中國儲能網(wǎng)訊：在第一實(shí)施例中，用于控制微電網(wǎng)的系統(tǒng)包含基于處理器的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)配置成經(jīng)由通信路徑從微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的至少一個(gè)微電網(wǎng)資產(chǎn)接收信息并且識別與微電網(wǎng)系統(tǒng)的操作關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)誤差。另外，控制系統(tǒng)配置成采用一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作對一個(gè)或多個(gè)識別的誤差作出響應(yīng)。來自一個(gè)或多個(gè)識別的誤差的每個(gè)識別的誤差與來自一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作的至少一個(gè)動(dòng)作關(guān)聯(lián)。此外，控制系統(tǒng)配置成生成優(yōu)化分派調(diào)度，其具有配置成控制微電網(wǎng)操作來減少成本并且提高微電網(wǎng)的操作效率的一個(gè)或多個(gè)控制信號。優(yōu)化分派調(diào)度至少部分基于對一個(gè)或多個(gè)識別的誤差的響應(yīng)。
發(fā)明人 A.哈吉米拉哈 M .R .達(dá)達(dá)什扎德I .拉杜卡努
1 .一種用于控制微電網(wǎng)的系統(tǒng)，包括：
基于處理器的控制系統(tǒng)，配置成：
經(jīng)由通信路徑從微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的多個(gè)微電網(wǎng)資產(chǎn)接收信息;
識別與所述微電網(wǎng)系統(tǒng)的操作關(guān)聯(lián)的一個(gè)誤差;所述誤差包括以下其中之一：
所述多個(gè)微電網(wǎng)資產(chǎn)的第一個(gè)微電網(wǎng)資產(chǎn)的不可觀察性誤差;
以及所述多個(gè)微電網(wǎng)資產(chǎn)的第一個(gè)微電網(wǎng)資產(chǎn)的不可控性誤差;
生成優(yōu)化分派調(diào)度，包括配置成控制所述微電網(wǎng)操作來提高所述微電網(wǎng)的操作效率的一個(gè)或多個(gè)控制信號，其中，如果所述誤差被識別在生成所述優(yōu)化分派調(diào)度之前，排除與所
述誤差關(guān)聯(lián)的所述多個(gè)微電網(wǎng)資產(chǎn)的第一個(gè)微電網(wǎng)資產(chǎn)產(chǎn)生優(yōu)化分派調(diào)度;
以及確定所述控制系統(tǒng)是自動(dòng)模式或顧問模式;
如果所述系統(tǒng)在自動(dòng)模式，經(jīng)由所述通信路徑將所述優(yōu)化分派調(diào)度的至少一部分輸送給與所述多個(gè)微電網(wǎng)資產(chǎn)的第二個(gè)微電網(wǎng)資產(chǎn)關(guān)聯(lián)的基于處理器的局部控制器，其中所述
基于處理器的局部控制器的操作至少部分基于所述優(yōu)化分派調(diào)度的所述部分;
以及如果所述控制系統(tǒng)在顧問自動(dòng)模式，在存儲器中記錄所述優(yōu)化分派調(diào)度。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中基于處理器的控制系統(tǒng)配置成對與所述微電網(wǎng)系統(tǒng)的所述操作關(guān)聯(lián)的優(yōu)化問題生成解決方案，并且其中對所述優(yōu)化問題的所述解決方案包括配置成控制所述微電網(wǎng)操作來提高所述操作效率的所述一個(gè)或多個(gè)控制信號。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述優(yōu)化分派調(diào)度至少部分基于對所述優(yōu)化問題的所述解決方案。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中對所述優(yōu)化問題的所述解決方案在預(yù)定預(yù)測時(shí)域內(nèi)的多個(gè)循環(huán)中計(jì)算。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)微電網(wǎng)資產(chǎn)包括可再生發(fā)電資源、不可再生發(fā)電資源、可分派發(fā)電資源、不可分派發(fā)電資源、存儲設(shè)備、工業(yè)負(fù)載或住宅負(fù)載。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述基于處理器的局部控制器配置成基于接收的所述優(yōu)化分派調(diào)度的所述部分來控制所述微電網(wǎng)資產(chǎn)的所述第二個(gè)微電網(wǎng)資產(chǎn)。
7 .如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，如果所述誤差被識別在生成優(yōu)化分派調(diào)度期間，所述控制系統(tǒng)被置于顧問模式。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述誤差為第一誤差，所述第一誤差被識別在生成優(yōu)化分派調(diào)度之前;
以及其中，如果第二誤差被識別在生成優(yōu)化分派調(diào)度期間，所述控制系統(tǒng)被置于顧問模式。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述不可觀察性誤差為失去通信。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，不可控性誤差為以下其中之一：
開啟或關(guān)閉微電網(wǎng)資產(chǎn)的不成功的嘗試;
改變微電網(wǎng)資產(chǎn)的操作模式的不成功的嘗試;
局部控制器的非期望激活;
經(jīng)歷命令和來自微電網(wǎng)的實(shí)際讀數(shù)之間的大的差異。
技術(shù)領(lǐng)域
本文公開的主題一般涉及微電網(wǎng)控制系統(tǒng)中發(fā)電的優(yōu)化，并且更具體地涉及用于微電網(wǎng)控制系統(tǒng)中的誤差監(jiān)測和處理的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)
諸如“ 智能電網(wǎng)”基礎(chǔ)設(shè)施的能源基礎(chǔ)設(shè)施可包含發(fā)電系統(tǒng)、輸電系統(tǒng)、智能儀表、數(shù)字通信系統(tǒng)、控制系統(tǒng)(例如，中央和局部控制器)和它們的相關(guān)組件。特別地，智能微電網(wǎng)系統(tǒng)可包含多個(gè)資產(chǎn)，例如發(fā)電源、負(fù)載(例如，功率用戶或消費(fèi)者)、存儲系統(tǒng)或設(shè)備和/或混合用途的系統(tǒng)或設(shè)備。另外，微電網(wǎng)系統(tǒng)可以是獨(dú)立發(fā)電和配電網(wǎng)絡(luò)，可以是較大發(fā)電和配電網(wǎng)絡(luò)的個(gè)別可控部分，和/或可以是具有其自身的發(fā)電源、負(fù)載/用戶/消費(fèi)者、存儲系統(tǒng)/設(shè)備和/或混合用途設(shè)備/系統(tǒng)的單個(gè)設(shè)施。
在智能電網(wǎng)功率系統(tǒng)中，特別在微電網(wǎng)功率系統(tǒng)中，控制發(fā)電、熱生成和能量存儲的分派以便減少操作成本、增加產(chǎn)量和/或并發(fā)地減少損耗，這通常是可取的。在一些實(shí)施例中，在分派的這種控制可稱為微電網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化。微電網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化和控制可通過面向優(yōu)化的計(jì)算來進(jìn)行，稱為優(yōu)化分派調(diào)度(例如，傳送到微電網(wǎng)資產(chǎn)的一個(gè)或多個(gè)控制信號、命令或指令)。為了在微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)制定優(yōu)化分派調(diào)度，考慮多種操作約束和/或限制，比如例如由微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的各種微電網(wǎng)資產(chǎn)產(chǎn)生的那些。實(shí)際上，微電網(wǎng)優(yōu)化和控制可一般涉及監(jiān)測和命令系統(tǒng)內(nèi)的各種微電網(wǎng)資產(chǎn)。在一些情形中，識別在微電網(wǎng)優(yōu)化和控制期間可能出現(xiàn)的不同類型的誤差和/或非期望事件，這可是可取的。此外，響應(yīng)于識別的誤差采取合適的動(dòng)作來減少誤差對微電網(wǎng)系統(tǒng)或在微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的影響，這可是可取的。
發(fā)明內(nèi)容
與最初要求保護(hù)的本發(fā)明在范圍上相稱的某些實(shí)施例在下文概述。這些實(shí)施例不意圖限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，但是而是這些實(shí)施例只意圖提供本發(fā)明的可能形式的簡短概要。實(shí)際上，本發(fā)明可囊括可與下文闡述的實(shí)施例類似或不同的多種形式。
在第一實(shí)施例中，用于控制微電網(wǎng)的系統(tǒng)包含基于處理器的控制系統(tǒng)。該基于處理器的控制系統(tǒng)配置成經(jīng)由通信路徑從微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的至少一個(gè)微電網(wǎng)資產(chǎn)接收信息并且識別與微電網(wǎng)系統(tǒng)的操作關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)誤差。另外，基于處理器的控制系統(tǒng)配置成采用一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作對一個(gè)或多個(gè)識別的誤差作出響應(yīng)。來自一個(gè)或多個(gè)識別誤差的每個(gè)識別誤差與來自一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作的至少一個(gè)動(dòng)作關(guān)聯(lián)。此外，基于過程的控制系統(tǒng)配置成生成優(yōu)化分派調(diào)度，其具有配置成控制微電網(wǎng)操作來提高微電網(wǎng)的操作效率的一個(gè)或多個(gè)控制信號。優(yōu)化分派調(diào)度至少部分基于對一個(gè)或多個(gè)識別誤差的響應(yīng)。另外，基于過程的控
