УПРАВЛЕНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ Российский патент 2013 года по МПК H02J3/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области распределения электрической энергии. Оно касается распределительного контроллера для управления распределением электрической энергии, как описано в преамбуле пункта 1 формулы изобретения.

Уровень техники

Система распределения энергии является сопряжением между сетью линий передачи и конечным потребителем электроэнергии. Обычно система распределения энергии содержит ряд основных подстанций, которые соединены с вспомогательными подстанциями через линии электропитания и переключатели. Основные подстанции содержат трансформаторы, которые понижают напряжение от высокого уровня HV сети передачи энергии до среднего уровня напряжения MV, применимого для региональной передачи. Управление уровнем распределения энергии включает в себя элементы вспомогательного оборудования, взаимодействующие с основным оборудованием подстанций и линий электропитания, т.е. коммутационные устройства, устройства переключения ответвлений, блоки конденсаторов и подобное. Области распределения, районы или ячейки относятся только к одной основной подстанции и определяются электрически однозначным соединением основного оборудования (древовидной или фидерной структуры). Однако область распределения подвергается изменениям во время реконфигурации топологии сети, потенциально приводящим к несоответствию между областью. распределения и фактической областью (доменом) соответствующего вспомогательного оборудования. Кроме того, распределенная генерация электрической энергии на низких уровнях напряжения распределительной системы создает значительные проблемы относительно согласования при управлении уровнем распределения сети.

Например, статья автора Per Lund, озаглавленная «The Danish Cell Project - Part 1: Background and General Approach», IEEE 2007, Power Engineering Society General Meeting, Июнь 2007, описывает экспериментальную разработку контроллера ячейки, которая ставит своей целью создание нового решения для оптимального управления и активного применения в сети большого объема распределенной генерации, имеющей место в Западной Дании. Для этой цели 60-киловольтовые (кВ) участки сети ниже каждого 150/60 кВ трансформатора на основных подстанциях работают как радиальные сети за счет размыкания достаточного числа 60 кВ линейных выключателей на выбранных подстанциях и, таким образом, разделения других ячеистых сетей 60 кВ распределительных систем. Каждая из этих радиально работающих 60 кВ сетей затем определяет 60 кВ распределительную ячейку, управляемую полностью автоматизированным контроллером ячейки с рядом функций и соединением с системой Диспетчерского Контроля и Сбора Данных (SCADA) в Центре Управления Сетью (NCC) Оператора Распределенной Сети.

Ячейка или распределительные контроллеры, также называющиеся Системой Управления Интеллектуальной Подстанцией (ISCS) или Контроллерами Интеллектуальной Системы Распределения (DISC), могут содержать один или несколько физических устройств и обычно располагаются в основной подстанции области распределения. ISCS способна функционировать как шлюз подстанции для NCC за счет обеспечения работы шлюза для преобразования сигналов между вспомогательным оборудованием защиты и управления и системами более высокого уровня. В частности, они могут преобразовывать внутри данные обработки из различных основных протоколов в стандартный протокол, например, стандарт модели данных IEC 61850, и преобразовывать данные из стандартной модели данных в один из общих подчиненных протоколов.

Например, ISCS соединена через имеющуюся коммуникационную инфраструктуру к NCC, при этом они взаимодействуют при посредстве протокола телеуправления типа «главный - подчиненный», например, IES 60870-5-101. Ряд других протоколов, таких как SPA, LON-LAG и IES 60870-5-103 используются для подключения ISCS к вспомогательным устройствам или устройствам обработки для защиты и управления. С другой стороны, протоколы по стандарту IES 61850 основаны по типу «клиент-сервер», которые позволяют нескольким клиентам осуществлять доступ к данным одного и того же сервера. Они определяют семантику данных в пределах подстанции стандартизованным объектно-ориентированным способом и позволяют осуществлять стандартизированный способ передачи данных между различными техническими инструментами в стандартизированном формате.

Раскрытие изобретения

Целью изобретения является оптимизация распределения электрической энергии. Эта цель достигается с помощью распределительного контроллера в соответствии с п.1 формулы изобретения и способа управления распределением электрической энергии в соответствии с п.7 формулы изобретения. Кроме того, предпочтительные варианты реализации изобретения очевидны из зависимых пунктов формулы изобретения.

