UA126752C2 - Спосіб, комп'ютерна програма, система та обладнання для оптимізації функціонування мережі передачі електричного струму - Google Patents

Abstract

Спосіб оптимізації функціонування мережі (10) передачі електричного струму містить керування контролерів перетворення надсиланням (108) команд накопичення або звільнення в або з блоках накопичення енергії, з'єднаних з кінцями щонайменше однієї лінії електропередачі в мережі. Спосіб забезпечує ініціювання (106; 108) віртуальної передачі кількості Q електричного струму від першого пристрою Е1 кінця (кінців) лінії до другого пристрою Е2 кінця (кінців) лінії сумісним надсиланням на відповідні контролери перетворення: щонайменше однієї першої команди накопичення кількості енергії, яка відповідає кількості Q електричного струму, в першому пристрої S1 блока (блоків) накопичення, з'єднаному з першим пристроєм Е1; щонайменше однієї другої команди вивільнення такої же кількості енергії, яка відповідає кількості Q електричного струму, з другого пристрою S2, з'єднаному з другим пристроєм Е2. Ці дві команди після чого виконуються сумісно (110) за допомогою відповідних контролерів перетворення.

Description

- т о! і Е2

Засн: ДоДккккккк как КК КАК КК КК КК КК кК КК несесосевесєєсеквМ г хх ЕВ;

Фіг. ЗА

Даний винахід стосується способу оптимізації функціонування мережі передачі електричного струму. Він також стосується відповідної комп'ютерної програми, системи та обладнання для оптимізованої передачі електричного струму для здійснення такого способу.

Більш детально він стосується способу оптимізації, який застосовується для керування мережею, яка містить щонайменше одну лінію електропередачі, множину блоків накопичення енергії, з'єднаних з множиною кінців згаданої щонайменше однієї лінії електропередачі, та контролери для перетворення накопиченої енергії в електричний струм або навпаки між кожним блоком накопичення та кінцем (кінцями) лінії, з яким він з'єднаний, цей спосіб включає наступні етапи: - зберігання в пам'яті поточної інформації про заповнення кожного з блоків накопичення, яка надається контролерами перетворення, - керування контролерів перетворення надсиланням команд на накопичення або вивільнення енергії в або з блоків накопичення.

Такий спосіб, як правило, здійснюється для забезпечення у будь-який час певного балансу між пропозицією та попитом у виробництві та споживанні електричного струму.

Зокрема, якщо мережа живиться електричним струмом від ділянок виробництва з відновлюваними джерелами енергії, такими як вітрові або сонячні електростанції, які за визначенням значною мірою залежать від кліматичних умов, то ці ділянки виробництва можуть бути забезпечені блоками накопичення. Тимчасовий надлишок електричної енергії, отриманий в сприятливих кліматичних умовах, таким чином, може накопичуватися у ділянці, якщо попит на електричний струм не досягнув необхідного рівня. Тоді як тимчасовий брак електроенергії, що виникне внаслідок несприятливих кліматичних умов, може бути компенсований на ділянці шляхом розрядження блока або блоків накопичення у разі, якщо попит електроенергії перевищить обсяг її виробництва. У підсумку, блоки накопичення використовуються для компенсації максимумів та мінімумів виробництва у відповідності до обмежень споживання. Такі ідеї, наприклад детально описані в заявках на патенти 05 2014/0163754 А1 і М/О 2014/072278

А1.

При навантаженнях у споживанні електричного струму також можуть застосовуватися блоки накопичення для ИШРБ (джерел безперебійного живлення) для компенсування певних

Зо несвоєчасних коливань постачання електричного струму у мережі передачі електричного струму. Спосіб оптимізації в цьому разі спрямований на забезпечення стабільного змінного струму, який не залежить від збоїв або мікро-збоїв в його постачанні, які відбуваються у мережі.

Такі ідеї, наприклад детально описані в патентній заявці СА 2 869 910 А1.

На жаль, ці способи не є придатними для витримування спорадичних ризиків перевантаження мережі. Ці ризики збільшуються, коли мережа постачається ділянками виробництва з відновлюваними джерелами енергії та постачає ділянки споживання, такі як термінали для підзарядки електричних транспортних засобів. Зокрема, це відбувається у випадку застосування мережі передачі електричного струму, яка має тенденцію дедалі більше працювати на межі припустимої пропускної здатності, зокрема, завдяки тому, що вона розрахована найкраще можливим чином для роботи на максимально можливій пропускної здатності, що може привести до пошкодження ліній електропередачі, несвоєчасних відключень, сервісних збоїв.

Загалом, не існує інших придатних рішень цих проблем, крім побудови нових ліній електропередачі або зміцнення існуючих ліній для створення нових потужностей передачі.

Окрім пов'язаних із цим витрат, це негативно впливає на місцеве населення, що мешкає на територіях, де протягнуті лінії високовольтних передач.

У незначній мірі, можна вирішити хоча б частково такі проблеми перевантажень: - перенаправленням потоків: але це потребує доступних в мережі альтернативних шляхів, які не перевантажені, що недостатньо ефективно, або - підвищенням продуктивності чи ефективності існуючих ліній, наприклад, шляхом обладнання елементами реактивної потужності, недостача яких обмежує пропускну здатність передачі активної потужності, тобто фактично корисної потужності, або, наприклад шляхом розробки динамічних вимірювань температури ліній, щоб вони працювали на рівні своїх фізичних меж: але це дійсно недостатньо ефективно.

Таким чином, існує потреба в розробці способу оптимізації функціонування мережі передачі електричного струму, зокрема, здатної витримувати спорадичні ризики перевантаження, з меншими витратами та меншим негативним впливом, одночасно забезпечуючи дійсне збільшення тимчасової пропускної здатності мережі під час збільшеного виробництва або високого попиту на електричний струм.

Спосіб оптимізації функціонування мережі передачі електричного струму, причому мережа містить щонайменше одну лінію електропередачі, множину блоків накопичення енергії, з'єднаних з множиною кінців згаданої щонайменше однієї лінії електропередачі, та контролери для перетворення накопиченої енергії в електричний струм або навпаки між кожним блоком накопичення та кінцем (кінцями) лінії, з яким він з'єднаний, де спосіб оптимізації містить наступні етапи: - зберігання в пам'яті поточної інформації про заповнення кожного з блоків накопичення, яка надається контролерами перетворення, - керування контролерів перетворення надсиланням команд накопичення або вивільнення енергії в або з блоків накопичення, який також містить наступні етапи: - вибір першого пристрою 51 щонайменше одного блока накопичення, з'єднаного з першим пристроєм Е!1 щонайменше одного кінця лінії; - вибір другого пристрою 52 щонайменше одного блока накопичення, з'єднаний з другим пристроєм Е2 щонайменше одного кінця лінії; - на основі поточної інформації про заповнення, що зберігається в пам'яті, ініціювання віртуальної передачі кількості СО електричного струму від першого пристрою Еї до другого пристрою Е2 сумісним надсиланням на відповідні контролери перетворення: "- щонайменше однієї першої команди накопичення кількості енергії, яка відповідає кількості

О електричного струму, в першому пристрої 51, " щонайменше однієї другої команди вивільнення такої же кількості енергії, яка відповідає кількості ОО електричного струму, з другого пристрою 52, та - сумісне виконання команд накопичення та вивільнення за допомогою відповідних контролерів перетворення.

Таким чином, завдяки цьому способу можна використати накопичувальні потужності, розподілені в мережі, для імітації, в конкретний момент високої пропозиції або попиту на електричний струм, передачі електричного струму між пристроями Еї1 та Е2, більшого, ніж це відбувається насправді. Залучені блоки накопичення після цього можуть бути перебалансовані, якщо пропозиція або попит не настільки високі. Іншими словами, блоки накопичення

Зо використовуються для запобігання або поглинання тимчасових перевантажень в мережі, не впливаючи на баланс пропозиції/попиту на електричний струм та цілююом прозорим чином у переданих потоках. Сумісне накопичення та вивільнення такої ж кількості С) електричного струму дає змогу спрямовувати потоки в протилежному напрямку від запланованих або спостережуваних перевантажень для компенсування останніх. Таким чином тимчасово утворюються віртуальні лінії довжина яких може бути скільки завгодно довгою. При цьому фактично не існує обмежень на відстань, що відокремлює пристрої Е! та Е2. У порівнянні з зазначеними рішеннями стосовно побудови нових або зміцнення існуючих ліній, шкідливий вплив на території, по яким проходять лінії, практично дорівнює нулю при аналогічній ефективності.

Переважно, команди накопичення та вивільнення, що надіслані в процесі ініціювання віртуальної передачі кількості СО електричного струму, виконують за допомогою відповідних контролерів перетворення до досягнення нульового загального балансу енергії блоків накопичення 51 та 52, при подібних енергетичних втратах.

Також переважно попередньо визначають задане заповнення для кожного з блоків накопичення, а спосіб також містить, вслід за етапом ініціювання віртуальної передачі, етап відтворення, відповідно до якого контролери перетворення блоків накопичення, залучених під час попередньої віртуальної передачі, керують накопиченням або вивільненням енергії у них таким чином, щоб дося!ти їх заданого заповнення.

Також переважно, що етап відтворення виконують таким чином, щоб ніколи не запитувати перевищення максимальної пропускної здатності передачі електричного струму згаданої щонайменше однієї лінії електропередачі.