制系統(tǒng)配置成經(jīng)由通信路徑將優(yōu)化分派調(diào)度的至少一部分輸送給與微電網(wǎng)資產(chǎn)關(guān)聯(lián)的基于處理器的局部控制器。基于處理器的局部控制器的操作至少部分基于優(yōu)化分派調(diào)度的部分。
在第二實(shí)施例中，提供非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒介，其具有存儲在其上的計(jì)算機(jī)可運(yùn)行代碼。該代碼包括用于驗(yàn)證控制系統(tǒng)與局部控制器之間的通信路徑的指令，其中該控制系統(tǒng)配置成計(jì)算對與微電網(wǎng)操作關(guān)聯(lián)的優(yōu)化問題的優(yōu)化分派調(diào)度。代碼進(jìn)一步包括用于驗(yàn)證由控制系統(tǒng)從局部控制器接收的與微電網(wǎng)操作有關(guān)的數(shù)據(jù)集的指令。另外，代碼包括用于經(jīng)由控制系統(tǒng)采用一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作對一個(gè)或多個(gè)識別誤差作出響應(yīng)并且生成優(yōu)化分派調(diào)度(其包括配置成控制微電網(wǎng)操作來減少成本并且提高微電網(wǎng)操作效率的一個(gè)或多個(gè)控制信號)的指令。優(yōu)化分派調(diào)度至少部分基于對識別的一個(gè)或多個(gè)誤差的響應(yīng)。
在第三實(shí)施例中，提供控制系統(tǒng)，其包含處理器。該處理器配置成識別與微電網(wǎng)系統(tǒng)的操作關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)誤差并且采用一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作對一個(gè)或多個(gè)識別的誤差作出響應(yīng)。來自一個(gè)或多個(gè)識別誤差的每個(gè)識別誤差與來自一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作的至少一個(gè)動(dòng)作關(guān)聯(lián)。處理器還配置成生成優(yōu)化分派調(diào)度，其包括配置成控制微電網(wǎng)操作來提高微電網(wǎng)的操作效率的一個(gè)或多個(gè)控制信號。優(yōu)化分派調(diào)度至少部分基于對一個(gè)或多個(gè)識別誤差的響應(yīng)。
附圖說明
當(dāng)參照附圖(其中相似的字符在遍及整個(gè)附圖中代表相似的部件)閱讀下面詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)勢將變得更好理解，其中：
圖1是圖示根據(jù)本文描述的實(shí)施例的微電網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖;
圖2是微電網(wǎng)控制系統(tǒng)的前面板(其包含信號器顯示器和人機(jī)界面(HMI)顯示器)的實(shí)施例的圖示;
圖3是圖示微電網(wǎng)控制系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖，該微電網(wǎng)控制系統(tǒng)包含一個(gè)或多個(gè)處理器、輸入/輸出(I/O)組件和存儲器組件;
圖4是由微電網(wǎng)控制系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化分派調(diào)度的實(shí)施例的可視化，其描繪微電網(wǎng)優(yōu)化問題的預(yù)測時(shí)域、分派時(shí)間和多時(shí)間間隔性質(zhì);
圖5是描繪用于監(jiān)測微電網(wǎng)控制系統(tǒng)、檢測誤差和/或不可取事件以及處理識別的誤差和/或不可取事件的過程的實(shí)施例的流程圖;以及
圖6是圖1的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)內(nèi)的存儲設(shè)備的實(shí)施例的框圖，其描繪存儲設(shè)備的最大存儲容量、最小可接受存儲容量和不同的荷電狀態(tài)區(qū)。
具體實(shí)施方式
將在下文描述本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)特定實(shí)施例。致力于提供這些實(shí)施例的簡潔描述，可不在該說明書中描述實(shí)際實(shí)現(xiàn)的所有特征?？梢灶I(lǐng)會 ,在任何這種實(shí)際實(shí)現(xiàn)的開發(fā)中，如在任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，必須做出許多實(shí)現(xiàn)特定的決策以達(dá)到開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如與系統(tǒng)相關(guān)和業(yè)務(wù)相關(guān)的約束一致，該目標(biāo)可從一個(gè)實(shí)現(xiàn)變化到另一個(gè)。此外，可以領(lǐng)會 ,這種開發(fā)努力可能是復(fù)雜并且耗時(shí)的，但對于受益于本公開的那些普通技術(shù)人員仍將是設(shè)計(jì)、制作和制造的例行任務(wù)。
當(dāng)引入本發(fā)明的各種實(shí)施例的元素時(shí)，冠詞“ 一”、“ 一個(gè)”、“ 該”和“ 所述”意圖意味著存在元素中的一個(gè)或多個(gè)。術(shù)語“ 包括”、“ 包含”和“ 具有”意圖為包含的并且意味著可存在除列出的元素外的附加元素。
如上文指出的，優(yōu)化分派調(diào)度可用于優(yōu)化和控制微電網(wǎng)系統(tǒng)，其具有一個(gè)或多個(gè)操作約束和/或限制。例如，微電網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化和/或控制包含采用增加產(chǎn)量、減少損耗和/或減少操作成本的方式分派一個(gè)或多個(gè)控制信號、命令或指令。操作約束和/或限制可包含微電網(wǎng)資產(chǎn)，例如發(fā)電源、負(fù)載、存儲系統(tǒng)或設(shè)備和/或混合用途的系統(tǒng)或設(shè)備。特別地，微電網(wǎng)控制系統(tǒng)可用于通過控制與系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)微電網(wǎng)資產(chǎn)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)局部控制器來優(yōu)化微電網(wǎng)系統(tǒng)。例如，在一些情形中，鑒于這些約束和/或限制來對微電網(wǎng)系統(tǒng)制定優(yōu)化分派技術(shù)可涉及從微電網(wǎng)資產(chǎn)讀取、計(jì)算一個(gè)或多個(gè)面向優(yōu)化的問題、將一個(gè)或多個(gè)優(yōu)化決策/命令寫入局部控制器以及由局部控制器實(shí)現(xiàn)決策/命令。特別地，傳送到局部控制器的優(yōu)化決策/命令是控制信號，其可控制微電網(wǎng)的每個(gè)組件和/或微電網(wǎng)的整體操作。
在這些階段(例如，讀取、優(yōu)化或計(jì)算、寫入、實(shí)現(xiàn))中的任一個(gè)期間，一些誤差和/或非期望事件可出現(xiàn)并且可影響微電網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化和穩(wěn)定操作。微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的誤差或非期望事件可包含例如微電網(wǎng)控制系統(tǒng)不能與資產(chǎn)的局部控制器建立通信、離線資產(chǎn)未對來自微電網(wǎng)控制系統(tǒng)的“ 打開”命令作出響應(yīng)、在線資產(chǎn)未對來自微電網(wǎng)控制系統(tǒng)的“ 關(guān)閉”命令作出響應(yīng)、離線資產(chǎn)在沒有從微電網(wǎng)控制系統(tǒng)接收“ 打開”命令的情況下變成在線或在線資產(chǎn)在沒有從微電網(wǎng)控制系統(tǒng)接收“ 關(guān)閉”命令的情況下變成離線(失效)。微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的其他誤差或非期望事件包含：微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，其不能改變資產(chǎn)的操作模式(例如，使可分派發(fā)電機(jī)的操作模式從下垂(droop)變成同步或使存儲設(shè)備的操作模式從恒定功率變成負(fù)載跟蹤);或微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，其不能制定微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的優(yōu)化問題(例如，發(fā)電源13的發(fā)電的高效控制)和對其求解。
同樣，提供配置成在優(yōu)化分派技術(shù)運(yùn)行期間監(jiān)測微電網(wǎng)系統(tǒng)(例如，微電網(wǎng)資產(chǎn))的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，這可是可取的。特別地，提供識別在分派調(diào)度技術(shù)階段(例如，讀取、優(yōu)化、寫入、實(shí)現(xiàn))期間可能出現(xiàn)的不同類型的誤差和/或非期望事件的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，這可是可取的。此外，響應(yīng)于識別的誤差來處理并且采取合適的動(dòng)作來減少誤差對微電網(wǎng)系統(tǒng)的操作和穩(wěn)定性的負(fù)面影響，這可是可取的。實(shí)際上，這種誤差監(jiān)測和處理程序可在微電網(wǎng)控制系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)，如將在下文詳細(xì)描述的。
鑒于前述，圖1是圖示微電網(wǎng)系統(tǒng)10的實(shí)施例的示意圖，該微電網(wǎng)系統(tǒng)10包含微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12。特別地，微電網(wǎng)10包含各種設(shè)備或微電網(wǎng)資產(chǎn)15，比如例如功率發(fā)電機(jī)源13(例如，可再生發(fā)電機(jī)、可分派發(fā)電機(jī)等)、存儲設(shè)備和/或負(fù)載(例如，用戶/消費(fèi)者)。傳輸線14可使微電網(wǎng)10內(nèi)的各種設(shè)備或資產(chǎn)連接，并且可用作功率路徑和/或通信路徑。應(yīng)理解傳輸線14代表微電網(wǎng)10的分配網(wǎng)絡(luò)并且可根據(jù)需要和/或酌情可包含多個(gè)部分/段和/或變電站。