Согласно изобретению распределительный контроллер для управления распределением электроэнергии в первом регионе или ячейке распределения энергии, относящейся к контроллеру, выполнен с возможностью соединения с устройствами для технологических процессов или вспомогательными устройствами первого домена управления. Эти вспомогательные устройства, такие как интеллектуальные электронные устройства IEDs и дистанционные терминалы RTUs, в свою очередь взаимодействуют с основными устройствами заданного первого региона. Контроллер содержит средства обработки для обработки и оценки данных из устройств технологических процессов, соединенных с контроллером. Средства обработки данных реализуют алгоритмы прикладных функций и/или Логические Узлы согласно lEC 61850 и образуют и предлагают действия или команды, относящиеся к основным устройствам заданной первой зоны и выполняемые ими. Кроме того, распределительный контроллер содержит средства координации, реализующие логические алгоритмы или условия координации предполагаемых действий или команд перед их выполнением основным устройством. Координацию в этом контексте следует понимать как процесс, включающий в себя назначение приоритетов, установку очередности, разрешение конфликтов или любой другой тип логически обоснованного принятия решений.

Вышеупомянутые алгоритмы прикладных функций содержат сложные и комплексные процедуры, например, для минимизации потерь, регулирования напряжения и контроля за перегрузкой, которые запускаются, когда определенные текущие значения переменных величин превышают заданные пороговые значения, и/или при других нарушениях определенных рабочих ограничений. Соответствующие операции или команды заключают в себе команды контроля, управления или оптимизации в масштабе времени 100 мс или изменение задания параметров, относящихся к этим командам, или изменение установок средств защиты. Рабочие состояния систем электропитания в настоящее время становятся менее прогнозируемыми, так как возрастает уровень сложности сетей вследствие новых стандартов, быстрого роста структуры сети, интеграции возобновляемых прерывистых источников генерации энергии, таких как ветер или PV, а также изменяющаяся структура спроса под влиянием рынка энергоресурсов. Эта возросшая невозможность прогнозирования может в конечном итоге обусловить различные алгоритмы прикладных функций для того, чтобы предложить средства, отличающиеся от стандартных.

Следовательно, когда противоречивые, параллельные или другие перекрывающиеся требования, касающиеся работы системы распределения энергии, получаются в результате обработки данных технологического процесса, которые предоставляются устройствами технологических процессов, то инициируется отдельный координационный этап. Критерий координирования может зависеть от условий работы системы распределения энергии и/или распределительного контроллера и может быть определен и адаптирован независимо, например, на основании заданных или динамически обновляемых характеристик или входных данных из соседних регионов распределения или ячеек системы распределения энергии, в итоге приводя к еще более оптимизированной работе последнего, а также к эффективному применению вычислительных ресурсов.

В соответствии с изобретением в первом распределительном контроллере вся внутрирегиональная координация или процесс принятия решений реализуется как средство координации, к которому обращаются всякий раз, когда имеют место или могут предлагаться противоречивые операции. Средства координации возвращают к такому критерию, как приоритет или порядок расстановки при выборе алгоритма конкретной прикладной функции, с помощью которого предложение будет выполнено или отвергнуто. Следовательно, операции, предлагаемые средствами обработки данных путем оценки ряда заранее определенных прикладных функций, координируются в том случае, если они требуют вмешательства супервизора, при помощи обращения к таблице или индексу, указывающему для любых определенных комбинаций предложений на то, как продолжать процесс.

В предпочтительном варианте средства координации способны разрешать конфликтные ситуации для координации предлагаемых операций на основе опыта эксплуатации. Для этой цели в исторической базе данных хранится ряд ранее имевших место рабочих условий и соответствующих выполненных действий намеченных основных устройств, таких как, например, история переключения команд. Исходя из этого, делаются заключения и объединяются в таблицу или указатель, и они применяются для любой имеющейся ситуации со схожими рабочими условиями.

В следующем предпочтительном варианте порядок расстановки оценивает возможные причины действий, отклоняющихся от нормы, т.е. тип и/или амплитуду нарушения заданного ограничения. Тип включает в себя физический параметр, превышающий свое пороговое значение, а также связанную с ним часть оборудования, тем самым выделяя основные устройства одного и того же вида, такие как две линии, на которых нарушены ограничения по напряжению или току. Амплитуда является абсолютной или относительной величиной и может быть объединена или, в ином случае, оценена в сочетании с весомым коэффициентом, относящимся к данному типу.