Також переважно, що кожна лінія електропередачі має максимальну пропускну здатність передачі електричного струму, причому віртуальну передачу кількості С електричного струму ініціюють, якщо щонайменше одна лінія електропередачі, розташована між пристроями Е1 і Е2 залучається для тимчасової передачі кількості електричного струму, яка перевищує її максимальну пропускну здатність на кількість, що більша або дорівнює кількості 0).

Також переважно, що: - визначають (202) головний напрямок перевантаження щонайменше однієї лінії електропередачі в мережі, і

- здійснюють вибори (206) першого та другого пристроїв 51, 52 так, щоб спрямувати віртуальну передачу у цьому головному напрямку перевантаження.

Комп'ютерна програма, яка здатна бути завантаженою з комунікаційної мережі та/або записана на зчитуваному комп'ютером носії та/або виконуватися процесором, яка відрізняється тим, що містить інструкції для виконання етапів способу оптимізації відповідно до винаходу, де згадана програма виконується на комп'ютері.

Система оптимізації функціонування мережі передачі електричного струму, причому мережа містить щонайменше одну лінію електропередачі, множину блоків накопичення енергії, з'єднаних з множиною кінців згаданої щонайменше однієї лінії електропередачі, та контролери для перетворення накопиченої енергії в електричний струм або навпаки між кожним блоком накопичення та кінцем (кінцями) лінії, з яким він з'єднаний, де система оптимізації містить: - пам'ять для зберігання поточної інформації про заповнення кожного з блоків накопичення, - блок керування, з'єднаний з пам'яттю з можливістю зчитування/запису, здатний обмінюватися з контролерами перетворення, та запрограмований надсилати команди накопичення або вивільнення енергії в або з блоків накопичення, де блок керування також запрограмований: - вибрати перший пристрій 51 щонайменше одного блока накопичення, з'єднаний з першим пристроєм ЕЇ щонайменше одного кінця лінії, - вибрати другий пристрій 52 щонайменше одного блока накопичення, з'єднаний з другим пристроєм Е2 щонайменше одного кінця лінії, - на основі поточної інформації про заповнення, що зберігається в пам'яті, ініціювати віртуальну передачу кількості 0 електричного струму від першого пристрою Еї до другого пристрою Ег, протягом сумісного надсилання на відповідні контролери перетворення: "- щонайменше однієї першої команди накопичення кількості енергії, яка відповідає кількості

О електричного струму, в першому пристрої 51, " щонайменше однієї другої команди вивільнення такої же кількості енергії, яка відповідає кількості ОО електричного струму, з другого пристрою 52.

Також запропоноване обладнання для оптимізованої передачі електричного струму, яке містить:

Зо - мережу передачі електричного струму, яка містить: "- щонайменше одну лінію електропередачі, " множину блоків накопичення енергії, з'єднаних з множиною кінців згаданої щонайменше однієї лінії електропередачі, та "- контролери для перетворення накопиченої енергії в електричний струм або навпаки між кожним блоком накопичення та кінцем (кінцями) лінії, з яким він з'єднаний, - систему оптимізації відповідно до винаходу, та - телекомунікаційну мережу для обміну інформацією про заповнення та командами накопичення/вивільнення між блоком керування системи оптимізації та контролерами перетворення мережі передачі електричного струму.

Переважно, блоки накопичення влаштовані всередині електричних підстанцій для з'єднання ліній електропередачі мережі передачі електричного струму.

Даний винахід буде краще зрозумілим на основі наступного опису, що наведений виключно як приклад, та має посилання на додані до нього креслення, де: - на Фіг. 1 схематично зображена загальна структура обладнання для оптимізованої передачі електричного струму згідно з варіантом втілення винаходу, - на Фіг. 2 зображений приклад топології мережі передачі електричного струму з обладнанням з фіг. 1, - на Фіг. ЗА і ЗВ зображені віртуальні сценарії передачі та відтворення, що виконуються на лінії електропередачі відповідно до способу оптимізації функціонування мережі передачі електричного струму згідно з винаходом, - на Фіг. 4 зображені послідовні етапи способу оптимізації функціонування мережі передачі електричного струму відповідно до першого варіанту втілення винаходу, що дозволяє виконувати сценарії з Фіг. ЗА та ЗВ, - на Фіг. 5А і 58 зображені сценарії віртуальної передачі та відтворення, що виконуються над частинами електричної мережі відповідно до способу оптимізації функціонування мережі передачі електричного струму згідно з винаходом, - на Фіг. 6 зображені послідовні етапи способу оптимізації функціонування мережі передачі електричного струму відповідно до другого варіанту втілення винаходу, що дозволяє виконувати сценарії з Фіг. БА та 58,

- на Фіг. 7А і 7В зображені два інших сценарії віртуальної передачі, які можуть виконуватися над частиною електричної мережі відповідно до способу оптимізації з Фіг. 6. - на Фіг. 8 зображений змінюваний за часом сценарій будь-яких віртуальних передач та відтворень, що виконується над частиною електричної мережі відповідно до способу оптимізації функціонування мережі передачі електричного струму згідно з винаходом, та - на Фіг. 9 зображені послідовні етапи способу оптимізації функціонування мережі передачі електричного струму відповідно до третього варіанту втілення винаходу, що дозволяє виконувати сценарій з Фіг. 8.

Обладнання, схематично показане на Фіг. 1, містить мережу 10 передачі електричного струму, систему 12 оптимізації роботи мережі 10 та телекомунікаційну мережу 14 для обміну даними між системою 12 оптимізації та деякими елементами мережі 10.

Мережа 10 містить декілька електричних підстанцій, які утворюють деякі її вузли. Кожна електрична підстанція електрично з'єднана з щонайменше одним кінцем лінії електропередачі, кожна лінія являє собою транспортну або розподільчу лінію високо -, середньо - або низьковольтного електричного струму. Зокрема, високовольтні лінії мережі 10 простягаються від однієї електричної підстанції до іншої.

У цьому конкретному не обмежуючому прикладі, мережа 10 містить чотири електричні підстанції 16, 18, 20 і 22, кожна з яких визначена ІЕС (Міжнародною Електротехнічною Комісією) як "частина електричної мережі, обмежена даною площею, яка в основному включає кінці ліній передачі або розподільчих ліній, електричні комплектні розподільчі пристрої, будівлі та, можливо, трансформатори". Електрична підстанція, таким чином, є елементом мережі передачі електричного струму, який використовується як для транспортування, так і для розподілу електроенергії. Вона надає можливість підняти електричну напругу для високовольтної передачі та знизити її знову з метою споживання електроенергії користувачами (приватними особами або промисловістю). Відносне розташування чотирьох електричних підстанцій 16, 18, 20 ії 22 може бути влаштоване будь-яким чином і не відповідати зображеному на кресленні, в якому вони вирівняні для зручності. Вони утворюють чотири вершини будь-якого чотирикутника, кожна сторона якого може складати кілька кілометрів, чи десятків або сотень кілометрів.

Мережа 10 також є, наприклад підмережу будь-якої мережі, яка є більш значною та складною,

Зо зокрема з національним покриттям.

У цьому конкретному необмежуючому прикладі мережа 10 містить лінію електропередачі І 1, що простягається між підстанцією 16 та підстанцією 18, лінію електропередачі 12, що простягається між підстанцією 18 та підстанцією 20, лінію електропередачі І 3, що простягається між підстанцією 20 та підстанцією 22, лінію електропередачі 14, що простягається між підстанцією 22 та підстанцією 16, та лінію електропередачі І/5, що простягається між підстанцією 18 та підстанцією 22.

Мережа 10, крім того, містить декілька блоків накопичення енергії, з'єднаних з щонайменше одною частиною кінців ліній електропередачі 1,12, 13, 1 4 та І 5. Ці блоки накопичення містять, наприклад електрохімічні акумулятори, суперконденсатори, інерційні накопичувачі, силові гідравлічні станції з гідроакумуляторами, або інше. На прикладі Фіг. 1 вони розподілені по електричних підстанціях. У цьому випадку їх вплив на території, через які пропущені електричні лінії!/1,12,133, 1 4 та І 5, дорівнює нулю.

Таким чином, блок накопичення 24 встановлений всередині електричної підстанції 16. Він з'єднаний з кінцями ліній 11 та 14, які надходять на цю електричну підстанцію. Стандартний перетворюючий пристрій 26 дозволяє перетворювати енергію, що накопичена в блоці 24, у електричний струм, призначений для передачі щонайменше однією з ліній електропередачі І 1 та 14. З іншого боку він також дозволяє перетворити електричний струм, що передається щонайменше однією з ліній електропередачі І 1 та І 4, у енергію, яка накопичується в блоці 24.

Власне цей перетворюючий пристрій 26 керується контролером 28 перетворення, який служить інтерфейсом з системою 12 оптимізації: точніше, контролер 28 здатний надавати інформацію про заповнення блока накопичення 24 до системи 12 оптимізації; він також здатний керувати перетвореннями енергії в одному напрямку або в іншому відповідно до команд накопичення (для перетворення електричного струму, що передається щонайменше однією з ліній електропередачі 1/1 їі 14, у енергію, що накопичується в блоці 24) або вивільнення (для перетворення енергії, що накопичується в блоці 24, в електричний струм, який повинен передаватися, щонайменше, однією з ліній електропередачі 1/1 та 14), які він отримує від системи 12 оптимізації.

