電網(wǎng)圖構(gòu)建和運(yùn)行引導(dǎo)的制作方法
【專利摘要】為了求取交流電網(wǎng)(4)的電網(wǎng)區(qū)段(1)的拓?fù)?，所述電網(wǎng)區(qū)段包括電網(wǎng)連接點(diǎn)(3)、至少一個從所述電網(wǎng)連接點(diǎn)(3)出發(fā)的具有多個能量消耗單元(12，13)和/或能量生成單元(14/15；16/18；17/19；20/21)的支路(5-9)和在所述至少一個支路(5-9)中的至少一個測量點(diǎn)，測量所述多個能量消耗單元(12，13)和/或能量生成單元(14/15；16/18；17/19；20/21)中的至少一個的連接功率的變化并且測量所述電網(wǎng)區(qū)段(1)的至少一個測量點(diǎn)處的電網(wǎng)電壓的變化。然后，確定所述至少一個測量點(diǎn)處的電網(wǎng)電壓的變化與所述多個能量消耗單元(12，13)和/或能量生成單元(14/15；16/18；17/19；20/21)中的至少一些單個的能量消耗單元和/或能量生成單元的連接功率的變化的依賴性。
【專利說明】電網(wǎng)圖構(gòu)建和運(yùn)行引導(dǎo)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于求取交流電網(wǎng)的電網(wǎng)區(qū)段的拓?fù)涞姆椒ǎ鲭娋W(wǎng)區(qū)段包括電網(wǎng)連接點(diǎn)、至少一個從所述電網(wǎng)連接點(diǎn)出發(fā)的具有多個能量消耗單元和/或能量生成單元的分支和在至少一個分支中的多個測量點(diǎn)，其中，所述方法具有獨(dú)立權(quán)利要求1的前序部分的特征。此外，本發(fā)明涉及具有獨(dú)立權(quán)利要求9的前序部分的特征的用于多個設(shè)置在交流電網(wǎng)的電網(wǎng)區(qū)段中并且在其連接功率方面能夠控制的能量消耗單元和/或能量生成單元的運(yùn)行方法。
[0002]在此，交流電網(wǎng)的電網(wǎng)區(qū)段理解為交流電網(wǎng)的一個區(qū)域，該區(qū)域通過其電網(wǎng)連接點(diǎn)與交流電網(wǎng)的另一區(qū)域連接。在電網(wǎng)連接點(diǎn)處尤其可以設(shè)置變壓器，所述變壓器將中等電壓向下變換成施加在電網(wǎng)區(qū)段中作為電網(wǎng)額定電壓的低電壓。
[0003]如果在此提及能量消耗單元和/或能量生成單元，則借此也涵蓋能量存儲單元，所述能量存儲單元有時如能量消耗單元一樣接收能量以便對能量存儲器充電并且在其他時間在存儲器放電時如能量生成單元一樣輸出能量。此外，具有多個能量消耗單元和/或能量生成單元的、通過共同的連接與所觀察的電網(wǎng)區(qū)段的相應(yīng)支路相連的電網(wǎng)子區(qū)段也屬于能量消耗單元和/或能量生成單元的概念。以下屬于此:尤其建筑物中和建筑物處的、通過共同的住宅連接與電網(wǎng)區(qū)段的支路相連接的所有能量消耗單元和/或能量生成單元或者能量生成設(shè)備的、通過設(shè)備連接與電網(wǎng)區(qū)段的支路相連接的多個能量生成單元。

【背景技術(shù)】
[0004]在任何位置與交流電網(wǎng)連接的小型和中型的能量生成單元的增加的擴(kuò)展使交流電網(wǎng)的運(yùn)行引導(dǎo)越來越復(fù)雜。在對交流電網(wǎng)中的電功率的日益增加的全局需求的情況下可以簡單增大中心發(fā)電站的功率，而通常不必考慮交流電網(wǎng)的拓?fù)涞奶厥馓卣鳎绕洳槐乜紤]不同電網(wǎng)層的連接、電網(wǎng)層到各個支路的劃分以及能量消耗單元和/或能量生成單元相互之間的電相對位置，而這就以下而言不適用于非中心的能量生成單元或者由多個能量生成單元組成的設(shè)備:由于電功率的生成和消耗之間的局部不平衡快速出現(xiàn)交流電網(wǎng)中的功率分布的問題。因此，通過非中心的能量生成單元可能已經(jīng)出現(xiàn)對電功率的局部過量供應(yīng)，即使交流電網(wǎng)中的需求整體超過電功率的供應(yīng)。所述非中心的能量生成單元的能量饋入的進(jìn)一步增大則導(dǎo)致至少局部離開交流電網(wǎng)的允許的工作范圍，例如導(dǎo)致電壓邊界值的超過和/或?qū)е逻\(yùn)行模塊、尤其電線路的過載。在這種情況下，關(guān)斷交流電網(wǎng)的以下區(qū)域中的能量消耗單元以便通過這種方式減小電功率的整體上存在的不足供應(yīng)同樣沒有用處:在該區(qū)域中存在電功率的過量供應(yīng)。交流電網(wǎng)的借助全局中央控制信號的運(yùn)行引導(dǎo)尤其不適合于解決局部問題和全局問題之間的所述矛盾，所連接的所有能夠控制的能量生成單元和能量消耗單元同樣地響應(yīng)所述全局中央控制信號。
[0005]由DE 10 2010 006 142 A1已知一種用于在考慮用于控制或者調(diào)節(jié)生成器電網(wǎng)(Erzeugernetz)的運(yùn)行參數(shù)的饋入因數(shù)、生成器電網(wǎng)測量參量和預(yù)測信息的情況下控制或者調(diào)節(jié)由生成器電網(wǎng)的能量饋入的能量門戶(Energi印ortal)。所述能量門戶包括用于接收配能電網(wǎng)運(yùn)行商的可預(yù)給定的饋入因數(shù)的饋入因數(shù)接收裝置、用于接收生成器電網(wǎng)的測量參量的生成器測量參量接收裝置、用于接收預(yù)測信息的預(yù)測信息接收裝置、用于分析處理測量參量、饋入因數(shù)和預(yù)測信息的分析處理裝置和用于根據(jù)經(jīng)分析處理的測量參量、饋入因數(shù)和預(yù)測信息借助作為調(diào)節(jié)參量的饋入因數(shù)來控制或者調(diào)節(jié)生成器電網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)的運(yùn)行參數(shù)調(diào)節(jié)裝置。通過這種方式應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn):保持由配能電網(wǎng)運(yùn)行商預(yù)給定的饋入因數(shù)。但事實(shí)上，僅僅在準(zhǔn)確了解整個交流電網(wǎng)的拓?fù)鋾r才能夠達(dá)到所述結(jié)果。
