CN112771748A - 空间分布的电力负荷的集中式控制方法 - Google Patents

空间分布的电力负荷的集中式控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112771748A
CN112771748A CN201980064294.5A CN201980064294A CN112771748A CN 112771748 A CN112771748 A CN 112771748A CN 201980064294 A CN201980064294 A CN 201980064294A CN 112771748 A CN112771748 A CN 112771748A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
power supply
load
hsc
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980064294.5A
Other languages
English (en)
Inventor
R·A·特拉夫尼科夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fiskom Ag
Original Assignee
Fiskom Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fiskom Ag filed Critical Fiskom Ag
Publication of CN112771748A publication Critical patent/CN112771748A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/10—Parallel operation of dc sources
    • H02J1/106—Parallel operation of dc sources for load balancing, symmetrisation, or sharing
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/04—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for connecting networks of the same frequency but supplied from different sources
    • H02J3/06—Controlling transfer of power between connected networks; Controlling sharing of load between connected networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00002—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0063—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with circuits adapted for supplying loads from the battery
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/10—Parallel operation of dc sources
    • H02J1/102—Parallel operation of dc sources being switching converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00028—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment involving the use of Internet protocols
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/10—Power transmission or distribution systems management focussing at grid-level, e.g. load flow analysis, node profile computation, meshed network optimisation, active network management or spinning reserve management
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/50—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads
    • H02J2310/56—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads characterised by the condition upon which the selective controlling is based
