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技術 電力網に予備電力を提供するための方法およびシステム

出願人 アレリオンエナジーシステムズアクチエボラグ
発明者 ゲルシュ、ローラント
出願日 2016年8月29日 (3年8ヶ月経過) 出願番号 2019-511630
公開日 2019年9月5日 (7ヶ月経過) 公開番号 2019-525718
状態 不明
技術分野
  • -
主要キーワード 事前設定パラメータ 二次制御 予想応答 高電圧送電線 コントローラ群 エネルギー消費装置 エネルギー消費者 起動遅延
関連する未来課題
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この項目の情報は公開日時点(2019年9月5日)のものです。
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図面 (6)

課題・解決手段

制御ダウンリンク(DL)を介して少なくとも1つの制御センター(CC)によって制御され、かつ通信アップリンク(UL)を介して制御センター(CC)と通信するように構成された分散型エネルギー資源群(ERs)を備える電力網PG)のための回復予備電力RRP)を提供するシステム(SYS)であって、少なくとも1つの前記制御センター(CC)は、前記リンク(DLs,ULs)の特性によって前記エネルギー資源群(ERs)を分類し、かつ分類された前記エネルギー資源群(ERs)を、短い反応時間を提供する前記リンク(DLs,ULs)を有するエネルギー資源(ER)から順次起動することによって、前記回復予備電力(RRP)を前記電力網(PG)に提供するように構成された、システム(SYS)。

概要

背景

配電網は、電力供給者側から電力消費者側電力配給するための相互接続されたネットワークである。電力網は、複数の分散型エネルギー資源を備える。これらのエネルギー資源は、電力を生成するため、電力を貯蔵するため、または電力を消費するために提供される。従来の電力網は、電力を生成するように構成された発電所を備える。電力網の高電圧送電線は、生成された電力を遠方電源から需要のある場所まで伝送することができる。伝送された電力は、配線を介して個々の顧客側機器または電力消費者側機器に提供される。

異なる電力網を互いに接続して、図1に示すような相互接続網を提供することができる。図1に示すように、いくつかの電力網PGは、電力相互接続ICによって互いに接続される。そのような電力相互接続ICは、互いに接続されたエネルギー資源の数を増加させ、それにより単一のエネルギー資源の故障の相対的な影響を減少させることによって、信頼性および安定性を向上させる。そのような相互接続ICはまた、エネルギー供給を効率の低いものからより効率的なエネルギー資源にシフトさせることができるので、全体的な効率を高めることを可能にする。エネルギー供給をシフトさせて、エネルギー資源がピーク効率で動作する時間の割合を増やすこともできる。エネルギー供給は、ランプダウンおよびランプアップなどのエネルギー資源の非効率的な動作を制限するためにシフトされ得る。さらに、エネルギー供給は、伝送損失を最小にするためにシフトされ得る。

従来の電力網は、一般に、少数エネルギー生成器から多数のユーザまたは顧客に電力を伝送するために使用されてきた。対照的に、新興電力では、スマートグリッド情報が通信ネットワークを介してやりとりされて、複数の分散型エネルギー資源を含む自動化された分散型先進エネルギー供給ネットワークが提供される。エネルギー資源は、分散型エネルギー貯蔵システムおよび分散型発電機群、特に風力または太陽光発電からエネルギーを生成する発電機などの再生可能エネルギー源を含むことができる。このようなスマートグリッドは、エネルギーインフラだけでなく通信インフラも備えている。大きな集中型エネルギー資源のみを備える従来の電力供給網では、これらの大きな集中型エネルギー資源と集中制御インスタンスとの間に、十分な冗長性および帯域幅を有する通信ステム構築することができる。従来の電力網における通信システムの高い複雑性は、発電所のような1つ1つの大きな集中型エネルギー資源が電力供給網の機能性に与える重大な影響によって正当化される。しかしながら、発展しているスマートグリッドとともに、電力供給網は、電力供給網のローカル制御センターへの多種多様な異なる通信ダウンリンクおよび/またはアップリンクリンクされている複数の異なる分散型エネルギー資源を含んでますます分散化される。これらの複雑なスマートグリッドでは、情報をやりとりするための通信インフラが、電力供給網の運用にとって重要な要素になる。

図1に示すように、異なる地域電力供給網が、相互接続ICを介して互いに接続されている。複数の相互接続ICは、第1の電力供給網から別の電力供給網へそれぞれの相互接続を介して伝送される電力を監視するように構成された計量装置を備える。図1に示されるような相互接続された電力供給網では、取り付けられた隣接する電力供給網によって、過剰な電力が電力供給網から相互接続ICを介して引き出されるか、または過剰な電力が隣接する電力供給網から相互接続ICを介して電力供給網に注入されることが起こり得る。相互接続設備ICは、限られた時間だけそのような高い電力の流れを持続することができる。したがって、ローカル電力供給網PGは、相互接続ICを介して非常に高い電力供給フローバランスを取る必要がある。この目的のために、電力供給網PGは、相互接続ICにおける障害が観察された後の所定時間内に回復電力を提供する必要がある。

したがって、本発明の目的は、ローカル電力供給網を相互接続ICでの電力供給障害に対して回復力のあるものにするために、信頼性のある方法でローカル電力供給網に回復予備電力を提供する方法およびシステムを提供することである。

概要

制御ダウンリンク(DL)を介して少なくとも1つの制御センター(CC)によって制御され、かつ通信アップリンク(UL)を介して制御センター(CC)と通信するように構成された分散型エネルギー資源群(ERs)を備える電力網(PG)のための回復予備電力(RRP)を提供するシステム(SYS)であって、少なくとも1つの前記制御センター(CC)は、前記リンク(DLs,ULs)の特性によって前記エネルギー資源群(ERs)を分類し、かつ分類された前記エネルギー資源群(ERs)を、短い反応時間を提供する前記リンク(DLs,ULs)を有するエネルギー資源(ER)から順次起動することによって、前記回復予備電力(RRP)を前記電力網(PG)に提供するように構成された、システム(SYS)。

目的

異なる電力網を互いに接続して、図1に示すような相互接続網を提供する

効果

実績

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請求項1

制御ダウンリンク(DL)を介して少なくとも1つの制御センター(CC)によって制御され、かつ通信アップリンク(UL)を介して前記制御センター(CC)と通信するように構成された分散型エネルギー資源群(ERs)を備える電力網PG)のための予備電力(RP)を提供するシステム(SYS)であって、少なくとも1つの前記制御センター(CC)は、前記リンク(DLs,ULs)の特性によって前記エネルギー資源群(ERs)を分類し、かつ分類された前記エネルギー資源群(ERs)を、短い反応時間を提供する前記リンク(DLs,ULs)を有するエネルギー資源(ER)から順次起動することによって、前記予備電力(RP)を前記電力網(PG)に提供するように構成された、システム(SYS)。

