[发明专利]控制微电网的方法、功率管理系统和能量管理系统

说明书

一种控制微电网（10）的方法包括：通过能量管理系统EMS（50）检索用于预测变量的预测变量值。取决于所检索的预测变量值，EMS（50）确定用于可控资产（11‑14）的操作点值。EMS（50）确定用于可控资产（11‑14）的操作点移位值，所述操作移位值表示响应于预测变量值的变化的操作点值中的移位。向微电网（10）的功率管理系统PMS（40）提供操作点值和操作点移位值。

技术领域

本发明的实施例涉及用于控制微电网(microgrid)的方法、装置和系统。本发明的实施例特别地涉及使用一个或若干个预测变量来确定用于微电网的可控资产(asset)操作点的方法、装置和系统，所述微电网的可控资产诸如微电网的可控发电资产(power-generating asset)和/或可控负载。

背景技术

微电网是发电机和负载的本地化群组。还由于日益增长地使用可再生能源(RES)或具有分布式能量生成器(DEG)的其他系统，用于微电网的控制策略正变得越来越重要。在例如IEEE 2030.7-2017中描述了用于微电网的控制技术。

微电网控制系统可以是功率管理系统(PMS)，其可以以预定方式协调多个单个可控发电资产和任意负载(DL)资产。可以基于本地已知的值实时计算每个资产的操作点(OP)，所述本地已知的值诸如总负载、微电网配置、电荷存储状态(SoC)、当前光伏(PV)和风能可用性、当前能量市场定价等。在这种情况下，由于PMS仅知道本地值并且仅具有过去和当前数据，因此可能会限制所获得的优化。

为了进一步改进对操作点的确定，能量管理系统(EMS)可使用预测来为资产中的每个资产计算更好的最优OP。预测可以是或可包括预测值，以用于负载简档(profile)、光伏和风能可用性、天气和云预测、能量市场定价等。利用过去、当前和预测的数据，EMS适于为每个资产计算最优OP。

EMS通常向PMS提供EMS资产操作点向量，其也被称为EMS OP向量。PMS控制资产，使得其功率值与包括在用于微电网中可控资产中的每个可控资产的操作点向量中的操作点值相符。

然而，当一个或若干个预测变量值不正确时，即实际值与预测变量值不同时，所计算的操作点向量通常也不正确。这可能导致功率不平衡或非最优操作的风险。特别地，如果预测变量不正确，则所计算的操作点向量将经常导致与期望目标发电偏移的总发电或者微电网中可控资产的功耗。

发明内容

鉴于以上内容，存在对如下方法、装置、系统和微电网的持续需要：所述方法、装置、系统和微电网至少部分地基于可能不正确的预测变量值，在确定操作点向量时提供增强的稳健性。存在对如下方法、装置、系统和微电网的需要：所述方法、装置、系统和微电网允许微电网的多个可控资产的操作点将被更新，以便至少部分地补偿预测变量值与这个变量的实际值的偏离，这个变量可能随后变得可用。

根据本发明，提供了如在独立权利要求中所叙述的方法、能量管理系统(EMS)、功率管理系统(PMS)和微电网。从属权利要求限定实施例。

根据本发明的一方面，公开了可操作以更新操作点值(诸如，资产的功率设置点或功率限制)的方法和控制系统。用于可控发电资产的操作点值被改变的量取决于新参数，所述新参数被引入本申请中，并且所述新参数反映最优操作点响应于预测变量围绕预测变量值的变化而多强地变化，所述预测变量值已经用于确定用于可控发电资产的操作点值。

在本文中也称为“操作点移位值”的这个新参数可以被认为是某一的函数的导数(其也可以是离散导数)，所述函数将操作点值表示为预测变量值的函数。

为了说明，如果操作点是发电机的功率设置点，并且预测变量值是预测负载，则可以将操作点移位值确定为作为预测负载的函数的功率设置点的导数，所述导数被确定以用于预测负载值，所述预测负载值已经被用于确定针对发电机的最优功率设置点。