控制微电网制造技术

本文所述的方面和实施例涉及电力接口设备和方法。在一个方面中，提供了控制微电网的方法。微电网包括耦合到包括电源和负载的一个或多个微电网元件的电力接口设备。方法包括：通过电力接口设备确定微电网的运行模式；确定一个或多个微电网元件的功率负载；以及基于微电网的运行模式及一个或多个微电网元件中的功率负载，通过电力接口设备来调整电力接口设备的电压的频率以控制一个或多个微电网元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景专利
本专利技术的至少一个实施例总体上涉及微电网的控制。相关技术的讨论微电网可以是小的本地电网，可包括一个或多个各种电源。例如，微电网可包括风力发电机、太阳能发电机、柴油发电机及其他发电机。微电网也可包括负载。例如，微电网可包括建筑物、数据中心、海港、工业场地、校园或甚至小镇。微电网也可被连接到较大的电网，如发电站。发电站可将电力提供到微电网，例如，将额外的电力提供到负载和/或改善可靠性。公开概述本文所述的方面和实施例涉及电力接口设备和方法。在一个方面，提供了控制微电网的方法。微电网包括耦合到包括电源和负载的一个或多个微电网元件的电力接口设备。方法包括：通过电力接口设备确定微电网的运行模式；确定一个或多个微电网元件的功率负载；以及基于微电网的运行模式及一个或多个微电网元件的功率负载，通过电力接口设备调整电力接口设备的电压的频率以控制一个或多个微电网元件。方法还可包括：通过一个或多个微电网元件接收电压，以及基于频率，调整一个或多个微电网元件的输入功率或输出功率。在方法中，调整电力接口设备的电压的频率可包括将电压的频率增加到高于第一阈值，接收电压可包括通过一个或多个微电网元件的负载接收电压，以及，调整输入功
率或输出功率可包括增加负载的输入功率。在方法中，调整电力接口设备的电压的频率可包括将电压的频率增加到高于第二阈值，接收电压可包括通过一个或多个微电网元件的电源接收电压，以及，调整输入功率或输出功率可包括减少电源的输出功率。在方法中，调整电力接口设备的电压的频率可包括将电压的频率减少到低于第三阈值，接收电压可包括通过一个或多个微电网元件的电源接收电压，以及，调整输入功率或输出功率可包括增加电源的输出功率。在方法中，调整电力接口设备的电压的频率可包括将电压的频率减少到低于第四阈值，接收电压可包括通过一个或多个微电网元件的负载接收电压，以及，调整输入功率或输出功率可包括减少负载的输入功率。方法还可包括基于一个或多个微电网元件的类型配置关于一个或多个微电网元件的上限阈值和下限阈值。电力接口设备可耦合到能量存储系统，并且方法还可包括：通过能量存储系统接收电压；以及基于电压的频率调整能量存储系统的输入功率或输出功率。在方法中，电力接口设备可耦合到发电机，并且方法还可包括通过发电机接收电压，以及基于电压的频率，调整发电机的输出功率。另一个方面涉及用于具有一个或多个微电网元件的微电网的控制系统。控制系统包括电力接口设备，电力接口设备包括：第一电力接口，其被耦合到公用电网；第二电力接口，其被耦合到微电网；电力转换电路，其耦合到第一电力接口和第二电力接口；以及控制器，其耦合到电力转换电路。控制器被配置为：确定微电网的运行模式；检测来自一个或多个微电网元件的输出功率；以及基于微电网的运行模式及来自一个或多个微电网元件的输出功率，调整在第二电力接口处的电压的频率以控制一个或多个微电网元件。控制系统还可被配置为基于电压的频率，调整一个或多个微电网元件的输入功率或输出功率。控制系统也可被配置为通过将电压的频率增加到高于第一阈值来调整输出功率的电压的频率，以及响应于增加频率，增加耦合到微电网的负载的输入功率。控制系统还可被配置为通过将电压的频率增加到高于第二阈值来调整输出功率的电压的频率，以及响应于增加频
率，减少微电网的电源的输出功率。控制系统还可被配置为通过将电压的频率减少到低于第三阈值来调整输出功率的电压的频率，以及响应于减少频率，增加电源的输出功率。控制系统还可被配置为通过将电压的频率减少到低于第四阈值来调整输出功率的电压的频率，以及响应于减少频率，减少负载的输入功率。控制系统可还被配置为基于一个或多个微电网元件的类型来配置关于一个或多个微电网元件的上限阈值和下限阈值。微电网可包括能量存储系统，并且控制系统还可被配置为基于电压的频率，调整能量存储系统的输入功率或输出功率。微电网也可包括发电机，并且控制系统还可被配置为基于电压的频率，调整发电机的输出功率。另一个方面涉及包括多个微电网元件和电力接口设备的微电网，所述多个微电网元件包括电源和负载，所述电力接口设备包括：第一电力接口，其被配置为耦合到公用电网；第二电力接口，其被配置为耦合到一个或多个微电网元件；电力转换电路，其耦合到第一电力接口和第二电力接口；以及控制器，其耦合到电力转换电路，控制器被配置为确定微电网的运行模式，并且基于微电网的运行模式，调整输出功率的电压的频率以控制多个微电网元件。在微电网中，负载可被配置为接收电压，并基于频率调整负载的功率消耗，以及电源可被配置为接收电压，并基于电压调整电源的输出功率电平。这些及其他方面和实施例将被在下文中进行详细的讨论。上述信息和以下具体描述包括，各个方面和实施例的说明性示例，并为理解要求保护的方面和实施例的实质和特性，提供了概述或框架。附图提供了对各个方面和实施例的说明和进一步的理解，并且并入本说明书及构成本说明书的一部分。附图连同说明书的其余部分用于描述和解释要求保护的方面和实施例。附图简述附图不旨在按比例绘制。在附图中，用相似的数字来表示在各图中示
出的每个相同的或几乎相同的部件。为了清楚起见，并不是每一个部件都可能被标记在每个附图中。在附图中：图1描绘的是根据现有技术的示例微电网的功能框图；图2描绘的是根据实施例的、包括示例电力接口设备的示例微电网的功能框图；图3A-图3D是示出根据实施例的对于各种模式的电力接口设备的示例输出的曲线图；图4是示出根据实施例的可再生的电源的示例输出的曲线图；图5是示出根据实施例的负载的示例输出的曲线图；图6是示出根据实施例的存储设备的示例输出的曲线图；图7是示出根据实施例的发电机的示例输出的曲线图；图8A和图8B是示出根据实施例的示例实现的曲线图；图9是根据实施例的示例电压的框图和曲线图；图10A和图10B是示出根据实施例的、示例负载调整的曲线图；图11是根据实施例的示例状态机图；图12是示出根据实施例的电力接口设备的示例过程的流程图；图13是示出根据实施例的负载的示例过程的流程图；以及图14是示出根据实施例的电源的示例过程的流程图。详细描述微电网可包括如电源和负载的元件。电源可包括如可再生能源和其他电源的能源。可再生能源可包括如太阳能发电机、风力涡轮机及其他可再生能量源的电源。微电网也可包括发电机，如柴油发电机。微电网可耦合到较大的电网，如公用电网。电力接口设备可提供微电网和较大的电网之间的接口。电力接口设备也可用于控制微电网的元件。例如，电力接口设备可以是变频器，变频器可调整在使微电网的元件彼此耦合的母线上的电
压的频率。变频器可使用电压的频率以例如基于电源的功率输出、负载的功率消耗以及微电网的运行模式来向元件传达指令。在一些实施例中，电力接口设备可以是被配置为控制微电网的不间断电源。本文所述的系统和方法并不将其应用限于说明书中阐述的或在附图中示出的构造和部件布置的细节。本专利技术能够有其它实施例并能够以各种方式被实施或被执行。另外，本文所用的措辞和术语也是出于说明的目的，不应视为具有限制性。本文中使用的“包括(including)”、“包含(comprising)”、“具有(having)”、“包含(containing)”、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制微电网的方法，所述微电网包括电力接口设备，所述电力接口设备耦合到一个或多个微电网元件，所述一个或多个微电网元件包括电源和负载，所述方法包括：由所述电力接口设备确定所述微电网的运行模式；确定所述一个或多个微电网元件的功率负载；以及基于所述微电网的所述运行模式及所述一个或多个微电网元件的所述功率负载，通过所述电力接口设备调整所述电力接口设备的电压的频率以控制所述一个或多个微电网元件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种控制微电网的方法，所述微电网包括电力接口设备，所述电力接口设备耦合到一个或多个微电网元件，所述一个或多个微电网元件包括电源和负载，所述方法包括：由所述电力接口设备确定所述微电网的运行模式；确定所述一个或多个微电网元件的功率负载；以及基于所述微电网的所述运行模式及所述一个或多个微电网元件的所述功率负载，通过所述电力接口设备调整所述电力接口设备的电压的频率以控制所述一个或多个微电网元件。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：由所述一个或多个微电网元件接收所述电压；以及基于所述频率，调整所述一个或多个微电网元件的输入功率或输出功率。3.根据权利要求2所述的方法，其中，调整所述电力接口设备的电压的频率包括将所述电压的所述频率增加到高于第一阈值；其中，接收所述电压包括由所述一个或多个微电网元件中的负载接收所述电压；以及其中，调整所述输入功率或输出功率包括增加所述负载的所述输入功率。4.根据权利要求2所述的方法，其中，调整所述电力接口设备的电压的频率包括将所述电压的所述频率增加到高于第二阈值；其中，接收所述电压包括由所述一个或多个微电网元件中的电源接收所述电压；以及其中，调整所述输入功率或输出功率包括减少所述电源的输出功率。5.根据权利要求2所述的方法，其中，调整所述电力接口设备的电
\t压的频率包括将所述电压的所述频率减少到低于第三阈值；其中，接收所述电压包括由所述一个或多个微电网元件中的电源接收所述电压；以及其中，调整所述输入功率或输出功率包括增加所述电源的输出功率。6.根据权利要求2所述的方法，其中，调整所述电力接口设备的电压的频率包括将所述电压的所述频率减少到低于第四阈值；其中，接收所述电压包括由所述一个或多个微电网元件中的负载接收所述电压；以及其中，调整所述输入功率或输出功率包括减少所述负载的输入功率。7.根据权利要求1所述的方法，还包括基于所述一个或多个微电网元件的类型配置关于所述一个或多个微电网元件的上限阈值和下限阈值。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电力接口设备耦合到能量存储系统，并且，其中所述方法还包括：由所述能量存储系统接收所述电压；以及基于所述电压的频率，调整所述能量存储系统的输入功率或输出功率。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述电力接口设备耦合到发电机，且其中所述方法还包括：由所述发电机接收所述电压；以及基于所述电压的频率，调整所述发电机的输出功率。10.一种用于具有一个或多个微电网元件的微电网的控制系统，包括：电力接口设备，包括：第一电力接口，所述第一电力接口被配置为耦合到公用电网；第二电力接口，所述第二电力接口被配置为耦合到所述微电网；电力转换电路，所述电力转换电路耦合到所述第一电力接口和所述第二电力接口；以及控制器，所述控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥利维尔·贝拉尔德，
申请(专利权)人：施耐德电气IT公司，
类型：发明
国别省市：美国;US