[发明专利]管理能量储存系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年12月28日提交的美国临时申请序列号61/746831的权益。现有申请的披露内容被认为是本申请的公开内容的部分并通过引用被纳入本申请的披露内容中。

技术领域

本申请总体上涉及电子设备，并且更具体地涉及对能量市场中的能量储存系统进行管理。

背景技术

能量储存系统出于各种目的中的一个或更多个，能够耦合到电网。例如，能量储存系统能够与间歇性电源(风力发电厂)结合使用以在斜升过程中吸收过剩电力和/或在斜降过程中补充电力输出。

通常，使用一个或更多个具有固定储存容量的能量储存设备实现能量储存系统。具有固定储存容量通常限制设备减轻超过斜升降速率极限(即，斜升降速率违背)的风险的能力。例如，具有50％荷电状态的系统可能能够避免朝着有限和大致等于(多个时间段，假设等于)最坏情况的变化速率和等于斜升降速率极限的任何方向上违背斜升降速率。

在操作时，这种系统可以实现目标荷电状态(SOC)，在该目标荷电状态附近管理储存设备。当设备的SOC下降到低于此目标或者超出此目标时，能量储存设备被控制，以使SOC返回到目标SOC，准备下一个事件。

发明内容

一种系统包括被配置为向电网供应能量的能量储存系统和耦合到电网的能量管理系统并被配置为控制能量储存系统的控制系统。控制系统从能量管理系统接收一个或更多个命令，并且作为响应，执行命令服从例程以根据一个或更多个命令对能量储存系统充能量或将能量从其中放到电网。控制系统还从能量储存系统接收一个或更多个系统状况值和电网的一个或更多个市场状况值并执行管理例程以基于系统状况值和市场状况值对能量储存系统充能量或将能量从其中放到电网。

控制系统的具体实现方式能够提供以下优点中的一个或更多个：能量储存系统能够同时参与能量市场并且独立管理能量储存系统的荷电状态；能量储存系统能够在能量不那么贵时充电并且在能量更贵时放电，提高利润；能量储存系统能够在其荷电状态低于目标荷电状态时充电并且在其荷电状态高于阈值时放电，提高可用性以遵从能量管理系统的命令。

所披露的一个或更多个实施方式的细节在附图和以下描述中阐述。其他特征、方面和优点根据所述描述、附图以及权利要求将会变得明显。

附图说明

图1是一个示例配电系统的框图，该配电系统包括电网、管理电网的能量管理系统、能量储存系统和可选电力发电机，例如，风力发电厂或太阳能电力发电机。

图2是耦合到配电网的一个示例能量储存系统的框图。

图3是一个示例系统管理例程的框图。

图4是能量储存系统的控制系统执行的一个方法的流程图。

具体实施方式

图1是一个示例配电系统100的框图，该配电系统包括电网102、管理电网的能量管理系统104、能量储存系统106和可选电力发电机110，例如，风力发电厂或太阳能电力发电机。配电系统可以包括其他组件以管理能量储存系统、电力发电机与电网之间的连接，例如，包括一个或更多个变压器、故障保护设备等的变电站。

能量管理系统是被配置为管理电网上的电力的一个或更多个计算机的系统。能量管理系统能够提供各种服务以保证能够满足电网的用户的电力需要。例如，能量管理系统能够调度各个电力发电机以在不同时间提供电力。能量管理系统的一个实例是德克萨斯州电力可靠性委员会(ERCOT)能量管理系统(EMS)。

能量管理系统通过数据通信网络与被配置为控制电力发电机的发电机控制系统112通信。发电机控制系统执行系统管理例程120以控制电力发电机。系统管理例程能够，例如，监控间歇性电力发电机的输出并控制发电配置(例如，风力涡轮机上的叶片的偏航或桨距或两者的变化)。

发电机控制系统还执行合格调度实体(QSE)例程118。QSE例程与能量管理系统通信以调度电力发电机到电网的电力输出。在一些实现方式中，QSE例程向能量管理系统提交电力发电机的出售能量的报价，并且在一些实现方式中，QSE提交购买能量的出价。例如，QSE能够参与日前市场或实时市场或两者。QSE还能够与被配置为控制能量储存系统106的一个或更多个计算机的储存控制系统108通信。