[发明专利]电力系统的控制系统和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过在具有分布式发电机的电力系统中使用多个主体来优化系统操作成本和CO₂排放量的控制系统和控制方法。

背景技术

最近，对于电力系统正在进行用来利用复合分布式发电系统、和能量存储装置(ECS：能量系统)的尝试，该复合分布式发电系统包括：利用自然能量的发电系统，如太阳能发电和风力发电；和能够调节输出的输出可调节发电系统，如微型燃气轮机发电、柴油发电、及燃料电池系统，该能量存储装置包括电气双层电容器。

图17示出了独立6.6kV分布式电力系统的构造实例。分布式电源或分布式发电机，如柴油发电单元11、风力发电单元12、太阳能或光伏发电单元13、及包括电气双层电容器的能量存储装置(ECS)14，被分布并且与配电线15相连接。附图标记16表示固定负载，并且附图标记17指示可变负载。

作为用于如此构造的分布式发电机系统的输出调节方法，已经提出有自动发电控制(AGC：自动发电系统)的技术，它包括几个计算机和多主体系统，该多主体系统布置成利用经计算机网络的信息传输交换关于频率变化的信息和关于输出的信息(例如，参考非专利文件1和非专利文件2)。

非专利文件1：在日本的出版物，Hidari、Hiyama、及Funabashi的“Application of multi-agent system to automatic generation controlin stand alone system(多主体系统对于在独立系统中的自动发电控制的应用)”，2002 Annual Conference of Power and Energy SocietyIEEJ，2002.8.7-9，Fukui University。

非专利文件2：在日本的出版物，Hiyama、Ezaki、Mori、Ono及Funabashi的“Experimental Studies on Multi-Agent Based AGCfor Isolated Power System including electric power storage systemECS(关于用于包括电力存储系统ECS的隔离电力系统的多主体基AGC的试验研究)”，2003IEEJ National Convention，2003.3.17-19，Tohoku，Gakuin University。

发明内容

在其中布置多个分布式发电机或分布式电源的系统(分布式发电机系统)中，有两种类型的组件，在电源侧上的组件和在电力消耗侧上的组件。为了按最适于成本和环境的最佳方式控制系统，必须用按照关于发电机输出、特性和负载消耗量的信息确定的最佳设置操作发电机。在这种情况下，中央控制不能够适当地处理设备的动态变化(产生对于系统设置的巨量变化的需要)。因此，系统采用使用多主体技术的方法，并由此使发电机等自主地起作用和与其它组件合作(在消耗则与供给侧之间商定合同)。

在合同中使用的协议叫做合同协议，并且有可能通过根据在图18中示出的过程的通信向另一主体请求任务。首先，合同开始侧或开始方(开始者)向应答侧或m个应答方(应答者)(m是应答方的数量)，发送作为cfp(要求提议)消息请求的任务的内容。应答方(应答者)在拒绝的情况下发送拒绝消息，并且在接受的情况下发送关于接受条件(例如，关于成本)的提议消息。

合同开始侧(开始者)比较在时限(截止时间)以前接收的n个提议消息(n是提议消息的数量)中j个提议消息(j是提议消息的数量)的接受条件，将接受-提议消息发送到在它们中是最好的应答者，及通过如此发送接受-提议消息请求任务。对于其它应答者，开始者通过发送拒绝-提议消息而拒绝提议。

委托给任务的应答者处置任务，并且在失败的情况下发送失败消息，或者当成功地结束任务时发送结果(通知-结果)或完成(通知-完成)的消息。因而，结束网络协议的操作的序列。

然而，这种合同网络协议仅适用于其中合同开始侧与应答侧的比是一对多个的情形。当电力供给侧和电力消耗侧是开始者和应答者(或相反地应答者和开始者)，并且在电力供给侧和消耗侧中的每一个中涉及多个实体时，那么多个开始者必须一个接一个地重复合同网络协议。

在这种情况下，继续处理，直到所有开始者都已经完成合同网络协议，并因此，用于总体优化的处理时间太长。此外，在电力供给侧与电力消耗侧之间的合同网络协议的情况下，系统规模的增加增大了电力供给侧的实体数量和电力消耗侧的实体数量，并因此增大了通信负荷。