    • H02J2310/62—The condition being non-electrical, e.g. temperature
    • H02J2310/64—The condition being economic, e.g. tariff based load management
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

一种对空间分布的电力负荷的集中式控制的方法，该方法基于硬件和软件系统(HSS)执行，并提供维持产生和消耗的有功功率之间的平衡；在规划发电容量的利用时，考虑到基于用户使用的储备；次级和初级频率调节；为消费者对电能(电力)成本进行控制，减少了在其最昂贵的小时段内电能(电力)的购买量。

Description

空间分布的电力负荷的集中式控制方法
技术领域
所要求保护的发明涉及硬件和软件技术方案以及控制算法(硬件和软件复合体-HSC)的领域，其旨在解决中央电网上的低功率的空间分布的电力负荷的集中式控制的问题。
就本申请而言，以下术语具有以下含义：
自主发电来源-用于发电的太阳能电池板，或用于发电的风力涡轮发电机，或低功率的火力发电厂。
对空间分布的电力负荷的集中式控制是指一组电能(电力)的用户通过设备(直接和/或间接)控制来自中央电网的电能(电力)的消耗模式，以实现以下目的：
-合并和出售这些电力用户的调节能力总量，作为电能(电力)批发市场、电能(电力)零售市场中的产品/服务的单一电力消耗对象；
-合并和出售这些电力用户的调节能力总量，作为系统服务市场中产品/服务的单一电力消耗对象；
-为了实现价格关联的功耗机制。
电能储存器和/或电能存储设备是可重复使用的能源EMF来源，包括循环使用(通过充电-放电)以积累和随后释放能量。
硬件和软件复合体(HSC)-一系列硬件技术方案、软件技术方案以及控制算法，旨在解决中央电网上低功率的空间分布的电力负荷的集中式控制问题。
电能来源：无限功率的电网、自主发电来源，电能存储电池或电能存储设备。
电力(power)系统频率控制(频率控制)是将电力系统中的交流频率保持在可接受范围内的过程。
控制系统-用于直流供电(power supply)系统元件的自适应控制系统(以下称为控制系统)。
供电系统-电能转换器，包括从无线功率的电网供电的电能转换器、电能储存器或电能储存器，自主发电来源(以下称为供电系统)，电能开关设备，测量传感器，信息沟通渠道。
中央电网的电能(电力)的价格依赖性消耗是指在最昂贵的小时段内，用电者从中央电网的电能(电力)的购买(消耗)量的减少，以减少购买电能(电力)的成本。
无限容量的中央电网-电力行业的一系列生产和其他物品对象，在电力行业的中央操作调度控制的条件下，通过单一的生产和传输电能的过程进行连接。
背景技术
控制分布的直流电源的方法是已知的：CA 2904322 A1，2016年12月22日(普通DC系统中的电力控制概念)。
该方法包括在DC配电系统中连接在物理上彼此分离的多个常规或可替换的发电机、负荷和/或能量存储元件，并提供公共DC总线(common DC bus)以使用功率转换器连接分布的DC系统中的所有元件。第一组的一个或多个元件用于自动将直流线电压保持在预定值以外，以确保负荷匹配。第一组所保持的平均直流母线电压(DC link voltage)(设定值)会发生变化，以向所有其他直流母线元件指示它们如何更改其发电量或功耗。
现有技术公开了功率匹配设备：CA 2847979 A1，02.10.2014(DC-DC转换器)。
在两个直流电路之间施加功率，每个直流电路为双极或由中间连接，包括：通过一对电感器并联连接高压总线；通过一对电感器连接低压总线；将高压总线、低压总线和电感器与有源开关和二极管相连，以提供：(i)一种存储配置，其中能量从其中一条总线传输并存储在电感器中；以及(ii)排出(exhaust)配置，其中能量从电感器释放并传递到总线的其他元件。
已知一篇关于使用蜂窝通信设备来控制空间分布的负荷以将单个电网中的频率保持在指定范围内的研究：
在频率响应干扰储备的需求响应中使用电信基站电池：动机、背景和试验结果(
Figure BDA0002997957000000021
Pekka Manner,Johan Salmelin,Heli Antila,技术和新投资，富腾能源和热能，芬兰埃斯波(Technology and New Ventures Fortum Power and Heat Oy Espoo,Finland))。
作为所要求保护的发明的最接近的类似技术，可以从专利文件RU 2518178 C2(2014年6月10日)中获得技术方案。已知的技术方案是用于控制电力系统的系统和方法。
该技术方案包括电力系统的中央机构，该中央机构基于由电网和电力系统的组件(例如，传感器)生成的数据来控制电力系统。该技术方案旨在“升级”现有的电力系统，使其可以更高效、更可靠地运行，并为消费者维持增值服务。
然而，已知的技术方案尤其不具有以下能力：在产生的和消耗的有功功率(直流)之间保持平衡的能力；在规划发电量的负荷时，考虑到卸荷用户的储备(直流)；次级和初级频率控制；管理用户的电能(电力)成本(直流)，在最昂贵的小时段内减少电能(电力)的购买量。
因此，要求保护的发明所解决的问题是消除现有技术的上述缺点，而本发明所提供的技术结果是当基于硬件和软件复合体(HSC)执行对设备的空间分布的电气负荷的集中式控制方法时，这些可能性的实现。
发明内容
以下是要求保护的发明的背景。
目前，俄罗斯联邦统一能源系统的稳定运行由于以下原因实现：
·控制俄罗斯联邦统一能源系统的运行模式，确保其可靠的功能和可持续发展；
·确保遵守已建立的电力工业运行的处理参数和电力质量的标准指标，但要视运行调度控制过程的经济效率而定，并采取措施以确保电力行业实体在电力批发市场和零售市场订立的合同下的履行义务；
·提供俄罗斯统一能源系统的中央运营和技术管理。
从技术上讲，维护统一能源系统(energy system)稳定性的问题减少至维持产生的和消耗的电量平衡的需求。这种平衡的一种指标是网络频率(network frequency)的值。
目前，通过手动或自动(通常是同时进行)更改发电厂发电机的负荷，可以保持电力系统中产生的有功功率(active power)与消耗的有功功率之间的平衡。
所要求保护的基于HSC的控制方法是一种用于控制用电方的电力负荷(减少和增加)的工具，其提供一种效果，类似于用于在统一能源系统和孤立电力系统中保持产生的有功功率和消耗的有功功率之间的平衡的发电控制(generation control)。
所要求保护的发明通过用直流负荷操纵(manipulating)低功率的空间分布的用电设备(consumers)的运行(operation)，并将这些对象组合在由单个算法控制的负荷阵列中，并具有足够的总功率，在单个电力系统的规模内来解决以下系统任务：
·维持产生的有功功率和消耗的有功功率之间的平衡；
·考虑到卸荷用户的储备，规划发电量的负荷；
·次级和初级频率控制；
·管理用户的电(电力(power))费，并在其最昂贵的小时段内减少电能(电力(power))购买量。
为了解决频率调控(frequency regulation)问题(将频率值保持在指定范围内)，HSC必须提供以下负荷控制参数：
由于存在频率偏差，因此有必要实现初级功率(primary power)(图1)：
·在最大值为10s的时间内实现所需初级功率的至少一半；
·在最大值2分钟的时间内实现全部所需的初级功率。
在超出初级调节的“死区”的情况下出现类似跳跃的频率偏差(图2)：
·须在最大值15秒的时间内实现指定的初级调节储备中所需的初级功率的一半；
·最大值30秒内完全实现。
为了确保实现这些频率调节参数，以及解决为用户规划电力储备和管理电(电力)费成本的问题的可能性，HSC必须满足以下要求：
功能要求：
·实时读取每个对象的电力参数(electrical parameters)-电流、电压、网络频率、电池容量；
·每个对象的时间同步，按时间戳(timestamping)读取值；
·在每个对象的级别上计算功率值：对象在交流侧的消耗，直流负荷的消耗，电池、对象上的其他电源电池的消耗和供电；
·维护每个控制对象的通行证，包括附属关系、位置、额定功率、电源分类等；
·根据通信可用性、设备故障获取每个对象和对象组的状态；
·获取每个对象的当前数据和对象组的总值；
·从电力市场获取信息；
·接收和处理来自系统操作员(统一能源系统股份公司的系统操作员(JSC SOUES))的命令，以调整负荷；
·统计数据的积累和处理；
·自动计算备用电池容量的大小，对象组可用功率(available power)；
·远程控制对象的运行模式；
参数要求：
·以足以实现系统效果的总负荷值同时控制大量对象(至少10万个单位)；
·确定可用负荷/卸荷能力的准确性最小值2％；
·对系统操作员命令的总响应时间最小值10s(见图3)；
·预测汇集中式存储设备的可用容量和能耗的深度-最小值1小时；
·集中式存储单元的可用容量和能耗预测的可靠性-最小值90％。
考虑到上述问题，提出了一种中央能源网络上空间分布的低功率的电力负荷的集中式控制方法，该方法包含提供硬件和软件复合体(HSC)的阶段，包括三个级别：对象部分，服务器部分和客户端部分，而对象级别的对象数目不受限制，并且是HSC的服务器部分的单个电源阵列(single power array)，而HSC的服务器部分以这种方式计算汇总值(aggregated value)，该方式为从系统操作员接收命令后，HSC的服务器部分计算每个对象的功耗变化并为每个对象系列生成命令，这些命令使用通信通道同时传输到所有被控制对象，同时，以一速度提供信息传输的同时，允许设施(facility)中的控制装备(equipment)从HSC的服务器部分收到命令后，在系统操作员分配的时间内对其调节功耗，而调节设施功耗的方法则取决于构成设施装备的电力装备(power equipment)的组成和特性，并通过使用物理原理或其组合之一来调节的电力装备的运行参数来实现，其中第一物理原理是同时使用具有稳定输出电压(CV)功能的电源，同时，确保电源中在电压稳定模式运行，在电源上保持相等的电压水平(level)。当以较小的间隔调整其中一个电源上的电压时，负荷以相等的容量(U1＝U2时)或按比例分配在电源之间；第二物理原理是，它们确保一个电源(source)在电压稳定(CV)模式下工作，而另一个(或其他几个)电源在电流稳定(CC)模式下工作，而电源上的电压应高于CV电源上的电压。负荷分配按以下方式执行：常数值流向CC电源，其余值流向CV电源，即当负荷变化时，CC电源的负荷不变，并且与电流限制的设定值相对应；第三物理原理包括于第一和第二物理原理的组合，这取决于实施的可能性；第物理原理在于，在一段时间内，根据输出功率(kW h)的数量，并联运行电源。
