本发明专利技术涉及一种用于对矿井环境的对应部分中包括的一个或多个局部电网中的电力消耗进行管理的方法和装置，一个或多个局部电网连接至主电网。方法包括：获得与直接负载在一个或多个局部电网中在预定操作周期期间的预期电力消耗有关的信息，其中，直接负载包括连接至一个或多个局部电网的一个或多个采矿消耗装置；以及获得与间接负载在连接至一个或多个局部电网时的预期电力消耗有关的信息，其中，间接负载包括用于在相应电池供电的采矿机器中使用的一个或多个电池。方法还包括对预定周期操作期间的高电力消耗或低电力消耗的一个或多个时间段进行预测，其中，高电力消耗对应于在指示预定峰值电力消耗的阈值以上的电力消耗，并且低电力消耗对应于在指示预定剩余电力的阈值以下的电力消耗。在所预测的一个或多个时间段期间，对一个或多个局部电网和所连接的间接负载中的电力利用进行调度。的间接负载中的电力利用进行调度。的间接负载中的电力利用进行调度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于管理矿井中的电力消耗的方法和装置
[0001]本公开内容涉及用于对矿井中的电力消耗进行管理的方法和装置。更具体地，本公开内容涉及用于对矿井的对应部分中包括的一个或多个局部电网中的电力消耗进行管理的方法和装置。
技术介绍
[0002]在采矿作业的计划周期期间，矿井中采矿作业的不同阶段涉及用于采矿和岩石挖掘的许多不同的采矿机器，例如，平面钻机、生产钻机、装载机、运输机、自卸车、岩石锚杆机、线缆锚杆机和混凝土喷洒机。通常将有在矿井的对应部分执行采矿作业的多个采矿机器，使得第一组采矿机器在矿井的第一部分(例如，第一矿道)中执行第一计划操作周期，而第二组采矿机器在矿井的第二部分(例如，第二矿道)中执行第二计划操作周期。当然在矿井的第三部分和其他部分中也可以存在同时执行的操作周期，但是为了便于参考，本公开内容将描述其中在矿井的第一部分中执行第一计划操作周期以及在矿井的第二部分中执行第二计划操作周期的情况。除了采矿机器外，还存在诸如通风风机、起重机、避雷器等由电力供电的固定装置。
[0003]正在进行工作以使采矿机器适于使用电力进行操作，并且更具体地至少部分地适于以电池供电的模式进行操作。从燃料动力机到电力和电池供电的机器的转换增加了矿井环境中的电能消耗，并且随着在采矿作业中电力的使用的增加，矿井环境的不同部分可以被认为是局部电网。矿井环境的矿井作业可以由在矿井环境中操作的采矿公司的专有电源或由来自外部电力公司的电源支持。在其最一般的解释中，局部电网是为整个矿井提供电力的电网，即，表示矿井的主电网。矿井的电网可以包括一个或多个变电站，其电网的相互依赖关系可能发生变化。第一变电站可以被认为向主电网供电，而连接至第一变电站的第二变电站或第三变电站表示代表在第一变电站的主电网中的局部电网。此外，从局部网的角度看，矿井环境的特定部分(例如，矿道)将包括直接负载(例如，根据计划操作周期直接从局部电网电力驱动的采矿工具或机器)和间接负载(例如，能够以离网模式操作的电池供电的采矿工具或机器)
[0004]在采矿领域，电网通常处于其容量的边缘或者甚至无法满足多个、同时采矿作业的电力需求，尤其在操作周期意指电网中的间歇性电力需求的情况下。这样的间歇性电力需求可能是由于一个或多个采矿机器执行驱动相应采矿机器的一个或多个电动工具的稳定的高功率操作(例如，钻探)，从而导致在矿井环境中的电网上的高峰值负载。
[0005]US 2017/0155253 A1公开了
技术介绍
中的用于例如在矿井中使用的用于能量存储充电站的电力控制的系统和方法。根据所提出的解决方案，充电站被配置成在预期的高负载时或者负载瞬变时将电力传输至电网，例如，在可以被包括在充电站中的能量储存装置中缓存能量并且在高负载时使能量从这样的能量储存装置释放。
[0006]然而，在现有的已经高负载的主采矿电网内，对一组机器充电以及对其他能量存储装置充电(当在矿井环境中操作其他电动工具期间执行时)实际上可能会造成不适当的
过载。因此，需要用于对矿井环境中的电力消耗管理的改进的解决方案。
技术实现思路
[0007]一些实施方式的目的是解决或减轻、缓解或消除本领域中的至少一些上述缺陷或其他缺点。
[0008]根据第一方面，通过用于对矿井环境的对应部分中包括的一个或多个局部电网中的电力消耗进行管理的方法来实现该目的，其中一个或多个局部电网连接至主电网。该方法包括获得与直接负载在一个或多个局部电网中在预定操作周期期间的预期电力消耗有关的信息，其中，直接负载包括连接至一个或多个局部电网的一个或多个采矿消耗装置。该方法还包括获得与间接负载在连接至一个或多个局部电网时的电力消耗有关的信息，其中，间接负载包括用于在相应的电池供电的采矿机器中使用的一个或多个电池，并且其中，可选地，当连接至一个或多个局部电网时，间接负载通过相应充电器连接。该方法还包括：对预定操作周期期间的高电力消耗或低功电力消耗的一个或多个时间段进行预测，其中，高电力消耗对应于在指示预定峰值电力消耗的阈值以上的电力消耗，并且低电力消耗对应于在指示预定过剩电力的阈值以下的电力消耗；以及在所预测的一个或多个时间段期间对一个或多个局部电网和所连接的间接负载中的电力利用进行调度。
[0009]本公开内容提供了以下优点：使得能够进行电力消耗管理以防止过载情况；基于对相关采矿作业的历史电力消耗的了解，使用电力利用预测，使得能够实现电网中的平均电力利用。有利地，间接负载(例如，电池)被调度为在预定操作周期期间的低电力消耗的一个或多个时间段期间被充电；在高电力消耗的时间段期间，电池可以反而被调度为在一个或多个局部电网中提供额外的电力。
[0010]根据一些实施方式，调度包括确定在所预测的一个或多个时间段期间用于间接负载的连接的优选时间段。优选时间段是具有高电力消耗的时间段、具有低电力消耗的时间段或者与具有高电力消耗或低电力消耗的时间段具有预定时间间隔的时间段。
[0011]因此，本公开内容还提供了允许对局部电网中的电力供应的增强预测的优点。操作员(例如，电网操作员或者一个或多个负载(即，直接负载或间接负载)的操作员)将能够基于预测以对间接负载到电网的连接(例如，充电连接)进行计划。因此，可以将在给定时间间隔内(例如，在两小时时间内)预期有高电力消耗的时间段的预测传送给矿井操作员，以支持对不是立即需要再充电的间接负载发起提示充电的决定。
[0012]在一些实施方式中，采矿消耗装置是矿井、矿井的一部分、矿井基础设施、采矿机器或采矿机器的一部分。
[0013]在一些实施方式中，该方法还包括基于调度后的电力利用对一个或多个局部电网与所连接的间接负载之间的电力分配进行控制的步骤。可选地，对电力分配的控制包括对流到用于向各个电池充电的一个或多个充电器的电力流进行控制。
[0014]根据本公开内容的实施方式，对流到一个或多个充电器的电力流进行控制包括在所预测的低电力消耗的一个或多个时间段期间允许到一个或多个充电器的电力流以用于向各个电池充电。替选地，对流到一个或多个充电器的电力流进行控制包括在所预测的高电力消耗的一个或多个时间段期间限制到一个或多个充电器的电力流。
[0015]在一些实施方式中，间接负载被配置成连接至一个或多个逆变器，一个或多个逆
变器被配置成用于接收来自各个电池的直流电流。在高电力消耗的时间段期间，对电力分配的控制包括对从一个或多个逆变器到局部电网(例如，在连接至相应的充电器时)的电力流进行控制。
[0016]在一些实施方式中，该方法还包括：确定主电网中的电力消耗，以及基于确定的主电网中的电力消耗对一个或多个局部电网与所连接的间接负载之间的电力分配进行控制。
[0017]根据第二方面，通过用于对矿井环境的对应部分中包括的一个或多个局部电网中的电力消耗进行管理的装置来实现所述目的，其中一个或多个局部电网连接至主电网。所述装置包括处理电路，该处理电路被配置成获得与直接负载在一个或多个局部电网中在预定操作周期期间的电力消耗有关的信息，其中，直接负载包括连接至本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于对矿井环境的对应部分中包括的一个或多个局部电网中的电力消耗进行管理的方法，所述一个或多个局部电网连接至主电网，所述方法包括：-获得(S41)与直接负载在所述一个或多个局部电网中在预定操作周期期间的预期电力消耗有关的信息，其中，所述直接负载包括连接至所述一个或多个局部电网的一个或多个采矿消耗装置；-获得(S42)与间接负载在连接至所述一个或多个局部电网时的预期电力消耗有关的信息，其中，所述间接负载包括用于在相应的电池供电的采矿机器中使用的一个或多个电池；-对所述预定操作周期期间的高电力消耗或低电力消耗的一个或多个时间段进行预测(S43)，其中，高电力消耗对应于在指示预定峰值电力消耗的阈值以上的电力消耗，并且低电力消耗对应于在指示预定过剩电力的阈值以下的电力消耗；以及-在所预测的一个或多个时间段期间，对所述一个或多个局部电网和所连接的间接负载中的电力利用进行调度(S44)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，调度包括：确定在所预测的一个或多个时间段期间用于间接负载的连接的优选时间段，其中，所述优选时间段是具有高电力消耗的时间段、具有低电力消耗的时间段或者与具有高电力消耗或低电力消耗的时间段具有预定时间间隔的时间段。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述采矿消耗装置是矿井、矿井的一部分、矿井基础设施、采矿机器或采矿机器的一部分。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括基于调度后的电力利用对所述一个或多个局部电网与所连接的间接负载之间的电力分配进行控制(S45)的步骤。5.根据权利要求4所述的方法，其中，对电力分配进行控制(S45)包括：对流到用于向各个电池充电的一个或多个充电器的电力流进行控制。6.根据权利要求5所述的方法，其中，对流到所述一个或多个充电器的电力流进行控制包括：在所预测的低电力消耗的一个或多个时间段期间允许到所述一个或多个充电器的电力流以用于向各个电池充电，以及在所预测的高电力消耗的一个或多个时间段期间限制到所述一个或多个充电器的电力流。7.根据权利要求6所述的方法，还包括：确定各个电池的能量存储容量，以及基于所确定的能量存储容量对流到所述一个或多个充电器的电力流进行控制。8.根据权利要求1所述的方法，其中，高电力消耗或低电力消耗的一个或多个时间段是高电力消耗的时间段，所述间接负载被配置成连接至一个或...
【专利技术属性】
技术研发人员：安德斯，
申请(专利权)人：安百拓凿岩有限公司，
类型：发明
国别省市：
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