[0006]由DE 10 2007 055 517 A1已知一種用于運(yùn)行能量供給網(wǎng)絡(luò)的方法。所述能量供給網(wǎng)絡(luò)包括至少一個或多個能量生成單元和/或一個或多個能量消耗單元，其中，給它們分別分配一個或多個具有預(yù)給定優(yōu)先級的供給等級。根據(jù)所述供給等級在能量饋入方面實(shí)現(xiàn)能量生成單元的計算機(jī)支持的控制和/或在能量消耗方面實(shí)現(xiàn)能量消耗單元的計算機(jī)支持的控制。在已知方法的范疇內(nèi)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)能量供給網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涞挠嬎銠C(jī)支持的檢測，以便能夠?qū)崿F(xiàn)能量供給網(wǎng)絡(luò)的相應(yīng)單元的根據(jù)需要的控制。能量供給區(qū)域的拓?fù)鋽?shù)據(jù)應(yīng)代表供給線路網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)以及有關(guān)能量供給區(qū)域中的單元的靜態(tài)設(shè)備值。在此，應(yīng)通過相應(yīng)的配電計算機(jī)和區(qū)域計算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換自動識別線網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。區(qū)域計算機(jī)應(yīng)周期性地調(diào)取設(shè)備值，以便能夠?yàn)樵撃芰抗┙o區(qū)域維護(hù)拓?fù)鋽?shù)據(jù)。具體地，如果配電計算機(jī)與供給線路連接，則所述配電計算機(jī)應(yīng)自主檢測哪些單元已經(jīng)與有關(guān)供給線路連接。在此，所述配電計算機(jī)檢測物理線路數(shù)據(jù)，例如阻抗。隨后，將通過配電計算機(jī)所獲得的信息傳送到有關(guān)能量供給區(qū)域的區(qū)域計算機(jī)上。該區(qū)域計算機(jī)使用所述數(shù)據(jù)來建立該能量供給區(qū)域的拓?fù)?。但這些措施不足以以對于電網(wǎng)區(qū)段中的優(yōu)化運(yùn)行引導(dǎo)足夠的準(zhǔn)確度來確定電網(wǎng)區(qū)段的拓?fù)洹?br> [0007]由DE 10 2008 057 563 A1已知用于電網(wǎng)符合的運(yùn)行具有多個非中心的能量生成單元和/或能量消耗單元的低電壓電網(wǎng)的方法和設(shè)備。為了交換信息，這些單元通過通信媒介與對于所有單元而言共同的上一級裝置連接，所述裝置由能量交易商運(yùn)行。每一個單元具有一個能量管理器，其借助優(yōu)化程序和確定的資費(fèi)概況(Tarifprofil)來計算對于其能量消耗單元和生成器而言在經(jīng)濟(jì)上有利的使用計劃。通過以下方式實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)符合的運(yùn)行:在遵守分配給電網(wǎng)參數(shù)的公差范圍方面監(jiān)視在所述單元的電網(wǎng)連接點(diǎn)處得到的電網(wǎng)參數(shù)，并且當(dāng)至少一個電網(wǎng)連接點(diǎn)處的電網(wǎng)參數(shù)離開分配給所述電網(wǎng)參數(shù)的公差范圍時，上一級裝置至少向關(guān)鍵的單元傳送經(jīng)修改的資費(fèi)概況，以便由此使電網(wǎng)參數(shù)至少再次接近公差范圍。如果要借助所述已知的方法來優(yōu)化電網(wǎng)區(qū)段的運(yùn)行引導(dǎo)，則所有消耗或者生成重要有關(guān)量的能量的單元必須與由能量交易商運(yùn)行的單元連接。此外，所述單元的通過向其傳送資費(fèi)概況的間接控制是遲緩的。
[0008]由EP 2 012 132 A1已知一種用電與狀態(tài)測量儀，其具有用于用電器的分析裝置。在其用電的指紋方面識別各個用電器。如果在不同插座上檢測到用電，則也識別相應(yīng)的用電器與哪個插座連接。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所基于的任務(wù)是，說明一種用于求取交流電網(wǎng)的電網(wǎng)區(qū)段的拓?fù)涞姆椒?，所述方法提供關(guān)于電網(wǎng)區(qū)段的最初未知拓?fù)涞淖銐虻男畔?，以便借助在其連接功率方面能夠控制的能量消耗單元和/或能量生成單元優(yōu)化在電網(wǎng)區(qū)段中交流電網(wǎng)的運(yùn)行引導(dǎo)。
[0010]本發(fā)明的任務(wù)通過具有獨(dú)立權(quán)利要求1的特征的用于求取逆變器的電網(wǎng)區(qū)段的拓?fù)涞姆椒▉斫鉀Q。從屬權(quán)利要求2至14針對所述方法的優(yōu)選實(shí)施方式。權(quán)利要求15涉及一種用于多個能量消耗單元和/或能量生成單元的運(yùn)行方法，其中，依照根據(jù)本發(fā)明的方法求取拓?fù)?；而從屬?quán)利要求16至21針對所述運(yùn)行方法的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0011]從基本已知的以下方法出發(fā)——其中在至少一個測量點(diǎn)處、例如直接在至少一個能量消耗單元和/或能量生成單元處測量多個能量消耗單元和/或能量生成單元中的至少一個能量消耗單元和/或能量生成單元的連接功率并且測量電網(wǎng)電壓的變化，在根據(jù)本發(fā)明的用于求取交流電網(wǎng)的電網(wǎng)區(qū)段的拓?fù)涞姆椒ㄖ写_定至少一個測量點(diǎn)處的電網(wǎng)電壓的變化與電網(wǎng)區(qū)段中的多個能量消耗單元和/或能量生成單元中的至少一些單個的能量消耗單元和/或能量生成單元的連接功率的變化的依賴性。
[0012]連接功率的變化涉及相應(yīng)的能量消耗單元和/或能量生成單元的有功功率的和/或無功功率的變化。根據(jù)在相應(yīng)的能量消耗單元和/或能量生成單元與至少一個測量點(diǎn)之間的電網(wǎng)區(qū)段內(nèi)存在何種電相對位置，所述變化對在至少一個測量點(diǎn)處測量的電網(wǎng)電壓起不同作用。在此，電相對位置尤其通過到同一相或者另一相的分配、通過到電網(wǎng)區(qū)段內(nèi)的同一支路或者另一支路的分配和/或通過支路內(nèi)的相對順序、例如與電網(wǎng)連接點(diǎn)-例如本地電網(wǎng)變壓器——的相對間距來限定。因此，相反可以從所確定的依賴性推斷出單個的能量消耗單元和/或能量生成單元與至少一個測量點(diǎn)和電網(wǎng)區(qū)段的電網(wǎng)連接點(diǎn)的電相對位置。具體地，可以由所確定的依賴性求取，測量點(diǎn)與能量消耗單元和/或能量生成單元是否與同一相連接和/或連接在電網(wǎng)區(qū)段的同一支路中。此外，如果測量點(diǎn)與能量消耗單元和/或能量生成單元連接在同一支路中，則可以求取從電網(wǎng)連接點(diǎn)看的連接順序、即與電網(wǎng)連接點(diǎn)的相對間距。
[0013]可供電相對位置的求取使用的信息隨著測量點(diǎn)的數(shù)量和分布的增大而增多，在所述測量點(diǎn)處測量電網(wǎng)電壓。在能量消耗單元或者能量生成單元與測量點(diǎn)的電相對位置的確定和/或隨后顯示中，可以使用例如借助地理信息系統(tǒng)獲得的已知的電相對位置或者空間相對位置作為參考點(diǎn)。