請求項2

前記制御センター(CC)を前記分散型エネルギー資源群(ERs)と接続する前記制御ダウンリンク(DL)を介して制御センターメッセージ(CCM)を送信することによって、前記制御センター(CC)が前記エネルギー資源群(ERs)を制御するように構成され、各前記分散型エネルギー資源(ER)は、前記制御センターメッセージ(CCMs)を受信し、かつそれぞれの通信アップリンク(UL)を介して前記制御センター(CC)へ通信メッセージ(CMs)を送信するように構成されたエネルギー資源コントローラ(ERC)を備える、請求項1に記載のシステム。

請求項3

前記制御センター(CC)は、前記エネルギー資源(ER)を前記制御センター(CC)に接続する前記リンク(DL,UL)の品質の連続的な監視を実行して前記電力網(PG)の各前記分散型エネルギー資源(ER)の往復時間(RTT)を予測するように構成された、請求項1または請求項2に記載のシステム。

請求項4

前記エネルギー資源(ER)の前記エネルギー資源コントローラ(ERC)によって前記制御センター(CC)へ送信される各通信メッセージ(CM)は、前記制御ダウンリンク(DL)を介した各々の前記エネルギー資源コントローラ(ERC)による最後の制御センターメッセージ(CCM)の受信時刻を示す、請求項2または請求項3に記載のシステム。

請求項5

前記エネルギー資源群(ERs)の前記エネルギー資源コントローラ群(ERCs)と前記制御センター(CC)とは、高精度のクロック信号によって互いに同期される、請求項2から請求項4のいずれか1項に記載のシステム。

請求項6

前記通信アップリンク(UL)を介して前記エネルギー資源(ER)の前記エネルギー資源コントローラ(ERC)によって前記制御センター(CC)へ送信される前記通信メッセージ(CM)は、それぞれ前記エネルギー資源(ER)の状態データおよび/または測定データを伝送するように構成され、前記通信メッセージ(CM)に含まれて伝送される前記測定データは、それぞれの前記エネルギー資源(ER)の計量装置(M)によって生成される、請求項2から請求項5のいずれか1項に記載のシステム。

請求項7

前記制御センター(CC)は、前記制御ダウンリンク(DL)および前記通信アップリンク(UL)を介して前記制御センター(CC)と前記エネルギー資源(ER)の前記エネルギー資源コントローラ(ERC)との間でやりとりされる、前記制御センターメッセージ(CCMs)および前記通信メッセージ(CMs)に基づいて、前記制御ダウンリンク(DL)におけるダウンリンク通信遅延および/または前記通信アップリンク(UL)におけるアップリンク通信遅延を計算するように構成される、請求項2から請求項6のいずれか1項に記載のシステム。

請求項8

前記制御センター(CC)は、計算された前記通信遅延、それぞれの前記エネルギー資源(ER)を起動するための起動遅延、および所定の測定遅延に応じた、エネルギー資源(ER)の電力反応時間(POW−RT)を予測するように構成される、請求項7に記載のシステム。

請求項9

少なくとも1つの制御センター(CC)が、信頼性のある双方向リンク(L)を介して前記電力網(PG)のグリッド制御センターGCC)に接続されている、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のシステム。

請求項10

短い往復時間(RTT)および/または電力反応時間(POW−RT)を有するリンク(DL,UL)を有する分類された前記エネルギー資源群(ERs)は、前記電力網(PG)の前記グリッド制御センター(GCC)が、双方向リンク(L)を介して制御センター(CC)へ、前記電力網(PG)のための回復予備電力(RRP)を提供するように要求する起動制御信号を送るまで、一群の回復予備資源として保持され、所定の電力レベル稼働する、請求項9に記載のシステム。

請求項11

前記グリッド制御センター(GCC)は、前記電力網(PG)の少なくとも1つのグリッド相互接続(IC)に接続されている、請求項10に記載のシステム。

請求項12

いくつかの前記エネルギー資源(ER)を含むエネルギー資源プール(ERP)は、前記制御ダウンリンク(DL)を介して前記エネルギー資源プール(ERP)の前記エネルギー資源(ER)を制御するように構成された関連プール制御センター(PCC)を含む、請求項1から請求項11のいずれか1項に記載のシステム。

請求項13

前記分散型エネルギー資源群(ERs)は、エネルギー貯蔵システムESS)、エネルギー生成器およびエネルギー消費者側機器を含む、請求項1から請求項12のいずれか1項に記載のシステム。

請求項14

制御ダウンリンク(DL)を介して制御センター(CC)によってそれぞれ制御され、かつ通信アップリンク(UL)を介して前記制御センター(CC)とそれぞれ通信するように構成された分散型エネルギー資源群(ERs)、を備える電力網(PG)に予備電力(RP)を提供する方法。前記方法は、以下のステップを含む。(a)前記制御センター(CC)との前記エネルギー資源群(ERs)のリンク(DL,UL)の特性によって前記エネルギー資源群(ERs)を分類するステップ(S1)、および(b)分類された前記エネルギー資源群(ERs)を、短い反応時間を提供する前記リンク(DL,UL)を有する前記エネルギー資源(ER)から順次起動することによって、前記予備電力(RP)を前記電力網(PG)に提供するステップ(S2)。

請求項15

前記エネルギー資源群(ERs)を前記制御センター(CC)に接続する前記リンク(DL,UL)の品質は、前記電力網(PG)の各分散型エネルギー資源(ER)の往復時間(RTT)を予測するために継続的に監視される、請求項14に記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、電力網または配電網予備電力を提供するための方法およびシステムに関する。

背景技術

0002

配電網は、電力供給者側から電力消費者側電力配給するための相互接続されたネットワークである。電力網は、複数の分散型エネルギー資源を備える。これらのエネルギー資源は、電力を生成するため、電力を貯蔵するため、または電力を消費するために提供される。従来の電力網は、電力を生成するように構成された発電所を備える。電力網の高電圧送電線は、生成された電力を遠方電源から需要のある場所まで伝送することができる。伝送された電力は、配線を介して個々の顧客側機器または電力消費者側機器に提供される。

0003

異なる電力網を互いに接続して、図1に示すような相互接続網を提供することができる。図1に示すように、いくつかの電力網PGは、電力相互接続ICによって互いに接続される。そのような電力相互接続ICは、互いに接続されたエネルギー資源の数を増加させ、それにより単一のエネルギー資源の故障の相対的な影響を減少させることによって、信頼性および安定性を向上させる。そのような相互接続ICはまた、エネルギー供給を効率の低いものからより効率的なエネルギー資源にシフトさせることができるので、全体的な効率を高めることを可能にする。エネルギー供給をシフトさせて、エネルギー資源がピーク効率で動作する時間の割合を増やすこともできる。エネルギー供給は、ランプダウンおよびランプアップなどのエネルギー資源の非効率的な動作を制限するためにシフトされ得る。さらに、エネルギー供給は、伝送損失を最小にするためにシフトされ得る。

