双向电力系统(100)的电源(102)包括能量储存装置(134)。能够在DC电压的电源与AC电压的配电网(106)和/或负载(198)之间传递电力。控制系统(164)监测孤岛状况，以及在正常操作期间，保持能量储存装置中储存的电力量，并且向负载和/或网络提供电力。响应孤岛状况，到负载的电力能够使用能量储存装置来保持，以及借助于由控制系统响应孤岛检测器(199)而控制的开关(188)，电力系统能够关闭和/或与配电网分离。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
一般来说，本公开涉及电力系统，其包括有选择地电耦合到配电网的电力生成和/或储存装置。更具体来说，本公开涉及具有能量储存装置的双向电力系统的操作，其中包括响应孤岛状况或事件。
技术介绍
在一些已知电力系统、特别是采用可再生资源的电力生成系统中，电力生成单元和/或能量储存装置能够提供电能，并且将能量传送给电力网、负载和/或另一个目的地。例如，太阳能电力系统可包括多个光伏电池板(又称作太阳能电池板)，其在逻辑或物理上编组为将太阳能转换为电能的太阳能电池板的一个或多个阵列。另外，这种电力系统可采用一个或多个风力涡轮机、水力发电布置和/或其他电力生成装置、能量储存装置和/或布置。在包括能量储存装置的系统的情况下，要采用的一种常见类型的能量储存装置是电池组，其能够在电力系统中储存和供应能量。这类电力生成和/或储存系统通常产生和/或提供直流(DC)电力，但是典型目的地要求交流(AC)。因此，电源转换器通常插入电力生成装置与电能的目的地之间，以将所产生的DC电能转换成适合于供(一个或多个)目的地接收的AC电能。但是，如果电力系统与其附连的配电网在其上携带的电力的电压和/或频率方面遭遇不合需要的波动，则损坏会对电力系统的一个或多个组件和/或与电力系统连接的负载发生。另外，如果配电网停止向电力系统输送电力，则到负载的电力可被切断，这是不合需要的。这些和附加状况的任一个能够是孤岛状况，对其进行响应，电力系统能够从配电网断开。
技术实现思路
本文所公开的本专利技术的实施例可采取双向电力系统的形式，其中包括配置成提供第一 DC电压的直流(DC)电力的至少一个电源，并且包括至少一个能量储存装置。(一个或多个)能量储存装置还能够配置成有选择地提供和接收第一 DC电压的DC电力。转换器能够耦合到(一个或多个)电源，以在第一 DC电压的(一个或多个)电源与第二 DC电压(其大于第一 DC电压)的母线之间转换和传递电力。逆变器能够耦合到母线，并且配置成在第二 DC电压的母线与第一交流(AC)电压的配电网或负载中的至少一个之间转换和传递电力。耦合到(一个或多个)电源、转换器和逆变器的控制系统能够配置成向负载提供电力，并且沿从(一个或多个)电源到配电网的第一方向有选择地传递电力。另外，控制系统能够配置成沿从配电网到至少一个能量储存装置的第二方向有选择地传递电力，以在至少一个能量储存装置中保持所确定量的所储存电力。本专利技术的实施例可采取方法的形式，该方法包括响应从电源可用的电力量超过对电力系统的需求而沿从电源到配电网的第一方向提供电力。另外，能够沿从配电网到电源的至少一个能量储存装置的第二方向提供电力，以在一个或多个能量储存装置中保持所确定量的所储存电力。此外，能够对配电网络和/或电力系统监测其中的孤岛状况。另一个实施例能够包括控制器，其配置用于响应从(一个或多个)电源可用的电力量至少等于对电力系统的需求而沿从(一个或多个)电源到配电网络的第一方向提供电力。还能够沿第二方向从配电网向(一个或多个)电源有选择地提供电力，以在(一个或多个)电源的至少一个能量储存装置中保持至少所确定量的所储存电力。另外，控制系统能够采用孤岛检测器来监测电力系统或者配电网中的至少一个，以检测电力系统或者配电网的至少一个中的孤岛状况。本专利技术的其他方面提供使用和生成它们每个的方法，其包括和/或实现本文所述动作的部分或全部。本专利技术的说明性方面设计成解决本文所述问题的一个或多个和/或未论述的一个或多个其他问题。【附图说明】通过以下结合附图对本专利技术的各个方面的详细描述，将会更易于理解本公开的这些及其他特征，附图示出本专利技术的各个方面。图1示出可包括本文所公开的本专利技术的实施例的双向电力系统的示例的示意图。图2示出按照本文所公开的本专利技术的实施例的双向电力系统的另一个示例的示意图。图3示出按照本文所公开的本专利技术的实施例的双向电力系统操作方法的示例的示意流程图。图4示出按照本文所公开的本专利技术的实施例、用于实现双向电力系统操作方法和/或计算机程序产品的计算环境的示意框图。注意，附图可能不按规定比例。附图预计用于仅示出本专利技术的典型方面，并且因此不应当被认为是限制本专利技术的范围。附图中，相似标号在附图之间表示相似元件。详细描述参照附图、作为举例来说明本专利技术的实施例以及优点和特征。【具体实施方式】如本文所使用的“启动”表示启用、使用、接通和/或开始向装置和/或其组件供应电力。“启动序列”是被进行以启动装置或者其组件的一系列步骤或动作。启动序列能够响应启动事件和/或启动条件而执行。“启动事件”能够是命令、信号、指令、环境变量的变化和/或指示应当执行启动序列的任何其他发生事件。类似地，“启动条件”能够是应当执行启动序列的环境状态。另外，如本文所使用的“关机”表示停用、解除、关断和/或停止向装置和/或其组件供应电力。“关机序列”是被进行以关闭装置或者其组件的一系列步骤或动作。关机序列能够响应关机事件或关机条件而执行。“关机事件”能够是命令、信号、指令、环境变量的变化和/或可指示应当关闭装置和/或其组件的任何其他发生事件，其也可指示应当执行关机序列。类似地，“关机条件”能够是一种环境状态，其中应当关闭装置和/或其组件，和/或应当执行关机序列。此外，如本文所使用的“孤岛”表示一种状况或状态，其中电力系统、例如所谓的“微电网”与配电网(电力系统通常与其连接，并且电力系统通常采用其来吸取和/或提供电力)实际分离。微电网能够是一种装备，其包括至少一个电源以及能够由负载来供电的至少一个负载。虽然一些微电网能够是独立装备，但是许多微电网能够连接到较大的配电网。孤岛能够是无意的，其中某种中断、故障或者配电网与规范的偏差切断来自微电网的电力或者需要从网络断开以避免对微电网和/或关联人员和/或财产的损坏。孤岛也能够是有意的，例如当来自网络的电力的成本超过来自微电网的(一个或多个)电源(其中包括能量储存装置、例如电池等，如下面将进行描述)的生产和/或消耗的成本时。当预测技术表明不合需要的状况将在网络上出现(其接近无意的孤岛的概念)时，也能够指示有意的孤岛。“孤岛状况”是电力系统和/或配电网的一种状态，其表明孤岛已经和/或应当和/或将要发生，并且能够产生于与无意的孤岛相关的情况和/或产生于表明有意的孤岛可能合乎需要的情况。如本文所述，电力系统、例如双向电力系统能够有选择地连接到配电网，以便从网络吸取电力和/或向网络提供或供应电力。电力系统能够包括电源，其包括至少一个电池或者(一种或多种)其他类型的能量储存装置。电源能够提供第一 DC电压的直流(DC)电力，并且任何所包含能量储存装置能够接收第一 DC电压的电力以及供应第一 DC电压的电力。具有升压转换器和逆变器的电源转换器将第一 DC电压的DC电力转换为第一 AC电压的交流(AC)电力或者反之。升压转换器能够耦合到电源，并且逆变器能够例如通过DC母线耦合到升压转换器，使得升压转换器能够在第一 DC电压与第二 DC电压之间转换DC电力，并且使得逆变器能够在第二 DC电压与第一交流(AC)电压之间转换电力。逆变器还能够耦合到负载和/或配电网。控制系统能够控制电源转换器的操作，并且能够包括孤岛检测器或者与其进行通信，其中孤岛检测器使用现在已知和/或以后发现和/或开本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双向电力系统，包括：至少一个电源，配置成提供第一DC电压的直流(DC)电力，并且包括配置成提供和接收所述第一DC电压的所述DC电力的至少一个能量储存装置；转换器，配置成耦合到所述至少一个电源，以在所述第一DC电压的所述至少一个电源与大于所述第一DC电压的第二DC电压的母线之间转换和传递电力；逆变器，配置成耦合到所述母线，并且配置成在所述第二DC电压的所述母线与第一交流(AC)电压的配电网或负载中的至少一个之间转换和传递电力；以及控制系统，耦合到所述至少一个电源、所述转换器和所述逆变器，所述控制系统配置成向所述负载提供电力，沿从所述至少一个电源到所述负载或所述配电网中的至少一个的第一方向传递电力，并且沿从所述配电网到所述至少一个能量储存装置的第二方向传递电力，以在所述至少一个能量储存装置中保持所定义量的所储存电力。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：RG瓦戈纳，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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