样的保护设备可以被配置成与一个或更多个功率系统组件通信、对一个或更多个功率系统组件进行控制、操作、加电、断电和/或释放，并提供潜在故障发生在何处的指示。保护继电器可以安装在电力传输和分配设施中，以检测过载、短路和其他故障状况。
保护性继电器的许多实施例包括采用现场可编程门阵列(FPGA)的电子设备、微控制器、CPU、A/D转换器、电子显示器、通信端口以及其他电子设备和系统，用于将功率系统电流和/或电压测量值数字化，并根据各种算法和/或数字滤波器处理与数字化后的电流和电压相关联的数据。保护性继电器可以被配置成基于与数字化后的功率系统电流和/或电压相关联的数据做出保护决定，并且可以将保护性继电器做出的决定传达给适当的系统或人员，和/或可以其他方式引起对数字化后的功率系统电流和/或电压的适当响应。
一种智能电子设备(IED)，其可用于监控、保护和/或控制工业装备和公共事业装备，诸如在电力输送系统中，该IED可以包括用于实现使用本文所描述的组相等百分比减负荷(group equal percentage runback)和最佳发电机卸载过程来管理电力输送系统的发电机组的方法的系统组件。
短语“连接到(connected to)”和“与...进行通信”指在两个或更多个组件之间的任何形式的交互，包括机械、电、磁和电磁交互。即使两个组件彼此没有直接的接触，以及即使在两个组件之间可能存在中间设备，这两个组件也可以彼此连接。
如本文中所使用的，术语IED可指监控、控制、使之自动化和/或保护系统内的受监控的装备的任何基于微处理器的设备。例如，这样的设备可包括远程终端单元、差动继电器、距离继电器、方向继电器、馈线继电器、过流继电器、电压调节器控制装置、电压继电器、断路器故障继电器、发电机继电器、电机继电器、自动化控制器、机架控制器(baycontroller)、计量表、重合闸控制装置(recloser control)、通信处理器、计算平台、可编程逻辑控制器(PLC)、可编程自动化控制器、输入和输出模块、电机驱动器等等。IED可连接到网络，且网络上的通信可通过包括但不限于多路复用器、路由器、集线器、网关、防火墙和交换机的联网设备来促进。此外，联网和通信设备可并入IED中或与IED进行通信。术语IED可交替地使用来描述单个IED或包括多个IED的系统。
可与本文中所公开的实施例一起使用的一些基础设施已经是可用的，诸如：通用计算机、计算机编程工具和技术、数字储存介质以及通信网络。计算机可包括处理器，诸如微处理器、微控制器、逻辑电路等等。处理器可包括专用处理设备，诸如ASIC、PAL、PLA、PLD、CPLD、FPGA或其他定制的或可编程的设备。计算机还可包括计算机可读储存设备，诸如非易失性存储器、静态RAM、动态RAM、ROM、CD-ROM、磁盘、磁带、磁存储器、光存储器、闪存、或其他计算机可读储存介质。
如本文所述，供配置和/或使用的合适网络包括多种多样的网络基础设施中的任何一种。具体而言，网络可以包括陆地线路、无线通信、光学连接、各种调制器、解调器、小型化可插拔(SFP)收发器、路由器、集线器、交换机和/或其他联网装备。
网络可以包括通信或联网软件，例如可从Novell、Microsoft、Artisoft和其他供应商获得的软件，并且可以通过以下传输线路使用TCP/IP、SPX、IPX、SONET以及其他协议进行操作：双绞线、同轴电缆或光纤电缆、电话线、卫星、微波中继器、调制交流(AC)电力线、物理媒介传输、无线无线电链路和/或其他数据传输“线”。网络可以包括更小的网络和/或通过网关或类似机构可连接到其他网络。
本文中所描述的某些实施例的方面可被实现为软件模块或组件。如本文中所使用的，软件模块或组件可以包括位于计算机可读储存介质(诸如非暂时性计算机可读介质)之内或之上的任意类型的计算机指令或计算机可执行代码。例如，软件模块可包括计算机指令的一个或更多个物理块或逻辑块，其可被组织为例程、程序、对象、组件、数据结构等，其执行一个或更多个任务或实现特定数据类型、算法和/或方法。
特定的软件模块可包括被储存在计算机可读储存介质的不同位置中的迥然不同的指令，这些指令共同实现所描述的模块功能。事实上，模块可包括单个指令或许多指令，并且可以被分布在几个不同的代码段内、不同的程序之中、以及几个计算机可读储存介质上。一些实施例可在分布式计算环境中实践，其中任务由通过通信网络链接的远程处理设备执行。在分布式计算环境中，软件模块可位于本地和/或远程计算机可读储存介质中。另外，在数据库记录中捆绑或呈现在一起的数据可驻留在同一计算机可读储存介质中、或驻留在几个计算机可读储存介质上，并且可通过网络在数据库中的记录的字段中链接在一起。
通过参照附图可以理解本公开的实施例，在所有附图中，相似的部分由相似的数字标记。如在本文的附图中一般性地描述和图示的，所公开的实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，对本公开的系统和方法的实施例的以下详细描述不旨在限制本公开所要求保护的范围，而是仅代表可能的实施例。
图1是功率系统100的一个实施例的简图，功率系统100包括IED 102、发电机161、162、163、164、断路器171、172、173、174和负载181、182、183、184。在功率系统(诸如图1的功率系统100)中，为了避免功率输送的中断，希望使发电功率与负载阈值或负载需求相平衡。因此，如果发电功率大于负载阈值，则希望减小发电功率。功率系统100可以通过使一台或更多台发电机161-164卸载和/或减负荷来减小发电功率。
根据一个实施例，功率系统100的IED 102可以包括比较器110、应急断路器(contingency breaker)120、处理器130、减负荷控制器140和卸载控制器150。通过将减负荷控制器140耦合到发电机161-164并且将卸载控制器150耦合到断路器171-174，IED 102可以耦合到功率系统100的发电机161-164和断路器171-174。
根据图1，断路器171-174可以将发电机161-164耦合至负载181-184或者将发电机161-164与负载181-184去耦合。具体地，如果断路器171-174闭合，断路器171-174允许来自发电机161-164的功率输送到负载181-184，而如果断路器171-174打开，断路器171-174不允许功率输送到负载181-184。断路器171-174可以由IED 102的卸载控制器150独立控制或共同控制。