[0014]因此，根據(jù)本發(fā)明的方法的結(jié)果可以是電網(wǎng)圖，在所述電網(wǎng)圖上標(biāo)記各個能量消耗單元和/或能量生成單元相對于這些測量點(diǎn)的位置。然而，對于在電網(wǎng)區(qū)段中交流電網(wǎng)的隨后優(yōu)化的運(yùn)行引導(dǎo)而言，所述電網(wǎng)圖不是強(qiáng)制性的前提。通過以下方式已經(jīng)在其重要的影響方面充分確定感興趣的拓?fù)洹⒓锤鱾€能量消耗單元和/或能量生成單元與測量點(diǎn)的電相對位置:以標(biāo)準(zhǔn)化的形式已知測量點(diǎn)處的電網(wǎng)電壓的變化與各個能量消耗單元和/或能量生成單元的連接功率的變化的依賴性。所述依賴性說明:如何(即例如以何種阻抗)能夠通過能量消耗單元或者能量生成單元的連接功率的變化對不同測量點(diǎn)處的電網(wǎng)電壓產(chǎn)生影響。但這正是對于優(yōu)化在電網(wǎng)區(qū)段中交流電網(wǎng)的運(yùn)行引導(dǎo)所需要的決定性的認(rèn)識。因此，具體地，根據(jù)本發(fā)明的方法的結(jié)果也可以是矩陣，其以標(biāo)準(zhǔn)化的形式再現(xiàn)電網(wǎng)電壓與各個能量消耗單元和能量生成單元的連接功率的依賴性。例如為了構(gòu)建所述矩陣，可以根據(jù)電網(wǎng)電壓的變化與連接功率的變化的相關(guān)分析求取一些單個能量消耗單元或者能量生成單元的電相對位置。
[0015]在根據(jù)本發(fā)明的方法中，可以在所有能量消耗單元或者能量生成單元處直接測量連接功率的變化。所述數(shù)據(jù)通常能夠由能量消耗單元和/或能量生成單元中的至少一些提供。但基本上，也可以從至少一個測量點(diǎn)處的電網(wǎng)電壓的所得到的(resultierend)變化推導(dǎo)出各個能量消耗單元或者能量生成單元的連接功率的變化。如果電網(wǎng)電壓的變化與所測量的來自所述能量消耗單元和/或能量生成單元的電附近的連接功率的變化的依賴性可供使用，則可從電網(wǎng)電壓的所得到的變化求取未(直接)測量的連接功率的變化的不僅相對值而且絕對值。然而，如果要由電網(wǎng)電壓的變化推導(dǎo)連接功率的變化，則存在將電網(wǎng)電壓的變化分配給各個能量消耗單元和/或能量生成單元或者分配給其連接功率的變化的增大的困難。然而，所述分配可以根據(jù)能量消耗單元和/或能量生成單元的連接功率的特有時間變化曲線來實(shí)現(xiàn)。特別地，在所測量的電網(wǎng)電壓的變化與其連接功率的對于確定的能量消耗單元和/或能量生成單元特有變化之間的相關(guān)方面的所述分析能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)區(qū)段中的所述能量消耗單元和/或能量生成單元的辨識。
[0016]因此，可以根據(jù)由其連接功率的變化引起的、電網(wǎng)電壓的變化識別并且然后在其電的位置方面分類最初未知的能量生成單元，所述最初未知的能量生成單元的連接功率的變化相對于已知能量生成單元的直接測量的連接功率的基本相同的變化系統(tǒng)性地時間偏移。這尤其當(dāng)能量生成單元涉及以下能量生成單元時是可能的:所述能量生成單元的連接功率由天氣影響——如太陽照射或者風(fēng)速確定，并且所述天氣影響具有局部變化，所述局部變化的空間分布基本不變地越過電網(wǎng)區(qū)段移動。例如當(dāng)云越過電網(wǎng)區(qū)段的空間區(qū)域行進(jìn)時，該云在不同時間點(diǎn)引起具有光伏發(fā)電機(jī)(PV-Generator)的能量生成單元的連接功率的特有變化。相似的適用于具有強(qiáng)烈的空氣壓力差的風(fēng)暴或者天氣鋒(Wetterfront)，它們在不同時間點(diǎn)到達(dá)不同的風(fēng)能量設(shè)備并且在那引起所述風(fēng)能量設(shè)備的連接功率的特有變化。當(dāng)在能量生成單元中的一個處具體檢測到了所述變化——例如連接功率的短暫衰落(Einbrechen)或者增大時，可以使用所述變化，以便根據(jù)其對至少一個測量點(diǎn)處的電網(wǎng)電壓的影響的相同模式借助相關(guān)分析來識別同類的能量生成單元。如果同時已知風(fēng)向和風(fēng)速，則除最初未知的能量生成單元的電相對位置以外也能夠確定其空間位置。
[0017]具體地，為了進(jìn)行相關(guān)分析，可以求取連接功率的時間變化曲線與至少一個測量點(diǎn)處的電網(wǎng)電壓的時間變化曲線的相關(guān)、在連接功率的由天氣決定的變化的情形中尤其能量生成單元中的一個的有功功率的時間變化曲線與至少一個測量點(diǎn)處的電網(wǎng)電壓的時間變化曲線的相關(guān)。然后，可以求取在一個或多個測量點(diǎn)處測量的電網(wǎng)電壓的一個或多個時間變化曲線的自相關(guān)以尋找電網(wǎng)電壓的不源于所述能量生成單元的連接功率的已知變化的同類變化。作為結(jié)果，得到在電網(wǎng)區(qū)段中是否存在同類能量生成單元的信息，其方式是，出現(xiàn)由所述同類能量生成單元通過其連接功率在時間上偏移的變化引起的、電網(wǎng)電壓在時間上偏移的變化并且可識別為相關(guān)事件。特別地，如果所述至少一個測量點(diǎn)是能量生成單元的一部分，則能量生成單元可以通過這種方式求取對于其運(yùn)行重要的關(guān)于圍繞其的電網(wǎng)區(qū)段的拓?fù)涞男畔⒉⑶覔?jù)此例如根據(jù)電網(wǎng)特性、例如電網(wǎng)頻率和/或電網(wǎng)電壓匹配其對電網(wǎng)支持的貢獻(xiàn)、尤其有功功率饋入和/或無功功率提供的依賴性。
[0018]對于存在分別可以是能量生成單元的一部分的多個測量點(diǎn)的情形而言，也可以在連接功率的時間變化曲線與電網(wǎng)電壓的時間變化曲線之間進(jìn)行互相關(guān)；由此又得到關(guān)于能量生成設(shè)備相互之間的電相對位置的信息，其方式是，互相關(guān)的振幅不僅取決于能量生成單元到電網(wǎng)區(qū)段的相和支路的相應(yīng)分配，而且取決于一個支路中的能量生成單元的連接的順序，因此取決于能量生成單元與電網(wǎng)連接點(diǎn)的間距。
[0019]到目前為止，僅僅考慮了能量消耗單元和/或能量生成單元的連接功率的隨機(jī)變化或者由不可受影響的事件引起的變化。但是，如果以特有變化曲線迫使分別感興趣的單個能量消耗單元或者能量生成單元的連接功率的變化并且因此所述單個能量消耗單元或者能量生成單元的連接功率的變化在已知的時間點(diǎn)并且以已知的變化曲線出現(xiàn)，則存在至少一個測量點(diǎn)處的電網(wǎng)電壓的所出現(xiàn)的變化的簡化分配。相應(yīng)的能量消耗單元和/或能量生成單元的有針對性的接通以及其連接功率的有針對性的變化屬于上述，其也可借助確定的頻率模式編碼，以便可以將能量消耗單元和/或能量生成單元的連接功率的有針對性的變化無誤地分配給至少一個測量點(diǎn)處的電網(wǎng)電壓的確定的變化。
