用于在配電系統中集成需求響應與服務恢復的系統和方法技術方案

用于在配電系統中集成需求響應與服務恢復的系統和方法。配電系統可以包括多個地區、區段和/或區域，這多個地區、區段和/或區域包括至少一個停電區域和恢復區域，所述停電區域包括故障且不從所述配電系統接收電流，所述恢復區域從所述配電系統接收電流且可以選擇性地配置成向所述停電區域的選定部分提供電流。所述配電系統還包括配置成響應于甩負荷信號而被選擇性從配電系統隔離的多個需求響應負荷。所述需求響應負荷可以在服務恢復期間被選擇性利用，諸如用于提供所述恢復區域內的附加超容容量和/或降低所述停電區域的選定部分所施加的電力負荷的量值。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術一般涉及對配電系統的選定部分恢復電力服務的方法和系統，且尤其涉及包括使用需求響應負荷作為電力服務恢復策略的一部分的系統和方法。
技術介紹
配電系統通常包括諸如發電廠和/或變電站之類的多個電源和/或配電點以及多個電力負荷。這些電源中的每一個通常可以配置成向配電系統的特定地區、區段或其他區域中存在的多個電力負荷的一部分提供電流。可以通過諸如配電線或電力線之類的一條或多條電纜將電流從電源提供到多個電力負荷的部分。在給定區域內，電力分配可以包括輻射狀拓撲，其中每個電力負荷通過單個電源供電。在輻射狀拓撲內，配電線可以配置成使得某些電力負荷可以是位于與給定區域相關的電源上游或與之靠近的負荷而非下游負荷。當在配電系統的受影響區域內出現電力故障或故障時，一個或更多隔離設備可以用于從受影響區域的其余部分將故障電隔離。當在此使用時，短語“受影響區域”可以表示配電系統的任意適當地區、區段和/或區域，該地區、區段和/或區域包括一個或更多故障且還包括一個或更多電力負荷和一個或更多電源，和/或與一個或更多負荷和一個或更多電源電通信。受影響區域內存在的電源此處也可以稱為受影響電源。當在此使用時，“電通信”可以包括和/或表示提供電纜以用于兩個或更多設備之間的電流傳送的任意適當結構的使用和/或存在。作為非排他性說明性示例，將第一設備布置為與第二設備電通信可以包括在第一設備的電壓或電勢不同于第二設備的電壓或電勢時，在第一設備和第二設備之間傳送電流，此處也可以稱為電流傳輸。作為另一非排他性說明性示例，將第一設備布置為與第二設備電通信可以包括提供電纜且電力連接或耦合第一設備與第二設備。然而，如果在兩個設備之間不存在電壓差或電勢差，盡管設備電力連接、電力耦合或配置為用于其間的電通信，但沒有電流可以在其間流過。受影響區域的地區隔離產生不能從受影響電壓接收電流的停電區域。這種隔離可以包括利用故障上游的隔離設備從包括受影響電源的受影響區域的上游部分隔離故障，以及利用故障下游的隔離設備從受影響區域的其余下游部分隔離故障。在隔離故障之后，在故障被修復的同時，可以從受影響電源向受影響區域的上游部分提供電力。修復故障的這個時間可以稱為故障修復時間。然而，配電系統可能并未配置成旁路故障，且可能仍從受影響電源向受影響區域的下游部分提供電流。因而，在故障修復時間期間，受影響區域的下游部分可能不從受影響電源接收電流。為了向可以包括停電區域的子部分的受影響區域的下游部分提供電流，配電系統可以包括可以選擇性地配置成在故障修復時間期間向選定部分提供電流的區域和/或電纜的網絡或網。電流向受影響區域的選定部分的這種供應可以包括從不同于受影響電源的備選電源向選定部分提供電流。備選電源也可以稱為恢復電源且在名義上上可以與配電系統的不同或恢復區域相關。停電區域的子部分此處可以稱為受影響區域的選定部分、配電系統的選定部分、停電區域的選定部分和/或，選定部分。恢復電源可以包括最大或額定電力輸出。另外，電纜可以提供恢復電源和/或恢復區域之間的電流的傳送。再者，電纜的選定部分可以包括最大或額定電流運送容量。該額定電力輸出和/或額定電流運送容量的一部分可以被與恢復區域相關或名義上相關的多個電力負荷使用。因而，在某些條件下，在不增加恢復區域的超容容量和/或減小選定部分施加的電力負荷的條件下，恢復區域可能并不包括足夠的超容容量來向選定部分提供電流。
技術實現思路