Таким же чином, блок накопичення 30 встановлений всередині електричної підстанції 18.

Він з'єднаний з кінцями ліній 1/1, 12 та 15, які надходять на цю електричну підстанцію. бо Перетворюючий пристрій 32 дозволяє перетворювати енергію, що накопичена в блоці З0, у електричний струм, призначений для передачі щонайменше однією з ліній електропередачі І 1, 12 та 15. З іншого боку він також дозволяє перетворити електричний струм, що передається щонайменше однією з ліній електропередачі ІТ, 12 та І 5, у енергію, яка накопичується в блоці 32. Власне цей перетворюючий пристрій 32 керується контролером 34 перетворення, який служить інтерфейсом з системою 12 оптимізації: точніше, контролер 34 здатний надавати інформацію про заповнення блока накопичення 30 до системи 12 оптимізації; він також здатний керувати перетвореннями енергії в одному напрямку або в іншому відповідно до команд накопичення або вивільнення, які він отримує від системи 12 оптимізації.

Таким же чином блок накопичення 36 встановлений всередині електричної підстанції 20. Він з'єднаний з кінцями ліній І 2 та І З, які надходять на цю електричну підстанцію. Перетворюючий пристрій 38 дозволяє перетворювати енергію, що накопичена в блоці 36, у електричний струм, призначений для передачі щонайменше однією з ліній електропередачі 12 та 13. З іншого боку він також дозволяє перетворити електричний струм, що передається щонайменше однією з ліній електропередачі 2 та ІЗ, у енергію, яка накопичується в блоці 36. Власне цей перетворюючий пристрій 38 керується контролером 40 перетворення, який служить інтерфейсом з системою 12 оптимізації: точніше, контролер 40 здатний надавати інформацію про заповнення блока накопичення 36 до системи 12 оптимізації; він також здатний керувати перетвореннями енергії в одному напрямку або в іншому відповідно до команд накопичення або команд вивільнення, які він отримує від системи 12 оптимізації.

Таким же чином блок накопичення 42 встановлений всередині електричної підстанції 22. Він з'єднаний з кінцями ліній 1/3, 14 та 15, які надходять на цю електричну підстанцію.

Перетворюючий пристрій 44 дозволяє перетворювати енергію, що накопичена в блоці 42, у електричний струм, призначений для передачі щонайменше однією з ліній електропередачі І З,

І 4 та 15. З іншого боку він також дозволяє перетворити електричний струм, що передається щонайменше однією з ліній електропередачі І 3, 1 4 та І 5, у енергію, яка накопичується в блоці 42. Власне цей перетворюючий пристрій 44 керується контролером 46 перетворення, який служить інтерфейсом з системою 12 оптимізації: точніше, контролер 46 здатний надавати інформацію про заповнення блока накопичення 42 до системи 12 оптимізації; він також здатний керувати перетвореннями енергії в одному напрямку або в іншому відповідно до команд

Зо накопичення або вивільнення, які він отримує від системи 12 оптимізації.

Система 12 оптимізації, наприклад, реалізована на комп'ютерному пристрої, такому як звичайний комп'ютер, та, в свою чергу, містить щонайменше один процесорний блок 48, асоційований для зчитування/записування, щонайменше з однією пам'яттю 50 (наприклад, ВАМ пам'яттю) для збереження файлів даних та комп'ютерних програм.

Процесорний блок 48 містить інтерфейс 52 для з'єднання з телекомунікаційною мережею 14. Він додатково містить щонайменше один обчислювальний пристрій 54, наприклад мікропроцесор, здатний обробляти дані, що надаються інтерфейсом 52 або зберігаються в пам'яті 50, і надавати команди мережі 10, зокрема контролерам перетворення 28, 34, 40 і 46.

При цьому обчислювальний пристрій 54 виконує функцію блока керування.

Пам'ять 50 розділена на першу зону 56 для збереження даних обробки та другу зону 58 для збереження комп'ютерних програм. Цей розділ є цілком функціональним та обраний для ясного розуміння системи 12 оптимізації, але не обов'язково відображає фактичну організацію пам'яті 50.

Перша зона 56 збереження, таким чином, містить, зокрема, оновлювану інформацію про заповнення кожного з блоків накопичення 24, 30, 36, 42, яка регулярно надається кожним з контролерів перетворення 28, 34, 40, 46 кожної з електричних підстанцій 16, 18, 20, 22 в систему 12 оптимізації.

Друга зона 58 збереження функціонально містить одну або декілька комп'ютерних програм.

Як альтернатива, функції що виконуються цією або цими програмами, можуть бути щонайменше частково мікро-програмованими або мікро-прошитими в спеціалізованих інтегральних схемах. Таким чином, як альтернатива, комп'ютерний пристрій, який реалізує процесорний блок 48 та його пам'ять 50, може бути заміщений електронним пристроєм, що складається виключно із цифрових схем (без комп'ютерної програми) для здійснення тих же самих функцій.

Комп'ютерна програма або програми другої зони 58 збереження мають інструкції для передачі команд накопичення або вивільнення енергії в або з блоків 24, 30, 36 та 42. Більш точно і відповідно до даного винаходу, ці інструкції визначені так, щоб дозволити блоку керування 54: - вибрати перший пристрій 51 щонайменше одного блока накопичення, з'єднаний з першим бо пристроєм Е1 щонайменше одного кінця лінії;

- вибрати другий пристрій 52 щонайменше одного блока накопичення, з'єднаний з другим пристроєм Е2 щонайменше одного кінця лінії; - на основі поточної інформації про заповнення, що зберігається в пам'яті 50, ініціювати віртуальну передачу кількості 0 електричного струму від першого пристрою Еї до другого пристрою Е2, протягом сумісного надсилання на відповідні контролери перетворення: - щонайменше однієї першої команди накопичення кількості енергії, яка відповідає кількості

О електричного струму, в першому пристрої 51; - щонайменше однієї другої команди вивільнення такої же кількості енергії, яка відповідає кількості ОО електричного струму, з другого пристрою 52.

Блок керування 54 може, більш того, бути запрограмований для ініціювання такої віртуальної передачі кількості С електричного струму, при якої щонайменше одна лінія електропередачі, розташована між пристроями Еї і Е2, що залучається для тимчасової передачі кількості електричного струму, що перевищує її максимальну пропускну здатність на кількість, що більша або дорівнює кількості 0, наприклад, завдяки тому, що щонайменше одна ділянка виробництва електричного струму, з'єднана з мережею 10, у ситуації тимчасового надмірного виробництва, або завдяки тому, що щонайменше одна ділянку споживання електричного струму, з'єднана з мережею 10, в ситуації тимчасового надмірного споживання.

Зона або ділянка в "надмірному виробництві" - це зона або ділянка, що має надлишок енергії, що перевищує здатність відведення енергії ліній електропередачі, які з'єднують її з іншою частиною мережі. Зона або ділянка в "надмірному споживанні" - це зона або ділянка, де є дефіцит енергії, що перевищує постачальну здатність ліній електропередачі, які з'єднують Її з іншою частиною мережі. Іншими словами, віртуальну передачу ініціюють в разі тимчасового перевантаження частини мережі 10 і здійснюють сумісним запитом на накопичування/вивільнення пристроїв 51 та 52 блоків накопичення.

Більш точне функціонування блока керування 54, запрограмованого, як було зазначено вище, буде детально описано у різних можливих сценаріях з посиланнями на фіг. ЗА, ЗВ - 9.

Слід зауважити, що за допомогою телекомунікаційної мережі 14 здійснюється обмін всією інформацією, що надходить з мережі 10 (включаючи, зокрема, інформацію про заповнення блоків накопичення 24, 30, 36, 42) та всіма командами накопичення/вивільнення, що надходять

Зо з блока керування 54, між блоком керування 54 системи 12 оптимізації та відповідними елементами електричних підстанцій 16, 18, 20, 22 мережі 10 (зокрема, контролерами перетворення 28, 34, 40, 46).

Також слід відмітити, що обладнання, наведене на Фіг. 1, у широко відомий спосіб кероване щонайменше однією віддаленою ділянкою спостереження, з'єднаною з кожною з електричних підстанцій 16, 18, 20, 22, і система оптимізації може бути реалізована на одній з цих віддалених ділянок. Альтернативно, вона також може бути встановлена всередині однієї з електричних підстанції.

На Фіг. 2 зображений необмежуючий приклад конфігурації та можлива топологія мережі 10.

Електрична підстанція 16 може бути, наприклад з'єднана з ділянкою виробництва електроенергії з використанням вітрових турбін, тоді як електрична підстанція 22 з'єднана з ділянкою виробництва електроенергії з використанням сонячних батарей. На цих двох ділянках може бути тимчасове надмірне виробництво електроенергії. Електричні підстанції 18 та 20 можуть бути з'єднані з ділянками споживання електроенергії, наприклад, міськими зонами. На цих зонах може бути тимчасове надмірне споживання електроенергії. Звісно, дана мережа 10 надана на достатньо простому рівні як приклад виключно з метою забезпечення швидкого розуміння винаходу. Як правило, мережа передачі електричного струму, включаючи передачу та/або розподілення, набагато складніша. Зокрема, вона містить електричні підстанції, які з'єднані з ділянками виробництва або споживання не безпосередньо, а через одну або декілька інших електричних підстанцій.

На Фіг. ЗА та ЗВ зображений сценарій оптимізації однієї лінії електропередачі | мережі передачі електричного струму. Ця лінія електропередачі Ї отримує електричний струм на першому кінці та постачає електричний струм на її другому кінці. її два кінці з'єднані з двома блоками накопичення відповідно. Вона піддається зафіксованим або імітованим періодичним перевантаженням "М-1", тобто за умови передбачуваного виходу зі строю однієї з структур мережі, та поточним або очікуваним відповідно до прогнозів змін у запитах мережі на виробництво або споживання. Вона має максимальну пропускну здатність передачі електричного струму, зазначену як Рпах.

На фігурі ЗА лінія Ї в момент ТА отримує запит на передачу кількості Рлах-с) електричного струму, яка, таким чином, перевищує її максимальну пропускну здатність на кількість 0.

Відповідно до винаходу блок керування 54, згідно з цим, ініціює віртуальну передачу, що містить: - за умови, що пристрій Еї є у складі кінця лінії Її, який знаходиться вище за потоком передачі, та, що вибраний пристрій 51 є у складі блока накопичення, з'єднаного з Е1, - за умови, що пристрій Е2 є у складі кінця лінії Її, який знаходиться нижче за потоком передачі, та, що вибраний пристрій 52 є у складі блока накопичення, з'єднаного з Е2, - перевірку того, що блок накопичення 51 може накопичити додаткову кількість енергії, яка відповідає кількості ОО електричного струму, - перевірку того, що блок накопичення 52 має накопичену кількість енергії, яка відповідає кількості електричного струму, більшого або рівного С), тоді - спільне та відповідне надсилання на контролери перетворення, що керують двома блоками накопичення 51 та 52, першої команди накопичення кількості енергії, яка відповідає кількості ОО) електричного струму, в блоці накопичення 51, і другої команди вивільнення кількості енергії, яка відповідає кількості ОО електричного струму, з блока накопичення 52.

Це ініціювання завершується сумісним виконанням команд накопичення та вивільнення за допомогою відповідних контролерів перетворення. Ці команди виконуються симетрично та одночасно до досягнення нульового загального балансу енергії блоків накопичення 51 та 52, при подібних енергетичних втратах. Ці втрати більш переважно складають менше 10 95.

Отже, все відбувається так, як нібито кількість РтахьО) електричного струму передається від кінця Е1 до кінця Е2, хоча фактично по лінії Її проходить лише кількість Ртлах. Таким чином, фактична лінія Ї з пропускною здатністю Р'ах, посилена блоками накопичення 51 і 52, працює так же само, як і лінія з пропускною здатністю Ртах-О цілком прозоро для розподільчої мережі.

Блоки накопичення можуть бути легко розраховані за енергією та ємністю, щоб поглинати всі тимчасові перевантаження, які може витримувати лінія Її. Проте з економічних причин, пов'язаних зі співставленням інвестиційних витрат на накопичення та витратами внаслідок залишкових перевантажень, можна розрахувати блоки накопичення тільки для поглинання частини тимчасових перевантажень.

Слід зауважити, що довжина лінії Ї не впливає на віртуальну пропускну здатність, пов'язану з наявністю та роботою блоків накопичення, таким чином, можуть бути розглянуті віртуальні передачі на дуже великі відстані.

Слід також зауважити, що переважно попередньо визначають задане заповнення для кожного з блоків накопичення 51 та 52. Наприклад, якщо напрямок перевантаження рівномірний (що не стосується випадку з Фіг. ЗА та ЗВ, де кінець Е1 завжди виробляє, а кінець

Е2 завжди споживає), заданою умовою буде заповнення до половини ємності двох блоків накопичення. Якщо перевантаження завжди виникає у тому ж самому напрямку передачі, то заданою умовою для блока накопичення 51 вище за потоком буде найнижчий можливий рівень завантаження, і заданою умовою для блока накопичення 52 нижче за потоком буде найвищий можливий рівень завантаження. Для проміжних ситуацій задана умова визначається як монотонна статистична функція, яка інтерполює два попередні випадки. Вигляд цієї функції обирається шляхом моделювання таким чином, щоб отримати кращу продуктивність накопичення. Вибір такого вигляду функції знайомий фахівцям у галузі.

Тимчасова віртуальна передача на Фіг. ЗА породжує дисбаланс накопичення по відношенню до заданої умови, яка потребує корекції, використовуючи переваги періодів з низькою інтенсивністю передачі.

Таким чином, у момент ТВ, зображений на Фіг. ЗВ, де попит на передачу електричного струму на лінії Ї має значення Р менше Р'ах, задана умова відтворюється на кінцях лінії /.

Контролери перетворення блоків накопичення 51 та 52, залучених під час попередньої віртуальної передачі, керують накопиченням або вивільненням енергії у них таким чином, щоб досягти заданого заповнення. У наведеному прикладі все відбувається так, нібито кількість Р електричного струму передається від кінця ЕЇ до кінця Е2, хоча фактично кількість Р - 0 проходить у лінії І, для відтворення заданої умови блоків накопичення 51 та 52.

Звісно, це відтворення виконується таким чином, щоб ніколи не запитувати перевищення максимальної пропускної здатності Рртах лінії Її. Воно може бути виконане автономно відповідними контролерами перетворень або керуватися блоком керування 54. Це можливо лише якщо лінія І. не завжди функціонує на межі пропускної здатності.

Для того, щоб виконувати цей сценарій відповідно до Фіг. ЗА та ЗВ, блок керування 54 та, можливо, контролери перетворення у зазначеному обладнанні можуть бути запрограмовані для циклічного виконання послідовних етапів способу, зображеного на фіг. 4.

Під час етапу 100 система оптимізації 12 приймає різні віддалені сигнали та виміряні дані, 60 що надходять з мережі 10, а саме від електричних підстанцій, або від віддаленої ділянки спостереження. Ці дані включають, зокрема, інформацію про заповнення для кожного з блоків накопичення, що надається контролерами перетворення, та будь-яку можливу дійсну або імітовану, очікувану або майбутню інформацію про перевантаження. Це, зокрема, дозволяє блоку керування 54 оновлювати дані першої зони збереження 56.

За етапом 100 слідує перший тест 102, під час якого блок керування 54 визначає, чи знаходиться одна з ліній мережі 10, позначена як І, у ситуації, коли може виникнути потенційне перевантаження.

Якщо так, після тесту 102 слідує етап 104 вибору: - блока накопичення 51, який з'єднаний з кінцем Е1 лінії Ї, розташованим вище по потоку від потенційного перевантаження; - блока накопичення 52, який з'єднаний з кінцем Е2 лінії І, розташованим нижче по потоку від потенційного перевантаження.

Надалі спосіб переходить до другого тесту 106, протягом якого інформація про заповнення блоків накопичення, вибраних на етапі 104, аналізується за допомогою блока керування 54, для того, щоб визначити, чи можуть бути проведені бажані накопичення та вивільнення для поглинання потенційного перевантаження. Іншими словами, чи є достатньо "поля для маневру" у блоках накопичення 51 та 52 для здійснення віртуальної передачі кількості СО електричного струму лінією ГІ. при перевантаженні?

Якщо так, за тестом 106 слідує етап 108 ініціювання такої віртуальної передачі від кінця Е1 у бік кінця Е2, протягом сумісного надсилання відповідним контролерам перетворення: - першої команди накопичення кількості енергії, яка відповідає кількості С) електричного струму, в блоці накопичення 51, та - другої команди вивільнення тієї ж кількості енергії, яка відповідає кількості С) електричного струму, з блока накопичення 52.

Потім команди виконуються паралельно відповідними контролерами перетворення під час етапу 110, після чого спосіб повертається на етап 100.

Якщо на тестовому етапі 102 не виявлено перевантажень, спосіб переходить до третього тесту 112, протягом якого блок керування 54 визначає, чи потрібно відтворити задану умову хоча б однієї частини блоків накопичення мережі 10, зокрема після віртуальної передачі,

Зо проведеної раніше.

Якщо так, то за тестом 112 слідує етап 114, протягом якого контролери перетворення блоків накопичення, які стосуються такого відтворення, керують накопиченням або вивільненням з них енергії таким чином, щоб досягти їх заданої умови, це здійснюється в межах максимальної пропускної здатності передачі електричного струму лінії електропередачі або ліній, які вимагаються для такого відтворення. Етап відтворення 114 продовжується до тих пір, поки не буде отримане задане заповнення, або до тих пір, поки відтворення буде більше неможливим, наприклад, через інше перевантаження. За цим етапом слідує повернення до етапу 100.

Наприкінці, якщо віртуальна передача не вважається можливою під час тесту 106 або, якщо відтворення не визначене як необхідне під час тесту 112, спосіб також повертається до етапу 100.

На Фіг. 5А та 58 зображений сценарій для оптимізації частин мережі передачі електричного струму, яка може одночасно включати в себе декілька наближений і віддалених ліній. Це узагальнення сценарію з Фіг. ЗА та ЗВ. Перша зона 71, наприклад, є виробником електричного струму та піддається тимчасовому надмірному виробництву. Друга зона 7272, наприклад, є споживачем електричного струму та піддається тимчасовому надмірному споживанню.

Проміжна зона 7, через яку з'єднуються дві зони 71 і 72, включає власні зв'язки з ділянками виробництва та/або споживання та вважається збалансованою. Електричні лінії 1/1 мають максимальну загальну пропускну здатність Рі.тах, ЩО Дозволяє з'єднати першу зону 71 з проміжною зоною 7. Вони піддаються тимчасовим перевантаженням за причиною можливого надмірного виробництва першої зони 21. Електричні лінії І/2 мають максимальну загальною пропускної здатністю Ротах, що дозволяє з'єднати другу зону 22 з проміжною зоною 7. Вони піддаються тимчасовим перевантаженням за причиною можливого надмірного споживання другої зони 22. Як зазначено вище, ці тимчасові перевантаження можуть бути дійсними або імітованими, очікуваними або передбачуваними. Зона 71 містить перший пристрій 51 блоків накопичення, з'єднаний з першим пристроєм ЕТ кінців ліній (які можуть бути або кінцями ліній

ПІ, з'єднаними з першою зоною 71, або іншими кінцями ліній першої зони 21). Зона 72 містить другий пристрій 52 блоків накопичення, з'єднаних з другим пристроєм Е2 кінців ліній (які являють собою або кінці ліній І І 2, з'єднаних з другою зоною 72, або інші кінці ліній другої зони 72).

На Фіг. БА мережа передачі електричного струму знаходиться в моменті ТА з потенціальним перевантаженням: - або тому, що у зоні 71 є надмірне виробництво Р.-Р'і.тах-О, незалежно від стану зони 72, - або тому, що у зоні 722 є надмірне споживання Ро-Р»о.тах-С), незалежно від стану зони 71, - або за двома попередніми причинами одночасно, і в цьому випадку О відзначається як більша з двох перевантажень.

Відповідно до винаходу блок керування 54, таким чином, ініціює віртуальну передачу, що містить: - вибір пристрою 51 блоків накопичення зони 71, - вибір пристрою 52 блоків накопичення зони 72, - перевірку того, що блоки накопичення пристрою 51 можуть загалом накопичити додаткову кількість енергії, яка відповідає кількості О потрібного електричного струму, - перевірку того, що блоки накопичення пристрою 52 загалом мають накопичену кількість енергії, яка відповідає кількості електричного струму, більшого або рівного СО, то - якщо тільки у зоні 71 є надмірне виробництво, перевірку того, що необхідне для енергетичного балансу вивільнення в пристрої 52 не перевантажить зону 72, - якщо тільки у зоні 22 є надмірне споживання, перевірку того, що необхідне для енергетичного балансу накопичення в пристрої 51 не перевантажить зону 71, - сумісне та відповідне надсилання на контролери перетворення, що керують двома пристроями 51 та 52 блоків накопичення, щонайменше однієї першої команди накопичення кількості енергії, яка відповідає кількості ОО електричного струму, у пристрої 51, та щонайменше однієї другої команди вивільнення кількості енергії, яка відповідає кількості С) електричного струму, з пристрою 52.

Ця ініціація завершується шляхом сумісного виконання разом команд накопичення та вивільнення відповідними контролерами перетворення.

Отже, все відбувається так, нібито кількість Рі електричного струму передається з зони 71 в зону 7 та величина Ро з зони 7 в зону 22, тоді як фактично лише кількості Р.--О та Ро-О проходять відповідно по лініях ЇЇ 1 і 112. Блоки накопичення пристроїв 51 та 52 можуть бути легко розраховані за енергією та ємністю, щоб поглинати всі тимчасові перевантаження або їх

Зо частину (відповідно до вищезгаданих економічних причин), які можуть витримувати лінії ГІ та 12. Слід зазначити, що у випадку, коли виробництво Рі менше ніж СО), частина виробництва Р проміжної зони 7 може бути спрямована на пристрій 51.

Як зазначено вище, задана умова заповнення переважно визначається для всіх блоків накопичення пристроїв 51 та 52. Загальна задана умова визначається таким чином, щоб отримати кращу продуктивність накопичення при моделюванні відповідно до попередньо отриманих статистичних знань про перевантаження. Такі операції знову ж такі знайомі фахівцю у галузі.

Тимчасова віртуальна передача на Фіг. БА породжує дисбаланс накопичення по відношенню до заданої умови, яка потребує корекції, використовуючи переваги періодів з низькою інтенсивністю передачі.

Таким чином, у момент ТВ, зображений на Ффіг.5В, у якому запити на передачу електричного струму на лініях ГІ 1 та ГІ 2 мають значення Р'; та Р», відповідно менше, ніж Ріта та Ро.таж-О, загальна задана умова відтворюються на кінцях пристроїв Е1 та Е2. Контролери перетворення пристроїв 51 і 52 блоків накопичення, залучених під час попередньої віртуальної передачі, керують накопиченням або вивільненням енергії у них таким чином, щоб досягти заданого заповнення. У наведеному прикладі все відбувається так, все відбувається так, нібито кількості

Рі та Р» електричного струму відповідно передаються з зони 71 в зону 7 і з зони 2 в зону 22, хоча фактично кількість Рі - 0 проходить по лініях ІІ 1 і кількість Р»-0) - по лініях 12 для відтворення заданої умови блоків накопичення пристроїв 51 і 52.

Звісно, це відтворення виконується таким чином, щоб ніколи не вимагати перевищення максимальних пропускних здатностей Р'.тах та Ро.тах ліній Г І 1 та 112. Воно може бути виконане автономно відповідними контролерами перетворень або керуватися блоком керування 54. Це можливо тільки в тому випадку, якщо лінії 1/7 та 112 не завжди функціонують на межі пропускної здатності.

Для того, щоб виконувати цей сценарій відповідно до 5А апа 5В, блок керування 54 та, можливо, контролери перетворення у зазначеному обладнані можуть бути запрограмовані для циклічного виконання послідовних етапів способу, показаного на фіг. 6.

Під час етапу 200 система оптимізації 12 приймає різні віддалені сигнали та виміряні дані, що надходять з мережі 10, а саме від електричних підстанцій, або від віддаленої ділянки бо спостереження. Ці дані включають, зокрема, інформацію про заповнення для кожного з блоків накопичення, що надається контролерами перетворення, та будь-яку можливу дійсну або імітовану, очікувану або майбутню інформацію про перевантаження. Це, зокрема, дозволяє блоку керування 54 оновлювати дані першої зони збереження 56.

За етапом 200 слідує перший тест 202, під час якого блок керування 54 визначає, чи знаходиться одна з зон мережі 10, у ситуації, коли може виникнути потенційне перевантаження.

Якщо так, після тесту 202 слідує другий тест 204, під час якого блок керування 54 визначає, чи може віртуальна передача покращити ситуацію у задіяній зоні так, щоб в критичну ситуацію не потрапила інша зона.

Якщо так, після тесту 204 слідує етап 206 вибору: - пристрою 51 блоків накопичення, який з'єднаний з пристроєм ЕЇ1 кінців лінії, розташованим вище по потоку від потенційного перевантаження; - пристрою 52 блоків накопичення, який з'єднаний з пристроєм Е2 кінців лінії, розташованим нижче по потоку від потенційного перевантаження.

Надалі спосіб переходить до третього тесту 208, протягом якого інформація про заповнення блоків накопичення, обраних на етапі 206, аналізується за допомогою блока керування 54, для того, щоб визначити, чи можуть бути проведені бажані накопичення або вивільнення для поглинання потенційного перевантаження. Іншими словами, чи є достатньо "поля для маневру" у блоках накопичення пристроїв 51 та 52 для здійснення віртуальної передачі кількості 0 електричного струму зоною при перевантаженні?

Якщо так, за тестом 208 слідує етап 210 ініціювання такої віртуальної передачі від пристрою

Е1 у бік пристрою Е2г, протягом сумісного надсилання відповідним контролерам перетворення: - щонайменше однієї першої команди накопичення кількості енергії, яка відповідає кількості

О електричного струму, в блоках накопичення пристрою 51, та - щонайменше однієї другої команди вивільнення тієї ж кількості енергії, яка відповідає кількості ОО електричного струму, з блоків накопичення пристрою 52.

Потім команди виконуються паралельно відповідними контролерами перетворення під час етапу 212, після спосіб повертається на етап 200.

Якщо на тестовому етапі 202 не виявлено перевантажень, спосіб переходить до четвертого тесту 214, протягом якого блок керування 54 визначає, чи потрібно відтворити задану умову

Зо хоча б однієї частини блоків накопичення мережі 10, зокрема після віртуальної передачі, проведеної раніше.

Якщо так, то за тестом 214 слідує етап 216, протягом якого контролери перетворення блоків накопичення, які стосуються такого відтворення, керують накопиченням або вивільненням з них енергії таким чином, щоб досягти їх заданої умови, це здійснюється в межах максимальної пропускної здатності передачі електричного току ліній електропередачі, які вимагаються для такого відтворення. Етап відтворення 216 продовжується до тих пір, поки не буде отримане задане заповнення, або до тих пір, поки відтворення буде більше неможливим, наприклад, через інше перевантаження. За цим етапом слідує повернення до етапу 200.

Наприкінці, якщо віртуальна передача не вважається можливою під час тесту 208 або, якщо відтворення не визначене як необхідне під час тесту 214, спосіб також повертається до етапу 200.