[0020]在連接功率的變化中，優(yōu)選彼此分開考慮相應(yīng)的能量消耗單元和/或能量生成單元的有功功率的和/或無功功率的變化。這當(dāng)相應(yīng)的電網(wǎng)區(qū)段的拓?fù)涞那笕∈窃陔娋W(wǎng)區(qū)段中交流電網(wǎng)的運(yùn)行引導(dǎo)的基礎(chǔ)，所述運(yùn)行引導(dǎo)應(yīng)不僅通過有功功率的有針對性的饋入或者有針對性的消耗而且通過無功功率的有針對性的生成來影響電網(wǎng)電壓時尤其適用。如果根據(jù)本發(fā)明的方法的結(jié)果是以標(biāo)準(zhǔn)化形式再現(xiàn)電網(wǎng)電壓與各個能量消耗單元和能量生成單元的連接功率的依賴性的矩陣，則涉及具有復(fù)數(shù)項(xiàng)的矩陣或者用于電網(wǎng)電壓與連接功率的有功功率和無功功率的依賴性的兩個分開的矩陣。此外，尤其在測量點(diǎn)和各個能量消耗單元和能量生成單元到電網(wǎng)區(qū)段的各個相的分配已知時，可以構(gòu)建對于每一個相分開的矩陣。
[0021]因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的方法確定電網(wǎng)電壓的變化與各個能量消耗單元和/或能量生成單元的連接功率的變化的依賴性、即電網(wǎng)的敏感度，所以相反地也可以在優(yōu)化的運(yùn)行引導(dǎo)方面修改各個能量消耗單元和/或能量生成單元的連接功率的變化作為對電網(wǎng)電壓的變化的反應(yīng)。具體地，例如可以如此優(yōu)化根據(jù)所測量的電網(wǎng)狀態(tài)參量確定能量消耗單元和/或能量生成單元的連接功率的特征曲線，使得相比于那些在具有更小的敏感度的位置處與電網(wǎng)連接的能量消耗單元和/或能量生成單元，在具有更大的敏感度的位置處與電網(wǎng)連接的能量消耗單元和/或能量生成單元借助更陡的特征曲線對電壓支持作出更大的貢獻(xiàn)；其一個可能的例子就是，通過電網(wǎng)連接點(diǎn)附近的能量生成單元有針對性地生成無功功率。相反，可能有意義的是，借助更平緩的特征曲線促使具有更大的敏感度的位置處的能量消耗單元和/或能量生成單元在電網(wǎng)電壓變化時發(fā)生其連接功率的更小的變化，例如以便避免支路端部(即遠(yuǎn)離電網(wǎng)連接點(diǎn))處的能量生成單元的饋入的不必要的波動，所述波動直接對整個支路中的電網(wǎng)電壓產(chǎn)生影響。
[0022]在根據(jù)本發(fā)明的用于多個能量消耗單元和/或能量生成單元的運(yùn)行方法中根據(jù)以上所描述的根據(jù)本發(fā)明的方法求取拓?fù)?，所述多個能量消耗單元和/或能量生成單元設(shè)置在交流電網(wǎng)的一個電網(wǎng)區(qū)段中并且為了實(shí)現(xiàn)至少一個預(yù)給定的優(yōu)化目標(biāo)能夠在其連接功率方面控制所述多個能量消耗單元和/或能量生成單元，其中，在控制能量消耗單元和/或能量生成單元時考慮電網(wǎng)區(qū)段的拓?fù)?。因?yàn)樵谒銮樾沃心軌蚩刂贫鄠€能量消耗單元和/或能量生成單元，所以優(yōu)選有針對性地彼此分開地改變它們的連接功率，以便引起連接功率的重要變化并且引起電網(wǎng)電壓的所得到的變化。此外，在電網(wǎng)區(qū)段中可以存在其他的主動的運(yùn)行模塊——例如可調(diào)節(jié)的變壓器、遠(yuǎn)程可切換的分離位置或者特殊的無功功率源，在運(yùn)行方法的范疇內(nèi)為了實(shí)現(xiàn)至少一個預(yù)給定的優(yōu)化目標(biāo)能夠控制它們。
[0023]在根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)行方法中，各個測量點(diǎn)處的電網(wǎng)電壓與各個能量消耗單元和能量生成單元的連接功率的變化的所確定的依賴性允許簡單的估計:相應(yīng)的連接功率的變化如何對不同測量點(diǎn)處的電網(wǎng)電壓產(chǎn)生影響。然后，例如可以有針對性地選擇能夠控制的能量消耗單元和/或能量生成單元以及可能存在的主動的運(yùn)行模塊，借助它們可以將電網(wǎng)電壓關(guān)于測量點(diǎn)的存在的分布最有效地改變成電網(wǎng)電壓關(guān)于連接點(diǎn)的所期望的分布。特別地,也可以或者從一開始避免或者通過適合的對策來補(bǔ)償各個能量消耗單元或者能量生成單元的連接功率的變化的不期望的影響。
[0024]在根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)行方法中，通過控制能量消耗單元和/或能量生成單元以及可能存在的主動的運(yùn)行模塊實(shí)現(xiàn)的至少一個優(yōu)化目標(biāo)例如可以從以下選擇:
[0025]-使電網(wǎng)區(qū)段的所有運(yùn)行參數(shù)遠(yuǎn)離穩(wěn)定性邊界。這方面尤其涉及電網(wǎng)電壓保持在預(yù)給定的值域中并且涉及有功功率在電網(wǎng)區(qū)段的所有部分中的可用性。
[0026]-在交流電網(wǎng)中的確定的點(diǎn)處、尤其在電網(wǎng)連接點(diǎn)處的限定的負(fù)載流，電網(wǎng)區(qū)段通過所述電網(wǎng)連接點(diǎn)與另一交流電網(wǎng)連接。尤其以下也屬于這方面:在電能通過另一相從電網(wǎng)區(qū)段饋入到另一交流電網(wǎng)中期間防止通過交流電網(wǎng)的多個相中的一個通過用于電網(wǎng)區(qū)段的電網(wǎng)連接點(diǎn)獲得電能。
[0027]-電網(wǎng)區(qū)段中可供使用的電網(wǎng)能力的最大利用。在此尤其涉及，雖然不使交流電網(wǎng)在電網(wǎng)區(qū)段的區(qū)域中的線路過載，但仍使其最大滿載，以便在電網(wǎng)能力短缺的情況下確保，能夠最大利用尤其波動的可再生能源的功率。
[0028]-最大保護(hù)能夠控制的能量消耗單元和/或能量生成單元。能量生成單元的營利性顯著取決于:在沒有附加投入的情況下可以使能量生成單元運(yùn)行多久。在此，最大壽命的實(shí)現(xiàn)以能量消耗單元和/或能量生成單元的保護(hù)性的處理為前提。在完全特別的情況中，這尤其在其累加器的可利用的裝載能力方面適用于能量存儲單元，其中，所述可利用的裝載能力取決于裝載/卸載循環(huán)的次數(shù)。
[0029]-普遍最大化經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn)。所述優(yōu)點(diǎn)可能取決于相應(yīng)要考慮的當(dāng)前的資費(fèi)條件。
[0030]-最大利用來自再生能量生成單元的能量。在此，再生能量生成單元指其發(fā)電機(jī)使用再生能量——例如太陽能或者風(fēng)能的所有能量生成單元。盡可能僅僅消耗來自再生能量生成單元的能量與盡可能少地利用其他的、尤其傳統(tǒng)地由化石原料生成的能量是有相同意義的。
[0031]所描述的優(yōu)化目標(biāo)中可以相繼力求多個，其中，為了實(shí)現(xiàn)每一個另外的優(yōu)化目標(biāo)分別盡可能僅僅采取不沖突已實(shí)現(xiàn)的優(yōu)化目標(biāo)的保持的措施。
