用于分布式能源资源的优化控制器的制作方法

本发明的说明性实施例总体上涉及对配电网络内分布式能源资源的控制，更具体地说，本发明的各种实施例涉及用于在分布式能源资源系统中优化电力交换的方法。

背景技术：

1、电力网将家庭、企业和其他建筑与中央电源连接起来。这种互联性需要集中式的控制和规划，电网漏洞可以在整个网络中快速连续传递。为了减轻这些风险，聚合的分布式能源资源(“der”)系统(“der系统”)，如微电网正在成为一种流行的解决方案。微电网包括发电和存储设备以及负载的受控群集，负载对公共设施需求提供协调响应并且也可以与主电网断开连接。这增加了电力系统的效率和可靠性。

2、美国能源部门将微电网正式定义为一组相互连接的资产，包括负载和分布式能源资源，具有明确定义的电气边界，作为电网的单一可控实体。微电网通常有分布式发电机(如柴油发电机、燃气轮机等)、电池以及太阳能电池板或风力涡轮机等可再生资源。

技术实现思路

1、根据本发明的一个实施例，一种方法控制分布式能源资源。该方法获得分布式能源资源的模型或分布式能源资源的系统的模型。该方法通过最小化与der模型相关的成本函数，来确定分布式能源资源在第一预测时域期间所需的功率输出的第一轨迹或状态。第一预测时域具有第一时间长度和多个第一设定点。该方法通过最小化与der模型相关的成本函数，来确定分布式能源资源在第二预测时域期间所需的功率输出的第二轨迹或状态。第二预测时域具有第二时间长度和多个第二设定点。该方法将第二轨迹约束为多个第一设定点或状态的函数。第一时间长度大于第二时间长度。第一轨迹中采样时间的时间间隔大于第二轨迹中采样时间的时间间隔。

2、在一些实施例中，该方法还通过最小化与der模型相关的成本函数来确定分布式能源资源在第三预测时域期间所需的功率输出的第三轨迹。第三预测时域具有第三时间长度和多个第三设定点。该方法可以根据多个第一设定点和多个第二设定点来约束第三轨迹。第二时间长度可以大于第三时间长度。第二轨迹中采样时间之间的时间间隔可以大于第三轨迹中采样时间之间的时间间隔。

3、在不同的实施例中，多个资产管理器可以以分布式和去中心化的方式独立处理他们自己的优化轨迹。可以使用模型预测控制程序来重新计算第一轨迹、第二轨迹和/或第三轨迹。

4、除其他事项外，分布式能源资源可以是hvac系统的一部分。在一些实施例中，分布式能源资源可以是电池。

5、根据另一个实施例，一种方法控制分布式能源资源。该方法接收来自分布式能源资源系统的电力请求。该方法使用模型预测控制程序和资产模型来计算作为分布式能源资源的当前运行状态的函数的第一预测运行轨迹。该至少一个预测运行轨迹有第一预测时域和沿预测时域的多个时间槽，模型在该第一预测时域内被处理和优化。该方法还使用mpc例行程序和资产模型来计算作为分布式能源资源当前运行状态的函数的第二预测运行轨迹。第二预测运行轨迹有第二预测时域，该第二预测时域在时间上短于第一预测时域。第二预测运行轨迹具有沿第二预测时域的多个第二时间槽，模型在第二预测时域内被处理和优化。第二预测运行轨迹中各时间槽之间的时间间隔在时间上短于第一预测运行轨迹中各时间槽之间的时间间隔。

