JP2023523471A - Energy management system and method - Google Patents

Energy management system and method Download PDF

Info

Publication number
JP2023523471A
JP2023523471A JP2022566212A JP2022566212A JP2023523471A JP 2023523471 A JP2023523471 A JP 2023523471A JP 2022566212 A JP2022566212 A JP 2022566212A JP 2022566212 A JP2022566212 A JP 2022566212A JP 2023523471 A JP2023523471 A JP 2023523471A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
battery
psp
limit
batteries
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
JP2022566212A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ギラン,ピエール
ルーカス,ダミアン
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.)
Energy Pool Development SAS
Original Assignee
Energy Pool Development SAS
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 Energy Pool Development SAS filed Critical Energy Pool Development SAS
Publication of JP2023523471A publication Critical patent/JP2023523471A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06Energy or water supply
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381Dispersed generators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit 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
    • H02J13/00004Circuit 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 the power network being locally controlled
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20The dispersed energy generation being of renewable origin
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/10The network having a local or delimited stationary reach
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/70Smart grids as climate change mitigation technology in the energy generation sector
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/12Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
    • Y04S10/123Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation the energy generation units being or involving renewable energy sources

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

【解決手段】 本開示は、電力管理装置(DRボックス)に関する。電力管理装置は、1つ以上のバッテリの少なくとも充電状態に基づいて、電力網から1つ以上のバッテリ(110)に伝送される電力量、および/または1つ以上のバッテリから電力網に伝送される電力量を示すバッテリ電力設定値を生成し、クライアントサイト(102)の少なくとも電力消費レベルに基づいてバッテリ電力設定値の限界値を生成し、バッテリ電力設定値をバッテリ電力設定値の限界値と比較し、バッテリ電力設定値がバッテリ電力設定値の限界値を超えた場合、バッテリ電力設定値を、バッテリ電力設定値の限界値以下の値に減少させるように構成されている。【選択図】 図1Kind Code: A1 The present disclosure relates to a power management device (DR box). The power management device determines the amount of power transferred from the power grid to the one or more batteries (110) and/or the power transferred from the one or more batteries to the power grid based on at least the state of charge of the one or more batteries. generating a battery power setting value indicative of a quantity; generating a battery power setting limit value based at least on a power consumption level of the client site (102); comparing the battery power setting value to the battery power setting limit value; and, if the battery power setpoint exceeds the battery power setpoint limit, the battery power setpoint is reduced to a value less than or equal to the battery power setpoint limit. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本開示は、一般に、電子的な電力管理装置およびシステムの分野に関し、特に、1つ以上のサイトにおける電力管理のための装置、システムおよび方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD This disclosure relates generally to the field of electronic power management devices and systems, and more particularly to devices, systems and methods for power management at one or more sites.

電力供給網では、停電を招く虞がある過負荷を回避するために、常に電力網の需要と供給とのバランスをとることが課題となっている。 Power grids are constantly challenged to balance the demand and supply of the power grid to avoid overloads that can lead to power outages.

近年、電気エネルギーの消費量が比較的多いサイトに対して、ピーク需要時に電力網から引き出す電力を制限することに同意するよう、金銭的なインセンティブが与えられている。これは、例えば、購入する電気エネルギーに対してより競争力のある価格をサイトが得ることを可能にする。 In recent years, sites with relatively high consumption of electrical energy have been financially incentivized to agree to limit the power they draw from the grid during peak demand periods. This allows sites to obtain more competitive prices for the electrical energy they purchase, for example.

サイトによっては、エネルギーへの要求が比較的に柔軟で、電力網からの電力供給が一時的に減少しても受け入れることができる場合がある。 Some sites may have relatively flexible energy requirements and be able to accommodate temporary reductions in power supply from the grid.

また、自由度が低いサイトの場合、電力需要が少ないときに電力網から充電し、電力需要が多いときに電力網から供給される電力を補うことができる大容量のバッテリをサイトに設けるという解決策もある。 For less flexible sites, another solution is to equip the site with large-capacity batteries that can be charged from the grid when power demand is low and supplement power supplied by the grid when power demand is high. be.

しかしながら、そのようなサイトの電力消費をリアルタイムまたはほぼリアルタイムで管理することには技術的に困難である。したがって、当技術分野では、比較的低コストで、比較的速い応答時間を有する電力管理解決策および方法に対するニーズが存在する。 However, managing the power consumption of such sites in real time or near real time is technically difficult. Accordingly, there is a need in the art for power management solutions and methods that are relatively low cost and have relatively fast response times.

本開示の実施形態の目的は、当技術分野における1つ以上のニーズに少なくとも部分的に対処することである。 It is an objective of embodiments of the present disclosure to at least partially address one or more needs in the art.

一態様によれば、電力管理装置が提供される。電力管理装置は、電力網のクライアントサイトにおいて電気エネルギーを貯蔵するように構成された1つ以上のバッテリの少なくとも充電状態に基づいて、前記電力網から前記1つ以上のバッテリに伝送される電力量および/または前記1つ以上のバッテリから前記電力網に伝送される電力量を示すバッテリ電力設定値を生成し、前記クライアントサイトの少なくとも電力消費レベルに基づいて、バッテリ電力設定値の限界値を生成し、前記バッテリ電力設定値を前記バッテリ電力設定値の限界値と比較し、前記バッテリ電力設定値が前記バッテリ電力設定値の限界値を超えた場合、前記バッテリ電力設定値を前記バッテリ電力設定値の限界値以下の値に減少させ、前記バッテリ電力設定値を前記1つ以上のバッテリに適用するように構成されている。 According to one aspect, a power management apparatus is provided. A power management unit determines the amount of power and/or power transferred from the power grid to the one or more batteries configured to store electrical energy at a client site of the power grid based at least on the state of charge of the one or more batteries. or generating a battery power setpoint indicative of the amount of power transferred from the one or more batteries to the power grid, and generating a limit value for the battery power setpoint based at least on the power consumption level of the client site; comparing the battery power setpoint to the battery power setpoint limit, and if the battery power setpoint exceeds the battery power setpoint limit, the battery power setpoint is set to the battery power setpoint limit. and applying said battery power set point to said one or more batteries.

一実施形態によれば、電力管理装置は、前記クライアントサイトによって消費される無効電力Qsite、前記クライアントサイトの1つ以上の負荷の有効電力Pind、および前記クライアントサイトの全体皮相電力の限界値S_limに基づいて、前記バッテリ電力設定値の限界値Plim_spを生成するよう構成されている。 According to one embodiment, the power management device controls the reactive power Qsite consumed by said client site, the active power Pind of one or more loads of said client site, and the limit value S_lim of the total apparent power of said client site. Based on this, the limit value Plim_sp of the battery power setpoint is generated.

一実施形態によれば、電力管理装置は、下記の式に基づいて前記バッテリ電力設定値の限界値(Plim_sp)を生成するように構成されている。 According to one embodiment, the power management device is configured to generate the limit value (Plim_sp) of said battery power set point based on the following formula:

Figure 2023523471000002
Figure 2023523471000002

一実施形態によれば、前記クライアントサイトは少なくとも1つの電力発生装置を備え、前記電力管理装置は、前記電力発生装置によって発生した電力の関数としても前記バッテリ電力設定値の限界値を生成するように構成されている。 According to one embodiment, the client site comprises at least one power generation device, and the power management device is configured to generate the battery power set point limit also as a function of the power generated by the power generation device. is configured to

一実施形態によれば、電力管理装置は、前記電力網の需要レベルに基づいて前記バッテリ電力設定値を生成するようにさらに構成されている。 According to one embodiment, the power management device is further configured to generate said battery power set point based on a demand level of said power grid.

一実施形態によれば、電力管理装置は、前記電力網から前記クライアントサイトに供給された交流電圧の周波数偏差を検出することにより、前記電力網の電力不均衡のレベルを検出するように構成されている。 According to one embodiment, the power management device is configured to detect the level of power imbalance of the power grid by detecting the frequency deviation of the alternating voltage supplied from the power grid to the client site. .

一実施形態によれば、電力管理装置は、前記クライアントサイトの少なくとも1つの電力メータを読み取ることによって、前記クライアントサイトの電力消費レベルを検出するように構成されている。 According to one embodiment, the power management device is configured to detect the power consumption level of said client site by reading at least one power meter of said client site.

一実施形態によれば、電力管理装置は、プログラムされたバッテリ充電または放電動作に基づいて、前記バッテリ電力設定値を生成するようにさらに構成されている。 According to one embodiment, the power management device is further configured to generate said battery power set point based on a programmed battery charging or discharging operation.

一実施形態によれば、電力管理装置は、プログラムされたバッテリ充電または放電動作に関するプログラミングデータを受信するために、中央システムと通信するようにさらに構成されている。 According to one embodiment, the power management unit is further configured to communicate with a central system to receive programming data regarding programmed battery charging or discharging operations.

