RU2776422C1 - System for optimal distributed electricity supply - Google Patents
System for optimal distributed electricity supply Download PDFInfo
- Publication number
- RU2776422C1 RU2776422C1 RU2021117923A RU2021117923A RU2776422C1 RU 2776422 C1 RU2776422 C1 RU 2776422C1 RU 2021117923 A RU2021117923 A RU 2021117923A RU 2021117923 A RU2021117923 A RU 2021117923A RU 2776422 C1 RU2776422 C1 RU 2776422C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ctm
- electricity
- mocmo
- mode
- power
- Prior art date
Links
- 230000005611 electricity Effects 0.000 title abstract 8
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания автоматизированных систем оперативно-диспетчерского управления распределенными системами электроснабжения (РСЭС).The invention relates to electrical engineering and can be used to create automated systems for operational dispatch control of distributed power supply systems (RSES).
Известны устройства и способы оперативно-диспетчерского управления (ОДУ) РСЭС [1. RU2684482 от 09.04.2019; 2. RU2338310 от 03.08.2007; 3.RU 2665700 от 13.08.2014; 4. RU 2726735 от 15.07.2020; 5. RU 2719456 от 18.07.2019; 6. RU 2710048 от 18.07.2019; 7. RU 2698864 от 16.04.2019 8. RU 2697510 от 10.04.2018; 9. RU 2518178 от 11.02.2009]. Недостатками известных аналогов являются: отсутствие приоритета использования источников электроэнергии, учитывающих их эксплуатационные издержки техническое состояние и уровень износа; отсутствие оптимизации режима работы РСЭС или невозможность нахождения абсолютного оптимума режима работы РСЭС.Known devices and methods of operational dispatch control (ODU) RSES [1. RU2684482 dated 04/09/2019; 2. RU2338310 dated 03.08.2007; 3.RU 2665700 dated 08/13/2014; 4. RU 2726735 dated 07/15/2020; 5. RU 2719456 dated 07/18/2019; 6. RU 2710048 dated 07/18/2019; 7. RU 2698864 dated 04/16/2019 8. RU 2697510 dated 04/10/2018; 9. RU 2518178 dated February 11, 2009]. The disadvantages of the known analogues are: the lack of priority in the use of electricity sources, taking into account their operating costs, technical condition and level of wear; lack of optimization of the RSES operation mode or the impossibility of finding the absolute optimum of the RSES operation mode.
Наиболее близкими к заявляемому изобретению являются способ и устройство для обеспечения баланса потребления электроэнергии [RU 2666751 от 22.07.2014]. Устройство состоит из комплекса технических средств (КТС) мониторинга эксплуатационного состояния и режима работы приемников электроэнергии (ПЭ) и КТС оперативно-диспетчерского управления (ОДУ). При этом, КТС мониторинга эксплуатационного состояния и режима работы ПЭ содержит: средство оценки потребляемой электроэнергии в течение заданного интервала времени; средство сравнения потребленной электроэнергии ПЭ с ее минимальным и максимальным пороговыми значениями. При этом, КТС ОДУ содержит: средство вычисления количества энергии, подлежащей изменению в соответствии с разницей между оцененным и ожидаемым значениями потребляемой электроэнергии; средство определения стратегии изменения количества электроэнергии, поставляемой на отдельные ПЭ, с целью сокращения разницы между текущим значением потребляемой электроэнергии и ее ожидаемым значением; средство активации оперативного управления потреблением электроэнергии в соответствии с выбранной стратегией; средство проверки результатов оперативного управления потреблением электроэнергии; средство определения новой стратегии изменения электроэнергии, если проверка дает отрицательный результат.Closest to the claimed invention are a method and device for balancing electricity consumption [RU 2666751 dated 22.07.2014]. The device consists of a complex of technical means (CTS) for monitoring the operational state and operation mode of electric power receivers (PE) and CTS of operational dispatch control (ODC). At the same time, the CTS for monitoring the operational state and mode of operation of the PE contains: a means for estimating the electricity consumed during a given time interval; a means for comparing the consumed electricity of the PE with its minimum and maximum threshold values. At the same time, the CTS ODU contains: means for calculating the amount of energy to be changed in accordance with the difference between the estimated and expected values of the consumed electricity; means for determining a strategy for changing the amount of electricity supplied to individual PE, in order to reduce the difference between the current value of the consumed electricity and its expected value; a means of activating the operational management of electricity consumption in accordance with the selected strategy; a means of verifying the results of operational management of electricity consumption; means for determining a new power change strategy if the test fails.