6、根据又一个实施例，资产管理器被配置为控制具有多个资产的聚合的分布式能源系统(“der系统”)内的电力分配。该资产管理器被配置为处理给定的资产模型。该资产管理器包括被配置为模拟实物资产的资产模型，以及被配置为与der系统中至少一个其他资产管理器和/或中央控制器通信的接口。该接口被配置为接收与实物资产有关的资产信息。资产控制器被配置为通过确定第一预测时域期间的第一轨迹和第二预测时域期间的第二轨迹来优化资产的设定点。通过最小化与der模型或der系统模型关联的成本函数来确定轨迹。第一预测时域具有第一时间长度和多个第一设定点。同样地，第二预测时域具有第二时间长度和多个第二设定点。资产控制器被配置为基于多个第一设定点来约束第二轨迹。第一时间长度大于第二时间长度。第一轨迹中采样时间之间的时间间隔大于第二轨迹中采样时间之间的时间间隔。资产管理器被进一步配置为根据由优化确定的设定点控制实物资产。

7、本发明的说明性实施例作为计算机程序产品实现，该计算机程序产品具有计算机可使用介质，其上有计算机可读程序代码。该计算机可读代码可由计算机系统按照常规过程读取和利用。

技术特征：

1.一种控制分布式能源资源的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其中多个资产管理器以分布式和去中心化的方式独立处理他们自己的优化轨迹。

5.根据权利要求1所述的方法，其中模型预测控制例行程序被用来重新计算所述第一轨迹。

6.根据权利要求2所述的方法，其中模型预测控制例行程序被用来重新计算所述第二轨迹。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述分布式能源资源是hvac系统的一部分。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述分布式能源资源是电池。

9.一种用于在计算机系统上使用的计算机程序产品，用于从具有多个资产的聚合的分布式能源资源系统(“der系统”)分配电力，所述计算机程序产品包括其上具有计算机可读程序代码的有形的、非瞬时性计算机可用介质，所述计算机可读程序代码包括：

10.根据权利要求9所述的计算机程序产品，进一步包括：

11.根据权利要求9所述的计算机程序产品，进一步包括：

12.根据权利要求9所述的计算机程序产品，其中所述程序代码被分配在多个资产管理器之中，所述多个资产管理器以分布式和去中心化的方式独立处理他们自己的优化轨迹。

13.一种控制分布式能源资源的方法，所述方法包括：

14.一种资产管理器，所述资产管理器被配置为控制具有多个资产的聚合的分布式能源系统(“der系统”)内的电力分配，所述资产管理器被配置为处理给定的资产模型，所述资产管理器：

15.根据权利要求14所述的资产管理器，其中所述资产管理器通过最小化与所述der模型或者der系统模型相关的所述成本函数，来确定在第三预测时域期间第三轨迹，从而优化所述设定点，所述第三预测时域具有第三时间长度和多个第三设定点。

16.根据权利要求15所述的资产管理器，其中所述资产管理器被配置为基于所述多个第一设定点和所述多个第二设定点来约束所述第三轨迹。

17.根据权利要求1所述的资产管理器，其中所述资产管理器以分布式和去中心化的方式独立处理他自己的优化轨迹。

18.根据权利要求1所述的资产管理器，其中模型预测控制例行程序被用来重新计算所述第一轨迹。

19.根据权利要求15所述的资产管理器，其中模型预测控制例行程序被用来重新计算所述第二轨迹。

20.根据权利要求1所述的资产管理器，其中所述资产管理器控制hvac系统。

技术总结
本公开内容提供了一种资产管理器，该资产管理器被配置为控制聚合的分布式能源资源系统内的电力分配。该资产管理器被配置为处理模拟实物资产的给定资产模型。资产控制器被配置为通过确定第一预测时域期间的第一轨迹和第二预测时域期间的第二轨迹来优化资产的设定点，该第二预测时域在时间上比第一预测时域短。通过最小化与DER模型或DER系统模型关联的成本函数来确定轨迹。第一预测时域具有第一时间长度和多个第一设定点。第二预测时域具有第二时间长度和多个第二设定点。资产控制器被配置为基于多个第一设定点来约束第二轨迹。

技术研发人员：J·E·马丁内斯,S·C·德鲁,T·王,李姝扬
受保护的技术使用者：赫乐技术公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16