На Фіг. 7А та 7В зображені ще два інших сценарії віртуальної передачі, які можуть бути здійснені шляхом виконання способу з фіг. 6. Згідно з цими сценаріями, будь-яка придатна для передачі електричного струму мережа може находитись під впливом змінних періодичних перевантажень, зокрема завдяки змінному основному напрямку передачі. Ця мережа тому забезпечується множиною блоків накопичення, розподілених у великій кількості в її вузлах, зокрема в точно визначених місцях, де найбільш імовірно є перевантаження. Відповідно до основного напрямку перевантаження, яке можна визначити на етапі 202, блок керування 54 вибирає оптимальні пристрої ЕЇ1, 51 та Е2, 52 на етапі 206 для спрямування необхідної віртуальної передачі у правильному головному напрямку, показаному текстурованою стрілкою у крапку, тобто в напрямку такого перевантаження. У випадку на Фіг. 7А, це, наприклад, бажана віртуальна передача з півдня на північ. У випадку на Фіг. 7В, це, наприклад, бажана віртуальна передача з заходу на схід. Циклічно повторюючи спосіб на Фіг. б, більш того, можна змінити основний напрям віртуальної передачі в будь-який час за допомогою простої команди шляхом простої зміни складу пристроїв Е1, С1 та Е2, С2. Таким чином, можна керувати віртуальною передачею подібно флюгеру, відповідно до потреб мережі.

На Фіг. 8 показаний інший сценарій віртуальних передач і відтворень, які можуть бути виконані одночасно і змінюються з часом незалежно один від одного, не вимагаючи наявності основних напрямків. Слід також зауважити, що пристрої Еї та Е?2 не завжди утворюють бо пов'язані геометричні фігури через складність розподілу перевантажень, які підлягають обробці.

Таким чином, цей сценарій являє собою узагальнення попередніх сценаріїв. Як зазначено вище, блоки накопичення концентруються у великих кількостях у найбільш чутливих точках мережі з метою витримувати всі або частину (відповідно до вищезгаданих економічних причин) можливих ситуацій перевантаження. В момент Т1 дві віртуальні передачі (показані двома текстурованими стрілками в крапку) виконуються відповідно до сценарію з Фіг. ЗА, наприклад, поки також виконується відтворення (показаного текстурованою стрілкою з горизонтальним штрихуванням) відповідно до сценарію на Фіг. ЗВ. Така ситуація потім змінюється таким чином, що в момент Та дві інші віртуальні передачі (представлені двома текстурованими стрілками в крапку) виконуються відповідно до сценарію з Фіг. ЗА, поки також виконуються два інших відтворення (представлені двома текстурованими стрілками з горизонтальним штрихуванням) відповідно до сценарію на малюнку ЗВ. Слід зауважити, що зокрема блок накопичення, який вимагається для віртуальної передачі в момент Т1, може бути щонайменше частково відтворений іншою віртуальною передачею в момент Т2. Подібним чином, у певний момент часу, такий же самий блок накопичення може вимагатися у віртуальній передачі та відтворенні, при цьому один з них навіть може, попутно, щонайменше частково компенсувати інший.

Загальний спосіб оптимізації, такий як зображений на фіг. 9, що виконується накладанням на щонайменше будь-який з способів з Фіг. 4 і б, дає змогу обробити такий більш складний сценарій. Цей загальний спосіб окремо може також виконуватись блоком керування 54 і, можливо, контролерами перетворення з обладнання.

Під час етапу 300 система оптимізації 12 приймає різні віддалені сигнали та виміряні дані, що надходять з мережі 10, а саме від електричних підстанцій, або від віддаленої ділянки спостереження. Ці дані включають, зокрема, інформацію про заповнення для кожного з блоків накопичення, що надається контролерами перетворення, та будь-яку можливу дійсну або імітовану, очікувану або майбутню інформацію про перевантаження. Це, зокрема, дозволяє блоку керування 54 оновлювати дані першої зони збереження 56. На цьому етапі можуть бути задіяні етапи 100 та 200 з двох способів, описаних вище.

Під час наступного етапу 302 виконується комп'ютерна програма, яка здійснює спосіб оптимізації за обмеженнями, об'єднуючи в єдине ціле всі потреби в віртуальних передачах та відтвореннях у мережі на момент Т та прогнози для потреб в майбутніх моментах. Така

Зо програма для оптимізації є, наприклад, адаптацією відомої програми математичної оптимізації типу "Оптимальний Енергетичний Потік", такою, яка реалізована в програмному забезпеченні

Ейговіад (зареєстрована торгова марка), що розповсюджується компанією ТРАСТЕВЕЇ

Епаіпеєгіпд. На цьому етапі 302 і навіть у програмі для оптимізації можуть бути задіяні етапи 102, 104, 106, 108 та 112 або 202, 204, 206, 208, 210 і 214 з двох способів, описаних вище, але програма для оптимізації також може бути адаптована іншим способом, враховуючи загальні принципи винаходу.

Наприкінці, під час виконання етапу 304 виконуються інструкції та команди, встановлені на попередньому етапі з врахуванням зокрема, команд накопичення та вивільнення, які залучаються в призначених операціях віртуальних передач та відтворень: наприклад, етапи 110 та 114 способу з Фіг. 4 або етапи 212 та 216 способу з Фіг. 6. Загальний спосіб оптимізації потім повертається на етап 300 наприкінці поточного періоду.

Зрозуміло, що таке вищеописане обладнання, при здійсненні вищеописаних способів, надає можливості спорадично та прозоро збільшити пропускні здатності ліній електропередачі мережі передачі електричного струму без необхідності змінення її розмірів або її зміцнення.

Крім того, слід зазначити, що винахід не обмежується варіантами втілень, описаними вище.

Зокрема, використання вищеописаних блоків накопичення для віртуальних передач електричного струму з нульовим загальним енергетичним балансом не суперечить традиційному додатковому використанню у мережі механізмів накопичення або вивільнення цих блоків. Ці два процеси накопичення або вивільнення можуть суміщатися, де перший з них буде полягати у створенні віртуальної передачі, яка підтримуватиме нульовий енергетичний баланс, а другий - буде накопиченням або вивільненням у мережі. Забезпечити два таких застосування достатньо просто при узгодженні ємностей блоків накопичення. Зокрема, ємність за потужністю блоків накопичення повинна узгоджуватися з максимальною потужністю, що притаманна віртуальної передачі, і їх потужність за енергією повинна бути узгодженою з максимальною тривалістю, що притаманна для віртуальної передачі.

Фахівцям у даній галузі буде цілком зрозуміло, що у вищеописаних варіантах втілення можуть бути зроблені різноманітні модифікації у світлі викладених вище ідей. Використовувані у супроводжуючій формулі винаходу терміни не повинні тлумачитися як такі, що обмежують формулу винаходу викладеними у цьому описі варіантами втілення, але повинні тлумачитися з 60 включенням всіх можливих еквівалентів, що охоплені формулою винаходу відповідно до формулювання таких термінів, та простягатися у обсязі, що враховує також застосування фахівцями у галузі їх загальних знань для здійснення розкритих вище ідей.

Claims (11)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб оптимізації функціонування мережі (10) передачі електричного струму, причому мережа містить щонайменше одну лінію електропередачі (11,12, 13, 14, І 5), множину блоків (24, 30, 36, 42) накопичення енергії, з'єднаних з множиною кінців згаданої щонайменше однієї лінії електропередачі, та контролери (28, 34, 40, 46) для перетворення накопиченої енергії в електричний струм і навпаки між кожним блоком накопичення та кінцем (кінцями) лінії, з яким він з'єднаний, причому спосіб оптимізації включає наступні етапи: - зберігання (100; 200; 300) в пам'яті (56) поточної інформації про заповнення кожного з блоків (24, 30, 36, 42) накопичення, яка надається контролерами (28, 34, 40, 46) перетворення, - керування (108; 210; 302) контролерами (28, 34, 40, 46) перетворення надсиланням команд накопичення або вивільнення енергії в або з блоків (24, 30, 36, 42) накопичення, який відрізняється тим, що додатково включає наступні етапи: - вибір (104; 206) першого пристрою 51 щонайменше одного блока накопичення, з'єднаного з першим пристроєм Е1 щонайменше одного кінця лінії, - вибір (104; 206) другого пристрою 52 щонайменше одного блока накопичення, з'єднаного з другим пристроєм Е2 щонайменше одного кінця лінії, - на основі (106; 208) поточної інформації про заповнення, що зберігається в пам'яті (56), ініціювання (108; 210; 302) віртуальної передачі кількості С електричного струму від першого пристрою Еї до другого пристрою Е2 сумісним надсиланням на відповідні контролери перетворення: щонайменше однієї першої команди накопичення кількості енергії, яка відповідає кількості с електричного струму, в першому пристрої 51, і щонайменше однієї другої команди вивільнення такої ж кількості енергії, яка відповідає такій же кількості ОО електричного струму, з другого пристрою 52, і сумісне виконання паралельно і одночасно (110; 212; 304) команд накопичення та вивільнення Зо згаданої такої ж кількості енергії за допомогою відповідних контролерів перетворення.