发电机161-164各自可以具有减负荷能力，其中发电机161-164操作时的功率可由IED 102的减负荷控制器140控制。例如，如果第一发电机161以150MW操作，并且减负荷控制器140向第一发电机161发送命令以将输出减小至120MW，则第一发电机161可以通过减小操作功率直到达到期望输出来响应减负荷请求。如该示例所示，发电机161-164可以由IED102的减负荷控制器140独立控制。
IED 102的处理器130可以在确定用于降低功率的适当动作之后向减负荷控制器140和/或卸载控制器150发送命令。根据图1，处理器130接收输入，该输入可以包括来自应急断路器120的信号、发电机161-164的减负荷容量(RC)、功率系统100上的过量发电(EG)、发电机的数量(NGen)以及递减储备余量(DRM)和死区(deadband)(DB)的总和。DRM可以被定义为发电机161-164在给定频率限制内拒绝负载的能力，并且DB可以被用于创建允许的过卸载，以便降低发电机卸载的次数。
IED 102的比较器110可以接收指示发电机输出(或发电机功率产量)的输入和指示负载阈值的输入。此外，比较器110可以确定发电机输出是否具有大于负载阈值的幅度。如果发电机输出的幅度大于负载阈值，则比较器110可以向应急断路器120发送信号，以允许处理器130执行编程的计算并向减负荷控制器140和卸载控制器150发送命令。根据各种实施例，比较器110可以将模拟或数字信号或一系列信号和/或输出传递给应急断路器120或直接传递给处理器130。
在一个示例中，比较器110是差分器，并且比较器110的输出是EG(发电机输出和负载阈值之间的差)。根据该示例，应急断路器120从比较器110接收EG，并确定EG是否足够大以进行发电机卸载或发电机减负荷。应急断路器120可以通过将EG与用户或功率系统100定义的值进行比较来确定EG是否足够大。如果EG的幅度足够大，则应急断路器120可以闭合，并且EG可以传递到处理器130。在接收到EG时，处理器130可以执行编程的计算，并向减负荷控制器140和卸载控制器150发送命令，以适当地减少发电，从而稳定功率系统100。
在另一个示例中，EG是独立于比较器110确定的。根据该示例，比较器110可以将发电机输出与负载阈值进行比较，并将二进制值/命令直接输出到处理器130。如果发电机输出大于负载阈值，则二进制值可以是用于使处理器130执行编程的计算并将命令发送到减负荷控制器140和卸载控制器150的命令。替代地，比较器110可以将二进制值传递给应急断路器120，并且应急断路器120可以从除比较器110以外的源接收EG。二进制值可以是允许应急断路器120将EG与用户或功率系统100定义的值进行比较的命令。如果应急断路器120确定EG足够大，则应急断路器可以连同执行编程的计算并将命令发送给减负荷控制器140和卸载控制器150的命令一起，将EG传递给处理器130。
处理器130可以确定是否使发电机161-164卸载、使发电机161-164减负荷，或者执行这两者的组合。此外，处理器130可以确定要使多少发电机161-164卸载，或者期望有多少减负荷。在一个实施例中，卸载控制器150确定要使哪些发电机161-164卸载。在替代实施例中，处理器130确定要使哪些发电机161-164卸载，并且卸载控制器150操纵来自处理器130的信号，使得这些信号可以使选定的断路器171-174跳闸(trip)。在一个实施例中，减负荷控制器140确定要使哪些发电机161-164减负荷以及每个发电机减负荷的量。在替代实施例中，处理器130确定要使哪些发电机161-164减负荷以及每个发电机减负荷的量，并且减负荷控制器140操纵来自处理器130的信号，使得这些信号可以控制发电机161-164操作时的功率。
减负荷控制器140可以共同控制发电机161-164，使得每个发电机161-164被命令减负荷成比例的量。例如，每个发电机161-164可以具有减负荷容量(RCg)，并且可以测量发电机161-164的减负荷容量(RCg)的总和(RC)。IED 102的处理器130可以请求减负荷150MW。前两个发电机161、162可以各自具有100MW的当前输出，后两个发电机163、164可以各自具有45MW的当前输出。此外，前两个发电机161、162可以各自具有50MW的减负荷容量(RCg)，后两个发电机163、164可以各自具有25MW的减负荷容量(RCg)。本示例中的总减负荷容量(RC)是150MW。由于请求的减负荷量(150MW)小于或等于RC(150MW)，所以减负荷控制器140可以命令前两个发电机161、162各自减负荷50MW，并且后两个发电机163、164各自减负荷25MW。
卸载控制器150可以共同控制断路器171-174，使得可以一次使多个发电机161-164卸载(与它们相应的负载181-184去耦合)。例如，每个发电机161-164可以具有100MW的当前输出，其中总输出是400MW。IED102的处理器130可以请求卸载200MW，并且卸载控制器150可以向前两个断路器171、172发送卸载命令，以将前两个发电机161、162与它们相应的负载181、182去耦合，从而卸载200MW。
另一种可能性是，处理器130可以请求使一些发电机161-164卸载，而使其他发电机减负荷。例如，处理器130可以请求下降250MW。根据该示例，功率系统100的当前输出可以是290MW，其中前两个发电机161、162各自具有100MW的当前输出，后两个发电机163、164各自具有45MW的当前输出。此外，功率系统100的RC可以是210MW，其中前两个发电机161、162各自具有80MW的RCg，后两个发电机163、164各自具有25MW的RCg。在该示例中，处理器130可以向卸载控制器150发送命令以卸载90MW，并且向减负荷控制器140发送另一个命令以减负荷160MW。相应地，处理器130和/或卸载控制器150可以选择使后两个发电机163、164卸载，并且卸载控制器150可以向对应的断路器173、174发送打开命令，从而卸载90MW。此外，处理器130或者减负荷控制器140任一者可以选择前两个发电机161、162来各自减负荷80MW，并且减负荷控制器140可以发送减负荷命令，从而下降160MW。在该示例中，卸载和减负荷造成的功率减少是所请求的250MW。