[0032]替代地，也可以同時力求多個優(yōu)化目標(biāo)。在此，不僅可以相同地對所述多個優(yōu)化目標(biāo)加權(quán)而且可以不同地對所述多個優(yōu)化目標(biāo)加權(quán)。因此，對于每一個優(yōu)化目標(biāo)的部分實(shí)現(xiàn)，可以確定自身的評估標(biāo)準(zhǔn)，其中，使所實(shí)現(xiàn)的評估的總和最大化，以便根據(jù)其權(quán)重盡可能在很大程度上實(shí)現(xiàn)多個優(yōu)化目標(biāo)的全部。
[0033]在根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)行方法中，至少一個優(yōu)化目標(biāo)和/或多個優(yōu)化目標(biāo)的順序或者權(quán)重尤其可以由交流電網(wǎng)的運(yùn)行商預(yù)給定。在所述預(yù)給定不存在時，可以考慮一般的優(yōu)化目標(biāo)、例如電網(wǎng)穩(wěn)定性或者來自再生能量生成單元的能量的最大利用。
[0034]根據(jù)本發(fā)明求取的、各個測量點(diǎn)處的電網(wǎng)電壓與各個能量消耗單元和/或能量生成單元的連接功率的依賴性雖然允許多次識別:如何借助確定的單元局部最優(yōu)地進(jìn)行干預(yù)。然而，可能有意義的是，在用于實(shí)現(xiàn)至少一個優(yōu)化目標(biāo)的控制時在其效率方面排名、即分類能夠控制的能量消耗單元和/或能量生成單元以及可能存在的主動的運(yùn)行模塊并且基本以其排名的順序來控制所述能夠控制的能量消耗單元和/或能量生成單元以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的優(yōu)化目標(biāo)。至少有意義的是，在運(yùn)行引導(dǎo)時考慮排名。這例如意味著，借助沒有問題的具有無功功率能力的能量生成單元提供用于穩(wěn)定電網(wǎng)電壓的無功功率，而例如不借助不太適合于此的能量生成單元，僅僅因?yàn)檫@些能量生成單元更靠近電網(wǎng)電壓會增大的測量點(diǎn)。此外，可以利用電網(wǎng)區(qū)段中的至少一些能量消耗單元和/或能量生成單元的連接功率的認(rèn)識，以便將所有其他的、自身未知的能量消耗單元或者能量生成單元匯總成分別等效的能量消耗單元或者能量生成單元的組，以便在其共同的消耗概況或者生成概況的時間變化曲線方面分析處理所述組中的每一個組的所有能量消耗單元或者能量生成單元。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)行方法的進(jìn)一步改善。
[0035]本發(fā)明的有利的擴(kuò)展方案從權(quán)利要求、說明書和附圖得出。在說明書中提到的特征和多個特征的組合的優(yōu)點(diǎn)僅僅是示例性的，并且可以替代地或累積地起作用，而不必一定通過根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)這些優(yōu)點(diǎn)。在不因此改變所附的權(quán)利要求的主題的情況下，關(guān)于原始申請材料和專利的公開內(nèi)容有以下:其他特征可以從附圖、尤其是所示的幾何結(jié)構(gòu)和多個部件相互間的相對尺寸及其相對布置和有效連接得出。本發(fā)明的不同實(shí)施方式的特征和不同權(quán)利要求的特征的組合同樣可能與所選的對權(quán)利要求的引用關(guān)系有所偏差，并且由此出發(fā)。這也涉及在單獨(dú)的附圖中所示的或在其描述中提到的這些特征。這些特征也可以與不同權(quán)利要求的特征組合。在權(quán)利要求中列出的特征同樣也可以不用于本發(fā)明的其他實(shí)施方式。
[0036]在權(quán)利要求和說明書中所提到的特征關(guān)于其數(shù)量應(yīng)理解為，恰好存在該數(shù)量或存在大于該數(shù)量的數(shù)量，而不需要明確使用副詞“至少”。因此，當(dāng)例如談及一個元件時，應(yīng)理解為恰好存在一個元件、兩個元件或者更多的元件。這些特征可以通過其他特征補(bǔ)充，或者可以是用于組成相應(yīng)的成品的單個特征。
[0037]包含在權(quán)利要求中的參考標(biāo)記不是對通過專利權(quán)利要求保護(hù)的主題的限制。其僅僅用于使得權(quán)利要求更易于理解。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]以下根據(jù)附圖闡述和描述本發(fā)明。附圖示出:
[0039]圖1示意性地示出一個電網(wǎng)區(qū)段，該電網(wǎng)區(qū)段在電網(wǎng)連接點(diǎn)處通過變壓器與交流電網(wǎng)的剩余部分連接；
[0040]圖2示出在根據(jù)圖1的電網(wǎng)區(qū)段的不同測量點(diǎn)處測量的電網(wǎng)電壓的變化與所述電網(wǎng)區(qū)段中的不同的能量消耗單元和/或能量生成單元的連接功率的有功功率的變化的依賴性的矩陣；
[0041]圖3示出電網(wǎng)電壓的變化與各個能量消耗單元和/或能量生成單元的連接功率的無功功率的依賴性的相應(yīng)于圖2的矩陣；
[0042]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的用于電網(wǎng)區(qū)段中的多個能量消耗單元和/或能量生成單元的運(yùn)行方法的一種實(shí)施方式的流程圖，其中，在考慮電網(wǎng)區(qū)段的拓?fù)涞那闆r下通過能量消耗單元和/或能量生成單元的有針對性的控制按順序?qū)崿F(xiàn)不同的優(yōu)化目標(biāo)。

【具體實(shí)施方式】
[0043]圖1示意性示出電網(wǎng)區(qū)段1，所述電網(wǎng)區(qū)段通過電網(wǎng)連接點(diǎn)3處的變壓器2與所覆蓋的交流電網(wǎng)4的剩余部分連接并且具有示例性的、以下進(jìn)一步描述的電拓?fù)?。電網(wǎng)區(qū)段1劃分成不同的支路5至9，它們從母線10出發(fā)并且可以在在此未示出的部分支路中繼續(xù)分支。在此，支路5和6在其端部處相互連接并且構(gòu)成環(huán)。支路7敞開地結(jié)束，而在支路8和9之間存在可切換的分離位置11。只要在電網(wǎng)區(qū)段1中不出現(xiàn)無功功率，則在母線10處施加電網(wǎng)區(qū)段1的通過變壓器2預(yù)給定的固定的電網(wǎng)額定電壓。支路5至9包括(i)在其連接功率方面能夠控制的負(fù)載12和不能夠控制的負(fù)載13作為單純的能量消耗單元以及(ii)具有所連接的光伏發(fā)電機(jī)15的逆變器14以及具有所連接的內(nèi)燃機(jī)18或者風(fēng)輪19的發(fā)電機(jī)16和17作為單純的能量生成單元以及(iii)具有所連接的能量存儲器21的逆變器20作為能量消耗單元和能量生成單元，它們不僅能夠接收電能而且能夠輸出電能。在此，不同的能量消耗單元和/或能量生成單元的數(shù)量和布置以及其在支路5至9上的分布是任意的并且最初未知。