用于具有der和ev的配电网的协调控制方法及其控制系统的制作方法_4

文档序号:8909406阅读:来源:国知局
的Q限制减 小电感Q和/或增大电容Q。
[0139] 步骤813,计算负载的增加的Q基准和/或断路器命令,从而基于负载的Q限制增 大电感Q和/或减小电容Q。
[0140] 图9示出根据本发明实施例的用于具有DER和EV的配电网的协调控制系统。
[0141] 如图9所示,协调控制系统900包括获取模块902、计算模块904、分配模块806和 输出模块908。
[0142] 获取模块902被配置为从至少一个DER控制器、至少一个EV控制器和/或至少一 个负载控制器获取信息。所述信息包括电压、电流、状况指标、预测结果、断路器的状态和能 接受的电压电平,其中电压可用于计算实际频率;电压和电流可用于计算实际的P/Q;状况 指标包括变压器状况监测数据;其中变压器可以是用于配电网、DER、EV和/或负载的变压 器;预测结果包括DER发电容量、EV充电/放电容量和/或负载电平;以及断路器的状态包 括"开/关"状态。
[0143] 计算模块904被配置为基于有功/无功功率平衡、电压和/或频率的需求,计算用 于DER、EV和负载的有功/无功功率(P/Q)基准和/或断路器控制命令。在优选的实施例 中,获取模块还从DMS获取主干电网基准,其中所述主干电网基准包括配电网的PCC的电压 电平的给定范围和配电网与主干电网之间的P/Q交换的给定范围。
[0144] 分配模块906被配置为基于DER、EV和负载的位置和可用容量向DER、EV和负载分 配基准和/或控制命令。
[0145] 输出模块908被配置为向DER、EV和负载输出分配的基准和/或控制命令。
[0146] 根据本发明的优选实施例,协调控制系统还包括反馈模块910,被配置为向DMS反 馈配电网信息,其中所述配电网信息包括配电网的总的有功/无功功率的消耗、配电网的 PCC的电压电平和将配电网连接到主干电网的断路器的状态。
[0147] 值得注意的是,在协调控制中,配电网与主干电网之间的断路器可以包括单个断 路器或多个并联的断路器。
[0148] 在上述协调控制系统中,计算模块还基于状况指标计算变压器的允许的过载容 量;以及基于变压器过载容量、配电网与主干电网之间的P/Q交换的给定范围和/或预测结 果,计算配电网的公共连接点(PCC)、DER、EV和负载的P/Q限制;其中P/Q限制包括最大限 制和最小限制。
[0149] 协调控制系统还包括识别模块,其被配置为识别计算的实际P/Q是否满足P/Q限 制;如果不是,则计算模块计算用于DER、EV和/或负载的增加的P/Q基准和/或断路器命 令。在本发明的另一实施例中,识别模块还被配置为识别实际频率是否满足预设的频率范 围;如果不是,则计算模块计算用于DER、EV和/或负载的增加的P基准和/或断路器命令。 此外,识别模块还被配置为识别实际电压是否满足能接受的电压电平;如果不是,则计算模 块计算用于DER、EV和/或负载的增加的Q基准和/或断路器命令。上述用于DER、EV和/ 或负载的P/Q基准可以通过加上增加的P/Q基准来更新。
[0150] 如果配电网的公共连接点(PCC)的实际P大于配电网的P最大限制,以及/或者 配电网的实际频率小于预设的频率范围,则DER的增加的P基准和/或断路器命令基于预 测结果和DER的P限制增大发电量;如果仍旧不满足或DER的实际P达到DER的P限制,则 EV的增加的P基准和/或断路器命令基于预测结果和EV的P限制减小充电功率和/或增 大放电功率;以及如果仍旧不满足或EV的实际P达到EV的P限制,则负载的增加的P基准 和/或断路器命令基于预测结果和负载的P限制减小负载电平。
[0151] 如果配电网的公共连接点(PCC)的实际P小于配电网的P最小限制,以及/或者 配电网的实际频率大于预设的频率范围,则负载的增加的P基准和/或断路器命令基于预 测结果和负载的P限制增大负载电平;如果仍旧不满足或负载的实际P达到负载的P限制, 则EV的增加的P基准和/或断路器命令基于预测结果和EV的P限制增大充电功率和/或 减小放电功率;以及如果仍旧不满足或EV的实际P达到EV的P限制,则DER的增加的P基 准和/或断路器命令基于预测结果和DER的P限制减小发电量。
[0152] 如果配电网的公共连接点(PCC)的实际Q高于配电网的Q限制,以及/或者配电网 内的实际电压低于能接受的电压电平,则EV的增加的Q基准和/或断路器命令基于EV的 Q限制和位置减小电感Q和/或增大电容Q ;如果仍旧不满足或实际Q达到EV的Q限制,则 DER的增加的Q基准和/或断路器命令基于DER的Q限制和位置减小电感Q和/或增大电 容Q ;以及如果仍旧不满足或实际Q达到DER的Q限制,则负载的增加的Q基准和/或断路 器命令基于负载的Q限制和位置减小电感Q和/或增大电容Q。
[0153] 如果配电网的公共连接点(PCC)的实际Q低于配电网的Q限制,以及/或者配电网 内的实际电压高于能接受的电压电平,则EV的增加的Q基准和/或断路器命令基于EV的 Q限制和位置增大电感Q和/或减小电容Q ;如果仍旧不满足或实际Q达到EV的Q限制,则 DER的增加的Q基准和/或断路器命令基于DER的Q限制和位置增大电感Q和/或减小电 容Q ;以及如果仍旧不满足或实际Q达到DER的Q限制,则负载的增加的Q基准和/或断路 器命令基于负载的Q限制和位置减小电感Q和/或减小电容Q。
