分析电网中的电力使用以促进电力传输的管理的制作方法

专利2025-03-17  7



背景技术:

1、本公开涉及分析电网中的电力使用,以促进电网中的电力传输的管理。并且在一个示例中,对电力使用的分析可以针对短期电力传输。在另示例中,电力使用的分析可以包括生成计算机模型或计算机仿真以分析电网中的电力使用。

2、在一个示例中,电力配电网可以包括多个配电点。配电网可以包括平衡每个分配点处的需求和供应,这对如果发生中断则确保最小可能的中断持续时间可能是必要的。不同约束可能从需求和供电侧影响电网的稳定性,这通常是动态的。为了实现这一点,公共设施可以在更广泛的水平上采用预测技术,这可以是在公共设施或城市的水平上。这些技术可以基于历史数据。

3、本公开还可涉及生成计算机模拟或模型以分析电网中的电力使用,以便于管理电网中的电力传输,并且更具体地,涉及短期电力传输。

4、本公开涉及分析电力环境中的组件的电力使用。在一个示例中,可以生成计算机模拟或模型以分析电网中的电力使用,以便促进电网中的电力传输的管理,并且更具体地,促进短期电力传输的管理。

5、用于将电力从发电站传导至多个目的地的电网可包括行业中已知的多个,诸如变压器。用于电力传输的公开市场运作存在潜在低效率,并会渗透到变压器层面。这些低效率可以表示为惩罚并且可以用于能源需求指导。

6、在一个示例中,电力峰值需求和工作负载(或工作负载需求)可以被称为阻碍。多个阻碍或工作负载可以与电网相关联,并且可以预测能源需求。在一个示例中,电力负载不能在非常短的时间(或短时间时期)内从变压器改变。当前技术可能导致电能识别不准确,从而导致商业损失。需要开发一个框架来调整能源预测,以提高基于可用数据并考虑约束条件向端点提供电能的准确性。在另一个示例中,随机模型可用于确定日前/现货市场能源价格。

7、当前的解决方案可以识别目标客户以满足高峰时段的能源需求。这种识别可以基于与微电网关联的客户概况,以实现目标能耗。在此示例中,客户需要做出响应,并且可能会对分销商施加进一步增加的压力以满足能源需求。


技术实现思路

1、本公开认识到与用于预测能源工作负载以调节对各种端点或节点的电能供应的当前技术相关联的缺点和问题。

2、在一个示例中,公共设施可以不在管理变压器引导电路耗散系统的较低配电点执行预测活动。预测通常也不考虑实时变化(或分配)来定义稳定电网运行控制的控制操作。本发明可以包括利用来自各种公共设施源/系统的实时数据的方法和系统。本发明包括定义一种方法和框架,该方法和框架可以包括用于考虑在形成峰值的工作负载和聚合方面影响变压器的负载/需求的固定值的模型。本发明还可以包括模型,该模型考虑负载/需求上的实时变化的影响点,并且求解可操作以增强行动计划(例如,输出向量)的新需求控制。并且本发明可以包括实时框架,其在最佳阻碍函数中引入高水平的准确性以识别控制计划。

3、本公开还认识到与当前的技术用于生成用于预测能源工作负载的模型,以调整对各个端点或节点的电能供应。

4、本公开还可以提供一种框架来加载各种阻碍作为输入并找到随时间针对参考数据集细化的最佳解决方案。

5、在预测能源需求时可以关联多个阻碍,并且阻碍可以随着时间的推移而变化,包括系统何时预测需求。例如,负载不能在短时间内或短时间内从变压器改变到端点或接收系统。预测值可以是过去值的子集或相关关系,从机器学习的角度来看,过去值本质上是动态的。由于这些约束将适用于大系统的较小部分(子系统),因此根据本发明的方法和系统可以通过在这样的约束内采用行为建模来增强能源需求分析系统的准确性。使用本方法和系统,准确识别电能使用和需求的概率很高,这可以带来商业成功。在根据本发明的一个示例中,该方法和系统可以惩罚某些能源传输并开发一种框架以基于可用数据并考虑约束来精确地改进能源传输。