。配電系統可以包括多個地區、區段和/或區域。當出現故障或其他停電時，配電系統包括至少一個停電區域和恢復區域，該停電區域包括故障且不從配電系統接收電流，該恢復區域正在從配電系統接收電流且可以選擇性地配置為向停電區域的選定部分提供電流。配電系統還包括多個需求響應負荷，該多個需求響應負荷選擇性地配置成響應于甩負荷信號而被從配電系統隔離(至少電隔離)。在一些示例中，系統和方法可以包括預測在期望故障修復時間期間在選定部分內的估算電力負荷、估算恢復區域的超容容量和/或將恢復區域的超容容量與估算電力負荷進行比較。系統和方法還可以包括評估多個需求響應負荷其中的至少一部分、選擇將從配電系統隔離的多個需求響應負荷的隔離部分，和/或向多個需求響應負荷的隔離部分發送甩負荷信號。系統和方法還可以包括從恢復區域向選定部分提供電流。附圖說明圖1是包括多個區段的配電系統的非排他性說明性示例的示意性表達。圖2是包括多個區段的配電系統的非排他性說明性示例的不太示意性的表達。圖3是個電力與時間的關系圖的非排他說明性示例的示意圖。圖4是個電力與時間的關系圖的非排他說明性示例的另一示意圖。圖5是個電力與時間的關系圖的非排他說明性示例的另一示意圖。圖6是示意對配電系統的選定部分恢復電力服務的方法的流程圖。圖7是示意對配電系統的選定部分恢復電力服務的方法的另一流程圖。具體實施例方式圖1是配電系統10的非排他性說明性示例的示意性表達。可以理解，配電系統10也可以是和/或包括功率配送系統、電力配送系統、電力網、電網和/或電網絡。配電系統10包括多個地區、區域或區段20。每個區段20包括諸如變電所或變電站42之類的至少一個電源或配電點40。變電站42或其他配電點40可以向可存在于(多個)相應區段20中的一個或更多電力負荷50提供電流。配電系統10可以附加地或備選地包括一個或更多需求響應(DR)負荷52,該需求響應負荷配置成響應于DR負荷中的一個或多個接收到甩負荷信號而選擇性地從配電系統10隔離。當在此使用時，術語“隔離”可以包括從配電系統的至少一部分至少電隔離或斷開DR負荷或甚至包括從配電系統電隔離或斷開DR負荷。作為非排他性說明性示例，選擇性隔離的DR負荷可以從配電系統的一部分電隔離，使得可以供應到配電系統的該部分的電流不被提供到隔離的DR負荷。如此處更詳細討論，這種隔離可以包括使用任意適當的隔離設備來從配電系統的一部分電隔離DR負荷。當在此使用時，術語“需求響應負荷”或“DR負荷”包括形成需求響應計劃的一部分和/或參與其中的電力負荷。需求響應計劃明顯不同于局部暫時限制用電(toownouts)和/或燈火管制(blackouts)，在局部暫時限制用電和/或燈火管制，由于配電系統內故障的出現和/或電流的限制和/或可用于供應施加于配電系統的電力負荷的功率的限制，公用事業公司不能向施加于配電系統的電力負荷的至少一部分提供電流。局部暫時限制用電和/或燈火管制可能導致在沒有得到用戶在先準許的條件下對用戶電流供應的丟失。實際上，由于其非常的特性，不管用戶是否給予在先準許或同意響應于接收甩負荷信號而中斷的用戶電流供應的全部或一部分，局部暫時限制用電和/或燈火管制都幾乎排他性地發生。相反，在需求響應計劃中，電力公用事業公司可以向如下用戶提供諸如商業激勵之類的激勵，這些用戶以合同方式同意在可以由電力公用事業公司確定的某一時間幀中降低或減小或甩掉其施加于配電系統的電力負荷。由用戶施加于配電系統的電力負荷此處可以稱為用戶負荷，或者當用戶參與需求響應計劃時，其被稱為DR負荷。負荷減小或需求減小可以是自愿的，諸如當用戶可以響應于電價的變化選擇降低施加于配電系統的電力負荷時。另外或備選地，負荷減小可以是非自愿的，諸如當響應于接收到甩負荷信號(可以由公用事業公司產生)而減小用戶負荷時。非自愿負荷本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種對配電系統的選定部分恢復電力服務的方法，其中所述選定部分至少包括停電區域的子部分，其中所述停電區域包括故障且不接收來自所述配電系統的電流，并且其中所述配電系統與多個需求響應負荷電通信，所述多個需求響應負荷配置成響應于甩負荷信號而被選擇性地從所述配電系統隔離，該方法包括：識別恢復區域，其中所述恢復區域包括正在從所述配電系統接收電流且被選擇性地配置成向所述配電系統的所述選定部分提供電流的配電系統的部分；確定期望故障修復時間；預測在所述期望故障修復時間期間在所述配電系統的所述選定部分內的估算電力負荷；評估所述多個需求響應負荷；選擇所述多個需求響應負荷的隔離部分，所述隔離部分在所述期望故障修復時間的至少一部分期間將被從所述配電系統隔離；向所述多個需求響應負荷的所述隔離部分發送甩負荷信號；以及從所述恢復區域向所述配電系統的所述選定部分提供電流。