根据各种实施例，处理器130或者减负荷控制器140任一者可以将发电机161-164分组为集合或组，使得可以选择一个或更多个组用于减负荷，同时一个或更多个其他组保持当前操作(例如，现状操作)，以可用于未来的减负荷请求。此外，处理器130或卸载控制器150可以根据最佳选择过程选择发电机161-164，使得卸载的功率量接近所请求的卸载量。
图2示出了根据一个实施例的用于管理功率系统中的功率降低的系统的功能框图。该系统可以包括IED或其他计算设备，更具体地，包括功率控制器200，用于管理功率系统中的功率降低。图2示出了功率控制器200的组件，这些组件可用于实现用于降低功率系统中的EG的过程。在功率系统(诸如图1的功率系统100)中，为了避免功率输送的中断，希望使发电功率与负载阈值或负载需求相平衡。因此，如果发电功率大于负载阈值(即，如果EG足够大)，则希望减小发电功率。功率控制器200可以与发电机和/或断路器对接，以通过使发电机卸载和/或减负荷来降低发电功率。功率控制器200可以将发电机161-164分组为集合或组，使得功率控制器200可以选择一个或更多个组用于减负荷，同时一个或更多个其他组保持当前操作(例如，现状操作)，以可用于未来的减负荷请求。
参考图2，功率控制器200可以包括计算机可读储存介质210、处理器220、存储器230、网络接口240和用于使组件互连的总线250。在各种实施例中，处理器220可以执行诸如计算、编译和/或执行计算机可执行指令的任务。网络接口240可以与各个断路器、发电机、负载、人类可读接口、公共事业电力线、功率传感器和/或外部或内部处理器或IED通信。
存储器230和/或计算机可读储存介质210可以是能够储存信息(诸如数据、计算机程序和/或其他合适信息)的任何硬件。存储器230可包括易失性存储器和/或非易失性存储器，并且可以是固定的或者可移动的。存储器230可以包括RAM、ROM、硬盘驱动器、闪存、拇指驱动器、光盘、磁带或上述的某种组合。在一个实施例中，存储器230可用于储存将由处理器220执行的指令。
根据一个实施例，计算机可读储存介质210可以是非暂时性存储设备，并且可以包括任意数量的模块(例如，下面描述的211-216)，用于执行控制或管理发电机功率的任务。在一些实施例中，一个或更多个模块可以在硬件、固件和/或软件中实现。在一些实施例中，一个或更多个模块可以经由网络接口(诸如功率控制器200的网络接口240)在基于云的或远程的位置和接口中实现。
计算机可读储存介质210可以包括各种模块，包括比较器211、应急断路器212、减负荷控制器213、卸载控制器214和/或发电机选择器216。根据各种实施例，应急断路器212可以向处理器220输出一个命令或一系列命令，以执行来自发电机选择器216和/或减负荷控制器213和卸载控制器214的计算。计算机可读储存介质210还可以包括用户偏好215和其他数据，它们可以由各种模块使用和/或生成。
在一个实施例中，比较器211可以接收发电机输出和负载阈值并将它们进行比较。如果发电机输出低于负载阈值，比较器211可以向应急断路器212发送第一信号。替代地，如果发电机输出大于负载阈值，比较器211可以向应急断路器212发送第二信号。如果应急断路器212从比较器211接收到第二信号，它可以基于用户偏好215以及其他因素而跳闸。用户偏好215可以包括预定标准，该预定标准指定应急断路器212何时应当跳闸的条件。当跳闸时，应急断路器212可以向发电机选择器216和/或减负荷控制器213和卸载控制器214输出命令或信号。替代地，如果应急断路器212从比较器211接收到第一信号，它可以忽略发电机选择器216和/或减负荷控制器213和卸载控制器214。在各种实施例中，来自比较器211的第一信号可以是空(null)信号或者不存在信号。
在另一个实施例中，计算机可读储存介质210可以不包括应急断路器212。比较器211可以接收发电机输出和负载阈值并将它们进行比较，并直接向处理器220输出信号或命令。例如，如果发电机输出低于负载阈值，则比较器211可以向处理器220输出忽略发电机选择器216和/或减负荷控制器213和卸载控制器214的命令。此外，根据该实施例，如果发电机输出大于负载阈值，则比较器211可以向处理器220输出执行来自发电机选择器216和/或减负荷控制器213和卸载控制器214的计算的命令。
在另一个实施例中，比较器211可以接收发电机输出和负载阈值，并测量它们之间的差，以获得EG。根据该实施例，比较器211然后可以将EG传递给应急断路器212，并且应急断路器212可以确定是否向处理器220发送命令以执行来自发电机选择器216和/或减负荷控制器213和卸载控制器214的计算。应急断路器212可以将来自比较器211的EG与用户定义的常数或误差容限阈值(error tolerance threshold)进行比较，从而确定是向处理器220发送命令还是保持空闲。在一个实施例中，应急断路器212从用户偏好215接收用户定义的常数或误差容限阈值。
发电机选择器216可以确定功率控制器200如何控制或以其他方式管理外部发电机和/或外部发电机断路器以降低发电机功率。具体地，发电机选择器216可以确定是通过使发电机卸载、通过使发电机减负荷还是通过这两者的组合来降低发电机功率，以及要卸载和/或减负荷多少发电功率。此外，根据一个实施例，发电机选择器216可以将发电机分组为集合或组，使得可以选择一个或更多个组用于减负荷，同时一个或更多个其他组保持当前操作(例如，现状操作)，以可用于未来的减负荷请求。发电机选择器216还可以根据最佳选择过程选择用于卸载的发电机，使得卸载的功率量接近所请求的卸载量。在各种实施例中，发电机选择器216可以向减负荷控制器213和/或卸载控制器214发送命令来进行实现。然后，减负荷控制器213可以准备适当的信号来与外部发电机或发电机专用硬件或软件通信并对其进行控制。此外，卸载控制器214然后可以准备适当的信号来与外部断路器通信并对其进行控制。