此外，不僅負(fù)載12和13而且能量生成單元可以代表具有通過一個共同的連接與相應(yīng)支路連接的多個能量消耗單元和能量生成單元的電網(wǎng)子區(qū)段，即例如代表具有住宅連接的建筑物或者代表具有多個能量生成單元和一個共同的設(shè)備連接的能量生成設(shè)備。在所述電網(wǎng)區(qū)段中，在電網(wǎng)連接點(diǎn)3處測量經(jīng)過電網(wǎng)連接點(diǎn)3的能量流和電網(wǎng)區(qū)段的電網(wǎng)電壓。此外，至少在逆變器14和20處、但通常也在發(fā)電機(jī)16和17處測量電網(wǎng)電壓，因?yàn)楸仨毷顾鼈兣c交流電網(wǎng)協(xié)調(diào)地運(yùn)行并且必須監(jiān)視它們的狀態(tài)，例如以孤島電網(wǎng)(Inselnetz)識別的形式。同時，在逆變器14和20以及發(fā)電機(jī)16和17處檢測連接功率、即從所述單元饋入到交流電網(wǎng)中的有功功率并且必要時也檢測所生成的無功功率。連接功率也供能夠控制的負(fù)載12使用。向控制器22傳送電網(wǎng)電壓的和連接功率的全部測量值，所述控制器相反地在其連接功率方面控制能夠控制的負(fù)載12并且至少控制逆變器14和20，通常也控制發(fā)電機(jī)16和17。所述控制有助于在電網(wǎng)區(qū)段1中交流電網(wǎng)的運(yùn)行引導(dǎo)。在此，可以借助所述運(yùn)行引導(dǎo)力求不同的優(yōu)化目標(biāo)。首先交流電網(wǎng)在電網(wǎng)區(qū)段1的所有區(qū)域中的穩(wěn)定化屬于所述優(yōu)化目標(biāo)。所述穩(wěn)定化至少意味著，電網(wǎng)電壓在任何位置保持在預(yù)給定的邊界中。
[0044]在具有所連接的光伏發(fā)電機(jī)15的逆變器14(其中，參考標(biāo)記設(shè)置有撇號)中，電網(wǎng)電壓的和連接功率的測量值雖然基本可供使用并且連接功率基本也能夠被改變。但這都不適用于控制器22，因?yàn)檫@些單元例如來自另一制造商或者由另一運(yùn)行商運(yùn)行。
[0045]為了能夠在電網(wǎng)區(qū)段1的所有區(qū)域中的運(yùn)行引導(dǎo)時通過有針對性地控制負(fù)載12和逆變器14和20來實(shí)現(xiàn)所述優(yōu)化目標(biāo)，必須已知電網(wǎng)區(qū)段的拓?fù)洹Ｍǔ２皇沁@種情形或者至少不具有足夠的準(zhǔn)確性。為了解決所述問題，由控制器22檢測電網(wǎng)區(qū)段1的可供控制器使用的所有測量點(diǎn)處的電網(wǎng)電壓的變化與其可得到的連接功率的同時發(fā)生的變化的依賴性，更確切的說，根據(jù)連接功率的有功功率和無功功率進(jìn)行分離。所述依賴性可以以在圖2和3中再現(xiàn)的、用于各個測量點(diǎn)i處的電網(wǎng)電壓u與各個能量消耗單元和/或能量生成單元j處的連接功率的有功功率P的依賴性的矩陣δ Ui/ δ Pj的形式并且以用于電網(wǎng)電壓u與無功功率q的依賴性的δ Ui/qj的形式示出。只要標(biāo)準(zhǔn)化所述矩陣的項(xiàng)，則其不僅描述不同測量點(diǎn)處的電網(wǎng)電壓與不同的連接功率的依賴性，而且描述各個單元與測量點(diǎn)相互之間的電相對位置。
[0046]因此，矩陣δ Ui/ δ Pj中不等于零的項(xiàng)意味著相應(yīng)的能量消耗單元和/或能量生成單元與相應(yīng)測量點(diǎn)的歐姆耦合。所述歐姆耦合通常僅僅在同一支路內(nèi)產(chǎn)生并且在支路的一個相內(nèi)特別顯著。與此相反，在矩陣sui/^_中也存在至不同支路中的能量消耗單元和/或能量生成單元和測量點(diǎn)的不等于零的(小的)項(xiàng)。
[0047]在兩個矩陣、但尤其在δ Ui/ δ Pj的行中的增大的項(xiàng)表明在相應(yīng)支路的位于母線10和測量點(diǎn)i之間的這部分中的相應(yīng)的能量消耗單元和/或能量生成單元j與電網(wǎng)連接點(diǎn)3或者母線10之間的增大的間距。這是由于，連接功率的變化基本上引起僅僅在相應(yīng)支路5至9的位于相應(yīng)的能量消耗單元和/或能量生成單元與母線10之間的這部分上的變化了的電壓降，在所述母線上施加固定的電網(wǎng)額定電壓。這在考慮連接功率的變化的情況下適用，而不取決于相應(yīng)的支路整體上是從母線吸收功率還是將功率饋入到所述母線中。出于同樣的原因，一行內(nèi)的大致同樣大的項(xiàng)表明，各個能量消耗單元和/或能量生成單元j比測量點(diǎn)i進(jìn)一步電遠(yuǎn)離母線10或者連接在另一支路中。在此，中的相對大的項(xiàng)說明測量點(diǎn)i與母線10的已經(jīng)大的間距。
[0048]通過兩個矩陣的各個行和列中的項(xiàng)的比較，各個測量點(diǎn)i和能量消耗單元和/或能量生成單元j不僅可以分配給各個支路5至9，而且也可以沿著支路5至9分類。這究竟如何能夠?qū)崿F(xiàn)尤其取決于測量點(diǎn)i的密度。如果測量每一個能量消耗單元和/或能量生成單元j處的電網(wǎng)電壓，則給出測量點(diǎn)i的有利地高的密度。
[0049]同時，從矩陣SUi/SpJP SUi/qj可以直接看出，確定的能量消耗單元和/或能量生成單元i的連接功率的有功功率部分或者無功功率部分的確定的變化對測量點(diǎn)j處的電壓有何影響。根據(jù)圖1的控制器22利用所述認(rèn)識來有針對性地如此控制所述能夠控制的單元，使得在電網(wǎng)區(qū)段1的區(qū)域中運(yùn)行引導(dǎo)交流電網(wǎng)時實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的優(yōu)化目標(biāo)。
[0050]但是，不僅能夠分析處理直接測量的連接功率而且能夠分析處理例如可以根據(jù)各個能量消耗單元和/或能量生成單元的特有時間變化曲線分配的連接功率。只要所測量的連接功率的比較值可供使用，就可以由不同測量點(diǎn)處的電網(wǎng)電壓的可供使用的測量值不僅推斷出相應(yīng)的能量消耗單元和/或能量生成單元的電相對位置而且推斷出其連接功率的絕對變化。
[0051]尤其可以基于連接功率的變化的或者電網(wǎng)電壓的所得到的變化的特有時間變化曲線實(shí)現(xiàn)各個測量點(diǎn)處的電網(wǎng)電壓的變化到各個能量消耗單元和/或能量生成單元的連接功率的變化的分配。對此存在以下可能性:根據(jù)一個或多個測量點(diǎn)處的電網(wǎng)電壓的所得到的變化與所測量的、連接功率的由天氣決定的時間變化或者與由此引起的電網(wǎng)電壓的變化的相關(guān)來識別所測量的、具有所連接的光伏發(fā)電機(jī)15的逆變器14的連接功率的由天氣決定的時間變化，所述時間變化也以可比形式的時間上的1出現(xiàn)在未受監(jiān)視的具有光伏發(fā)電機(jī)15’的逆變器14’中。在此，也可以在能量生成單元的空間上的相對位置方面分析處理所述時間上的偏移。然而，當(dāng)由控制器22以限定的時間變化曲線如此預(yù)給定各個能量消耗單元和/或能量生成單元的連接功率的有原因的變化，使得所述變化區(qū)別于連接功率的隨機(jī)變化并且也相互區(qū)別時，測量點(diǎn)處的電網(wǎng)電壓的變化的分配是特別簡單的。