0004

従来の電力網は、一般に、少数エネルギー生成器から多数のユーザまたは顧客に電力を伝送するために使用されてきた。対照的に、新興電力では、スマートグリッド情報が通信ネットワークを介してやりとりされて、複数の分散型エネルギー資源を含む自動化された分散型先進エネルギー供給ネットワークが提供される。エネルギー資源は、分散型エネルギー貯蔵システムおよび分散型発電機群、特に風力または太陽光発電からエネルギーを生成する発電機などの再生可能エネルギー源を含むことができる。このようなスマートグリッドは、エネルギーインフラだけでなく通信インフラも備えている。大きな集中型エネルギー資源のみを備える従来の電力供給網では、これらの大きな集中型エネルギー資源と集中制御インスタンスとの間に、十分な冗長性および帯域幅を有する通信システムを構築することができる。従来の電力網における通信システムの高い複雑性は、発電所のような1つ1つの大きな集中型エネルギー資源が電力供給網の機能性に与える重大な影響によって正当化される。しかしながら、発展しているスマートグリッドとともに、電力供給網は、電力供給網のローカル制御センターへの多種多様な異なる通信ダウンリンクおよび/またはアップリンクリンクされている複数の異なる分散型エネルギー資源を含んでますます分散化される。これらの複雑なスマートグリッドでは、情報をやりとりするための通信インフラが、電力供給網の運用にとって重要な要素になる。

0005

図1に示すように、異なる地域電力供給網が、相互接続ICを介して互いに接続されている。複数の相互接続ICは、第1の電力供給網から別の電力供給網へそれぞれの相互接続を介して伝送される電力を監視するように構成された計量装置を備える。図1に示されるような相互接続された電力供給網では、取り付けられた隣接する電力供給網によって、過剰な電力が電力供給網から相互接続ICを介して引き出されるか、または過剰な電力が隣接する電力供給網から相互接続ICを介して電力供給網に注入されることが起こり得る。相互接続設備ICは、限られた時間だけそのような高い電力の流れを持続することができる。したがって、ローカル電力供給網PGは、相互接続ICを介して非常に高い電力供給フローバランスを取る必要がある。この目的のために、電力供給網PGは、相互接続ICにおける障害が観察された後の所定時間内に回復電力を提供する必要がある。

0006

したがって、本発明の目的は、ローカル電力供給網を相互接続ICでの電力供給障害に対して回復力のあるものにするために、信頼性のある方法でローカル電力供給網に回復予備電力を提供する方法およびシステムを提供することである。

図面の簡単な説明

0007

図1は、本発明の根底にある問題を説明するための、相互接続された電力網を示す図である。
図2は、本発明の第1の局面に係る電力網に回復予備電力を提供するためのシステムの、可能で例示的な実施形態を説明するための概略ブロック図である。
図3は、本発明の第1の局面に係る電力網に回復予備電力を提供するためのシステムの、可能で例示的な実施形態を説明するためのさらなる概略ブロック図である。
図4は、可能な実装において電力網に回復予備電力を提供するためのシステムの動作を説明するためのシグナリング図である。
図5は、本発明の第2の局面に係る電力網に回復予備電力を提供するための方法の、可能で例示的な実施形態を説明するためのフローチャートである。

実施例

0008

上記の目的は、請求項1の特徴を備えるシステムに係る本発明の第1の局面に従って達成される。

0009

本発明は、第1の局面によれば、制御ダウンリンクを介して少なくとも1つの制御センターによって制御され、かつ通信アップリンクを介して前記制御センターと通信するように構成された分散型エネルギー資源群を含む電力網のための予備電力を提供するシステムを提供する。少なくとも1つの前記制御センターは、前記通信リンクの特性によって前記エネルギー資源群を分類し、かつ分類された前記エネルギー資源群を、最短の反応時間を提供する通信リンクを有するエネルギー資源から順次起動することによって、前記予備電力を前記電力網に提供するように構成される。

0010

本発明の第1の局面によるシステムの可能な実施形態では、前記制御センターは、前記制御センターを前記分散型エネルギー資源群と接続する前記制御ダウンリンクを介して制御センターメッセージを送信することによって、前記エネルギー資源群を制御するように構成される。

0011

本発明の第1の局面によるシステムのさらなる可能な実施形態では、各前記分散型エネルギー資源は、それぞれの通信アップリンクを介して前記制御センターに通信メッセージを送信するように構成されたエネルギー資源コントローラを備える。

0012

本発明の第1の局面によるシステムのさらなる可能な実施形態では、前記制御センターは、前記エネルギー資源を前記制御センターに接続する前記通信リンクの品質の連続的な監視を実行して、各前記分散型エネルギー資源の往復時間を予測するように構成される。

0013

本発明の第1の局面によるシステムのさらなる可能な実施形態では、前記エネルギー資源の前記エネルギー資源コントローラによって前記制御センターへ送信される各通信メッセージは、前記制御ダウンリンクを介した各々の前記エネルギー資源コントローラによる最後の制御センターメッセージの受信時刻を示す。

0014

本発明の第1の局面によるシステムのさらなる可能な実施形態では、前記エネルギー資源群の前記エネルギー資源コントローラ群と前記制御センターとは、例えばネットワークタイムプロトコルに従って、高精度のクロック信号によって互いに同期される。

0015

本発明の第1の局面によるシステムのさらなる可能な実施形態では、前記通信アップリンクを介して前記エネルギー資源の前記エネルギー資源コントローラによって前記制御センターへ送信される前記通信メッセージは、それぞれ前記エネルギー資源の状態データおよび/または測定データを転送するように構成される。

0016

本発明の第1の局面によるシステムのさらなる可能な実施形態では、通信メッセージに含まれて伝送される前記測定データは、それぞれの前記エネルギー資源の前記計量装置によって生成される。

0017

本発明の第1の局面によるシステムのさらなる可能な実施形態では、前記制御センターは、前記制御ダウンリンクおよび前記通信アップリンクを介して前記エネルギー資源の前記制御センターと前記エネルギー資源の前記エネルギー資源コントローラとの間でやりとりされる、前記制御センターメッセージおよび前記通信メッセージに基づいて、前記制御ダウンリンクにおけるダウンリンク通信遅延および/または通信アップリンクにおけるアップリンク通信遅延を計算するように構成される。

0018

本発明の第1の局面による前記制御センターは、計算された前記通信遅延、それぞれの前記エネルギー資源をランプアップおよび/またはランプダウンさせるためのランプ遅延、および所定の測定遅延に応じた、エネルギー資源の電力反応時間を予測するように構成される。

0019

本発明の第1の局面によるシステムのさらなる可能な実施形態では、少なくとも1つの制御センターが、信頼性のある双方向リンクを介して前記電力網のグリッド制御センターに接続されている。

0020

本発明の第1の局面によるシステムのさらなる可能な実施形態では、短い往復時間および/または電力反応時間を有するリンクを有する分類された前記エネルギー資源は、前記電力網の前記グリッド制御センターが、双方向リンクを介して制御センターへ、前記電力網のための回復予備電力を提供するように要求する起動制御信号を送るまで、一群の回復予備資源として保持され、所定の電力レベル稼働する。

0021

本発明の第1の局面によるシステムのさらなる可能な実施形態では、前記グリッド制御センターは、前記電力網の少なくとも1つのグリッド相互接続に接続されている。

0022

本発明の第1の局面によるシステムのさらなる可能な実施形態では、いくつかの前記エネルギー資源を含むエネルギー資源のプールは、前記制御ダウンリンクを介して前記エネルギー資源プールの前記エネルギー資源を制御するように構成された関連プール制御センターを含む。

0023

本発明の第1の局面によるシステムのさらなる可能な実施形態では、前記分散型エネルギー資源群は、エネルギー貯蔵システム、エネルギー生成器およびエネルギー消費者側機器を含む。

0024

本発明はさらに、請求項14の特徴を含む予備電力を提供する方法を第2の局面に従って提供する。

0025

第2の局面によれば、制御ダウンリンクを介して制御センターによってそれぞれ制御され、かつ通信アップリンクを介して前記通信ネットワークとそれぞれ通信するように構成された分散型エネルギー資源群、を備える電力網に予備電力を提供する方法を提供する。
この方法は以下のステップを含む。
前記制御センターとの前記エネルギー資源群のリンクの特性によって前記エネルギー資源群を分類するステップ、および
分類された前記エネルギー資源群を、最短の反応時間を提供するリンクを有する前記エネルギー資源から順次起動することによって前記電力網に予備電力を提供するステップ。

0026

本発明の第2の局面による方法の可能な実施形態では、前記エネルギー資源群を制御センターに接続するリンクの品質は、前記電力網の各分散型エネルギー資源の往復時間を予測するために連続的に監視される。

0027

以下では、本発明の様々な態様の可能な実施形態を添付の図面を参照してより詳細に説明する。

0028

図2に見られるように、システムSYSは、電力網PGに回復予備電力を提供するように構成されている。電力網PGは、少なくとも1つの制御センターCCによって制御される複数の分散型エネルギー資源ERを備えることができる。複数のエネルギー資源ERは、異なる種類およびタイプのエネルギー資源、特にエネルギー貯蔵システムESS、エネルギー生成器およびエネルギー消費装置を含むことができる(エネルギー生成器は、異なる形態のエネルギーから電気エネルギーを生成することが理解される。エネルギーを消費する機器についても同様である)。エネルギー貯蔵システムESSは、電気エネルギーを貯蔵するように構成された、スーパーキャパシタ充電式電池またはフライホイールを含むことができる。エネルギー生成器は、電力を生成し、この生成した電力を電力網PGに提供するために設けられている。エネルギー消費者側機器は、電力供給網PGから受け取った電力を消費することができる。いくつかの分散型エネルギー資源はまた、エネルギー生成ユニットエネルギー消費ユニット、およびエネルギー貯蔵ユニットの混在を含むことができる。各エネルギー資源ERは、システムSYSの少なくとも1つの制御センターCCと通信するように構成されている。可能な実施形態では、制御センターCCとエネルギー資源ERとの間の通信は、図2に示すように制御ダウンリンクDLおよび通信アップリンクULを介して行われる。制御センターCCは、少なくとも1つのダウンリンクDLを介してメッセージCCMをエネルギー資源ERへ送信することによってエネルギー資源ERを制御するように構成される。一方、エネルギー供給源ERは、通信メッセージCMをそれぞれの通信アップリンクULを介して制御センターCCへ送信することによって、少なくとも1つの通信アップリンクULを介して制御センターCCと通信することができる。可能な実施形態では、エネルギー資源ERは、システムSYSの制御センターCCと通信するためのエネルギー供給コントローラERCを備える。制御センターCCは、リンクDL,ULの特性によってエネルギー資源ERを分類し、短い反応時間を提供するリンクを有するエネルギー資源から、分類されたエネルギー資源ERを順次起動することによって電力網PGに回復予備電力RRPを提供するように構成される。反応時間は、エネルギー資源ERのダウンリンクDLおよびアップリンクULによって提供される往復時間RTTに依存する。反応時間は、好ましい実施形態では、通信反応時間、特に往復時間RTTを含む。反応時間は、さらなる実施形態では、通信反応時間と電力起動時間との組み合わせを含むことができる。

0029

図2に示す実施形態では、制御センターCCは、さらなる双方向リンクLを介して電力供給網PGのグリッド制御センターGCCに接続されている。好ましい実施形態では、各電力供給網PGは、図2に示すような少なくとも1つのグリッド相互接続ICにそれぞれ接続された2つの中央グリッド制御センターGCCを備える。電力供給網PGは、図1に示されるような相互接続された配電網における隣接する電力供給網PGにグリッド相互接続ICを介して接続される。相互接続設備ICは、好ましい実施形態では、双方向の、隣接する電力供給網PGへの電力Pの電力の流れを監視するように構成されている。可能な実施形態において、相互接続ICは、電力供給網PGから隣接する電力供給網へ流れる電力量、または隣接する電力供給網からそれぞれの電力網PGへの他の方向に流れる電力量を監視することができる。相互接続ICを流れる測定された電力量が所定の閾値を超える場合、この偏差は、相互接続ICによって通信リンクを介して電力網のグリッド制御センターGCCに通知され得る。例えば、相互接続ICが、少なくとも1つの隣接する電力網から電力網PGに流入する電力が特定の電力閾値を超えることをグリッド制御センターCCに通知する場合、グリッド制御センターGCCは、電力網PGを安定させるために予備電力RPを提供する、すなわち、所与シナリオにおいて、電力網PGのエネルギー資源ERによって生成される電力を減らすことによって、および/または電力網PGのエネルギー資源ERによって消費される電力を増やすことによって余剰電力をバランスさせることが必要である。通知された偏差に応答して、電力網PGのために必要な予備電力RPを提供するために、グリッド制御センターGCCは、コマンドCMDを少なくとも1つの制御センターCCへ送信する。制御センターCCは、このようなコマンドメッセージを受信すると、受信したコマンドCMDを遂行するために、制御ダウンリンクDLを介して制御センターメッセージCCMを異なる分散型エネルギー資源ERへそれぞれ送信する。エネルギー資源ERのエネルギー資源コントローラERCは、制御ダウンリンクDLを介して制御センターから制御センターメッセージCCMを受信した後、通信アップリンクULを介して通信メッセージCMを制御センターCCへ返送することができる。当該通信メッセージCMは、コントローラERCが制御センターCCからメッセージを受信しており、受信したコマンドに従うために必要な動作を実行することを確認するメッセージである。好ましい実施形態では、エネルギー資源コントローラERCは、エネルギー資源の現在の実際の発電能力および/または電力消費能力についての情報を取得することができ、受信されたコマンドが遵守されるかどうか、またどの程度遵守されるのかを決定して、制御センターへの遵守の程度を中継することができる。エネルギー資源の現在の実際の発電能力に関するそのような情報は、アルゴリズムによって、エネルギー資源を監視する少なくとも1つのセンサによって、またはその2つの任意の組み合わせによって、エネルギー資源コントローラERCにより得ることができる。制御センターCCは、次に、要求された電力予備回復PRRが開始されたことを示す確認メッセージをグリッド制御センターGCCに送り返すことができる。グリッド制御センターGCCからのコマンドメッセージCMDの送信から電力予備回復PRRが開始された旨のグリッド制御センターGCCによる確認メッセージの受信までの時間は、往復時間RTTを含む反応時間を形成する。可能な実施形態では、反応時間はシステムSYSの最大許容反応時間よりも短くなければならない。システムSYSの最大許容反応時間は、グリッド制御センターGCCにおいて設定することができる。最大許容反応時間は、追加のエネルギー資源の反応時間、およびICが損傷を受ける前に予想される最大電力偏差を保持できる時間など、さまざまな考慮事項に基づくことができる。