6、在根据本发明的一方面,公开了一种计算机实现的方法,用于分析实时数据以及静态和历史数据,以管理来自多个发电源的电力的分配。该方法包括在计算机处分析从电力环境中的多个节点的历史数据导出的第一数据以及来自节点的实时数据以确定与节点相关的组件的可预测的电力使用。该方法包括根据功耗环境中的多个节点中的每个节点的实时数据来定义多个数据点的约束限制。该方法还包括由于数据的噪声,分别在约束限制之外向数据点应用惩罚变量,以及基于所述分析和所述多个节点的惩罚变量创建电力供应控制计划,以控制电力使用。该方法包括将电力供应控制计划传送至控制系统,用于基于电力供应控制计划来管理电力环境中的电力使用。

7、在相关方面,用于电力环境中的多个节点的第一数据可包括节点的功率消耗和节点的功率消耗能力。节点可以包括组件中的一个或多个,第一数据与节点的功率输出有关,并且第一数据是根据关于组件的历史数据生成的,并且实时数据包括组件的功耗。

8、在相关方面,控制系统可以基于供电控制计划来调整对电力环境中的节点和的供电。

9、在相关方面,电力供应来自多个发电源。

10、在相关方面,电力环境可以包括向电力网供应电力的多个发电源,并且电力供应控制计划有效地分配电力网中的电力。

11、在相关方面,电力环境是电网。

12、在相关方面,是电网中的变压器。

13、在相关方面,约束限制包括每个约束限制的阈值,并且该阈值对于超出该阈值的功耗启用惩罚变量。

14、在相关方面,该方法包括基于先前实现的值来定义多个数据点中的每一个的阈值,以将数据包含在先前实现的值内。

15、在相关方面,约束限制的定义可以包括为每个数据点定义关联变量,关联变量由电力环境内的变量推导出。

16、在相关方面,关联变量的推导包括将变量的附加因变量混合或并入到关联变量的一个值中。

17、在相关方面,该方法包括通过分析约束限制之外的数据点来确定每个数据点的偏移。

18、在相关方面,通过使用约束限制和每个数据点的惩罚变量从公式导出的平均值分析数据点来确定偏移。

19、在相关方面,电网的是变压器。

20、在相关方面,使用部分微分方程来确定惩罚变量,以从实时数据确定数据流的累积惩罚;以及该方法包括基于该惩罚变量从平均值实时输出偏移。

21、在相关方面,该方法包括表示关于一个或多个组件的组件变量的累积惩罚。

22、在相关方面,该方法包括:使用计算机来生成模型;该模型包括以下各项;在计算机处更新对从电力环境中的多个节点的历史数据导出的第一数据和来自在确定与节点相关的组件的可预测功率使用中所使用的节点的实时数据的分析;从用于所述功耗环境中的所述多个节点中的每个节点的所述实时数据更新所述多个数据点的定义的约束限制;分别在所述约束限制之外更新对所述数据点施加的惩罚变量;由于数据的噪声;基于所述分析和所述多个节点的惩罚变量来更新所建立的电力供应控制计划,以控制电力使用;以及基于该电力供应控制计划来更新该电力供应控制计划到该控制系统的通信以便管理该电力环境中的电力使用。

23、在相关方面,该方法包括迭代地生成模型以产生经更新的模型。

24、在根据本发明的实施例的方面,系统使用计算机来分析实时数据以及静态和历史数据,以管理来自多个发电源的电力的分配。该系统包括计算机系统,该计算机系统包括:计算机处理器、计算机可读存储介质、以及存储在该计算机可读存储介质上的可由该处理器执行的程序指令,以使得该计算机系统执行以下功能;在计算机处分析来源于电力环境中的多个节点的历史数据的第一数据和来自所述节点的实时数据,以确定与所述节点相关的组件的可预测的电力使用;从功耗环境中的多个节点中的每个节点的实时数据中定义多个数据点的约束限制;由于数据的噪声,分别在约束限制之外向数据点应用惩罚变量;基于所述分析和所述多个节点的惩罚变量创建电力供应控制计划,以控制电力使用;以及将所述电力供应控制计划传送到控制系统,以基于所述电力供应控制计划来管理所述电力环境中的电力使用。

