用于微電網中的循環負載的自動交錯的方法和設備技術

一種用于聯接至電網的循環負載的自主、自動交錯的方法和設備。在一個或多個實施例中，所述方法包括：(i)聯接至電網的智能負載確定第一電網壓力值；(ii)智能負載將第一電網壓力值與激活閾值進行比較；(iii)在第一電網壓力值小于激活閾值時，智能負載等待延遲時段；(iv)在延遲時段結束后，智能負載確定第二電網壓力值；(v)智能負載將第二電網壓力值與激活閾值進行比較；以及(vi)在第二電網壓力值小于激活閾值時，智能負載激活。智能負載激活。智能負載激活。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于微電網中的循環負載的自動交錯的方法和設備


[0001]本公開的實施例總體上涉及微電網中的智能負載，更具體地說，涉及微電網中的循環智能負載的自主、自動交錯。

技術介紹

[0002]常規的微電網通常包括至少一個能量發生器、至少一個能量存儲裝置和至少一個能量負載。在小型微電網中，缺乏負載多樣性可能因少量較大且間歇性的負載循環地接通和關斷而產生較大的峰值功率與平均功率比。其中許多負載在循環接通和關斷的時間方面非常靈活，對用戶幾乎沒有什么影響。例如，冰箱可將其接通循環延遲五分鐘，而其溫度下降可忽略不計。符合此類別的負載包括冰箱/冰柜、井泵(帶有壓力水箱)、熱水器(非無水箱型)、空調和暖爐。
[0003]對于小型微電網系統(例如少于十個家庭)，通過協調這些類型的負載的激活和去活以使它們交錯，能顯著降低峰值功率需求。而這又允許較低成本的系統，因為這種系統可以是針對較低峰值功率水平設計的。雖然可使用通信以較直接的方式實現這種協調，但是額外的必要網絡設備和控制器會增加成本、復雜性，并妨礙系統的穩健性。
[0004]因此，在本領域中需要一種使用自主分布式控制架構來協調負載循環的技術。