0030

図4は、グリッド相互接続ICと、グリッド制御センターGCCと、電力網PGの制御センターCCと、電力網PGに接続されるエネルギー資源ERのエネルギー資源コントローラERCとの間の通信の一例を示している。

0031

時刻t0において、電力網PGの相互接続ICは、隣接する電力網への電力の流れの偏差を検出する。相互接続ICは、観測された偏差を示す通知メッセージNOTIFYをグリッド制御センターGCCへ送信する。通知メッセージNOTIFYは、相互接続ICを通って流れる過剰電力の量を示す測定データを含むことができる。通知メッセージNOTIFYは、図4に示すように、時刻t1においてグリッド制御センターGCCによって受信される。通知メッセージNOTIFYに含まれて伝送される情報データは、グリッド制御センターGCCの処理ユニットによって処理され、時刻t2において、コマンドメッセージCMDがグリッド制御センターGCCによって電力網PGの少なくとも1つの制御センターCCへの信頼性のあるリンクLを介して送信される。コマンドメッセージCMDは、観測された偏差に応じて電力網PGの電力を減少または増加させるように制御センターCCに指示する。例えば、過剰な電力が相互接続ICを介して隣接する電力網から電力網PGに流入した場合、グリッド制御センターGCCは、電力網PGにおける発電を減少させるか電力消費を増大させるように制御センターCCに命令するコマンドCMDを送信する。図4に示すように、時刻t3においてコマンドメッセージCMDが制御センターCCによって受信される。制御センターCCは、制御センターCCに接続された有効エネルギー資源ERの数を制御するように構成されている。制御センターCCは、コマンドメッセージCMDを処理し、時刻t4において制御センターメッセージCCMsをそれぞれの制御センターに接続されている1つまたはいくつかのエネルギー資源コントローラERCに送信する。

0032

制御センターCCは、リンク、すなわちダウンリンクDLおよびアップリンクULの特性によって、制御センターCCに接続されたエネルギー資源コントローラERCsを有する異なるエネルギー資源ERを分類するように構成される。これらの特性は、それぞれのリンクの信頼性および/またはそれぞれのリンクのデータ伝送速度などの異なるパラメータを含むことができる。可能な実施形態では、制御ダウンリンクDLまたは通信アップリンクULなどのリンクの信頼性は、各エネルギー制御センターCCによってダウンリンクDLを介してそれぞれのエネルギー資源コントローラERCへ送信された複数の制御センターメッセージCCMの通信履歴から導出することができる。当該エネルギー資源コントローラERCは、アップリンクULを介して通信センターCCへ自己が送信した通信メッセージCMによって制御センターメッセージCCMに対して首尾よく応答している。通信履歴は、例えば、制御センターCCによって特定のエネルギー資源ERのエネルギー資源コントローラERCへ送信された99%の制御センターメッセージCCMが、それぞれのエネルギー資源コントローラERCによって過去に確認および/または実行されたことを示し得る。この場合、制御センターCCをそれぞれのエネルギー資源コントローラERCに接続するアップリンクおよびダウンリンクの信頼性は99%である。ダウンリンクDLおよびアップリンクULの信頼性に加えて、ダウンリンクおよび/またはアップリンクの送信データレートおよび/または応答時間は、エネルギー資源ERsを分類するために制御センターCCによって使用され得る関連特性を形成する。高い伝送速度またはビットレート、および/または短い応答時間で制御センターCCへの非常に信頼性の高いリンクを有するエネルギー資源ERは、緊急時に回復予備電力RRPを提供するのに非常に適しているエネルギー資源ERを形成する。相互接続ICは、グリッド制御センターGCCに偏差を通知する。制御センターCCの評価ユニットによって評価される特性はまた、提供されたリンクのタイプを含む他のパラメータを含むことができる。アップリンクULもダウンリンクDLも、有線または無線リンクによって形成することができる。たとえば、有線リンクは、無線リンクよりも信頼性が高いと指定することができる。制御センターCCの評価ユニットによって評価されるリンクの他の可能な特性は、それぞれのリンクによって提供されるデータ帯域幅BWであり得る。制御センターCCの評価ユニットによって評価されるいくつかの特性、例えば既知のタイプの異なるリンクはシステムSYSの構成に従って事前設定することができる一方で、他の特性はシステムSYSの動作中に測定または観測され得る。可能な実施形態では、制御センターCCは、グリッド制御センターGCCのコマンドメッセージCMDに従うために、それぞれのエネルギー資源ERの往復時間RTTを予測するための、エネルギー資源ERのエネルギー資源コントローラERCを制御センターCCと接続するリンクDL,ULの品質の連続的な観測を行うように構成される。

0033

図4に示すように、制御センターCCは、事前設定パラメータおよび/または監視パラメータに基づいて接続リンクDL,ULの特性を評価することによって異なるエネルギー資源ERを分類し、電力網PGのために必要な回復予備電力RRPを提供するように構成される。制御センターCCは、リンク、すなわちダウンリンクDLおよびアップリンクULを有するエネルギー資源ERから、分類されたエネルギー資源ERを順次起動し、グリッド制御センターGCCのコマンドメッセージCMDを確認するための短い往復時間RTTを提供するように構成される。図4に示す例では、エネルギー資源コントローラERCiは、短い往復時間、すなわち受信したコマンドメッセージCMDに対する応答時間を提供するための有望な特性を有する制御ダウンリンクDLおよび通信アップリンクULを介して制御センターCCに接続されているエネルギー資源ERiに属する。時刻t3と時刻t4との間の選択プロセスにおいて、制御センターCCは、エネルギー資源ERiのエネルギー資源コントローラERCiを選択し、制御ダウンリンクDLを介して当該エネルギー資源コントローラERCiへ対応の制御センターメッセージCCMを送信する。制御センターCCは、制御センターメッセージCCMを送信することにより、エネルギー資源ERiが、通知された偏差を克服するためにグリッド制御センターGCCによって要求されたように回復予備電力RRPの提供への寄与を提供するために起動されなければならない旨をエネルギー資源コントローラERCiに通知する。エネルギー資源コントローラERCiは、図4に示すように、時刻t5において制御センターメッセージCCMを受信する。エネルギー資源コントローラERCは、受信した制御センターメッセージCCMを処理し、第1の通信メッセージCM1に肯定応答ACKを含めて時刻t6において制御センターCCへ送信する。確認応答メッセージCM1は、時刻t7において制御センターCCによって受信される。受信した確認応答メッセージCM1は、制御センターCCによって処理される。時刻t8において、制御センターCCは、コマンドメッセージCMDに示される回復予備電力RRPを提供する要求が受信されたこと、および適切なエネルギー資源ERがコマンドを遵守するように指示されたことを確認する確認メッセージCON1をグリッド制御センターGCCへ送信する。確認メッセージCON1は、時刻t9においてグリッド制御センターGCCによって受信される。図4に示す例では、エネルギー資源ERiの往復時間RTTは、コマンドメッセージCMDがグリッド制御センターGCCによって送信される時刻t1とグリッド制御センターGCCが制御センターCCからの確認メッセージCON1を受信する時刻t9との間の時間間隔である。可能な実施形態では、エネルギー資源の往復時間RTTは制約を満たさなければならない、すなわち、往復時間RTTは、図4に示すように最大許容反応時間treaction maxよりも小さくなければならない。