[0052]分離位置11的切換調(diào)節(jié)對各個測量點(diǎn)處的電網(wǎng)電壓的影響也可以作為列記錄到所述矩陣中的一個中，即使通過分離位置11的切換調(diào)節(jié)沒有改變連接功率。
[0053]圖4描述用于多個設(shè)置在電網(wǎng)區(qū)段中的能量消耗單元和能量生成單元的運(yùn)行方法的一個示例，借助所述運(yùn)行方法實(shí)現(xiàn)不同的優(yōu)化目標(biāo)。在步驟23中，預(yù)給定所述優(yōu)化目標(biāo)并且圖示性地標(biāo)為目標(biāo)A至目標(biāo)N。在步驟24中，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化目標(biāo)的優(yōu)先級劃分、即優(yōu)先順序的構(gòu)造。在隨后的步驟25中，如下分析處理在步驟26中檢測的測量值:借助當(dāng)前的測量值以何種程度無論如何實(shí)現(xiàn)第一優(yōu)化目標(biāo)、即具有最高優(yōu)先級的優(yōu)化目標(biāo)。如果在步驟27中確定已經(jīng)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化目標(biāo)，則在步驟28中實(shí)現(xiàn)至下一個優(yōu)化目標(biāo)的過渡，并且在重新的步驟25中如下實(shí)現(xiàn)測量值的分析處理:以何種程度也已實(shí)現(xiàn)所述下一個優(yōu)化目標(biāo)。然而，如果在步驟27中確定還沒有實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的優(yōu)化目標(biāo)，則在步驟29中檢查，對于所述優(yōu)化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)而言是否必須破壞某個先前的優(yōu)化目標(biāo)、即具有更高優(yōu)先級的優(yōu)化目標(biāo)。如果是這種情形，則可以丟棄相應(yīng)的優(yōu)化目標(biāo)并且在步驟28中直接過渡到下一個優(yōu)化目標(biāo)。然而，首先在步驟30中可以檢查是否能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化目標(biāo)的修改，然后在經(jīng)修改的優(yōu)化目標(biāo)方面重新實(shí)施步驟25之前，在步驟31中進(jìn)行所述修改。相反，如果在步驟29中確定，相應(yīng)的優(yōu)化目標(biāo)的滿足不破壞具有更高優(yōu)先級的優(yōu)化目標(biāo)，則在步驟32中在其連接功率方面——更確切地說不僅在其有功功率部分而且在無功功率部分方面——實(shí)現(xiàn)所述電網(wǎng)區(qū)段中的為此可供使用的能量消耗單元和能量生成單元的控制，以便實(shí)現(xiàn)當(dāng)前的優(yōu)化目標(biāo)。在此，考慮電網(wǎng)區(qū)段的根據(jù)所述方法在步驟33中檢測的尤其以根據(jù)圖2和3的矩陣形式的拓?fù)洹Ｈ缓笤?5中檢查，借助步驟32中的控制是否實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的優(yōu)化目標(biāo)。優(yōu)選地，至少只要需要能量消耗單元和/或能量生成單元的持續(xù)控制來實(shí)現(xiàn)先前的這些優(yōu)化目標(biāo)并且暫時的控制不夠，就在其連接功率方面進(jìn)行步驟32中的用于實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的優(yōu)化目標(biāo)的、為了實(shí)現(xiàn)到目前為止的所有的即更高優(yōu)先級劃分的優(yōu)化目標(biāo)已實(shí)施的控制，作為能量消耗單元和能量生成單元的控制的修改。
[0054]參考標(biāo)記列表
[0055]1 電網(wǎng)區(qū)段
[0056]2 變壓器
[0057]3 電網(wǎng)連接點(diǎn)
[0058]4 交流電網(wǎng)
[0059]5 支路
[0060]6 支路
[0061]7 支路
[0062]8 支路
[0063]9 支路
[0064]10 母線
[0065]11 分離位置
[0066]12 能夠控制的負(fù)載
[0067]13 負(fù)載
[0068]14 逆變器
[0069]15 光伏發(fā)電機(jī)
[0070]16 發(fā)電機(jī)
[0071]17 發(fā)電機(jī)
[0072]18 內(nèi)燃機(jī)
[0073]19 風(fēng)輪
[0074]20 逆變器
[0075]21 能量存儲器
[0076]22 控制器
[0077]23-33運(yùn)行方法的步驟
【權(quán)利要求】
1.一種用于求取交流電網(wǎng)(4)的電網(wǎng)區(qū)段(I)的拓?fù)涞姆椒ǎ鲭娋W(wǎng)區(qū)段包括電網(wǎng)連接點(diǎn)(3)、至少一個從所述電網(wǎng)連接點(diǎn)(3)出發(fā)的具有多個能量消耗單元和/或能量生成單元的支路(5-9)和在所述至少一個支路(5-9)中的至少一個測量點(diǎn)，所述方法具有以下步驟: 測量所述多個能量消耗單元和/或能量生成單元中的至少一個的連接功率； 測量所述至少一個測量點(diǎn)處的電網(wǎng)電壓， 其特征在于以下另一步驟: 確定所述至少一個測量點(diǎn)處的電網(wǎng)電壓的變化與所述多個能量消耗單元和/或能量生成單元中的至少一些單個的能量消耗單元和/或能量生成單元的連接功率的變化的依賴性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在確定所述依賴性時考慮的連接功率的變化包括所述多個能量消耗單元和/或能量生成單元中的至少一些單個的能量消耗單元和/或能量生成單元的有功功率的和/或無功功率的變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，由所確定的依賴性求取所述一些單個的能量消耗單元和/或能量生成單元與所述至少一個測量點(diǎn)和所述電網(wǎng)連接點(diǎn)的電相對位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述電網(wǎng)電壓的變化與所述連接功率的變化的相關(guān)分析求取所述一些單個的能量消耗單元和/或能量生成單元的電相對位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，為了求取所述電相對位置而求取所述至少一個測量點(diǎn)和所述能量消耗單元和/或能量生成單元中的所述單個的能量消耗單元和/或能量生成單元是否與所述交流電網(wǎng)(4)的同一相連接和/或連接在同一支路中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，針對所述至少一個測量點(diǎn)和所述單個的能量消耗單元和/或能量生成單元中的那些連接在所述同一支路中的能量消耗單元和/或能量生成單元求取從所述電網(wǎng)連接點(diǎn)看沿著所述支路的連接的順序。