另外，该方法的特征在于以下事实：当负荷高于电源的总负荷时，使用第一物理原理，并且当负荷低于电源的总负荷时，使用第二物理原理。
此外，该方法的特点还在于，除了进行功率调节外，还不断监控电源的运行参数(包括电池容量)，并通过控制命令所通过的相同通信通道进行周期性的传输，信息发送到HSC的服务器部分，在这些数据的基础上重新计算每个对象的控制参数，然后从那里将信息发送到HSC客户端的操作员，为操作员提供机会以汇总和差异评估分布式对象的性能指标。
本领域技术人员将从本公开的前述描述中了解到，可以以多种形式来体现对本发明的广泛理解。可以以与本申请中描述和要求的方式不同的方式来执行所描述的发明，而不背离本发明的实质。在这方面，本发明的描述范围不应受到限制，因为在研究了本发明的权利要求之后，其他修改对本领域技术人员而言将变得显而易见。
以下是对本发明的更详细的描述，以公开其实质并基于本申请中提出的材料确认实施的可能性。
具体实施方式
目前，电力负荷的对象(例如，蜂窝通信的基站)在来自中央电网的电能(电力)消耗的受控减少和增加方面是不可控制的。
而且，无论就单个控制中心的通信环境方面而言，还是就考虑将它们视为单个电力负荷阵列方面而言，它们不是连接的。
为了实现本发明所要求的特征，有必要：
·使每个对象可控制；例如，根据外部按命令，提供受控对象负载减少和增加的时间和值；
·将分布的、受负荷控制的对象组合到根据指定卸荷值的参数进行运行的单个用户阵列中。
·实时监控和计算可用功率，以确保在给定的体积内至少有两阶段的卸荷有效。
这些能力的实现是通过使用以下技术方案来实现的：
1.硬件技术方案：
-功率控制装备，其在物理级别上实现了控制设施负荷的能力，方法是将设施从集中式电网中消耗的功率全部或部分替换为其他在设施中可用的电源(例如电池)的功率；
-提供对象的自动化/可控制性的测量设备、计算机硬件、通信装备。
2.软件技术方案：
-对象部分，它在设施上实现数据的收集和处理，对动力设备发布控制动作，与中央服务器的数据交换。通常，它是用于对象自动化最简单方式的微程序或“固件”-控制器；
-服务器部分，它从各种自动化对象中收集数据、处理和汇总信息，执行计算，生成单独的运行参数(设置)并将控制动作转移到对象级别。它是专门用于处理大量数据的服务器软件。
-客户端部分，它提供用于处理数据的用户界面-对象的当前参数、数据分析、预测逻辑分析、报告等的可视化。
3.分布式的电力负荷控制算法。它们是基于软件技术方案的服务器端实现的。
这些技术方案构成了硬件和软件复合体(HSC)。
在图4中示出的HSC架构旨在实现要求保护的发明。
HSC具有三级结构：
1.HSC的对象部分，包括：
-数量和容量足以提供物理的对象负荷控制的(现有的和/或新安装的)电力装备(power equipment)(以下称为电力匹配套件)；
-配有设施级别软件的测量、控制和网络装备(以下称为设施自动化套件)。
2.HSC的服务器部分，包括服务器和网络装备、服务器软件。HSC的服务器部分可以具有特定的物理位置，也可以位于云基础架构中。
3.HSC的客户端部分，包括HSC用户的固定工作站和移动工作站，被实现为网页或移动应用程序中的操作员界面。
HSC的结构图(图4)显示了HSC的级别和组件之间的关系：-服务器端软件与对象的交互，-服务器端软件与客户端软件的交互，-客户端软件与服务器端软件的交互，-服务器端软件与外部系统(系统运营商、电力市场等)的交互。
该图还显示了用于连接电池的两个选项：
选项1-通过具有调节输出参数(电流、电压)功能的DC/DC转换器连接到公共DC总线。在这种情况下，控制装备会监视DC总线上的电流值和电压值并控制DC/DC转换器的运行，以确保AC/DC转换器和电池的功率流和并联运行提供给单个负荷。
选项2-在AC/DC转换器之后连接到公共DC总线，具有通过开关单元调节输出参数(电流、电压)的功能，该开关单元可切换电池的充电和放电模式。在这种情况下，控制装备监视DC总线上的电流值和电压值，控制开关单元，并控制AC/DC转换器的运行，以确保AC/DC转换器和电池的功率流和并联运行提供给单个负荷。
在包括两个或更多电源的电力匹配套件的运行中，使用了四种物理原理(四种电源控制原理)：
1.在电压稳定(CV)模式下，同时在电源上保持相等的电压水平(图5)，运行电源。当以较小的间隔调整其中一个电源上的电压时，负荷以相等的容量(U1＝U2时)或按比例分配在电源之间。
2.一个电源在电压稳定(CV)模式下运行，另一个(或其它几个)电源在电流稳定(CC)模式下的运行-参见图6。CC电源上的电压应高于CV电源上的电压。负荷分担：常数值分配给CC电源，其余值分配给CV电源。因此，当负荷改变时，CC电源的负荷不改变，并且对应于电流限制设定值。
3.1和2方式的组合。例如，在高于电源总功率的负荷下-原理1，在低于此的的负荷下-原理2。在实施算法时，要考虑电源之间信息通信的存在(例如，误差放大器的公共输入、感应等)。根据实现一个或另一个连接的可能性，选择相应的并联运行方法。
4.根据一段时间内的输出功率(kWh)量，并联运行电源，其：
a.通过根据以上段落1-3的方法步骤来实现。
