[發明專利]功率電網中的分布式負載的可縮放的靈活性控制

在審

• 申請號: 201810076309.7
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108628162A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: R·蓋米;M·阿巴薩德;C·A·鮑恩;N·阿查亞
• 申請（專利權）人: 通用電器技術有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄭浩;張金金

本文描述的技術通常針對用于分布式靈活性資源節點的聚合的控制的分布式優化技術，該分布式靈活性資源節點迭代地操作，直到通過聚合的負載產生命令的功率分布。該技術使用分布式迭代解決方案，其中每個節點利用本地約束和狀態來解決本地優化問題，同時使用基于來自每個其它節點的信息的全局拉格朗日乘數。全局拉格朗日乘數在聚合級使用在每次迭代時從每個節點以濃縮形式(例如，標量)獲得的負載特定信息來確定。全局拉格朗日乘數被廣播到每個新迭代的節點。該技術為聚合負載的功率跟蹤的網絡優化問題提供了迭代的分布式解決方案。

關于政府權利的聲明

本發明在由美國能源部門授予的合同號DE-AR0000698下在政府支持的情況下進行。政府具有本發明中的某些權利。

技術領域

本公開一般涉及負載(需求)側功率電網控制。

背景技術

功率生成行業正在從主要基于少數大型集中式發電廠轉變為結合常規發電廠、可再生功率生成(例如，太陽能，風能等)、能量存儲和微電網的多樣化網絡。傳統上，功率電網已經設計成適應可變的負載需求，其中在傳輸級的中央站發電廠將服務向下提供給在分配級的工業、商業和住宅終端用戶。

隨著可再生能源正在成為滿足需求的主要貢獻者，電網控制系統需要為功率系統提供更多的靈活性來補償可再生能源的波動性。更具體地說，由于可再生能源資源可用性的不確定性，不能準確地預測可再生功率生成。

為了促進可再生功率生成(例如風力渦輪和太陽能電池板)滲透到功率電網中，使用負載側控制。一般而言，負載側控制的目的是要試圖優化負載(如建筑物)的集體功率消耗，包括要適應在可再生功率生成中的不確定性。

發明內容

提供本發明內容以便以簡化的形式介紹將在以下詳細描述中進一步描述的表示性概念的選擇。本發明內容不旨在標識要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，也不旨在以限制所要求保護的主題的范圍的任何方式使用。

簡而言之，本文描述的技術的一個或多個方面針對于接收表示從相應負載控制器接收到的相應的負載特定信息的相應的濃縮數據集，其中相應負載控制器被耦合以控制從功率電網獲得功率的功率消耗負載，并且其中相應的濃縮數據集的大小小于與相應負載控制器相關聯的相應全部數據集的大小。本文描述的是基于相應的濃縮數據集和指定的聚合功率級來確定全局值和步長。方面包括將全局值和步長發送到相應的負載控制器供在調整相應負載控制器的相應本地功率功率消耗中使用，并且調整本地控制變量以滿足指定的聚合功率級，從更新相應濃縮數據集的相應的負載控制器接收相應更新的濃縮數據集，其中相應更新的濃縮數據集在由相應負載控制器確定的相應步進方向上的相應本地功率消耗的調整之后，基于與相應負載控制器的功率消耗負載相關聯的相應負載特定信息，以及從相應更新的濃縮數據集中確定相應負載控制器是否已經滿足達到定義的程度的指定的聚合功率級，并且響應于確定指定的聚合的功率級尚未滿足到定義的程度。其它方面包括基于相應更新的濃縮數據集和指定的聚合功率級來確定更新的全局值和更新的步長，并且將更新的全局值和更新的步長發送到相應負載控制器以用于進一步調整相應的本地功率消耗以滿足指定的聚合功率級

結合附圖從以下詳細描述中，其它優點可以變得顯而易見。

本發明提供一組技術方案，如下。

1.一種系統，包括：

分布式負載控制器的負載控制器，所述負載控制器被耦合以管理消耗經由功率電網的消費者供應裝置供應的功率的功率消耗負載，其中所述負載控制器管理負載以滿足負載的一個或多個服務質量約束，

其中所述負載控制器通信地耦合到聚合器，所述聚合器聚合由所述負載控制器發送并且從所述分布式負載控制器的一個或多個其它分布式負載控制器接收的數據，所述數據包括初始數據，其包括功率范圍，

其中所述負載控制器配置成從所述聚合器接收初始比率值，