在一个实施例中，发电机选择器216确定是否使发电机减负荷、卸载、和/或执行减负荷和卸载的组合。发电机选择器216还可以确定要卸载和/或减负荷多少功率。减负荷控制器213确定用于减负荷的发电机的组或者集合，使得可以选择一个或更多个组用于减负荷，同时一个或更多个其他组保持当前操作以可用于未来的减负荷请求。减负荷控制器213也可以确定要使活动的组或者集合中的每个发电机减负荷多少。卸载控制器214可以根据最佳选择过程来确定要卸载的一个发电机组。减负荷控制器213也可以准备适当的信号来与外部发电机或发电机专用硬件或软件通信并对其进行控制。卸载控制器214也可以准备适当的信号来与外部断路器通信并对其进行控制。
在各种实施例中，发电机选择器216、减负荷控制器213和/或卸载控制器214可以接收和/或利用来自用户偏好215的数据。用户偏好215可以包括与用于卸载或减负荷的外部发电机的选择相关的数据。例如，在一个实施例中，用户偏好215可以包括不具有减负荷能力的发电机的列表。例如，属于用户偏好215的该列表的发电机将不被考虑用于减负荷。在另一个实施例中，用户偏好215可以包括被用户认为优选地不可用于卸载的发电机的列表。根据该实施例，属于用户偏好215的该列表的发电机将不被考虑用于卸载。在其他实施例中，用户偏好215可以为发电机卸载和/或减负荷指定权重、分数等。用户偏好215也可以指定故障(诸如使应急断路器212跳闸)的条件。例如，用户偏好215可以指定发现故障时EG的幅度。作为另一个示例，用户偏好215可以指定确定存在故障时EG与DRM和/或DB之间的差异。
图3是用于最佳发电机卸载和减负荷控制的过程300的流程图。在功率系统(诸如图1的功率系统100)中，高度希望使发电功率与负载阈值或负载需求相平衡，以避免功率输送的中断。因此，如果发电功率大于负载阈值，则希望减小发电功率。图3的过程300是用于降低功率系统上的过量功率发电的方法。过程300可以从功率系统(诸如图1的功率系统100)的负载、发电机和/或断路器接收信息，并输出信息以控制功率系统的发电机和/或断路器。具体地，过程300可以确定是否存在发电机功率过量，并随后选择降低发电机功率产量的方法。过程300可以通过使发电机卸载、通过使发电机减负荷或者通过这两者的组合来降低发电机功率产量。此外，过程300可以通过最佳发电机卸载过程320来确定要使哪些发电机卸载和/或类似地通过组相等百分比减负荷过程330来确定要使哪些发电机减负荷。
图3的过程300可以在IED或其他计算设备(诸如图2的功率控制器200)上实现或由其实现。根据各种实施例，执行过程300的IED可用于控制整个功率系统、本地功率系统(即岛(island)或微电网)和/或功率系统内的多个岛。岛可以是具有它自己的发电和负载的电气部分，它与整体功率系统的其余部分物理隔离。
图3的过程300通过确定302应急断路器已经打开来启动，断路器已经打开指示故障状况(即，过发电状况)。根据各种实施例，应急断路器可以是当功率系统的发电功率超过功率系统的负载阈值时(即，在过发电状况期间)打开或跳闸的断路器。应急断路器也可以是检测故障状况并发送信号的模块。
过程300还包括计算304岛。对于每个岛，过程300可以计算304EG、减负荷容量(RC)、发电机的数量(NGen)和发电机的DRM容量。可通过找出发电功率与负载阈值之间的差(其中发电功率大于负载阈值)来确定EG。通过测量功率系统的发电机断路器、应急断路器和负载断路器上的功率，可以找到用于确定EG的信息。RC是发电机能够减负荷的功率量。可以从用户输入接收用于RC和DRM的信息。
根据一个实施例，在计算304岛时，过程300可以将发电机分成两个父组。第一父组可以是不具有减负荷容量或能力的用于卸载的发电机集合，第二父组可以是具有减负荷容量的发电机集合。此外，根据该实施例，第二父组可以在组相等百分比减负荷过程330期间根据优先级被细分为用于减负荷的子组。用户可以确定用于减负荷的某些子组的优先级。第一父组可以在最佳发电机卸载过程320期间根据最佳选择算法被细分为用于卸载的子组。在一些实施例中，在计算304岛时，过程300可以将发电机分组，使得某些发电机可用于卸载或减负荷。在各种实施例中，用户可以断言多个发电机中的某些发电机不可用于减负荷、卸载或两者。
过程300还包括确定306EG是否大于DRM和DB的总和。DB可以作为用户输入，或者作为来自一个或更多个发电机的输入，被过程300接收到。
如果确定306EG小于或等于DRM和DB的总和，则过程300可以终止308。替代地，如果确定306EG大于DRM和DB的总和，则过程300可以进行到确定用于降低EG的方法。
如果确定306EG大于DRM和DB的总和，则过程300可以确定310EG是否大于RC，以及NGen是否大于1。如果确定310EG小于或等于RC，或者NGen小于或等于1，则过程300可以通过使发电机减负荷来降低EG。具体地，如果确定310EG小于或等于RC，或者NGen小于或等于1，则过程300可以通过组相等百分比减负荷过程330来降低EG。替代地，如果确定310EG大于RC且NGen大于1，则过程300可以通过使发电机卸载来降低EG。具体地，如果确定310EG大于RC且NGen大于1，则过程300可通过最佳发电机卸载过程320来降低EG。
如果EG通过最佳发电机卸载过程320被降低，则此后可能确定306EG被降低到小于或等于DRM和DB的总和，并且随后过程300可以终止308。替代地，在通过最佳发电机卸载过程320降低EG之后，可能确定306EG仍然保持大于DRM和DB的总和，并且过程300可以再次确定310用于进一步降低EG的方法。如果通过组相等百分比减负荷过程330来降低EG，则选择发电机组并使其减负荷，直到EG被充分降低以使过程300终止338。
最佳发电机卸载过程320包括确定322是否要包括DRM。如果RC是零并且事件没有被紧密定时(例如，小于功率系统从扰动恢复到或返回到平稳状态的稳定时间；扰动后功率系统的稳定时间不是精确知晓的)，则可以包括DRM。一旦确定322是否要包括DRM，最佳发电机卸载过程320最佳地选择324发电机。在图4中示出了最佳地选择324发电机的方法的一个示例，并在下面参照图4讨论了该示例。最佳发电机卸载过程320还包括使最佳选择的发电机卸载326。最佳发电机卸载过程320可以通过打开最佳选择的发电机与它们相应的和/或共总的负载之间的各个断路器来使最佳选择的发电机有效地卸载326，从而切断从发电机到负载的功率流。重新计算328EG、RC、NGen和DRM(如有必要)，以考虑(不考虑)被选择用于卸载326的发电机。
