[發(fā)明專利]控制微電網(wǎng)的方法、功率管理系統(tǒng)以及能量管理系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010112408.3
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111614126A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A.塔基;F.巴奇諾
• 申請（專利權(quán)）人: ABB電網(wǎng)瑞士股份公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/14
• 代理公司: 北京市漢坤律師事務(wù)所 11602
• 代理人: 姜浩然;吳麗麗

一種控制微電網(wǎng)（10）的方法包括通過微電網(wǎng)（10）的功率管理系統(tǒng)PMS（40）接收用于多個可控資產(chǎn)（31?33）的操作點(diǎn)值。所述方法包括通過所述PMS（40）確定資產(chǎn)余量。所述方法包括通過所述PMS（40）確定修正操作點(diǎn)值，所述修正操作點(diǎn)值取決于可控資產(chǎn)的接收操作點(diǎn)值、可控資產(chǎn)的所確定的資產(chǎn)余量和微電網(wǎng)（10）的總功率偏移。所述方法包括通過PMS（40）根據(jù)修正操作點(diǎn)值控制可控資產(chǎn)，針對所述可控資產(chǎn)已經(jīng)確定修正操作點(diǎn)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于控制微電網(wǎng)(microgrid)的方法、裝置和系統(tǒng)。本發(fā)明的實(shí)施例特別地涉及使用一個或若干個預(yù)測變量來確定用于微電網(wǎng)的可控資產(chǎn)(asset)的操作點(diǎn)的方法、裝置和系統(tǒng)，所述微電網(wǎng)的可控資產(chǎn)諸如微電網(wǎng)的可控發(fā)電資產(chǎn)(power-generating asset)和/或可控負(fù)載。

背景技術(shù)

微電網(wǎng)是發(fā)電機(jī)和負(fù)載的本地化群組。由于日益增長地使用可再生能源(RES)或具有分布式能量生成器(DEG)的其他系統(tǒng)，用于微電網(wǎng)的控制策略也正變得越來越重要。在例如IEEE 2030.7-2017中描述了用于微電網(wǎng)的控制技術(shù)。

微電網(wǎng)控制系統(tǒng)可以是功率管理系統(tǒng)(PMS)，其可以以預(yù)定方式協(xié)調(diào)多個單個可控發(fā)電資產(chǎn)和任意負(fù)載(DL)資產(chǎn)。可以基于本地已知的值實(shí)時計算每個資產(chǎn)的操作點(diǎn)(OP)，所述本地已知的值諸如總負(fù)載、微電網(wǎng)配置、電荷存儲狀態(tài)(SoC)、當(dāng)前光伏(PV)和風(fēng)能可用性、當(dāng)前能量市場定價等。在這種情況下，由于PMS僅知道本地值并且僅具有過去和當(dāng)前數(shù)據(jù)，因此可能會限制所獲得的優(yōu)化。

為了進(jìn)一步改進(jìn)對操作點(diǎn)的確定，能量管理系統(tǒng)(EMS)可使用預(yù)測來為資產(chǎn)中的每個資產(chǎn)計算更好的最優(yōu)OP。預(yù)測可以是或可包括用于負(fù)載簡檔(profile)、光伏和風(fēng)能可用性、天氣和云預(yù)測、能量市場定價等的預(yù)測值。利用過去、當(dāng)前和預(yù)測的數(shù)據(jù)，EMS適于為每個資產(chǎn)計算最優(yōu)OP。

EMS通常向PMS提供EMS資產(chǎn)操作點(diǎn)向量，其也被稱為EMS OP向量。PMS控制資產(chǎn)，使得其功率值與包括在用于微電網(wǎng)中的可控資產(chǎn)中的每個可控資產(chǎn)的操作點(diǎn)向量中的操作點(diǎn)值相符。

然而，當(dāng)一個或若干個預(yù)測變量值不正確時，即實(shí)際值與預(yù)測變量值不同時，所計算的操作點(diǎn)向量通常也不正確。這可能導(dǎo)致功率不平衡或非最優(yōu)操作的風(fēng)險。特別地，如果預(yù)測變量不正確，所計算的操作點(diǎn)向量經(jīng)常可以導(dǎo)致與期望目標(biāo)發(fā)電偏移的總發(fā)電，或者導(dǎo)致與微電網(wǎng)中可控資產(chǎn)的期望目標(biāo)功耗偏移的微電網(wǎng)中的總功耗。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上內(nèi)容，存在對如下方法、裝置、系統(tǒng)和微電網(wǎng)的持續(xù)需要：所述方法、裝置、系統(tǒng)和微電網(wǎng)至少部分地基于可能不正確的預(yù)測變量值，在確定操作點(diǎn)向量時提供增強(qiáng)的穩(wěn)健性。存在對如下方法、裝置、系統(tǒng)和微電網(wǎng)的需要：所述方法、裝置、系統(tǒng)和微電網(wǎng)允許微電網(wǎng)的多個可控資產(chǎn)的操作點(diǎn)將被修正，以便至少部分地補(bǔ)償預(yù)測變量值與這個變量的實(shí)際值的偏離，這個變量可能隨后變得可用。存在對如下方法，裝置和微電網(wǎng)的需要：所述方法，裝置和微電網(wǎng)允許多個可控資產(chǎn)的操作點(diǎn)將被調(diào)節(jié)，以便減輕微電網(wǎng)中可能發(fā)生功率不平衡的風(fēng)險。

根據(jù)本發(fā)明，提供了如在獨(dú)立權(quán)利要求中所敘述的方法、能量管理系統(tǒng)(EMS)、功率管理系統(tǒng)(PMS)和微電網(wǎng)。從屬權(quán)利要求限定實(shí)施例。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，公開了一般可操作以修正操作點(diǎn)值(諸如，資產(chǎn)的功率設(shè)置點(diǎn)或功率限制)的方法和控制系統(tǒng)。用于多個可控資產(chǎn)中的每個可控資產(chǎn)的操作點(diǎn)值被改變的量可取決于針對相應(yīng)資產(chǎn)的余量(headroom)，即資產(chǎn)特定(asset-specific)固定特征值(諸如標(biāo)稱最大或最小功率額定值等)和當(dāng)前操作點(diǎn)值之間的差。

用于多個可控資產(chǎn)中的每個可控資產(chǎn)的操作點(diǎn)值被改變的量可以是用于相應(yīng)資產(chǎn)的余量的單調(diào)遞增函數(shù)。