公用电网、控制器、以及控制公用电网中发电的方法

专利名称：公用电网、控制器、以及控制公用电网中发电的方法
技术领域：
本发明涉及公用电网、控制器、以及用于控制公用电网中发电的方法。.背景技术风能常用于在发电厂中产生电能，这种发电厂常称为风电场(wind farm),例如使用巨大风力涡轮机的旋转驱动发电机。然而，由于风速和 空气密度随着时间变化，来自风电场发电机的功率输出也随着时间改变， 有时甚至在风速下降到最小阈值以下时降低为零。来自这种风电场的功 率输出的变化可能不仅引起来自场地的功率通量数量的变化，还引起电 力系统中频率的变化，所述电能通过该电力系统输送到其消费者。在地 理区域上分布的电力系统、发电厂、以及相关基础设施的组有时称为电 网。来自风电场的功率输出的下降可能造成风电场所在电网的局部区域 中输送功率、以及到电网其它区域的输送功率的不足。典型地，调整电 网中一个或多个其它发电厂的功率输出以补偿来自风电场的功率输出的 变化。因此，风电场相对于局部电力需求(有时称为负栽需求)、相对于 电网其它区域的负载需求、以及/或者相对于电网的整体负载需求的规模 可能改变风电场的可变功率输出对电网中其它发电厂的影响。例如，当 来自风电场的功率输出由于低风速而下降为零时，电网中另一个发电厂 可以满足风电场本地的电网区域的总负栽需求。所述的其它发电厂典型 地为从煤、蒸汽、可燃流体、水力、和/或太阳能产生电能的发电厂，并 且还包括但不限于燃气轮机发电站、核电站、或者甚至是其它的风电场。典型地， 一个电网包括分布在地理区域上的多个发电系统。该电网 也包括消耗电能的系统(有时如这里所称的"电力系统")以及电网的基 础设施，例如但不限于用于相互连接、控制、维护的基础结构，以及/或 者发电系统、电力系统、和/或电网基础结构的改进。例如，该电网可以 包括电力传输线，用于电网中的发电系统、电力系统、电网中任何基础 结构、和/或其任意组合的相互连接。典型地，该电网包括可操作地连接 到发电系统的中央控制系统，用于控制每个发电系统的功率输出，例如 使用处理逻辑。典型地，中央控制系统由网络操作员操作。由中央控制系统控制的发电系统的功率输出可以包括但不限于电能的数量、所产生 电能的频率、以及/或者电能数量和/或频率的变化率。发电系统可以例如每个服务电网内的 一定地理区域，通过将电能输 送到该区域来实现。所述发电系统的每个都可以包括任意类型的功率源。 例如，所述发电系统可以包括至少部分地由煤、蒸汽、水力、可燃性流 体、和/或太阳能产生电能的功率源，其中可瑪性流体例如汽油、天然气、 柴油燃料等。此外，所述发电系统可以包括核电厂、燃气轮机发电站、 和/或风电场。发明内容考虑到上述因素，提供了一种公用电网，该公用电网包括中央控制装置；用于产生电能的间歇性可再生能源；至少一种另外的发电系统； 以及用于控制所述间歇性可再生能源和所述至少一个另外的发电系统的 总功率输出的至少一个局部控制器，其中所述中央控制装置连接到所述 至少一个局部控制器并且适用于向所述局部控制器要求所希望的总功率 输出。根据从属权利要求、说明书以及附图，本发明的其它方面、优点和 特征是显而易见的。依照第一个方面，电力网结构包括中央网络控制器、用于产生电能 的非可调度能源；至少一个其它发电系统；以及用于控制所迷非可调度 能源和所述至少一个其它发电系统的总功率输出的至少一个管理控制 器，其中所述中央网络控制器耦合到所述至少一个管理控制器并且适用 于向所述管理控制器要求所希望的馈入功率。依照另外的方面，提供了 一种用于控制间歇性可再生能源输出功率 的控制器。该控制器包括提供至少一个预测变量的至少一个预测装置， 其中所述控制器适用于至少部分地基于所述至少一个预测变量控制所迷 功率输出，所述至少一个预测变量选自下面量构成的组天气预报、风 暴警报、风速、空气密度、辐照度、大气湍流、降雨情况、降雪情况、 空气温度、湿度、调度时间表。依照另一个方面，提供了一种控制公用电网中发电的方法。该方法 包括以下步骤从中央电网控制中心传送所希望的总功率输出到局部控 制器；使用至少一个间歇性可再生能源产生电能；使用至少一个其它功 率源产生电能；以及控制所述至少一个间歇性可再生能源和所述至少一个其它功率源的功率输出，从而所述至少一个间歇性可再生能源和所述 至少一个其它功率源的总功率输出基本等于所希望的总功率输出。