Недостатком прототипа является то, что баланс мощности обеспечивается только минимизацией количества отключаемых ПЭ, что не позволяет оптимизировать режим работы РСЭС в соответствии с критерием минимизации эксплуатационных издержек источников электроэнергии (ИЭ) для заданного интервала времени.The disadvantage of the prototype is that the power balance is provided only by minimizing the number of disconnected PE, which does not allow optimizing the mode of operation of the RSES in accordance with the criterion of minimizing the operating costs of power sources (IE) for a given time interval.
Задача изобретения - обеспечение оптимального режима работы распределенной системы электроснабжения в соответствии с критериями минимизации отключаемых потребителей и эксплуатационных издержек источников электроэнергии для заданного интервала времени.The objective of the invention is to provide an optimal mode of operation of a distributed power supply system in accordance with the criteria for minimizing disconnected consumers and operating costs of power sources for a given time interval.
Технический результат достигается за счет того, что в систему оптимального распределенного электроснабжения, содержащую функционально связанные КТС мониторинга эксплуатационного состояния и режима работы ПЭ, КТС ОДУ, введены КТС мониторинга эксплуатационного состояния и режима работы ИЭ, в виде электростанций и аккумуляторных батарей, КТС мониторинга эксплуатационного состояния и режима работы электрической сети (ЭС), включающего в себя подстанции и линии электропередачи. При этом КТС ОДУ функционально и информационно взаимосвязан с КТС мониторинга эксплуатационного состояния и режима работы ПЭ, ИЭ и ЭС. КТС мониторинга эксплуатационного состояния и режима работы ИЭ осуществляет прогноз работоспособности и расчет коэффициента приоритета использования ИЭ для заданного интервала времени. КТС мониторинга эксплуатационного состояния и режима работы ЭС осуществляет прогноз работоспособности, пропускной способности и топологии электрической сети РСЭС для заданного интервала времени. КТС ОДУ обеспечивает определение изолированных сегментов РСЭС, не имеющих друг с другом электрических связей для заданного интервала времени, определение оптимального режима работы (ОРР) ИЭ каждого изолированного сегмента РСЭС для заданного интервала времени и проверку достаточности пропускной способности контролируемых сечений ЭС в рассчитанном ОРР каждого изолированного сегмента РСЭС для заданного интервала времени.The technical result is achieved due to the fact that in the system of optimal distributed power supply, containing functionally related CTS for monitoring the operational state and mode of operation of the PE, CTS ODU, the CTS for monitoring the operational state and mode of operation of the IE are introduced, in the form of power plants and batteries, the CTS for monitoring the operational state and the mode of operation of the electrical network (ES), which includes substations and power lines. At the same time, the CTS of the ODU is functionally and informationally interconnected with the CTS of monitoring the operational state and mode of operation of the PE, IE and ES. The CTS for monitoring the operational state and mode of operation of the IE performs a performance forecast and calculation of the priority coefficient for the use of the IE for a given time interval. The CTS for monitoring the operational state and mode of operation of the ES carries out a forecast of the operability, throughput and topology of the electric network of the RSES for a given time interval. KTS ODU provides the definition of isolated segments of the RSES that do not have electrical connections with each other for a given time interval, the determination of the optimal operating mode (ORR) of the IE of each isolated segment of the RSES for a given time interval and the verification of the sufficiency of the throughput of the controlled sections of the ES in the calculated ORR of each isolated segment RSES for a given time interval.
Изобретение иллюстрируется чертежом, представленным на фигуре:The invention is illustrated by the drawing shown in the figure:
- фигура - структурная схема системы оптимального распределенного электроснабжения.- a figure - a block diagram of an optimal distributed power supply system.