【技術特征摘要】
2011.09.30 US 61/542,0061.一種對配電系統的選定部分恢復電力服務的方法,其中所述選定部分至少包括停電區域的子部分，其中所述停電區域包括故障且不接收來自所述配電系統的電流，并且其中所述配電系統與多個需求響應負荷電通信,所述多個需求響應負荷配置成響應于甩負荷信號而被選擇性地從所述配電系統隔離，該方法包括 識別恢復區域，其中所述恢復區域包括正在從所述配電系統接收電流且被選擇性地配置成向所述配電系統的所述選定部分提供電流的配電系統的部分； 確定期望故障修復時間； 預測在所述期望故障修復時間期間在所述配電系統的所述選定部分內的估算電力負荷; 評估所述多個需求響應負荷； 選擇所述多個需求響應負荷的隔離部分，所述隔離部分在所述期望故障修復時間的至少一部分期間將被從所述配電系統隔離； 向所述多個需求響應負荷的所述隔離部分發送甩負荷信號；以及 從所述恢復區域向所述配電系統的所述選定部分提供電流。2.根據權利要求1所述的方法，其中所述評估包括估算由包含多個需求響應負荷的需求響應負荷中每一個所施加的電力負荷的量值，并且其中所述識別包括估算所述恢復區域的超容容量。3.根據權利要求2所述的方法，其中所述方法還包括將超容容量與所述估算電力負荷進行比較。4.根據權利要求3所述的方法，其中所述選擇包括選擇所述多個需求響應負荷的所述隔離部分以使得所述估算電力負荷小于所述超容容量。5.根據權利要求3所述的方法，其中所述方法還包括重復所述確定、預測和比較，以確保在執行所述提供之前，所述超容容量大于所述估算電力負荷。6.根據權利要求5所述的方法，其中該方法還包括響應于確定所述超容容量小于所述估算電力負荷和所述超容容量處于所述估算電力負荷的閾值量內之中的至少一個，重復所述評估、選擇和發送。7.—種對配電系統的選定部分恢復電力服務的方法，該方法包括 預測在期望故障修復時間期間在所述配電系統的選定部分內的估算電力負荷； 估算恢復區域的超容容量； 將所述超容容量和所述估算電力負荷進行比較； 評估多個需求響應負荷，其中所述多個需求響應負荷配置成響應于甩負荷信號而被選擇性從所述配電系統隔離； 選擇多個需求響應負荷的隔離部分，所述隔離部分在所述期望故障恢復時間的至少一部分期間將從所述配電系統隔離，其中所述選擇至少部分地基于所述比較和評估之中的至少一個； 向所述多個需求響應負荷的所述隔離部分發送甩負荷信號；以及 從所述恢復區域向所述配電系統的所述選定部分提供電流。8.根據權利要求7所述的方法，其中所述方法還包括識別所述恢復區域，其中所述恢復區域包括正在從所述配電系統接收電流的配電系統的部分，并且其中該恢復區域選擇性地配置成向所述配電系統的所述選定部分提供電流。9.根據權利要求7所述的方法，其中所述方法還包括確定所述期望故障修復時間。10.根據權利要求7所述的方法，其中所述方法還包括重復所述預測、估算和比較，以確保在執行所述提供之前，所述超容容量大于所述估算電力負荷。11.根據權利要求10所述的方法，其中該方法還包括響應于確定所述超容容量小于所述估算電力負荷和所述超容容量處于所述估算電力負荷的閾值量內之中的至少一個，重復所述評估、選擇和發送。12.根據權利要求7所述的方法，其中所述恢復區域包括至少一個電力變電站。13.根據權利要求7所述的方法，其中所述預測包括估算在所述期望故障修復時間期間在配電系統的選定部分內的期望電力負荷，并且其中所述估算包括估算在所述期望故障修復時間期間期望負荷與時間的關系以及在所述期望故...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊芳，S·莫哈格希，李朝，
申請(專利權)人：ABB研究有限公司，
類型：發明
國別省市：