通过负载切断使电气网络稳定的方法技术

本发明专利技术涉及一种在供应多个子网络(22)的电气网络的高频和低频之间的稳定的方法，每个子网络包括子网络管理器(24)且供应N个消费者站点(28)，每个站点j包括可切断负载(34)，针对每个子网络，该方法包括以下步骤：保证每个站点和其子网络管理器之间的通信；周期地测量在每个站点处消耗的可切断电力的值；为每个站点推导估计可切断电力；向每个站点j(28)分派阈值频率，使得当该网络的频率下降到低于阈值频率时，拔掉该站点的可切断负载(34)，其中，子网络管理器(24)以可切断电力基于频率的变化为基本上线性的这种方式计算阈值频率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利申请要求法国专利申请FR13/62664的优先权权益，其通过引用方式并入本文中。
本申请涉及一种用于通过负载切断使电气网络稳定的方法。
技术介绍
为了给消费者站点供电，中心电力发电机将电力注入在高电压网络即具有超过50kV的电压的网络(HVB)上。第一变压器将该高电压变换到公共中压子网络即具有从20kV到50kV的范围的电压的网络上。用户连接到公共低压子网络(这特别适用生活用电设施)或者连接到私有中压子网络(这特别适用用于工业用户的情况)。连接到私有中压子网络或者连接到公共低压子网络的电力消费者站点这里将称为消费者站点。当由消费者站点吸收的电力在没有发电机的情况下增加以增加注入到网络上的电力时，所消耗的电力和注入的电力之间的差导致该网络的频率相对于额定工作频率(例如50Hz或60Hz)的降低。为了对消耗的电力增加做出迅速响应，生产者保持可用的(但昂贵的)电力储存。因此，当在该网络上观察到频率减小时，将该电力储存注入到该网络上，以检查频率偏差，且然后将消耗的电力和生成的电力之间的差减小到零。在实际中，期望生成的电力和消耗的电力之间的差不造成该频率相对于额定工作频率的显著变化(关于互连的大陆网络的0.4％)。当可用的可注入的电力的储存不足以满足消耗的电力的增加时或者当该电力储存未足够快速注入到该网络上时，用于减小生成的电力和消耗的电力之间的差的额外手段包括切断网络负载中的一些。从网络工作频率下降到低于某个阈值频率的时刻进行切断。在子网络级处突然进行切断。本文所附的图1与US专利6314378的图1对应且示出其中进行负载切断的电气网络。在该附图中，配电网络2经由子站4给用户子网络供电。每个子站4包括将网络2的电压改编成能够给具有消费者站点(例如连接到变压器6的民居、公寓大楼10和工厂12)的子网络供电的电压的变压器6。每个子站4还包括继电器14。在网络级处布置的网络管理器18计算切断条件且经由通信装置20在继电器14中对它们进行编程。每个继电器14验证是否满足由网络管理器18计算出的切断条件。如果网络状态达到继电器的切断条件，则该继电器系统地控制连接到对应子网络的用户的可切断负载的切断。可以观察到被缩减的电力因此不稳定地变化且可以导致关于该网络的不稳定性。US专利申请N°2009/0299540涉及一种负载切断系统且涉及一种通过负载切断使电气网络稳定的方法。D.L.H.AIK在2006年5月31日在IEEE transactions on power systems的第21卷第2期中公开的文章“A General-Order System Frequency Response ModelIncorporating Load Shedding:Analytic Modeling and Applications”涉及一种包括负载切断系统的单独电气网络的频率响应的模型。
技术实现思路
因此需要一种通过负载切断使电气网络稳定的方法，使得由于负载切断导致的网络上的消耗的电力变化展示了最适合于电气网络的有效稳定的动态响应，即这展示了尽可能小的震动。因此，实施例提供一种用于在高频fa和低频fb之间使给多个子网络供电的电气网络稳定的方法，每个子网络包括子网络管理器(24)且给N多个消费者站点供电，每个站点j包括可切断负载，对于每个子网络而言，所述方法包括以下步骤：保证每个站点和其子网络管理器之间的通信；在每个站点级处周期地测量能够被缩减的瞬时消耗电力的值；为每个站点推导针对即将来临时间段能够被缩减的估计电力Pj；设置断开可切断负载的顺序1到N；并且向每个站点j发送阈值频率fsj，使得当所述网络频率下降到低于阈值频率fsj时断开该站点的可切断负载，其中，所述子网络管理器计算所述阈值频率，使得依据频率的被缩减的电力变化基本上线性。根据实施例，所述方法还包括以下步骤：通过应用以下公式：来计算频率间隔[Fmin(j),Fmax(j)]且将其与每个站点j相关联，其中，Pi为能够被从索引i的站点缩减的估计电力；并且在间隔[Fmin(j),Fmax(j)]内选择频率间隔。根据实施例，每个站点j(28)的阈值频率fsj被选择位于间隔[Fmin(j),Fmax(j)]的中间。根据实施例，周期地修改断开可切断负载的顺序1到N。根据方面，提供一种用于使给多个子网络供电的电气网络稳定的系统，每个子网络给N多个消费者站点供电，每个位置j包括可切断负载，所述系统包括：在每个站点级处，至少一个仪表，其用于周期地测量能够被缩减的瞬时电力的值，以及开关，其用于当网络频率下降到低于阈值频率fsj时断开所述可切断负载；与每个子网络相关联的子网络管理器，其包括用于计算阈值频率使得依据频率的被缩减的电力变化基本上线性的装置；每个子网络管理器和相关联的站点之间的通信的装置；以及在每个站点级处或在管理器级处，用于在一时间段内确定能够被缩减的估计电力Pj的装置，所述阈值频率基于能够被缩减的估计电力来计算。