在圖示的實(shí)施例中，微電網(wǎng)10可包含各種功率發(fā)電機(jī)源13，比如例如水力發(fā)電機(jī)16、柴油發(fā)電機(jī)18和太陽能發(fā)電機(jī)20。在其他實(shí)施例中，微電網(wǎng)10可包含其他形式的可分派、不可分派或可再生發(fā)電源，比如例如組合熱和功率發(fā)電機(jī)或風(fēng)力渦輪機(jī)。由這些發(fā)電源產(chǎn)生的功率可經(jīng)由傳輸線14輸送給微電網(wǎng)10內(nèi)的負(fù)載。例如，在圖示的實(shí)施例中，由水力發(fā)電機(jī)16、柴油發(fā)電機(jī)18和/或太陽能發(fā)電機(jī)20產(chǎn)生的功率可經(jīng)由傳輸線14輸送給工業(yè)負(fù)載22或住宅負(fù)載24。在其他實(shí)施例中，產(chǎn)生的功率可經(jīng)由傳輸線14輸送給其他負(fù)載，例如市政當(dāng)局(例如，一個(gè)或多個(gè)房子、住宅區(qū)域、建筑、城市等)、車輛充電系統(tǒng)和/或商業(yè)設(shè)施(例如，一個(gè)或多個(gè)商店、制造廠、商業(yè)區(qū)等)。在某些實(shí)施例中，微電網(wǎng)10可在共同耦合25(例如，PCC 25)的點(diǎn)處通過斷路器耦合于主電網(wǎng)23(例如，公用事業(yè))。
另外，微電網(wǎng)系統(tǒng)10內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)存儲設(shè)備26可經(jīng)由傳輸線14從發(fā)電源13抽取功率。存儲設(shè)備26可用于存儲由發(fā)電源13(例如，水力發(fā)電機(jī)16、柴油發(fā)電機(jī)18或太陽能發(fā)電機(jī)20)生成的功率，并且這種存儲功率可在需要功率但并不容易獲得時(shí)(例如在斷電期間，在存在超額需求時(shí)，等等)使用。在圖示的實(shí)施例中，存儲設(shè)備26包含電解裝置28、氫存儲裝置30和一個(gè)或多個(gè)燃料電池32(例如，燃料模塊、燃料堆等)。電解裝置28可使用生成的功率(例如，電力)來生成氫并且創(chuàng)建副產(chǎn)品，例如熱和氧。生成的氫可被壓縮并且存儲在氫存儲裝置30內(nèi)，并且可被燃料電池32用于在任何時(shí)間生成電力。燃料電池32可用于在期望時(shí)經(jīng)由傳輸線14向微電網(wǎng)10供應(yīng)功率。在其他實(shí)施例中，存儲設(shè)備26可以是作為一個(gè)或多個(gè)能量存儲系統(tǒng)的部分而存在的一個(gè)或多個(gè)電池或其他能量存儲設(shè)備/資產(chǎn)。
微電網(wǎng)10還可包含一個(gè)或多個(gè)局部控制器34(例如，控制單元、控制子系統(tǒng)，等) ，其經(jīng)由通信路徑36通信連接到微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12。通信路徑36可包含有線網(wǎng)絡(luò)連接、無線網(wǎng)絡(luò)連接和/或適合于從微電網(wǎng)資產(chǎn)15(例如，水力發(fā)電機(jī)16、柴油發(fā)電機(jī)18、太陽能發(fā)電機(jī)20、工業(yè)負(fù)載22、住宅負(fù)載24或存儲設(shè)備26)接收信息以及將命令從微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12傳送到局部控制器34的任何形式的連接。當(dāng)通信路徑36包含無線通信元件時(shí)，無線網(wǎng)絡(luò)連接可包含微電網(wǎng)10內(nèi)的任何設(shè)備可無線且通信連接到通信路徑36所到的無線接入點(diǎn)。另外，通信路徑36可連接到較大通信路徑36或可以是較大通信路徑36的一部分，例如互聯(lián)網(wǎng)、專用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或諸如此類。
特別地，微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12可從局部控制器34接收信息并且將指令(例如，命令、決策、控制信號等)傳送到局部控制器34，其中每個(gè)局部控制器34經(jīng)由通信路徑36而通信耦合于微電網(wǎng)資產(chǎn)15。實(shí)際上，每個(gè)局部控制器34可配置成控制它所負(fù)責(zé)的微電網(wǎng)系統(tǒng)(例如，對應(yīng)的微電網(wǎng)資產(chǎn)15)的各種方面，并且另外可負(fù)責(zé)將信息從微電網(wǎng)資產(chǎn)15中繼到微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12。采用該方式，微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12可配置成提供優(yōu)化分派調(diào)度(例如，提供微電網(wǎng)的優(yōu)化控制的指令、控制信號、命令等)來優(yōu)化和控制微電網(wǎng)資產(chǎn)15，比如例如水力發(fā)電機(jī)16、柴油發(fā)電機(jī)18、太陽能發(fā)電機(jī)20、工業(yè)負(fù)載22、住宅負(fù)載24或存儲設(shè)備26。另外，微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12可通過通信路徑36從外部源接收信息和/或?qū)⑿畔l(fā)送到外部源，比如例如氣象/氣候信息、使用歷史信息等等。
在一些實(shí)施例中，微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12可包含用于從用戶接收輸入的一個(gè)或多個(gè)接口。圖2是允許用戶輸入的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12的前面板38的實(shí)施例的圖示。如圖示的，微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12包含信號器顯示器40和人機(jī)界面(HMI)顯示器42。如關(guān)于圖1描述的，微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12可配置成鑒于微電網(wǎng)資產(chǎn)15生成微電網(wǎng)10的優(yōu)化分派問題并對其求解，并且可涉及從微電網(wǎng)資產(chǎn)15讀取、計(jì)算微電網(wǎng)10的一個(gè)或多個(gè)優(yōu)化問題并且寫入一個(gè)或多個(gè)優(yōu)化指令(例如，決策、命令等)來高效控制和/或調(diào)節(jié)局部控制器。因此，通過前面板38使微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12的操作可視化并且與用戶/操作員交互，這可是可取的。
信號器顯示器40可配置成指示與微電網(wǎng)10內(nèi)的功能或操作有關(guān)的警報(bào)和/或產(chǎn)品信息。在某些實(shí)施例中，由信號器顯示器40所指示的警報(bào)可對應(yīng)于在分派調(diào)度過程或技術(shù)的階段(例如，讀取、優(yōu)化、寫入、實(shí)現(xiàn))期間可能出現(xiàn)的一個(gè)或多個(gè)類型的誤差和/或非期望事件。警報(bào)條件可通過用戶輸入來預(yù)設(shè)，或可在微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12的存儲器內(nèi)預(yù)先配置。例如，配置警報(bào)可涉及選擇警報(bào)何時(shí)響應(yīng)于特定誤差或非期望條件來提醒操作員的界限。此外，信號器顯示器40底部處的控制按鈕44可用于改變警報(bào)在前面板38上的觀看(顯示)并且在前面板38上關(guān)閉警報(bào)。在某些實(shí)施例中，控制按鈕44可用于關(guān)閉警報(bào)、循環(huán)通過主動(dòng)警報(bào)、觀看關(guān)于警報(bào)的附加信息(例如，非期望誤差或事件的描述和/或位置)等等。
微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12的HMI顯示器42可用于提供狀態(tài)信息(例如，直到下一個(gè)優(yōu)化分派通信的時(shí)間、微電網(wǎng)資產(chǎn)15的在線或離線狀態(tài)，等)、電系統(tǒng)信息(例如，由每個(gè)發(fā)電源生成的能量、功率輸出、微電網(wǎng)系統(tǒng)10的容量、存儲在存儲設(shè)備26內(nèi)的能量的量，等)、歷史信息(例如，先前的優(yōu)化分派指令、關(guān)于微電網(wǎng)資產(chǎn)15的歷史統(tǒng)計(jì)，等)和一般操作員可期望的與微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12有關(guān)的任何形式的信息。特別地，HMI顯示器42可用于設(shè)置用于確定優(yōu)化分派調(diào)度的計(jì)算參數(shù)。例如，對微電網(wǎng)10執(zhí)行優(yōu)化所在的預(yù)定義時(shí)間可經(jīng)由HMI顯示器42通過用戶提供。實(shí)際上，HMI顯示器42可配置成以圖表方式顯示優(yōu)化計(jì)算的狀態(tài)，比如例如指示在優(yōu)化分派調(diào)度的每個(gè)循環(huán)內(nèi)取得的進(jìn)度的進(jìn)度條。此外，控制按鈕44可用于在HMI顯示器42上導(dǎo)航和選擇不同的子系統(tǒng)和資產(chǎn)及各種選項(xiàng)。
轉(zhuǎn)向圖3，示意圖圖示微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12的實(shí)施例，該微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12包含一個(gè)或多個(gè)處理器46、輸入/輸出(I/O)組件48和存儲器組件 50。特別地，處理器46可與允許存儲機(jī)器可讀指令(比如例如配置成對微電網(wǎng)優(yōu)化問題求解來提高微電網(wǎng)10的效率的可運(yùn)行程序代碼)的存儲器組件50(例如，有形的非暫時(shí)性存儲器組件50)關(guān)聯(lián)。處理器46配置成運(yùn)行程序代碼同時(shí)處理外部信息，比如例如從微電網(wǎng)系統(tǒng)10內(nèi)的微電網(wǎng)資產(chǎn)15讀取的信息、通過I/O組件48從操作員接收的信息等等。例如，I/O組件48可包含允許操作員/用戶與微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12和/或微電網(wǎng)優(yōu)化可運(yùn)行程序交互的一個(gè)或多個(gè)人為I/O設(shè)備(例如，鍵盤、鼠標(biāo)等)，如在下文進(jìn)一步描述的。實(shí)際上，如上文指出的，顯示器52(例如，信號器顯示器40或HMI顯示器42)可用于將從微電網(wǎng)資產(chǎn)15或一個(gè)或多個(gè)處理器46得到的信息中繼和傳達(dá)給操作員。此外，在微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12內(nèi)描述的組件可由電源53供電，比如例如一個(gè)或多個(gè)電池、壁式插座等等。
