公开了一种用于电网中受屏蔽的系统的分层隐式控制器。描述了当系统的控制器未知或当系统的传递函数未知时至少部分掌控(例如供暖和/或制冷)系统和系统集群的系统或方法。描述了对能量流(例如供暖/制冷/电能)的掌控，以向系统或系统集群提供能量，并且优选地管理如容量问题等共同的约束。量问题等共同的约束。量问题等共同的约束。
【技术实现步骤摘要】
用于电网中受屏蔽的系统的分层隐式控制器
[0001]本申请是申请日为2017年12月27日的题为“用于电网中受屏蔽的系统的分层隐式控制器”的中国专利技术专利申请201780081261.2的分案申请。
[0002]本专利技术涉及例如当系统的控制器未知或当系统的传递函数未知时至少部分掌控(例如供暖和/或制冷)系统和系统集群的系统或方法。本专利技术还涉及对能量流(例如供暖/制冷/电能)的掌控，以向系统或系统集群提供能量，并且优选地管理如容量问题等共同的约束。
技术介绍
[0003]众所周知，供暖系统可利用配电控制策略进行控制，例如：
[0004]Power supply network control system and method(供电网络控制系统和方法)，专利申请号EP3000161。专利技术人：De Ridder F.，Claessens B.，De Breucker S。
[0005]De Ridder F.，Claessens B.，Vanhoudt D.，De Breucker S.，Bellemans T.，Six D.和Van Bael J。“On a fair distribution of consumer
’
s flexibility between market parties with conflicting interests(在利益冲突的市场各方之间向消费者公平分配弹性)”，电能系统国际汇刊，DOI：10.1002/etep.2188，2016；
[0006]D
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hulst R.，De Ridder F.，Claessens B.，Knapen L.，Janssens，D.2015。“Decentralized coordinated charging of electric vehicles considering locational and temporal flexibility(考虑位置和时间弹性的电动汽车分散协调充电)”。电能系统国际汇刊，25(10)，2562
‑
2575。
[0007]De Ridder F.，Reinhilde D
’
Hulst，Luk Knapen，Davy Janssens。“Electric Vehicles in the Smart Grid，Chapter in Data Science and Simulation in Transportation Research(智能电网中的电动汽车，数据科学和运输研究模拟章节)”。编者：Janssens D.，Yasar A.，Knapen L.，IGI Global，2013；
[0008]De Ridder F.，Reinhilde D
’
Hulst，Luk Knapen，Davy Janssens。“Applying an Activity Based Model to Explore the Potential of Electrical Vehicles in the Smart Grid(应用基于活动的模型来探索智能电网中电动汽车的潜力)”，计算机科学基础，19，847
‑
853，2013]。
[0009]实际上很多系统都无法被掌控，因为内部控制系统被屏蔽或隐藏而无法访问。这通常是建筑管理系统(BMS)或大型工业厂房中的情况，其中许多物料流被优化。许多系统和系统集群无法被掌控，因为系统的内部管理被屏蔽，或因为内部管理系统太复杂，或因为该系统是手动控制的。这些内部管理系统是重要的，因为它们可以保护内部约束(如供应安全性、舒适度约束、最小/最大温度)，安全措施(如泵在检测到可能指示管道泄漏的压力下降的情况下将不会工作)。
[0010]用于控制设备集群的已知控制方案基于底层系统的显式知识。即使使用自学习的
免模型机器学习技术，这些技术也只能掌控一些控制参数。实际上，由于以下几个原因，集群控制方案难以实施：
[0011]‑
通常无法访问内部控制器(例如，因为其是由私有公司拥有和操作的。
[0012]‑
如果系统发生变化，则必须更换控制器，这是一项耗时的工作。
[0013]‑
如果配置发生变化(例如添加或删除设备)，则必须更改控制器，这是一项耗时的工作。
[0014]‑
许多安全措施使控制真实系统的干预复杂化。
[0015]例如，到目前为止，外部控制组件可影响BMS行为的一种方法是通过超驰恒温器设置。在一些特殊情况下，BMS提供商可能会为此目的提供可选的辅助(较低优先级)控制器输入连接器，这是供应商锁定的、需要BMS提供商的详细知识和许可、通常需要由供应商提供的昂贵的合作和咨询，包括维护费。如对恒温器设置之类的超驰设置可能导致危险情况，例如过热。
[0016]已经提出了测量房屋内的热状态并相应地掌控BMS。但是，在许多应用中，这很困难。此外，诸如热泵之类的许多设备，都有其自己的内部管理系统，该内部管理系统只能被部分控制。通常防反转(anti
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pendle)时间约束是有效的，例如，如果热泵被关闭，则它将被保持关闭达20分钟。很难将此类(未知的)约束考虑在内。
[0017]配电能源(DER)的大规模整合正在改变能源系统的格局。它增加了整个能源供应链中功率系统的可变性和不确定性。在配电层级，诸如过电压/欠电压下的网络资产拥塞之类的事件正在成为配电系统运营商(DSO)每天必须处理的新例程。
[0018]解决日益增加的不确定性和(诸)新出现问题的一种解决方案是增加系统的弹性。这可通过实现需求响应(DR)程序来实现终端用户的更大参与来解决低压电网中的网络操作限制违规。为了确保DR程序的成功，要求DSO变得更加活跃并且在各DR资源(即，配电弹性负载和能源(DER))之间发挥协调职能。为此，DSO需要能够确定需要从每个电网区域采购的最小弹性量。众所周知，它提供了聚合了各个体消费者的集中式需求响应程序，以便最小化储备能量流，并在日前能源市场中最大化净效益。已知一种基于协作的算法，其经由局部能量交换来寻求网络拥塞缓解。局部能量存储系统可被结合以解决网络拥塞。已提出竞争性市场清算平台，其与现有的日前和当日市场同步运作。将重点放在实时平衡上的实时局部交易市场是已知的。
[0019]可通过配电控制算法来控制集群。一个显著的缺点是需要为该集群中的每个个体设备开发单独的控制单元。从IT的角度来看，个体设备可由代理控制。一个显著的缺点是需要为每个设备显式地写入代理。从控制角度来看，可开发用于完整集群的控制器，但这是一项大任务。在所有情况下，设计都是不可扩展的，即系统中的每一个变化都需要在控制方案中进行新的调整和开发。此外，控制系统必须能够访问每个设备。通常是不被允许的。
[0020]许多建筑都有无法被访问的BMS系统，或者热泵有(出于安全和其他原因)无法被访问的内部本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种改造外部控制器，所述改造外部控制器用于控制具有消耗由热网络提供的热或冷热能的设备的系统，至少一个设备具有内部控制器，所述内部控制器用于控制所述热或冷热能的使用并用于接收参数作为向所述内部控制器的输入，其中至少一个参数可由所述改造外部控制器访问，所述改造外部控制器被适配成操纵所述至少一个参数并将经操纵的参数提供给所述内部控制器以改变所述至少一个设备的行为以至少部分地满足所述热网络的约束和定向式目标和/或在设备消耗或生成由配电电网提供的电力的情况下满足所述配电电网的约束和/定向式目标，其中所述热网络和/或配电电网的所述约束和定向式目标对于所述改造控制器是已知的，并且其中所述至少一个经操纵的参数是可访问的外部数据流、可访问的信道或可访问的外部传感器输出，其操纵掌控所述内部控制器。2.如权利要求1所述的改造外部控制器，其特征在于，所述改造外部控制器被适配成根据先前学习的用于改变或掌控所述内部控制器操作的响应函数来操纵外部传感器测量或输出和/或一个或多个外部数据信道以在不凌驾规定否定所述内部控制器的情况下满足外部目标和约束，从而保证受控系统的内部约束也能得到满足。3.如权利要求1或2所述的改造外部控制器，其特征在于，所述配电电网的所述约束和定向式目标包括以下中的任意：最小化损耗、所述电网的容量、电压、频率方面的限制以及电流稳定性或类似物。4.如权利要求3所述的改造外部控制器，其特征在于，所述改造外部控制器被适配成接收被动态更新的所述热网络和/或配电电网的所述约束和定向式目标。5.如权利要求4所述的改造外部控制器，其特征在于，经更新的约束和定向式目标用于采用电网安全方式的局部配电电网层级RES削减缓解，在所述局部电网约束下使用配电电网连接弹性的系统RES削减缓解，过量RES吸收最大化，以及在所述局部电网约束下使用配电电网连接弹性的平衡服务。6.如权利要求2至5所述的改造外部控制器，其特征在于，进一步包括用于学习所述至少一个设备对所述经操纵的参数的响应的装置。7.如前述权利要求中任一项所述的改造外部控制器，其特征在于，所述内部控制器的传递函数对于所述改造外部控制器是未知的。8.如前述权利要求中任一项所述的改造外部控制器，其特征在于，所述改造外部控制器被适配成使得所述改造外部控制器不改变基于安全的设定点，不超驰安全断路器或保险丝或抑制报警、不超驰所述至少一个设备的恒温器、或不超驰局部安全特征。9.如前述权利要求中任一项所述的改造外部控制器，其特征在于，所述内部控制器是建筑管理系...
【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：诺达智能系统股份公司，
类型：发明
国别省市：
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