2. Спосіб оптимізації за п. 1, який відрізняється тим, що команди накопичення та вивільнення, що надіслані в процесі ініціювання (108; 210; 302) віртуальної передачі кількості ОО електричного струму, виконують за допомогою відповідних контролерів перетворення до досягнення нульового загального балансу енергії блоків накопичення пристроїв 51 і 52, при подібних енергетичних втратах.

3. Спосіб оптимізації за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що попередньо визначають задане заповнення для кожного з блоків накопичення (24, 30, 36, 42), причому спосіб додатково включає, за етапом ініціювання (108; 210; 302) віртуальної передачі, етап відтворення (114; 216; 302), відповідно до якого контролери перетворення блоків накопичення, залучених під час віртуальної передачі, керують накопиченням або вивільненням енергії в них, від або до згаданої щонайменше однієї лінії електропередачі (11, 12, 13, 14, 15) мережі (10) у напрямку, протилежному тому, який був запланований під час ініційованої віртуальної передачі, таким чином, щоб досягти їхнього заданого заповнення.

4. Спосіб оптимізації за п. 3, який відрізняється тим, що етап відтворення (114; 216; 302) виконують таким чином, щоб ніколи не запитувати перевищення максимальної пропускної здатності передачі електричного струму згаданої щонайменше однієї лінії електропередачі (І 1, 1Ї2,13,14, 15) мережі (10).

5. Спосіб оптимізації за п. З або 4, який відрізняється тим, що попередньо визначають задане заповнення для кожного з блоків накопичення (24, 30, 36, 42), щонайменше відповідно до наступних правил: - якщо ризик перевищення максимальної пропускної здатності передачі електричного струму або перевантаження мережі (10) є рівноймовірним, тоді заданим заповненням є заповнення до половини ємності кожного відповідного блока накопичення, - якщо перевантаження завжди відбувається в такому ж напрямку передачі, тоді заданим заповненням для кожного блока накопичення вище за потоком буде найнижчий можливий рівень завантаження, а заданим заповненням для кожного блока накопичення нижче за потоком буде найвищий можливий рівень завантаження, і - для будь-якої проміжної ситуації задане заповнення визначається як монотонна статистична функція, яка інтерполює два попередні правила.

6. Спосіб оптимізації за будь-яким з пп. 3-5, який відрізняється тим, що кожна лінія електропередачі (11, 12, 3, 14, І5) має максимальну пропускну здатність передачі електричного струму, причому віртуальну передачу кількості О електричного струму ініціюють (108; 210; 302), якщо щонайменше одна лінія електропередачі, розташована між пристроями Е1 і Е2, залучається (102; 202) для тимчасової передачі кількості електричного струму, яка перевищує її максимальну пропускну здатність на кількість, що є більшою ніж або дорівнює кількості 0, тобто у випадку виявлення потенційного перевантаження, і відтворення ініціюється, коли це потрібно і якщо перевантаження не виявлено.

7. Спосіб оптимізації за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що: - визначають (202) головний напрямок перевантаження щонайменше однієї лінії електропередачі в мережі, і - здійснюють вибори (206) першого та другого пристроїв 51, 52 так, щоб спрямувати віртуальну передачу у цьому головному напрямку перевантаження.

8. Зчитуваний комп'ютером носій даних, що містить інструкції для виконання етапів способу оптимізації за будь-яким з пп. 1-7, коли згадані інструкції виконуються на комп'ютері (12).

9. Система (12) оптимізації функціонування мережі (10) передачі електричного струму, причому мережа містить щонайменше одну лінію електропередачі (11,12, 13, 14, І 5), множину блоків (24, 30, 36, 42) накопичення енергії, з'єднаних з множиною кінців згаданої щонайменше однієї лінії електропередачі, та контролери (28, 34, 40, 46) для перетворення накопиченої енергії в електричний струм і навпаки між кожним блоком накопичення та кінцем (кінцями) лінії, з яким він з'єднаний, причому система (12) оптимізації містить: - пам'ять (56) для зберігання поточної інформації про заповнення кожного з блоків (24, 30, 36, 42) накопичення, - блок (54) керування, з'єднаний з пам'яттю (56) з можливістю зчитування/запису, здатний обмінюватися з контролерами (28, 34, 40, 46) перетворення та запрограмований (58) надсилати команди накопичення або вивільнення енергії в або з блоків (24, 30, 36, 42) накопичення, яка відрізняється тим, що блок (54) керування також запрограмований (58): - вибирати перший пристрій 51 щонайменше одного блока накопичення, з'єднаний з першим пристроєм ЕЇ щонайменше одного кінця лінії, Зо - вибирати другий пристрій 52 щонайменше одного блока накопичення, з'єднаний з другим пристроєм Е2 щонайменше одного кінця лінії, - на основі поточної інформації про заповнення, що зберігається в пам'яті (56), ініціювати віртуальну передачу кількості СХ електричного струму від першого пристрою Еї1 до другого пристрою Ег, протягом сумісного надсилання на відповідні контролери перетворення: щонайменше однієї першої команди накопичення кількості енергії, яка відповідає кількості с електричного струму, в першому пристрої 51, щонайменше однієї другої команди вивільнення такої ж кількості енергії, яка відповідає такій же кількості 0 електричного струму, з другого пристрою 52, і інструкції на сумісне виконання паралельно і одночасно згаданих команд накопичення та вивільнення згаданої такої ж кількості енергії за допомогою відповідних контролерів перетворення.

10. Обладнання для оптимізованої передачі електричного струму, яке містить: - мережу (10) передачі електричного струму, яка містить: щонайменше одну лінію електропередачі (І1,12,13,14, 1 5), множину блоків (24, 30, 36, 42) накопичення енергії, з'єднаних з множиною кінців згаданої щонайменше однієї лінії електропередачі, і контролери (28, 34, 40, 46) для перетворення накопиченої енергії в електричний струм або навпаки між кожним блоком накопичення та кінцем (кінцями) лінії, з яким він з'єднаний, систему (12) оптимізації за п. 9, і телекомунікаційну мережу (14) для обміну інформацією про заповнення та командами накопичення/вивільнення між блоком (54) керування системи (12) оптимізації та контролерами перетворення (28, 34, 40, 46) мережі (10) передачі електричного струму.

11. Обладнання за п. 10, де блоки (24, 30, 36, 42) накопичення влаштовані всередині електричних підстанцій (16, 18, 20, 22) для з'єднання ліній електропередачі (І1,12,13,14, 1 5) мережі (10) передачі електричного струму.

ДУХА КК УКХ КАК АК АКА КК ААК ХХХ АКАААК КК КК ААХ ХХХ КААККККК, х 7 х ї ХУ юя Ко алу, ї ї ї х ЖК ї І З Зона а ї і 3 Вака ОЇ ї ї їх Ох жи їх ї ї ж 20 с їх ї ї З Ж ум ММК ї ї їх хх х ох - ї ЗЛ ЕН З, Ж ї КВК Х Хо охо фі МЕ хх ЖЖ З х дач ІЗ 2 7 ї х не її х х ОКО ШЕЛОТУХОМІ і ї Хехххкккюдюккккяой Ж да У Е ха У Ї 3 ЕК ї А ї деххкххююдюкнкккюми ОКО Ж (Ж ї ї я Ж ХХ ї ЖЖ О7 0 КУЛАК ї ї «В ШО Холлуєумихмх

З х. х Ку х. Ко Ме АХК АКА АК КАК КК К КАК КК Ж ї: фото ете то юк екс ее сет СТЕ То ТТТТеТсоое сте оееедееоеттюю СК ї ! і пн ни и в в а в а и вп В х ї 3 ї З ня ну УК ую Уют хх ї ї ї І: т ЇХ ухухухууухххюх З ке: У духу Є дхуюуххумухххххж КЗ 3 де і ру фе ії меоетккюк в В ХІМ РЕ С І ЕМ СЕ і 3 с т х туф ХІІ З я КЕ СКК ТЕХ ХК аю фо рук ходу фор бекмух їх хї ї 3 З х ї ї ї ї т її хх ї У ї ї хі ї Її ї її ХХ укусу кю Кк. З диекюом юю ХМ 4 деко юю 31 мих ге Ко т: З С ек . ТІ Іі АНУ З ма. її 3 ЖК ТХ м а І І: до ї Х Же ї 13 : ї ЖЖ з Ії ха ЖЕ І Хей: т СН її ІТ ХХ рук З Жуеее Мун З усе З КЕ брехун КЕ ТІ ї 3 ї ї ї 5: ї ї т ї її ХХХ ї 3 : ї ї 51 ї ї ї1 ї її КЕ ї : ї ї 51 ї ї її х їх ЖЖ ой ав. ї схе її Хо У Ж Ух дек ЗЕ : дек хх КК Ї ук 1 ї Ї ї х кю 1 ще ї КУ ун ЗК ї Жнеи ї ї їх Кей 1: Жди їх ЕК і ООН І ЕН У ТІ БК ТОЖ ЕКУВЕІ Її ОБОМу І ОКО ІАЕ ОО їх т ох СКМ З ОЇ З КН З ТЕ зо їх КОЖНИХ ще З де В ри р їх ї т х. ї к і х Х З х ш їх 3 1 З хї 5 3 15 3 хіх їі як її іже щі ще 1 1 8 ЕМ ІА. рок | 1 о І я «| ОО пре Дону укучу юн Мч фін фун Мих сом ї ї ї ї т ї Е ї ї ї т : ї 1 ї т Ї ї ї 1 хх їх ГУ 3 ї БО: у 3 ЗЕ ЕН х ї т : ї ; Е 3 3 ї Е ; є . т : й ; вва т ХЕ : Ж З : о, х. х хЕ Кх К К Я т ак КУ "ЖЖ УЖ Ж У ЖИ УК МТ ке ЩЕ х р Кк Мах ; Бу БК М КА ЗИ Ох дося те ее М Ко ром; к-а хо Ж сх Ко кож оо МОДИ мк Кк су Уж хе ди ох хх її ЇХ ж Б ІК Не ЕЗ ІБН МЕ ОО ЕК ХО І ш ї х ї к ї х ї х х Ух х ї її їх ї З Ох х х х нн кт ї Хіміки діти ї ї Ж ях ї з Ії ї Ж х Е ці г х ї ДАК КАК КК КК КК КК ї в х х з х Е її х ВАКУУМ ї Хижі Ж КК КК ХИТ Ки Х КИ КА ЖИ СК ТИ А ДИ ТИ КИ КИ ЖИТИ ДА КИ КИ ДИВ А КИ КИ КК АКТИВ Е З

