[发明专利]使用实时发生设备与能量存储系统组合的混合电力发电厂

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求于2011年6月20日提交的名称为“Hybrid Electric Generating Power Plant That Uses a Combination of Real-Time Generation Facilities and Energy Storage System”的美国临时申请NO.61/499,065的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于为电网提供发电服务的系统及方法，更具体地涉及，使用能量存储系统的混合电力发电厂。

背景技术

通常，公用设施从诸如燃气、燃煤、核和/或水力发电厂的一个或多个主要发生源获得电力，经由配电网传送至用户。由这些来源提供的功率可能时刻变化。一般来说，可以对来源进行调节以满足用户的需求，与此同时符合针对该功率的标准，诸如标称电压和频率水平。

为了补充由这些主要来源所提供的功率，将诸如太阳能电池板和风车的辅助功率源连接到配电网的做法变得越来越常见。除了其他的优点之外，与主要来源相比，这种辅助形式的能量是可再生的。

发明内容

本发明涉及一种使用能量存储装置来存储能量以控制供应给电网的功率的装置、系统、计算机可读介质及方法。一个示例性方法包括：接收将要向所述电网供应功率的指令，从至少一个功率发生器中产生功率，以及使用由所述功率发生器产生的功率来调节所述能量存储装置的能量水平，从而根据所接收的所述指令来控制所述供应给所述电网的功率。

附图说明

结合附图对下文的详细描述进行阅读，将更好地理解示例性实施例。需要强调的是，根据常规实践，附图的各种特征并非是按比例的。相反，出于清楚，各种特征的尺寸可以任意地扩大或缩小。附图中包含如下特征：

图1A是示出了根据本发明实施例的与电网连接的示例性发电厂的示意图；

图1B是示出了根据本发明实施例的与电网连接的另一示例性发电厂的示意图；

图2是示出了根据本发明实施例的与电网连接的发电厂的更详细示意图；

图3是示出了根据本发明实施例的对供应给电网的功率进行控制的方法的流程图；

图4是示出了根据本发明实施例的对通过产生和/或存储而获得的功率贡献进行调节或优化的流程图；

图5是示出了根据本发明实施例的与热电发电厂和电网稳定性电存储系统的联合响应曲线相匹配的需求曲线的曲线图；以及

图6是能够执行实施例的示例性计算机系统的示意图。

具体实施方式

与主要发生源的相对稳定的输出不同的是，由辅助源产生的能量的量可能在相对短的时间间隔内（例如，以几秒或几分钟测算）在较宽的范围内变化。例如，太阳能电池板的输出不仅根据一天中的时间而改变，而且还作为诸如云层突然出现和经过而遮挡阳光直射的气象事件的结果而改变。同样，风车场的输出可能受到瞬间起风和/或平息的风速的影响。

辅助源的输出中的突然向上的尖峰（例如，增加）可以通过电网来吸收，并且可以通过如下方式来调解：（1）降低例如一个或多个主要来源和/或其他辅助源的输出；（2）由能量存储装置存储功率；和/或（3）增加公用电网的负载。

辅助源的输出的突然下降可以通过电网来吸收，并且可以通过如下方式来调解：（1）增加例如一个或多个主要来源和/或其他辅助源的输出；（2）由能量存储装置释放功率；和/或（3）降低电网的负载。在某些示例性实施例中，突然上升或突然下降可能会超过设备固有的传输容量，并可能导致例如所产生功率的损失或者可能的停电情况。这些突然变化可能会切断主要功率源而导致停电，或者可能造成主要功率源的额外成本，诸如与在非理想操作设置点处的操作相关联的工作容量的降低，以及维护和/或额外燃油成本的增加。

大的频率波动也可能超过正常操作的配电系统的响应能力。例如，如果发生器突然脱机或者如果传输线路发生故障，则可能出现频率和/或电压电平的下降，这可能由于与正常操作设置点的频率和/或电压的偏差而造成多个发生器脱机的级联效应（例如，可能出现停电）。传统的功率发生设备对这种变化不是总能足够迅速地做出反应。电网频率会随着负载的波动而变化，因为功率发生器会由于负载增加而速度放缓，或者由于负载减小而速度增加，由此改变了所产生的交流电流（AC）的频率。