b.通过以一定时间间隔交替运行电源来实现，即在保持对负荷的不间断供电的同时，打开一个电源，同时关闭另一个电源，进行供电(图7)。根据当前经济可行性，通过补偿算法确定打开和关闭电源。
以上信息旨在确认包括在所提出的权利要求的范围内的方法步骤的可行性。但是，从上述内容还可以得出，申请人在本申请中的合法权利要求显然适用于空间分布的电力负荷的集中式控制方法以及实施该方法的系统，即适用于硬件和软件复合体(HSC)本身，有关组成的信息已在申请材料中公开。
另外，关于HSC组件的特定实施例的信息以及它们之间的连接类型仅用于说明目的，并不用于限制要求保护的发明的范围。特别地，可以由与此相关的确保根据要求保护的方法步骤进行调节的现有技术中已知的任何设备和复合体，来代替在HSC中提供的显然是针对本领域技术人员的对象(例如，蜂窝基站)。而且，HSC中包括的所有装置之间的通信可以由现有技术中已知的任何选项来表示，例如，有线(包括光纤)或无线(包括Wi-Fi、蜂窝等连接)，以及通信协议(Internet、以太网等)类型，其中工具的硬件和软件部分略有变化。
申请人认为，信息(特别是在图4中示出的信息)还允许在权利要求中包括表征HSC的组成元件以及它们之间的连接的特征，因为对于本领域技术人员而言，它们显而易见地遵循附图和本申请中包含的其他材料。尽管在上述特征的描述中的详细公开显然是不必要的，并且将导致应用材料范围的扩大，从而使得难以理解所要求保护的发明的本质。
因此，使用上述方法(其特征在所提出的权利要求中给出)，可以在产生的有功功率和消耗的有功功率之间保持平衡；考虑到为卸荷用户的储备，规划发电量；次级和初级频率控制；管理用户的电能(电力)成本，从而在其最昂贵的小时段内减少电能(电力)的购买量。

Claims (4)

1.一种中央能源网络上空间分布的低功率的电力负荷的集中式控制方法，该方法包含提供硬件和软件复合体(HSC)的阶段，包括三个级别：对象部分，服务器部分和客户端部分，而对象级别的对象数目不受限制，并且是HSC的服务器部分的单个电源阵列，而HSC的服务器部分以一种方式计算汇总值，所述方式为从系统操作员接收命令后，HSC的服务器部分计算每个对象的功耗变化并为每个对象系列生成命令，这些命令使用通信通道同时传输到所有被控制对象，同时，以一速度传输信息，所述速度允许设施中的控制装备从HSC的服务器部分收到命令后，在系统操作员分配的时间内调节功耗，同时，调节设施功耗的方法则取决于构成设施装备的电力装备的组成和特性，并通过使用物理原理或其组合之一来调节的电力装备的运行参数来实现，其中第一物理原理是使用具有输出电压稳定(CV)功能的电源，同时，确保电源在电压稳定模式运行，在电源上保持相等的电压水平，以及当以较小的间隔调整其中一个电源上的电压时，负荷以相等的容量在相等的电压U1＝U2或按比例分配在电源之间；第二物理原理是，它们确保一个电源在电压稳定(CV)模式下工作，而另一个(或其他几个)电源在电流稳定(CC)模式下工作，在这种情况下，CC电源上的电压应高于CV电源上的电压，以及负荷分配按以下方式执行：常数值流向CC电源，其余值流向CV电源，即当负荷变化时，CC电源的负荷不变，并且与电流限制的设定值相对应；第三物理原理包括于第一物理原理和第二物理原理的组合，这取决于实施的可能性；第四物理原理在于，在一段时间内，根据输出功率(kWh)的量，并联运行电源。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述负荷高于所述电源的总负荷时，使用所述第一物理原理，并且当所述负荷低于所述电源的总负荷时，使用所述第二物理原理。
3.根据权利要求1或2任意一项所述的方法，其特征在于，除了进行功率调节外，还不断监控电源的运行参数，所述运行参数包括电池容量，并通过控制命令所通过的相同通信通道进行周期性的传输，信息发送到HSC的服务器部分，在所述服务器部分，基于这些数据重新计算每个对象的控制参数，从所述服务器部分将信息发送到HSC客户端部分的操作员，在所述客户端部分，操作员能够汇总和差异评估分布式对象的性能指标。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第四物理原理是通过第一、第二和第三物理原理的组合，或者通过一定时间间隔上电源的交替运行来实现的，例如在保持对负荷的不间断供电的同时，打开一个电源，同时关闭另一个电源，打开和关闭的电源通过补偿算法根据当前的经济可行性确定。
CN201980064294.5A 2018-09-27 2019-09-18 空间分布的电力负荷的集中式控制方法 Pending CN112771748A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018134128 2018-09-27
RU2018134128A RU2699048C1 (ru) 2018-09-27 2018-09-27 Способ агрегированного управления пространственно распределенной электрической нагрузкой
PCT/RU2019/050157 WO2020067934A1 (ru) 2018-09-27 2019-09-18 Способ агрегированного управления пространственно распределенной электрической нагрузкой