特別地，微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12的一個(gè)或多個(gè)處理器46可運(yùn)行程序代碼，例如配置成制定微電網(wǎng)優(yōu)化問題并對其求解并且對微電網(wǎng)10提供優(yōu)化分派調(diào)度來高效控制和/或調(diào)節(jié)微電網(wǎng)10資產(chǎn)的程序代碼。微電網(wǎng)優(yōu)化程序可配置成管理和處理從微電網(wǎng)10得到或通過來自I/O端口48的用戶輸入的信息。例如，微電網(wǎng)優(yōu)化程序可涉及將信息存儲在存儲器組件50中、從微電網(wǎng)資產(chǎn)15檢索信息和/或歷史統(tǒng)計(jì)、操縱和組織收集的信息、創(chuàng)建和寫入對于微電網(wǎng)10的資產(chǎn)和/或局部控制器34的優(yōu)化分派調(diào)度(例如，指令、命令或決策)、經(jīng)由顯示器52向操作員呈現(xiàn)信息等等。微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12的操作一般可采用各種操作模式出現(xiàn)，例如關(guān)閉模式、顧問模式或自動(dòng)模式。在關(guān)閉模式期間，可未對微電網(wǎng)優(yōu)化問題求解并且因而，優(yōu)化分派調(diào)度(例如，優(yōu)化分派解決方案)的通信可未在微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12與局部控制器34之間發(fā)生。在顧問模式中，可對微電網(wǎng)優(yōu)化問題求解，但優(yōu)化分派調(diào)度(例如，優(yōu)化分派解決方案)可未與局部控制器34通信。在自動(dòng)模式中，可對微電網(wǎng)優(yōu)化問題求解并且優(yōu)化分派調(diào)度(例如，解決方案)與局部控制器34通信。
此外，微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12可與局部控制器34通信來接收信息或提供一系列命令或指令(例如，經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)控制信號的優(yōu)化分派調(diào)度)。例如，局部控制器34可對微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12提供二進(jìn)制和/或模擬輸入數(shù)據(jù)。特別地，局部控制器34可向控制系統(tǒng)12提供與微電網(wǎng)資產(chǎn)15的可用性有關(guān)的信息。可用性可以是這樣的二進(jìn)制信號，其涉及資產(chǎn)15參與由控制系統(tǒng)12執(zhí)行來制定微電網(wǎng)優(yōu)化問題并對其求解并且提供對于微電網(wǎng)10的優(yōu)化分派調(diào)度的計(jì)算的可用性?？捎觅Y產(chǎn)可包含在控制系統(tǒng)12的決策制定過程中，并且可能夠接收各種命令或指令，如在下文進(jìn)一步解釋的。不可用資產(chǎn)可從控制系統(tǒng)12的決策制定過程排除。
與資產(chǎn)15的可用性有關(guān)的二進(jìn)制信號可基于局部控制器內(nèi)的基于邏輯的計(jì)算。例如，資產(chǎn)15的可用性可以是下列條件的邏輯AND：資產(chǎn)15處于自動(dòng)模式(例如，資產(chǎn)15能夠被自動(dòng)起動(dòng)并且由控制系統(tǒng)12所命令) ，未出現(xiàn)未完成的起動(dòng)，未出現(xiàn)未完成的停止，并且保跳閘未被激活。在某些實(shí)施例中，用戶/操作員可從控制系統(tǒng)12的決策制定過程排除或包含一個(gè)或多個(gè)資產(chǎn)15?？刂葡到y(tǒng)12可配置成采用來自用戶/操作員的二進(jìn)制信號啟用或停用資產(chǎn)15。
例如，在控制系統(tǒng)12的設(shè)置期間在資產(chǎn)15無法持續(xù)延長時(shí)段地在運(yùn)行中(例如，維護(hù))時(shí)停用資產(chǎn)15，這可是有益的。特別地，控制系統(tǒng)12可對每個(gè)資產(chǎn)15計(jì)算可用性和使能的邏輯AND以便確定資產(chǎn)15是否包含在決策制定過程內(nèi)。在某些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)12可配置成對于某些誤差處理程序重寫每個(gè)資產(chǎn)15的可用性或使能，如將在下文進(jìn)一步解釋的。
微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12還可與局部控制器34通信來提供一系列命令或指令(例如，經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)控制信號的優(yōu)化分派調(diào)度) ，比如例如起動(dòng)/停止、功率設(shè)置點(diǎn)、同步/快速負(fù)載跟蹤、看門狗、操作模式等等。起動(dòng)/停止命令可用于確定微電網(wǎng)10中在線和離線資產(chǎn)和/或設(shè)備的優(yōu)化組合。功率設(shè)置點(diǎn)可用于確定可分派發(fā)電單元(例如，16、18等)和存儲設(shè)備26的最佳發(fā)電水平。同步/快速負(fù)載跟蹤命令可用于確定哪個(gè)微電網(wǎng)資產(chǎn)15可采用同步/快速負(fù)載跟蹤模式操作來提供備用裕度并且在微電網(wǎng)10中維持一致頻率。在一些實(shí)施例中，由微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12所選的同步機(jī)的調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)施加到原動(dòng)機(jī)的能量來維持固定頻率，而不管直至機(jī)器額定功率的負(fù)載。發(fā)送給存儲設(shè)備的類似命令能夠?qū)⑵浞湃肟焖儇?fù)載跟蹤模式來捕捉負(fù)載和可再生功率中的擺動(dòng)，因而便于微電網(wǎng)的穩(wěn)定操作?？撮T狗命令可用于告知負(fù)載控制器34到微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12的通信是健康的。操作模式命令可用于將微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12的操作模式(即，關(guān)閉、顧問、自動(dòng))告知局部控制器34。
在微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12的操作、提高微電網(wǎng)10效率的微電網(wǎng)優(yōu)化程序代碼的運(yùn)行或優(yōu)化分派調(diào)度的創(chuàng)建或傳送期間，通?？沙霈F(xiàn)誤差或不可取事件。例如，在微電網(wǎng)10的控制框架中，微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12與局部控制器34之間的通信可未被建立，或可被中斷、停用、攔截、錯(cuò)誤傳達(dá)等等。這些誤差可歸類為下列五個(gè)一般類別：不可觀察性、不可控性、失效、不可行性和無界性，如將關(guān)于圖5進(jìn)一步論述的。因此，啟用微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12并且更具體地啟用一個(gè)或多個(gè)處理器46來識別各種類型的誤差并且處理識別的誤差，這可是可取的。
在一些實(shí)施例中，誤差監(jiān)測/識別和處理可作為微電網(wǎng)優(yōu)化程序代碼內(nèi)的指令集而出現(xiàn)。在其他實(shí)施例中，誤差監(jiān)測/識別和處理可以以存儲在存儲器組件50內(nèi)的單獨(dú)指令集(例如以由一個(gè)或多個(gè)處理器46運(yùn)行的誤差監(jiān)測和處理程序代碼)而出現(xiàn)。實(shí)際上，配置成識別和處理誤差和/或非期望事件的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12可使這類誤差和/或非期望事件對控制系統(tǒng)12和微電網(wǎng)10的穩(wěn)定和優(yōu)化操作的不利影響減輕且最小化。
圖4是由微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12運(yùn)行的優(yōu)化分派過程54的實(shí)施例的可視化，其描繪預(yù)測時(shí)域56和分派時(shí)間58。如上文描述的，微電網(wǎng)10采用微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12以基于由微電網(wǎng)資產(chǎn)15創(chuàng)建的限制/約束來計(jì)算一個(gè)或多個(gè)面向優(yōu)化的問題、在優(yōu)化分派調(diào)度54中將一個(gè)或多個(gè)優(yōu)化決策/命令/指令寫入局部控制器34以采用高效方式控制和/或調(diào)節(jié)局部控制器34并且由局部控制器34實(shí)現(xiàn)優(yōu)化分派過程54。采用該優(yōu)化功能性，控制系統(tǒng)12確定微電網(wǎng)10內(nèi)的微電網(wǎng)資產(chǎn)15的優(yōu)化操作來實(shí)現(xiàn)最小目標(biāo)函數(shù)，例如在預(yù)測時(shí)域56內(nèi)的總操作成本。
預(yù)測時(shí)域56是要執(zhí)行微電網(wǎng)系統(tǒng)10的優(yōu)化所在的預(yù)定義時(shí)段。此外，每個(gè)預(yù)測時(shí)域56可由時(shí)間間隔60組成，其是指示在預(yù)測時(shí)域56期間要多久執(zhí)行優(yōu)化和/或優(yōu)化計(jì)算的優(yōu)化的預(yù)定義時(shí)間分辨率。作為示例，時(shí)間間隔60可以是在約45至60分鐘、30至45分鐘、20至30分鐘、15至20分鐘、10至15分鐘、1至10分鐘等等之間的預(yù)定時(shí)間。實(shí)際上，可使用任何其他預(yù)定時(shí)間間隔，使得預(yù)定義時(shí)段對于微電網(wǎng)10的優(yōu)化(例如，優(yōu)化問題的計(jì)算)是足夠的時(shí)間長度。預(yù)測長度是要執(zhí)行優(yōu)化所針對的時(shí)間間隔60的數(shù)量并且可通過將預(yù)測時(shí)域56除以時(shí)間間隔60而獲得。因而，對于24小時(shí)預(yù)測時(shí)域56和12分鐘的時(shí)間間隔60，預(yù)測長度是120個(gè)時(shí)間間隔60。在某些實(shí)施例中，時(shí)間步61(例如，“ t”)可用作指數(shù)并且可從1變化到預(yù)測長度，其中1是當(dāng)前時(shí)間步61。例如，在圖示的實(shí)施例中，時(shí)間步61是當(dāng)前時(shí)間間隔60，并且在長度上是12分鐘。