Во втором варианте реализации изобретения первый распределительный контроллер выполнен с возможностью взаимодействия непосредственно через оптические каналы или косвенно через концентратор данных на более высоком иерархическом уровне или NCC со вторым или равноправным распределительным контроллером, относящимся ко второму или соседнему региону. Первый контроллер может тогда принимать действия или команды от основного устройства первого региона, произведенные средствами обработки данных второго контроллера. Подобным образом средства координации первого контроллера могут координировать предложенные операции на основании входных данных из второго контроллера. Входными данными поддержки принятия решения от второго контроллера могут быть измерения напряжения или нагрузки или какой-либо другой параметр, который определен устройством технологического процесса второго домена, или ответ на точный вопрос или запрос первого контроллера. Таким образом, за счет расширения координационных функций за пределы первого региона совершенствуются эксплуатационные характеристики и сетевое управление межрегиональной системы распределения энергии.

В другом варианте реализации изобретения первый распределительный контроллер выполнен с возможностью взаимодействовать с устройством технологического процесса, которое в свою очередь находится во взаимодействии с основным устройством первого региона, относящимся к первому контроллеру, но напрямую соединенным со вторым распределительным контроллером. Это дает возможность первому контроллеру получать через второй контроллер входные данные, необходимые для его средства обработки данных, например, отслеживание реконфигурации энергосети и соответствующее перераспределение указанного основного устройства из второго региона в первый регион. Другими словами, эти случаи предполагаются, когда регион распределения, определяемый основными устройствами, соединенными с основной подстанцией, отличается от домена управления, определяемого вспомогательными устройствами, соединенными с распределительным контроллером.

Способ управления распределением электроэнергии в сети распределения энергии, содержащей ряд основных устройств, относящихся к, по меньшей мере, двум неперекрывающимся регионам распределения, и, по меньшей мере, два распределительных контроллера, соединенных с устройствами технологических процессов или вспомогательными устройствами, которые в свою очередь взаимодействуют с основными устройствами в соответствующем регионе распределения, характеризуется выполнением следующих двух этапов:

получение с помощью средств обработки данных первого контроллера, осуществляющего алгоритмы прикладных функций, или Logical Nodes на основании данных из устройств технологических процессов, соединенных с контроллером, команд контроля, управления или оптимизации, которые относятся к основному устройству заданного первого региона и должны быть им выполнены;

координирование операций на основании входных данных поддержки принятых решений из второго или соседнего распределительного контроллера с помощью средств координации первого контроллера, выполняющего логические алгоритмы. Здесь предпочтительно входные данные поддержки принятых решений передаются между двумя контроллерами через выделенную волоконно-оптическую линию связи.

Настоящее изобретение также относится к компьютерному программному продукту, содержащему средства программного кодирования для управления одним или более процессором распределительного контроллера, соединенного с устройствами технологических процессов региона распределения электроэнергии, в частности, компьютерный программный продукт, содержащий читаемый компьютером носитель, заключающий в себе средства программного кодирования.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения будет описана более подробно в нижеследующем тексте со ссылкой на примеры предпочтительных вариантов реализации изобретения, которые проиллюстрированы прилагаемыми чертежами, на которых:

фиг.1 схематически представляет сеть передачи энергии;

фиг.2 изображает функциональные блоки основной подстанции;

фиг.3 представляет архитектуру распределительного контроллера;

фиг.4 изображает сеть энергетических подстанций;

фиг.5 - графическое представление способа управления распределением электрической энергии в пределах сети распределения энергии.

Ссылочные обозначения, используемые на чертежах, и их смысл приведены в общем списке ссылочных обозначений. В принципе, идентичные компоненты на чертежах снабжены одними и теми же ссылочными обозначениями.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения

На фиг.1 представлен пример системы распределения энергии, содержащей две области 1 распределения с основными подстанциями 3, которые соединены с вспомогательными подстанциями 13 через линии питания и переключатели. Основные подстанции содержат трансформаторы, которые снижают напряжение от высокого уровня HV передающей или распределительной сети (не показаны) до средних уровней MV, подходящих для региональной передачи. Во вспомогательных подстанциях 13 трансформаторы с переключаемыми ответвлениями в свою очередь подключают абонентов или фидеры низкого напряжения LV (не показаны) к напряжению среднего уровня. Система содержит множество основных устройств, таких как управляемые трансформаторы 5, размыкатели 7 цепи, переключатели 9 (разомкнут) и 11 (замкнут), источники энергии для распределенной генерации 15 и управляемые конденсаторы 17. Управление уровнем сетевого распределения включает в себя части вспомогательного оборудования (не показаны), взаимодействующие с вышеупомянутыми подстанциями, линиями питания и другими основными устройствами.

Переключатели 11, расположенные на концах этих линий между вспомогательными подстанциями, могут быть использованы для реконфигурирования сети. Области, регионы или ячейки 1 распределения закреплены за одной основной подстанцией и определяются электрически однозначно подключенным основным оборудованием (древовидной или фидерной структуры). Следовательно, при реконфигурировании системы распределения энергии путем размыкания замкнутых переключателей 11 и замыкания разомкнутых переключателей 9 оба региона 1 распределения на фиг.1 станут полностью определенными.

На фиг.2 схематически изображена структура управления уровнем сетевого распределения, содержащая распределительный контроллер 19, расположенный в основной подстанции 3 и соединенный с четырьмя устройствами 21 технологических процессов, где каждое из устройств 21 в свою очередь соединено с множеством основных устройств 23. Распределительный контроллер 19 представляет собой Систему Управления Интеллектуальной Подстанцией (ISCS), которая способна осуществлять большое количество функций контроля и управления сети. Он собирает данные из устройств 21 технологических процессов и принимает решения, касающиеся изменения состояний основных устройств 23. Например, распределительный контроллер 19 может выбирать состояние размыкателей 7 цепи в регионе 1 распределения энергии на основании данных, которые он собирает от устройств 21 технологических процессов. Примерами устройств 21 технологических процессов служат, но ими не ограничиваются, Интеллектуальные Электронные Устройства (IEDs) и Дистанционные Оконечные Устройства (RTUs). Эти устройства устанавливают связь с основными устройствами 23, а также с распределительным контроллером 19. Например, они могут передавать данные от основных устройств 23 к распределительному контроллеру 19, а также передавать решение распределительного контроллера 19 на основные устройства 23.

При наличии необходимых данных распределительный контроллер 19 может выполнять различные функции контроля и управления. Примерами функций контроля сети являются регулирование напряжения, восстановление сети и реконфигурация сети, тогда как примерами функций управления сети являются управление генерацией ограничений, сокращение потерь сети и управление ресурсами. Распределительный контроллер 19 также выполняет различные функции оптимизации, относящиеся к региону 1 распределения энергии. Далее, так как распределительный контроллер 19 отвечает за надежное распределение энергии в регионах, соответствующих основной подстанции 3, то он работает в ускоренном масштабе времени, изменяющемся от секунд до минут, и выполняет различные функции оптимизации. Этими функциями в ускоренном масштабе времени могут быть, например, динамическая адаптация конфигурации коммутации, когда сеть обесточивается вследствие повреждения на линиях передачи. Это помогает при восстановлении подачи электроэнергии наибольшему числу абонентов в возможно короткое время. Распределительный контроллер 19 может также адаптировать установочные параметры других локальных контроллеров на основании выбранного положения переключателя, конфигурацию токовой нагрузки и рабочее состояние распределительного генератора 15. Распределительный контроллер 19 также отвечает за координирование действий различных других распределительных контроллеров с целью контроля напряжения и реактивной мощности.

Далее, распределительный контроллер 19 адаптирует параметры защиты основных устройств 23 на основании конфигурации коммутации и положения подключение/отключение распределенного генератора 15. В случаях, когда присутствуют изменения нагрузки в регионе 1 распределения энергии, распределительный контроллер 19 конфигурируется для модификации конфигурации коммутации и для использования управления со стороны потребления или аккумуляторов энергии, так чтобы ограничения для всех компонентов сети были выполнены.