组相等百分比减负荷过程330包括确定332选定的减负荷(RS)是否大于或等于EG。RS是所选择的一个或多个发电机组的RC。如果确定332RS大于或等于EG，则组相等百分比减负荷过程330为所选择的一个或多个发电机组中每个给定发电机计算336减负荷设定点(要减负荷的功率量)。所选择的一个或多个发电机组中每个发电机的减负荷设定点可以根据发电机内RC的比例进行设置。根据各种实施例，可以根据方程1计算336减负荷设定点。
Pg–EG(RCg/RC)方程1
在方程1中，Pg是给定发电机的当前功率输出。
一旦减负荷设定点被计算出336，过程300可以向相关的发电机发送信号或命令以进行减负荷。此外，一旦减负荷设定点被计算出336，过程300终止338。
替代地，如果组相等百分比减负荷过程330确定332RS小于EG，则组相等百分比减负荷过程330创建334用于减负荷的发电机组，选择该发电机组，并相应地增强RS。过程300可以创建334多个发电机组，使得每个发电机组包括多个发电机中一个或更多个发电机的独特集合。此外，过程300可以将每个发电机分组，使得功率系统的每个发电机属于该多个发电机组中的单个发电机组。具体地，用下一个发电机组的减负荷容量RCG来增强RS。一旦使RS递增，组相等百分比减负荷过程330返回以确定332更新的RS是否大于或等于EG。
图4是用于发电机卸载的最佳选择算法400的流程图。在功率系统(诸如图1的功率系统100)中，使发电功率与负载阈值或负载需求相平衡对于避免功率输送中断是重要的。最佳选择算法400可以被实现来选择功率系统(诸如图1的功率系统100)的发电机用于卸载。
最佳选择算法400可以在IED或其他计算设备(诸如图2的功率控制器200)上实现。根据各种实施例，执行算法400的IED可用于控制整个功率系统、本地功率系统(即岛或微电网)和/或功率系统内的多个岛。岛可以是具有它自己的发电和负载的电气部分，它与整体功率系统的其余部分物理隔离。在一个示例中，最佳选择算法400可以被实现为用于管理功率系统中的功率生产的过程(诸如图3的过程300)的一部分，该过程可以通过使发电机卸载、使发电机减负荷或这两者的组合来降低功率。在一个实施例中，最佳选择算法400可用于图3的最佳发电机卸载过程320中的发电机的最佳选择324。最佳选择算法400可以在这样的设备上实现，该设备与功率系统的各个发电机断路器、应急断路器、负载断路器、继电器、开关、控制器和/或传感器通信和/或对它们进行控制。
最佳选择算法400可以从所有发电机的集合(G)中确定用于卸载的最佳发电机集合，使得最佳发电机集合生产基本上接近所请求要卸载的功率量的功率量。具体地，最佳选择算法400确定要卸载的候选发电机集合(SET)，并评估这些SET内发电机的不同组合(例如，排列)，直到从所有发电机的集合G中确定要卸载的最佳发电机集合。在一个实施例中，最佳选择算法400可以通过确定满足卸载要求(RTS)的最大发电机集合(MAX集合)并评估发电机的SET的组合，来确定要卸载的最佳发电机集合。换句话说，MAX集合是最坏的情况。MAX集合中的发电机数量是OMAX。MAX集合可以是用作最大参考的对象集合，使得用于卸载的候选SET必须具有比MAX集合更少或与MAX集合相等的成员(例如，每个SET中发电机的数量小于或等于OMAX)。根据各种实施例，最佳SET可能是最接近RTS的发电机集合。
最佳选择算法400通过接收402各种输入来启动。根据图4，输入可以包括RTS的值、对象(功率系统的集合G中的多个发电机)的列表或集合、多个发电机中每个发电机的功率(P)、DRM和过卸载DB。RTS值可以被计算为功率系统的EG与DB之间的差。在一些实施例中，RTS也可以考虑DRM。在各种实施例中，DRM和/或DB可以由用户输入定义，或者从多个发电机获得。此外，可以从功率系统的传感器、断路器和/或发电机的控制器测量P。
根据各种实施例，最佳选择算法400可以包括应急断路器和通信接口。应急断路器可以是允许最佳选择算法400接收402各种输入并执行动作的断路器或信号。应急断路器可以与通信接口通信，以接收过发电状况信号，并基于用户偏好和/或预定标准(例如，EG阈值、各个发电机的卸载可用性、到公共事业的连接类型等)跳闸。此外，通信接口可以向功率系统发送信号，指示应急断路器已经跳闸(即，最佳选择算法400已经启动)。
最佳选择算法400包括确定404满足RTS的MAX集合的OMAX。MAX集合可以是用作最大参考的对象集合，使得用于卸载的候选集合(O)必须具有比MAX集合更少或与MAX集合相等的成员。OMAX可以是满足RTS的最大发电机数量。如果系统中所有对象(例如，功率系统中的所有发电机)的总的P小于RTS，则最佳选择算法400选择406所有对象。根据各种实施例，对象可以是发电机，并且所选择的对象可以是要卸载的发电机。在一个实施例中，通过将系统中的所有对象根据它们相应的P从最小到最大进行排序，并对对象数量进行计数，同时对它们各自的P进行求和，直到总的P大于或等于RTS，来确定404MAX集合。然后，OMAX被定义为MAX集合中的对象数量。例如，系统中的所有对象(例如，所有发电机G的集合)可以包括发电机A、B和C，其中系统中的第一对象是A，系统中的第二对象是B，系统中的第三对象是C。在该示例中，发电机A的功率(P(A)，或P(系统中的第一对象))是10MW，P(B)(或P(系统中的第二对象))是5MW，P(C)(或P(系统中的第三对象))是15MW。此外，RTS是15MW。为了确定404MAX集合和OMAX，发电机对象G将被排序为发电机B、A、然后是C。在该示例中，OMAX将是2(因为5MW加上10MW大于或等于15MW)，并且MAX集合将包括发电机B和A。此外，MAX集合中总的P是15MW。由于MAX集合中总的P不小于RTS，所以最佳选择算法400不选择406系统中的所有对象用于卸载。
一旦确定404MAX集合和OMAX，最佳选择算法400包括(从所有对象G)确定满足RTS的最佳集合。根据各种实施例，最佳对象集合可以是系统中的所有发电机G中满足RTS的最小数量的发电机。在某些应用中，最佳集合的大小与OMAX相同。此外，在一些应用中，最佳集合是MAX集合。最佳选择算法400通过评估候选集合的所有组合(例如，排列)来确定最佳集合，其中每个候选集合中的对象数量(n)小于或等于OMAX。在其他实施例中，最佳选择算法可以通过评估候选集合的所有排列来确定最佳集合。