在一些實(shí)施例中，時(shí)間步61可采用時(shí)間步61上的各種點(diǎn)處的時(shí)間標(biāo)記進(jìn)一步分成時(shí)間窗口。例如，時(shí)間點(diǎn)A 64、時(shí)間點(diǎn)B 66和時(shí)間點(diǎn)C 68用于概述時(shí)間步61內(nèi)各種時(shí)間窗口的邊界，例如AB窗口(例如，從時(shí)間點(diǎn)A 64到時(shí)間點(diǎn)B 66)和BC窗口(例如，從時(shí)間點(diǎn)B 66到時(shí)間點(diǎn)C 68)。時(shí)間窗口AB和BC的長度可基于微電網(wǎng)系統(tǒng)10內(nèi)的多種因素比如例如微電網(wǎng)資產(chǎn)15的類型和數(shù)量以及微電網(wǎng)10操作約束和/或限制的復(fù)雜性來決定。同樣，優(yōu)化分派過程54內(nèi)的其他時(shí)間間隔(比如例如，時(shí)間間隔60或時(shí)間步61)的長度也可基于微電網(wǎng)系統(tǒng)10內(nèi)的多種因素例如微電網(wǎng)資產(chǎn)15的類型和數(shù)量來確定。在某些實(shí)施例中，優(yōu)化分派過程54內(nèi)的任何時(shí)間間隔(其包含預(yù)測時(shí)域56)可經(jīng)由I/O端口48通過用戶輸入來確定。
在整個(gè)時(shí)間步61(例如，在AB時(shí)間窗口和BC時(shí)間窗口兩者中連續(xù)地)中，微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12從微電網(wǎng)資產(chǎn)15讀取信息并且在讀取/寫入過程70中將命令/指令寫入微電網(wǎng)資產(chǎn)15。讀取/寫入過程70可在時(shí)間間隔62內(nèi)發(fā)生，例如以每10秒、20秒、30秒等等。特別地，在時(shí)間點(diǎn)B 66處，在AB時(shí)間窗口期間收集的信息或數(shù)據(jù)(例如，從微電網(wǎng)資產(chǎn)15讀取的信息)被鎖存并且可形成數(shù)據(jù)文件并將其存儲在存儲器組件50內(nèi)。該數(shù)據(jù)文件可被微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12使用，并且更具體地，通過運(yùn)行微電網(wǎng)優(yōu)化程序代碼的處理器46訪問，以在優(yōu)化分派過程71期間在BC時(shí)間窗口中計(jì)算微電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度。對優(yōu)化問題的最優(yōu)解決方案可在時(shí)間點(diǎn)C68處結(jié)束，并且優(yōu)化分派調(diào)度(例如，指令、命令或決策)經(jīng)由通信路徑36而與微電網(wǎng)資產(chǎn)15通信。采用該方式，新的命令將每幾秒(例如，10秒)與微電網(wǎng)資產(chǎn)15通信直到通過處理器46生成新的優(yōu)化問題并且在下一個(gè)時(shí)間步61內(nèi)對其求解。簡而言之，在某些實(shí)施例中，微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12包含兩個(gè)相對快和慢的過程：每幾秒(例如，10秒)出現(xiàn)的快速讀取/寫入過程70，和在時(shí)間步61內(nèi)每幾分鐘/小時(shí)(例如，12分鐘)出現(xiàn)的慢優(yōu)化問題。如在圖4中圖示的，讀取/寫入過程70和優(yōu)化分派過程71兩者都在當(dāng)前時(shí)間步61內(nèi)的相同時(shí)間窗口(例如，時(shí)間窗口BC)內(nèi)出現(xiàn)。然而，在某些實(shí)施例中，在時(shí)間點(diǎn)C 68處傳送的優(yōu)化分派調(diào)度僅基于在時(shí)間點(diǎn)B 66處被收集并且存儲到數(shù)據(jù)文件中的鎖存數(shù)據(jù)。
如上文指出的，微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12的操作通?？刹捎酶鞣N操作模式出現(xiàn)，例如關(guān)閉模式、顧問模式或自動(dòng)模式。因此，在時(shí)間點(diǎn)C 68處優(yōu)化分派過程71并且特別是指令、命令或決策的分派的運(yùn)行可根據(jù)微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12的操作模式。例如，在關(guān)閉模式期間，可未對微電網(wǎng)優(yōu)化問題求解并且在微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12與局部控制器34之間可未發(fā)生命令或指令的傳達(dá)。在該操作模式中，因?yàn)樵谖㈦娋W(wǎng)控制系統(tǒng)12與局部控制器34之間對于命令的傳送未建立分派調(diào)度，可未出現(xiàn)優(yōu)化分派過程71。實(shí)際上，在時(shí)間點(diǎn)B處數(shù)據(jù)文件生成的過程可未出現(xiàn)，并且優(yōu)化問題可未由處理器46發(fā)起(例如，微電網(wǎng)優(yōu)化程序代碼可未在存儲器組件50內(nèi)訪問或未由處理器46運(yùn)行)。在一些實(shí)施例中，讀取過程可獨(dú)立于操作模式而在微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12與微電網(wǎng)資產(chǎn)15之間繼續(xù)。例如，在這類實(shí)施例中，甚至在微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12切換到關(guān)閉模式時(shí)，讀取過程繼續(xù)而寫入過程停止。采用該方式收集的數(shù)據(jù)可存儲在存儲器組件50中，并且可在稍后的時(shí)間對微電網(wǎng)優(yōu)化過程54訪問。
在微電網(wǎng)優(yōu)化過程54的正常操作期間，在微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12內(nèi)可出現(xiàn)某些誤差和/或非期望事件。如上文描述的，監(jiān)測控制系統(tǒng)12的過程來識別這些誤差，這可是可取的，并且處理識別的誤差可進(jìn)一步是可取的，如關(guān)于圖5進(jìn)一步解釋的。
圖5是描繪用于監(jiān)測微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12、檢測誤差和/或不可取事件以及處理識別的誤差和/或不可取事件的過程70的實(shí)施例的流程圖。在微電網(wǎng)優(yōu)化過程54的正常操作期間，出現(xiàn)的誤差和非期望事件可歸類為五個(gè)一般類別：不可觀察性、不可控性、失效、不可行性和無界性。不可觀察性誤差指失去通信，例如在控制系統(tǒng)12與局部控制器34之間失去通信。不可控性誤差指在接通/關(guān)閉設(shè)備(例如，微電網(wǎng)10內(nèi)的微電網(wǎng)資產(chǎn)15)、改變微電網(wǎng)資產(chǎn)15的操作模式(例如，將柴油發(fā)電設(shè)備的操作模式從下垂速度控制變成同步速度控制)、局部控制器34的非期望激活或在命令和來自微電網(wǎng)10的實(shí)際讀數(shù)之間經(jīng)歷大的差異方面的不成功嘗試。失效誤差指在線設(shè)備(例如，微電網(wǎng)資產(chǎn)15)由于除從控制系統(tǒng)12接收關(guān)閉命令以外的任何原因而變成離線時(shí)的情況。例如，失效誤差可在柴油發(fā)電機(jī)的操作模式從下垂速度模式變成同步速度控制時(shí)出現(xiàn)。不可行性和無界性誤差對應(yīng)于在時(shí)間窗口BC期間生成和求解的優(yōu)化問題，如在圖4中描繪的，其可導(dǎo)致不可接受的結(jié)果。特別地，不可觀察性、不可控性、失效、不可行性和無界性誤差可包含不同的類型或?qū)τ诓煌愋偷奈㈦娋W(wǎng)資產(chǎn)15可被不同地定義。
微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12可配置成連續(xù)和/或在設(shè)置間隔監(jiān)測這些誤差并且響應(yīng)于識別的誤差發(fā)起合適的動(dòng)作來使這些誤差對微電網(wǎng)10的穩(wěn)定性和優(yōu)化操作的不利影響最小化。特別地，監(jiān)測和處理誤差的過程70可重疊并且/或嵌入在微電網(wǎng)優(yōu)化過程54的讀取/寫入過程70內(nèi)。同樣，方法70可在整個(gè)時(shí)間步61、時(shí)間間隔60、預(yù)測時(shí)域56中并且通常在整個(gè)微電網(wǎng)優(yōu)化過程54中循環(huán)出現(xiàn)。
鑒于前述，過程70以驗(yàn)證通信路徑36(框72)開始。如上文指出的，通信路徑36可包含有線網(wǎng)絡(luò)連接、無線網(wǎng)絡(luò)連接和/或適合于從微電網(wǎng)資產(chǎn)15(例如，水力發(fā)電機(jī)16、柴油發(fā)電機(jī)18、太陽能發(fā)電機(jī)20、工業(yè)負(fù)載22、住宅負(fù)載24或存儲設(shè)備26)接收信息并且將在時(shí)間點(diǎn)C 68處的優(yōu)化分派調(diào)度從微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12傳送到局部控制器34的任何形式的連接。在驗(yàn)證通信路徑36時(shí)，控制系統(tǒng)12可監(jiān)測和檢測不可觀察性誤差(框73)。在一些實(shí)施例中，在該階段存在可以檢測到的兩個(gè)類型的不可觀察性誤差。不可觀察性類型I指在控制系統(tǒng)12與設(shè)備或微電網(wǎng)資產(chǎn)15之間失去通信，這在失去通信之前被離線監(jiān)測。不可觀察性類型II指在控制系統(tǒng)12與設(shè)備或微電網(wǎng)資產(chǎn)15之間失去通信，這在失去通信之前被在線監(jiān)測。盡管描述兩個(gè)類型的不可觀察性誤差，應(yīng)注意根據(jù)在微電網(wǎng)10內(nèi)操作的不同類型的微電網(wǎng)資產(chǎn)15可檢測或監(jiān)測任何數(shù)量的不可觀察性誤差。