对本领域技术人员来说，本发明的完整和充分公开包括其最佳方式将在说明书的余下部分中参考附图进行更加具体地阐述，在附图中 图1显示了依照本发明一个实施例的公用电网的示意图示。 图2显示了依照本发明另外实施例的公用电网的示意图示。 图3显示了依照本发明另一个实施例的公用电网的示意图示。 图4显示了依照本发明一个另外实施例的公用电网的示意图示。 图5显示了依照本发明再一个另外实施例的公用电网的示意图示。 图6显示了依照本发明再一个另外实施例的公用电网的示意图示。 图7显示了依照本发明一个实施例的局部控制器的示意图示。 图8显示了依照本发明一个实施例的流程图。图9显示了当使用依照本发明实施例的方法控制总输出功率时，在 第 一种情况下功率输出随时间的变化。图IO显示了当使用依照本发明实施例的方法控制总输出功率时，在 第二种情况下功率输出随时间的变化。
具体实施方式
下面将参考本发明的不同实施例，其中的一个或更多例子显示在附 图中。所提供的每个例子仅作为对本发明的解释，而不是作为对本发明 的限制。例如，作为一个实施例的一部分所说明或描述的特征可以用在 或者结合到其它实施例中以产生另外的实施例。本发明意图包括所有的 这些修改和变化。图1显示了依照本发明一个实施例的公用电网的示意图。其中，公 用电网100包括中央电网控制装置UO，其监测和控制电网中的电力产生 和电力消耗、电网频率等。在图1中，仅详细显示了电网的一部分，而 网络结构的大部分通过参考标记150示意性地表示。本领域技术人员应 当理解，电网的这一部分可以包括多个输电线、电力产生系统、电力消 耗装置等。然而，公用电网这一部分的详细结构对于本发明根本原理的 理解不是必要的，因此予以省略。风场或风电场。然而，本领域技术人员应当理解，间歇性可再生功率源200也可以包括连接到电网100的单个风力涡轮机210和/或太阳能发电 厂。在后面，间歇性可再生功率源将通过风力系统来进行举例说明，而 不是对本发明的范围进行限定。本领域技术人员应当理解，在不脱离本 发明范围的情况下，任何展示出间歇性电力产生行为、即波动行为的其 它能源可以用作间歇性能源，所迷的波动行为是不可调度的或者仅在较 小的程度上可调度。进一步，对于风力系统200,公用电网100包括另外 的发电系统300。至少一个另外的发电系统300可以是燃煤火力发电厂、 蒸汽发电厂、可燃流体发电厂、水力发电厂、燃气涡轮发电厂、沼气发 电厂、核电厂中的任意一种或者任何其它发电系统。此外对于发电系统， 作为补充或者替代，可以使用允许对电力供应进行调度的电力储存厂或 者设备作为电力系统300。此外本领域技术人员应当理解，在不背离本发 明范围的情况下，可以提供多个另外的发电系统300而不是仅仅一个。 风力系统200和至少一个另外的发电系统300 ^J己置成用于产生电能， 并且适用于将所述电能馈送到公用电网100中。此外，公用电网100包括局部控制器400，其适用于控制风力系统 200和至少一个另外的发电系统300的总功率输出，如箭头所指示。典型 地，局部控制器400被实现为可编程微控制器，但也可以由任何其它适 当的硬件或软件方案替代实现，例如固定逻辑控制装置电路。对比于中 央电网控制装置110,局部控制器仅适用于控制其本地的发电系统200 和300,而没有连接到电网中的更多远程区域。此外，局部控制器适用于 控制风力系统200和为非风力系统的至少一个另外的发电系统300的总 输出功率。从而，局部控制器400适用于控制由风力系统200和另外的 发电厂300馈送入公用电网IOO的电力总量。本领域技术人员应当理解， 术语"总功率输出，，包括有功功率和无功功率。因此，中央电网控制装 置110也可以要求由发电系统200和300提供一定数量的无功功率通量。 在这种场合，局部控制器400调节发电系统200、 300以提供足够量的无 功功率通量。本领域技术人员还应当理解，局部控制器400自身不需要 直接控制风力系统200和发电厂300。而是，风力系统200和发电厂300 可以具有自己单独的控制系统，例如风力涡轮控制器。然而，局部控制 器400可以对风力系统200和发电厂300中的每一个指令特定的输出功 率。此外，局部控制器400与中央控制装置110相连接。中央电网控制装置U0适用于向局部控制器400要求所希望的风力系统200和发电厂 300的总输出功率。然而，中央电网控制装置IIO并非自身连接到风力系 统200和发电厂300。因此，风力系统200和发电厂300仅通过局部控制 器400控制。局部控制器400可以被配置成用于从中央电网控制装置110 接收实时信号。如此，局部控制器400可以参与动态调度和发电机组功 率输出自动控制(ACG),这是电网频率动态调节的标准型功能。vt人而， 一个或多个局部控制器400的应用便于对>^用电网100的控 制。尤其是，中央控制装置110可以依靠于所需求的总功率输出，所述 总功率输出由于局部控制器400的控制而^皮提供。典型地，由于变化的 风速或者其它原因，风力系统200的功率输出将是高度波动的。如杲这 种风力系统200是本地发电基础设施的一部分，这个本地发电基础设施 的馈入功率也将由于波动风力的量而是波动的。然而，局部控制器400 控制在本地基础设施中的其它的、例如常规的发电厂300,从而所希望的 总输出功率馈送入公用电网100中。因此，间歇性功率源和可调度功率 源、例如风电场和燃气涡轮在局部控制器400的控制下作用就像单个实 体一样。例如，局部控制器400可以适用于将风力系统200和发电厂300 的总输出功率控制为基本恒定，例如等于由中央控制装置110要求的所 希望的总功率输出。在其它实施例中，局部控制器40可以适用于控制风 力系统200和发电厂300的总输出功率以便仅在预定的范围内变化，即 保持在预定区域内。例如，所述范围可以由中央控制装置110确定并且 被传送到局部控制器400。在另外的实施例中，局部控制器400可以适用 于控制风力系统200和发电厂300的总输出功率以便依照预定的时间表 改变。例如，所述时间表可以由中央控制装置110确定并且^皮传送到局 部控制器400。所述时间表可以考虑到大功率消耗在每一天的时间、例如 早晨和午餐时间，以及低功率消耗的时间、例如在夜间。由于上述可以 在局部控制器400中执行的控制策略，风力系统200所产生功率的统计 概率大大提高，并且可以例如允许永久性减少了矿物或核发电。此外， 由于风力生产可以由发电厂300进行本地备用，电网IOO在严重天气情 况、例如暴风雪过程中的稳定性问题可以得到减小。典型地，局部控制器400是闭环的调节器，其至少部分地基于至少 一个变量控制功率输出，所述变量指示公用电网IOO的当前状态。因此， 局部控制器400典型地连接到至少一个传感器，该传感器用于测量至少8一个电网变量，从而可以至少部分地基于由所述传感器测量的至少一个电网变量进行控制。典型地，至少一个电网变量选自下面量所构成的组 有功功率、无功功率、间歇性可再生功率源的功率输出、替代发电系统 的功率输出、电流、电压、频率、功率因数、功率变化速率。在图1的 实施例中，局部控制器400连接到用于感测风力系统200的功率输出的 传感器410、用于感测发电厂300的功率输出的传感器411、以及用于测 量电网频率的传感器412。然而本领域4支术人员应当理解，传感器410、 411、 412可以测量前面提到的电网变量中的任意一个或多个。此外，局 部控制器400可以配备用于测量另外的电网变量的另外的电网传感器。图2显示了依照本发明另外的实施例的公用电网100的示意图示。 公用电网IOO的基本配置类似于图1中所示的电网。然而，局部控制器 400连接到指示至少一个环境条件的至少一个传感器420。局部控制器 400适用于至少部分地基于由传感器420测量的至少一个环境条件来控 制总功率输出。由传感器420监测的典型环境条件包括风速、空气密度、 辐照度、大气湍流、降雨情况、降雪情况、空气温度、以及湿度。因此， 传感器420可以包括风速计、空气密度计、湿度计、温度计、降雨传感 器、降雪传感器、湍流传感器等。由于风力系统200的功率输出强烈依 赖于环境的、尤其是大气的条件，所以局部控制器400的控制精确性可 以通过考虑这些确定风力系统200的功率输出的环境条件来提高。例如， 如果风速计420测量到风速下降，局部控制器400可以提高发电厂300 的功率输出。从而，风力系统200和发电厂300的总功率输出可以保持 在恒定的水平，尽管风力系统200的输出由于无风而下降。图3显示了依照本发明另一个实施例的公用电网的示意图示。公用 电网100的基本配置类似于图1中所示的电网。然而，局部控制器400 连接到提供至少一个预测变量的至少一个预测装置430。局部控制器400 适用于部分地基于由预测装置430提供的至少一个预测变量来控制总功 率输出。由预测装置430预测的典型预测变量包括天气预报、风暴警报、 风速、空气密度、辐照度、大气湍流、降雨情况、降雪情况、空气温度、 湿度、以及调度时间表。因此，预测装置430可以包括气象服务。从而， 局部控制器400可以在预定的预测范围内预期风力场200处的未来天气 情况。尤其是，局部控制器400可以确定用不同概率加权的多种气象情 况。由于风力系统200的功率输出强烈依赖于风力场处的天气情况，局部控制器400的控制精确性可以通过考虑控制风力系统200的未来功率 输出的未来的天气情况来提高。例如，预测装置430可以报告风暴警报， 在风力场200处在接下来的2小时内风暴出现的概率为95%。那么，局部 控制器400可以在风暴到达风电场之前关闭风电场中的风力涡轮机210。 同时，局部控制器400可以增大常规发电厂300的功率输出。从而，风 力系统200和发电厂300的总功率输出可以保持在恒定水平，或者至少 在预定的范围内，即使风力系统2 00的输出由于涡轮机关闭而下降为零。在图4所示的再一个实施例中，局部控制器400连接到至少一个经 济效率装置435。经济效率装置435提供至少一个经济效率变量，该变量 典型地选自下面的量所构成的组运行成本、燃料价格、电能的市场价 格、或者输电费用。局部控制器400适用于至少部分地基于由经济效率 装置435提供的经济效率变量来控制总功率输出。从而，局部控制器400 可以还可以基于经济因素决定缩减/增加或关闭/开启发电机。例如，柴 油机的燃料价格可能高于气体。在这种场合，局部控制器400可以决定 关闭柴油机而不是燃气轮机。此外，如杲当前电能的市场价格不具有吸 引力，局部控制器400可以决定存储能量而不是将其馈送入电网。最后 应当理解，经济信息可以由独立的经济效率装置435或者通过中央电网 控制装置110(如虚线所指示的)提供给局部控制器400。当然，通过将经 济考虑应用到局部控制器400的运行可以增加利润。在图7所示的另一个实施例中，预测装置440集成在局部控制器400 中。集成的预测装置440从外部传感器和/或外部预测装置430接收输入。 集成的预测装置440适用于基于所接收的信息提供如上所述的预定预测 范围内的预报。局部控制器400进一步包括总功率输出估计装置450，其 适用于估计预定的预测范围内的总功率输出。例如，输出估计装置450 可以基于天气预报模拟风力系统200的功率输出。此外，估计装置450 可以根据所估计的功率输出在预测范围内确定由中央电网控制装置110 要求的所希望的总功率输出是否可以由风力系统200和发电厂300产生。 典型地，局部控制器400还包括报告装置460，其适用于在预测范围内向 中央电网控制装置110报告是否可以产生所希望的总功率输出。此外报 告装置460还适用于将估计装置450确定的估计总功率输出报告给中央 电网控制装置110。从而，由局部控制器400向中央电网控制装置110 通知预期的总功率输出并且可以在需要时安排对策。例如，如果风力系统200在风暴期间必须完全关闭并且发电厂300不具备足够的最大功率 以保持所希望的总输出功率的情况下，可以增加电网的另一个部分150 的电力生产。从而，局部控制器400的控制精确性可以通过考虑控制风 力系统200的未来功率输出的天气预报或其它预报而提高。此外，预测 装置440还可以考虑调度时间表，从而考虑预定的预测范围内的电力要 求。这也可以提高局部控制器400的控制精确性，因为例如，当大功率 负栽或者大量的4交小功率负栽在短时间内连接到电网时电网的频率将下 降。例如，在早晨时段和午饭时间存在较大的功率需求，而在夜间的需 求显著较小。图5显示了依照本发明进一步实施例的公用电网的示意图示。公用 电网100的基本配置类似于图1中所示的电网，但局部控制器400连接 到用于环境条件的传感器420、预测装置430、以及经济效率装置435。局部控;器400的控;精确性和效率可以进一步"i^高一: '图6显示了依照本发明再一个实施例公用电网的示意图示。在此， 公用电网100包括按着区域性分组的多个间歇性发电系统和替代性可调 度电厂。间歇性发电系统和其它电厂连接到公用电网100，例如通过电力 线。此外，例如工厂、私人家庭等的负栽(未示出)连接到电网并且被提 供电能。每个区域性发电组被如上所述的局部控制器400控制。此外， 每个局部控制器400连接到中央电网控制装置110。从而，中央电网控制 装置110通过局部控制器400控制电网100中的电力生产。代替直接控 制风电场和发电厂，中央控制装置110仅将对所希望的总功率输出的要 求发送到每个局部控制器400。然后，局部控制器400必须提供所要求的 功率输出或者报告所要求的功率输出由于天气条件、天气预报等而无法 提供。可选地，局部控制器400可以提供估计的电力生产时间表到中央 控制装置UO，从而中央控制装置IIO可以在一个或多个局部控制器400 不能提供所希望的总功率输出的情况下采取对策。从而，公用电网110 具有分级结构，其将总功率输出的控制和稳定性委托给局部控制器400。 由于局部控制器400可以对区域性天气条件作出反应并且可以对天气预 报进行考虑，甚至对于较高的风力电网穿透性也可以保持电网的稳定性。图8显示了依照本发明实施例的流程图。在第一步，所希望的总功 率输出从中央电网控制中心传送到局部控制器。所希望的总功率输出可以是恒定数值或者一个范围，总输出功率可以在此范围内变化。接下来， 所述至少一个风功率源和所述至少一个其它功率源的功率输出由局部控 制器控制，从而至少一个间歇性功率源和至少一个其它功率源的总功率 输出基本上等于所希望的总功率输出。在这个实施例中，电能由至少一 个风功率源和至少一个其它功率源产生。在一个实施例中，所述控制总 功率输出的步骤包括估计在预定的预报周期内的总功率产量，并且确定 所述估计的总功率产量是否足够用于提供在所述预报周期内所希望的总 功率输出。如果不能提供所希望的总功率输出，则将报告到中央电网控 制装置。可选地，还可以将能够产生所希望的总输出数值的信息报告到 中央控制装置。依照另外的实施例，获得至少一个预测变量，并且至少 部分地基于所述至少一个预测变量估计所述总功率输出。典型地，所述 预测变量包括天气预报、风暴警报、风速、空气密度、大气湍流、降雨 情况、降雪情况、空气温度、湿度、或者调度时间表。在本发明的一个 进一步的实施例中，将对于预报周期的估计总功率输出的时间表报告给 中央控制装置。从而，中央控制装置可以确定电网中的电力生产时间安 排。图9显示了当使用依照本发明实施例的方法控制总输出功率时，在 第一种情况下功率输出随时间的变化。在图9所示的实施例中，由中央 控制装置要求的所希望的总输出功率随着时间是恒定的。然而，风速是 波动的，从而风力系统的功率输出也相应地是波动的。本领域技术人员 应当理解，风力系统存在最大的功率输出，使得即使对于更高的风速， 输出功率也永远不会超出这个限度。区域组中的另一个发电厂由局部控 制器控制，以补充风力系统的电力生产，从而可以保持基本恒定的总输 出功率。然而，预报数据建议在不久的将来将是无风的，使得平均风速将下降。从而，由风力系统产生的估计功率输出也相应于风速而下降。 结果，必须提高其它发电厂的输出功率以保持所要求的所希望的总输出 功率。如可以从图9看出的，虽然风力系统的功率输出下降，仍可以保 持所希望的总输出功率。图IO显示了当使用依照本发明实施例的方法控制总输出功率时，在 第二种情况下功率输出随时间的变化。这里，中央电网控制装置也要求恒定的总输出功率。然而，预测装置报告有风暴警报，导致风速显著增 大。风暴期间的风速对于风力涡轮机来说太大，因而在风暴到达风力场之前必须关闭风力涡轮机。从而，对于该风力场，所估计的风力功率输出下降为零。类似于图9中所示的例子，当风力功率输出降低时，提高 其它发电厂的功率输出。然而如所显示的，即使其它发电厂达到最大功 率输出，也无法达到所希望的总功率输出。而是，总功率输出下降到其 它发电厂的功率输出。因此，在所要求的所希望的总功率输出和风暴期间的实际可能输出功率之间存在功率缺口 △。这一功率缺口 A必须由电 网中的其它发电系统的增加电力产量来闭合。然而，由于局部控制器的 预测能力，这种功率缺口可以^^好地提前预测。因而，即使对于像火力 发电厂这样的反应緩慢的电厂也可以足够早地提高发电。本领域技术人员应当理解，本发明在风力参与的公用电网稳定性方面提高了统计可信度。从而，可以缩减常^L的核电和/或火力发电厂，而 不会危及电网稳定性和/或充足的电力供应。同样，计入天气预报和实际 天气情况也提高了风力电力产量的可预测性。具有局部控制器的电网的 分级结构提高了可靠性，这是因为其中的控制是基于局部的和/或区域性 的数据。此外，由于中央电网控制可以基于有保证的局部功率输出数值， 同时控制的细节可以被委托给局部控制器，所以中央电网控制也变得容 易。上面的描述使用例子对发明进行公开，包括最佳的方式，并且也使 得任何的本领域技术人员能构制造和使用本发明。虽然已经以多个特定 实施例的方式描述了本发明，本领域技术人员将会认可，本发明在权利要求书的实质和范围内可以实施为各种修改。特别是，上面描述的各个 实施例相互间非排他的特征可以彼此结合。尤其是，风力系统和太阳能 电力系统可以等同意义地用于本发明的上下文环境中，因为两者都代表 间歇性能源。本发明的可专利性范围由权利要求限定，并且可以包括本 领域技术人员想到的其它例子。如果例子中所具有的结构单元并非不同 于权利要求的字面语言，或者如杲包括具有与权利要求的字面语言非实 质性差异的等价结构单元，那么这样的其它例子属于权利要求的范围。部件列表100公用电网110中央电网控制装置150电网(网络)200间歇性可再生功率源210风力涡轮积i300另外的发电系统400局部控制器410传感器411传感器412传感器420用于环境变量的传感器430外部预测装置435经济效率装置440内部预测装置450估计装置460报告装置△功率输出缺口
权利要求
1.一种公用电网(100)，包括中央控制装置(110)，间歇性可再生功率源(200)，用于产生电能；至少一个另外的发电系统(300)；以及至少一个局部控制器(400)，用于控制所述间歇性可再生功率源(200)和所述至少一个另外的发电系统(300)的总功率输出，其中所述中央控制装置(110)连接到所述至少一个局部控制器(400)并且适用于向所述局部控制器(400)要求所希望的总功率输出。
2. 根据权利要求1的公用电网，其中所述局部控制器(400)适用于 控制所述总功率输出以按照由所迷中央控制装置(110)指定的时间表进 行改变、和/或保持在预定范围内、和/或保持基本恒定。
3, 根据权利要求1或2的公用电网，其中所述中央控制器(400)连 接到用于测量至少一个电网变量的至少一个传感器(410)，其中所述局部 控制器(400)适用于至少部分地基于由所述传感器(410, 411, 412)测量 的所述至少一个电网变量来控制总功率输出，其中所述至少一个电网变 量选自下面的量构成的组有功功率、无功功率、间歇性可再生功率源 的功率输出、替代性发电系统的功率输出、电流、电压、频率、功率因 数、功率变化率；和/或其中所述局部控制器(400)连接到指示至少一个 环境条件的至少一个传感器(420),其中所述局部控制器(400)适用于至 少部分地基于由所述传感器(420)测量的至少一个环境条件来控制总功 率输出，其中所迷至少一个环境条件选自下面量构成的组风速、空气 密度、辐照度、大气湍流、降雨情况、降雪情况、空气温度、湿度；和/ 或其中所述局部控制器(400)连接到提供至少一个经济效率变量的至少 一个经济效率装置(435),所述至少一个经济效率变量选自下面量构成的 组运行成本、燃料价格、电能的市场价格、输电费用，其中所迷局部 控制器(400)适用于至少部分地基于由所述经济效率装置(435)提供的至 少一个经济效率变量来控制总功率输出。
4. 根据权利要求l到3的任一项的公用电网，其中所述局部控制器 (400)连接到提供至少一个预测变量的至少一个预测装置(430, 440),其至少一个;测变;来控制总功率输出:其中;斤述至少一个预测变;选自下面量构成的组天气预报、风暴警报、风速、空气密度、辐照度、大 气湍流、降雨情况、降雪情况、空气温度、湿度、调度时间表。
5. 根据权利要求1到4的任一项的公用电网，其中所述局部控制器 (400)包括总功率输出估计装置(450)，其适用于在预定的预测范围内估 计总功率输出。
6. 根据权利要求1到5的任一项的公用电网，其中所迷局部控制器 (400)包括报告装置(460),其适用于向中央控制装置U10)报告至少一个 间歇性可再生功率源(200)和至少一个另外的发电系统(300)是否能够产 生所希望的总功率输出、和/或向中央控制装置(UO)报告在预定的预测 范围内所估计的总功率输出。
7. —种控制公用电网中发电的方法，包括以下步骤从中央电网控制中心传送所希望的总功率输出到局部控制器；使用至少 一个间歇性可再生功率源来产生电能；使用至少一个其它功率源来产生电能；以及控制所述至少一个间歇性可再生功率源和所述至少一个其它功率源 的功率输出，使得所述至少一个间歇性可再生功率源和所述至少一个其 它功率源的总功率输出基本等于所希望的总功率输出。
8. 根据权利要求7的方法，进一步包括以下步骤 在预定的预测周期内估计总电力产量；确定所述估计的总电力产量是否足够用于在所述预测周期内提供所 希望的总功率输出；以及如杲不能提供所希望的总功率输出，向中央电网控制装置报告在预 测周期内不能提供总功率输出。
9. 根据权利要求8的方法，其中在估计步骤中，获得至少一个预测 变量，并且其中至少部分地基于至少一个预测变量来估计总功率输出， 所述至少一个预测变量选自下面量构成的组天气预报、风暴警报、风 速、空气密度、辐照度、大气湍流、降雨情况、降雪情况、空气温度、 湿度、调度时间表。
10. 根据权利要求8或9的方法，其中所述报告步骤包括向中央控 制装置提供对于预测周期的所估计的总功率输出的时间表。
全文摘要
提供了一种公用电网(100)，该公用电网(100)包括中央控制装置(110)、用于产生电能的间歇性可再生功率源(200)；至少一个另外的发电系统(300)；以及用于控制所述间歇性可再生功率源(200)和所述至少一个另外的发电系统(300)的总功率输出的至少一个局部控制器(400)，其中所述中央控制装置(110)连接到所述至少一个局部控制器(400)并且适用于向所述局部控制器(400)要求所希望的总功率输出。
文档编号H02J3/46GK101247049SQ20081007421
公开日2008年8月20日 申请日期2008年2月13日 优先权日2007年2月13日
发明者A·布克, H·H·卢策 申请人:通用电气公司