25、在根据本发明的实施例的方面,提供了一种用于分析实时数据以及静态和历史数据的计算机程序产品,以管理来自多个发电源的电力的分配。该计算机程序产品包括计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质具有随其包含的程序指令,所述程序指令可由计算机执行以促使所述计算机执行功能,所述功能包括以下功能:在计算机处分析源自电力环境中的多个节点的历史数据的第一数据和来自所述节点的实时数据,以确定与所述节点相关的组件的可预测的电力使用;从功耗环境中的多个节点中的每个节点的实时数据中定义多个数据点的约束限制;由于数据的噪声,分别在约束限制之外向数据点应用惩罚变量;基于所述分析和所述多个节点的惩罚变量创建电力供应控制计划,以控制电力使用;以及将所述电力供应控制计划传送到控制系统,以基于所述电力供应控制计划来管理所述电力环境中的电力使用。


技术特征:

1.一种计算机实现方法,用于分析实时数据以及静态数据和历史数据,以管理来自多个发电源的电力的分配,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述电力环境中的所述多个节点的所述第一数据包括所述节点的电力消耗和所述节点的电力消耗能力,其中,所述节点包括所述组件中的一个或多个,所述第一数据与所述节点的电力输出相关,所述第一数据从关于所述组件的所述历史数据生成,并且所述实时数据包括所述组件的电力消耗。

3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述控制系统基于所述供电控制规划来调整对所述电力环境中的所述节点和所述组件的供电。

4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述电源来自多个发电源。

5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述电力环境包括向电网供应电力的多个发电源,并且所述电力供应控制计划在所述电网中有效地分配电力。

6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述电力环境是电网。

7.根据权利要求1所述的方法,其中,组件是所述电力电网中的变压器。

8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述约束限制包括用于每个所述约束限制的阈值,并且所述阈值对于超过所述阈值的功耗启用惩罚变量。

9.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:

10.根据权利要求1所述的方法,其中,所述约束限制的所述定义包括定义用于每个所述数据点的关联变量,所述关联变量从所述电力环境内的变量推导出。

11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述关联变量的推导包括将所述变量的附加因变量混合或结合到所述关联变量的一个值中。

12.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:

13.根据权利要求12所述的方法,其中,通过使用约束限制和每个所述数据点的惩罚变量从公式得出的平均值分析所述数据点来确定所述偏移。

14.根据权利要求1所述的方法,其中,所述电网的组件是变压器。

15.根据权利要求1所述的方法,其中,使用偏微分方程确定所述惩罚变量以根据所述实时数据确定数据流的累积惩罚,并且所述方法包括;

16.根据权利要求15所述的方法,进一步包括:

17.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:

18.根据权利要求17所述的方法,进一步包括:

19.一种使用计算机来分析实时数据以及静态和历史数据,以管理来自多个发电源的电力的分配的系统,包括:

20.一种计算机程序产品,用于分析实时数据以及静态数据和历史数据,以管理来自多个发电源的电力的分配,所述计算机程序产品包括具有随其包含的程序指令的计算机可读存储介质,所述程序指令可由计算机执行以使所述计算机执行根据前述权利要求1至18中任一项所述的方法。


技术总结
使用计算机分析电力环境的组件的电力使用的实时数据和历史数据,以管理来自多个发电源的电力的分配。接收包括具有功率递送和消耗能力的组件的多个节点的数据。接收节点的实时数据,并且实时数据包括组件的功率输出。对数据和实时数据进行分析以确定组件的可预测功率使用。从功耗环境中的多个节点中的每个节点的实时数据中定义多个数据点的约束限制。根据分析和惩罚变量创建电力供应控制计划。该电力供应控制计划被传送到用于管理该电力环境中的电力使用的控制系统。

技术研发人员:R·K·萨克塞纳,H·巴蒂,S·苏希贾,S·班达卡维
受保护的技术使用者:国际商业机器公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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