在驗(yàn)證通信路徑36時(shí)，控制系統(tǒng)12可與微電網(wǎng)資產(chǎn)15通信，并且具體地，可從微電網(wǎng)資產(chǎn)15讀取信息。從微電網(wǎng)資產(chǎn)15讀取的信息可包含資產(chǎn)15的性能歷史或歷史統(tǒng)計(jì)、由資產(chǎn)15生成的功率量、由資產(chǎn)15傳送、存儲或接收的能量的量、資產(chǎn)15的操作模式或狀態(tài)等等。因此，方法70則包含驗(yàn)證從微電網(wǎng)資產(chǎn)15收集的讀數(shù)(框74)。在該驗(yàn)證過程期間，控制系統(tǒng)12可配置成監(jiān)測和檢測各種類型的不可控性和失效誤差。在一些實(shí)施例中，存在可被控制系統(tǒng)12檢測的五個(gè)類型的不可控性誤差(框76)。不可控性類型I指在線設(shè)備從控制系統(tǒng)12接收關(guān)閉命令但它未關(guān)閉時(shí)的情況。不可控性類型II指離線設(shè)備從控制系統(tǒng)12接收打開命令但它未接通時(shí)的情況。不可控性類型III指在改變設(shè)備或資產(chǎn)的操作模式方面的不成功嘗試。例如，柴油發(fā)電機(jī)18使每10秒從控制系統(tǒng)12接收命令保持在同步操作模式，但這并未發(fā)生。不可控性類型IV對應(yīng)于參考功率命令和來自微電網(wǎng)10的對應(yīng)實(shí)際讀數(shù)之間的差異超過某一水平時(shí)的情況。不可控性類型V指在控制系統(tǒng)12未處于自動(dòng)操作模式時(shí)局部控制器34的非期望激活。在這類情形中，采用局部控制器34的優(yōu)化命令的傳達(dá)或?qū)懭脒^程(例如，優(yōu)化分派過程71)僅在控制系統(tǒng)12處于自動(dòng)模式時(shí)發(fā)生。同樣，在控制系統(tǒng)12處于關(guān)閉或顧問模式時(shí)局部控制器34的操作未被預(yù)期。盡管描述五個(gè)類型的不可控性誤差，應(yīng)注意根據(jù)在微電網(wǎng)10內(nèi)操作的不同類型的微電網(wǎng)資產(chǎn)15可檢測或監(jiān)測任何數(shù)量的不可控性誤差。
此外，在驗(yàn)證經(jīng)由通信路徑36從微電網(wǎng)資產(chǎn)15收集的讀數(shù)期間，控制系統(tǒng)12可配置成監(jiān)測和檢測各種類型的失效誤差(框78)。在一些實(shí)施例中，存在五個(gè)類型的失效誤差，并且這些誤差可是不同的或?qū)τ诟鞣N類型的微電網(wǎng)資產(chǎn)15可被不同地定義。例如，可分派發(fā)電設(shè)備的失效指可分派發(fā)電設(shè)備(例如，柴油發(fā)電機(jī)18)在過去的時(shí)間是在線的并且在未來時(shí)間由控制系統(tǒng)12命令為在線的但在那個(gè)未來時(shí)間它是離線的時(shí)的情況。存儲設(shè)備的失效指存儲設(shè)備26在過去的時(shí)間是在線的、在未來的時(shí)間被命令為在線的但它在那個(gè)未來的時(shí)間是離線的時(shí)的情況?？稍偕l(fā)電設(shè)備的失效指啟用的可再生發(fā)電設(shè)備在過去的時(shí)間是在線的并且它在當(dāng)前時(shí)間是離線的時(shí)的情況。負(fù)載的失效或跳閘指啟用的負(fù)載在過去的時(shí)間是在線的并且它在目前時(shí)間是離線的時(shí)的情況。對于微電網(wǎng)10的電網(wǎng)23的失效(如果它具有到大電網(wǎng)23的連接)指啟用的電網(wǎng)23在過去的時(shí)間是在線的并且它在當(dāng)前時(shí)間是離線的時(shí)的情況。盡管描述五個(gè)類型的失效誤差，應(yīng)注意根據(jù)在微電網(wǎng)10內(nèi)操作的不同類型的微電網(wǎng)資產(chǎn)15可檢測或監(jiān)測任何數(shù)量的失效誤差。
在成功驗(yàn)證通信路徑36和讀數(shù)時(shí)，方法70可確定微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12的操作模式(框79)。例如，方法70可確定控制系統(tǒng)12是處于自動(dòng)模式、顧問模式還是處于關(guān)閉模式。如果控制系統(tǒng)12處于關(guān)閉模式，從微電網(wǎng)系統(tǒng)10和微電網(wǎng)資產(chǎn)15收集附加讀數(shù)。這些讀數(shù)(例如，關(guān)于微電網(wǎng)資產(chǎn)15的操作的歷史信息)可存儲在存儲器組件50內(nèi)供未來在對微電網(wǎng)優(yōu)化問題求解方面使用。此外，在從微電網(wǎng)獲取附加讀數(shù)時(shí)，控制系統(tǒng)12可配置成再次驗(yàn)證通信路徑和收集的讀數(shù)，使得可在必要時(shí)監(jiān)測和檢測誤差。
如果控制系統(tǒng)12確定為處于自動(dòng)模式或處于顧問模式，控制系統(tǒng)12配置成驗(yàn)證操作的同步/快速負(fù)載跟蹤模式(框82)。在某些實(shí)施例中，驗(yàn)證操作的同步/快速負(fù)載跟蹤模式可涉及確定控制系統(tǒng)12和局部控制器34是否采用相同操作模式操作。因此，如果源(控制系統(tǒng)12)和目標(biāo)(局部控制器34)同步，則優(yōu)化分派調(diào)度(例如，命令、指令或決策)可在兩者之間傳送。
在驗(yàn)證操作的同步/快速負(fù)載跟蹤模式時(shí)，控制系統(tǒng)12可配置成通過各種誤差處理過程來處理先前識別的誤差或不可取事件(框84)。例如，對于由控制系統(tǒng)12檢測的任何不可觀察性誤差(框73)，誤差處理程序由控制系統(tǒng)12發(fā)起以對識別的不可觀察性誤差作出響應(yīng)(框86)。特別地，控制系統(tǒng)12對識別的誤差作出響應(yīng)和/或處理識別的誤差以鑒于識別的誤差生成對微電網(wǎng)系統(tǒng)10優(yōu)化的優(yōu)化分派調(diào)度(例如，考慮在通常新分派調(diào)度中的誤差)。鑒于前述，提供關(guān)于控制系統(tǒng)12如何對識別的誤差作出響應(yīng)或處理識別的誤差的簡要描述。
如上文指出的，不可觀察性類型I誤差指在控制系統(tǒng)12與設(shè)備或微電網(wǎng)資產(chǎn)之間失去通信，這在失去通信之前被離線監(jiān)測。在處理不可觀察性類型I誤差中，假設(shè)在時(shí)間點(diǎn)A64與時(shí)間點(diǎn)B 66之間失去通信，連續(xù)或以一定間隔(例如，每10秒)檢查該誤差。如果設(shè)備或資產(chǎn)到鎖存數(shù)據(jù)用于運(yùn)行下一個(gè)優(yōu)化分派的時(shí)間(時(shí)間點(diǎn)B 66)時(shí)仍然不可觀察，則設(shè)備將在內(nèi)部對供在通過控制系統(tǒng)12的優(yōu)化計(jì)算中的使用不可用。而且，如果存儲設(shè)備26的輸入/輸出變成不可觀察類型I誤差，存儲輸入/輸出變得不可用。除輸入和輸出不可觀察性外，存儲設(shè)備26的其他復(fù)雜與荷電狀態(tài)(SOC)的不可觀察性有關(guān)。在該情況下，如果存儲SOC變得不可觀察，存儲26的輸入和輸出兩者都可變得不可用。上文論述的動(dòng)作從優(yōu)化計(jì)算排除不可觀察的微電網(wǎng)資產(chǎn)15。
如果該微電網(wǎng)資產(chǎn)15仍然可用，它可被優(yōu)化分派71委托(commit) ，這是非期望情形;即，微電網(wǎng)資產(chǎn)15被委托但它無法被傳達(dá)。這還可引起不可控性誤差。因此，代替等待不可控性誤差處理(框88)來解決問題，將不可觀察微電網(wǎng)資產(chǎn)15從優(yōu)化問題拿出以更快速限制該誤差的后果。如果與離線微電網(wǎng)資產(chǎn)15的通信在控制系統(tǒng)12正在時(shí)間窗口BC中尋找最優(yōu)解決方案的時(shí)間期間失去，不可取的結(jié)果是要在最優(yōu)解決方案內(nèi)具有該不可觀察的微電網(wǎng)資產(chǎn)15，并且在時(shí)間點(diǎn)C 68處被命令。由于失去通信，該微電網(wǎng)資產(chǎn)15無法接通，這引起不可控性類型II誤差，其可由對應(yīng)的誤差處理程序來處理，如下文描述的。
微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12可與檢測的不可觀察性類型I誤差不同地識別和處理檢測的不可觀察性類型II誤差。假設(shè)在時(shí)間點(diǎn)A 64與時(shí)間點(diǎn)B 66之間失去通信，連續(xù)或以一定間隔(例如，每10秒)檢查不可觀察性誤差。如果到數(shù)據(jù)被鎖存并且生成新的優(yōu)化問題且對其求解的時(shí)間(例如，在時(shí)間點(diǎn)B 66)時(shí)微電網(wǎng)資產(chǎn)15仍然是不可觀察類型II誤差，控制系統(tǒng)12可轉(zhuǎn)移到顧問模式。如上文指出的，在顧問模式期間，可對微電網(wǎng)優(yōu)化問題求解，但優(yōu)化分派調(diào)度(例如，優(yōu)化分派解決方案)可未與局部控制器34通信。
在某些實(shí)施例中，如果在時(shí)間點(diǎn)B 66與時(shí)間點(diǎn)C 68之間失去與在線微電網(wǎng)資產(chǎn)15的通信，并且控制系統(tǒng)12在尋找最優(yōu)解決方案，下面對于不可觀察微電網(wǎng)資產(chǎn)15的結(jié)果在可獲得新的最優(yōu)解決方案時(shí)在時(shí)間點(diǎn)C 68處預(yù)見。例如，在設(shè)置點(diǎn)中可沒有變化，并且不要求特殊動(dòng)作，因而控制系統(tǒng)12繼續(xù)正確操作。在功率設(shè)置點(diǎn)中可存在增加/減小，其中這兩個(gè)動(dòng)作中的任一個(gè)由于失去通信而無法實(shí)現(xiàn)并且假設(shè)所得的功率的超額/不足由微電網(wǎng)10中的同步機(jī)或存儲設(shè)備來補(bǔ)償?？纱嬖陉P(guān)閉情形，其中由于失去通信，微電網(wǎng)資產(chǎn)15無法關(guān)閉。這引起不可控性類型I，并且將基于對應(yīng)的誤差處理程序來解決它(框88)。重要的是注意使不可觀察微電網(wǎng)資產(chǎn)15在內(nèi)部不可用以從下一個(gè)優(yōu)化計(jì)算排除它將并未解決問題并且可甚至使情形惡化。因而，在不可觀察在線發(fā)電設(shè)備仍然服務(wù)于負(fù)載時(shí)，控制系統(tǒng)12可委托其他發(fā)電候選者;這可危及微電網(wǎng)10的穩(wěn)定性。
此外，控制系統(tǒng)12可配置成處理在驗(yàn)證從微電網(wǎng)資產(chǎn)15得到的讀數(shù)期間檢測的不可控性誤差(框88)。實(shí)際上，控制系統(tǒng)12可配置成對每個(gè)類型的不可控性誤差(例如，不可控性類型I、不可控性類型II、不可控性類型III、不可控性類型IV和不可控性類型V)不同地處理誤差。在某些實(shí)施例中，處理誤差可指采取對校正和/或考慮檢測的誤差以便減少檢測誤差的任何非期望影響的響應(yīng)或動(dòng)作。例如，對于識別的不可控性類型I誤差，在時(shí)間點(diǎn)C68后連續(xù)或以設(shè)置的間隔來檢查誤差?？刂葡到y(tǒng)12可每10秒繼續(xù)發(fā)送關(guān)閉命令，并且繼續(xù)從微電網(wǎng)資產(chǎn)15讀取來看看是否實(shí)現(xiàn)命令。如果微電網(wǎng)資產(chǎn)15到對下一個(gè)優(yōu)化分派來鎖存數(shù)據(jù)的時(shí)間(在下一個(gè)時(shí)間步61中的時(shí)間點(diǎn)B 66)時(shí)無法被關(guān)閉，控制系統(tǒng)12可轉(zhuǎn)移到顧問模式。另外，如果微電網(wǎng)資產(chǎn)15離線并且然后變成在線，該誤差落入不可控性類型I的類別，因?yàn)槲㈦娋W(wǎng)資產(chǎn)15可繼續(xù)接收關(guān)閉命令，盡管未關(guān)閉。因此，如果問題未被下一個(gè)優(yōu)化分派(時(shí)間點(diǎn)B 66或下一個(gè)時(shí)間步61中的時(shí)間點(diǎn)B 66)校正，控制系統(tǒng)12可切換到顧問模式。如果這種事件在時(shí)間點(diǎn)B 66與時(shí)間點(diǎn)C 68之間發(fā)生，應(yīng)用相同的誤差處理程序。例如，如果微電網(wǎng)資產(chǎn)15未被下一個(gè)優(yōu)化分派(下一個(gè)時(shí)間步61中的時(shí)間點(diǎn)B)關(guān)閉，控制系統(tǒng)12可切換到顧問模式。在某些實(shí)施例中，該誤差可激活局部控制器34中的未完成停止，并且因此微電網(wǎng)資產(chǎn)15變得不可用，并且它將不包含在下一個(gè)優(yōu)化分派中。因?yàn)樽銐虼笮〉奈㈦娋W(wǎng)發(fā)電資產(chǎn)13或存儲設(shè)備26可通常采用同步/快速負(fù)載跟蹤模式操作，該誤差可未明顯危及微電網(wǎng)10的穩(wěn)定性。然而，如果未正確地處理它，它可在下一個(gè)優(yōu)化分派71中引起更多的服務(wù)器誤差/后果。因而，下一個(gè)優(yōu)化分派71可在不可控微電網(wǎng)資產(chǎn)15仍有助于微電網(wǎng)10中的發(fā)電時(shí)導(dǎo)致委托附加發(fā)電設(shè)備，這能夠危及微電網(wǎng)10的穩(wěn)定性。在同步發(fā)電機(jī)或快速負(fù)載跟蹤存儲設(shè)備不足以補(bǔ)償由于不可控(類型I)設(shè)備引起的額外發(fā)電的情況下，激活緊急補(bǔ)救動(dòng)作來使適當(dāng)數(shù)量的在線發(fā)電機(jī)停止。
對于不可控性類型II誤差，微電網(wǎng)系統(tǒng)10繼續(xù)操作直到下一個(gè)時(shí)間步61內(nèi)的下一個(gè)優(yōu)化分派71。在鎖存數(shù)據(jù)用于在下一個(gè)時(shí)間步61中的時(shí)間點(diǎn)B 66處運(yùn)行下一個(gè)優(yōu)化分派之前，如果誤差持續(xù)并且微電網(wǎng)資產(chǎn)15可用并且可觀察，控制系統(tǒng)12可通常使資產(chǎn)15在內(nèi)部不可用/停用并且可發(fā)送警報(bào);否則，僅發(fā)出警報(bào)。采用該方式，微電網(wǎng)資產(chǎn)15可完全在優(yōu)化計(jì)算之外直到操作員解決問題并且使微電網(wǎng)資產(chǎn)15可用/啟用。如果該類型的誤差在優(yōu)化問題運(yùn)行期間(即，在時(shí)間點(diǎn)B 66與時(shí)間點(diǎn)C 68之間)出現(xiàn)，在時(shí)間點(diǎn)B 66處鎖存數(shù)據(jù)之前由于可能已經(jīng)做出正確決策而可未進(jìn)行特定動(dòng)作。在某些實(shí)施例中，由于操作有足夠大小的同步發(fā)電機(jī)或快速負(fù)載跟蹤存儲設(shè)備，不可控性類型II誤差可不是關(guān)于微電網(wǎng)10的穩(wěn)定操作的主要關(guān)注。通常，該類型的誤差可引起微電網(wǎng)資產(chǎn)15的未完成起動(dòng)和不可用性，從而使微電網(wǎng)資產(chǎn)15在下一個(gè)優(yōu)化分派71中的優(yōu)化計(jì)算中被剔除。然而，可發(fā)出要求操作員解決問題的警報(bào)。在由同步發(fā)電機(jī)或快速負(fù)載跟蹤存儲設(shè)備提供的備用裕度不足以補(bǔ)償不可控(類型II)發(fā)電機(jī)的情況下，激活補(bǔ)救動(dòng)作來起動(dòng)和分派在大小方面與不可控發(fā)電機(jī)類似或接近的替換發(fā)電機(jī)。對于其中既沒有足夠備用裕度也沒有替換發(fā)電機(jī)的那些微電網(wǎng)應(yīng)用，快速卸載方案應(yīng)由微電網(wǎng)控制系統(tǒng)根據(jù)由用戶設(shè)置的優(yōu)先表來發(fā)起。
在某些實(shí)施例中，對于存儲微電網(wǎng)資產(chǎn)15(例如，存儲設(shè)備26)的不可控性類型II誤差的復(fù)雜性對應(yīng)于它們的待機(jī)損耗或自放電率，從而引起微電網(wǎng)優(yōu)化問題的不可行性。例如，存儲設(shè)備26(例如，充電)可在未接通的情況下繼續(xù)接收打開命令，并且它的荷電狀態(tài)(SOC)因?yàn)榇龣C(jī)損耗而隨時(shí)間減少。在這種誤差被操作員校正并且存儲變成可用/被啟用時(shí)，從微電網(wǎng)系統(tǒng)10讀取的SOC可已降到最小可接受容量以下，這使得優(yōu)化問題不可行。這類情形可通過對存儲設(shè)備26推動(dòng)“ 軟”約束以允許與最小可接受容量的小的違背而避免，如在下文關(guān)于圖6進(jìn)一步解釋的。因此，在一些實(shí)施例中，SOC通過最大容量和最小可接受容量限制。根據(jù)與存儲技術(shù)有關(guān)的各種因素(其包含與存儲設(shè)備26的壽命有關(guān)的考慮) ，通常對存儲設(shè)備26推薦最大放電深度。最大放電深度可以在最大容量的約70%-80%附近。在其他實(shí)施例中，最大深度可以是60%-70%、80%-90%等等。因此，最小可接受容量通常不能小于最大容量的20%-30%。
在某些實(shí)施例中，與最小容量的偏離可不被容忍，因?yàn)檫@由下界“ 硬”約束實(shí)現(xiàn)。然而，能夠通過定義正的松弛變量允許SOC略微偏離最小可接受容量，這可在微電網(wǎng)優(yōu)化問題的目標(biāo)函數(shù)中被懲罰。采用該方式，SOC可通過由微電網(wǎng)控制系統(tǒng)決定的小的正松弛變量值而達(dá)到最小可接受容量以下。這稱為下界“ 軟”約束。此外，在某些實(shí)施例中，可提供控制系統(tǒng)12中的參數(shù)以允許用戶對存儲設(shè)備26決定“ 硬”或“ 軟”約束的類型。該參數(shù)能夠分別設(shè)置為0或1以選擇“ 硬”或“ 軟”約束。在對存儲設(shè)備26檢測不可控性類型II誤差以便消除優(yōu)化不可行性的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，軟約束可由控制系統(tǒng)12在內(nèi)部推動(dòng)，即使硬約束已經(jīng)由用戶設(shè)置。
除不可控性類型II誤差外，控制系統(tǒng)12還可處理檢測的不可控性類型III誤差。如上文指出的，處理誤差可包含由微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12采取來校正和/或考慮檢測的誤差的動(dòng)作或響應(yīng)。不可控性類型III誤差應(yīng)于操作模式不可控性并且可對在線發(fā)電設(shè)備或存儲設(shè)備26檢查。由于該誤差的危急程度，控制系統(tǒng)12可在檢測到該類型的誤差時(shí)立即轉(zhuǎn)移到顧問模式和/或關(guān)閉模式。如上文指出的，在某些實(shí)施例中，同步/快速負(fù)載跟蹤模式由控制系統(tǒng)12驗(yàn)證(框82)。在某些實(shí)施例中，如果在控制系統(tǒng)12所發(fā)送的東西與從微電網(wǎng)系統(tǒng)10所讀取的東西之間檢測到差異，控制系統(tǒng)12可未停留在自動(dòng)模式，并且可切換到顧問模式和/或關(guān)閉模式。
控制系統(tǒng)12還可處理檢測的不可控性類型IV誤差。對于不可控性類型IV誤差，當(dāng)在功率設(shè)置點(diǎn)命令(例如，優(yōu)化分派調(diào)度內(nèi)的命令或指令)與來自微電網(wǎng)10的實(shí)際讀數(shù)之間檢測到比預(yù)期要大的差異時(shí)，控制系統(tǒng)12可未停留在自動(dòng)模式?？山邮苷`差裕度能夠由用戶在控制系統(tǒng)12中設(shè)置。另外，對于檢測的不可控性類型V誤差，為了防止該非期望事件發(fā)生，控制系統(tǒng)12操作模式和看門狗信號可在局部控制34內(nèi)的邏輯中利用以阻斷它們，如果控制系統(tǒng)12和通信路徑36不是操作的或控制系統(tǒng)12操作模式不是自動(dòng)模式的話。
類似地，控制系統(tǒng)12可配置成處理在驗(yàn)證從微電網(wǎng)資產(chǎn)15得到的讀數(shù)期間檢測的失效誤差(框90)。實(shí)際上，控制系統(tǒng)12可配置成處理對于每個(gè)失效誤差(例如，可分派發(fā)電設(shè)備的失效、存儲設(shè)備26的失效、可再生發(fā)電設(shè)備的失效、失效或使負(fù)載跳閘或電網(wǎng)23的失效)的誤差。例如，在處理可分派發(fā)電設(shè)備的失效中，控制系統(tǒng)12可具有兩個(gè)動(dòng)作。在第一動(dòng)作中，可首先發(fā)起補(bǔ)救動(dòng)作。例如，該補(bǔ)救動(dòng)作可包含在設(shè)置控制系統(tǒng)12時(shí)根據(jù)由用戶設(shè)置的優(yōu)先表來實(shí)現(xiàn)替換可分派發(fā)電設(shè)備。在第二動(dòng)作中，如果失效的可分派發(fā)電設(shè)備宣告不可用，在下一個(gè)優(yōu)化分派71處將不需要?jiǎng)幼?，否則，控制系統(tǒng)12可使它在下一個(gè)優(yōu)化分派71
處停用/不可用。操作員可采取動(dòng)作來校正問題并且使可分派發(fā)電設(shè)備可用或啟用。
在某些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)12可配置成處理存儲設(shè)備26的失效。這些類型的誤差在存儲設(shè)備26由若干設(shè)備(例如，電解裝置28、氫存儲裝置30和燃料電池32)組成時(shí)可更可能出現(xiàn)。該誤差可對存儲設(shè)備26的輸入(充電)和/或存儲設(shè)備26的輸出(放電)發(fā)生?？刂葡到y(tǒng)12可在處理與存儲設(shè)備26有關(guān)的這些類型的誤差時(shí)利用兩個(gè)動(dòng)作，如將在下文關(guān)于圖6進(jìn)一步解釋的。
在第一動(dòng)作中，如果發(fā)現(xiàn)失效的存儲設(shè)備26(輸入或輸出)不可用，由控制系統(tǒng)12將不需要?jiǎng)幼鳌Ｈ欢?，根?jù)存儲設(shè)備26的荷電狀態(tài)(例如，SOC)的值，控制系統(tǒng)12可使存儲設(shè)備26(輸入或輸出)在下一個(gè)優(yōu)化分派71處停用/不可用。在這種實(shí)施例中，操作員可校正問題并且使存儲設(shè)備26(輸入或輸出)可用或被啟用。關(guān)于對該誤差處理程序的SOC值的考慮將在下文并且關(guān)于圖6詳細(xì)論述。此外，在第二動(dòng)作中，如果存儲設(shè)備26的失效涉及具有非零待機(jī)損耗的存儲輸入(充電)，可激活軟約束以允許存儲設(shè)備26的最小可接受容量的略微違背并且確保微電網(wǎng)優(yōu)化問題的可行性。除由于待機(jī)損耗(其可引起微電網(wǎng)優(yōu)化問題的不可行性)而違背存儲最小容量之外，存在可引起違背最大和最小存儲容量兩者的其他實(shí)際復(fù)雜性。例如，發(fā)出充電/放電命令中的延遲、測量誤差和起動(dòng)或環(huán)境條件可引起違背存儲設(shè)備26的最大和最小存儲容量兩者。