0034

エネルギー資源コントローラERCは、エネルギー資源ERiを起動するために時刻t5において制御センターメッセージCCMを受信した後、時刻t6においてエネルギー資源コントローラERCによって制御されるエネルギー資源ERの起動を開始する。エネルギー資源のエネルギー資源コントローラERCは、受信した制御センターメッセージCCMの内容および関連するエネルギー資源のタイプに応じて、関連するエネルギー資源ERを起動する。例えば、制御センターメッセージCCMが、エネルギー資源コントローラERCに、影響を受けた電力網PG内の電力を減少させるための負の回復予備電力RRPに寄与するように指示し、関連するエネルギー資源ERが発電機である場合、エネルギー資源コントローラERCiは、要求された負の回復予備力RRPへの寄与を提供するために発電資源を減産させる。対照的に、関連するエネルギー資源ERが電力消費資源である場合、エネルギー資源コントローラERCiは、電力消費資源の電力消費量を増やして、負の回復予備電力RRPに寄与する。さらなる場合において、関連エネルギー資源がエネルギー貯蔵システムESSを含む場合、エネルギー資源コントローラERCiは、電力網PGの制御センターGCCによって要求された負の回復予備電力RRPに寄与するためにより多くの電気エネルギーを貯蔵するように、関連エネルギー貯蔵システムESSを制御する。それぞれのエネルギー資源ERを起動するのに必要な電力起動時間tactivationは、異なるタイプのエネルギー資源ERに応じて大きく異なり得る。例えば、エネルギー資源ERが発電エネルギー資源である場合、電力起動時間tactivationは、例えば風力タービンのような小さい再生可能エネルギー資源の場合は比較的短く、あるいは、例えば蒸気タービンなどの主要部品熱バランスを必要とする複雑な中央火力発電プラントの場合は比較的長くなり得る。図4に示された例では、エネルギー資源ERは時刻t10において完全に起動している。次に、それぞれのエネルギー資源ERの回復予備電力の寄与は、エネルギー資源ERの計量装置Mによって測定することができ、時刻t11までさらなる計量遅延を生じる。時刻t11において、起動されたエネルギー資源ERiのエネルギー資源コントローラERCiは、関連するエネルギー資源ERが完全に起動されたことを示すさらなる通信メッセージCM2を制御センターCCへ返送する。通信メッセージCM2は、関連する起動したエネルギー資源ERiによって寄与された回復予備電力RRPの量を示す測定データをさらに含むことができる。通信メッセージCM2は、時刻t12において制御センターCCにより受信される。受信した通信メッセージCM2は制御センターCCによって処理される。次に、制御センターは、少なくとも1つのエネルギー資源コントローラERCiから受信した通信メッセージCM2内の情報データを含むさらなる確認メッセージCON2を時刻t13においてグリッド制御センターGCCへ送信する。第2確認メッセージCON2は、時刻t14において、グリッド制御センターGCCによって受信される。可能な実施形態では、異なる起動したエネルギー資源からの回復予備電力RRPは、図4に示すように、予備電力回復tcompletion maxを達成するために最大許容反応時間内に提供されなければならない。可能な実施形態では、システムSYSは、少なくとも2つの制約を満たさなければならない。往復時間RTTは最大許容反応時間treaction maxより小さくなければならず、必要な回復予備電力RRPは、図4に示すように最大完了時間tcompletion max以内にエネルギー資源ERによって提供されなければならない。これらの制約がシステムSYSによって満たすことができない場合、好ましい実施形態ではエラー処理が実行される。

0035

さらなる可能な実施形態では、システムSYSは、異なる完了時刻tcompletion,j≦tcompletion maxにて、その最大発電および/または消費のシェアsjを起動しなければならない。この実施形態では、制御センターCCは、
(1)事前設定されたパラメータおよび/または監視されたパラメータに基づいて接続リンクDL,ULの特性を評価することによってエネルギー資源ERを順序付ける
(2)各グループがステップ1の順序付けに関して連続的であり、グループg1,・・・,gjが電力シェアsjに最も近似するように、エネルギー資源ERのグループgnを形成する。
(3)時刻tcommunicatinon,jに、起動を要求する通信メッセージをグループgj内のエネルギー資源コントローラへ送信する。時刻tcommunicatinon,jは、時刻tcompletion,jからグループgj内の最長予想応答時間を差し引くことによって計算することができる。

0036

可能な代替実施形態では、制御センターCCは、より低いnを有するグループがより高いnを有するグループのおそらくより遅い起動を補償するように、過剰な発電および/または消費能力をグループgnにわたって分配する。制御センターは、nが高いグループの起動が完了すると、nが低いグループのエネルギー資源コントローラERCに追加の通信メッセージCMを送信することができる。

0037

可能な実施形態では、エネルギー資源ERのエネルギー資源コントローラERCによって制御センターCCへ送信される各通信メッセージCMは、それぞれのエネルギー資源コントローラERCによる制御ダウンリンクDLを介した最後の制御センターメッセージCCMの受信時刻を示す。異なる分散型エネルギー資源のエネルギー資源コントローラERCおよび制御センターCCは、可能な実装において1秒未満の周期を含む高精度クロック信号によって互いに同期させることができる。このような時間は、例えばネットワークタイムプロトコル、具体的にはインターネットRFC 1305を採用することによって非対称ルーティングを有するネットワークを使用しても達成可能である。エネルギー資源ERのエネルギー資源コントローラERCによって通信アップリンクULを介して制御センターCCに送信される通信メッセージCMsは、可能な実装において、それぞれのエネルギー資源ERの状態データおよび/または測定データを伝送することができる。測定データは、それぞれのエネルギー資源ERの計量装置Mによって生成される。制御センターCCは、制御ダウンリンクDLおよび通信アップリンクULを介して制御センターCCとエネルギー資源のエネルギー資源コントローラERCとの間でやりとりされる、制御センターメッセージCCMおよび通信メッセージに基づいて、制御ダウンリンクDLにわたるダウンリンク通信遅延DL−DELAYおよび/または通信アップリンクULにわたるアップリンク通信遅延UL−DELAYを計算するように構成された処理ユニットを備える。可能な実施形態では、制御センターCCは、計算された通信遅延、それぞれのエネルギー資源ERを起動するための起動遅延、および計量遅延MET−DELAYに応じて、エネルギー資源ERの電力反応時間POW−RTを予測するように構成される。

