[發明專利]分配系統中的負載調度優化

有效

• 申請號: 201080038320.6
• 申請日: 2010-05-12
• 公開（公告）號: CN102648479A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: S·K·孫達拉姆;G·塞爾瓦拉;R·S·孔達納加爾;V·納拉亞南
• 申請（專利權）人: ABB研究有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;H02J13/00;H02J3/14;H02J3/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 湯春龍;朱海煜

技術領域

本發明涉及用于電力分配優化的方法和系統，更具體來說，涉及用于為給定類的負載生成最佳負載調度的方法和系統。

背景技術

在電力管理領域中，向不同負載分配可用電力是關鍵實踐。電力需求和電力供應失配導致數小時未調度停電的低效負載調度和情況，以便在一天期間在特定時間間隔降低高峰需求。例如城市的商業和住宅用戶、鄉村的農業、住宅用戶、工業用戶等不同電力用戶的電力需求是不同的，并且對于適當的電力管理，他們的不同電力需求必須得到解決并且得到有效地管理。

電力系統包括一個或多個生成系統、傳輸系統和分配系統。所生成的電力通常經過升壓并且通過傳輸系統來傳輸，以及在分配端，一個或多個變電站系統連同低壓或中壓電壓分配網絡向用戶分配電力。對于分配，電力系統具有許多自動化產品，例如用于執行電力平衡和甩負載的變電站管理/自動化的產品、用于在分配網絡等中最佳地分配電力的分配網絡管理系統等。在本發明的上下文中，定義分配管理系統(DMS)以用于管理對用戶的電力分配，并且這種分配系統的范圍包括變電站以及分配網絡管理系統。此外，分配管理系統(DMS)又稱作電力分配管理系統(PDMS)。

在一些情況下，專用饋電器可用于負載類(例如灌溉負載)，并且這些可與其它饋電器(feeder)很好地分離，從而允許電力管理中的更大靈活性。由于對電力的需求隨著包括并且服務于越來越多數量負載的需要而不斷增加，所以分配網絡中的這種饋電器或設備的容量可變成限制，從而還要求在特定饋電系統內對負載進行調度，以便確保良好地利用基礎設施并且向各方提供有效服務。

在一些情況下，用于農業需要的電力特別是在鄉村或偏遠位置也由輸送住宅需要的電力的相同饋電器來供應，并且因此可存在交互作用，從而導致分配網絡的過載或者甩負載(load?shedding)的影響。例如，在鄉村地區，在一些發展中國家，停電存在10-12小時，以便適應其它負載的電力需求。在這種情況下，農場主傾向于在規定時間之外運行灌溉泵機組以用于隨季節漸終并且隨某些位置的地下水位下降來保護其農作物。某個區域中的若干灌溉泵可在相同時間汲取電力，這引起電力系統的過載。這引起級聯效應，并且導致電力需求陡峭地突然增加，這又引起鄉村地區的更多停電。可存在缺電用戶為了以某種方式獲得電力可憑借的若干其它非有效方式。例如，鄉村地區的夜間時間供應有單相電力。農場主使用允許泵機組在單相電力上進行操作的轉換器，這因高電流而引起頻繁的泵燒毀。由于泵燒毀的頻度，農場主依靠使用分類為低效泵的本地制造泵來代替標準檢定泵，從而汲取更多電力并且導致分配網絡中的進一步不平衡、分配變壓器的過載并且因而導致電力供應質量的降級。

對于例如住宅、商業和工業用戶等的各段電力用戶存在相似情況。

在分配級操作的電力管理系統往往將負載從一個饋電器轉移到另一個，以便最佳地利用分配網絡的各個部分中的容量，并且具有負載在分配網絡的各個部分中的良好平衡。但是，當今在分配級的電力管理系統在其對負載平衡狀態或者負載的配置的計算中不影響或者不考慮自動連接的(包括基于調度而系統地操作的負載)或者人工切換的(臨時地操作的)負載的動態條件。

在例如灌溉部分中的電力需求管理的一部分當前方式中，使用獲得土壤條件的輸入以生成關聯灌溉泵的調度的本地控制系統。向不同灌溉泵指配優先級，并且基于電力需求和可用容量，電力分配按照優先化調度來進行。在另一種方式中，選擇某些裝置作為受控裝置，測量例如冰箱、電熱水器、井泵等的這類裝置所消耗的能量，并且在高峰負載時間期間，切斷送往這類裝置的能量，并且基于所節省的能量給予消費者折扣。這些方式都沒有提供優化負載調度并且在電力分配級對電力需求與可用電力之間的匹配進行優化的綜合解決方案。

因此，需要一種技術，該技術將實現結合在電力分配管理系統內的最佳負載調度，使得任何段的電力用戶的電力需求得到有效管理。

發明內容

按照本發明的一個方面，公開一種用于為預定類負載和其它負載進行最佳電力分配的電力分配管理系統。電力分配管理系統包括用于將電力供應分配到負載網絡的變電站，其中負載網絡包括預定類負載和其它負載，并且變電站包括多個饋電器(feeder)。電力分配管理系統包括用于生成預定類負載在控制時段的最佳負載調度的優化器。電力分配管理系統還包括用于在多個個體負載和/或優化器之間進行通信的通信接口。