在一些實(shí)施例中，存儲設(shè)備26在最大容量和最小可接受容量附近的頻繁充電和放電(循環(huán))可引起非期望結(jié)果，比如例如不可行性和循環(huán)誤差。這些非期望結(jié)果在控制系統(tǒng)12中能夠通過在控制系統(tǒng)12的優(yōu)化核外部具有預(yù)處理單元和后處理單元而避免。這些單元可修改控制系統(tǒng)12的命令或可修改輸入讀數(shù)，例如涉及SOC的那些。這還可包含在最大容量和最小可接受容量附近定義一些區(qū)。
例如，圖6圖示對于存儲設(shè)備26的荷電狀態(tài)(SOC) ，其包含最大存儲容量91和最小可接受存儲容量93。特別地，對存儲設(shè)備26圖示在最大容量91以下的兩個(gè)區(qū)(例如，A和B)和在最小可接受容量93的任一側(cè)上的兩個(gè)區(qū)(即，C和D)。這些區(qū)可以是最大存儲容量91的幾個(gè)百分比或一小部分。在一些實(shí)施例中，區(qū)E代表不要求特定動(dòng)作的存儲安全操作帶。然而，如果SOC在四個(gè)區(qū)A、B、C或D中的任何內(nèi)，那個(gè)區(qū)的測量值適當(dāng)改變連同推動(dòng)一些必要的充電/放電命令。例如，如果測量的SOC位于區(qū)A或B中，SOC的值在控制系統(tǒng)12中運(yùn)行的優(yōu)化模式中固定在最大容量91。同樣，如果測量的SOC位于區(qū)D中，假設(shè)它是優(yōu)化模型中避免不可行性的最小可接受容量93。在一些實(shí)施例中，存儲設(shè)備26可被推動(dòng)充電直到SOC達(dá)到區(qū)E。
在某些實(shí)施例中，某些時(shí)刻或事件可不適當(dāng)?shù)匾暈榇鎯υO(shè)備26的失效。因而，假設(shè)存儲設(shè)備26在線并且保持充電。在它達(dá)到最大容量91時(shí)，局部控制器34可將它設(shè)置在待機(jī)模式。在某些實(shí)施例中，這可解釋為失效并且因此在下一個(gè)優(yōu)化分派71中，輸入充電在輸入可用的情況下可被停用。類似地，在線存儲設(shè)備26可由于放電或待機(jī)損耗而達(dá)到最小可接受容量93。對于存儲設(shè)備26的局部控制器34在該情況下可再次將設(shè)備設(shè)置在待機(jī)模式。這可被誤差地解釋為失效并且因此在下一個(gè)優(yōu)化分派71中，輸出放電在存儲輸出可用的情況下可被停用。
為了處理這些問題(即，非期望輸入或輸出停用)并且將這些事件與真實(shí)失效區(qū)分開，控制系統(tǒng)12可配置成停用輸入充電和輸出放電，只要SOC離最大容量91和最小可接受容量93足夠遠(yuǎn)。例如，在某些實(shí)施例中，這些狀態(tài)可分別圖示為圖6中的區(qū)F和G。如果在SOC位于區(qū)F中時(shí)發(fā)生從在線到離線/待機(jī)的狀態(tài)改變，控制系統(tǒng)12因?yàn)樵摖顟B(tài)改變是由于真實(shí)失效引起而不是因?yàn)檫_(dá)到最大容量91而停用輸入充電。同樣，如果在SOC位于區(qū)G中時(shí)出現(xiàn)類似的狀態(tài)改變事件，控制系統(tǒng)12因?yàn)樵撌录怯捎谡鎸?shí)失效引起而不是因?yàn)檫_(dá)到最小容量93而停用輸出放電。
如關(guān)于圖5中的流程圖70描述的，微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12還可處理可再生發(fā)電設(shè)備誤差的失效。在檢測到該誤差時(shí)，根據(jù)微電網(wǎng)應(yīng)用和可再生發(fā)電設(shè)備的大小，能夠定義可發(fā)起的補(bǔ)救動(dòng)作。因此，根據(jù)由用戶設(shè)置的優(yōu)先表將起動(dòng)替換發(fā)電/存儲設(shè)備。在該情況下，可再生發(fā)電設(shè)備將在下一個(gè)優(yōu)化分派71中在內(nèi)部被停用并且將保持被停用直到它的狀態(tài)變成在線。每個(gè)分派時(shí)間段(例如，12分鐘)中的可再生鎖存數(shù)據(jù)可由控制系統(tǒng)12的可再生預(yù)測引擎使用。在失效期期間，可未用零值來更新預(yù)測數(shù)據(jù)。
對于負(fù)載的失效或跳閘，控制系統(tǒng)12可通過在下一個(gè)優(yōu)化分派71中在內(nèi)部停用負(fù)載來處理誤差，并且與可再生發(fā)電設(shè)備類似，在失效期期間可未用零值更新預(yù)測數(shù)據(jù)。如果負(fù)載變成在線，控制系統(tǒng)12使它在內(nèi)部內(nèi)被啟用。值得提及，微電網(wǎng)10能夠具有多個(gè)負(fù)載連接，并且前面提及的誤差處理程序在對微電網(wǎng)10中的每個(gè)負(fù)載檢測到失效時(shí)能適用。對于電網(wǎng)23連接的失效，如果對控制系統(tǒng)12定義操作的孤島模式，該模式可在電網(wǎng)23失效時(shí)立即被激活，否則電網(wǎng)23可在內(nèi)部被停用并且控制系統(tǒng)12可轉(zhuǎn)移到關(guān)閉模式和/或顧問模式。
采用該方式，微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12采用不同的方式處理不同類型的每個(gè)檢測誤差和/或不可取事件。由微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12可檢測和處理其他類型的誤差，比如例如不可行性和無界性誤差。不可行性和無界性誤差可在優(yōu)化問題無法在微電網(wǎng)優(yōu)化問題期間生成和/或求解時(shí)產(chǎn)生，如在圖4中描繪的。例如，不可行性誤差指在時(shí)間點(diǎn)B 66處生成的微電網(wǎng)優(yōu)化問題的不可行性(圖4)，意味著沒有能夠滿足所有優(yōu)化約束和/或限制的解決方案。此外，無界性誤差指在時(shí)間窗口BC中發(fā)現(xiàn)的微電網(wǎng)最優(yōu)解決方案的無界性(圖4) ，使得微電網(wǎng)優(yōu)化問題是可行的，但最優(yōu)解決方案中的一個(gè)或多個(gè)決策變量的值可不是有效數(shù)字(例如，接近無限)。在一些實(shí)施例中，在處理這些類型的誤差中，控制系統(tǒng)12可在時(shí)間點(diǎn)C 68處切換到顧問模式。
在處理檢測的誤差和/或不可取事件后，包含的過程70確定微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12是處于自動(dòng)模式還是顧問模式。如上文指出的，在微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12處于自動(dòng)模式時(shí)，對微電網(wǎng)優(yōu)化問題求解并且優(yōu)化分派調(diào)度(例如，優(yōu)化分派解決方案)與局部控制器34通信。在微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12處于顧問模式時(shí)，對微電網(wǎng)優(yōu)化問題求解，但優(yōu)化分派調(diào)度(例如，優(yōu)化分派解決方案)未與局部控制器34通信。如果微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12處于自動(dòng)模式，控制系統(tǒng)12配置成將命令/設(shè)置點(diǎn)寫入并且通常將優(yōu)化分派調(diào)度(例如，命令、指令或決策)寫入局部控制器34(框94)。
特別地，優(yōu)化分派調(diào)度可在微電網(wǎng)優(yōu)化過程54的優(yōu)化分派區(qū)71處出現(xiàn)，并且優(yōu)化分派調(diào)度可傳送到局部控制器34。如果控制系統(tǒng)12處于顧問模式，控制系統(tǒng)12可配置成在存儲器組件50內(nèi)記錄命令和設(shè)置點(diǎn)(例如，優(yōu)化分派調(diào)度命令、指令、決策等) 用于未來訪問。特別地，不管控制系統(tǒng)12是處于自動(dòng)模式還是顧問模式，在過程70結(jié)束時(shí)確定的優(yōu)化分派調(diào)度可以是去除識別的誤差和/或不可取事件的結(jié)果。因此，過程70配置成基于可用(例如，非誤差或有效)信息確定最優(yōu)的分派調(diào)度，因?yàn)槠湓谙蚓植靠刂破?4發(fā)送命令之前確定和考慮各種誤差。在過程70結(jié)束時(shí)，讀取/寫入過程70可配置成在下一個(gè)時(shí)間步61中再次開始，并且過程70可再一次循環(huán)來確定、識別和處理各種類型的誤差或非期望事件。
本發(fā)明的技術(shù)效果包含微電網(wǎng)控制系統(tǒng)12，其配置成在運(yùn)行優(yōu)化分派技術(shù)期間監(jiān)測微電網(wǎng)系統(tǒng)10(例如，微電網(wǎng)資產(chǎn)15)。特別地，控制系統(tǒng)12配置成識別可在優(yōu)化分派技術(shù)階段期間(例如在分派調(diào)度結(jié)果的讀取、優(yōu)化、寫入和實(shí)現(xiàn)期間)出現(xiàn)的不同類型的誤差和/或不可取事件。識別的誤差的類型可包含不可觀察性(例如，不可觀察性類型I、不可觀察性類型II)、不可控性(例如，不可控性類型I、不可控性類型II、不可控性類型III、不可控性類型VI、不可控性類型V)、失效誤差(例如，可分派發(fā)電設(shè)備的失效、存儲設(shè)備的失效、可再生發(fā)電設(shè)備的失效、負(fù)載跳閘或失效、電網(wǎng)23的失效，等)、不可行性和無界性?？刂葡到y(tǒng)12可
配置成采用不同的方式處理這些識別的誤差來使誤差對微電網(wǎng)10的穩(wěn)定性和優(yōu)化操作的不利影響最小化。特別地，監(jiān)測和處理誤差的過程70可重疊和/或嵌入微電網(wǎng)優(yōu)化過程54的讀取/寫入過程70內(nèi)并且可在微電網(wǎng)優(yōu)化的整個(gè)預(yù)測時(shí)域中循環(huán)出現(xiàn)。
該書面描述使用包含最佳模式的示例來公開本發(fā)明，并且還使本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，其包含制作和使用任何設(shè)備或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何包含的方法。本發(fā)明的可取得專利范圍由權(quán)利要求定義，并且可包含本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員想到的其他示例。這類其他示例如果它們具有不與權(quán)利要求的書面語言不同的結(jié)構(gòu)元素，或者如果它們包含與權(quán)利要求的書面語言無實(shí)質(zhì)區(qū)別的結(jié)構(gòu)元素則意圖處于權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
責(zé)任編輯：張珊珊
