控制电力分配制造技术

本发明专利技术与控制电力分配区域中电力的分配有关。为了有效地控制所述分配区域中的电力分配，所述区域的变电站（３）具备分配控制器（１９）或者智能变电站控制系统（ＩＳＣＳ）。所述分配控制器被连接到各种过程设备（２１），所述过程设备又被连接到所述区域的主设备（２３）。所述过程设备将对应于所述主设备的数据发送到所述分配控制器，并且所述分配设备包括处理装置（２９），所述处理装置基于被接收的数据提出一组动作。另外，所述分配控制器包含协调装置（３３），所述协调装置从被提出的该组动作中选择最终的动作。在所述分配区域的主设备上实现所述最终的动作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电力分配领域。其不同于权利要求1的前序部分中所描述的用于控制电力分配的分配控制器。
技术介绍
电力分配系统是电力传输网络和电力终端客户之间的接口。典型地，电力分配系统包含经电力线和开关连接到次级变电站的多个主变电站。主变电站含有将电压从输电网或者地区输电网(sub-transmission grid)的HV级减小到适合于区域传输的MV级的变压器。分配级别网络控制涉及与变电站和电力线的主设备相互作用的多件次级设备，即开关、抽头换接器、电容器组以及类似设备。分配地区、区域或者单元被指派给一个单个主变电站并且由电力明确连接的主设备(树形结构或者馈线结构)定义。然而，分配地区在网络拓扑结构的重新配置期间经受变化，潜在地导致分配地区与关联的次级设备的虚拟域之间的不一致。另外，在分配系统的较低电压级上的电力的分布式发电为分配级别网络控制产生一些不可忽视的协调任务。举例来说，2007年6月的IEEE 2007电力工程协会全体会议上Per Lund的题为“The Danish Cell Project-Part 1：Background andGeneral Approach”的论文描述了单元控制器引导计划(CellController Pilot Project)，其目的在于开发用于存在于丹麦西部的大量分布式发电的优化管理和有效电力网利用的新的解决方案。为了这个目的，在主变电站处的每个150/60千伏变压器下面的60千伏(kV)网络部件通过断开被选择的变电站中足够多的60千伏线断路器并且从而将60千伏分配系统的另外组网的网络分区而被作为放射状网络操作。这些被放射状地操作的60千伏网络中的每一个于是定义60千伏分配单元，该分配单元将受具有多个功能并且具有到分配网络操作器(DNO)的网络控制中心(NCC)处的监督控制和数据捕获(SCADA)系统的链路的全自动单元控制器控制。单元或者分配控制器也被称为智能变电站控制系统(ISCS)或者分配智能系统控制器(DISC)，其可以包含一个或者若干物理设备并且通常被置于分配地区的主变电站中。ISCS能够通过提供用于映射用于保护和控制的次级设备和较高级别的系统之间的信号的网关功能而对于NCC起变电站网关的作用。特别地，其能够在内部将来自各种主协议的过程数据变换到标准协议，例如IEC 61850标准数据模型，以及能够将来自标准数据模型的数据变换到通用从协议之一。举例来说，ISCS通过现有的通信基础设施连接到NCC，这两者经主从类型的遥控协议通信，例如IEC 60870-5-101。多个其它协议，诸如SPA、LON-LAG和IEC 60870-5-103被用于将ISCS连接到为了保护和控制目的的次级设备或者过程设备。另一方面，IEC 61850标准协议基于客户端-服务器，这允许若干客户端访问来自相同服务器的数据。它们以标准化的面向对象的方式定义变电站内的数据的语义(semantics)，并且提供标准化的方法以在不同的工程工具之间以标准化的格式传递数据。-->
技术实现思路
本专利技术的目标是要优化电力分配。通过根据权利要求1的分配控制器和根据权利要求7的控制电力分配的方法来实现该目标。根据从属权利要求，另外优选的实施例显而易见。根据本专利技术，用于控制被指派给控制器的第一电力分配区域或者单元中的电力分配的分配控制器适用于被连接到第一控制域的过程设备或者次级设备。这些次级设备，诸如变电站智能电子设备IED和远程终端单元RTU，依次与被指派的第一区域的主设备相互作用。该控制器包含用于处理和评估来自连接到控制器的过程设备的数据的处理装置。该处理装置实现根据IEC 61850的逻辑节点和/或应用函数算法，并且取得和提出与被指派的第一区域的主设备有关并且由被指派的第一区域的主设备执行的动作或者命令。分配控制器还包含实现用于在被提出的动作或者命令由主设备执行之前协调它们的逻辑算法或者准则的协调装置。在本上下文中的协调被理解为包含按优先级排序、分等级、冲突解决、或者任何其它类型的合情合理的决策。上述应用函数算法包含用于例如损失最小化、电压控制和拥塞管理的高级和复杂的程序(routine)，其由超过预先确定的门限和/或以其它方式违反特定的操作约束的某个在线变量触发。对应的动作或者命令包含在100毫秒的时间尺度上的控制、管理或者优化命令，或者与这些命令有关的参数设置的改变，或者保护设置的改变。因为由新的规则、网络结构的快速扩张、诸如风力或者PV的可再生间歇性发电的集成以及归因于能量市场的影响的改变的需求模式而导致的网络复杂度的增加，如今电力系统的操作状态正变得不那么可预测。这种增加的不可预测性可能最终使得不同的应用函数算法提出分歧的测量(diverging measure)。因而，凡是由对过程设备提供的过程数据的处理产生的与电力分配系统的操作有关的矛盾的、竞争的或者重叠的要求之处，独立的协调步骤被调用。协调准则可以取决于电力分配系统和/或分配控制器的操作条件，并且可以基于例如预先确定的或者动态更新的因素或者来自电力分配系统的邻近的分配区域或者单元的输入而被独立地确定和调整，最终产生后者的进一步优化的操作以及计算资源的有效使用。在根据本专利技术的第一分配控制器中，区域内范围(intra-region-wide)的协调或者决策制定被实现为协调装置，只要矛盾的动作被提出或者可能被提出就咨询该协调装置。协调装置回到(revert to)用于选择专门的应用函数算法的诸如按优先级排序或者分等级的顺序的准则，该专门的应用函数算法的提议将被执行或者被丢弃。因而，通过评估多个预先定义的应用函数由处理装置提出的动作在它们要求监督介入的情况下通过咨询对任何特定的提议组合指示怎样继续的表或者索引而被协调。在优选的变体中，协调装置包括基于过去的操作经验协调被提出的动作的冲突解决能力。为了该目的，历史数据库存储多个先前遇到的操作条件和目标主设备的对应的被执行的动作，举例来说诸如开关操作历史。根据这些，结论被得到并且被合并入表或者索引，以及被应用到与先前的操作条件相似的任何当前情况。在另外的优选变体中，分等级的顺序评估分歧动作的可能原因，即约束违反的类型和/或幅度。类型既涉及超过其门限的物理量也涉及所关心的那件设备，因而区分具有相同类型的主设备，诸如都遭受电压或者电流约束违反的两条线。幅度是绝对值或者是相-->对值，并且可以结合被指派给类型的权重来组合或者评估。在本专利技术的第二实施例中，第一分配控制器适用于直接经光信道或者间接经较高的层级结构级别或者NCC中的数据集中器与被指派给第二或者邻近区域的第二或者对等分配控制器通信。第一控制器于是可以代表第一区域的主设备接收由第二控制器的处理装置取得的动作或者命令。同样地，第一控制器的协调装置可以基于来自第二控制器的输入来协调被提出的动作。来自第二控制器的决策支持输入可以是电压或者负载测量，或者可以是由第二域的过程设备估计的任何其它量，或者可以是对第一控制器的明确的问题或者请求的答复。通过这样将协调活动扩展到第一区域之外，多区域电力分配系统的操作性能和有效网络管理被改进。在另外的实施例中，第一分配控制器适用于与过程设备通信，该过程设备又依次与被指派给第一控制器的第一区域的主设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制第一电力分配区域（１）中的电力分配的分配控制器（１９），其中所述控制器（１９）适用于被连接到过程设备（２１），所述过程设备（２１）依次与被指派的第一区域（１）的主设备（２３）相互作用，并且其中所述控制器（１９）包含处理装置（２９），所述处理装置（２９）用于处理来自连接到所述控制器（１９）的过程设备（２１）的数据，以及用于提出与所述第一区域（１）的主设备（２３）有关的动作，其特征在于，所述分配控制器（１９）包含用于协调被提出的动作的协调装置（３３）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2008-3-10 08152501.6;US 2007-7-30 60/9351731.一种用于控制第一电力分配区域(1)中的电力分配的分配控制器(19)，其中所述控制器(19)适用于被连接到过程设备(21)，所述过程设备(21)依次与被指派的第一区域(1)的主设备(23)相互作用，并且其中所述控制器(19)包含处理装置(29)，所述处理装置(29)用于处理来自连接到所述控制器(19)的过程设备(21)的数据，以及用于提出与所述第一区域(1)的主设备(23)有关的动作，其特征在于，所述分配控制器(19)包含用于协调被提出的动作的协调装置(33)。2.根据权利要求1所述的分配控制器，其特征在于，所述协调装置(33)适用于基于按优先级排序的顺序或者分等级的顺序来协调被提出的动作。3.根据权利要求2所述的分配控制器，其特征在于，所述按优先级排序的顺序或者分等级的顺序基于所述主设备(23)的操作历史。4.根据权利要求2所述的分配控制器，其特征在于，所述按优先级排序的顺序或者分等级的顺序将引起被提出的动作的约束违反的类型和/或幅度考虑在内。5.根据权利要求1所述的分配控制器，其特征在于，其为第一分配控制器(19)并且适用于与被指派给第二区域的第二分...

【专利技术属性】
技术研发人员：C袁，A派斯，M拉森，C弗雷，
申请(专利权)人：ABB研究有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]