0038

図4に示す例では、ダウンリンクDLを介して制御センターCCからエネルギー資源コントローラへ制御センターメッセージCCMを送信するための遅延は、時刻t5−時刻t4(tdelay DL)である。確認メッセージCMを制御センターへ返送するための遅延は、例えばt12−t11(tdelay UL)である。エネルギー資源ERiの電力反応時間POW−RTは、図示の例では、通信遅延時間tdelay DL,tdelay UL、受信された制御センターメッセージCCMを処理するための処理時間tprocess、関連付けられたエネルギー資源ERを起動するために必要な起動時間tactivation、および計量遅延tmeterを含む、t4とt12との時間間隔である。

0039

制御センターCCは、通信リンクDL,ULの既知のおよび/または測定されるかもしくは観測された特性に従って、異なる接続されたエネルギー資源ERを選択し、次いで分類するように構成されている。短い往復時間RTTのリンクを有する、および/または短い電力反応時間POW−RTを提供するエネルギー資源ERは、回復予備として制御センターCCによって保持され、グリッド制御センターGCCが以下の提供を要求した場合に起動される。当該要求は、通知された偏差を克服するための回復予備電力の提供の要求である。回復予備として選択され維持される適切なエネルギー資源ERは、可能な実施形態では、電力網PGのグリッド制御センターGCCが起動制御信号、すなわちコマンドメッセージCMDを送信するまで、特定の所定の電力レベルで稼働可能である。グリッド制御センターGCCは、グリッド制御センターGCCを制御センターCCと接続する信頼性のある双方向リンクLを介して、起動制御信号を送信して、制御センターCCに電力網PGのための回復予備電力の貢献を提供するように要求する。回復予備として維持されているエネルギー資源ERが稼働される所定の電力レベルは、関連するエネルギー資源ERのタイプおよびシステム要件に依存する。エネルギー資源ERがエネルギー貯蔵システムESSである場合、エネルギー貯蔵システムESSの電池は、最大の利用可能な充電および放電容量を提供する中立充電レベルで動作することができ、これは、最大または予想される負の回復電力が、最大または予想される正の回復電力に等しい場合に有利である。

0040

図3は、本発明の第1の局面に係るシステムSYSのさらなる例示的実施形態を示す。図示の実施形態では、システムSYSは、エネルギー資源ERの異なるプールを備える。エネルギー資源ERの各プールは、それぞれのエネルギー資源プールのすべてのエネルギー資源ERを制御するように構成された共通の関連するプール制御センターPCCを有するN個のエネルギー資源ERを含む。エネルギー資源プールERPは、同じまたは異なるタイプの異なる分散型エネルギー資源ERを備えることができる。エネルギー資源プールERPは、例えば、各々が複数の電池を有するいくつかのエネルギー貯蔵システムESSを含むことができる。エネルギー資源プールERPは、また、電力生成資源および/または電力消費資源を含むことができる。全てのプール制御センターPCCは、信頼できる通信リンクLを介して電力網PGの中央グリッド制御センターGCCに接続されている。図3は、隣接する電力網への電力のやりとりのフローにおいて観測された偏差について、グリッド制御センターGCCに通知することができる相互接続ICを介した、隣接する電力網への電力網PGの接続を示す。

0041

図5は、本発明の第2の局面に係る、電力網PGのための回復予備電力RRPを提供するための方法の可能な例示的実施形態のフローチャートを示す。

0042

図示の例示的実施形態では、方法は2つの主要ステップを含む。

0043

第1のステップS1において、各エネルギー資源ERは、エネルギー資源ERを制御センターCCと接続するそれらのリンクの特性によって選択され分類される。これらの特性は、ユーザインターフェースを介して測定および/または構成することができる。

0044

更なるステップS2では、短い往復時間RTTを含む短い反応時間を提供するリンクを有する選択されたエネルギー資源ERから、エネルギー資源プールERPの分類されたエネルギー資源ERを順次起動することによって、電力網PGのための回復予備電力RRPが提供される。可能な実施形態では、エネルギー資源ERを制御センターCCに接続する様々なリンクの品質は、電力網PGに接続された各分散型エネルギー資源ERの往復時間RTTを予測するために制御センターCCの監視ユニットによって連続的に監視される。計算された最短の往復時間RTTおよび/または電力起動反応時間POW−RTを有するエネルギー資源ERは、緊急シナリオにおいて、すなわち相互接続ICにおいて観測された偏差に応答して、回復予備電力RRPを提供するのに最も適している。これらの最も適したエネルギー資源ERは、回復予備電力の起動がグリッド制御センターGCCによって要求された場合に、回復予備グループとして選択され維持され、最も適したエネルギー資源から順番に起動される。

0045

システムSYSは、エネルギー資源コントローラERCおよび計量装置Mを含む同じまたは異なるエネルギー資源タイプの複数の分散型エネルギー資源ERを備えることができる。エネルギー資源コントローラERCは、おそらく信頼できないリンクDL,ULを介して制御センターCCに接続され得る。最強で最も回復力のある通信リンクを有するエネルギー資源ERは、回復予備電力RRPを制御センターCCに提供するための要求信号をグリッド制御センターGCCが送信するまで、低電力レベルに維持することができる。最も強力な通信リンクを有するエネルギー資源ERから始めて、制御センターCCが最初に以下の内容を証明できるときに、可能な実装において、起動信号が、制御センターCCによって徐々に弱いリンクを有するサブシステムまたはエネルギー資源ERへ送信される。すなわち、制御センターCCが、グリッド制御センターGCCが通信リンクを介して送り返された測定データを使用するまでに、最初に要求された電力反応を証明できるときである。徐々に弱くなるリンクを有するさらなるサブシステムまたはエネルギー資源ERは、後続のすべての電力反応証明点に時間内に到達することができるように、通信リードタイムで起動することができる。エネルギー資源ERの個々の起動は、グリッド制御センターGCCが新しい信号を送信するか、または元の要求が満たされるまで継続することができる。

0046

グリッド制御センターGCCが新しい要求コマンドまたは要求信号を送信する場合、要求された変更は元の要求を減少させることができ、結果として生じる変更は、まず、制御センターCCとの最も回復力のある通信リンクを含むエネルギー資源ERに伝送される。このように、エネルギー資源ER全体の総電力は、ほんのわずかのエネルギー資源と通信することによって効率的に送信される。グリッド制御センターGCCが新しい要求信号を送信し、要求された変更が元の要求を強化する場合、新しい要求が満たされるまでより早いタイミングでエネルギー資源ERの起動が続けられる。