Вышеупомянутые функции выполняются распределительным контроллером 19, когда он работает в ускоренном масштабе времени. Когда распределительный контроллер 19 работает в более медленном масштабе времени, от часов до недель, то он отвечает за контроль состояния и продление срока службы. С этой целью распределительный контроллер 19 модифицирует конфигурацию неисправного переключателя для работы сети передачи энергии в нормальном состоянии. Здесь под работой сети в нормальном состоянии подразумевается такое состояние сети, когда отсутствуют повреждения линий передачи или каких-либо других компонентов сети. Работа распределительного контроллера 19 в более медленном масштабе времени осуществляется для обеспечения минимальных рабочих потерь и минимизации воздействия неисправностей в сети. Это можно выполнить за счет оценки вероятности возникновения неисправности и ее последствий в экономических показателях. Распределительный контроллер 19 может использовать входные данные из системы оценки состояния для минимизации суммарной степени риска.

На фиг.3 изображена архитектура распределительного контроллера 19. Благодаря применению коммуникационной инфраструктуры распределительный контроллер 19 может собирать и отсылать данные из/на устройства 21 технологических процессов в его назначенном домене, данные из/на Центр Управления Сетью (NCC) и данные из/на другие распределительные контроллеры, расположенные в других подстанциях. Устройство 21 технологических процессов передает необходимые данные из основных устройств 23 на распределительный контроллер 19 путем сначала сбора данных из основных устройств 23 и затем их отсылки на распределительный контроллер 19. В распределительном контроллере 19 преобразователи 25 главного протокола преобразовывают различные коммуникационные протоколы, используемые устройствами 21 технологических процессов для передачи данных, в стандартный протокол. Это дает преимущество в том, что функциональные возможности распределительного контроллера 19 становятся независимыми от коммуникационной модели или протокола, используемого в распределительной сети. После перехода к стандартному протоколу необходимые данные отсылаются в Модель Общих Данных (CDM) или сервер 27.

Необходимые данные постоянно хранятся в промежуточном запоминающем устройстве или абстрактном пространстве 27 данных и могут быть использованы средствами 29 обработки данных. Средства 29 обработки данных могут получать необходимые данные с помощью способа связи через симметричный «запрос и ответ» и/или «периодическое обновление». После получения данных средства 29 обработки данных предлагают решения или «действия», которые должны быть выполнены в основных устройствах 23. Средства 29 обработки данных содержат множество алгоритмов 31, которые обрабатывают необходимые данные и предлагают набор операций. Примерами алгоритмов 31 являются, не являясь ограничительным условием, алгоритмы управления, алгоритмы Optimal Power Flow (оптимальной мощности) и подобные. Далее набор предложенных действий передается через промежуточное запоминающее устройство 27 к средству 33 координации.

После получения предложенного набора действий средство 33 координации выбирает «окончательное» действие, которое необходимо выполнить в основных устройствах 23. В случаях конфликтов между разными предложенными действиями средство 33 координации выбирает окончательное действие на основании приоритета алгоритмов 31, предлагающих свои действия. Например, когда два предложенных алгоритмами действия противоречат друг другу, одно предложение - размыкать определенный переключатель, а другое предложение - замыкать этот переключатель, то средство 33 координации принимает окончательное решение на основании приоритета двух конкурирующих алгоритмов. Кроме того, приоритет алгоритмов 31 может также быть изменен динамически на основании условий работы энергосистемы и распределительного контроллера 19. Средство 33 координации может также применять дополнительную информацию из исторической базы данных для принятия окончательного решения. Дополнительная информация из исторической базы данных может быть, например, историей переключения основного устройства в сети. В соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения историческая база данных может входить в состав внешнего запоминающего устройства, доступ к которому может быть осуществлен с помощью распределительного контроллера 19, используя коммуникационный интерфейс, в случае, если локальная память контроллера недостаточна.

В дополнение к вышеописанным компонентам распределительный контроллер 19 также содержит преобразователи 35 подчиненного протокола, которые соединены, с возможностью взаимодействия с промежуточным запоминающим устройством 27 данных и внешним контроллером сети на более высоком иерархическом уровне, таким как NCC. Подобно преобразователям 25 главного протокола преобразователи 35 подчиненного протокола упрощают связь между NCC и распределительным контроллером 19 за счет преобразования данных из стандартного протокола распределительного контроллера 19 в соответствующий коммуникационный протокол, используемый NCC, и наоборот.

Функциональные возможности распределительного контроллера 19 включают абстрактную модель сети и соответствующих устройств благодаря использованию промежуточного запоминающего устройства 27. В промежуточном запоминающем устройстве 27 каждый элемент сети представлен абстрактным CDM объектом, постоянно хранящимся в программе, выполняемой распределительным контроллером 19. Эти CDM объекты содержат зеркальную копию необходимых данных, которые предоставляют устройства технологических процессов, относящиеся к распределительному контроллеру 19. Далее, всякий раз, когда выполняется какая-либо операция управления или принимается решение, соответствующий CDM объект обновляется, и соответствующее устройство технологического процесса автоматически уведомляется и получает команду на выполнение операции. Также всякий раз, когда в устройствах технологических процессов имеются новые данные, то новые данные автоматически отсылаются в контроллер и соответствующие CDM объекты обновляются. Эта абстрактная модель делает выполнение функций управления независимым от коммуникационных моделей и протоколов, использующихся в различных сетях.

На фиг.4 подробно показана сеть передачи энергии, имеющая подстанции 3 и 37 и NCC 39. За счет использования коммуникационной инфраструктуры распределительный контроллер 19 в подстанции 3 способен передавать данные из/на распределительный контроллер 43 в подстанции 37 и/или NCC 39. Посредством обмена необходимыми данными и координации между этими распределительными контроллерами, расположенными в разных подстанциях, управление сетью, производимое этими контроллерами, может быть оптимизировано для целого региона.

В пределах распределительного контроллера, например, контроллера 19, координатор 33 отвечает за связь между устройствами 21 технологических процессов на подстанции 3, а также устройствами 41 технологических процессов на подстанции 37. Средство 33 координации может использовать необходимые данные из устройств 21 технологических процессов и/или входные данные поддержки решения из распределительного контроллера 43 для принятия окончательного решения. Входными данными поддержки решения могут быть, например, исторические данные или необходимые данные из устройств 41 технологических процессов. Кроме того, координаторы в различных подстанциях имеют одинаковые права, однако, по умолчанию при некоторых обстоятельствах; один/несколько из них может иметь больше прав на принятие решения, чем другие. Например, может случиться, что распределительный контроллер 19 имеет больше прав, чем распределительный контроллер 43, и поэтому может отклонить любое предложение или данные, посланные распределительным контроллером 43.

В соответствии с фиг.4 распределительный контроллер 19 на подстанции 3 может осуществлять связь с распределительным контроллером 43 на подстанции 37 с помощью выделенного канала связи, такого как оптический канал, или посредством концентратора данных в более высокой иерархии или NCC 39. Связь между NCC 39 и распределительным контроллером 19 производится посредством преобразователей 35 подчиненных протоколов. Контроллеры 19 и 43 могут также обмениваться информацией непосредственно с помощью их соответствующих средств 33 и 45 координации. Средство 33 и 45 координации взаимодействуют друг с другом с помощью симметричного способа связи «запрос и ответ» и/или «периодическое обновление».

Фиг.5 представляет функциональную схему, иллюстрирующую предпочтительный способ управления распределением электрической энергии в системе распределения энергии. Например, система распределения энергии может иметь два региона распределения, соответствующих подстанциям 3 и 37. Каждая из этих подстанций 3 и 37 содержит распределительные контроллеры, такой как распределительные контроллеры 19 и 43, которые далее соединены с устройствами 21 и 41 технологических процессов.

На этапе 47 операции, которые должны быть выполнены на основных устройствах первого региона распределения, предлагаются средством 29 обработки данных распределительного контроллера 19. Предлагаемые операции основаны на данных, полученных из устройств 21 технологических процессов. На этапе 49 операции, предложенные средством 29 обработки данных, координируются с помощью средства 33 координирования на основе входных данных или данных, предоставленных распределительным контроллером 43 второго региона распределения. Для коммуникации распределительные контроллеры 19 и 43 используют выделенный канал связи или NCC 39.

Список обозначений

1 регион распределения энергии

3 основная подстанция

5 управляемый трансформатор

7 размыкатель цепи

9 переключатель (разомкнут)

11 переключатель (замкнут)

13 вспомогательная подстанция

15 распределенная генерация

17 управляемый конденсатор

19 распределительный контроллер или ISCS

21 устройство технологического процесса

23 основное устройство

25 преобразователь главного протокола

27 промежуточное запоминающее устройство для данных

29 средство обработки данных

31 алгоритм

33 средство координирования

35 преобразователь промежуточного протокола

37 вторая подстанция

39 NCC

41 устройство технологического процесса подстанции 37

43 распределительный контроллер подстанции 37

45 средство координирования подстанции 37

47 первый этап функциональной схемы

49 второй этап функциональной схемы

Изобретение относится к управлению распределением электрической энергии в регионе распределения энергии. Технический результат заключается в повышении эффективности и оптимизации распределения электроэнергии. В распределительном регионе применяется подстанция (3) региона с распределительным контроллером (19) или Интеллектуальная Система Управления Подстанцией (ISCS). Распределительный контроллер соединен с множеством устройств (21) технологических процессов, которые в свою очередь соединены с основными устройствами (23) региона. Устройства технологических процессов отправляют данные, соответствующие основным устройствам, в распределительный контроллер, а распределительный контроллер содержит средства (29) обработки данных, которые предлагают набор операций на основании полученных данных. Кроме того, распределительный контроллер содержит средства (33) координации, которые выбирают окончательную операцию из набора предложенных операций. Окончательная операция выполняется основными устройствами региона распределения энергии. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Распределительный контроллер (19) для управления распределением электрической энергии в первом регионе (1) распределения энергии, причем контроллер (19) выполнен с возможностью соединения с устройствами (21) технологических процессов и с возможностью взаимодействия со вторым распределительным контроллером (43), относящимся ко второму региону, причем устройства (21) технологических процессов взаимодействуют с основными устройствами (23), относящимися к первому региону (1), при этом контроллер содержит средства (29) обработки данных для обработки данных из устройств (21) технологических процессов, соединенных с контроллером (19), и для предложения операций, относящихся к основному устройству (23) первого региона (1), и средства (33) координирования для координирования предложенных операций, отличающийся тем, что средства (33) координирования выполнены с возможностью координации операций, относящихся к основному устройству (23) первого региона (1) и предложенных средствами (29) обработки данных указанного распределительного контроллера (19) или второго распределительного контроллера (43), и/или средства (33) координации выполнены с возможностью координирования предложенных операций на основе входных данных поддержки решения из второго контроллера (43).

2. Распределительный контроллер по п.1, отличающийся тем, что средства (33) координирования выполнены с возможностью координирования предложенных операций на основании назначения приоритетов или упорядоченности по рангам.

3. Распределительный контроллер по п.2, отличающийся тем, что назначение приоритетов или упорядоченность по рангам базируется на истории функционирования основного устройства (23).

4. Распределительный контроллер по п.2, отличающийся тем, что назначение приоритетов или упорядоченность по рангам принимает в расчет тип и/или амплитуду нарушения ограничения, вызывающего предложенные операции.

5. Распределительный контроллер по п.1, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью осуществлять связь со вторым распределительным контроллером (43) через выделенный канал связи или Центр Управления Сетью (NCC) (39) системы распределения энергии.

6. Распределительный контроллер по п.1, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью взаимодействия с устройством (41) технологического процесса, соединенным со вторым контроллером (43).

7. Способ управления распределением электрической энергии в системе распределения энергии, содержащий два региона распределения энергии и два распределительных контроллера (19, 43), соединенных с устройствами (21) технологических процессов, которые, в свою очередь, взаимодействуют с основными устройствами (23) в соответствующем регионе распределения энергии, включающий определение операций, относящихся к основному устройству (23) первого региона, с помощью средств (29) обработки данных первого контроллера (19) на основе данных от устройств (21) технологических процессов, соединенных с контроллером (19), координирование с помощью средств (33) координации первого контроллера (19) указанных операций на основе входных данных поддержки решения из второго распределительного контроллера (43).

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что включает взаимодействие между двумя распределительными контроллерами (19, 43) через выделенный канал связи или Центр Управления Сетью (NCC) (39) системы распределения энергии.