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述一些單個的能量消耗單元或者能量生成單元中的所有能量消耗單元或者能量生成單元處直接測量所述連接功率的變化。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，由所述電網(wǎng)電壓的變化推導(dǎo)一些單個的能量消耗單元和/或能量生成單元的連接功率的變化，其中，根據(jù)其連接功率的特有時間變化曲線將所述電網(wǎng)電壓的變化分配給所述單個的能量消耗單元和/或能量生成單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，根據(jù)由于其連接功率的由天氣決定的變化引起的、電網(wǎng)電壓的變化來識別最初未知的能量生成單元，所述其連接功率的由天氣決定的變化相對于由于至少一個已知的能量生成單元的直接測量的連接功率的由天氣決定的變化弓丨起的、電網(wǎng)電壓的變化在時間上偏移。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，在確定所述電網(wǎng)電壓的確定的變化與至少一個已知的能量生成單元的直接測量的連接功率的變化的依賴性之后，在以下變化的出現(xiàn)方面檢查所測量的電網(wǎng)電壓:所述變化與所述確定的變化同類但不取決于所述至少一個已知的能量生成單元的直接測量的連接功率的變化，并且由同類變化的出現(xiàn)推斷出同類能量生成單元中的所述至少一個已知的能量生成單元的存在。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在所述電網(wǎng)電壓的確定的變化方面實(shí)施所述電網(wǎng)電壓的相關(guān)分析，以便識別所述電網(wǎng)電壓的與所述電網(wǎng)電壓的確定的變化同類的變化。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或引用權(quán)利要求9的權(quán)利要求10和11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，根據(jù)其連接功率相對于具有光伏發(fā)電機(jī)(15)或者風(fēng)能設(shè)備(19)的已知的能量生成單元在時間上偏移的變化在空間上分類所識別的具有光伏發(fā)電機(jī)(15’)或者風(fēng)能設(shè)備(19)的能量生成單元。
13.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，迫使所述能量消耗單元和能量生成單元中的單個的能量消耗單元和/或能量生成單元的連接功率的變化。
14.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所測量的、所述連接功率的變化是相應(yīng)的能量消耗單元和/或能量生成單元的有功功率的和/或無功功率的獨(dú)有的變化。
15.一種用于多個能量消耗單元和/或能量生成單元的運(yùn)行方法，所述多個能量消耗單元和/或能量生成單元設(shè)置在交流電網(wǎng)(4)的一個電網(wǎng)區(qū)段(I)中并且為了實(shí)現(xiàn)至少一個預(yù)給定的優(yōu)化目標(biāo)能夠在其連接功率方面控制所述多個能量消耗單元和/或能量生成單元，其中，在控制所述能量消耗單元和/或能量生成單元時考慮所述電網(wǎng)區(qū)段(I)的拓?fù)?，其特征在于，按照根?jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法求取所述拓?fù)洹?br> 16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的運(yùn)行方法，其特征在于，從以下選擇所述至少一個優(yōu)化目標(biāo): 使所述電網(wǎng)區(qū)段的所有運(yùn)行參數(shù)遠(yuǎn)離穩(wěn)定性邊界； 在電網(wǎng)連接點(diǎn)(3)處的限定的負(fù)載流，所述電網(wǎng)區(qū)段(I)通過所述電網(wǎng)連接點(diǎn)與另一交流電網(wǎng)連接； 最大利用在所述電網(wǎng)區(qū)段(I)中可供使用的電網(wǎng)能力； 最大保護(hù)所述能夠控制的能量消耗單元和/或能量生成單元； 最大化經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn)； 最大利用來自再生能量生成單元的能量。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的運(yùn)行方法，其特征在于，相繼力求多個優(yōu)化目標(biāo)，其中，為了實(shí)現(xiàn)另一優(yōu)化目標(biāo)分別僅僅采取不沖突已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的優(yōu)化目標(biāo)的保持的措施。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的運(yùn)行方法，其特征在于，同時力求多個優(yōu)化目標(biāo)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的運(yùn)行方法，其特征在于，不同地加權(quán)所述同時力求的優(yōu)化目標(biāo)。
20.根據(jù)權(quán)利要求15至19中任一項(xiàng)所述的運(yùn)行方法，其特征在于，由所述交流電網(wǎng)的電網(wǎng)控制中心預(yù)給定所述至少一個優(yōu)化目標(biāo)和/或多個優(yōu)化目標(biāo)的順序或者權(quán)重。
21.根據(jù)權(quán)利要求15至20中任一項(xiàng)所述的運(yùn)行方法，其特征在于，在用于實(shí)現(xiàn)所述至少一個優(yōu)化目標(biāo)的控制時在其效率方面排名所述能夠控制的能量消耗單元和/或能量生成單元并且以其排名的順序控制所述能夠控制的能量消耗單元和/或能量生成單元以實(shí)現(xiàn)所述優(yōu)化目標(biāo)。
【文檔編號】H02J13/00GK104396111SQ201380033016
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月22日
【發(fā)明者】D·普雷姆, Y·T·福吉, G·貝滕沃特, C·阿勒特, T·比洛, S·史蒂文森 申請人:艾思瑪太陽能技術(shù)股份公司