JP7432602B2 - 分散型および非集中型のderシステムの最適化 - Google Patents
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Description
本特許出願は、2018年12月3日に出願された“Decentralized Virtual Market Optimization”と題され、発明者としてJorge Elizondo Martinezを挙げている仮米国特許出願番号第62/774,425号明細書による優先権を主張し、その開示内容全体を参照により本明細書に援用するものとする。
例示的な実施形態は、全体的には、電力分配ネットワークに関するものであり、より具体的には、専用の中央制御装置の必要性を排除することによって電力ネットワークをよりロバストにすることに関する。
電気グリッドは、家庭、企業、その他の建物を中央の電源に接続する。この相互接続性は、集中型の管理および計画を必要とし、この場合には、グリッドの脆弱性がネットワーク全体にわたって迅速に波及してしまう可能性がある。こうした危険性を軽減するために、マイクログリッドのような分散型エネルギリソース(distributed energy resource)統合システム(「DERシステム」)が一般的なソリューションになりつつある。マイクログリッドは、発電機および蓄電装置の統制されたクラスタを含むと共に、ユーティリティの需要に対して調整された応答を提供し、かつメイングリッドから切り離された状態でも動作することができる負荷を含む。これにより、電力システムの効率および信頼性が向上する。
本発明の一実施形態によれば、本方法は、分散型エネルギリソース統合システムを最適化する。本方法は、複数の資産を含むDERシステムのための電力目標を受信する。複数の資産の各々が資産マネージャを有する。複数の資産のための共通結合点において、電力目標に関連する物理的パラメータが測定される。本方法は、1つまたは複数の資産マネージャを権限者として選択する。権限者は、測定された物理的パラメータと電力目標との関数として仮想価格を計算するように構成されている。仮想価格は、資産マネージャのうちの1つまたは複数に転送される。
当業者は、すぐ下に要約されている図面を参照して論じられる以下の「例示的な実施形態の説明」から、本発明の種々の実施形態の利点をより完全に理解すべきである。
例示的な実施形態では、-マイクログリッド、マイクログリッドのグループ、および/または比較的大規模なグリッドのような-分散型エネルギリソース統合システム(「DERシステム」)のための制御システムは、システム内の資産が電力出力を増加させるべきであるか、または電力出力を減少させるべきであるかを指図する価格を計算する。価格は、専用の中央制御装置を使用することなく計算される。これに代えて、例示的な実施形態は、価格を計算するために分散された資産マネージャのうちの1つまたは複数を使用する。例示的な実施形態は、分散された資産マネージャのうちのどの1つまたは複数の資産マネージャが価格を計算するのかを決定するためのいくつかの技術も提供する。いくつかの実施形態では、価格を計算する資産マネージャがサイクルごとに変化する。いくつかの実施形態では、複数の資産マネージャが同時に価格を計算する。例示的な実施形態の詳細を、以下に論じる。
・図3Bに示されている双対分解は、中央エージェント25を必要とする。
・図3Bに示されている双対分解は、中央エージェント25が機能している場合にのみ機能するので、単一障害点を有する。例えば、中央制御装置25がダウンしている場合には、システム100の最適化は機能しない。さらに、中央制御装置25に障害が生じると、全ての資産に送信される価格に障害が生じる。
・全ての資産は、中央エージェント25を信頼する必要がある。例えば、全ての資産14がそれぞれ異なる住宅所有者のものであるような地区にわたってDERシステム100が存在している場合には、どの住宅所有者が権限者となるべきかを決定することは困難である。
・資産“i”が、資産“j”の価格に対する反応として資産“j”に送信することを希望している電力量:
・建物のエネルギ消費量を削減することにより、ユーティリティ5に支払うべき金額が削減される。節約分を種々の資産間で分配することができる。
・ユーティリティ5にエネルギを輸出することにより、新たな収入が得られる。収益または利益を分配することができる。
・アイランドグリッドでのディーゼル消費量の削減は、金銭的な節約につながる。節約分を分配することができる。
Claims (15)
- 分散型エネルギリソース統合システム(「DERシステム」)を最適化する方法であって、
前記DERシステムが、各々が前記分散型エネルギリソースである複数の資産を含み、
前記複数の資産の各々が資産マネージャを有し、
当該方法は、
前記資産マネージャが、前記DERシステムのための電力目標を、集中型のエージェントおよび/または資産マネージャから受信するステップと、
前記複数の資産のための共通結合点において、前記電力目標に関連する物理的パラメータを測定するステップと、
1つまたは複数の資産マネージャを権限者として設定するステップであって、前記権限者は、測定された前記物理的パラメータと前記電力目標との関数として、前記複数の資産間で電力および/またはエネルギを取引するための仮想価格を計算するように構成されている、ステップと、
前記仮想価格を前記資産マネージャのうちの1つまたは複数に転送するステップと、
を含む、
方法。 - 第1の時間に第1の資産マネージャを前記権限者として設定するステップと、
第2の時間に第2の資産マネージャを前記権限者として設定するステップと、
をさらに含む、請求項1記載の方法。 - 前記第1の資産マネージャおよび前記第2の資産マネージャは、ランダムに選択される、請求項2記載の方法。
- 前記第1の資産マネージャおよび前記第2の資産マネージャは、所定の順序に基づいて前記権限者として選択される、請求項2記載の方法。
- 前記権限者は、前記価格を他の資産マネージャにブロードキャストすることによって前記価格を転送する、請求項1記載の方法。
- 前記価格は、前記DERシステムを前記コスト関数によって定義された最適な動作点に実質的に維持する、種々の資産間でのエネルギ取引を表す、請求項1記載の方法。
- 前記仮想価格に基づいて、前記資産マネージャのうちの1つまたは複数の各々において電力および/またはエネルギを取引するステップをさらに含む、請求項1記載の方法。
- 全ての電力取引および/またはエネルギ取引の結果が経済的交換に変換される決済ステップを実行するステップをさらに含む、請求項7記載の方法。
- 前記複数の資産マネージャからのそれぞれの資産マネージャが、前記価格を計算して、計算された前記価格を、前記複数の資産マネージャのうちの他の資産マネージャにブロードキャストする、請求項1記載の方法。
- システムレベルの価格は、ブロードキャストされた予備価格の関数である、請求項9記載の方法。
- 前記権限者が、前記仮想価格を計算するステップと、
前記仮想価格を他の資産マネージャに送信するステップと、
前記他の資産マネージャが、前記権限者に入札によって返答するステップと、
をさらに含む、請求項1記載の方法。 - それぞれの資産マネージャは、複数の資産マネージャの各々との入札ペアを有し、
前記ペアは、
(i)各自自身の資産が別の資産にどれだけ供給する用意があるかの入札、および
(ii)別の資産が何を供給し返す用意があるかの入札
を含み、
当該方法は、入札ペアをピアツーピア取引のリストに変換するステップをさらに含み、ステップ前記入札間の差が実際の取引となる、
請求項11記載の方法。 - パブリックのブロックチェーン台帳を作成するステップと、
前記台帳を使用して、前記システムの種々の資産間での電力取引またはエネルギ取引のリストを追跡し続けるステップと、
をさらに含む、請求項1記載の方法。 - 前記共通結合点は、仮想的な共通結合点である、請求項1記載の方法。
- 分散型エネルギリソースシステム(「DERシステム」)の内部での電力の分配を制御するように構成された資産マネージャであって、
前記DERシステムは、各々が前記分散型エネルギリソースである複数の資産を有し、
前記資産マネージャは、前記DERシステム内の所与の資産と共に動作するように構成されており、
前記資産マネージャは、インターフェースを含み、
前記インターフェースは、
前記DERシステム内の少なくとも1つの(a)他の資産マネージャ、(b)メータ、および/または(c)中央制御装置と通信するように、かつ
(a)集中型のエージェントおよび/または資産マネージャから受信したシステムレベルの目標、(b)メータ情報、および(c)当該資産マネージャが権限者として選択されているとの指示に関連する情報を受信する
ように構成されており、
前記資産マネージャは、価格計算エンジンを含み、前記価格計算エンジンは、当該資産マネージャが権限者として選択されているという指示を当該資産マネージャが受信した場合に、前記システムレベルの目標と前記メータ情報との関数として、前記複数の資産間で電力および/またはエネルギを取引するための価格を計算するように構成されており、
前記インターフェースはさらに、前記価格を1つまたは複数の資産マネージャに転送するように構成されている、
資産マネージャ。
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