На фигуре использованы следующие обозначения: 1 - система оптимального распределенного электроснабжения; 2 - КТС ОДУ; 3 - КТС мониторинга эксплуатационного состояния и режима работы ПЭ; 4 - КТС мониторинга эксплуатационного состояния и режима работы ЭС; 5 - КТС мониторинга эксплуатационного состояния и режима работы ИЭ; 6 - РСЭС; 7 - ПЭ; 8 - ЭС; 9 - ИЭ, при этом информационные связи и их направления обозначены пунктирными стрелками, а электроэнергетические связи и их направления - непрерывными стрелками.The figure uses the following designations: 1 - system of optimal distributed power supply; 2 - KTS ODU; 3 - KTS for monitoring the operational state and mode of operation of the PE; 4 - KTS for monitoring the operational state and mode of operation of the power plant; 5 - KTS for monitoring the operational state and mode of operation of the IE; 6 - RSES; 7 - PE; 8 - ES; 9 - IE, while information links and their directions are indicated by dotted arrows, and electric power links and their directions - by continuous arrows.
Заявляемое устройство 1 работает следующим образом. КТС мониторинга эксплуатационного состояния и режима работы ПЭ 3, получая информацию от ПЭ 7, формирует ретроспективные данные и осуществляет прогноз потребления электроэнергии для заданного интервала времени. КТС мониторинга эксплуатационного состояния и режима работы ИЭ 5, получая информацию от ИЭ 9, формирует ретроспективные данные и осуществляет прогноз работоспособности и расчет приоритета использования ИЭ 9 для заданного интервала времени, учитывая эксплуатационные издержки ИЭ 9 и их техническое состояние. КТС мониторинга эксплуатационного состояния и режима работы ЭС 4, получая информацию от элементов ЭС 8, формирует ретроспективные данные и осуществляет прогноз работоспособности элементов ЭС 8 для заданного интервала времени. КТС ОДУ 2, на основе информации от КТС мониторинга эксплуатационного состояния и режима работы ЭС 8, определяет изолированные сегменты РСЭС 6, не имеющие друг с другом электрической связи для заданного интервала времени.The claimed
Для каждого изолированного сегмента РСЭС 6, КТС ОДУ 2 определяет количество ИЭ 9, достаточное для обеспечения планового баланса мощности с резервом для расчетного небаланса мощности для заданного интервала времени. При этом при обнаружении дефицита электроэнергии в каком-либо из изолированных сегментов РСЭС 6, КТС ОДУ 2 осуществляет расчет необходимого минимального количества отключаемых ПЭ 7, где, в первую очередь, исключаются из расчета планового баланса мощности наименее мощные ПЭ 7 в наименее приоритетной группе в соответствии с целевой функцией (1):For each isolated segment of
где Риэ макс i - максимальная мощность i-го источника электроэнергии; Куст - коэффициент устойчивости (резерв для расчетного небаланса мощности); Рпэ вкл j - мощность j-го ПЭ включенного в расчет планового баланса; Рпэ откл k - мощность k-го ПЭ исключенного из расчета планового баланса; Kпэ пр k - коэффициент приоритета электроснабжения k-го ПЭ, при этом у ПЭ с более высоким приоритетом значение этого коэффициента меньше.where P ie max i - the maximum power of the i-th source of electricity; K st - stability factor (reserve for estimated power imbalance); Р pe including j - power of the j-th PE included in the calculation of the planned balance; R pe off k - power of the k-th PE excluded from the calculation of the planned balance; K pe pr k - power supply priority coefficient of the k-th PE, while the PE with a higher priority has a lower value of this coefficient.
Далее КТС ОДУ 2 определяет ОРР ИЭ 9, минимизируя сумму удельного вклада каждого ИЭ 9 для обеспечения планового баланса мощности, умноженную на коэффициент приоритета использования ИЭ 9 в соответствии с целевой функцией (2) при плановом балансе мощности:Further, CTS ODU 2 determines the RRR of
где Kиэ пр i - коэффициент приоритета i-го источника электроэнергии, при этом у более приоритетного источника электроэнергии значение этого коэффициента меньше; Риэ пр i факт - рассчитанная мощность i-го источника электроэнергии необходимая для обеспечения планового баланса.where K ie pr i is the priority coefficient of the i-th source of electricity, while the value of this coefficient is less for a higher priority source of electricity; Р ie pr i fact - the calculated power of the i-th source of electricity necessary to ensure the planned balance.
