[發(fā)明專利]用于控制配電網(wǎng)的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510452986.0
• 申請(qǐng)日: 2015-07-29
• 公開（公告）號(hào): CN105305481B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵淼磊;H.喬哈爾;J.Z.貝比奇;N.阿查亞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J3/12
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 葉曉勇;姜甜

本發(fā)明題為“用于控制配電網(wǎng)的系統(tǒng)和方法”。電力系統(tǒng)(100)包括配電網(wǎng)(110)和控制裝置(310)，其配置成調(diào)節(jié)所述電力系統(tǒng)(100)的至少一個(gè)屬性。電力系統(tǒng)(100)還包括耦合到控制裝置(310)的處理器(360)，其配置成在第一時(shí)間識(shí)別(710)所述配電網(wǎng)(110)上的越界條件。越界條件與至少一個(gè)屬性關(guān)聯(lián)。處理器(360)還配置成在預(yù)定延遲時(shí)間經(jīng)過之后(720)在比第一時(shí)間遲的第二時(shí)間確定(730)至少一個(gè)屬性的趨勢(shì)。該趨勢(shì)指示遠(yuǎn)離預(yù)定范圍和預(yù)定值的至少一個(gè)的方向。處理器(360)還配置成至少部分基于該趨勢(shì)向所述控制裝置(310)傳送控制動(dòng)作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實(shí)施例一般涉及配電網(wǎng)，以及更具體來說涉及用于控制配電網(wǎng)中的組件(包括可變或波動(dòng)發(fā)電機(jī)，例如光伏(PV)發(fā)電機(jī)或風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī))的操作的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)通常包括集中發(fā)電廠、輸電線、配電線、變壓器以及促進(jìn)電力傳輸和輸送的其他裝置。在中央發(fā)電廠中生成電力之后，通常對(duì)通過高壓輸電線的延伸距離將電力傳送到二次輸電/配電變電站。從變電站，電力則通過配電網(wǎng)傳送給最終消費(fèi)者。

一些已知配電網(wǎng)還包括可容易受到自然行為所引起的波動(dòng)的分布式發(fā)電機(jī)，例如光伏(PV)發(fā)電機(jī)或風(fēng)力渦輪機(jī)。PV發(fā)電機(jī)例如將太陽能輻射轉(zhuǎn)換為直流電力，并且將那個(gè)電力貢獻(xiàn)到配電網(wǎng)供本地使用。但是，來自PV發(fā)電機(jī)的輸出隨云量而波動(dòng)。在陰天，PV發(fā)電機(jī)向配電網(wǎng)貢獻(xiàn)較少電力，而在晴天，PV發(fā)電機(jī)可向網(wǎng)絡(luò)貢獻(xiàn)大量電力。此外，當(dāng)云通過附近時(shí)，PV發(fā)電機(jī)輸出可在一天中多次達(dá)到尖峰和低谷，從而呈現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)所貢獻(xiàn)的總功率輸出的大變化以及低與高輸出之間的較快波動(dòng)。

為了控制配電網(wǎng)的某些方面(例如將電壓保持在標(biāo)稱電壓限制之內(nèi))，配電網(wǎng)有時(shí)包括附加控制裝置、例如電容器組和電壓調(diào)節(jié)器。這些裝置運(yùn)行控制動(dòng)作，例如在操作與非操作狀態(tài)之間進(jìn)行切換或者在改變配電網(wǎng)中的一個(gè)或多個(gè)屬性(例如電壓)的步驟中進(jìn)行切換。這些變化可幫助例如緩解超出標(biāo)稱電壓限制的電壓偏移。在沒有波動(dòng)發(fā)電機(jī)、例如PV的一些已知系統(tǒng)中，控制器能夠充分管理給定極限中的電壓，因?yàn)橐蚓W(wǎng)絡(luò)條件的變化引起的偏移一般是更為可預(yù)測(cè)或者更少動(dòng)態(tài)的。但是，配電網(wǎng)上的波動(dòng)發(fā)電機(jī)、例如PV的存在可導(dǎo)致過度切換操作，因?yàn)榭刂蒲b置追蹤下游網(wǎng)絡(luò)上的凈負(fù)載可變性。附加控制裝置的過度切換導(dǎo)致裝置的降低使用期限和增加的維護(hù)成本。

發(fā)明內(nèi)容

在第一方面，提供一種電力系統(tǒng)。該電力系統(tǒng)包括配電網(wǎng)。該電力系統(tǒng)還包括控制裝置，其配置成調(diào)節(jié)所述電力系統(tǒng)的至少一個(gè)屬性。該電力系統(tǒng)還包括耦合到控制裝置的處理器。處理器配置成在第一時(shí)間識(shí)別所述配電網(wǎng)上的越界條件。越界條件與至少一個(gè)屬性關(guān)聯(lián)。處理器還配置成在預(yù)定延遲時(shí)間經(jīng)過之后在比第一時(shí)間遲的第二時(shí)間確定至少一個(gè)屬性的趨勢(shì)。該趨勢(shì)指示遠(yuǎn)離預(yù)定范圍和預(yù)定值的至少一個(gè)的方向。處理器還配置成至少部分基于該趨勢(shì)向所述控制裝置傳送控制動(dòng)作。

在另一個(gè)方面，提供一種用于電力系統(tǒng)的計(jì)算裝置。該電力系統(tǒng)包括配電網(wǎng)。配電系統(tǒng)包括控制裝置。計(jì)算裝置包括處理器，其編程為在第一時(shí)間識(shí)別配電系統(tǒng)上的越界條件。越界條件與至少一個(gè)屬性關(guān)聯(lián)。處理器還編程為在預(yù)定延遲時(shí)間經(jīng)過之后在比第一時(shí)間遲的第二時(shí)間確定至少一個(gè)屬性的趨勢(shì)。該趨勢(shì)指示遠(yuǎn)離預(yù)定范圍和預(yù)定值的至少一個(gè)的方向。處理器還編程為至少部分基于該趨勢(shì)向控制裝置傳送控制動(dòng)作。

在又一方面，提供一種用于對(duì)包括配電系統(tǒng)的電力系統(tǒng)執(zhí)行控制動(dòng)作的基于計(jì)算機(jī)的方法。配電系統(tǒng)包括控制裝置。該方法使用計(jì)算裝置，其包括耦合到存儲(chǔ)器的處理器。該方法包括在存儲(chǔ)器中在第一時(shí)間識(shí)別電力系統(tǒng)上的越界條件。越界條件與電力系統(tǒng)的至少一個(gè)屬性關(guān)聯(lián)。該方法還包括由處理器在預(yù)定延遲時(shí)間經(jīng)過之后在比第一時(shí)間遲的第二時(shí)間計(jì)算至少一個(gè)屬性的趨勢(shì)。該趨勢(shì)指示遠(yuǎn)離預(yù)定范圍和預(yù)定值的至少一個(gè)的方向。該方法還包括至少部分基于該趨勢(shì)向控制裝置傳送控制動(dòng)作。

技術(shù)方案1：一種電力系統(tǒng)，包括：

配電網(wǎng)；