最佳选择算法400可以定义第一候选集合O。最初O可以仅包括系统中所有对象的第一对象(例如，发电机A)。最佳选择算法400也可以定义系统中所有对象的最后一个对象(LAST对象)。因此，LAST对象将是系统中的第三对象(例如，发电机C)，而O最初将只包括发电机A。
最佳选择算法400可以通过扩展418候选集合O、通过递增410候选集合O或者通过这两者的迭代组合来评估候选集合O中发电机的不同组合，直到确定最佳集合。扩展418候选集合O可以包括将另一个对象(例如，来自系统中的对象)添加到候选集合O。递增410候选集合O可以包括将候选集合O中的对象改变为其他对象。此外，在单次迭代期间，最佳选择算法400可以通过评估候选集合O的当前对象(O[i])、候选集合O的大小或者候选O中所有对象的P的总和(∑Pn)来决定408是扩展418候选集合O还是递增410候选集合O。具体地，如果最佳选择算法400评估O[i]是LAST对象，n等于OMAX，或者∑Pn>RTS，则最佳选择算法400将决定408递增410候选集合O。否则，最佳选择算法400将决定408扩展418候选集合O。
在第一次迭代中，O[i]将是发电机A，n将是1，∑Pn将是10MW，LAST对象将是发电机C(例如，系统中所有对象中的第三对象)，OMAX将是2，RTS将是15MW。在该示例中，在第一次迭代期间，最佳选择算法400将评估O[i]不是发电机C(因此不是LAST对象)，n不是OMAX，并且∑Pn不大于RTS。因此，最佳选择算法400将决定408扩展418候选集合O。
最佳选择算法400可以通过将系统中所有对象中的另一个对象添加到候选集合O、将n增一并重新计算∑Pn来扩展418候选集合O。在该示例中，最佳选择算法400将通过将发电机B(例如，系统中所有对象中的第二对象)添加到候选集合O，将n增一使得n等于2，并且计算∑Pn(其中∑Pn现在将等于15MW)来扩展418候选集合O。
如果最佳选择算法400决定408递增410候选集合O，则它可以通过从候选集合O移除416一个对象，并将O中的一个剩余对象交换414为系统中所有对象中的另一个对象来这样做。替代地，最佳选择算法400可以通过将候选集合O的第i个元素交换为系统中所有对象中的另一个对象来递增410候选集合O，而不减小候选集合O的大小。最佳选择算法400可以通过评估412O[i]和n来确定如何递增410候选集合O。具体地，最佳选择算法400可以评估412O[i]是否是LAST对象或者n是否是OMAX。如果O[i]是LAST对象或者n是OMAX，则最佳选择算法400将决定通过从候选集合O移除416一个对象并将候选集合O中的一个剩余对象交换414为系统中所有对象中的另一个对象来递增410候选集合O。替代地，如果O[i]不是LAST对象，并且n不是OMAX，则最佳选择算法400将决定通过将候选集合O的第i个元素交换为系统中所有对象中的另一个对象来递增410候选集合O，而不减小候选集合O的大小。根据图4，最佳选择算法400可以通过将O[i]设置为零并将n减一个单位来从候选集合O移除416一个对象。此外，根据图4，最佳选择算法400可以通过设置O[i]＝系统中所有对象中的第i+1个元素，将n增一个单位，并重新计算∑Pn来将候选集合O的第i个元素交换为系统中所有对象G中的另一个对象。
一旦最佳选择算法400已经(通过扩展418候选集合O或递增410候选集合O)迭代经历了候选集合O的变型(例如，排列)，最佳选择算法400可以运行420评估逻辑以确定候选集合O是否是当前最佳集合。根据一个实施例，运行420评估逻辑包括评估图6的布尔(Boolean)方程。
在运行420评估逻辑时，最佳选择算法400确定O[1]是否是LAST对象。如果O[1]是LAST对象，则最佳选择算法400返回422当前最佳集合。否则，最佳选择算法400决定408扩展418该O或者递增410候选集合O来进行另一次迭代。
图5是数据结构的列表500。根据各种实施例，数据结构的列表500可以对应于图4的最佳选择算法400的各种集合或列表。根据图5，数据结构的列表500包括候选对象集合O502、对应的P值504和累积P值列表506。在一个实施例中，候选对象集合O 502中的对象是功率系统的多个发电机中的发电机。此外，根据该实施例，P值列表504中的P值是对应的发电机对象(O)的功率输出。此外，根据该实施例，累积P值列表506中的累积P值是发电机对象集合的功率输出的总和。
图6是布尔方程的门级示意图600。根据各种实施例，图600用于最佳选择算法400要运行420的图4的评估逻辑。根据各种实施例，图600用于确定两个发电机集合中的最优集合。在各种实施例中，最优发电机集合是要卸载的最佳发电机集合，其功率基本上接近所请求的卸载量。
图600的布尔方程可以考虑第一发电机集合和第二发电机集合，其中第一集合是新的集合，第二集合是保存的集合。具体地，图600的布尔方程可以考虑第一集合中发电机的数量N1和第二集合中发电机的数量N2，以及第一集合中发电机功率的总和∑Pn和第二集合中发电机功率的总和∑Pbest。第二集合可以是当前(保存的)最优集合。
图600的布尔方程也可以考虑DB和RTS值。RTS值可以是使得功率系统的EG降低到期望值的要卸载的功率量。
根据图6，图600包括四个“与”(AND)门(AND1 602、AND2 604、AND3 606和AND4 610)和一个“或”(OR)门(OR1 608)。每个“与”门602、604、606、610接收两个输入，并输出两个输入的布尔“与”函数。OR1 608接收三个输入，并输出三个输入的布尔“或”函数。
根据图600，如果N1大于N2，则AND1 602接收“真”(TRUE)作为第一输入。否则，AND1602接收“假”(FALSE)作为第一输入。此外，如果∑Pn与DB和RTS之差的和小于∑Pbest和RTS的差，则AND1 602接收“真”作为第二输入。否则，AND1 602接收“假”作为第二输入。
根据图600，如果N1等于N2，则AND2 604接收“真”作为第一输入。否则，AND2 604接收“假”作为第一输入。此外，如果∑Pn和RTS的差小于∑Pbest和RTS的差，则AND2 604接收“真”作为第二输入。否则，AND2 604接收“假”作为第二输入。