Фіг. 7 | Я й з ШИЯ ше х ях ї Х поні у БИЙ з Жлх З дккннх Х. ов В ж їй АК ще СЯ й хо ХК дк о ; х дню ше з 7 з й дл е Ж о днекелккіюенк ей хз рин КО З фон б с о х с ї З я 7 г. дай Я 3; ее я че, дам се Ко З пох я ож 5 ах й; м до Є ода Ке ККУ В ох Її Сай Хм кни її щ зх ШИ док вані. БИ ода Кия З хх Уж Ж дивна і й СІ г

Хан ВВ ек а. З КЕ ї я і ККАЛ Ук кАкаК КАК КК ХК КК КАААКК ХК КК КК Кк КК еееоевкоф» М ев : в х такт а С і М ! та К- А «ех сни у

Фіг. ЗА ж й і. - , Пе єг Во жк фе о ки «кююююкккннк фі з ях ці З ї З і й й

Фіг. ЗВ ЯН «а ке У с ж пенею тич, ї ї ОО Досккнккнккк фі й Т о 5 о Й "дно Кк КК БО ї В шк ї ее оре ї Ж й ! ї я х. їх ї а ' н ве : : ї о . їх : ! егекеннк юка ї : сити, сен, ї З АХ З Я ОК ї ж Як : Ше я ке ї Ше дж я си ! ке І З : ситно нення , де і : і і І і | Ї Ї ї х ; ; ; ! ; ї ї о і я Ї Е зу Ж Е ше ТЯ. Е Ь я

Фіг. 4 їв За жк Є х ГУ ех, ке, я т КЗ ЕС с й рон, Е ях дерен юки Б Ж ен Кк Ку бета щ те ше ге т лякйк ї х ої З з ке Ва фан і Зеекі Меі ; КОЖ К . Є фктнннннн ке онко ж ся її Є Ко зфкнннн В ех одне ух ке ї Ї ме Ж ПА нуоожтткетття ях? Ж о ежьжанн ро Я й їх : в з х я ей Ж чюх я х су Я дю й Во г І Же КА у обо сх я, сх саеК ЕІ жХйея В яке Ше її ЕЕ і х Ку КЕ б З -- - Ух ї же їх У Хуююия Хмжжхуку а .

Фіг. 5А а Б жк ох Б хом хо ; я "ех во , Я Я чати их мукою з о аа й с4 и: де як АК . же ж АВ 1 чкннкжнік З З ееесоєфв « іх ше

«ВК. юс ї ЮК; ле що : хх Ван а: Ж я дб мк ж еееееесссійк З с" ВИН з с ще соми одне с. си? з Салюк а Пенн Ж «плини т й йо З р ру еї х їж ї ці хо шо Я й і гу рн ЧАК шк Її Ах су Єр НН ГК ії їе Бак . КО ух ях денна ХА дебет Мк Во і СЕ жу Те І ОТЖЕ Б сом зн Мой юка

Фіг. 58

ІГ. З ХА АК я ї ай ах

0. що А а і Фоохкююннюф ше сен ня у ї : не : й й 3 3 І 3 З Ф і ї ок ї : ке ож ї З я ж й ж З т Б. ; ДМК ото 5 ро ВВ» нок З дн ї З З ! З З З з 4 пкмкккаккккм В АКАкккккккк З 3 ; яка 5 аж З Ку З 5 ї : : ї їх скжжжжккх х їх 5 ї ; : . ря й над» нив : ве ж оду КЗ їз й І бод ща де Е фі? х З Е м х беж к рю З Е ї ї Е 3 : с КЕ ї х Е : 5 й КЕ : З с й ; Е ї : Е ї ї Е ї ї Е : ; ря . ! . ОТО ! . ї С; Е 3 ї ен Е 5 ї ї : Ж к ї : й й ї і х ї ї х ї ї й Кк с ї фо ї х й х к ї З Е доб ох ї ов | ВВ. КЕ ж Х й ОХ і і денно Ї їх : ї З х Ї ї как х х ї ї ї ї ї х, х і ї х у Кук кККККК КК ОКХ КК КК

Фіг. 6

ІГ.

де джу х ЇМ УЗ мчч Зх жен якою ЩЕ кит Еоожея хви ке СКК хт ї Де те « ї їз Мекки ї ї З а і ОО КЗ г Хохнкннмх К; Хоми з з х : дин « су. х СОЯ х ї кис се хх ко Ж ї з Мо беж и ех. Сх теж У 7 ; Є С ЗИ ско дя се х х дош Ж жде ку х ; о ик ВМ, ХО юю "7 Жук КО й ВХ, з М СКК р Ех Зх хо Же ЖУКИ к 3 ти Ж МИЛИ я хо Х уз ЗАМ, ВЕ же кт Кл ЩО ож т ок, МОЖ хх й ї Ку ж сх ШАХ хх -, З ТИ, кох - т х. АХ, ХХ . ї перен ОБ околі у Як 7 пп ЕК х т мех ЩО тю КАК КЗ сх є Доки Щ хе Пав Код КІ х х зе Кн КУ т ї 3 диеюккю ХЕ я яд Менкннинй си пеню Тк, Її ре я ва яке ху Муки и Ж ОК сек ее сх М, Шах ук Ходіть кис фі 7 А з ІГ. ххх Ку хо ОКХ Я Км х ми Муха, ху жо ж Кия че ОК ху й і! 3 т ди Ж 3 3 ї ок к Мюхухей 0 хх - Ж г хх Укннндню х : доку ка У х х то Же дк З а У її їх Ко, х. хх Х сх її їх й Хо ія Ж х ХЕ я ечНЯ ж ск бохо хе З х й й дн Ук ї зх до о хх ї ї Ж ї. Зк пи ЖД. х ОК Ше фі: КОХ МО ДК т. їх х КО х х х КО КИ е їх Ї х од ї ся . їх ї УЖ фо я ї З У Ж око ех З хх тости З х хх іо ЗНУ х доня ОЇ Мн 7 ХО феохжих ей КК юю ВНХ Її хі іже я й х 3 т, Ох ї Х зх Хожждлжюн и Кз х екмт як У а х ще М т х Хнннкнюх Ж х сх аж ші Тжжакхх жк Кия "

Фіг. 7В сонне ох Кох уми і Ж я 1 доинннкн З х Жим й З Кене Мукняднки 2 3 м ней 3 ї у 3 х как : Е - Ей З : ї їх Мхкндннк - х з ж ее Е ї ЯЖююююи а Вк - Дохннннею ке Ж З ї - с ї ок ї ї ау М, Е ; К ї 1 То ВК ж х ї -- Ше яву Хнхумюи ЗВ ? Мо о Знання КМ тк су пк сени Землю й бок о ЕМ дм теля ВМ че т Я 5 М й Ше 4 пк кот х ї КоОоЙЕ м Дю, 5 Кей ЗО ше з еЕ ях ох 3 «АК й КИ кмин х че Кей -е х 3 3 со що КОХ В з х з че а х 1 З х ек Я З х ом де М У ке де щи З Ко ся с ки х мае і. ой й ков пр Ж КЗ ї й Ж о т ЕОУ і У х о ке ЕН ! Ж во у Ж х Модно ще ЕХ сху Х в до гоннююо Ж З ня ке Но х кю с х МЕМ г х я ше ї ж ЕКО ї деихужухюн Жов ї Боюккнкюю др вк х Вони, Ж Мих г ї ї с В Й ї ї Й : ОО Жов ї ї Ті ах ЗО 4 днк МЕ о г 5 ї ж сокннкю ка я Хендянкю денно Ж яки Є 3 ик Ех ї с. ї ї Очя ЖМмкнюи Моккххххний р: «ХК КК оо мм мм. 5 хо

І.

ДЖ ня ресоооооооооооооооооооовоооооооо. ї з ї х 3 ке ї ! З пе Е Кк х фооеююф ШО дееккккюююююкмм І ік дик ВІЙ З Оунннчккскновон З Ї : : з х ї Ме ї 3 Худкнннкн к К АК А КК КК АКА АААААААА АЛЛАХА КАК КАК КК КО КН КМ нм.

Фіг. 9 й в