控制电能源在供电网络上传递的电力的方法和电力系统技术方案

在用于控制通过至少两个电能源(16)在供电网络(20)上传递的电力的此控制方法中，每一个电能源(16)包括用于存储电能的存储部件(22)。所述方法对于每一个电能源(16)包括下列步骤：通过电能源(16)将交流电压信号施加到供电网络(20)上；测量相关联的电力；确定存储在存储部件(22)中的电能；计算作为所测量的电力的函数的电压信号参数的设置点值；修改电压信号，将电压信号参数的值修改为等于所计算的设定点值。在计算步骤期间，额外地计算作为所确定的存储的电能的函数的设定点值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于控制通过至少两个电能源在供电网络上传递的电力的控制 方法、和包括连接到供电网络的至少两个电能源的相关联的电力系统。
技术介绍
在负载连接到的供电网络的电力供应领域中，已知这样的电力系统，其包括能够 经由网络向负载供应电力的主电力供应部件、以及也被称为电能供应单元的连接到供电网 络的电能源。在说明书的下列部分中，将考虑电能供应单元对应于连接到供电网络的电能 存储单元的示例。然而，已知在这种电力系统中考虑的电能供应单元更一般地对应于连接 到供电网络的电压源。因此，在这种系统中，在主电力供应部件故障的情况下，并且更具体 地在停止通过主电力供应部件向负载供应电力（主电力供应部件于是不再向负载供应电 力，并且不再确保维持网络上的稳定频率和稳定电压）的事件中，存储单元能够向负载供 应电力。 更确切地，电能存储单元各自包括电能存储部件和用于控制存储部件的控制模 块。当主电力供应部件故障时，存储单元能够操作为电压源。存储单元并联到网络。 在这种电力系统中已知的问题在于确保要传递到负载的电力在存储单元之间的 分配，也就是说，更一般地在电能供应单元之间的分配。事实上，目的在于确保通过存储单 元根据负载的额定电力公平地和均匀地传递负载所要求的电力。 在这种系统中遭遇的第二个问题在于在不使用全部存储单元的监督系统的情况 下，也就是说，通过具有独立的存储单元，来执行传递的电力的分配。因此，来自工业电子学报（Transactionsonindustrialelectronics)的 2008 年8 月的期刊中LH发表的JosepMGuerrero的文件"ControlofDistributed UninterruptiblePowerSupplySystems"的已知技术是使用被称为（静态）下垂控制的 方法，以便在彼此独立的例如对应于存储单元的电能供应单元之间分配要传递到负载的电 力。根据该方法，每一个存储单元能够使用作为从存储单元输出的所测量的有功和无功电 力的函数而得到适配的频率和幅度，在网络上传递电压信号。更确切地，在故障之后停止通 过主电力供应部件对负载的电力供应时，每一个存储单元的控制模块被配置为在网络上输 出具有最大频率F'和最大幅度A'的电压信号，其对应于当没有负载连接到网络时在网络 上要传递的电压和幅度。然后，每一个控制模块测量从对应的存储单元输出的向网络供应 的有功和无功电力，并且使得电压信号的幅度值和频率值根据下列等式变化： F=F，_KW* (P*sin(Θ)-Q*cos(Θ))⑴A=A，_KA* (P*sin(θ) +Q*cos(θ)) (2) 其中Θ是网络的复阻抗的相位，该相位对于电阻式网络等于〇°，并且对于电感 式网络等于90°; A是电压彳目号的幅度，F是电压彳目号的频率，P是有功电力，Q是无功电力；以及 1和KA是可配置的系数。 因此，在电阻式网络的情况下，获得下列等式：F=F'+KW*Q(3)A=A'-Ka*P(4) 这种控制方法使得可以在例如上文所述的电力系统的电力系统中对于以下实时 进行补偿：当负载连接到网络时，其本身和负载之间的阻抗最低的存储单元（也就是说，更 一般地电能供应单元）将与它的额定电力成比例地在网络上传递大于其他存储设备的电 力份额的电力份额。此外，对于每一个存储单元，已知通过存储单元在电力供应网络上传递 的电力随着通过存储单元输出的电压信号的频率和幅度增加。因此，在电阻式网络的示例 中，经由上文呈现的等式（4)使得电压信号的幅度变化的行为使能通过每一个存储单元输 出的电压信号的追溯控制，并且提供确保在多个存储单元之间分配要向连接到网络的负载 供应的电力的能力。 然而，所述下垂控制方法呈现出关于电能存储单元向连接到网络的负载供应电力 的时间段和存储在存储单元中的电能的管理的缺点，尤其在存储单元不存储相同量的电能 的情况下。
技术实现思路
