用于控制微电网的操作的微电网能量管理系统和方法_5

文档序号:9916824阅读:来源:国知局
电网的分布式能量资源调度,所述分布式能量资源调度包括 所述可控制分布式发电机(104、106、108、110、112)的开/关状态以及所述电能存储设备 (114)的充电/放电状态和速率,并且所述分布式能量资源调度至少部分地基于针对所述微 电网(200)的可再生能量生成和负载预测来满足对于定义的时间窗中的第一控制目标;以 及 周期性地确定用于所述可控制分布式能量资源(104、106、108、110、112)的功率设定 点,所述功率设定点满足对于所述预定义的时间窗内当前时间间隔的第二控制目标,所述 第二控制目标是至少用于所述微电网(210)的所述分布式能量资源调度的函数。2. 根据权利要求1所述的方法,其中,在所述分布式能量资源调度被再次更新并且所述 定义的时间窗被移动之前,针对所述定义的时间窗内的至少两个连续时间间隔来确定用于 所述可控制分布式能量资源(104、106、108、110、112)的所述功率设定点。3. 根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一控制目标还是与所述电能存储设备 (114)相关联的能量存储成本的函数。4. 根据权利要求3所述的方法,其中,所述第一控制目标限制在所述定义的时间窗中被 允许用于所述电能存储设备(114)的充电/放电的量,使得对于所述定义的时间窗所述能量 存储成本被最小化。5. 根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一控制目标确保具有如由所述分布式能量 资源调度指示的开状态的所有所述可控制分布式发电机(104、106、108、110、112)的总功率 生成容量大于对于所述定义的时间窗的所述微电网的关键负载。6. 根据权利要求5所述的方法,其中,所述第一控制目标还是校正因子的函数,所述校 正因子考虑具有开状态的所述可控制分布式发电机(104、106、108、110、112)中的至少一个 在所述定义的时间窗期间停止服务,使得即使所述微电网与主电网断开连接,或者在孤岛 模式中所述可控制分布式发电机(104、106、108、110、112)中的至少一个停止服务,所述总 功率生成容量保持大于在所述定义的时间窗中的所述微电网的所述关键负载。7. 根据权利要求1所述的方法,其中,所述微电网被配置为在电网连接模式下连接到电 网,并且在孤岛模式下与所有电网隔离,并且其中,所述定义的时间窗对于所述孤岛模式比 对于所述电网连接模式短。8. 根据权利要求1所述的方法,进一步包括: 每当所述可再生能量生成和负载预测被修改时,更新所述分布式能量资源调度;以及 每当所述分布式能量资源调度被更新时,移动所述定义的时间窗。9. 根据权利要求1所述的方法,其中,所述分布式能量资源调度每小时或更不频繁地被 更新,并且其中,用于所述可控制分布式能量资源(104、106、108、110、112)的所述功率设定 点每15分钟或更频繁地被确定。10. 根据权利要求1所述的方法,其中,所述第二控制目标将对于所述当前时间间隔中 的所述微电网的操作成本最小化,同时将所述电能存储设备(114)的实际充电/放电速率从 在所述分布式能量资源调度中针对所述电能存储设备(114)标识的充电/放电速率偏离的 程度最小化。11. 根据权利要求1所述的方法,其中,所述第二控制目标还是施加在所述微电网上的 线电流和节点电压约束的函数。12. 根据权利要求1所述的方法,其中,所述第二控制目标还是在所述分布式能量资源 调度中施加到针对所述电能存储设备(114)标识的充电/放电速率的加权因子的函数。13. 根据权利要求1所述的方法,其中,所述第二控制目标还是甩负荷变量的函数,所述 甩负荷变量考虑所述微电网中的计划的断电,使得在所述当前时间间隔中最小化甩负荷。14. 一种用于控制微电网的操作的微电网能量管理系统(100),所述微电网包括多个分 布式能量资源,所述多个分布式能量资源包括可控制分布式发电机(104、106、108、110、 112)和电能存储设备(114),所述微电网能量管理系统(100)包括处理电路(128),所述处理 电路(128)可操作为: 周期性地更新用于所述微电网的分布式能量资源调度,所述分布式能量资源调度包括 所述可控制分布式发电机(104、106、108、110、112)的开/关状态以及所述电能存储设备 (114)的充电/放电状态和速率,并且所述分布式能量资源调度至少部分地基于针对所述微 电网(200)的可再生能量生成和负载预测来满足对于定义的时间窗中的第一控制目标;以 及 周期性地确定用于所述可控制分布式能量资源(104、106、108、110、112)的功率设定 点,所述功率设定点满足对于在所述定义的时间窗内当前时间间隔的第二控制目标,所述 第二控制目标是至少用于所述微电网(210)的所述分布式能量资源调度的函数。