0047

元の要求が満たされた場合、エネルギー資源ERの起動は、まず早い蓄積要件を満たし、次いでエネルギー資源ERがエネルギー貯蔵システムESSによって形成される場合のバッテリ寿命要件などの他の要件を満たすように再分配され得る。第2の起動は、固定起動時間を有するスケジュールSCHとして通信することができ、エネルギー資源ERによる即時の反応またはそれぞれの通信の特定のタイミングを必要としない。スケジュールSCHは、予備の起動におけるその後の変更の基礎になることができる。

0048

可能な実施形態では、対応の応答時間を予測するために、各エネルギー資源ERに対する通信品質の連続的な監視が行われる。これは、エネルギー資源プールERPにわたってクロックを同期させること、およびプールの各エネルギー資源からプール制御センターPCCに通信メッセージCMを事前に決められた時間に送信することによって達成することができる。これらのメッセージにおいて、最後の制御センターメッセージCCMの受信時刻が示される。そのような通信は、ステータスおよび測定通信にはとにかく必要であるので、冗長性または他のいかなる技術的な複雑さも通信システムに追加されない。制御センターCCは、ダウンリンクDLおよびアップリンクULの通信遅延を計算することができ、起動遅延および/または計量遅延を追加することができる。起動遅延または計量遅延は、同じエネルギー資源タイプのすべてのエネルギー資源ERにおいて等しくなり得る。起動遅延および/または計量遅延は、可能な実装において事前に決定され、制御センターCCの構成メモリに格納され得る。好ましい実施形態では、通信品質および通信時間は、クロック同期の時点ですでに決定されていてもよい。

0049

本発明に係るシステムSYSにより、回復予備電力RRPは、制御センターCCとの信頼性が低くかつ低帯域幅の通信リンクDL,ULさえも有し得る適切なエネルギー資源ERのプールによって提供され得る。適切なエネルギー資源ERによって提供される回復予備電力RRPは、電力網のための二次制御電力および/または周波数回復予備電力および/または代替予備電力を提供するために使用することができる。適切なエネルギー資源ERのプールは、より高いレベルのグリッド制御センターGCCからの信号を要求するための素早い対応が必要とされるが全予備の即時起動を必要としない場合、異なる種類のグリッド安定化を提供することができる。本発明に係るシステムSYSによって、通信リンクの帯域幅使用量を減らすことができる。その結果、システムSYSは、通信ネットワークが飽和しているかまたは部分的にサービス停止になっている状況でも動作することができる。システムSYSの分散構造により、電力網PGは異なる種類の外乱に対してさらに回復力を持つようになる。本発明に係るシステムSYSにより、分散型エネルギー資源ERが、電力供給網PGのあらゆる種類の外乱を後退させるのに適した回復予備の提供に参加することができる。本発明に係るシステムSYSは、特に、システムSYSが、制御センターCCと異なるエネルギー資源のエネルギー資源コントローラERCとの間の通信に影響を与えるあらゆる外乱に対してより回復力があるので、確実に回復予備力RRPを提供する。例えば、システムSYSは、あらゆる種類の大気または天候に関連した環境の外乱に対してより回復力がある。さらに、システムSYSは、エネルギー資源コントローラERCと制御センターCCとの間の無線リンクに影響を及ぼす外部信号源によって引き起こされる外乱に対してより回復力がある。さらに、システムSYSは、その反応時間が、与えられたタイプの予備任務についてそれらを不適当とさせる、本発明を備えていないエネルギー資源をそのプールに含むこともできる。

0050

システムSYSのさらなる実施形態が可能である。可能な実施形態では、制御センターCCは、設定を実行するため、および/または制御センターCCに接続された異なるリンクUL,DLおよび/またはエネルギー資源ERの既知の特性を入力するためのインターフェースを備える。回復予備として保持されている選択されたエネルギー資源ERは、可能な実装では、ユーザインターフェースによってユーザに示すことができる。さらに、回復予備電力RRPを提供するためのプールとして選択された、分類されたエネルギー資源ERは、制御センターによって中央グリッド制御センターGCCに通知され得る。回復予備力RRPへの寄与を提供するためにエネルギー資源の適切なプールを形成するように選択されたエネルギー資源ERのグループは、エネルギー資源ERを制御センターCCと接続するリンクの連続的に監視された品質に応じて動的に変化し得る。例えば、回復予備電力RRPを提供するエネルギー資源のグループの一部を提供するために選択されたエネルギー資源ERは、制御センターCCへの通信リンクUL,DLが現在の通信品質の低下、特に信頼性の低下および/または伝送容量または帯域幅の低下を示す場合、適切なエネルギー資源のグループから除外され得る。これは、たとえば局地的雷雨が発生する気象状況では一般的であるが、木々が葉を発するなど、ゆっくり変化する環境要因が原因である可能性もある。そのような場合、影響を受けたエネルギー資源ERは、より高い接続品質を有する通信リンクを備える他のエネルギー資源によって代用され得る。回復予備電力RRPを提供するために選択されたエネルギー資源のグループの更新は、可能な実装では制御センターCCによって周期的に実行することができる。代替実施形態では、例えば、制御センターCCとエネルギー資源との間の通信リンクが著しく劣化した場合、回復予備電力RRPを提供する一群のエネルギー資源ERの更新をイベント駆動することができる。回復予備電力RRPを提供するエネルギー資源のグループの一部を形成する選択されたエネルギー資源ERの予測された往復時間RTTおよび/または電力反応時間POW−RTが、所定のまたは調整可能な定義済み閾値を下回ると、対応のエネルギー資源ERは、回復予備電力RRPに貢献することにもはや適していないとみなすことができ、他のより適切なエネルギー資源ERによって置き換えられ得る。許容往復時間RTTおよび/または許容電力反応時間POW−RTのしきい値は、システム要件に応じて設定され得る。

0051

可能な実装では、制御センターCCの処理ユニットによって評価されたリンクの異なる特性は、制御センターCCのローカルメモリに格納され得る。特定の実装では、制御センターCCの処理ユニットは、設定可能な評価式に従ってリンクの異なる特性および/またはパラメータを評価することができる。システム要件に応じて、設定インタフェースを介して評価式は設定され得る。可能な実装では、制御センターCCの構成インターフェースを介して重み係数を設定することによって、異なる特性に異なる重みを与えることができる。可能な実装では、評価は他の要因も考慮に入れることができる。可能な実装では、異なるエネルギー資源ERの構成要素の信頼性および/または回復力は、いずれのエネルギー資源ERが回復予備電力プールの一部を形成するかの決定に影響を及ぼし得る。可能な実装では、信頼できるエネルギー資源ERのみが、電力網PGのための回復予備電力RRPを提供するために使用される選択されたエネルギー資源ERのグループの一部を形成することができる。

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