附图说明上述特征和优势及其它特征和优势将结合附图在具体实施例的下面非限制描述中详细讨论，其中：之前描述的图1与示出其中进行负载切断的电气网络的US专利6314378的图1对应，图2示例性地示出适合于通过负载切断而线性稳定性的电气网络的示例。图3和图4示出被缩减的电力依据网络频率的变化的示例。为了清楚起见，相同元件在不同附图中用相同参考标号指定。具体实施方式这里它被提供以通过预先知道由这些负载有效消耗的电力来计算可切断负载的断开的条件且因此每个负载切断将导致的电力变化。它也被提供以计算在子网络级处的最佳切断条件。确定了在每个子网络中被缩减的电力依据网络的频率变化的变化尽可能线性。通过叠加每个子网络的变化，在网络级处获得尽可能线性的被缩减的电力变化。因此，以与在各个中心电力生成站点之间当前控制电气网络上注入的电力变化相同的方式渐进地进行切断。虽然这在本文中未描述，但是应当理解切断操作用于避免通过发电机的昂贵额外电力的供应。当接近最大可能切断时，必须使用额外电力。图2示例性地示出适合于通过负载切断而线性稳定的电气网络的示例。配电网络2经由变压器6给用户子网络22供电。每个子网络22与包括通信装置26的子网络管理器24(例如数据集中器)相关联。可以提供每个子网络一个子网络管理器或集中式子网络管理器。在该最后情况中，每个集中式子网络管理器可以单独管理多个子网络。子网络22给例如在民居8、公寓大楼10或工厂12级处的电力消费者站点28供电。在图2的左下角仅详细示出一个站点28。该站点包括主仪表30、非可切断负载32、可切断负载34和可切断负载控制器36。主仪表30连接到子网络22且一方面经由可切断负载控制器36连接到可切断负载34，且另一方面连接到非可切断负载32。可切断负载34例如为电散热器、电热水器、空调系统或者其它电气负载，当中断时其不影响消费者的幸福。可切断负载控制器36包括：-连接到主仪器30且经由开关40连接到可切断负载34的二次仪表38，-频率比较器42，其具有连接到开关40的控制输入的频率比较器42的输出且具有分别连接到控制单元44且连接到频率仪表46的频率比较器42的两个输入，该频率仪表例如经由主仪表30连接到子网络22；以及-连接到控制单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在高频fa和低频fb之间使给多个子网络(22)供电的电气网络稳定的方法，每个子网络与子网络管理器(24)相关联且给N多个消费者站点(28)供电，每个站点j包括不可切断负载(32)和可切断负载(34)，对于每个子网络而言，所述方法包括以下步骤：保证每个站点和其子网络管理器之间的远程通信；在每个站点级处周期地测量能够被缩减的由所述站点的可切断负载消耗的瞬时电力的值；为每个站点推导针对即将来临的时间段能够被缩减的估计电力Pj；设置其中N个站点断开它们可切断负载(34)的顺序1到N；并且向每个站点j(28)发送阈值频率fsj，使得当所述网络频率下降到低于阈值频率fsj时断开该站点的可切断负载(34)，其中，所述子网络管理器(24)计算所述阈值频率，使得被缩减的电力依据频率的变化尽可能线性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.16 FR 13626641.一种用于在高频fa和低频fb之间使给多个子网络(22)供电的电气网络稳定的方法，每个子网络与子网络管理器(24)相关联且给N多个消费者站点(28)供电，每个站点j包括不可切断负载(32)和可切断负载(34)，对于每个子网络而言，所述方法包括以下步骤：保证每个站点和其子网络管理器之间的远程通信；在每个站点级处周期地测量能够被缩减的由所述站点的可切断负载消耗的瞬时电力的值；为每个站点推导针对即将来临的时间段能够被缩减的估计电力Pj；设置其中N个站点断开它们可切断负载(34)的顺序1到N；并且向每个站点j(28)发送阈值频率fsj，使得当所述网络频率下降到低于阈值频率fsj时断开该站点的可切断负载(34)，其中，所述子网络管理器(24)计算所述阈值频率，使得被缩减的电力依据频率的变化尽可能线性。2.根据权利要求1所述的方法，包括以下步骤：通过应用以下公式：Fmax(j)=fa+(fb-fa)x(Σi=1j-1Pi/Σi=1NPi)]]>来计算频率间隔[Fmin(j),Fmax(j)]且将其与每个站点j相关联，其中，Pi为能够被从索引i的站点缩减的估计电力；并且在间隔[Fmin(j),Fmax(j)]内选择频率间隔fsj。3.根据权利要求2所述的方法，其中，每个站点j(28)的阈值频率fsj被选择位于间隔[Fmin(j),Fmax(j)]的中间。4.根据权利要求1到3中的任一项所述的方法，其中，站点j的能够被缩减的估计电力Pj从该站点的能...

【专利技术属性】
技术研发人员：加斯帕尔·勒贝尔，努尔丁·哈吉赛义德，拉斐尔·凯尔，
申请(专利权)人：格勒诺布尔综合理工学院，
类型：发明
国别省市：法国;FR