[发明专利]控制电力网的方法

说明书

本发明涉及控制电力网的方法。提供了一种用于控制包括连接到电力电网的多个发电设施和连接到所述发电设施的多个电力储存设施的电力网的方法。所述方法包括：监控所述发电设施的生产容量；监控所述电力储存设施的储存容量；以及在所述储存容量和所述生产容量的基础上确定最佳的设施控制计划。所述方法进一步包括根据所述设施控制计划来操作所述电力网，以便将电力从所述发电设施馈送到所述电力电网中和/或以便将电力从所述发电设施转移到所述电力储存设施和/或以便消耗来自所述电力储存设施的电力。

技术领域

本发明描述了一种控制电力网的方法、一种电力网控制器以及一种电力网。

背景技术

常规的基本负荷电力生产工厂或设施 - 例如核能发电厂或燃油发电厂 - 能够根据需要将电力输送到电力电网。电网运营商可以确定在任何特定时间的基本负荷，即由电网所供应的消费者所要求的电力的量，并且将适当的参考发出到馈送到电网中的任何发电厂。这样的发电厂通常由恒定功率输出来表征。在使用诸如风能或太阳能之类的可再生能源来产生电力的电力生产工厂的情况下，能够被输出的电力的量在一定程度上取决于环境情形，例如在风力发电厂的情况下风的强度；或在光伏发电厂的情况下白天的时间和云量的程度。在特定情形下，这样的常规“可再生”发电厂有可能产生比实际需要的更多电力，但因为发电厂可能仅产生如被要求满足电网需求一样多的电力，所以它能够产生的附加电力因为它不能够被馈送到电网中而被实际上浪费了。由电力生产设施所产生的电力的量由工厂操作员来调节或者管理，这确保馈送到电网中的电力始终满足电网要求。发电厂操作员例如风力发电厂“排障器（pilot）”与电网运营商有效地分离和隔离。因此，在常规布置中，仅电网营运商能够利用电力储存设施，其中电力“盈余”能够被存储以供以后使用。然而，与发电工厂隔离的电力储存设施的管理意味着这些不能够被操作以最佳地利用它们的能力，并且它们的管理还严重地受到由电网要求所强加的限制约束。

发明内容

因此本发明的目的是提供操作包括电力生产工厂和电力储存工厂两者的电力网的改进方式。

这个目的通过独立权利要求的特征来实现。

根据本发明，控制电力网 - 包括连接到电力电网的许多发电设施和连接到所述发电设施的许多电力储存设施 - 的方法包括以下步骤：监控发电设施的生产容量；监控电力储存设施的储存容量；在储存容量和生产容量的基础上确定最佳的设施控制计划；以及根据所述设施控制计划来操作电力网，以便将电力从发电设施馈送到电力电网中和/或以便将电力从发电设施转移到电力储存设施和/或以便消耗来自电力储存设施的电力。

电力存储设施被连接到发电设施，这将被理解成意味着由发电设施所输出的能量能够被以某种方式转移到电力存储设施中的一个或多个。能量转移能够发生在电力电网之上，或者电力存储设施可以通过发电设施有效地绕过电力电网而被直接地馈送。

根据本发明的所述方法的优点是任何数目或组合的发电设施和电力储存设施总是能够被以最佳的方式优选以财政上最佳的方式操作。能够在一种“相互依赖”之下操作电力设施，即可以在考虑它自己的能力之下以及还在考虑其他电力设施的能力之下控制电力设施。例如，最佳的设施控制计划可以确定一些量的电力不应该被发电设施馈送到电网中，而是应该替代地被存储在一个或多个电力储存设施中，同时来自其他电力储存设施的电力替代地可以被收回并且馈送到电网中。用来产生电力、存储电力或者消耗一定量的存储电力(例如以将它馈送到电网中)的决定能够受到许多不同因素影响，如将在下面变得清楚的那样。

通过确定最佳的设施控制计划，能够从能量效率以及经济性的观点以最佳的方式在任何时刻控制所述电力网。此外，能够由发电设施所产生的任何过量电力能够被存储在电力储存设施中以供以后使用，然而发电设施的任何电力不足能够通过从电力储存设施收回电力而被校正。在这里，“过量电力”将被理解为超过电力电网所需要的电力的任何电力，而“电力不足”将被理解成意指其中发电设施可能不能够独立地满足电网要求的情形。