一実施形態によれば、前記バッテリ電力設定値は、前記電力網から前記1つ以上のバッテリに伝送される電力量を示し、前記バッテリ電力設定値の限界値は、バッテリ充電電力設定値の限界値であり、前記電力管理装置は、さらに、前記1つ以上のバッテリの少なくとも充電状態に基づいて、前記1つ以上のバッテリから前記電力網に伝送される電力量を示す他のバッテリ電力設定値を生成し、前記クライアントサイトの少なくとも電力消費レベルに基づいて、バッテリ放電電力設定値の限界値を生成し、前記他のバッテリ電力設定値を前記バッテリ放電電力設定値の限界値と比較し、前記他のバッテリ電力設定値が前記バッテリ放電電力設定値の限界値を超えた場合、前記他のバッテリ電力設定値を前記バッテリ放電電力設定値の限界値以下の値に減少させ、前記他のバッテリ電力設定値を前記1つ以上のバッテリに適用するように構成されている。 According to one embodiment, the battery power setpoint is indicative of the amount of power transferred from the power grid to the one or more batteries, and the battery power setpoint limit is a battery charging power setpoint limit. and the power management unit is further configured to generate another battery power setpoint indicative of the amount of power transferred from the one or more batteries to the power grid based at least on the state of charge of the one or more batteries. generating a battery discharge power setting limit value based at least on the power consumption level of the client site; comparing the other battery power setting value to the battery discharge power setting limit value; if the battery power set value exceeds the battery discharge power set value limit value, the other battery power set value is decreased to a value equal to or less than the battery discharge power set value limit value, and the other battery power set value to the one or more batteries.

他の態様によれば、電力管理システムが提供される。電力管理システムは、中央システムと、複数のクライアントサイトとを備え、各クライアントサイトは、前述した電力管理装置を備え、中央システムは、各電力管理装置と通信するように構成されている。 According to another aspect, a power management system is provided. The power management system comprises a central system and a plurality of client sites, each client site comprising a power management device as described above, the central system being configured to communicate with each power management device.

一実施形態によれば、中央システムは、制御およびデータ取得システムと、前記制御およびデータ取得システムと通信する分散資源管理システムとを備える。 According to one embodiment, the central system comprises a control and data acquisition system and a distributed resource management system communicating with said control and data acquisition system.

さらに他の態様によれば、電力管理方法が提供される。電力管理方法は、電力管理装置によって、電力網のクライアントサイトにおいて電気エネルギーを貯蔵するように構成された1つ以上のバッテリの少なくとも充電状態に基づいて、前記電力網から前記1つ以上のバッテリに伝送される電力量および/または前記1つ以上のバッテリから前記電力網に伝送される電力量を示すバッテリ電力設定値を生成することと、前記電力管理装置によって、前記クライアントサイトの少なくとも電力消費レベルに基づいて、バッテリ電力設定値の限界値を生成することと、前記電力管理装置によって、前記バッテリ電力設定値を前記バッテリ電力設定値の限界値と比較することと、前記バッテリ電力設定値が前記バッテリ電力設定値の限界値を超えた場合、前記電力管理装置によって、前記バッテリ電力設定値を前記バッテリ電力設定値の限界値以下の値に減少させることと、前記電力管理装置によって、前記バッテリ電力設定値を前記1つ以上のバッテリに適用することとを含む。 According to yet another aspect, a power management method is provided. A power management method is transmitted by a power management device from the power grid to the one or more batteries configured to store electrical energy at a client site of the power grid based at least on the state of charge of the one or more batteries. and/or generating a battery power setpoint indicative of the amount of power transferred from the one or more batteries to the power grid; generating a battery power setpoint limit; comparing, by the power management device, the battery power setpoint to the battery power setpoint limit; reducing, by the power management device, the battery power setpoint to a value less than or equal to the battery power setpoint limit if the value limit is exceeded; and reducing the battery power setpoint by the power management device. and applying to the one or more batteries.

一実施形態によれば、前記バッテリ電力設定値は、前記電力網から前記1つ以上のバッテリに伝送される電力量を示し、前記バッテリ電力設定値の限界値は、バッテリ充電電力設定値の限界値であり、前記方法は、さらに、1つ以上のバッテリの少なくとも充電状態に基づいて、前記1つ以上のバッテリから前記電力網に伝送される電力量を示す他のバッテリ電力設定値を生成することと、前記クライアントサイトの少なくとも電力消費レベルに基づいて、バッテリ放電電力設定値の限界値を生成することと、前記他のバッテリ電力設定値と前記バッテリ放電電力設定値の限界値と比較することと、前記他のバッテリ電力設定値が前記バッテリ放電電力設定値の限界値を超えた場合、前記他のバッテリ電力設定値を前記バッテリ放電電力設定値の限界値以下の値に減少させることと、前記他のバッテリ電力設定値を前記1つ以上のバッテリに適用することとを含む。 According to one embodiment, the battery power setpoint is indicative of the amount of power transferred from the power grid to the one or more batteries, and the battery power setpoint limit is a battery charging power setpoint limit. and the method further comprising generating another battery power setpoint indicative of the amount of power transferred from the one or more batteries to the power grid based at least on the state of charge of the one or more batteries. generating a battery discharge power setting limit based at least on a power consumption level of said client site; comparing said other battery power setting with said battery discharge power setting limit; if the other battery power setpoint exceeds the battery discharge power setpoint limit, then reducing the other battery power setpoint to a value less than or equal to the battery discharge power setpoint limit; to the one or more batteries.

上記および他の特徴および利点は、添付図面を参照して本発明を限定するものではない実例として与えられる以下の特定の実施形態に詳細に記載されている。 These and other features and advantages are described in detail in the following specific embodiments, given by way of non-limiting illustration of the invention, with reference to the accompanying drawings.

本開示の例示的な実施形態による電力供給システムを示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a power supply system according to an exemplary embodiment of the present disclosure; FIG. 本開示の例示的な実施形態によるクライアントサイトの電気供給回路を示す単線図である。1 is a one-line diagram illustrating a client site electrical supply circuit in accordance with an exemplary embodiment of the present disclosure; FIG. 本開示の例示的な実施形態による、図1の制御装置をより詳細に示すブロック図である。2 is a block diagram illustrating the controller of FIG. 1 in more detail, in accordance with an exemplary embodiment of the present disclosure; FIG. 本開示の例示的な実施形態による電力管理方法の動作を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating operation of a power management method according to an exemplary embodiment of the present disclosure; 図4の方法を実施するように構成されたソフトウェアモジュールを表すブロック図である。Figure 5 is a block diagram representing software modules configured to implement the method of Figure 4; 他の例示的な実施形態による電力管理方法の動作を示すフローチャートである。4 is a flow chart illustrating the operation of a power management method according to another exemplary embodiment;

同様の特徴が、様々な図面で同様の参照符号によって示されている。特に、様々な実施形態で共通の構造的特徴および/または機能的特徴は同一の参照符号を有する場合があり、同一の構造特性、寸法特性および材料特性を有する場合がある。 Similar features are indicated by similar reference numerals in the various drawings. In particular, structural and/or functional features common to various embodiments may have the same reference numerals and may have the same structural, dimensional and material properties.

特に指定しない限り、2つの要素が接続されていると言及する場合は、導体以外の中間要素なしに直接接続されていることを意味し、2つの要素が結合されていると言及する場合は、これら2つの要素が接続されていてもよいし、1つ以上の他の要素を介して接続されていてもよいことを意味する。 Unless otherwise specified, a reference to two elements being connected means that they are directly connected with no intermediate element other than a conductor; It means that these two elements may be connected or may be connected via one or more other elements.

以下の開示では、特に指定しない限り、「前」「後ろ」、「頂部」、「底部」、「左」、「右」などの絶対位置、若しくは「上方」、「下方」、「上側」、「下側」などの相対位置を限定する用語、または「水平」、「垂直」などの方向を限定する用語を参照する場合、図に示された方向を参照する。 In the following disclosure, absolute positions such as "front", "back", "top", "bottom", "left", "right" or "upper", "lower", "upper", "upper", "lower", "upper", unless otherwise specified. When referring to relative position-defining terms such as "underlying" or to directional-defining terms such as "horizontal", "vertical", etc., reference is made to the directions shown in the figures.

特に指定しない限り、「約」、「実質的に」、「~ほどの」という表現は、10%以内、好ましくは5%以内であることを意味する。 Unless otherwise specified, the terms "about," "substantially," and "as much as" mean within 10%, preferably within 5%.

図1は、本開示の例示的な実施形態による電力供給システム100を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram illustrating a power delivery system 100 according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

図1の例では、電力供給システム100は、2つのクライアントサイト102、104と、中央電力管理システム106と、マーケットサーバ107と、電力網運用者サーバ108とを備える。 In the example of FIG. 1 , power supply system 100 comprises two client sites 102 , 104 , central power management system 106 , market server 107 and grid operator server 108 .

電力供給システム100におけるクライアントサイトは、電気負荷および/または電気エネルギー貯蔵装置を含むサイトに対応し、電気エネルギーは、電力網からクライアントサイトへ、および/またはクライアントサイトから電力網へ伝送される。例えば、クライアントサイト102、104と電力網の運用者とが関与する1つ以上の電力供給契約が締結され、エンティティ間の商業的関係が確立される。図1の実施形態では2つのクライアントサイト102、104が図示されているが、代替の実施形態では、中央電力管理システム106によって管理されるクライアントサイトの数が任意の数であってもよい。 A client site in power supply system 100 corresponds to a site that includes electrical loads and/or electrical energy storage devices, and electrical energy is transmitted from the power grid to the client site and/or from the client site to the power grid. For example, one or more power supply contracts involving the client site 102, 104 and the operator of the power grid are entered into to establish a commercial relationship between the entities. Although two client sites 102, 104 are illustrated in the embodiment of FIG. 1, in alternate embodiments, any number of client sites managed by the central power management system 106 may be used.

クライアントサイト102、104の各々は、柔軟な電気エネルギー資源、言い換えれば、現在および将来のニーズに適合可能な電気負荷および/または電気エネルギー貯蔵装置を備える。 Each of the client sites 102, 104 comprises flexible electrical energy resources, in other words electrical loads and/or electrical energy storage devices that can be adapted to current and future needs.