Для проверки достаточности пропускной способности ЭС 8 в рассчитанном ОРР каждого изолированного сегмента РСЭС 6, КТС ОДУ 2 выполняет моделирование установившегося режима, при этом при выявлении перегрузки в каком-либо изолированном сегменте РСЭС 6 хотя бы одного элемента ЭС 8 перегруженные элементы ЭС 8 удаляются из расчета для данного интервала времени, а для оставшихся ИЭ 9, ПЭ 7 и элементов ЭС 8, входящих в данный изолированный сегмент РСЭС 6, операции определения наличия электрических связей, определения ОРР и моделирования установившегося режима повторяют.To check the sufficiency of the throughput capacity of
После определения ОРР для каждого изолированного сегмента РСЭС 6 КТС ОДУ 2 передает диспетчерские команды КТС мониторинга эксплуатационного состояния и режима работы ПЭ 3, ЭС 4, ИЭ 5, которые, в свою очередь, передают всем ПЭ 7, ИЭ 9 и элементам ЭС 8 команды для поддержания рассчитанных ОРР каждого изолированного сегмента РСЭС 6 до окончания заданного интервала времени или до обнаружения превышения над расчетным значением небаланса мощности. Любое из вышеприведенных событий инициирует процедуру пересчета ОРР РСЭС 6 КТС ОДУ 2.After determining the RRR for each isolated segment of the
Технический результат заключается в определении и поддержании оптимального режима работы распределенной системы электроснабжения.The technical result consists in determining and maintaining the optimal mode of operation of a distributed power supply system.
Claims (3)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2776422C1 true RU2776422C1 (en) | 2022-07-19 |
Family
ID=
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2725023C1 (en) * | 2019-12-30 | 2020-06-29 | Ла Куэста Барросо Ольга Михайловна Де | Method of monitoring and controlling consumption of electric energy by consumers in a home and a complex for its implementation |
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2725023C1 (en) * | 2019-12-30 | 2020-06-29 | Ла Куэста Барросо Ольга Михайловна Де | Method of monitoring and controlling consumption of electric energy by consumers in a home and a complex for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2721706B1 (en) | Method and apparatus for controlling energy services based on market data | |
Dabic et al. | BC hydro's experience on voltage VAR optimization in distribution system | |
US20150051744A1 (en) | Linear Optimal Power Flow System and Method | |
EP2685417A1 (en) | System, method, and computer program for energy consumption management | |
US20150324935A1 (en) | Control system for power system | |
KR20140105506A (en) | Adaptation of a power generation capacity and determining of an energy storage unit size | |
CN1887003A (en) | Adaptive power supply management for a node of a mobile telecommunications network | |
US20140148966A1 (en) | Decentralized Volt/VAR Control for Advanced Distribution Automation Systems | |
KR20200081119A (en) | System and method for operating virtual power plant based on multi-objective function | |
Liu et al. | Restoration of power distribution systems with multiple data centers as critical loads | |
CN110417018B (en) | Multi-application-mode grid-connected micro-grid energy management method and device | |
CN108346009B (en) | Power production configuration method and device based on user model self-learning | |
CN113300403B (en) | Solar micro-grid energy storage capacity configuration optimization processing system and processing method | |
CN116911471B (en) | Transmission performance optimization method and system of power supply system | |
CN117277392B (en) | Emergency resource optimal configuration method for elastic lifting of power distribution system | |
CN105514990A (en) | Power transmission line utilization rate improving platform and method taking economic benefits and safety into integrated consideration | |
KR101529296B1 (en) | Method for Section Load Calculation in Distribution Networks Including Energy Storage Systems | |
CN115579870A (en) | Resource optimal configuration control method for power grid operation monitoring and source grid load storage | |
KR101787538B1 (en) | Charging and discharging method of energy storage device based on uncertainty of demand load and apparatus thereof | |
CN117728395B (en) | Micro-grid networking interconnection and flexible switching strategy system and method | |
CN117254464B (en) | Control method and system of energy storage system | |
RU2776422C1 (en) | System for optimal distributed electricity supply | |
CN113872228A (en) | Electric vehicle scheduling method and device applied to power grid peak shaving frequency modulation | |
KR101729273B1 (en) | Method and energy management system for controlling maximum demand power of energy storage system comprising plurality of uninterruptible power supply | |
CN116826814A (en) | Electric energy management method based on battery cluster, energy manager and related medium |