根据图600，如果N1小于N2，则AND3 606接收“真”作为第一输入。否则，AND3 606接收“假”作为第一输入。此外，如果∑Pn和RTS的差小于∑Pbest与DB和RTS之差的和，则AND3606接收“真”作为第二输入。否则，AND3 606接收“假”作为第二输入。
根据图600，OR1 608接收AND1 602、AND2 604和AND3 606的输出作为输入。如果AND1602、AND2 604和AND3 606中的任何一个生成“真”输出，则OR1 608将输出“真”。否则，OR1608将输出“假”。
实际上，AND1 602、AND2 604、AND3 606和OR1 608确定第一集合(新的集合)是否比第二集合(当前最优集合)生成更接近RTS的功率近似值。
根据图600，如果∑Pn大于或等于RTS，则AND4 610接收“真”作为第一输入。否则，AND4 610接收“假”作为第一输入。此外，如果OR1 608的输出为“真”，则AND4 610接收“真”作为第二输入。否则，AND4 610接收“假”作为第二输入。
实际上，AND4 610确定第一集合(新的集合)是否满足RTS(即，第一集合是否生产足够的功率来满足RTS)。如果第一集合满足RTS，并且生成比第二集合(当前最优集合)更接近RTS的功率近似值，则第一集合被保存为当前最优集合。否则，第二集合保持为当前最优集合。
图600的评估逻辑评估方程2，其中&&表示布尔“与”函数，||表示布尔“或”函数，F是图600的评估逻辑的结果。如果F为“真”，则第一集合(新的集合)被保存为当前最优集合。
Figure BDA0002573067080000211
示例实施例
示例1.一种用于管理电力输送系统的系统(例如，IED)，包括：通信接口，其用于从电力输送系统(例如，包括应急断路器的一个或更多个断路器、一个或更多个发电机断路器、和/或一个或更多个负载断路器、和/或一个或更多个传感器)接收信号，并发送信号以通过修改发电机卸载和/或发电机减负荷来修改电力输送系统的多个发电机的电力发电；一个或更多个处理器，其用于：确定多个发电机组，每个发电机组包括多个发电机中的一个或更多个发电机的唯一集合，并且每个发电机属于多个发电机组中的单个发电机组；基于来自电力输送系统(例如，应急断路器、发电机断路器和/或负载断路器)的信号中的负载信息，确定电力输送系统的EG；如果EG小于或等于RC：根据预定排序选择多个发电机组中的一个发电机组；以及进行以下操作，直到EG大于选定的减负荷(RS)，其中RS是选择的组的组减负荷容量(RCg)的总和：根据预定排序选择多个发电机组中的下一个发电机组；以及将RS设置成等于自身加上下一个选择的发电机组的RCg；如果EG小于或等于RS：为所选择的发电机组中的每个发电机设置减负荷设定点；以及通过通信接口发送信号，以根据减负荷设定点使所选择的发电机组中的每个发电机减负荷。
示例2.用于管理包括多个发电机的电力输送系统的一种计算机实现的方法，包括：确定多个发电机组，每个发电机组包括多个发电机中的一个或更多个发电机的唯一集合，并且每个发电机属于多个发电机组中的单个发电机组；基于通过来自电力输送系统(例如，包括应急断路器的一个或更多个断路器、一个或更多个发电机断路器、一个或更多个负载断路器和/或一个或更多个传感器)的信号接收的负载信息，确定电力输送系统的EG；如果EG小于或等于RC：根据预定排序选择多个发电机组中的一个发电机组；以及进行以下操作，直到EG大于选定的减负荷(RS)，其中RS是所选择的组的组减负荷容量(RCg)的总和：根据预定排序选择多个发电机组中的下一个发电机组；以及将RS设置成等于自身加上下一个所选择的发电机组的RCg；如果EG小于或等于RS：根据发电机内减负荷容量的比例为所选择的发电机组中的每个发电机设置减负荷设定点；以及通过通信接口发送信号，以根据减负荷设定点使所选择的发电机组中的每个发电机减负荷。
本公开是参照各种实施例进行的，包括最优模式。然而，本领域技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对实施例进行改变和修改。虽然本公开的原理已经在各种实施例中示出，但是在不脱离本公开的原理和范围的情况下，结构、布置、比例、元素、材料和组件的许多修改可以适用于特定环境和/或操作要求。这些和其他改变和修改旨在被包括在本公开的范围内。
本公开应被视为说明性的而非限制性的，并且所有这样的修改都旨在被包括在本公开的范围内。同样，上面已经关于各种实施例描述了益处、其他优点和对问题的解决方案。然而，益处、优点、对问题的解决方案、以及可能使任何益处、优点或解决方案出现或变得更加明显的任何元素将不被解释为关键的、所需的或必要的特征或元素。因此，本发明的范围应当由所附权利要求确定。

Claims (23)

1.一种用于管理电力输送系统的系统，包括：
通信接口，其用于从所述电力输送系统接收信号并发送信号，以修改多个发电机的电力发电；
一个或更多个处理器，其用于：
确定多个发电机组，每个发电机组包括所述多个发电机中的一个或更多个发电机的唯一集合；
基于来自所述电力输送系统的信号中的负载信息，确定所述电力输送系统的过量发电(EG)；
如果EG小于或等于所述多个发电机的减负荷容量(RC)：
根据预定排序选择所述多个发电机组中的一个发电机组；以及
进行以下操作，直到EG大于选定的减负荷(RS)，其中RS是所选择的组的组减负荷容量(RCg)的总和：
根据所述预定排序选择所述多个发电机组中的下一个发电机组；以及
将RS设置成等于自身加上下一个选择的发电机组的RCg；
如果EG小于或等于RS：
为所选择的发电机组中的每个发电机设置减负荷设定点；以及
通过所述通信接口发送信号，以根据所述减负荷设定点使所选择的发电机组中的每个发电机减负荷。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或更多个处理器还用于：
如果EG大于所述多个发电机的RC：
确定所述多个发电机中要卸载的发电机集合；以及
发送信号，以将所述发电机集合与所述电力输送系统断开。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，根据最佳选择算法来确定所述多个发电机中要卸载的发电机集合。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述最佳选择算法包括：