図1の例では、クライアントサイト102は、電気エネルギー貯蔵装置と電気負荷とを備え、クライアントサイト104は、電力発生装置と電気負荷とを備える。しかしながら、サイトは、電気負荷に加えて電気エネルギー貯蔵装置と電力発生装置との両方を備えてもよいし、電気負荷、電力発生装置または電気エネルギー貯蔵装置のみを備えてもよい。 In the example of FIG. 1, client site 102 comprises an electrical energy storage device and an electrical load, and client site 104 comprises a power generation device and an electrical load. However, a site may comprise both electrical energy storage and power generation in addition to electrical loads, or may comprise only electrical loads, power generation or electrical energy storage.

例えば、クライアントサイト102は、大容量のバッテリバンク110を備え、バッテリバンク110は、例えば10MWまでの電気エネルギーを入力または出力することができ、例えば10kWh以上20MWh以下の貯蔵容量を有する。バッテリバンク110は、例えば、バッテリ管理システム112を介して、以下、デマンドレスポンスボックス、または単にDRボックスと称するオンサイト監視制御インタフェース114に結合される。DRボックス114は、例えばプログラマブルロジックコントローラ(PLC)であり、また例えば、エネルギー管理システム(EMS)の役割と同様に、エネルギー管理を実施するように構成されている。 For example, the client site 102 comprises a high-capacity battery bank 110, which can input or output electrical energy up to, for example, 10 MW, and has a storage capacity of, for example, greater than or equal to 10 kWh and less than or equal to 20 MWh. The battery bank 110 is coupled, for example, via a battery management system 112, to an on-site supervisory control interface 114, hereinafter referred to as a demand response box, or simply DR box. DR box 114 is, for example, a programmable logic controller (PLC) and is configured to perform energy management, for example, similar to the role of an energy management system (EMS).

クライアントサイト102はまた、例えば、図1の例において工場で示す1つ以上の電気負荷118を備え、1つ以上のプログラマブルロジックコントローラ(PLC)120を介してDRボックス114に結合されている。例えば、電気負荷118は、電気機械、照明、工業用オーブンもしくは他の形態の加熱システム、冷凍システムおよび/または空調などの冷却システム、および/または他の形態の電気エネルギー消費負荷に対応する負荷などの工業用負荷に対応するものである。例えば、1つ以上の電気負荷118は、100kWから400MW、または400MW以上の合計最大消費量を有する。しかしながら、いくつかの実施形態では、クライアントサイト104によって消費される電力のレベルには、一定の柔軟性が存在する。例えば、消費量は、最大消費レベルから少なくとも50kW、いくつかの実施形態では最大で数十メガワット以上減ってもよい。 Client site 102 also includes one or more electrical loads 118 , such as shown at the factory in the example of FIG. For example, electrical loads 118 may include loads corresponding to electrical machines, lighting, industrial ovens or other forms of heating systems, refrigeration systems and/or cooling systems such as air conditioning, and/or other forms of electrical energy consumption loads. of industrial loads. For example, one or more electrical loads 118 have a total maximum consumption of 100 kW to 400 MW, or greater than 400 MW. However, in some embodiments, there is some flexibility in the level of power consumed by client site 104 . For example, consumption may be reduced from the maximum consumption level by at least 50 kW, and in some embodiments up to tens of megawatts or more.

DRボックス114は、例えば、単相および/または三相の有効電力および無効電力、および/または他の電気特性を監視するための1つ以上のオンサイトメータ116に結合される。例えば、オンサイトメータ116は、サイトへおよび/またはサイトから供給された電流を監視する1つ以上の電気メータ、バッテリバンク110へ供給されたまたはバッテリバンク110から引き出した電流を監視する1つ以上の電気メータ、電気信号の位相を監視する1つ以上の電気メータ、およびクライアントサイト102から見て電力網に存在する電気供給電圧の周波数を監視する1つ以上のAC(交流)周波数メータを含む。測定され得る他の特性は、電気エネルギーおよび力率を含む。DRボックス114は、例えば、これらのメータ116からメータデータを取得するように構成されている。さらに、DRボックス114は、例えば、クライアントサイト102と中央電力管理システム106との間の通信インタフェースを提供するように構成されている。 The DR box 114 is coupled to one or more on-site meters 116, for example, for monitoring single-phase and/or three-phase active and reactive power and/or other electrical characteristics. For example, the on-site meter 116 may include one or more electric meters that monitor current supplied to and/or from the site, one or more electrical meters that monitor current supplied to or drawn from the battery bank 110. , one or more electricity meters that monitor the phase of electrical signals, and one or more AC (alternating current) frequency meters that monitor the frequency of the electrical supply voltage present on the power grid as viewed from the client site 102 . Other properties that can be measured include electrical energy and power factor. DR box 114 is configured, for example, to obtain meter data from these meters 116 . Further, DR box 114 is configured to provide a communication interface between client site 102 and central power management system 106, for example.

DRボックス114は、例えば、インターネットを介して、中央電力管理システム106と、場合によってはクライアント機器と通信することが可能である。例えば、図1には図示されていないが、DRボックス114とインターネットとの間の接続は、ADSL(非対称デジタル加入者回線)モデムなどの交換通信ネットワーク、または例えばセルラー通信網を含む無線接続を介する。 DR box 114 may communicate with central power management system 106 and possibly client devices, for example, via the Internet. For example, although not shown in FIG. 1, the connection between DR box 114 and the Internet may be via a switched communications network such as an ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) modem, or a wireless connection including, for example, a cellular communications network. .

クライアントサイト104は、例えば、DRボックス114と、クライアントサイト102のメータと同様の役割を果たす1つ以上のメータ116とを備え、繰り返して詳細に説明しない。また、クライアントサイト104は、例えば、クライアントサイト102の電気負荷118と同様の1つ以上の電気負荷118を備え、1つ以上のPLC120を介してDRボックス114に結合されている。さらに、図1の例では、クライアントサイト104は、1つ以上の電力発生装置122を備え、電力発生装置122は、例えば、光電発電機、風力タービン、ジェンセット、または他のタイプの電力発生装置である。 Client site 104 includes, for example, DR box 114 and one or more meters 116 that serve similar roles as those of client site 102 and will not be described in detail again. Client site 104 also includes one or more electrical loads 118 , eg, similar to electrical load 118 of client site 102 , coupled to DR box 114 via one or more PLCs 120 . Further, in the example of FIG. 1, client site 104 includes one or more power generators 122, which may be, for example, photovoltaic generators, wind turbines, gensets, or other types of power generators. is.

図1の例では、各クライアントサイト102、104に1つのDRボックス114が設けられているが、代替の実施形態では、いくつかのサイトは複数のDRボックス114を備えてもよい。 Although one DR box 114 is provided at each client site 102, 104 in the example of FIG. 1, some sites may have multiple DR boxes 114 in alternative embodiments.

中央電力管理システム106は、例えば、各DRボックス114からデータを受信し、DRボックス114を介してクライアントサイト102、104に制御信号を提供する機能を担う、例えば監視制御およびデータ取得システム(SCADA)である制御およびデータ取得システム128を備える。特に、SCADA128は、例えば、サイトへもしくはサイトから供給される電力、および/またはバッテリバンク110へ印加されるもしくはバッテリバンクから引き出す電力を制御するために、クライアントサイト102、104のDRボックスへ制御信号を送信する機能を担う。さらに、SCADA128は、例えば、クライアントサイト102、104からのデータ測定値を取得し保存する機能を担い、また、サイトがバッテリを含む場合に、バッテリバンク110の充電状態など、サイトの状態に関する情報を取得し保存する機能を担う。 The central power management system 106 is responsible for, for example, receiving data from each DR box 114 and providing control signals to the client sites 102, 104 via the DR box 114, for example a supervisory control and data acquisition system (SCADA). is a control and data acquisition system 128 . In particular, the SCADA 128 sends control signals to the DR boxes of the client sites 102, 104, for example, to control power supplied to or from the site and/or power applied to or drawn from the battery bank 110. responsible for the function of sending SCADA 128 is also responsible for, for example, acquiring and storing data measurements from client sites 102, 104, and, if the site includes batteries, providing information about the state of the site, such as the state of charge of battery bank 110. Responsible for acquiring and storing functions.

中央電力管理システム106はまた、例えば分散型エネルギー資源管理システム(DERMS)130を備え、これは例えば電力供給システム100の様々なクライアントサイトの負荷またはバッテリに関連して資源操作を組織化するように構成されたコンピュータプラットフォームである。DERMS130はまた、例えば、マーケットサーバ107とのインタフェース、および電力網運用者サーバ108とのインタフェースを提供する。 The central power management system 106 also includes, for example, a distributed energy resource management system (DERMS) 130, which, for example, coordinates resource operations in relation to various client site loads or batteries of the power distribution system 100. A configured computer platform. DERMS 130 also provides an interface with market server 107 and an interface with grid operator server 108, for example.

例えば、マーケットサーバ107は、現在および/または将来の期間の電力価格に関する情報を提供し、また、電力網運用者サーバ108によって要求された有効化に関する情報を提供する。 For example, the market server 107 provides information regarding electricity prices for current and/or future time periods and also provides information regarding activations requested by the grid operator server 108 .