技術實現思路

[0005]本專利技術的實施例總體上涉及在至少一個附圖中所示的和/或結合至少一個附圖所述的微電網中的循環負載的自動交錯。
[0006]通過閱讀本公開的以下詳細說明以及附圖，能理解本公開的這些特征和優點以及其它特征和優點，在附圖中，相同的附圖標記始終指代相同的部件。
附圖說明
[0007]為了能夠詳細了解本專利技術的上述特征，將參照實施例對上文中概述的本專利技術進行更具體的說明，在附圖中示出了其中的一些實施例。但是，應注意，附圖僅示出了本專利技術的一些典型實施例，因此不應被認為是對其范圍的限制，因為本專利技術可允許其它同樣有效的實施例。
[0008]圖1是本專利技術的一個或多個實施例的電力系統的框圖；
[0009]圖2是本專利技術的一個或多個實施例的智能負載控制器的框圖；
[0010]圖3描繪了本專利技術的一個或多個實施例的電網壓力計算邏輯；
[0011]圖4描繪了智能負載在確定是否激活時所采用的邏輯；
[0012]圖5是描繪根據本專利技術的一個或多個實施例的多個儀表后端連接的框圖；
[0013]圖6描繪了根據本專利技術的一個或多個實施例的關于包括二級和三級控制系統的電力系統的電網壓力計算邏輯；和
[0014]圖7是根據本專利技術的一個或多個實施例的聯接至電網的用于自主和自動地交錯循
環負載的方法的流程圖。
具體實施方式
[0015]本專利技術的實施例總體上涉及一種用于微電網中的循環負載的自主、自動交錯的方法和設備。在一個或多個實施例中，微電網中的多個循環智能負載利用分布式、自主、無通信的技術來降低多于一個循環負載同時激活并由此將電網的壓力水平提高到超過期望的閾值的可能性。
[0016]采用本文所述的技術的負載(可稱為“智能負載”)通常以低占空比運行(例如冰箱、井泵、隔熱良好的住宅中的暖爐等)，并且經常拉動非常高的電力(例如電吹風機、洗衣機等)。在本文中說明的技術允許智能負載使用關于電網狀態的本地測量信息(即，本地測量的電網壓力指標)自主并適時地激活(即，接通)和去活(即，關斷)，同時降低同一個電網上的多個負載同時激活的可能性，此外，在多種實施例中，無需任何外部通信。在某些實施例中，智能負載還可測量指示智能負載的當前狀態的一個或多個本地智能負載參數，例如，空調可測量室溫，并在電網壓力低到允許時利用測量的信息確定何時提高其激活和/或去活的相對可能性。
[0017]在一個或多個實施例中，較大但間歇性的智能負載采用滯后下降曲線，并且被編程為允許在低于電網壓力的第一閾值(也可稱為接通或激活閾值)時接通，并在高于電網壓力的第二閾值(也可稱為關斷或去活閾值)時強制關斷。在某個智能負載被允許接通時，它將延遲其激活一些時間段，例如延遲窗口中的隨機時間(例如5秒)。若電網壓力在時間窗口期間上升到高于該智能負載的允許接通閾值(例如若另一個負載在該時間段期間趁機接通)，則該智能負載必須在電網壓力達到接通閾值時等待下一次機會。通常，延遲是期望激活的智能負載在等待接通的時間段內錯過接通機會的次數的函數；例如，每次錯過智能負載接通機會時，延遲可減小。可動態調整延遲窗口，以提高或降低智能負載在可允許的窗口期間接通的可能性。例如，在冰箱錯過一個或多個接通機會并且其內部溫度升高時，該冰箱可開始縮短其接通窗口(和/或降低電網壓力接通閾值)，以提高其接通的可能性。
[0018]通常，智能負載采用簡化的下降控制技術，雖然在一些實施例中系統使用廣義的下降控制，其中“頻率”實際上表示“修改的頻率”，它是頻率和電壓的函數。智能負載可使用本地測量的電網電壓和/或本地測量的電網頻率來確定電網的狀態(即，電網壓力)。在一個或多個替代實施例中，所述電力系統可包括二級/三級控制系統，該二級/三級控制系統使用系統級通信使電壓和頻率回到中心值。在這樣的實施例中，在電網壓力計算中包括這些偏差。
[0019]在本文中說明的技術提供了一種協調電網上的智能負載的分布式和分層式手段，并且允許降低小型系統的峰值功率需求，而這又有助于降低系統總成本(例如，需要的功率轉換器更少)。通過結合如本文所述的延遲時段，能將智能負載彼此區分開來，并且，可為已經等待接通但是錯過了許多機會的智能負載賦予比已經有機會接通或者尚未等待如此長時間以接通的負載更高的優先權。或者或另外，可根據負載的關鍵程度為負載賦予接通的優先權。
[0020]圖1是本專利技術的一個或多個實施例的電力系統100的框圖。該圖僅描繪了無數種可能的系統配置之中的一種變化形式。本專利技術可在各種環境和系統中工作。
[0021]電力系統100包括電力公司102(例如常規的商業電力公司)和通過公用電網104聯接至電力公司102的多個微電網150
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1、150
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2、......、150
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X(統稱為微電網150)。通過其與公用電網104的連接，每個微電網150可作為一個整體從公用電網104接收能量，或者可將能量輸送到公用電網104上。每個微電網150能夠在沒有從電力公司102提供的能量的情況下運行，并且可覆蓋社區、村莊、小城市等，因為術語“微電網”并非意味著特定的系統規模。雖然在圖1中僅詳細描繪并在本文中僅說明了微電網150
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1，但是微電網150
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2至150
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X與微電網150
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1類似，而且各種微電網組件的數量和/或類型在微電網150之間可以有所不同。
[0022]微電網150
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1包括多個微電網成員152
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1、152
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2、......、152
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M(統稱為微電網成員152)，每個微電網成員聯接至本地電網132，而本地電網132又通過用于從公用電網134斷開/與本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種用于聯接至電網的循環負載的自主、自動交錯的方法，包括：聯接至電網的智能負載確定第一電網壓力值；智能負載將第一電網壓力值與激活閾值進行比較；在第一電網壓力值小于激活閾值時，智能負載等待延遲時段；在延遲時段結束后，智能負載確定第二電網壓力值；智能負載將第二電網壓力值與所述激活閾值進行比較；并且在第二電網壓力值小于所述激活閾值時，智能負載激活。2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述延遲時段是延遲窗口內的隨機時間量。3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述延遲時段是智能負載在等待接通的時段期間錯過其接通機會的次數的函數。4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述延遲時段是根據智能負載的狀態動態地調整的。5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述激活閾值被確定為使得智能負載的激活不會導致該智能負載在其中運行的系統以超過所述系統的額定容量的狀態運行。6.根據權利要求1所述的方法，其中，所述激活閾值是動態地確定的。7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一電網壓力值和第二電網壓力值是利用來自二級控制系統的頻率偏差、來自二級控制系統的電壓偏差和來自三級控制系統的參考壓力偏差計算的。8.一種用于聯接至電網的循環負載的自主、自動交錯的設備，包括：用于聯接至電網的智能負載的控制器，該控制器包括一個或多個處理器和...

【專利技術屬性】
技術研發人員：唐納德，
申請(專利權)人：恩菲斯能源公司，
類型：發明
國別省市：