微网中的能量存储的分散控制方法和相关联的设备技术

本公开内容涉及一种由用于控制微网中的第一能量存储(2)的第一控制单元(21)执行的方法。该方法包括计算针对第一能量存储的第一存储容量参数。该方法还包括将关于第一存储容量参数的容量信息发送到被配置用于控制微网中的第二能量存储的至少第二控制单元。该方法还包括从第二控制单元接收关于针对第二能量存储的第二存储容量参数的容量信息。另外，该方法包括基于第一存储容量和第二存储容量来计算针对第一能量存储的第一功率共享比率。随后，该方法包括基于所计算的第一功率共享比率来发送包括信息的控制信号以用于控制所述第一能量存储以根据第一功率共享比率将功率量(P)注入到微网中来校正微网中的所观察到的偏差(Δf；ΔY)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容涉及用于控制微网中的能量存储的控制单元的方法以及这样的控制单元。
技术介绍
微网是发电、能量存储和负载的局部化分组，其通常经由公共耦合的点连接到传统集中式网运行。微网是旨在根据可以被称为分布式发电机(DG:s)或微源的许多小能量源在本地产生电功率的所谓的分布式发电的结构的部分。在微网中，系统稳定性利用用作微网的稳定器的连续的有功和无功的功率注入的能量存储的应用来改进。这样的稳定器的主要控制原理是分别基于本地频率和电压偏差的有功功率注入和无功功率注入。在大多数情形下，较大的存储/稳定器是经济的。然而，在微网中，取决于DG的增长、扩张以及更高的渗透力，可能需要在现有微网中增加新的存储/稳定器并且其导致在相同微网中具有多个稳定器的情形。此外，所规划的多个稳定器情形还可以有益于具有关键负载和频率依赖性的微网。考虑系统阻尼中的DG参与，该情形也是现实的。为了改进的功率质量，能量存储应当快速作用但是它们总是具有由于额定值和在需要时剩余的能量的限制。任何特定存储单元的充电速率和放电速率也被限制。缺点在于所存储的能量的放电(或充电)的高速率可以引起导致功率不平衡和稳定性问题的跳闸。在微网中具有多个存储的情况下，关键目标之一由此将是适当地在存储之中共享功率注入。微网中的多个能量存储的控制是公知的，例如WO2013/005875公开了一种用于微网的协调控制系统，微网具有可以将电荷值的状态输出到中央控制设备的第一能量存储和用于基于来自中央控制设备的命令来控制输出的第二能量存储。
技术实现思路
本专利技术的目标是借助于用于控制能量存储中的至少一个的新颖控制机制来改进具有多个能量存储的微网的稳定性。根据本专利技术的一方面，提供了一种由用于控制微网中的第一能量存储的第一控制单元执行的方法。该方法包括计算针对第一能量存储的第一存储容量参数。该方法还包括将关于第一存储容量参数的容量信息发送到被配置用于控制微网中的第二能量存储的至少第二控制单元。该方法还包括从第二控制单元接收关于针对第二能量存储的第二存储容量参数的容量信息。该方法还包括基于第一存储容量和第二存储容量来计算针对第一能量存储的第一功率共享比率。该方法还包括基于所计算的第一功率共享比率来发送包括信息的控制信号，以用于控制所述第一能量存储以根据第一功率共享比率将功率量注入到微网中来校正微网中的所观察到的偏差(例如，与参考值的频率和/或电压偏差)。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于控制微网中的第一能量存储的第一控制单元。第一控制单元包括：处理器电路；以及数据存储单元，其存储可由所述处理器电路运行的指令，因而所述控制单元可操作为计算针对第一能量存储的第一存储容量参数。第一控制单元还能用于将关于第一存储容量参数的容量信息发送到被配置用于控制微网中的第二能量存储的至少第二控制单元。第一控制单元还可操作用于从第二控制单元接收关于针对第二能量存储的第二存储容量参数的容量信息。第一控制单元还可操作用于基于第一存储容量和第二存储容量来计算针对第一能量存储的第一功率共享比率。第一控制单元还可操作用于基于所计算的第一功率共享比率来发送包括信息的控制信号，以用于控制所述第一能量存储以根据第一功率共享比率将功率量注入到微网中来校正微网中的所观察到的偏差。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于微网的能量存储。该能量存储包括：能量存储设备，例如电池或飞轮；以及能量存储控制器，其包括本专利技术的第一控制单元的实施例。根据本专利技术的另一方面，提供了一种微网，其包括：至少一个DG；以及多个能量存储，每个能量存储包括本专利技术的控制单元的实施例。根据本专利技术的另一方面，提供了一种计算机程序产品，其包括计算机可执行组件，该计算机可执行组件用于当计算机可执行组件在包含在控制单元中的处理器电路上运行时使控制单元执行本专利技术的方法的实施例。根据本专利技术的另一方面，提供了一种计算机程序，其包括计算机程序代码，其当运行在控制单元的处理器电路上时能够使控制单元计算针对微网中的第一能量存储的第一存储容量参数。代码还能够使得控制单元将关于第一存储容量参数的容量信息发送到被配置用于控制微网中的第二能量存储的至少第二控制单元。代码还能够使得控制单元从第二控制单元接收关于针对第二能量存储的第二存储容量参数的容量信息。代码还能够使得控制单元基于第一存储容量和第二存储容量来计算针对第一能量存储的第一功率共享比率。代码还能够使得控制单元基于所计算的第一功率共享比率来发送包括信息的控制信号，以用于控制所述第一能量存储以根据第一功率共享比率将功率量注入到微网中来校正微网中的所观察到的偏差。根据本专利技术的另一方面，提供了一种计算机程序产品，其包括：本专利技术的计算机程序的实施例；以及计算机可读装置，计算机程序被存储在其上。通过将第一能量存储的存储容量参数发送到第二控制单元，并从所述第二控制单元接收第二能量存储的典型的对应的存储容量参数，第一控制单元能够在无需中央控制单元的情况下在本地计算针对第一存储单元的功率共享比率。能量存储中的每个与它自己的控制单元相关联，例如利用例如被集成在它的存储控制中的它的存储单元被定位在本地。存储容量参数可以例如从相应的能量存储的(或所有参与的)控制单元中的每个被广播到微网中的参与到功率共享中的其他控制单元中的全部。根据本专利技术的分散式协调控制可以提供更经济且稳定的系统操作以及在允许添加或移除微网中的能量存储中的灵活性。一般地，在权利要求中使用的所有术语应当根据它们在
中的普通意义来理解，除非本文另外明确定义。对“一/一个/该元件、装置、组件、单元、步骤、等等”的所有引用应当被开放式地理解为指代元件、装置、组件、单元、步骤、等等的至少一个实例，除非另外明确陈述。本文公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序来执行，除非明确陈述。对“第一”、“第二”等等用于本公开内容的不同的特征/组件的使用仅仅旨在将特征/组件与其他相似的特征/组件区分开并且不旨在影响特征/组件的任何顺序或等级。附图说明现在将参考附图通过举例的方式来描述实施例，在附图中：图1是根据本专利技术的微网的实施例的示意性电路图。图2是包括根据本专利技术的控制单元的实施例的存储控制器的示意性框图。图3是包括根据本专利技术的控制单元的实施例的存储控制器的更详细的示意性框图。图4是图示了根据本专利技术的基于针对频率偏差的增益的在能量存储之间的功率共享的实施例的示意性图形。图5是图示了根据本专利技术的基于针对频率偏差的增益的在能量存储之间的功率共享的另一实施例的示意性图形。图6是图示了不同能量存储的存储容量参数的不同示例的示意性柱状图。图7是图示了不同能量存储的存储容量参数的不同示例的另一示意性柱状图。图8是本专利技术的控制单元的实施例的示意性功能框图。图9是本专利技术的控制单元的实施例的示意性组件框图。图10是本专利技术的方法的实施例的示意性流程图。具体实施方式现在将在后文中参考附图更完整地描述实施例，其中示出了某些实施例。然而，采用许多不同的形式的其他实施例在本公开内容的范围内是可能的。相反，通过举例的方式提供下面的实施例使得本公开内容将是透彻的且完整的并且将完整地将本公开内容的范围传达给本领域技术人员。类似的附图标记在说明书中指代类似的元件。图1图示了微网1的实施例，微网1包括：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由用于控制微网(1)中的第一能量存储(2)的第一控制单元(21)执行的方法，所述方法包括：计算(101)针对所述第一能量存储(2)的第一存储容量参数；将关于所述第一存储容量参数的容量信息发送(102)到被配置用于控制所述微网中的第二能量存储(2)的至少第二控制单元(21)；从所述第二控制单元(21)接收(103)关于针对所述第二能量存储(2)的第二存储容量参数的容量信息；基于所述第一存储容量和所述第二存储容量来计算(104)针对所述第一能量存储(2)的第一功率共享比率；以及基于所计算(104)的第一功率共享比率来发送(111)包括信息的控制信号，以用于控制所述第一能量存储(2)以根据所述第一功率共享比率将功率量(P1)注入到所述微网(1)中来校正所述微网中的所观察到的偏差(Δf；ΔV)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种由用于控制微网(1)中的第一能量存储(2)的第一控制单元(21)执行的方法，所述方法包括：计算(101)针对所述第一能量存储(2)的第一存储容量参数；将关于所述第一存储容量参数的容量信息发送(102)到被配置用于控制所述微网中的第二能量存储(2)的至少第二控制单元(21)；从所述第二控制单元(21)接收(103)关于针对所述第二能量存储(2)的第二存储容量参数的容量信息；基于所述第一存储容量和所述第二存储容量来计算(104)针对所述第一能量存储(2)的第一功率共享比率；以及基于所计算(104)的第一功率共享比率来发送(111)包括信息的控制信号，以用于控制所述第一能量存储(2)以根据所述第一功率共享比率将功率量(P1)注入到所述微网(1)中来校正所述微网中的所观察到的偏差(Δf；ΔV)。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：将关于所述第一功率共享比率的比率信息发送(106)到至少所述第二控制单元(21)；以及从所述第二控制单元(21)接收(107)比率信息，所述比率信息包括关于由所述第二控制单元计算的针对所述第二能量存储(2)的第二功率共享比率的信息。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：基于所述第一存储容量和所述第二存储容量来计算(105)针对所述第二能量存储(2)的第二功率共享比率；其中所发送(106)的比率信息还包括关于所述第二功率共享比率的信息。4.根据权利要求3所述的方法，还包括：在发送(111)所述控制信号之前，将来自所述第二控制单元(21)的所述第二功率共享比率与由所述第一控制单元(21)计算104的所述第二功率共享比率进行比较(109)。5.根据权利要求2-4中的任一项所述的方法，其中接收到(107)的比率信息还包括关于由所述第二控制单元(21)计算的所述第一功率共享比率的信息，所述方法还包括：在发送(111)所述控制信号之前，将接收到(107)的关于所述第一功率共享比率的信息与由所述第一控制单元(21)计算(104)的所述第一功率共享比率进行比较(108)。6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括：基于所述第一功率共享比率来计算(110)第一功率共享增益(m1)；其中基于所计算的第一功率共享比率而发送(111)的控制信号信息包括关于所述第一功率共享增益(m1)的信息。7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中计算(101)第一存储容量参数是基于所述第一能量存储中的可用能量、所述第一能量存储的功率比率、所述第一能量存储的电流限制和/或所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·玛朱姆德，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH