[发明专利]潮流测量和管理

说明书

技术领域

本发明涉及配电网络中潮流（power flow）的管理。具体地，但非排他地，本发明涉及连接至该网络的功率单元的功率消耗和提供的测量。

背景技术

从提供方（诸如，电站）到消耗方（诸如，家庭住户和企业）的电力供应通常经由配电网络发生。图1示出了包括输电网100和配电网102的示例性配电网络。输电网连接至发电厂104（例如，可为核电站或者燃气发电厂），输电网使用输电线（诸如，架空输电线）将来自发电厂的大量电能以非常高的电压（例如，在英国通常为大约204kV；然而，每个国家不同）传输到配电网102；虽然，为了简洁，此处只示出一个配电网102，但是实际上典型的输电网将电力供应到多个配电网。输电网100经由变压器节点106链接至配电网102，该变压器节点包括将电力供应转换为低电压（例如，在英国通常为大约50kV；然而，每个国家不同）用于在配电网102中进行配电。配电网转而经由变电站108（包括用于转换为更低电压的另外的变压器）链接至本地网络（诸如，供应家庭用户114的城市网络112）和工业用户（诸如，工厂110）。更小的电力提供方（诸如，风电场116）也可连接至配电网116，并且将电力提供到配电网。

与给定网络相关的总功率消耗时常显著变化；例如，在夏季一天中最热的时段当许多用户使用他们的空调装置时，可能出现高峰消耗期。由于存储大量电力是昂贵的，所以通常是在需要时产生，这会在提供方试图满足高峰时期需求时增加其负担。

近年来，对于管理电网中配电的更高效方式的需求不断增加；具体地，期望减少浪费电力消耗，以降低成本并且减少某些发电方法对环境的不良影响。也转向可再生发电形式（诸如风力发电和太阳能发电），这可能仅能够在条件允许的情况下才间断地供应电力，增加了对于降低功率消耗随时间变化的需求。此外，也存在着更分散的电力提供形式的趋势。例如，单独的家庭和企业越来越多地产生他们自己的电力，例如使用安装于他们房屋上的太阳电池板；使用这些功率源产生的剩余电力可回售给管理其所连接的网络的提供方。个人电动车辆（PEV）是电力提供方的又一实例；PEV通常具有存储大量电的能力，并且当它们静止时可连接至电网；这意味着，除了消耗电力，它们在高需求时期可被用作网络的电源，其中，存储在PEV的蓄电池中的电在此时被回馈给网络。

为了满足这些变化需求，期望更精细的测量和控制功率消耗的方法。已经提出更精密的网络，有时称为“智能电网”，其可包括多个特征，诸如在高峰需求期间关闭某些家用电器或者工厂加工的能力。这些智能电网可使用精密电表，有时称为“智能电表”，其能够近实时地间歇性测量功率消耗并且向用户表明电价；该信息可手动读取，或者该信息可使用例如TCP/IP技术通过通信网络自动传输到中心位置。

然而，这种电表通常位于消耗方或者提供方的房屋处，并且测量电潮流量作为位于房屋的所有装置的总电潮流量。这意味着，不能容易地测量与给定房屋的单独装置或者在多个房屋中分布的设备群组有关的潮流，尤其鉴于智能电表的相对高成本，使得在待测量的各功率消耗和/或提供单元处安装单独电表变得望而却步。

本发明目的是至少减轻现有技术的一些问题。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供控制配电网络内的电功率的方法，该配电网络包括测量节点，该测量节点被配置为存取数据存储器，该数据存储器存储表明一个或者多个预定义潮流模式的数据，其中，功率单元电连接至该配电网络并且被配置为消耗来自配电网络的电功率和/或将电功率提供到配电网络，使得功率单元的电功率消耗和/或电功率提供的改变导致该网络中潮流的改变，该方法包括以下步骤：

根据控制序列来控制到功率单元的潮流和/或来自功率单元的潮流，使得功率单元的功率消耗和/或功率提供导致具有所述预定义潮流模式的潮流，并且由功率单元产生的潮流特性可由测量节点测量。

通过根据预定义潮流模式来控制功率单元处的潮流，在单元连接的网络中的已存取该模式的测量节点处可检测和测量由功率单元产生的潮流，允许远程检测和测量潮流。此外，因为该方法只需控制（例如，打开和关闭）到功率单元和/或来自功率单元的潮流，所以不需要复杂且昂贵的测量仪器，诸如智能电表。

优选地，该方法包括：在功率单元处从测量节点接收数据序列。该方法还可包括：接收激活信号，并且基于所接收的激活信号来启动控制序列。这些特征使得从测量节点集中地控制多个功率单元的潮流模式成为可能。

在一些实施方式中，该方法包括：修改功率单元的复数阻抗从而修改到和/或来自该功率单元的潮流。