JP6542357B2 - 電力分配制御システム - Google Patents
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Description
{peak demand; t3; t4}
{peak supply; t3; t4}
{voltage; t3}
{line frequency; priority A}
{line voltage; priority B}
{emergency; t4; t5}
{rate of change of power; t6; t7}
これらの例は以下の通り。
ルータ15は、パラメータをサーバ25から受け取って、サイト300の動作に影響を与える。例えば、ルータ15は、電力供給者にとって重要であるが、ローカルコントローラ320にプログラムされた、サイトのユーザに重要である、予めプログラムされたパラメータと齟齬をきたさない、なんらかのより高い優先度を示す優先度パラメータをサーバ25から受け取り得る。優先度は、価格(すなわち電気の単価)と同等であり得て、又は価値(特にグリッドオペレータにとっての価値)と関連し得る。
図6のステップ600において、均衡化ストリング割り当てのプロセスの新しいサイクルが時刻t0で始まる。中央サーバは、ステータスレポートをローカルルータ(それぞれローカルサイト/電源、応答性負荷又は貯蔵のアセットに関連付けられ接続された)から受け取ることをリクエストし、それを始める。このステップは、図7aの要素700として図示もされる。ローカルサイトからのステータスレポートは、その電力需要及び送電及び柔軟性能力のようなローカルサイトについてのアップロードされたデータを含む。好ましくは、ステータスレポートは、全てのノードから受け取られるが、全てのノードのサブセットから受け取られてもよい。ステータスレポートは、必ずしも同時に受け取られなくてもよく、ステータスレポートの受領は、t0のあとに、不規則にずらされてもよい。
Claims (14)
- グリッドに接続された複数の電力アセットの制御のための配電制御システムであって、
サーバに知られている電力アセットのセットから、ストリングを形成すべき電力アセットのサブセットを選択し、選択された電力アセットに命令を送ることによって、グリッドエネルギーの正味のフローを定常に維持する、均衡化ストリングを形成するサーバであって、前記ストリングは、少なくとも応答性負荷を含む、サーバ、及び
前記ストリング内の前記応答性負荷のそれぞれを制御することによって、前記ストリング内の均衡を維持するルータであって、それぞれのルータは、前記ルータに対してローカルであるグリッドにおいて電圧及び周波数の少なくとも1つを測定する測定回路を有する、ルータを備え、
前記サーバは、前記ストリング内の前記電力アセットのルータと通信するようさらに動作可能であり、それぞれのルータに商用電源電圧又は商用電源周波数を維持する要求に関する、将来の時刻t1及びt2の間でのそれぞれの応答性負荷の要求される振る舞いを示すパラメータを伝え、
それぞれのローカルルータは、前記制御システムから前記パラメータを受け取り、
前記応答性負荷が時刻t1の前により多いエネルギーを消費することによって、前記応答性負荷が時刻t1においてより少ないエネルギーしか必要としない状態にあるようにさせ、時刻t1におけるグリッド電圧及び周波数の少なくとも1つの低下に応答して、時刻t1においてエネルギー消費を減らし、かつ
前記応答性負荷が時刻t1の前により少ないエネルギーを消費することによって、前記応答性負荷が時刻t1においてより多いエネルギーを消費できる状態にあるようにさせ、時刻t1におけるグリッド電圧及び周波数の少なくとも1つの上昇に応答して、時刻t1においてエネルギー消費を増すことによって、
関連付けられた応答性負荷が前記要求される振る舞いを積極的に準備するようにさせ、
前記ルータによって
(i)前記ルータに対してローカルであるグリッドにおける、前記測定回路による、電圧及び周波数の少なくとも1つの測定値、及び
(ii)前記要求される振る舞い
の間のミスマッチが検出されると、前記ローカルルータは、前記関連付けられた応答性負荷のコントローラをオーバライドし、要求される振る舞いを実現することによって、時刻t1及びt2の間でグリッド電圧又は周波数を定常に維持する
配電制御システム。 - グリッドに接続された複数の電力アセットの制御のための配電制御システムであって、
サーバに知られている応答性負荷のセットから、ストリングを形成すべき応答性負荷のサブセットを選択し、選択された応答性負荷に命令を送ることによって、前記ストリングを形成するサーバ、及び
前記ストリング内の前記応答性負荷のそれぞれを制御し、ルータに対してローカルである電圧及び電流パラメータを測定するルータであって、それぞれのルータは、前記ルータに対してローカルであるグリッドにおいて電圧及び周波数の少なくとも1つを測定する測定回路を有する、ルータ
を備え、
前記サーバは、前記ストリング内の前記応答性負荷のルータと通信するようさらに動作可能であり、それぞれのルータに
将来の時刻t1及びt2の間においてグリッドの需要に応答できる状態にあるよう、前記ストリング内の前記応答性負荷に予測的に準備させることによって、前記応答性負荷に
時刻t1の前により多いエネルギーを消費することによって、前記応答性負荷が時刻t1においてより少ないエネルギーしか必要としない応答性状態にあるようにさせ、時刻t1におけるグリッド電圧及び周波数の少なくとも1つの低下に応答して、時刻t1においてエネルギー消費を減らすこと、及び
時刻t1の前により少ないエネルギーを消費することによって、前記応答性負荷が時刻t1においてより多いエネルギーを消費できる状態にあるようにさせ、時刻t1におけるグリッド電圧及び周波数の少なくとも1つの上昇に応答して、時刻t1においてエネルギー消費を増すことのうちの1つを行わせることによって、
前記応答性負荷の少なくとも1つにローカルである前記測定回路によって測定された、時刻t1及びt2の間における電圧及び周波数の少なくとも1つの変化が検出されると、前記少なくとも1つの応答性負荷は、その電力消費を調節することによって、時刻t1及びt2の間の電力需要の変化速度を集合的に制限するようにする命令を伝えるようさらに動作可能である
配電制御システム。 - 複数の電力アセットの制御のための配電制御システムであって、
サーバに知られている電力アセットのセットから、均衡化ストリングを形成すべき電力アセットのサブセットを選択し、選択された電力アセットに命令を送ることによって、グリッドへの、又はグリッドからの正味のエネルギーフローがないか、又はグリッドへの、又はグリッドからの正味のエネルギーフローを定常に維持する、均衡化ストリングを将来の時刻t1及びt2のあいだに形成するサーバであって、前記ストリングは、ソース、貯蔵、及び応答性負荷から選択される少なくとも2つの電力アセットを含む、サーバ、及び
ルータに対してローカルである電圧及び電流パラメータを測定し、前記グリッド内の起こり得る将来のイベントに応答した、将来の要求される振る舞いを示すパラメータを前記サーバから受け取るルータ
を備え、
時刻t1及びt2のあいだに前記均衡化ストリングを形成すべき電力アセットのセットを選択することは、それら時刻のあいだにサーバによって予期される将来のエネルギー需要に基づき、
前記複数の電力アセットのそれぞれは、(i)前記ルータに対してローカルであるグリッドにおける、測定回路による、電圧、電流、及び周波数のうちの少なくとも1つの測定値、及び(ii)前記要求される振る舞いの間の任意のミスマッチに応答して振る舞いを変更できる能力を前記サーバに対して確認する
配電制御システム。 - 前記サーバと通信するデータベースをさらに備え、
前記データベースは、それぞれの応答性負荷について、(i)その電力需要、(ii)前記電力需要がどの程度、柔軟性をもつかを示す柔軟性パラメータ、及び前記電力需要及び前記柔軟性パラメータの時間特性を格納する
請求項1〜3のいずれか1項に記載の配電制御システム。 - 前記データベースは、前記応答性負荷によってレポートされた、実時間需要及びそれら需要についての許容可能な変動を示すパラメータをさらに格納する
請求項4に記載の配電制御システム。 - それぞれの応答性負荷は、前記応答性負荷をオンにしたり、オフにしたりすることによって所定の範囲内の前記応答性負荷の動作を維持するローカルコントローラを有し、
前記ローカルコントローラは、前記応答性負荷の前記ルータに結合され、オンオフのタイミングを決定する命令を前記ルータから受け取る
請求項1〜5のいずれか1項に記載の配電制御システム。 - 第1応答性負荷群からなる第1ストリングは、グリッドの第1部分に接続され、第2応答性負荷群からなる第2ストリングは、前記グリッドの第2部分に接続され、前記第1及び第2部分は、ピンチポイントを介して接続される
請求項1〜6のいずれか1項に記載の配電制御システム。 - 前記ストリングは、ソース、貯蔵、及び応答性負荷を含むことによって、前記貯蔵は、前記ソースが前記負荷によって要求されるよりも多いエネルギーを作るとき、前記ソースからのエネルギーを貯蔵し、前記負荷が前記ソースによって供給され得るよりも多いエネルギーを要求するとき、エネルギーを前記負荷に送る、請求項1〜7のいずれか1項に記載の配電制御システム。
- 第1及び第2ストリングであって、それぞれの第1及び第2ストリングは、応答性負荷、ソース、及び貯蔵からなる別個のクラスタをもち、それぞれ第1及び第2コントローラを有する第1及び第2ストリングと、前記クラスタ間で電力要素を割り当てるより高いレベルの制御手段と、を備える
請求項1〜8のいずれか1項に記載の配電制御システム。 - グリッドに接続された電力アセットを有する配電システムの運用の方法であって、
サーバに知られている電力アセットのセットから、ストリングを形成すべき電力アセットのサブセットをサーバによって選択することであって、前記ストリングは、少なくとも応答性負荷を備える、選択すること、
前記応答性負荷に命令を送ることによって、グリッドエネルギーの正味のフローを定常に維持する、均衡化ストリングを形成すること、
電力アセットのそれぞれを制御するローカルコントローラ、及びサーバと通信するそれぞれのローカルコントローラに関連付けられたルータを提供することであって、それぞれのルータは、前記ルータに対してローカルであるグリッドにおいて電圧及び周波数の少なくとも1つを測定する測定回路を有する、ローカルコントローラ及びルータを提供すること、
将来の時刻t1及びt2の間での前記均衡化ストリング内の応答性負荷群の要求される振る舞いを示すパラメータを通信で前記ルータに送ること、
前記ストリング内の応答性負荷に、
(i)時刻t1の前により多いエネルギーを消費させることによって、前記応答性負荷が時刻t1においてより少ないエネルギーしか必要としない状態にあるようにさせ、時刻t1におけるグリッド電圧及び周波数の少なくとも1つの低下に応答して、時刻t1においてエネルギー消費を減らすこと、及び
(ii)時刻t1の前により少ないエネルギーを消費することによって、前記応答性負荷が時刻t1においてより多いエネルギーを消費する状態にあるようにさせ、時刻t1におけるグリッド電圧及び周波数の少なくとも1つの上昇に応答して、時刻t1においてエネルギー消費を増すこと
のうちの1つを選択的にさせることによって、
前記ルータによって
(i)前記ルータに対してローカルであるグリッドにおける、前記測定回路による、電圧及び周波数の少なくとも1つの測定値、及び
(ii)前記要求される振る舞い
の間のミスマッチが検出されると、ローカルルータは、前記関連付けられた応答性負荷のコントローラをオーバライドし、要求される振る舞いを実現することによって、時刻t1及びt2の間でグリッド電圧又は周波数を定常に維持すること
を含む方法。 - グリッドに接続された電力アセットを有する配電システムの運用の方法であって、
サーバに知られている応答性負荷のセットから、ストリングを形成すべき応答性負荷のサブセットをサーバによって選択すること、
前記ストリングのその他のアセットのそれぞれを示す命令を、選択された応答性負荷にサーバクライアントリンクを介して送ることによって、前記ストリングを形成すること、
前記電力アセットのそれぞれを制御するローカルコントローラを提供することであって、それぞれの電力アセットは、ルータに対してローカルである電圧及び周波数パラメータの少なくとも1つを測定するローカルルータを有する、ローカルコントローラを提供すること
を含む方法であって、
前記サーバから前記ストリングの前記応答性負荷への命令は、時刻t1及びt2の間の前記グリッドの需要に応答できる状態にあるよう、選択的に準備させることによって、
(i)時刻t1の前により多いエネルギーを消費させ、時刻t1におけるグリッド電圧及び周波数の少なくとも1つの低下に応答して、時刻t1においてエネルギー消費を減らすこと、及び
(ii)時刻t1の前により少ないエネルギーを消費することによって、時刻t1におけるグリッド電圧及び周波数の少なくとも1つの上昇に応答して、時刻t1においてエネルギー消費を増すこと
のうちの1つをさせることによって、
前記応答性負荷の少なくとも1つにローカルである測定回路によって測定される、時刻t1及びt2の間における電圧及び周波数の少なくとも1つの変化を検出するとき、前記少なくとも1つの応答性負荷は、時刻t1及びt2の間の電力需要の変化の速度を制限するようにその電力消費を調節する
方法。 - グリッドに接続された電力アセットを有する配電システムの運用の方法であって、
サーバに知られている電力アセットのセットから、均衡化ストリングを形成すべき電力アセットのサブセットを選択することであって、前記ストリングは、ソース、貯蔵、及び応答性負荷から選択される少なくとも2つの電力アセットを含む、選択すること、
選択された電力アセットに命令をサーバクライアントリンクを介して送ることによって、グリッドエネルギーの正味のフローを定常に維持する、均衡化ストリングを将来の時刻t1及びt2のあいだに形成すること、及び
前記ストリング内の前記電力アセットのそれぞれを制御し、ルータに対してローカルである電圧及び電流パラメータを測定し、前記グリッド内の起こり得る将来のイベントに応答した将来の要求される振る舞いを示すパラメータを前記サーバから受け取るルータを提供すること
を備え、
時刻t1及びt2の間に前記均衡化ストリングを形成すべき電力アセットのセットを前記サーバによって選択することは、それら時刻のあいだにサーバによって予期される将来のエネルギー需要に基づき、
前記複数の電力アセットのそれぞれは、(i)前記ルータに対してローカルであるグリッドにおける、測定回路による、電圧、電流、及び周波数のうちの少なくとも1つの測定値、及び(ii)前記要求される振る舞いの間の時刻t1及びt2の間の任意のミスマッチに応答して時刻t1及びt2の間の振る舞いを変更できる能力を前記サーバに対して確認する、
方法。 - 前記ストリングの前記ルータは、ストリングであることを伝えられると、均衡化ストリングを形成することができるかをルータの間で確認し、その旨を前記サーバにレポートする
請求項10又は12に記載の方法。 - 前記サーバは、前記ストリングが均衡化を達成することができないと知らされたときは、他のストリングを計算することによって、グリッドエネルギーの定常の正味のフローを維持する
請求項13に記載の方法。
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