[0154] 基于本发明的教导,本领域技术人员领会下述技术益处和技术效果:
[0155] 1、本发明所提供的用于具有DER和EV的配电网的协调控制方法及相应的控制系 统能够使配电网整合大规模的DER发电和EV充电站,并且具有最小的负面影响和改进的运 行性能。
[0156] 2、通过利用对分布式变压器的实时监测和容量计算,能够减小由于变压器故障所 引起的非计划停运的风险,这也有助于将更多的DER电源整合到电网中,并且能够在配电 网中容纳更多的电动车。
[0157] 3、此外,借助协调控制器,能够很好的减轻由可再生发电的波动和/或EV快速充 电引起的电压/频率的变化;这也有助于在孤岛运行期间维持配电网的电压和频率的稳定 性。
[0158] 虽然本发明是基于一些优选的实施例被描述的,本领域技术人员应该领会,这些 实施例不应限制本发明的范围。在不脱离本发明的精神和思想的情况下,可在本领域技术 人员的理解范围内对实施例进行更改和修改,并且这些更改和修改落入随附的权利要求所 限定的本发明的范围内。
【主权项】
1. 一种用于具有分布式能量源(DER)和电动车辆(EV)的配电网的协调控制方法,其中 所述协调控制方法包括: 从至少一个DER控制器、至少一个EV控制器和/或至少一个负载控制器获取信息; 基于有功/无功功率平衡、电压和/或频率需求,计算用于所述DER、所述EV和所述负 载的总的有功/无功功率(P/Q)基准和/或断路器控制命令; 基于所述DER、所述EV和所述负载的位置和可用容量向所述DER、所述EV和所述负载 分配所述基准和/或所述控制命令;以及 向所述DER、所述EV和所述负载输出所分配的基准和/或控制命令。2. 根据权利要求1所述的协调控制方法,其中,所述信息包括电压、电流、状况指标、预 测结果、断路器的状态和能接受的电压电平,其中 所述电压能够用于计算实际频率; 所述电压和所述电流用于计算实际的P/Q; 所述状况指标包括变压器状况监测数据;其中所述变压器能够为用于所述配电网、所 述DER、所述EV和/或所述负载的变压器; 所述预测结果包括DER发电容量、EV充电/放电容量和/或负载电平;以及 所述断路器的状态包括"开/关"状态。3. 根据权利要求1所述的协调控制方法,其中所述获取信息的步骤还包括:从配电管 理系统(DMS)获取主干电网基准,其中 所述主干电网基准包括所述配电网的公共连接点(PCC)的电压电平的给定范围和所 述配电网与所述主干电网之间的P/Q交换的给定范围。4. 根据权利要求1所述的协调控制方法,其中所述协调控制方法还包括:向所述DMS 反馈所述配电网信息,其中 所述配电网信息包括所述配电网的所述总的有功/无功功率的消耗、所述配电网的公 共连接点(PCC)的电压电平和将所述配电网连接到所述主干电网的断路器的状态。5. 根据权利要求4所述的协调控制方法,其中所述断路器能够由单个断路器或多个并 联的断路器组成。6. 根据权利要求1或2所述的协调控制方法,其中所述计算有功/无功功率(P/Q)基 准和/或断路器控制命令还包括: 基于状况指标计算所述变压器的允许的过载容量;以及 基于所述变压器的过载容量、所述配电网与所述主干电网之间的P/Q交换的给定范围 和/或所述预测结果,计算用于所述配电网的公共连接点(PCC)的P/Q限制、用于所述DER 的P/Q限制、用于所述EV的P/Q限制和用于所述负载的P/Q限制;其中所述P/Q限制包括 最大限制和最小限制。7. 根据权利要求6所述的协调控制方法,其中所述协调控制方法还包括: 识别所述计算的实际P/Q是否满足所述P/Q限制;以及 如果不是,则计算用于所述DER、所述EV和/或所述负载的增加的P/Q基准和/或断路 器命令。8. 根据权利要求6或7所述的协调控制方法,其中所述协调控制方法还包括: 识别所述实际频率是否满足预设的频率范围;以及 如果不是,则计算用于所述DER、所述EV和/或所述负载的增加的P基准和/或断路器 命令。9. 根据权利要求6或8所述的协调控制方法,其中所述协调控制方法还包括: 识别实际电压是否满足所述能接受的电压电平;以及 如果不是,计算用于所述DER、所述EV和/或所述负载的增加的Q基准和/或断路器命 令。10. 根据权利要求7至9中任意一项所述的协调控制方法,用于所述DER、所述EV和/ 或所述负载的所述总的P/Q基准能通过加上所述增加的P/Q基准来更新。11. 根据权利要求7至9中任意一项所述的协调控制方法,其中所述计算用于所述 DER、所述EV和/或所述负载的增加的P/Q基准和/或断路器命令还包括: 如果所述配电网的PCC的实际P大于所述配电网的所述P最大限制,以及/或者所述 配电网的所述实际频率小于所述预设的频率范围,则所述DER的增加的P基准和/或断路 器命令基于所述预测结果和所述DER的P限制增加发电量;
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