[發明專利]海量微負荷節點快速同步控制網絡和控制方法

有效

• 申請號: 201710574312.7
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107291026B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 焦群;何力波
• 申請（專利權）人: 奧奎拉（南京）電子科技有限公司;焦群;何力波
• 主分類號: G05B19/048
• 分類號: G05B19/048
• 代理公司: 南京同澤專利事務所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 趙洪玉;閆彪

技術領域

本發明涉及一種海量微負荷節點快速同步控制網絡和控制方法，屬于信息通信、電力系統自動化技術領域。

背景技術

隨著當今世界對于能源的清潔環保和高效利用呼聲越來越高，電力作為終端能源以其清潔環保、方便使用的優點得到越來越廣泛應用。電力供應具有即時產、瞬時傳、立即消的特點，電力的生產和消費必須同時完成，這個特點決定了電力消費方的負荷對于電力能源的清潔與高效可以起到重要的作用。目前的電力系統尚存在以下幾個問題：1）加大清潔能源的占比減少對化石能源的依賴必須解決清潔能源消納問題；2）提高電力能源在生產、輸送過程中的效率，減少儲存帶來的損失需要解決電力供需調節的彈性問題；3）提高電力供應過程中的調峰、調頻能力保障電網安全、穩定運行也必須依靠負荷的配合。雖然為了應對上述問題人們也嘗試在電網中建立一定的調節能力，但無論是有效性和效率都比不上電力用戶側（即電力消費方）負荷的作用。

眾所周知，電力供應過程需要平衡，電力產生需要與之相應的負荷，在自然不干預的情況下負荷對于電力供應的平衡沒有積極的作用，需要采取一定的利用負荷資措施。電力系統對于利用負荷資源來平衡電力供應過程的技術研究由來已久，到目前為止已經開發了負荷控制和需求側響應等應用負荷資源的技術，但是這些技術都是從電力產生者的角度出發看待負荷資源，始終未能很好的解決負荷資源利用與保障用戶用電權、避免影響用戶用電的矛盾。如何有效解決這個矛盾是一個問題。其實用戶的負荷并不都是剛性的沒有調整余地的“鐵板一塊”，例如電熱水器就可以調整用電加熱的時間，空調短時間的停運也不會對室溫有太大的影響，用戶可以接受一些適當的用電行為改變，可以騰出一些負荷兼顧用電和電力平衡，而這種改變對于提高電力供應的效率來說非常有意義。

但問題是如何將這些海量的零散負荷資源整合起來與負荷需求同步起來適時投放只有解決這個問題負荷才能對電力供應的平衡產生積極作用。為此，申請人提出了通過組建海量微負荷網利用負荷資源的解決方案，該方案可參考申請號為CN2017104468029、名稱為“電力用戶側負荷資源共享的海量微負荷管控平臺及方法”的專利申請。概括來說，海量微負荷網是一個連接所有與負荷相關的對象的共享網絡平臺，這些對象具體包括電力用戶、用電器、發電廠、電網、電力代理商、調度機構、監管機構等，通過這樣一個平臺擁有負荷的電力用戶可以主動共享其空閑的負荷資源，其他負荷資源的需求方可以利用這些共享資源，通過共享實現對負荷資源的利用。

為了實現通過共享實現對負荷資源的利用這一目標，人們需要組建一個超級大的具有海量節點的網絡，面對海量節點的網絡人們必須解決許多技術難題，其中一個主要的難題是如何對廣泛分布、數量巨大的海量負荷資源實現快速控制，具體來說有以下幾點：一是共享的負荷資源具有單體微小、總體數量巨大、地域分布分散、行為各自為政的特點，需要占用負荷資源的需求方不止一個也可能隨時發生變化，因此控制網絡必須面對一個接收控制方（負荷資源提供方）具有海量數量、微小單體分布廣泛、運行狀態可能隨時隨地發生變化，，發起控制方（負荷資源需求方）也會隨時發生變化的環境，在分布、分散、隨時變化的條件下要求達到多對多分組的控制效果，需要解決動態匯總和分組控制的問題；二是實施快速同步負荷控制，電力供應具有即時產、瞬時傳、立即消的特點，電力需求響應控制要求快速，匯總微小單體的分組控制也需要同步齊整才能產生規模效應，通常要求亞秒級別、數十毫秒級別的控制時延和同步水平；三是成本因素，組建海量節點控制網絡成本因素是關鍵。

發明內容

本發明要解決技術問題是：針對上述技術難點提供一種面向海量微負荷節點環境的、低成本的、動態自適應的、快速同步分發控制指令的安全控制網絡以及控制方法。