评估来自所述多个发电机的候选发电机集合的排列，以确定要卸载的最佳发电机集合。
5.根据权利要求3所述的系统，其中，所述最佳选择算法包括：
确定满足卸载要求的发电机的最大数量(MAX)；以及
评估来自所述多个发电机的候选发电机集合的排列，以确定要卸载的最佳发电机集合，
其中，候选集合的每个排列中的发电机数量小于或等于MAX。
6.根据权利要求1所述的系统，还包括与所述通信接口通信的应急断路器，用于接收过载状况信号并基于用户偏好跳闸，并向所述系统发送信号。
7.根据权利要求1所述的系统，还包括应急断路器，所述应急断路器被配置成基于预定标准跳闸并向所述系统发送信号。
8.根据权利要求1所述的系统，还包括与所述系统通信的多个智能电子设备(IED)，每个IED对应于所述多个发电机中的一个发电机，用于接收来自所述系统的信号，并向所述发电机提供信号，以使所述发电机卸载或根据所述减负荷设定点使所述发电机减负荷。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所选择的发电机组中每个给定发电机的减负荷设定点根据Pg-EG(RCg/RC)来设置，其中Pg是给定发电机的功率。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，所选择的发电机组中每个发电机的减负荷设定点根据该发电机内RC的比例来设置。
11.一种用于管理包括多个发电机的电力输送系统的方法，所述方法包括：
确定多个发电机组，每个发电机组包括所述多个发电机中的一个或更多个发电机的唯一集合；
基于通过来自所述电力输送系统的信号接收的负载信息，确定所述电力输送系统的过量发电(EG)；
如果EG小于或等于所述多个发电机的减负荷容量(RC)：
根据预定排序选择所述多个发电机组中的一个发电机组；以及
进行以下操作，直到EG大于选定的减负荷(RS)，其中RS是选择的组的组减负荷容量(RCg)的总和：
根据所述预定排序选择所述多个发电机组中的下一个发电机组；以及
将RS设置成等于自身加上下一个选择的发电机组的RCg；
如果EG小于或等于RS：
对于所选择的发电机组中的每个发电机，根据所述发电机内RC的比例设置减负荷设定点；以及
通过通信接口发送信号，以根据所述减负荷设定点使所选择的发电机组中的每个发电机减负荷。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
如果EG大于所述多个发电机的RC：
确定所述多个发电机中要卸载的发电机集合；以及
发送信号，以将所述发电机集合与所述电力输送系统断开。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，确定要卸载的发电机集合包括最佳选择算法，所述最佳选择算法包括评估来自所述多个发电机的候选发电机集合的排列，以确定要卸载的最佳发电机集合。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，确定所述发电机集合包括：
确定满足卸载要求的发电机的最大数量(MAX)；以及
评估来自所述多个发电机的候选发电机集合的排列，以确定要卸载的最佳发电机集合，
其中，候选集合的每个排列中的发电机数量小于或等于MAX。
15.根据权利要求11所述的方法，还包括：
在应急断路器处接收一个或更多个过载状况信号；以及
基于用户偏好和所述一个或更多个过载状况信号来使所述应急断路器跳闸。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，所选择的发电机组中每个给定发电机的减负荷设定点根据Pg-EG(RCg/RC)来设置，其中Pg是给定发电机的功率。
17.根据权利要求11所述的方法，其中，所选择的发电机组中每个发电机的减负荷设定点根据该发电机内RC的比例来设置。
18.一种用于管理微电网上的发电减负荷的系统，包括：
应急断路器，其用于接收过发电状况信号，所述过发电状况信号指示所述微电网正在产生超出由连接到所述微电网的负载总体消耗的功率的过量功率，其中，所述应急断路器基于用户偏好和所述过发电状况信号而跳闸；
智能电子设备(IED)，其与所述应急断路器和所述微电网上的多个发电机通信，所述IED用于：
确定多个发电机组，每个发电机组包括所述多个发电机中的一个或更多个发电机的唯一集合；
计算所述微电网上的过量发电(EG)；
如果EG小于或等于所述多个发电机的减负荷容量(RC)：
选择所述多个发电机组中的一个发电机组；以及
进行以下操作，直到EG大于选定的减负荷(RS)，其中RS是选择的组的组减负荷容量(RCg)的总和：
根据预定排序选择所述多个发电机组中的下一个发电机组；以及
将RS设置成等于自身加上下一个选择的发电机组的RCg；
如果EG小于或等于RS：
对于所选择的发电机组中的每个发电机，根据所述发电机内RC的比例设置减负荷设定点；以及
通过通信接口发送信号，以根据所述减负荷设定点使所选择的发电机组中的每个发电机减负荷。
19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述IED还用于：
如果EG大于所述多个发电机的RC：
确定所述多个发电机中要卸载的发电机集合；以及
发送信号，以将所述发电机集合与电力输送系统断开。
20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述IED确定具有最少发电机的发电机集合，并且
其中，断开所述发电机集合的信号包括使具有最少发电机的所述集合卸载。
21.根据权利要求19所述的系统，其中，断开所述发电机集合的信号包括向断路器发送信号，以使所述断路器跳闸，从而将给定发电机与所述微电网断开。
22.根据权利要求18所述的系统，其中，所选择的发电机组中每个给定发电机的减负荷设定点根据Pg-EG(RCg/RC)来设置，其中Pg是给定发电机的功率。
23.根据权利要求18所述的系统，其中，所选择的发电机组中每个发电机的减负荷设定点根据该发电机内RC的比例来设置。
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