CN103733461A - 用于发电/耗电***的控制单元 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于发电/耗电***的控制单元,所述发电/耗电***包括通过配电网络(100)连接的发电电源(200)和耗电单元(300),所述控制单元包括控制中心(400),其基于从外部操作者(500)接收的警告信息,基于涉及单元(310)的各自的抑制的电位的信息,以及基于涉及电源(210)的各自的发电的电位,或者发电减少的电位,或者后者的抑制的电位的信息而将调制命令传输至能够控制的耗电单元(310)和能够控制的发电电源(210),在每一个单元(310)处,模块(312)将代表单元(310)的电位调制抑制的实时更新的数据传输至中心(400),并且在电源(210)处,模块(212)将实时更新的并且代表电源(210)发电的电位,或者发电减少的电位,或者后者的抑制的数据传输至控制中心(400)。
Description
技术领域
本发明涉及关于电力***的管理的领域,并且更具体地涉及配电网络的领域。
背景技术
目前,电力***的管理很多时候需要调制集中式发电,以基于实时测量的有效耗电,在网络内总是获得通常在国家的全国层面上的耗电和发电的平衡。
调制配电网络的负载而非集中式发电的想法已经考虑了很长时间。例如在法国,可以提及的是,在白天的特定时段用于供应至热水箱的被称为高峰时间/非高峰时间的价格比。所谓的EJP契约(contrats)(Effacement des Jours de Pointe)-高峰日撤回-也已经被引入,以促使用户在一年的特定日子不使用电。伴随着因特网的到来并且已经发展了ADSL接入(不对称数字用户线)解决方案的大众化,以便从中央服务器发送高峰日撤回信号。这些解决方案针对于消费者的同类组合的国家控制。例如,具有电换流器的客户被提供了箱子的安装,所述箱子与中央服务器进行通信,并且接收到来自该服务器的请求时,所述箱子选择性地关闭到一个或多个换流器的供电。撤回的电位(potentiel)通过分析撤回用户的负载曲线的变形来进行统计学上的评估。
该方法具有若干缺点:
–用户高峰日撤回电位的确定是后验的,即,在总负载曲线的学习时间之后;
–因此高峰日撤回是可靠的,撤回用户的数量必须较高,这阻止了该***在本地范围上,并因此在低电压配电网络上的使用;
–高峰日撤回用户的组合必须是全局同类的。这通常涉及连接到已安装了同一项设备的具有单一功能(例如其高峰日撤回受控的电换流器)的电力网络的消费者。
在现有技术中提出的解决方案的其他实例能够在文件FR 2 904486,FR 2 937 473和US 2010/0094479中找到。
文件FR 2 904 486描述了一种用于管理和调制连接到配电网络的一组消费者的耗电的方法,其提出在操作中对多个目标电气设备组的耗电进行实时测量,并因此,如果一个外部全局指令如此要求的话,则将通过测量位于每一项设备处的箱子而收集的数据朝向中央服务器传输,并且通过中央服务器将撤回命令发送到一些箱子。
文件FR 2 937 473描述了一种用于调节在电力网络上消耗的电力的方法,凭借该电力网络,每个符合条件的消费者与中央机构通信如下参数:
–在耗电中时间减少的最大可接受长度;
–用于触发减少的最小可接受时间;
–消耗的电力的减少的最大可接受值。
文件US 2010/0094479描述了另一种用于调节在电力网络上消耗的电力的方法。在一个实施方案中,该文件描述的方法需要测量来自用户的电源插座的电压或功率,并且通过来自用户的计算机的因特网接入将数据发送到中央服务器。
发明内容
本发明的目的在于提出新颖的方法,利用该方法来克服现有技术的缺点并对到目前为止已知的***的性能进行改进。
根据本发明,通过用于控制发电/耗电***的组件得以实现上述目的,所述发电/耗电***包括通过配电网络连接的发电电源和耗电单元,特征在于其包括:
–控制中心,所述控制中心适用于基于从外部操作者接收的警报数据,基于代表能够控制的耗电单元的各自的撤回电位的数据,并且基于代表发电电源各自的发电,或者减少的发电,甚至撤回电位而将调制命令传输至能够控制的耗电单元和可控发电电源,这些命令分别对应于撤回和发电命令;
–在每一个能够控制的耗电单元处,适用于将代表相关单元的各自的撤回电位的实时更新的数据传输至控制中心的模块;以及
–至少在一些能够控制的发电电源处,适用于将代表相关电源的各自的发电或减少的发电甚至撤回的实时更新的数据传输至控制中心的模块。
在本发明中,上述发电和/或耗电的***在可适用时被看做整体存储装置。换言之,本发明包含在其中至少一些发电和/或耗电的***由所述存储装置形成的电力***。
根据本发明的其他有利的特点:
–控制中心适用于在不同的时间范围内将调制命令给到能够控制的发电电源和能够控制的耗电单元,优选在两个时间范围内,例如,用于D-1调制请求的以30分钟为间隔的24小时范围以及用于D调制请求的以10分钟为间隔的4小时范围;
–每一个模块都适用于在比用于给出命令的控制中心的时间范围长的时间范围内,分别提供关于其调制电位,也即,撤回或发电电位的数据;
–调制电位i)通过实时更新的数据以及ii)通过进入撤回或发电契约的操作约束来进行描述;
–实时更新的数据包括从最大可调节功率,也即,能够在预先确定的时段内(例如,在接下来的40小时内)以10分钟为间隔而撤回或发电的功率、调制的边际成本,也即,在预先确定的时段内撤回或调制发电的边际成本、当前状态(有效的或故障的)中选择的数据,以及涉及库存的使用(例如默认的库存使用情况)、库存最大变化的情况、最初库存水平以及最终最小库存水平的可选数据;
–控制中心从外部操作者接收对应于撤回或发电请求的不同可能性的两种类型的警报时段。
本发明也涉及控制用于发电/耗电的***的方法,所述用于发电/耗电的***包括通过配电网络连接的发电电源和耗电单元。
附图说明
通过阅读下面参照以非限制性实例给出的所附附图进行的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将变得明显,在所附附图中:
–图1给出了符合本发明的控制组件的示意图;
–图2示意性地示出了符合本发明的控制方法的一般流程图;
–图3示意性地示出了符合本发明的用于确定调制、撤回和/或发电的总电位的方法的步骤;以及
–图4示意性地示出了符合本发明的用于确定调制命令、撤回和/或发电命令的分配的方法的步骤。
具体实施方式
本发明涉及用于发电/耗电***的控制组件和用于控制所述***的方法。该***包括在图1中示意性标记的低电压配电网络100,连接到网络100的发电电源200和耗电单元300。
根据符合本发明的方法,在连接到网络100的发电电源200和耗电单元300之间,提供了适用于受控制中心400控制的至少一些发电电源210和一些耗电单元310。
出于该目的,根据本发明,至少一些能够控制的发电电源210设置有适用于将代表调制电位,也即,发电的电位或发电的减少,甚至相关电源210的撤回的实时更新的数据传输至控制中心400的模块212。
类似地,根据本发明,在用于模块312的每个能够控制的耗电单元310处制定规定,模块312适用于将代表调制电位,也即,相关单元的各自的撤回电位的实时更新的数据传输至控制中心400。
其他发电电源220和耗电单元320能够连接到网络100,而不由控制中心400控制。这样的发电电源220能够例如基于其他的已知过程进行控制。类似地,不受控制中心400控制的至少一些耗电单元320能够基于已知的过程(例如,EJP类型的契约)进行控制。
基于从至少一个外部操作者500(其被看作电力***内的行动者)接收的警报数据,基于代表能够控制的耗电单元310的各自的撤回电位的数据,并且基于代表能够控制的发电电源210的各自的发电或减少的发电的电位,甚至撤回的数据,控制中心400适用于将调制命令传输至能够控制的耗电单元310和能够控制的发电电源210,这些命令分别对应于撤回或发电的指令。
因此,能够控制的发电电源210为连接到发电的电力网络100的***,其具有与控制中心400兼容的模块212,并且是能够控制的。“与控制中心400兼容”和“能够控制”意味着模块212适用于将在它们撤回和/或发电电位上的特定量的数据传输至控制中心400,并且接收来自控制中心的数据,所述控制中心通过以发电计划形式表达的量(例如以W)并且优选在不同的时间范围使得能够调制它们的功率。
能够控制的耗电单元310为连接到消耗电力的电力网络100的***,其具有与控制中心400兼容的模块312,并且是能够控制的。“与控制中心400兼容”和“能够控制”意味着模块312适用于将在它们的撤回电位上的特定量的数据传输至控制中心400,并且接收来自控制中心的数据,所述控制中心通过以减少耗电计划形式表达的量(例如以W)并且优选在不同的时间范围使得能够调制它们的功率。
所附的图2示意性地示出了根据本发明的控制方法,包括如下主要步骤:
·步骤314、214和514,在步骤314、214和514期间,耗电单元310、发电电源210和外部操者500生成代表它们的调制电位和警报时段的数据;
·步骤600,在步骤600期间,控制中心400评估所有发电电源210和耗电单元310的调制电位;
·步骤602,在步骤602期间,控制中心400将该评估的结果写到外部操作者500;
·步骤604,在步骤604期间,外部操作者生成一般调制请求,并且将这些请求写到控制中心400;
·步骤700,在步骤700期间,控制中心400评估单个的调制计划;以及
·步骤316和216,在步骤316和216期间,耗电单元310和发电电源210分别应用从控制中心400接收的调制命令。
通过控制中心400在步骤700给出的并且在在步骤316和216通过单元310和电源210实施的调制命令的上述不同时间范围,包括例如用于在它们应用的前一天发送的调制请求的以分钟计的第一间隔的以天为刻度的至少一个第一时间范围,以及用于在其应用当天发送的调制请求的以分钟计的第二间隔的以几个小时为刻度的第二时间范围,以分钟计的所述第二间隔优选小于第一间隔。
更具体地,根据本发明的一个优选的实施方案,通过对于发电或减少耗电计划的定义,上述不同时间范围包括如下定义的两个时间范围:
·用于D–1类型(也即,在其应用的前一天发送)的调制请求的以30分钟为间隔的24小时;
·用于D类型(也即,在其应用当天发送)的调制请求的以10分钟为间隔的4小时。
在步骤700之后,由控制中心400发送到能够控制的发电电源210或能够控制的耗电单元310的功率调制请求被称为调制命令。因此,在D–1调制命令和D调制命令之间产生了差别。如果能够控制的发电电源210或能够控制的耗电单元310接收两个重叠的命令,则其优选地应用两者的总和所产生的命令。在这个意义上,指令是增加的。
然而,作为变型,可以制定规定使得若干外部操作者参与到本发明中。在这种情况下,规定不能够应用接收的命令的总和所产生的增加的命令,而能够根据发送警报时段的外部操作者的类型应用预先定义的仲裁所产生的命令。
在步骤214和314处,每一个能够控制的发电电源210或能够控制的耗电单元310实时地(例如,每个小时)提供在未来估计的时间段上的分别关于其调制电位,也即,其撤回或发电电位的数据。优选地,该估计的时间段对应于比由用于给出其命令的控制中心400选择的时间范围更长的时间范围。作为优选的但非限制性的实例,每一个能够控制的发电电源210或能够控制的耗电单元310因此在步骤214和314处实时地提供在以10分钟为间隔的接下来的40小时上的分别关于其撤回、发电电位的数据。由电源210和单元310提供的数据的时间间隔(例如,10分钟)优选等于在步骤700处由控制中心400生成的命令的最小间隔。
在步骤214和314处由电源210和单元310传输至控制中心400的调制电位,也即,分别为撤回、发电电位优选通过实时更新的数据并且通过操作约束进行描述。
实时更新的数据可以包括:
·最大可调节功率,也即,其能够在接下来的40小时以10分钟为间隔的撤回或发电;
·边际调制成本,也即,在接下来的40小时以10分钟为间隔的撤回或过度发电的成本,也即,对于包含在单元310内的所有设备项的调制影响所产生的总成本;
·其当前状态,也即,有效的或故障的。
可选择地,实时更新的数据也可以包括在以下所示例的时间上的与使得能够置换(déplacement)来自电源210或单元310的耗电或发电的库存的使用有关的数据:
·在接下来的40小时以10分钟为间隔的其库存的默认使用情况。
·在接下来的40小时以10分钟为间隔的在其库存最大变化的情况,也即,具体地在用于其功率的调制的请求之前或之后重构其库存的能力。
·初始库存水平。
·最终最小库存水平。
操作约束优选包括电源210和单元310的技术约束,和每一个单元310的用户舒适度限制以及正式描述的财务条款,也即,优选数学地在撤回契约或发电契约中。
在步骤514处,控制中心400接收来自外部操作者500的模块510的警报时段,这些警报时段例如以30分钟为间隔,为橙色和红色警报时段,指示在其间有可能接收与用于负载减少的请求可比较的调制请求。实际上,在本发明中,用于减少负载的所述请求可以包括用于耗电单元310的撤回耗电的请求,或者用于其电源210的过度发电的请求。外部操作者500的模块510可以将例如来自气象预报模型550的参数考虑进来。
优选地,警报时段的间隔(30分钟)等于命令的最长范围的间隔。
橙色警报信号为具有被发送的请求的中等概率的时段,而红色警报对应于该请求的较高概率。在它们应用的前一天,优选在16小时之前,通过外部操作者500在步骤514处将警报发送至控制中心400。
在下面给出结合在步骤600处通过控制中心产生并且在步骤602处发送至外部操作者的总调制电位的评估实例的图3的更加详细的描述。
因此,对应于用于在步骤604处通过外部操作者500的模块520传输至控制中心400的减少负载的请求的调制请求被称为调制请求。对于调制命令来说,在D–1调制请求和D调制请求之间存在差别。
在步骤600处,控制中心400以每小时计算调制电位,也即,用于所有耗电单元310的减少的负载的电位和发电单元210的发电电位。出于该目的,控制中心400优先在红色警报时段评估最大的单个电位,接着橙色警报时段将在撤回或发电契约中主张的约束考虑进来。控制中心400执行该最大的单个电位,类似于通过常规的计算方式解整数的线性编程问题。控制中心400也计算用于电源210和单元310的撤回或发电的总边际调制成本。该电位(数量和边际成本)被称为总调制电位。在步骤602处,控制中心400每小时将撤回或发电的调制电位与外部操作者500进行通信。
在步骤604处,外部操作者500将撤回或发电的调制请求发送至控制中心400,作为其自身所需的功能。在所有可用的电源210和单元310上,请求由控制中心400在步骤700处分成撤回或发电调制命令,以便使撤回或发电的调制的成本最小化,同时关注在撤回或发电契约中写下的约束。此处,控制中心400再次执行该最大的单个电位,类似于通过常规的计算方式解整数的线性编程问题。
由外部操作者500在步骤604处传输的请求为通常用于撤回的一组调制命令,待应用于给定的时间段上。例如,外部操作者500可以请求从08h00至08h30的5MW的撤回,以及从08h30至9h00的3MW的撤回。
通过外部操作者500传输的请求被定义为:
·时间间隔长度(例如,30分钟);
·以时间间隔的数量表示的请求持续时间;
·请求开始的日期;
·正值或零值的列表(该列表具有等于或小于时间间隔的数量的大小)。
如果在时间t处请求没有值,则请求是空闲的。空闲的请求对应于白色警报时段。
优选地,通过外部操作者500生成的调制请求的数量、时间范围以及间隔与通过控制中心400给出的调制命令的数量、时间范围以及间隔相同。
因此,优选地,存在两种类型的请求:
·D–1请求,其应用在00h00处开始的接下来的一天,具有30分钟的时间间隔并且持续24小时(也即,48个时间间隔);
·D请求,其应用在同一天,具有10分钟的时间间隔并且最多持续4小时的时间(也即,24个时间间隔)。
通过优先在红色警报时段然后在橙色警报时段使单个电位最大化而由控制中心400的专用模块在步骤600处计算撤回电位。对于耗电单元310甚至具有库存的发电单元210来说,白色警报时段用作为在撤回时段之前或之后过度耗电被授权来重构库存的时段。这等于说,对于这些单元310,在白色警报时段上,撤回命令是空闲的。
优化问题的目标的函数如下:
在步骤600处操作的专用于确定调制的分布的控制中心400的模块取决于类似的函数。
撤回或发电契约可以是不同形式的对象。
其优选被分成两个部分:
其中,mt(p)∈{0,1}指示从零命令到非零命令的转换;
zt(p)∈{0,1}指示命令是否为非零,并且ct(p)代表在时间t处给单元310或电源210的命令p。
契约的第二部分翻译技术或舒适度约束列表,例如
·在两个连续时刻之间的最大梯度。
·最小严格正调制时间(用于撤回)。
·最大严格正调制时间(用于撤回)。
·在两个严格正调制之间的最小时间(撤回)。
·请求的最大数量。
·调制的最大量(撤回)。
·库存的管理:该约束应用于变量ct(p)(命令)、st(p)(库存水平)以及dt(p)(舒适度的降低)。令(库存中的默认变量)、(库存中的最大可能变量)以及(以能量表示的舒适度的最大降低)为三个实向量:
现在将给出用于确定显示为在图3中的非限制性实例的总撤回电位并且通过在图1中标记为410的模块实施的方法的说明。
该方法包括以下步骤:
·步骤610:通过控制中心400读取由外部操作者500传输的警报时段;
·步骤620:如果将总电位强制为0的步骤660故障则跟随的测试步骤;
·步骤630:通过控制中心400读取电源210或单元310的调制电位;
·步骤631:如果将在考虑中的电源210或单元310的电位强制为0的步骤650故障则跟随的测试步骤;
·对于所有的电源210和单元310重复步骤630和631,例如通过标记为640和641的步骤所示出的;
·步骤632:通过控制中心400读取电源210或单元310的契约,并且将该契约变换为线性方程;
·步骤633:如果上述步骤650故障则跟随的测试步骤;
·对于所有的电源210和单元310重复步骤632和633,例如通过标记为642和643的步骤所示出的;
·跟随在步骤633、643和650之后的中间步骤651;
·步骤652,在步骤652期间,控制中心400求解优化总调制电位的问题;
·步骤653:如果上述步骤660故障,也即,当控制中心400没有找到任何解时则跟随的测试步骤;然后
·紧跟在步骤653和660之后,在图3中标记为602的步骤处将总电位发送至外部操作者之前,步骤654写入该总电位。
在图4中显示为非限制性实例并通过在图1中标记为420的模块实施的用于确定调制命令的分布的方法包括如下的步骤:
·步骤710:通过控制中心400读取由外部操作者500传输的请求;
·步骤720:如果将命令强制为0的步骤760故障则跟随的测试步骤;
·步骤730:通过控制中心400读取电源210或单元310的调制电位;
·步骤731:如果将在考虑中的电源210或单元310的命令强制为0的步骤750故障则跟随的测试步骤;
·对于所有的电源210和单元310重复步骤730和731,例如通过标记为740和741的步骤所示出的;
·步骤732:通过控制中心400读取电源210或单元310的契约,并且将该契约变换为线性方程;
·步骤733:如果上述步骤750故障则跟随的测试步骤;
·对于所有的电源210和单元310重复步骤732和733,例如通过标记为742和743的步骤所示出的;
·跟随在步骤733、743和750之后的中间步骤751;
·步骤752,在步骤752期间,控制中心400求解优化单个调制电位的问题;
·步骤753:如果上述步骤760故障,也即,当控制中心400没有找到任何解时则跟随的测试步骤;然后
·中间步骤754,其后跟随:
·步骤755,写入用于第一单元310的命令,然后对于每一个单元310和电源210以步骤756的形式重复该步骤;
·最终步骤757,在所有命令于图4中标记为216和316的步骤处发送至能够控制的耗电单元310和能够控制的发电电源210之前,对所述所有命令进行收集。
通过阅读前述详细的说明,本领域技术人员将理解,本发明具有远远高于到目前为止所提出的用于控制配电网络的装置的性能水平。
具体地,包括在通过控制中心400实施的方法中的不仅耗电单元310还有发电电源210的建模的泛型(généricité)使得能够优化控制完全不同的类型的耗电单元310和发电电源210,无论用于发电、卸荷(délestage)、存储还是通过另外的能量源对电力消耗的替代。如下的列表示出了根据本发明的能够连接到配电网络100并能够受控的装置的这种多相性(hétérogénéité),该列表并不详尽:
·公共照明;
·联接到热水箱的热力泵;
·电负载卸荷装置(délesteur électrique);
·可选择地联接到光伏板或微型风力涡轮机的电池;
·热力发电厂;
·具有冷藏***的空气调节设备;
·具有箱(微小液压)的小型液压设备;
·双-能量木材-电加热***。
此外,符合本发明的通过控制中心400进行的耗电单元310和发电电源210的总撤回电位的计算相当于现有技术的突破。正如外部操作者500所看到的,控制中心400能够与(依赖其容量,也即,其单元310或电源210的数量的)虚拟工厂进行比较,所述虚拟工厂能够提供特别是对于耗电撤回的调制能力,并且以与常规发电厂相同的方式参与到电力网络100的操作中。符合本发明的,具有充足数量的单元310和电源210的控制中心400与用于电力的现货交易市场,以及日后(infra-journalier)调节机制兼容。
此外,发送至单元310和电源210的由外部操作者500表达的撤回请求的分配的经济优化确保了通过外部操作者请求的精确撤回的提供,同时使其成本最小化。
重要的是,在当前使用的现有技术的方法中,耗电被当做微扰随机变量,并且不是作为平衡***的能够控制的元件。而且,根据现有技术,非集中式发电无法受控来平衡***;这被认为是很严重的。
本发明在控制电力负载的领域中提出的主要突破为:通过使用建模方法而不是统计学***)中耗电和非集中式发电是能够控制的。通过将足够数量的消费者和小发电机(通常在1000到10000之间)组合在一起,本发明使得能够控制不可忽略的功率(从1至100MW),并从而有助于电力***的平衡。
被纳入考虑的能够控制的发电电源的模型化调制电位(通过本发明形成变量)也使得能够最小化撤回命令,并且施加的撤回时段比现有技术中已知的装置产生的撤回时段更短。
在外部操作者(多个操作者)500、发电电源210、耗电单元310和控制中心400之间交换的数据能够通过任何合适的装置(例如,通过在网络100上的载波电流(CPL)),或者通过专用的单独通道(例如,电线或光纤),甚至通过任何合适的无线通信装置而在这些不同的元件之间传输。换言之,本发明对于物理传输介质(CPL、无线电ADSL、…),或者对于在耗电单元或发电电源、控制中心和操作者之间的通信的通道或结构绝不进行限制。例如,数据可以经由安装的仪表传输,或者经由独立的箱子(具体地,互联网箱)传输而不经过仪表。
显然地,本发明并不限制于刚刚描述的具体实施方案,而是包含符合本发明的精神的任何变型。
Claims (20)
1.一种用于控制发电/耗电***的控制组件,所述发电/耗电***包括通过配电网络(100)连接的发电电源(200)和耗电电源(300),其特征在于,所述控制组件包括:
-控制中心(400),所述控制中心(400)适用于基于从外部操作者(500)接收的警报数据,基于代表能够控制的耗电单元(310)的各自的撤回电位的数据以及基于代表发电电源(210)的各自的发电,或者减少的发电,甚至撤回电位的数据而将调制命令传输至能够控制的耗电单元(310)和能够控制的发电电源(210),这些命令分别对应于撤回或发电命令;
-在每一个能够控制的耗电单元(310)处,适用于将代表相关单元(310)的各自的撤回电位的实时更新的数据传输至控制中心(400)的模块(312);以及
-至少在一些能够控制的发电电源(210)处,适用于将代表相关电源(210)的各自的发电,或减少的发电,甚至撤回的实时更新的数据传输至控制中心(400)的模块(212)。
2.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,控制中心(400)适用于在不同的时间范围将调制命令给到能够控制的发电电源(210)和能够控制的耗电单元(310)。
3.根据权利要求1或2中的一项所述的组件,其特征在于,控制中心(400)适用于对于在其应用的前一天发送的调制命令,至少根据以分钟计的第一间隔的以天为刻度的第一时间范围,以及对于在其应用当天发送的调制命令,以分钟计的第二间隔的以若干小时为刻度的第二时间范围而将调制命令给到能够控制的发电电源(210)和能够控制的耗电单元(310),以分钟计的所述第二时间间隔优选小于所述第一时间间隔。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的组件,其特征在于,控制中心(400)适用于按照两个时间范围而将调制命令给到能够控制的发电电源(210)和能够控制的耗电单元(310),所述两个时间范围,一个是用于D-1调制请求的以30分钟为间隔的24小时范围,一个是用于D调制请求的以10分钟为间隔的4小时范围。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的组件,其特征在于,接收两个重叠命令的能够控制的发电电源(210)或能够控制的耗电单元(310)根据发送警报时段的外部操作者(500)的类型应用两者的总和所产生的增加的命令,或者应用预先定义的仲裁所产生的命令。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的组件,其特征在于,每一个模块(212、312)适用于在比对于给出命令的控制站(400)的时间范围更长的时间范围内,分别提供关于其调制电位,也即,撤回或发电电位的数据。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的组件,其特征在于,对于以10分钟为间隔的接下来的40小时,每一个模块(212,312)实时提供关于其调制电位的数据。
8.根据权利要求1至7中的一项所述的组件,其特征在于,用于由模块(212,312)提供的数据的时间间隔等于由控制站(400)生成的命令的最小间隔。
9.根据权利要求1至8中的一项所述的组件,其特征在于,由模块(212,312)生成的调制电位i)通过实时更新的数据以及ii)通过进入撤回或发电契约的操作约束而进行描述。
10.根据权利要求9所述的组件,其特征在于,实时更新的数据包括从在能够在预先确定的时段内被撤回或产生的最大能够调节功率、调制的边际成本和当前状态中选择的数据。
11.根据权利要求9或10中的一项所述的组件,其特征在于,实时更新的数据包括与库存的使用相关的数据,例如默认的库存使用的情况、库存最大变化的情况、初始库存水平以及最终最小库存水平。
12.根据权利要求9至11中的一项所述的组件,其特征在于,操作约束包括能够控制的发电电源(210)和能够控制的耗电单元(310)的技术约束,和每一个单元(210)的用户舒适度限制以及进入撤回契约甚至发电契约的财务条款。
13.根据权利要求1至12中的一项所述的组件,其特征在于,控制中心(400)从对应于用于撤回或发电的不同请求的可能性的外部操作者(500)接收两种类型的警报时段。
14.根据权利要求1至13中的一项所述的组件,其特征在于,所述警报时段的间隔等于命令的最长范围的间隔。
15.根据权利要求1至14中的一项所述的组件,其特征在于,在其应用的前一天,通过外部操作者(500)将警报发送至控制站(400)。
16.根据权利要求1至15中的一项所述的组件,其特征在于,由外部操作者(500)生成的调制请求的数量、时间范围以及间隔与由控制中心(400)给出的调制命令的数量、时间范围以及间隔相同。
17.一种用于控制发电/耗电***的方法,所述发电/耗电***包括通过配电网络(100)连接的发电电源(200)和耗电单元(300),其特征在于,所述方法包括以下步骤:
-生成代表在能够控制的耗电单元(310)和能够控制的发电电源(210)处的调制电位的数据,并且在外部操作者(500)处生成警报时段;
-基于上述数据在控制中心(400)处评估对于所有能够控制的发电电源(210)和能够控制的耗电单元(310)的调制电位;
-将该评估的结果写到外部操作者(500);
-在外部操作者(500)处生成一般调制请求,并且将这些请求写到控制中心(400);
-基于由外部操作者给出的请求以及从能够控制的发电电源(210)和能够控制的耗电单元(310)接收的数据而在控制中心(400)处评估单个调制计划;以及
-将从控制站(400)接收的作为结果的调制命令应用至能够控制的发电电源(210)和能够控制的耗电单元(310)。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,控制中心(400)首先在优先报警时段内使单个调制电位最大化,然后在第二优先报警时段内考虑到进入撤回或发电契约的约束。
19.根据权利要求17或18中的一项所述的方法,其特征在于,控制中心(400)也计算能够控制的发电电源(210)和能够控制的耗电单元(310)的总边际调制成本。
20.根据权利要求17至19中的一项所述的方法,其特征在于,控制中心(400)考虑到了耗电单元(310)和发电电源(210)的库存。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107615081A (zh) * | 2015-02-11 | 2018-01-19 | Y·弗里德兰德 | 用于分析电耗的*** |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3008249B1 (fr) * | 2013-07-08 | 2017-04-21 | Ergylink | Dispositif pour piloter le fonctionnement d'une charge de puissance dans un reseau electrique, procede et systeme associes |
FR3010249B1 (fr) * | 2013-09-03 | 2015-09-25 | Electricite De France | Procede de controle de la regulation electrique d'une installation electrique en fonction de consignes d'effacement. |
FR3017500B1 (fr) * | 2014-02-12 | 2017-12-08 | Electricite De France | Systeme de gestion d'un reseau de distribution electrique |
FR3017941B1 (fr) | 2014-02-27 | 2018-07-13 | Ergylink | Dispositif pour piloter au moins un sous-ensemble apte a transformer de l'energie electrique et a la stocker sous forme thermique, systeme et procede associes |
FR3020903B1 (fr) | 2014-05-06 | 2018-03-02 | Ergylink | Dispositif pour reduire la puissance electrique consommee par au moins une charge electrique de puissance, systeme et procede associes |
DE102014009953A1 (de) * | 2014-07-07 | 2016-01-07 | LichtBlick SE | System und Verfahren zum Bestimmen der Eignung mehrerer elektrischer Produzenten und Verbraucher, die in einem Netzwerk als virtuelles Kraftwerk betrieben werden, für die Erbringung von Regelleistung |
FR3050883B1 (fr) * | 2016-05-01 | 2019-11-15 | Ergylink | Dispositif et procede pour recevoir des telecommandes transpises par au moins deux canaux independants dans un reseau electrique |
CN106961116A (zh) * | 2017-01-17 | 2017-07-18 | 无锡协鑫分布式能源开发有限公司 | 需求侧光储一体化微电网*** |
FR3073606B1 (fr) | 2017-11-16 | 2019-10-18 | Lancey Energy Storage | Appareil de chauffage integrant une batterie implantee dans le flux d’air frais entrant |
DE102020212497A1 (de) * | 2020-10-02 | 2022-04-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben eines Energiesystems und Energiesystem |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2904486A1 (fr) * | 2006-07-31 | 2008-02-01 | Jean Marc Oury | Procede et systeme de gestion et de modulation en temps reel de consommation electrique. |
CN201138444Y (zh) * | 2007-12-25 | 2008-10-22 | 青岛四方车辆研究所有限公司 | 电气综合控制柜 |
US20100094479A1 (en) * | 2008-10-10 | 2010-04-15 | Keefe Robert A | System and Method for Providing Voltage Control in a Power Line Distribution Network |
FR2937473A1 (fr) * | 2008-10-21 | 2010-04-23 | Enges | Procede de regulation de la puissance consommee sur un reseau electrique |
JP2010193562A (ja) * | 2009-02-16 | 2010-09-02 | National Institute Of Information & Communication Technology | 需給調停システム、需給調停装置、需給調停方法および需給調停プログラム |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005033952A (ja) * | 2003-07-09 | 2005-02-03 | Nec Corp | 電力需給管理システム、電力需給管理方法及び電力需給管理プログラム |
US20080040296A1 (en) * | 2006-08-10 | 2008-02-14 | V2 Green Inc. | Electric Resource Power Meter in a Power Aggregation System for Distributed Electric Resources |
US20090040029A1 (en) * | 2006-08-10 | 2009-02-12 | V2Green, Inc. | Transceiver and charging component for a power aggregation system |
US8406937B2 (en) * | 2008-03-27 | 2013-03-26 | Orion Energy Systems, Inc. | System and method for reducing peak and off-peak electricity demand by monitoring, controlling and metering high intensity fluorescent lighting in a facility |
US8412654B2 (en) * | 2008-10-08 | 2013-04-02 | Rey Montalvo | Method and system for fully automated energy curtailment |
JP4806059B2 (ja) * | 2009-09-09 | 2011-11-02 | 株式会社東芝 | エネルギー管理システムおよびエネルギー管理方法 |
US8509976B2 (en) * | 2010-02-18 | 2013-08-13 | University Of Delaware | Electric vehicle equipment for grid-integrated vehicles |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2904486A1 (fr) * | 2006-07-31 | 2008-02-01 | Jean Marc Oury | Procede et systeme de gestion et de modulation en temps reel de consommation electrique. |
CN201138444Y (zh) * | 2007-12-25 | 2008-10-22 | 青岛四方车辆研究所有限公司 | 电气综合控制柜 |
US20100094479A1 (en) * | 2008-10-10 | 2010-04-15 | Keefe Robert A | System and Method for Providing Voltage Control in a Power Line Distribution Network |
FR2937473A1 (fr) * | 2008-10-21 | 2010-04-23 | Enges | Procede de regulation de la puissance consommee sur un reseau electrique |
JP2010193562A (ja) * | 2009-02-16 | 2010-09-02 | National Institute Of Information & Communication Technology | 需給調停システム、需給調停装置、需給調停方法および需給調停プログラム |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107615081A (zh) * | 2015-02-11 | 2018-01-19 | Y·弗里德兰德 | 用于分析电耗的*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9595832B2 (en) | 2017-03-14 |
FR2976415B1 (fr) | 2013-07-05 |
FR2976415A1 (fr) | 2012-12-14 |
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