本专利技术的目的因此在于提供一种用于控制通过多个存储单元传递到供电网络的 电力的控制方法，所述控制方法允许在各种不同的存储单元之间分配传递的电力，并且提 供如下能力：在更长时间段内和使用电能存储单元的优化的放电，向连接在网络上的负载 供应电力，以便在最大程度上使用存储在存储单元中的电能。 为此，本专利技术涉及一种用于控制通过至少两个电能源在供电网络上传递的电力的 控制方法，其中每一个电能源连接到网络并且包括用于存储电能的存储部件，对于每一个 电能源，所述方法包括下列步骤：-通过电能源将交流电压信号施加到供电网络上以用于向网络供应电力，其中电 压信号参数具有预定初始值； -测量与施加的电压信号相关联的电力； -确定存储在存储部件中的电能； -计算作为所测量的电力的函数的电压信号参数的设定点值； -修改电压信号，电压信号参数的值被修改以便等于所计算的设定点值。 根据本专利技术，在计算步骤期间，额外地计算作为所确定的存储的电能的函数的设 定点值。 通过利用本专利技术，经由控制和修改作为存储在每一个电能源的存储部件中的电能 的函数的电压信号参数，改进通过一个或多个电能源在网络上要传递的电力的分配。每一 个电能源（并且更确切地是对应的存储部件）的放电被优化，并且增加每一个电能源能够 向网络供应电力的时间长度。因此，在最大程度上使用存储在每一个存储部件中的电能。 根据本专利技术的有利方面，所述控制方法还包括单独考虑的、或根据全部技术上可 能的组合而考虑的下列特征中的一个或多个：-取决于网络的类型，从电压信号的幅度和电压信号的频率选择电压信号参数；-在计算步骤期间，设定点值是电力的递减函数并且是所存储的电能的递增函 数； -在计算步骤期间之前，对于每一个电能源，所述方法包括记录和存储能够被存储 部件存储的最大电能的值的步骤，并且在计算步骤期间，设定点值是在所存储的电能和最 大电能之间的第一比值的函数； -在计算步骤期间，基于第一仿射函数确定设定点值，第一仿射函数取决于所测量 的电力并且具有负斜率； -第一仿射等式满足如下等式： 其中，i、j是分别对应于给定时刻和电能源的标识符的整数指数，B'是当电能源 连接到网络并且没有负载连接到网络时的电压信号参数的期望值，并且ΡιΡESlPESMPBlP ΚΙ,和Κ2 ,分别是电力、所存储的电能、最大电能、设定点值、预定值的第一系数和预定值的 第二系数。-每一个电能源能够向网络传递最大电力；并且，一方面第一系数和第二系数之 间的差、与另一方面最大电力之间的乘积，对于电能源中的每一个相等； -每一个电能源能够向网络传递最大电力，并且为了使电压信号参数大于最小操 作值、并且对于每一个电能源，在计算步骤期间，当所测量的电力等于最大电力时，设定点 值等于最小操作值； -在计算步骤期间，基于连续分段线性函数计算设定点值，该连续分段线性函数在 第一电力区间等于第一仿射函数，并且在第二电力区间等于第二仿射函数，第二区间包括 最大电力，并且第二区间的下限大于或等于第一区间的上限； -每一个电能源能够向网络传递最大电力Ρη]，并且为了使电压信号参数大于最小 操作值8_，并且在计算步骤期间，基于下列等式计算电压信号参数： 其中，i、j是分别对应于给定时刻和电能源的标识符的整数指数，Β'是当电能源 连接到网络并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制通过至少两个电能源(16)在供电网络上传递的电力的控制方法，每一个电能源(16)连接到网络(20)，并且包括用于存储电能的存储部件(22)，所述方法对于每一个电能源(16)包括下列步骤：‑通过电能源(16)将交流电压信号(S1ij)施加(104；204)到供电网络(20)上，用于向网络供应电力，其中电压信号(S1ij)参数具有预定初始值；‑测量(106；206)与所施加的电压信号(S1ij)相关联的电力(Pij)；‑确定(108；208)存储在存储部件(22)中的电能(ESij)；‑计算(112；214)作为所测量的电力的函数的电压信号参数的设置点值(Aij或Fij)；‑修改(114；216)电压信号，将电压信号参数的值修改为等于所计算的设定点值(Aij，Fij)；其特征在于，在计算(112；214)步骤期间，计算作为所确定的存储的电能(ESij)的函数的设定点值(Aij，Fij)。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：V奥拉格尼尔，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR