分布式電力系統的調度控制器技術方案

本發明專利技術涉及分布式電力系統，所述分布式電力系統包括多個在遠程位置連接到公共電力網的諸如電動車輛等的可再充電的電力裝置。調度控制器被配置為，根據計算的充電優先級，控制對多個可再充電的電力裝置的電力供應。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及分布式電力系統，所述分布式電力系統包括在遠程位置連接到公共電力網的諸如電動車等的多個可再充電的電力裝置。調度控制器被配置為根據計算的充電優先級，控制對多個可再充電的電力裝置的電力供應。
技術介紹
US 2009/0210357 Al公開了利用遠程控制中心，控制多個插入式電動車的車載能量存儲系統的充電的方法和系統。通過數據通信接口，遠程控制中心傳送充電授權給單個電動車。與單個電動車相關的用戶配置資料便利于車輛的便捷充電，并且可以包括相關于插入式車輛功率,充電時間表，以及用戶優選的充電時間的信息。US 2008/0039979 Al公開了用于電力聚集系統的方法和系統。服務建立了到斷續連接到電網的大量的電力資源的單個互聯網連接。所述服務最優化電力流動，以適應每一資源所有者的需求。所述服務意圖使在線的大量的電動車電池作為電網的新的動態聚集的電力資源。然而，當將充電電能供給諸如連接到公共電力網的電動車等的單個的可再充電的電力裝置或資源時，在本
中需要提供改進的靈活度和過于精確的控制的方法和系統。因此，本分布式電力系統和控制方法允許例如在一天當中，以靈活的方式在被分配時間內進行電能生產而不用犧牲終端用戶使的需求，從而在需要時根據終端用戶協議使他的/她的諸如可再充電的電池等的可再充電的電力裝置處于運轉狀態。因此，可以應用本專利技術以減小由于連接到公共電力網的多個可再充電的電力裝置或資源取電導致的電力在時間上的變化。減小的電力隨時間波動使生產所需電力的電廠能夠以更加恒定的負載運轉從而有益于改善發電效率。同時，本分布式電力系統及其控制方法提供的靈活性可以被利用以最小化峰值負載，這有力地降低了為應對最高預期負載而對電網的要求。本分布式電力系統和控制方法的另一優點是多個可再充電的電力裝置或資源的電功率消耗可被分配給一天中的可用電力的價格是最小的和/或來自諸如太陽能電池板，風力發電廠等的可再生能源的電力生產是最多的時間段。從而減少與電力生產相關的二氧化碳和其他溫室氣體的排放。
技術實現思路
根據本專利技術的第一方面，提供了分布式電力系統，所述分布式電力系統包括在遠程位置連接到公共電網的多個可再充電電力裝置。調度控制器被配置為基于來自能量聚集器的設定點電能(set-point power),為多個可再充電電力裝置設置總的充電電能。所述調度控制器被配置為:-通過數據通信鏈接，從多個單獨的可再充電的電力裝置中獲取表示其各自的充電電流狀態的充電狀態數據，-基于與單獨的或一組可再充電的電力裝置相關的終端用戶協議，為多個可再充電的電力裝置中的每一個確定在目標時間的充電目標狀態，-確定多個可再充電的電力裝置中的每一個的充電電流特性，-基于可再充電的電力裝置的充電電流狀態，充電目標狀態，目標時間，以及充電電流特性為每一可再充電的電力裝置計算表示到達充電目標狀態所需要的時間量的充電優先級，-基于計算的充電優先級，確定供應充電電能到多個可再充電的電力裝置的充電序列或次序。在本說明書和權利要求中，可再充電的電力裝置的充電目標狀態還可被稱為充電狀態合約(Contract Of State Of Charge，C0S0C)并且充電電流狀態可被稱為充電狀態(State Of Charge, S0C)。充電目標狀態代表在目標時間必須遵守的最小充電需求。特定的可充電電力裝置的C0S0C和SOC被優選地表達為相關于可再充電的電力裝置的最大能量存儲容量，例如作為最大能量存儲容量的相應百分比。針對特定的可再充電的電力裝置，目標時間和C0S0C相關聯，其中，目標時間表示，為遵守終端用戶協議，一天中充電目標狀態必須可用的時間。例如，租賃公司可能具有在上午7點，為電動車的終端用戶交付電動車的最大能量存儲容量的60%的充電目標狀態的合約義務。從而，保證電動車被充分的充電以使終端用戶能夠在工作日的開始用電動車進行他的或她的上下班通勤。所述可再充電的電力裝置可以是自有的，出租的，租賃的，或終端用戶的其他安排。可以理解，根據可再充電的電力裝置的類型和/或特定的終端用戶的需求，COSOCs和相關的目標時間在被本調動控制器控制的多個可再充電的電力裝置之間可能有很大的不同。可以由相關的終端用戶協議中的適當的條款和條件來管理這些因素。該終端用戶協議與單獨的或一組可再充電的電力裝置相關，以為調度控制器控制的每一可再充電的電力裝置設置充電目標狀態和目標時間。單獨的終端用戶可管理每一可再充電的電力裝置的充電目標狀態和目標時間。替代地，借助于覆蓋整個一組或一批次的可再充電的電力裝置的終端用戶協議，更小或更大的可再充電的電力裝置組可以被相應的終端用戶根據同一條款和條件處理，處理包括⑶SOCs和目標時間。因此，終端用戶協議可以在自然人(通常是可再充電的電力裝置的終端用戶)和電力公共事業公司或提供商(負責通過電網供應充電電能)之間直接作出。在其他的安排中，終端用戶的協議可以在諸如電力公共事業設備的租賃商等的中間商或法人和終端用戶之間作出。中間商又將可以具有與負責為終端用戶供應充電電能的電力公共事業公司的適當的合約安排。在實踐中，調度控制器及其操作方法可以被能量聚集器，電力公共事業公司和中間商中的任何一個所控制。供應設定點電能給調度控制器的能量聚集器可以包括電力公共事業控制中心，統一調度的運營商，配電系統操作員或任何其他適當的具有控制設定點電能的授權的實體。電力公共事業控制中心和運營商可以是分離的公司或相同的公司。通過任何標準化的或私有的無線或有線數據通信鏈接或網絡以及通信協議，調度控制器可以被連接到每一可再充電的電力裝置。在一個實施例中，通信鏈接包括LAN或WLAN網絡，并且根據TCP/IP協議，通過LAN或WLAN網絡，每一可再充電的電力裝置傳輸其充電電流狀態。在其他的實施例中，通過電力網的電力線導體，通過傳輸諸如可再充電的電力裝置的充電電流狀態等的充電狀態數據的電力線通信，將通信鏈接與公共電力網集成。后一種實施例對于諸如電動車輛等的移動的可再充電的電力裝置非常有用，移動的可再充電的電力裝置可能需要在許多不同的遠程位置連接到公共電網和數據通信鏈接并且從公共電網和數據通信鏈接中充電。優選地，調度控制器被實現為在中央電站監控系統的中央計算機上運行的計算機程序或應用。中央計算機可以包括可操作地連接到通信鏈接的基于PC的或基于UNIX的服務器，以使調度控制器獲取和適當地處理來自多個單獨的可再充電的電力裝置的充電狀態數據。多個可再充電的電力裝置被放置的遠程位置分布于跨越諸如鎮社區或小鎮等的相對狹窄的地理區域或跨越諸如大城市，省或州等的更大的區域。一些或所有的遠程位置可位于在討論的地理區域內的家庭。家庭支配的可再充電的電力裝置可以被永久地安裝或根據可再充電的電力裝置的特定類型移動。現代數據通信網絡的廣泛的可用性和速度使得調度控制器能夠與分布在廣闊的地理區域的大量的可再充電的電力裝置進行即時通信。每一可再充電的電力裝置的目標時間和充電電流特性可以被調度控制器從保存相關信息的整體客戶或遠程客戶數據庫中獲取。每一可再充電的電力裝置可以具有與其相關的ID，并且根據所述ID，相應的目標時間和充電電流特性可被調度控制器從客戶數據庫檢索。此外，客戶數據庫可以保存每一可再充電的電力裝置的終端用戶的地址信本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.04.26 DK PA2010701691.一種分布式電力系統，包括: 多個可再充電的電力裝置，所述多個可再充電的電力裝置被在遠程位置連接到公共電力網， 調度控制器，其被配置成基于來自能量聚集器的設定點電能，對所述多個可再充電的電力裝置設置總的充電電能； 所述調度控制器被配置為: 通過數據通信鏈接，從所述多個單獨的可再充電的電力裝置中獲取表示其各自的充電電流狀態的充電狀態數據， 基于與單獨的或一組可再充電的電力裝置相關的終端用戶協議，為所述多個可再充電的電力裝置中的每一個確定在目標時間的充電目標狀態， 確定所述多個可再充電的電力裝置中的每一個的充電電流特性， 基于可再充電的電力裝置的充電電流狀態、充電目標狀態、目標時間和充電電流特性，為每一個可再充電的電力裝置計算充電優先級，所述充電優先級表示到達充電目標狀態需要的時間量， 基于計算的充電優先級，確定把充電電能供應給所述多個可再充電的電力裝置的充電序列或次序。2.根據權利要求1所述的分布式電力系統，其中，所述調度控制器被配置為: 確定每一個可再充電的電力裝置的最大的可允許充電電流， 為所述多個可再充電的 電力裝置中的每一個，估計到達充電目標狀態所需要的最小時間間隔， 根據確定的最小時間間隔，組織充電序列，使得具有最短最小時間間隔的可再充電的電力裝置被放置在充電序列的第一位置，而具有最長最小時間間隔的可再充電的電力裝置被放置在充電序列的最后位置。3.根據權利要求1或2所述的分布式電力系統，其中，所述調度控制器被配置為: 通過計算在目標時間到達充電目標狀態所需要的平均充電電流，為每一個可再充電的電力裝置確定優先級指標(α )， 使用可再充電的電力裝置的最大可允許充電電流，劃分計算的平均充電電流， 根據優先級指標的計算值表示的次序，把充電電能供應給所述多個可再充電的電力裝置。4.根據權利要求2或3所述的分布式電力系統，其中，所述調度控制器被配置為: 選擇具有最高充電優先級的可再充電的電力裝置的子集，使得子集中的各自的最大可允許充電電能的總和與設定點電能相匹配， 使用子集中的每一個可再充電的電力裝置的最大的可允許的充電電能，以預定的時間間隔同時對子集中的每一個可再充電的電力裝置進行充電。5.根據權利要求1-4中的任意一項所述的分布式電力系統，其中，所述調度控制器被配置為: 以例如小于30分鐘，更優選地小于15分鐘，或更優選地小于5分鐘的固定或不固定的時間間隔，對每一個可再充電的電力裝置重新計算充電優先級；以及 根據重新計算的序列或次序，對所述多個可再充電的電力裝置進行充電。6.根據權利要求1-5中的任意一項所述的分布式電力系統,其中，每一個可再充電的電力裝置的充電目標狀態被設置為大于該可再充電的電力裝置的最大充電存儲容量的60%的值。7.根據權利要求6所述的分布式電力系統,其中，每一個可再充電的電力裝置的充電目標狀態被設置為在可再充電的電力裝置的最大充電存儲容量的65%到95%之間的值，更優選地在75%到90%之間的值。8.根據權利要求1-7的任意一項所述的分布式電力系統，其中，所述多個可再充電的電力裝置中的一個或更多個包括例如插入式全電動車的電動車輛。9.根據權利要求1-8的任意一項所述的分布式電力系統，其中，所述多個可再充電的電力裝置中的每一個包括可控的充電控制系統，所述可控的充電控制系統能夠根據由所述調度控制器通過數據通信鏈接提供的充電控制輸入，控制對可再充電的電力裝置的充電。10.根據權利要求9所述的分布式電力系統，其中，每一個可再充電的電力裝置的所述可控的充電控制系統適于傳輸可再充電的電力裝置的最大可允許充電電能到所述調度控制器。11.根據權利要求9和10中的任意一項所述的分布式電力系統,其中，每一個可再充電的電力裝置的所述可控的充電控制系統適于: 計算在目標時間到達充電目標狀態所需的最小時間段， 如果計算的最小時間段超過留給目標時間的實際時間，則重寫充電控制輸入，并且對可再充電的電力裝置設置預定的充電電能。12.根據權利要求11所述的分布式電力系統，其中，所述可控的充電控制系統適于: 計算在目標時間到達充電目標狀態所需要的最小的時間段， 如果計算的最小時間段超過留給目標時間的實際時間，則準備并向終端用戶傳輸例如電子郵件、多媒體短信服務MMS或存儲轉發服務SMS的電子警告信息。13.根據權利要求11或12所述的分布式電力系統，其中，可再充電的電力裝置的所述可控的充電控制系統包括可操作地連接到公共電力網的兩象限或四象限的功率轉換器，以便把充電電能從公共電力網供應到可再充電的電力裝置或者把電能從可再充電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：拉爾斯·亨利克·漢森，
申請(專利權)人：東能源公司，
類型：
國別省市：