電力網運用者サーバ108は、例えば、クライアントサイトへ電力を供給する電力網の運用者のコンピュータプラットフォームに対応する。欧州では、電力網運用者は、例えば、送電システム運用者(TSO)(フランス語で「Gestionnaire du Reseau de Transport」-GRT)、および/または配電システム運用者(DSO)に対応する。例えば、電力網運用者サーバ108は、起動命令をDERMS130に提供し、DERMS130は、監視データおよび/または負荷状態などの制御データを電力網運用者サーバ108に提供する。 A power grid operator server 108 corresponds, for example, to a computer platform of a power grid operator that supplies power to a client site. In Europe, a grid operator corresponds, for example, to a Transmission System Operator (TSO) (“Gestionnaire du Reseau de Transport”—GRT in French) and/or to a Distribution System Operator (DSO). For example, grid operator server 108 provides activation instructions to DERMS 130 , and DERMS 130 provides monitoring data and/or control data, such as load conditions, to grid operator server 108 .

DERMS130は、例えば、従量料金の削減または電力網へのバランシングサービスを通じて、例えば、クライアントサイトでエネルギーコストを削減し、および/または、収益を生み出すために、現在および/または将来の期間の電力価格を考慮して、クライアントサイトにおける電力使用をどのように適合させることができるかを決定するように構成されている。例えば、DERMS130は、例えば比較的低い電力価格を考慮して電力網からバッテリバンク110を充電することを優先すべき期間、および例えば比較的高い電力価格を考慮して電力網へバッテリバンク110を放電することを優先すべき期間を指示する制御信号をクライアントサイトに送信するように構成されている。 DERMS 130 takes into account power prices for current and/or future time periods, e.g., to reduce energy costs and/or generate revenue at client sites, e.g., through metered rate reductions or balancing services to the power grid. to determine how power usage at the client site can be adapted. For example, the DERMS 130 may prioritize charging the battery bank 110 from the grid, e.g., given relatively low power prices, and discharging the battery bank 110 to the power grid, e.g., given relatively high power prices. is configured to send a control signal to the client site indicating a period of time during which priority should be given to

図2は、本開示の例示的な実施形態による、電気負荷と電気エネルギー貯蔵装置との両方を備えるクライアントサイトの電気供給回路200を示す単線図である。 FIG. 2 is a single line diagram illustrating a client site electrical supply circuit 200 comprising both an electrical load and an electrical energy storage device, according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

電力網からの高電圧供給(HV供給)は、例えば、入力ノード202で印加され、スイッチ204を介してバー206に結合される。バー206は、順番に、回路遮断器208を介して、負荷およびバッテリシステム211に供給するために用いられる他のバー210に結合されている。回路遮断器208は、例えば電動式(M)であり、遠隔操作することが可能である。 A high voltage supply (HV supply) from the power grid, for example, is applied at input node 202 and coupled to bar 206 via switch 204 . Bar 206 is in turn coupled via circuit breaker 208 to another bar 210 that is used to supply a load and battery system 211 . The circuit breaker 208 is, for example, motorized (M) and can be remotely operated.

図2の例では、セクタ1の負荷及びセクタ2の負荷という2つの負荷グループが存在する。 In the example of FIG. 2, there are two load groups, sector 1 loads and sector 2 loads.

セクタ1の負荷は、バー210から、スイッチ212、高電圧から低電圧への変換器(HV/LV変換器)214、回路遮断器216、給電パネル218の直列接続を介して給電される。 Sector 1 loads are fed from bar 210 through a series connection of switch 212 , high voltage to low voltage converter (HV/LV converter) 214 , circuit breaker 216 and power panel 218 .

同様に、セクタ2の負荷は、バー210から、スイッチ222、HV/LV変換器224、回路遮断器226、および給電パネル228の直列接続を介して供給される。 Similarly, the Sector 2 load is supplied from bar 210 through a series connection of switch 222 , HV/LV converter 224 , circuit breaker 226 and feed panel 228 .

図2の例では、バッテリシステム211は、バッテリラックRK1~RK4で形成されたものと、バッテリラックRK5~RK8で形成されたものとの2つのバッテリサブシステムを備え、これらのバッテリラックは例えば図1のバッテリバンク110の一部を形成している。バッテリラックは、例えば、それぞれ、バッテリセルで形成されたモジュールを備える。バッテリシステム211は、例えば内部のバー230を備え、このバー230は、スイッチ232、HV/LV変換器234、および回路遮断器236の直列接続を介してバー210に結合されている。バー230は、電力変換システム238およびスイッチ240を介してバッテリラックRK1~RK4に結合され、電力変換システム242およびスイッチ244を介してバッテリラックRK5~RK8に結合されている。電力変換システム238、242は、例えば、AC/DC変換を行う。 In the example of FIG. 2, the battery system 211 comprises two battery subsystems, one formed by battery racks RK1-RK4 and one formed by battery racks RK5-RK8, these battery racks being for example shown in FIG. It forms part of one battery bank 110 . Battery racks, for example, each comprise modules formed of battery cells. Battery system 211 includes, for example, an internal bar 230 coupled to bar 210 via a series connection of switch 232 , HV/LV converter 234 and circuit breaker 236 . Bar 230 is coupled via power conversion system 238 and switch 240 to battery racks RK1-RK4 and via power conversion system 242 and switch 244 to battery racks RK5-RK8. Power conversion systems 238, 242, for example, perform AC/DC conversion.

いくつかの実施形態では、回路遮断器208とバー210との間に、例えば1つ以上の電流変換器246、247が設けられている。電流変換器246は、例えば、電流測定による保護(I保護)を提供する。電流変換器247は、例えば、測定に使用される。同様に、バー206は、例えば、ヒューズを介して電圧変換器248に結合されており、電圧変換器248の2次側の一方は、電圧測定による保護に用いられ、他方は、他のヒューズを介して測定に用いられる。例えば、電流変換器247の2次側と電圧変換器248の2次側とは、測定用のトランスデューサ250に提供される。 In some embodiments, one or more current converters 246, 247 are provided between the circuit breaker 208 and the bar 210, for example. The current transducer 246 provides, for example, current measurement protection (I protection). Current transducer 247 is used, for example, for measurement. Similarly, bar 206 is coupled to voltage converter 248 via, for example, a fuse, one of the secondary sides of voltage converter 248 is used for voltage measurement protection and the other is used to drive the other fuse. used for measurement via For example, the secondary of current transducer 247 and the secondary of voltage transducer 248 are provided to transducer 250 for measurement.

図3は、本開示の例示的な実施形態による、図1のクライアントサイト102、104のDRボックス114の一部のブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram of a portion of DR box 114 of client site 102, 104 of FIG. 1, according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

DRボックス114は、例えば、1つ以上のマイクロプロセッサやマイクロコントローラなど、1つ以上のプロセッサを含む処理装置302を備える。DRボックス114は、さらに、バス308を介して処理装置302にリンクされたメモリ304および入出力インタフェース306を備える。例えば、メモリ304は、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリであり、DRボックス114の機能を実現するために処理装置302によって実行されるファームウェアを記憶する。DRボックス114は、例えばDRAM(ダイナミックランダムアクセスメモリ)またはSRAM(スタティックランダムアクセスメモリ)など、RAM(ランダムアクセスメモリ)のような揮発性メモリをさらに備えてもよい。 DR box 114 includes a processing unit 302 that includes one or more processors, eg, one or more microprocessors or microcontrollers. DR box 114 further comprises memory 304 and input/output interface 306 linked to processing unit 302 via bus 308 . For example, memory 304 is a non-volatile memory such as flash memory and stores firmware that is executed by processing unit 302 to implement the functionality of DR box 114 . The DR box 114 may further comprise volatile memory such as RAM (random access memory), for example DRAM (dynamic random access memory) or SRAM (static random access memory).

次に、DRボックス114の動作について、図4、図5、図6を参照しながらより詳細に説明する。 The operation of DR box 114 will now be described in more detail with reference to FIGS.

図4は、本開示の例示的な実施形態による電力管理の方法の動作を示すフローチャートである。図4の方法は、例えば、DRボックス114によって少なくとも部分的に実行される。本方法は、例えば、クライアントサイトにおいて、リアルタイムで入力データに対して実行される。用語「リアルタイム」は、システムの出力応答が、システムのデータ処理遅延によってのみ遅延されるシステムを指す。例えば、本方法はt秒毎に実行され、tは例えば10ms~1分であり、例えば約1秒である。 FIG. 4 is a flow chart illustrating operation of a method of power management according to an exemplary embodiment of the present disclosure. The method of FIG. 4 is performed at least in part by DR box 114, for example. The method is performed on the input data in real-time, for example at the client site. The term "real-time" refers to a system in which the system's output response is delayed only by the system's data processing delays. For example, the method is executed every t seconds, where t is eg 10 ms to 1 minute, eg about 1 second.

動作401において、電力網から上述のバッテリバンク110などのバッテリに供給される電力量を示すバッテリ電力設定値Pspが生成される。この設定値は、例えば、kWで表す。バッテリバンク110が電力網から充電される場合、バッテリ電力設定値Pspは例えば正であり、一方、バッテリが電力網に放電される場合、バッテリ電力設定値Pspは例えば負である。以下により詳細に説明するように、バッテリ電力設定値Pspは、例えば、バッテリバンク110の充電状態に基づいて生成される。いくつかの実施形態では、バッテリ電力設定値Pspは、例えば、電力網上のAC電圧の周波数偏差を検出することによって決定された電力網の電力不均衡のレベルに基づいても生成される。バッテリ電力設定値Pspは、追加的または代替的に、バッテリを電力網から充電する動作および/またはバッテリを電力網に放電する動作のプログラムされた動作に基づいてもよい。例えば、そのようなプログラムされた動作は、例えば従量料金の削減または電力網へのバランシングサービスを通じて、サイトの節約および/または収益を生み出すために、DERMS130などの中央電力管理システム106によって設定される。 In operation 401, a battery power setpoint Psp is generated that indicates the amount of power supplied from the power grid to a battery, such as the battery bank 110 described above. This set value is expressed in kW, for example. If the battery bank 110 is charged from the grid, the battery power setpoint Psp is for example positive, whereas if the battery is discharged to the grid the battery power setpoint Psp is for example negative. The battery power setpoint Psp is generated, for example, based on the state of charge of the battery bank 110, as described in more detail below. In some embodiments, the battery power setpoint Psp is also generated based on the level of power imbalance of the power grid determined, for example, by detecting the frequency deviation of the AC voltage on the power grid. The battery power setpoint Psp may additionally or alternatively be based on a programmed operation of charging the battery from the power grid and/or discharging the battery to the power grid. For example, such programmed behavior is set by a central power management system 106, such as DERMS 130, to generate site savings and/or revenue, for example, through reduced usage charges or balancing services to the power grid.

動作402において、これからより詳細に説明するように、kWで表すバッテリ電力設定値の限界値Plim_spが決定される。 In operation 402, the battery power set point limit Plim_sp in kW is determined, as will be described in more detail below.

以下、Pbatはバッテリ有効電力を表し、Pindはサイトの産業負荷の有効電力を表し、Psiteはサイトが消費する有効電力を表し、Psite=Pbat+Pind、S_limは、管理上の皮相電力の限界値で、kVAで表し、Qsiteはサイトが消費する無効電力であり、Ssiteは、サイトが消費する皮相電力であり、kVAで表す。 In the following, Pbat represents the battery active power, Pind represents the active power of the industrial load of the site, Psite represents the active power consumed by the site, Psite = Pbat + Pind, S_lim is the administrative apparent power limit, Expressed in kVA, Qsite is the reactive power consumed by the site and Ssite is the apparent power consumed by the site, expressed in kVA.

値S_limは、例えば、クライアントサイトの電力契約に基づく限界値であり、例えば、図2の回路遮断器208のような1つ以上の回路遮断器によって課され、サイトが許容限界値以上の電力を引き出そうとした場合にトリガされてもよい。 The value S_lim is, for example, a limit based on the client site's power contract, imposed by one or more circuit breakers, such as circuit breaker 208 in FIG. May be triggered when an attempt is made to withdraw.

サイトが消費する皮相電力Ssiteは、限界値S_lim以下であることが望ましい。皮相電力Ssiteは、有効電力Psiteおよび無効電力Qsiteの関数である。したがって、いくつかの実施形態では、限界値Plim_spは、以下の計算に基づいて決定される。 The apparent power Ssite consumed by the site is preferably less than or equal to the limit value S_lim. The apparent power Ssite is a function of the active power Psite and the reactive power Qsite. Therefore, in some embodiments, the limit value Plim_sp is determined based on the following calculations.

Figure 2023523471000003
Figure 2023523471000003

上記で定義されたバッテリ電力設定値の限界値Plim_spは、例えば、バッテリの充電中、言い換えれば、電力が電力網からバッテリバンク110に伝送されている間に適用される限界値に対応する。バッテリ放電電力設定値の限界値は、バッテリの放電中、言い換えれば、電力がバッテリバンク110から電力網に伝送されている間に、同じ式に基づいて同様の方法で生成することもできる。放電の場合、設定値の限界値Plim_spは、例えば負の限界値である。 The battery power setpoint limit value Plim_sp defined above corresponds, for example, to a limit value that is applied during charging of the battery, in other words while power is being transferred from the power grid to the battery bank 110 . A limit value for the battery discharge power setpoint can also be generated in a similar manner based on the same formula during battery discharge, in other words while power is being transferred from the battery bank 110 to the power grid. In the case of discharging, the setpoint limit value Plim_sp is, for example, a negative limit value.

また、サイト内に電力発生装置がある場合は、発電量分だけバッテリ電力の限界値Plim_spを増加させることも可能である。 Also, if there is a power generation device in the site, it is possible to increase the limit value Plim_sp of the battery power by the power generation amount.

動作403において、限界値Plim_spが設定値Pspと比較され、特に、PspがPlim_spよりも大きいか否かが判断される。バッテリ電力の設定値Pspが限界値Plim_spよりも大きい場合には、動作404において、電力設定値PspがPlim_sp以下に減少されてバッテリバンク110に適用されるが、バッテリ電力の設定値Pspが限界値Plim_spを超えていない場合には、動作405において、バッテリ電力設定値Pspが、例えば、修正されずに適用される。例えば、バッテリ電力設定値Pspをバッテリバンク110に適用することは、DRボックス114によって制御信号を生成し、例えばバッテリ管理システム112を介して、バッテリバンク110に出力することを含む。これは例えば、電力網とバッテリバンク110との間で適切な方向に電力を伝送するために、AC/DC変換器、DC/AC変換器、および/または双方向機能を有する複合AC/DC/AC変換器などの1つ以上の電圧変換器が起動されることになる。例えば、これらの変換器は、図2の変換器238および242に対応する。 In operation 403 the limit value Plim_sp is compared with the set value Psp, in particular it is determined whether Psp is greater than Plim_sp. If the battery power setpoint Psp is greater than the limit Plim_sp, then in operation 404 the power setpoint Psp is reduced to less than or equal to Plim_sp and applied to the battery bank 110, but the battery power setpoint Psp is less than the limit. If Plim_sp has not been exceeded, in operation 405 the battery power set point Psp is applied, eg, unmodified. For example, applying the battery power set point Psp to the battery bank 110 includes generating a control signal by the DR box 114 and outputting it to the battery bank 110 via, for example, the battery management system 112 . This can be, for example, an AC/DC converter, a DC/AC converter, and/or a combined AC/DC/AC converter with bi-directional capability to transfer power in the appropriate direction between the power grid and the battery bank 110 . One or more voltage converters, such as converters, will be activated. For example, these transducers correspond to transducers 238 and 242 in FIG.

クライアントサイトでの消費に基づいてバッテリ電力の限界値Plim_spを計算し、バッテリ電力設定値を計算された限界値に制限する利点は、バッテリがネットワークから充電されている間、または産業負荷に電力供給するために放電されている間に、サイトの皮相電力限界値S_limを超えないようにすることである。さらに、DRボックス114を使用してクライアントサイトでこの限界値をローカルに計算して適用することにより、クライアントサイトの電力消費の変動レベルに対する反応が速くなり、DRボックス114と中央管理システムとの間のあらゆる通信遅延のリスクを回避することが可能である。 The advantage of calculating a battery power limit value Plim_sp based on consumption at the client site and limiting the battery power set point to the calculated limit value is that while the battery is being charged from the network or powering an industrial load to avoid exceeding the site's apparent power limit S_lim while being discharged to do so. Furthermore, by calculating and applying this limit locally at the client site using the DR box 114, the response to fluctuating levels of power consumption at the client site is faster and there is less overhead between the DR box 114 and the central management system. It is possible to avoid the risk of any communication delay in

図5は、図4の方法を実施するように構成されたソフトウェアモジュールを表すブロック図である。図5の要素は、例えば、上述したDRボックス114によって実現される。 FIG. 5 is a block diagram representing software modules configured to implement the method of FIG. The elements of FIG. 5 are implemented, for example, by the DR box 114 described above.

データ取得モジュール502は、例えば上述した1つ以上のメータ116からのメータデータ、例えばバッテリバンク110の充電状態を示すバッテリデータ、および中央電力管理システム106からのコマンドなどのオフサイトコマンドを含む入力データを受信する。メータデータは、例えば、1秒などの所定の期間にわたってクライアントサイト102によって消費された、例えば電流の形態のエネルギーと、所定の期間にわたってバッテリバンク110に供給されたかまたはバッテリバンク110から引き出された、同じく例えば電流の形態のエネルギーとに関する情報を含む。メータデータはまた、例えば、電力網から受け取ったAC電圧の周波数の測定値を含む。オフサイトコマンドは、例えば、バッテリ充電動作、またはバッテリ放電動作を優先すべき期間を指示し、外部(例えば、DERMS130)から受信した電力設定値を含んでもよい。 The data acquisition module 502 receives input data including meter data from one or more of the meters 116 described above, e.g., battery data indicating the state of charge of the battery bank 110, and offsite commands, such as commands from the central power management system 106. to receive The meter data is energy, e.g., in the form of current, consumed by the client site 102 over a predetermined period of time, e.g., one second, and supplied to or drawn from the battery bank 110 over a predetermined period of time. It also contains information about energy, for example in the form of electric current. Meter data also includes, for example, measurements of the frequency of the AC voltage received from the power grid. The offsite command may, for example, indicate when battery charging or battery discharging operations should be prioritized, and may include power settings received from an external source (eg, DERMS 130).

データ取得モジュール502は、例えば、メータデータ、外部コマンド、および他の受信データに基づいて、装置の他のアルゴリズムによって使用するための様々なデータ値を生成するように構成される。例えば、データ取得モジュール502は、電流測定値、エネルギー測定値、および有効電力、皮相電力、または無効電力の値を取得する機能を担う。 Data acquisition module 502 is configured to generate various data values for use by other algorithms of the device, eg, based on meter data, external commands, and other received data. For example, the data acquisition module 502 is responsible for acquiring current measurements, energy measurements, and real, apparent, or reactive power values.

アルゴリズム管理モジュール504は、例えば、データ取得モジュール502によって提供されたデータ値を、バッテリ電力設定値Pspを計算する機能を担う様々なアルゴリズム506に分配する。アルゴリズム管理モジュール504はまた、例えば、バッテリ電力管理を有効化または無効化すべき期間を決定する機能を担う。例えば、一日または一週間のある期間において、例えば電力価格、またはクライアントサイトの電力消費量が低い場合、バッテリ電力管理を無効化することができる。アルゴリズム管理モジュール504はまた、例えば、任意の入力データが利用できないか否か、中央管理システムとのデータ接続があるか否かなど、システムの状態を確認するように構成されている。これらはバッテリ電力管理アルゴリズムの一部または全部の無効化をトリガする可能性もあるからである。 Algorithm management module 504 distributes, for example, data values provided by data acquisition module 502 to various algorithms 506 responsible for calculating battery power set point Psp. Algorithm management module 504 is also responsible for, for example, determining when battery power management should be enabled or disabled. For example, during certain periods of the day or week, battery power management can be disabled, eg, when power prices or client site power consumption are low. Algorithm management module 504 is also configured to check the status of the system, eg, whether any input data is unavailable, whether there is a data connection with a central management system, and the like. These may trigger disabling of some or all of the battery power management algorithms.

図5の例では、バッテリ電力設定値Pspの計算を担うアルゴリズム506は、バッテリ充電アルゴリズム508、バッテリ放電アルゴリズム510、周波数調節アルゴリズム512、フロー維持アルゴリズム514、充電レベル管理アルゴリズム516および設定値集計アルゴリズム518を含む。 In the example of FIG. 5, the algorithms 506 responsible for calculating the battery power setpoint Psp include a battery charge algorithm 508, a battery discharge algorithm 510, a frequency adjustment algorithm 512, a flow maintenance algorithm 514, a charge level management algorithm 516 and a setpoint aggregation algorithm 518. including.

バッテリ充電アルゴリズム508は、例えば、バッテリバンクが充電されるkW単位の電力レベルを示す電力設定値を生成する。例えば、アルゴリズムは、充電期間の開始日時および終了日時、並びに、バッテリバンクの現在の充電状態、および、バッテリバンクが貯蔵できる最大エネルギー量を受け取る。アルゴリズムは、例えば、充電期間中にバッテリバンクに貯蔵されるエネルギー量を計算し、この情報に基づいて、充電中に適用される電力レベルを計算する。 The battery charging algorithm 508 generates a power setpoint that indicates, for example, the power level in kW at which the battery bank is charged. For example, the algorithm receives the start and end dates and times of the charging period, as well as the current state of charge of the battery bank and the maximum amount of energy the battery bank can store. The algorithm calculates, for example, the amount of energy stored in the battery bank during the charging period and based on this information the power level to be applied during charging.

バッテリ放電アルゴリズム510は、生成される電力設定値がバッテリバンクから放電され電力網に供給されるレベルを示すことを除いて、バッテリ充電アルゴリズム508と同様の方法で動作する。 Battery discharge algorithm 510 operates in a similar manner as battery charge algorithm 508, except that the power set point generated indicates the level at which the battery bank is discharged and supplied to the power grid.

周波数調節アルゴリズム512は、例えば、電力網のAC電圧の周波数を調節するための電力設定値を決定する。例えば、周波数調節アルゴリズム512は、測定されたHz単位の周波数を受け取るとともに、例えばバッテリ充電が高いか低いかを示すバッテリ状態を受け取る。バッテリ状態が高くも低くもない場合、電力設定値は、例えばK*(Freq-50Hz)で生成され、ここでKはkW/Hz単位の調節ゲインである。いくつかの実施形態では、ゲインKは、200kW/Hz~50MW/Hzの範囲にある値に設定され、例えば約1MW/Hzに設定される。 A frequency adjustment algorithm 512, for example, determines a power set point for adjusting the frequency of AC voltage on the power grid. For example, the frequency adjustment algorithm 512 receives the measured frequency in Hz and the battery status indicating, for example, whether the battery charge is high or low. If the battery condition is neither high nor low, the power setpoint is generated at, for example, K*(Freq-50Hz), where K is the adjustment gain in kW/Hz. In some embodiments, gain K is set to a value in the range of 200 kW/Hz to 50 MW/Hz, such as about 1 MW/Hz.

フロー維持アルゴリズム514は、例えば、バッテリバンク110の様々なバッテリラックの間の充電状態のバランスを維持するために使用される。実際、各バッテリラックは、対応する充電状態を有し、安全な動作を確保するためには、例えば、これらの充電状態が互いに比較的近いことが好ましい。 A maintain flow algorithm 514 is used, for example, to maintain a balance of state of charge between the various battery racks of the battery bank 110 . In practice, each battery rack has a corresponding state of charge, and to ensure safe operation, for example, it is preferred that these states of charge are relatively close to each other.

充電レベル管理アルゴリズム516は、例えば、周波数調整中のある時点で、バッテリバンク110を目標レベル、例えば満充電の50%まで充電するために使用される。例えば、充電レベル管理アルゴリズム516は、電力網のAC周波数が、例えば49.985~50.015Hzに等しいデッドバンドにある場合に、電力設定値を生成する。例えばアルゴリズムは、充電状態が目標レベルよりも低ければバッテリバンク110を充電し、充電状態が目標レベルよりも高ければバッテリバンク110を放電するために、電力設定値を生成する。いくつかの実施形態では、目標レベルは、48~52%の充電状態などの目標範囲であり得、電力設定値は、現在の充電状態と目標充電状態との間の距離の関数として変化し得る。 Charge level management algorithm 516 is used, for example, to charge battery bank 110 to a target level, eg, 50% of full charge, at some point during frequency adjustment. For example, charge level management algorithm 516 generates a power setpoint when the AC frequency of the power grid is in a deadband equal to, for example, 49.985-50.015 Hz. For example, the algorithm generates power setpoints to charge the battery bank 110 if the state of charge is below the target level and to discharge the battery bank 110 if the state of charge is above the target level. In some embodiments, the target level may be a target range, such as 48-52% state of charge, and the power setting may vary as a function of the distance between the current state of charge and the target state of charge. .

設定値集計アルゴリズム518は、例えば、アルゴリズム508から516の各々によって生成された電力設定値の各々の合計に基づいて、全体の電力設定値Pspを生成する。また、設定値集計アルゴリズム518はまた、例えば、バッテリバンク110の能力に基づいて電力設定値を制限するために、図4に関連して説明した方法を適用する。 A setpoint aggregation algorithm 518 generates an overall power setpoint Psp based, for example, on the sum of each of the power setpoints generated by each of algorithms 508-516. Also, the setpoint aggregation algorithm 518 also applies the method described in connection with FIG. 4 to limit the power setpoint based on, for example, the battery bank 110 capability.

安全設定値伝送アルゴリズム520は、例えば、バッテリバンク110の状態、および例えばDRボックス114自体の状態が許容できる場合にのみ、電力設定値をバッテリバンク110に適用する機能を担い、これは、例えば、バッテリバンク110およびDRボックス114がいずれも警告信号をアサートしていないことを意味する。 The safety setpoint transmission algorithm 520 is responsible for, for example, applying the power setpoint to the battery bank 110 only when the conditions of the battery bank 110 and, for example, the DR box 114 itself are permissible, which may include, for example: It means that neither battery bank 110 nor DR box 114 has asserted a warning signal.

図6は、他の例示的な実施形態による電力管理の方法の動作を示すフローチャートである。特に、図6の方法は、例えば、上述したDRボックス114によって実施される。 FIG. 6 is a flowchart illustrating operation of a method of power management according to another exemplary embodiment. In particular, the method of FIG. 6 is implemented, for example, by DR box 114 described above.

動作601では、データ取得と前処理とが行われ、例えば図5のデータ取得モジュール502の動作に対応する。 In operation 601, data acquisition and pre-processing are performed and correspond, for example, to the operations of data acquisition module 502 of FIG.

動作602において、バッテリ管理システムを起動する前に、アラームの有無、スイッチ機構の開閉などの機構状態、および禁止チェックが実行される。これらのチェックは、例えば、図5のアルゴリズム管理モジュール504によって実行される。 At operation 602, the presence or absence of alarms, mechanism status such as open or closed switch mechanisms, and inhibit checks are performed prior to activating the battery management system. These checks are performed, for example, by algorithm management module 504 of FIG.

動作602のチェックのいずれかが不可の場合(NOK)、動作603において、バッテリバンク110は使用不能とみなされ、例えば方法は待機期間後に動作601で再スタートする。しかし、すべてのチェックが可の場合(OK)、次の動作は604である。 If any of the checks in action 602 fail (NOK), then in action 603 the battery bank 110 is considered unusable and, for example, the method restarts in action 601 after a waiting period. However, if all checks are OK (OK), the next action is 604 .

動作604において、バッテリバンク110の充電状態(SOC)が許容範囲内にあるか否かが判断される。SOCが許容範囲内にない場合、動作605において、バッテリバンク110は、例えば、許容範囲内に入るまで充電または放電される。許容範囲は、例えば、緊急電源のような他の機能の必要性、および、例えば、バッテリセルの損傷を避けるための技術的安全性制約に依存する場合がある。しかしながら、SOCが許容範囲内にある場合、動作606において、例えば、上述のバッテリ充電アルゴリズム508、バッテリ放電アルゴリズム510、および周波数調節アルゴリズム512のような1つ以上のマネタイゼーションアルゴリズムが適用される。例えば、これらのアルゴリズムは、時間およびスケジュールに基づいてアプリケーションを起動すること、SCADA入力およびローカルアルゴリズムに基づいて設定値を計算すること、および/または、結果およびアプリケーション間および/または制約条件間で生じた競合をマージすることを含む。例えばSCADA入力は、例えばDERMS130によって生成された、中央電力管理システム106から受信した、バッテリの充電または放電動作を優先すべき期間を指示するコマンド、および/または充電もしくは放電中に適用されることが望まれる電力設定値を含む。 In operation 604, it is determined whether the state of charge (SOC) of battery bank 110 is within an acceptable range. If the SOC is not within tolerance, then at operation 605 battery bank 110 is charged or discharged until it is within tolerance, for example. The tolerance may depend on the need for other functions, eg emergency power supply, and technical safety constraints, eg to avoid damaging the battery cells. However, if the SOC is within the acceptable range, then at operation 606 one or more monetization algorithms are applied, such as, for example, battery charge algorithm 508, battery discharge algorithm 510, and frequency adjustment algorithm 512 described above. For example, these algorithms may launch applications based on time and schedule, calculate settings based on SCADA inputs and local algorithms, and/or generate results and between applications and/or constraints. including merging conflicts. SCADA inputs, for example, may be commands received from central power management system 106, generated, for example, by DERMS 130, indicating periods during which battery charging or discharging operations should be prioritized, and/or applied during charging or discharging. Contains the desired power setting.