15. 根据权利要求14所述的微电网能量管理系统(100),其中,所述处理单元(128)可操 作为在所述分布式能量资源调度被再次更新并且所述定义的时间窗被移动之前,针对所述 定义的时间窗内的至少两个连续时间间隔来确定用于所述可控制分布式能量资源(104、 106、108、110、112)的所述功率设定点。16. 根据权利要求14所述的微电网能量管理系统(100),其中,所述第一控制目标还是 与所述电能存储设备(114)相关联的能量存储成本的函数。17. 根据权利要求16所述的微电网能量管理系统(100),其中,所述第一控制目标限制 在所述定义的时间窗中被允许用于所述电能存储设备(114)的充电/放电的量,使得对于所 述定义的时间窗所述能量存储成本被最小化。18. 根据权利要求14所述的微电网能量管理系统(100),其中,所述第一控制目标确保 具有如由所述分布式能量资源调度指示的开状态的所有所述可控制分布式发电机(104、 106、108、110、112)的总功率生成容量大于对于所述定义的时间窗的所述微电网的关键负 载。19. 根据权利要求18所述的微电网能量管理系统(100),其中,所述第一控制目标还是 校正因子的函数,所述校正因子考虑具有开状态的所述可控制分布式发电机(104、106、 108、110、112)中的至少一个在所述定义的时间窗期间停止服务,使得即使所述微电网与主 电网断开连接,或者在孤岛模式中所述可控制分布式发电机(104、106、108、110、112)中的 至少一个停止服务,所述总功率生成容量保持大于所述定义的时间窗中的所述微电网的关 键负载。20. 根据权利要求14所述的微电网能量管理系统(100),其中,所述处理电路(128)进一 步可操作为: 每当所述可再生能量生成和负载预测被修改时,更新所述分布式能量资源调度;以及 每当所述分布式能量资源调度被更新时,移动所述定义的时间窗。21. 根据权利要求14所述的微电网能量管理系统(100),其中,所述处理电路可操作为 对所述分布式能量资源调度每小时或更不频繁地进行更新,并且每15分钟或更频繁地确定 用于所述可控制分布式能量资源(104、106、108、110、112)的所述功率设定点。22. 根据权利要求14所述的微电网能量管理系统(100),其中,所述第二控制目标将对 于所述当前时间间隔中的所述微电网的操作成本最小化,同时将所述电能存储设备(114) 的实际充电/放电速率从所述分布式能量资源调度中针对所述电能存储设备(114)标识的 充电/放电速率偏离的程度最小化。23. 根据权利要求14所述的微电网能量管理系统(100),其中,所述第二控制目标还是 施加在所述微电网上的线电流和节点电压约束的函数。24. 根据权利要求14所述的微电网能量管理系统(100),其中,所述第二控制目标还是 在所述分布式能量资源调度中施加到针对所述电能存储设备(114)标识的充电/放电速率 的加权因子的函数。25. 根据权利要求14所述的微电网能量管理系统(100),其中,所述第二控制目标还是 甩负荷变量的函数,所述甩负荷变量考虑所述微电网中的计划的断电,使得在所述当前时 间间隔中最小化甩负荷。
【专利摘要】微电网包括多个分布式能量资源,诸如可控制分布式发电机(104、106、108、110、112)和电能存储设备(114)。一种控制微电网的操作的方法,包括:周期性地更新用于微电网的能量资源调度,其包括可控制分布式发电机(104、106、108、110、112)的开/关状态以及电能存储设备(114)的充电/放电状态和速率,并且至少部分地基于用于微电网(200)的可再生能量生成和负载预测来满足定义的时间窗中的第一控制目标。该方法进一步包括周期性地确定用于可控制分布式能量资源(104、106、108、110、112)的功率设定点,这满足在定义的时间窗内当前时间间隔的第二控制目标,第二控制目标是至少用于微电网(210)的分布式能量资源调度的函数。
【IPC分类】H02J3/00
【公开号】CN105684257
【申请号】
【发明人】杨芳, 冯先勇, 李朝, 王振远, A·奥达洛夫
【申请人】Abb研究有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2014年7月23日
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