[发明专利]用于控制配电网的系统和方法

说明书

本发明题为“用于控制配电网的系统和方法”。电力系统(100)包括配电网(110)和控制装置(310)，其配置成调节所述电力系统(100)的至少一个属性。电力系统(100)还包括耦合到控制装置(310)的处理器(360)，其配置成在第一时间识别(710)所述配电网(110)上的越界条件。越界条件与至少一个属性关联。处理器(360)还配置成在预定延迟时间经过之后(720)在比第一时间迟的第二时间确定(730)至少一个属性的趋势。该趋势指示远离预定范围和预定值的至少一个的方向。处理器(360)还配置成至少部分基于该趋势向所述控制装置(310)传送控制动作。

技术领域

本发明的实施例一般涉及配电网，以及更具体来说涉及用于控制配电网中的组件(包括可变或波动发电机，例如光伏(PV)发电机或风力涡轮发电机)的操作的系统和方法。

背景技术

输电网和配电网通常包括集中发电厂、输电线、配电线、变压器以及促进电力传输和输送的其他装置。在中央发电厂中生成电力之后，通常对通过高压输电线的延伸距离将电力传送到二次输电/配电变电站。从变电站，电力则通过配电网传送给最终消费者。

一些已知配电网还包括可容易受到自然行为所引起的波动的分布式发电机，例如光伏(PV)发电机或风力涡轮机。PV发电机例如将太阳能辐射转换为直流电力，并且将那个电力贡献到配电网供本地使用。但是，来自PV发电机的输出随云量而波动。在阴天，PV发电机向配电网贡献较少电力，而在晴天，PV发电机可向网络贡献大量电力。此外，当云通过附近时，PV发电机输出可在一天中多次达到尖峰和低谷，从而呈现对网络所贡献的总功率输出的大变化以及低与高输出之间的较快波动。

为了控制配电网的某些方面(例如将电压保持在标称电压限制之内)，配电网有时包括附加控制装置、例如电容器组和电压调节器。这些装置运行控制动作，例如在操作与非操作状态之间进行切换或者在改变配电网中的一个或多个属性(例如电压)的步骤中进行切换。这些变化可帮助例如缓解超出标称电压限制的电压偏移。在没有波动发电机、例如PV的一些已知系统中，控制器能够充分管理给定极限中的电压，因为因网络条件的变化引起的偏移一般是更为可预测或者更少动态的。但是，配电网上的波动发电机、例如PV的存在可导致过度切换操作，因为控制装置追踪下游网络上的净负载可变性。附加控制装置的过度切换导致装置的降低使用期限和增加的维护成本。

发明内容

在第一方面，提供一种电力系统。该电力系统包括配电网。该电力系统还包括控制装置，其配置成调节所述电力系统的至少一个属性。该电力系统还包括耦合到控制装置的处理器。处理器配置成在第一时间识别所述配电网上的越界条件。越界条件与至少一个属性关联。处理器还配置成在预定延迟时间经过之后在比第一时间迟的第二时间确定至少一个属性的趋势。该趋势指示远离预定范围和预定值的至少一个的方向。处理器还配置成至少部分基于该趋势向所述控制装置传送控制动作。

在另一个方面，提供一种用于电力系统的计算装置。该电力系统包括配电网。配电系统包括控制装置。计算装置包括处理器，其编程为在第一时间识别配电系统上的越界条件。越界条件与至少一个属性关联。处理器还编程为在预定延迟时间经过之后在比第一时间迟的第二时间确定至少一个属性的趋势。该趋势指示远离预定范围和预定值的至少一个的方向。处理器还编程为至少部分基于该趋势向控制装置传送控制动作。

在又一方面，提供一种用于对包括配电系统的电力系统执行控制动作的基于计算机的方法。配电系统包括控制装置。该方法使用计算装置，其包括耦合到存储器的处理器。该方法包括在存储器中在第一时间识别电力系统上的越界条件。越界条件与电力系统的至少一个属性关联。该方法还包括由处理器在预定延迟时间经过之后在比第一时间迟的第二时间计算至少一个属性的趋势。该趋势指示远离预定范围和预定值的至少一个的方向。该方法还包括至少部分基于该趋势向控制装置传送控制动作。

技术方案1：一种电力系统，包括：

配电网；