動作605および606の後、充電制限動作607または放電制限動作608が実行され、例えば、生成されたバッテリ電力設定値によって示される充電/放電が、例えば、電力網接続における電流に基づいて制限される。これは、例えば、上述した図4の方法によって適用される限界値に対応し、サイトの最大インポート限界値(MIC)および/または最大エクスポート限界値(MEC)に依存する場合があり、これらの限界値は、サイトの皮相電力限界値S_limに関連する。 After operations 605 and 606, a charge limiting operation 607 or a discharge limiting operation 608 is performed, eg, charging/discharging indicated by the generated battery power set point is limited, eg, based on the current in the grid connection. This corresponds, for example, to the limits applied by the method of FIG. The value is related to the site's apparent power limit S_lim.

次に、動作609において、方法は例えば、バッテリバンクの設定値レジスタのコマンドエントリによって、バッテリバンク110に電力設定値を適用することを含む。次に、方法は、例えば、次の入力データのセットが利用可能となるとき、動作601に戻る。 Next, at operation 609, the method includes applying the power setting to the battery bank 110, for example, by command entry in the battery bank's setting register. The method then returns to operation 601, eg, when the next set of input data is available.

様々な実施形態および変形例について説明してきた。当業者は、これらの実施形態の特定の特徴を組み合わせることができ、他の変形が当業者にとって明らかであることを理解するであろう。例えば、本明細書に記載された方法は、任意の数のバッテリバンクと、1つ以上の負荷と、場合によっては1つ以上の電力発生装置を有するクライアントサイトに適用され得ることは、当業者にとって明らかであろう。さらに、本方法は、クライアントサイトの異なる場所にある複数の電力管理装置またはDRボックスによって実施され、例えばSCADAまたは他の集中型ハードウェアを介して、互いに通信して実施され得る。 Various embodiments and variations have been described. Those skilled in the art will appreciate that certain features of these embodiments can be combined and other variations will be apparent to those skilled in the art. For example, those skilled in the art will appreciate that the methods described herein can be applied to client sites having any number of battery banks, one or more loads, and possibly one or more power generation devices. would be clear to Further, the method may be implemented by multiple power management units or DR boxes at different locations at the client site, communicating with each other, eg, via SCADA or other centralized hardware.

最後に、本明細書に記載された実施形態および変形例の実用化は、本明細書で提供された機能的な説明に基づいて、当業者の能力の範囲内である。 Finally, practical implementation of the embodiments and variations described herein is within the capabilities of those skilled in the art based on the functional description provided herein.

本特許出願は、2020年4月30日に出願された仏国特許出願第20/04325号明細書の優先権を主張し、その内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。 This patent application claims priority from French Patent Application No. 20/04325 filed on April 30, 2020, the entire content of which is incorporated herein by reference.

Claims (14)

電力管理装置(DRボックス)であって、
電力網のクライアントサイト(102)において電気エネルギーを貯蔵するように構成された1つ以上のバッテリ(110)の少なくとも充電状態に基づいて、前記電力網から前記1つ以上のバッテリ(110)に伝送される電力量および/または前記1つ以上のバッテリから前記電力網に伝送される電力量を示すバッテリ電力設定値(Psp)を生成し、
前記クライアントサイト(102)の少なくとも電力消費レベル(Qsite、Pind)に基づいて、バッテリ電力設定値の限界値(Plim_sp)を生成し、
前記バッテリ電力設定値(Psp)を前記バッテリ電力設定値の限界値(Plim_sp)と比較し、
前記バッテリ電力設定値(Psp)が前記バッテリ電力設定値の限界値(Plim_sp)を超えた場合、前記バッテリ電力設定値(Psp)を前記バッテリ電力設定値の限界値(Plim_sp)以下の値に減少させ、
前記バッテリ電力設定値(Psp)を前記1つ以上のバッテリ(110)に適用する
ように構成されている、電力管理装置。
A power management device (DR box),
transmitted from the power grid to the one or more batteries (110) based at least on the state of charge of the one or more batteries (110) configured to store electrical energy at a client site (102) of the power grid. generating a battery power set point (Psp) indicative of the amount of power and/or the amount of power transferred from the one or more batteries to the power grid;
generating a battery power set point limit (Plim_sp) based at least on a power consumption level (Qsite, Pind) of the client site (102);
comparing the battery power setpoint (Psp) to the battery power setpoint limit (Plim_sp);
When the battery power set value (Psp) exceeds the battery power set value limit (Plim_sp), the battery power set value (Psp) is decreased to a value below the battery power set value limit (Plim_sp). let
A power management device configured to apply the battery power set point (Psp) to the one or more batteries (110).
前記クライアントサイトによって消費される無効電力Qsite、前記クライアントサイトの1つ以上の負荷(118、218、228)の有効電力Pind、および前記クライアントサイトの全体皮相電力の限界値S_limに基づいて、前記バッテリ電力設定値の限界値Plim_spを生成するよう構成されている、請求項1に記載の電力管理装置。 Based on the reactive power Qsite consumed by the client site, the active power Pind of one or more loads (118, 218, 228) of the client site, and the total apparent power limit S_lim of the client site, the battery 2. The power management device of claim 1, configured to generate a power setpoint limit value Plim_sp. 下記の式に基づいて前記バッテリ電力設定値の限界値(Plim_sp)を生成するように構成されている、請求項2に記載の電力管理装置。
Figure 2023523471000004
3. The power management device of claim 2, configured to generate the battery power set point limit (Plim_sp) based on the following equation:
Figure 2023523471000004
前記クライアントサイトは少なくとも1つの電力発生装置(122)を備え、前記電力管理装置は、前記電力発生装置(122)によって発生した電力の関数としても前記バッテリ電力設定値の限界値(Plim_sp)を生成するように構成されている、請求項1から3のいずれか1つに記載の電力管理装置。 The client site comprises at least one power generation device (122), and the power management device generates a limit value (Plim_sp) for the battery power set point also as a function of the power generated by the power generation device (122). 4. A power management apparatus as claimed in any one of claims 1 to 3, configured to: 前記電力網の需要レベルに基づいて前記バッテリ電力設定値(Psp)を生成するようにさらに構成されている、請求項1から4のいずれか1つに記載の電力管理装置。 5. A power management device according to any one of the preceding claims, further configured to generate said battery power set point (Psp) based on a demand level of said power grid. 前記電力網から前記クライアントサイト(102)に供給された交流電圧の周波数偏差を検出することにより、前記電力網の電力不均衡のレベルを検出するように構成されている、請求項5に記載の電力管理装置。 6. Power management according to claim 5, configured to detect a level of power imbalance in the power grid by detecting a frequency deviation in alternating voltage supplied from the power grid to the client site (102). Device. 前記クライアントサイトの少なくとも1つの電力メータ(116)を読み取ることによって、前記クライアントサイト(102)の電力消費レベル(Qsite)を検出するように構成されている、請求項1から6のいずれか1つに記載の電力管理装置。 7. Any one of claims 1 to 6, configured to detect the power consumption level (Qsite) of the client site (102) by reading at least one power meter (116) of the client site. The power management device according to . プログラムされたバッテリ充電または放電動作に基づいて、前記バッテリ電力設定値(Psp)を生成するようにさらに構成されている、請求項1から7のいずれか1つに記載の電力管理装置。 8. A power management apparatus according to any one of the preceding claims, further configured to generate said battery power set point (Psp) based on programmed battery charging or discharging operations. プログラムされたバッテリ充電または放電動作に関するプログラミングデータを受信するために、中央システム(106)と通信するようにさらに構成されている、請求項8に記載の電力管理装置。 9. The power management apparatus of claim 8, further configured to communicate with a central system (106) to receive programming data regarding programmed battery charging or discharging operations. 前記バッテリ電力設定値(Psp)は、前記電力網から前記1つ以上のバッテリ(110)に伝送される電力量を示し、前記バッテリ電力設定値の限界値は、バッテリ充電電力設定値の限界値であり、前記電力管理装置は、さらに、
前記1つ以上のバッテリ(110)の少なくとも充電状態に基づいて、前記1つ以上のバッテリから前記電力網に伝送される電力量を示す他のバッテリ電力設定値(Psp)を生成し、
前記クライアントサイト(102)の少なくとも電力消費レベル(Qsite、Pind)に基づいて、バッテリ放電電力設定値の限界値を生成し、
前記他のバッテリ電力設定値(Psp)を前記バッテリ放電電力設定値の限界値と比較し、
前記他のバッテリ電力設定値(Psp)が前記バッテリ放電電力設定値の限界値を超えた場合、前記他のバッテリ電力設定値(Psp)を前記バッテリ放電電力設定値の限界値(Plim_sp)以下の値に減少させ、
前記他のバッテリ電力設定値(Psp)を前記1つ以上のバッテリ(110)に適用する
ように構成されている、請求項1~9のいずれか1つに記載の電力管理装置。
The battery power setpoint (Psp) indicates the amount of power transferred from the power grid to the one or more batteries (110), and the battery power setpoint limit is a battery charging power setpoint limit. and the power management device further comprises:
generating another battery power setpoint (Psp) indicative of the amount of power transferred from the one or more batteries (110) to the power grid based at least on the state of charge of the one or more batteries (110);
generating a battery discharge power set point limit based at least on a power consumption level (Qsite, Pind) of the client site (102);
comparing the other battery power setpoint (Psp) to the battery discharge power setpoint limit;
When the other battery power set value (Psp) exceeds the limit value of the battery discharge power set value, the other battery power set value (Psp) is set to be less than or equal to the limit value (Plim_sp) of the battery discharge power set value. value,
A power management device according to any one of the preceding claims, arranged to apply said other battery power set point (Psp) to said one or more batteries (110).
中央システム(106)と、
複数のクライアントサイト(102、104)と
を備え、
各クライアントサイトは、請求項1から10のいずれか1つに記載の電力管理装置(114)を備え、中央システム(106)は、各電力管理装置(114)と通信するように構成されている、電力管理システム。
a central system (106);
a plurality of client sites (102, 104);
Each client site comprises a power management device (114) according to any one of claims 1 to 10, and the central system (106) is arranged to communicate with each power management device (114). , power management system.
中央システム(106)は、
制御およびデータ取得システム(128)と、
前記制御およびデータ取得システムと通信する分散資源管理システム(130)と
を備える、請求項11に記載の電力管理システム。
The central system (106)
a control and data acquisition system (128);
12. The power management system of claim 11, comprising: a distributed resource management system (130) in communication with the control and data acquisition system.
電力管理装置(114)によって、電力網のクライアントサイト(102)において電気エネルギーを貯蔵するように構成された1つ以上のバッテリ(110)の少なくとも充電状態に基づいて、前記電力網から前記1つ以上のバッテリ(110)に伝送される電力量および/または前記1つ以上のバッテリから前記電力網に伝送される電力量を示すバッテリ電力設定値(Psp)を生成することと、
前記電力管理装置によって、前記クライアントサイト(102)の少なくとも電力消費レベル(Qsite;Pind)に基づいて、バッテリ電力設定値の限界値(Plim_sp)を生成することと、
前記電力管理装置によって、前記バッテリ電力設定値(Psp)を前記バッテリ電力設定値の限界値(Plim_sp)と比較することと、
前記バッテリ電力設定値(Psp)が前記バッテリ電力設定値の限界値(Plim_sp)を超えた場合、前記電力管理装置によって、前記バッテリ電力設定値(Psp)を前記バッテリ電力設定値の限界値(Plim_sp)以下の値に減少させることと、
前記電力管理装置によって、前記バッテリ電力設定値(Psp)を前記1つ以上のバッテリ(110)に適用することと
を含む電力管理方法。
The one or more batteries (110) configured to store electrical energy at a client site (102) of the power grid by a power management device (114) are removed from the power grid based at least on the state of charge of the one or more batteries (110). generating a battery power setpoint (Psp) indicative of the amount of power transferred to a battery (110) and/or the amount of power transferred from the one or more batteries to the power grid;
generating, by the power management device, a battery power set point limit (Plim_sp) based at least on a power consumption level (Qsite; Pind) of the client site (102);
comparing, by the power management device, the battery power set point (Psp) to a limit value of the battery power set point (Plim_sp);
When the battery power set value (Psp) exceeds the battery power set value limit value (Plim_sp), the power management device reduces the battery power set value (Psp) to the battery power set value limit value (Plim_sp). ) to a value of
applying, by the power management device, the battery power set point (Psp) to the one or more batteries (110).
前記バッテリ電力設定値(Psp)は、前記電力網から前記1つ以上のバッテリ(110)に伝送される電力量を示し、前記バッテリ電力設定値の限界値は、バッテリ充電電力設定値の限界値であり、前記方法は、さらに、
1つ以上のバッテリ(110)の少なくとも充電状態に基づいて、前記1つ以上のバッテリから前記電力網に伝送される電力量を示す他のバッテリ電力設定値(Psp)を生成することと、
前記クライアントサイト(102)の少なくとも電力消費レベル(Qsite、Pind)に基づいて、バッテリ放電電力設定値の限界値を生成することと、
前記他のバッテリ電力設定値(Psp)を前記バッテリ放電電力設定値の限界値と比較することと、
前記他のバッテリ電力設定値(Psp)が前記バッテリ放電電力設定値の限界値を超えた場合、前記他のバッテリ電力設定値(Psp)を前記バッテリ放電電力設定値の限界値(Plim_sp)以下の値に減少させることと、
前記他のバッテリ電力設定値(Psp)を前記1つ以上のバッテリ(110)に適用することと
を含む請求項13に記載の電力管理方法。
The battery power setpoint (Psp) indicates the amount of power transferred from the power grid to the one or more batteries (110), and the battery power setpoint limit is a battery charging power setpoint limit. Yes, the method further comprising:
generating another battery power setpoint (Psp) indicative of the amount of power transferred from the one or more batteries (110) to the power grid based at least on the state of charge of the one or more batteries (110);
generating a battery discharge power set point limit based at least on a power consumption level (Qsite, Pind) of the client site (102);
comparing the other battery power setpoint (Psp) to the battery discharge power setpoint limit;
When the other battery power set value (Psp) exceeds the limit value of the battery discharge power set value, the other battery power set value (Psp) is set to be less than or equal to the limit value (Plim_sp) of the battery discharge power set value. decreasing to a value;
14. The power management method of claim 13, comprising: applying said other battery power set point (Psp) to said one or more batteries (110).
JP2022566212A 2020-04-30 2021-04-27 Energy management system and method Pending JP2023523471A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2004325A FR3109847B1 (en) 2020-04-30 2020-04-30 Energy management system and method
FR2004325 2020-04-30
PCT/EP2021/061002 WO2021219649A1 (en) 2020-04-30 2021-04-27 Energy management system and method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023523471A true JP2023523471A (en) 2023-06-05

Family

ID=72178677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022566212A Pending JP2023523471A (en) 2020-04-30 2021-04-27 Energy management system and method

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2023523471A (en)
FR (1) FR3109847B1 (en)
WO (1) WO2021219649A1 (en)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1189408A (en) 1968-03-20 1970-04-29 Smidth & Co As F L Suspension preheaters for rotary kilns
EP2449652A4 (en) * 2009-06-29 2014-08-13 Stem Inc High speed feedback for power load reduction using a variable generator
WO2014123188A1 (en) * 2013-02-08 2014-08-14 日本電気株式会社 Battery control device, battery control assistance device, battery control system, battery control method, battery control assistance method, and recording medium
US9960637B2 (en) * 2015-07-04 2018-05-01 Sunverge Energy, Inc. Renewable energy integrated storage and generation systems, apparatus, and methods with cloud distributed energy management services
US10186889B2 (en) * 2015-10-08 2019-01-22 Taurus Des, Llc Electrical energy storage system with variable state-of-charge frequency response optimization
WO2019094750A1 (en) * 2017-11-09 2019-05-16 Wisys Technology Foundation, Inc. Micro-grid energy management system
CN109004689A (en) * 2018-08-21 2018-12-14 江苏方天电力技术有限公司 A method of the power distribution network active reactive joint optimal operation of meter and the idle adjustment capability of energy storage

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021219649A1 (en) 2021-11-04
FR3109847B1 (en) 2023-06-16
FR3109847A1 (en) 2021-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10770905B2 (en) Combined power generation system
US9847648B2 (en) Hybrid electric generating power plant that uses a combination of real-time generation facilities and energy storage system
JP6168564B2 (en) Method and power generation system for supplying electrical energy from a distributed energy source
JP5578232B2 (en) System stabilization system, power supply and demand adjustment device, control device for power supply and demand adjustment device, power supply and demand adjustment method, and power supply and demand adjustment method using storage battery
EP2688173A1 (en) Multi-service provision with energy storage system
US20130207591A1 (en) High speed feedback adjustment of power charge/discharge from an energy storage system
EP2490312A1 (en) Solar generation method and system
WO2017037868A1 (en) Power generation facility and power generation control device
WO2011122681A1 (en) System-stabilizing system, power supply system, method for controlling central management device, and program for central management device
JP5576826B2 (en) Wind power generator group control system and control method
JP7259923B2 (en) power management system
Liu et al. Optimal fuzzy logic control of energy storage systems for V/f support in distribution networks considering battery degradation
JP7047224B2 (en) Centralized management device
WO2019193837A1 (en) Power generating system and its control method
JP2023523471A (en) Energy management system and method
Pérez et al. Frequency regulation of a weak microgrid through a distribution management system
JP7286382B2 (en) Power management device and power management method
KR101299269B1 (en) Battery Energy Storage System
US20220014025A1 (en) Feed-in method for a wind power system, and wind power system
JP2022524581A (en) Systems and methods for managing power in distribution networks
Ye et al. Dispatch strategy for energy storage station in distribution network with high penetration photovoltaic generation
JP7414122B2 (en) Power supply system and power management device
Hernández et al. Impact of dynamic performance of batteries in microgrids
Koohi-Kamali et al. New algorithms to size and protect battery energy storage plant in smart microgrid considering intermittency in load and generation
JP7225142B2 (en) Power source management system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240313