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112771748A true CN112771748A (zh) 2021-05-07

Family

ID=67851656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980064294.5A Pending CN112771748A (zh) 2018-09-27 2019-09-18 空间分布的电力负荷的集中式控制方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220115868A1 (zh)
EP (1) EP3859928A1 (zh)
CN (1) CN112771748A (zh)
RU (1) RU2699048C1 (zh)
WO (1) WO2020067934A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114598006A (zh) * 2022-03-22 2022-06-07 刘桂生 一种基于人工智能的软件驱动处理方法及云平台

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111242412B (zh) * 2019-12-27 2023-06-20 国网山西省电力公司大同供电公司 一种基于需求响应的热控负荷集群协同管控方法
CN112039087B (zh) * 2020-07-29 2022-08-26 大唐水电科学技术研究院有限公司 一种一次调频理论电量计算方法
RU2767184C1 (ru) * 2020-12-28 2022-03-16 Алексей Вячеславович Зотов Распределенная система стабилизации электрической сети

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6624532B1 (en) * 2001-05-18 2003-09-23 Power Wan, Inc. System and method for utility network load control
CN102447285A (zh) * 2011-10-10 2012-05-09 南方电网科学研究院有限责任公司 一种大容量电池换流器及其控制方法
CN102570489A (zh) * 2012-02-29 2012-07-11 中国南方电网有限责任公司调峰调频发电公司 一种电池储能系统的动态功率协调控制方法
CN103236707A (zh) * 2013-04-27 2013-08-07 许继集团有限公司 一种大规模储能系统及其监控平台
US20140277599A1 (en) * 2013-03-13 2014-09-18 Oracle International Corporation Innovative Approach to Distributed Energy Resource Scheduling
CN104319816A (zh) * 2014-11-17 2015-01-28 合肥工业大学 一种光储交直流混合微电网系统及其控制方法
CN104466997A (zh) * 2014-11-28 2015-03-25 广东易事特电源股份有限公司 分层分布式微电网储能电池配置方法
CN106374516A (zh) * 2016-09-23 2017-02-01 国网河南节能服务有限公司 一种广义聚合分布式储能系统的构建方法
CN106505551A (zh) * 2016-11-04 2017-03-15 国网江苏省电力公司扬州供电公司 一种基于协调控制装置的光储直流供电系统
CN107181275A (zh) * 2017-06-13 2017-09-19 湖南大学 一种含分布式储能系统的光伏直流微网控制方法
CN107453380A (zh) * 2017-08-14 2017-12-08 杭州中恒云能源互联网技术有限公司 一种基于分布式控制模式的储能能量管理系统及方法
US20180088616A1 (en) * 2016-09-29 2018-03-29 Siemens Aktiengesellschaft System and Method for Aggregation of Controllable Distributed Energy Assets
CN108400651A (zh) * 2017-11-22 2018-08-14 蔚来汽车有限公司 分布式储能电站监控系统和方法
CN108565864A (zh) * 2018-04-18 2018-09-21 杭州电子科技大学 一种基于互联网云平台的分布式储能效率优化控制方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7615893B2 (en) * 2000-05-11 2009-11-10 Cameron International Corporation Electric control and supply system
RU2212746C2 (ru) * 2001-06-29 2003-09-20 Санкт-Петербургский государственный аграрный университет Способ контроля и управления энергопотреблением
BRPI0911954B1 (pt) * 2008-05-09 2023-12-19 Accenture Global Services Gmbh Estrutura de integração, método para comunicação de dados operacionais e de evento, sistema e método de gerenciamento de dados para uma rede de energia e subestação em rede de energia
WO2014080337A2 (en) * 2012-11-26 2014-05-30 Koninklijke Philips N.V. Signal-level based control of power grid load systems
US9935544B2 (en) 2013-04-02 2018-04-03 Arda Power Inc. Method for power transfer between DC circuits
CA2904322C (en) 2015-06-22 2023-01-17 Arda Power Inc. Power management concept in dc distributed systems

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6624532B1 (en) * 2001-05-18 2003-09-23 Power Wan, Inc. System and method for utility network load control
CN102447285A (zh) * 2011-10-10 2012-05-09 南方电网科学研究院有限责任公司 一种大容量电池换流器及其控制方法
CN102570489A (zh) * 2012-02-29 2012-07-11 中国南方电网有限责任公司调峰调频发电公司 一种电池储能系统的动态功率协调控制方法
US20140277599A1 (en) * 2013-03-13 2014-09-18 Oracle International Corporation Innovative Approach to Distributed Energy Resource Scheduling
CN103236707A (zh) * 2013-04-27 2013-08-07 许继集团有限公司 一种大规模储能系统及其监控平台
CN104319816A (zh) * 2014-11-17 2015-01-28 合肥工业大学 一种光储交直流混合微电网系统及其控制方法
CN104466997A (zh) * 2014-11-28 2015-03-25 广东易事特电源股份有限公司 分层分布式微电网储能电池配置方法
CN106374516A (zh) * 2016-09-23 2017-02-01 国网河南节能服务有限公司 一种广义聚合分布式储能系统的构建方法
US20180088616A1 (en) * 2016-09-29 2018-03-29 Siemens Aktiengesellschaft System and Method for Aggregation of Controllable Distributed Energy Assets
CN106505551A (zh) * 2016-11-04 2017-03-15 国网江苏省电力公司扬州供电公司 一种基于协调控制装置的光储直流供电系统
CN107181275A (zh) * 2017-06-13 2017-09-19 湖南大学 一种含分布式储能系统的光伏直流微网控制方法
CN107453380A (zh) * 2017-08-14 2017-12-08 杭州中恒云能源互联网技术有限公司 一种基于分布式控制模式的储能能量管理系统及方法
CN108400651A (zh) * 2017-11-22 2018-08-14 蔚来汽车有限公司 分布式储能电站监控系统和方法
CN108565864A (zh) * 2018-04-18 2018-09-21 杭州电子科技大学 一种基于互联网云平台的分布式储能效率优化控制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114598006A (zh) * 2022-03-22 2022-06-07 刘桂生 一种基于人工智能的软件驱动处理方法及云平台
CN114598006B (zh) * 2022-03-22 2022-12-16 北京环球国广媒体科技有限公司 一种基于人工智能的软件驱动处理方法及云平台

Also Published As

Publication number Publication date
US20220115868A1 (en) 2022-04-14
RU2699048C1 (ru) 2019-09-03
EP3859928A1 (en) 2021-08-04
WO2020067934A1 (ru) 2020-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112771748A (zh) 空间分布的电力负荷的集中式控制方法
US9946237B2 (en) Energy management device, energy management system, and energy management method
Nguyen et al. Optimal bidding strategy for microgrids considering renewable energy and building thermal dynamics
US11117486B2 (en) Method and apparatus for charging a battery using local power grid topology information
US10727784B2 (en) Aggregation system, control method thereof, and control apparatus
JP5675727B2 (ja) 充放電指示装置、プログラム
US9020800B2 (en) Method and apparatus for controlling energy services based on market data
US8831788B2 (en) Systems, methods, and apparatus for maintaining stable conditions within a power grid
US20140067151A1 (en) Method and apparatus for automatically reconfiguring multi-phased networked energy storage devices at a site
Choobineh et al. Optimal energy management in an industrial plant using on-site generation and demand scheduling
US20160248251A1 (en) Variable feed-out energy management
US10170915B2 (en) Energy management system, energy management method and computer program
JP6543145B2 (ja) ピーク電力予測装置、電力管理システム及びピーク電力予測方法
JPWO2019182016A1 (ja) 電力情報管理システム、管理方法、プログラム、電力情報管理サーバ、通信端末、及び、電力システム
Blinov et al. Evaluation of the efficiency of the use of electricity storage systems in the balancing group and the small distribution system
Potter et al. Demand response advanced controls framework and assessment of enabling technology costs
JPWO2016143239A1 (ja) 電力調整装置、電力流通システム及びプログラム
JP7102182B2 (ja) 電力システム、制御装置、電力管理方法、プログラム、及び、電力管理サーバ
WO2013179809A1 (ja) 電力管理装置、電力管理システム、及び電力管理方法
Shaaban et al. Day-ahead optimal scheduling for demand side management in smart grids
Celik et al. Analysis of demand response for datacenter energy management using GA and time-of-use prices
JP2015139322A (ja) 電力ネットワークシステム
Mudumbai et al. Distributed control for the smart grid: The case of economic dispatch
US9594364B2 (en) Method and device for distributing electricity flows and electrical system comprising such a device
Fernández et al. Control structure for optimal demand-side management with a multi-technology battery storage system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination