电力线电抗模块及应用制造技术

本发明专利技术总体涉及一种电抗模块或DSR(30)，其可以安装在电力传输系统(400)的电力传输线(16)上。DSR(30)可以配置成处于旁路模式或处于注入模式(其中电抗被注入相应的线(16))。安装在电力线部(18)上的多个DSR(30)限定阵列(410)，并且具有专用的控制器(440)。这种阵列(410)和控制器(440)可以安装在许多不同的电力线部(18)上。用于每个阵列(410)的控制器(440)可以与DSR服务器(420)通信，这反过来又可以与实用侧控制系统(430)通信。每个DSR(30)可以包含一个或多个特征，针对芯(50)的配置和组装、通信、模式配置控制、故障保护、EMI屏蔽、DSR(30)组装、以及DSR(30)安装。

Power line reactance module and its application

The invention generally relates to a reactance module or DSR (30), which can be installed on the power transmission line (16) of an electric power transmission system (400). The DSR (30) can be configured to be in the bypass mode or in the injection mode (where the reactance is injected into the corresponding line (16)). A plurality of DSR (30) - defined arrays (410) mounted on the power line section (18) and have a dedicated controller (440). The array (410) and the controller (440) can be installed on many different power lines (18). The controller (440) for each array (410) can communicate with the DSR server (420), which in turn can communicate with the practical side control system (430). Each DSR (30) can contain one or more features for the core (50) configuration and assembly, communication, mode configuration control, fault protection, EMI shielding, DSR (30) assembly, and DSR (30) installation.

【技术实现步骤摘要】
电力线电抗模块及应用本申请是专利技术名称为“电力线电抗模块及应用”、申请日为2013年8月26日、申请号为201380056172.4的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本专利申请是非临时专利申请，并且要求以下每个等待的美国临时专利申请的优先权：1)2012年8月28日提交的序列号为61/693814的申请；2)2012年9月12日提交的序列号为61/700226的申请；3)2012年9月12日提交的序列号为61/700238的申请；4)2012年9月12日提交的序列号为61/700246的申请；5)2012年9月12日提交的序列号为61/700261的申请；6)2012年9月12日提交的序列号为61/700271的申请；7)2012年9月12日提交的序列号为61/700277的申请；8)2012年9月12日提交的序列号为61/700284的申请；以及9)2012年9月12日提交的序列号为61/700298的申请。该相关申请部分中提出的各专利申请的全部公开内容在此通过引用全部并入本文。
本专利技术总体涉及的领域是控制电力传输系统中的电流和功率流。
技术介绍
电力传输系统由发电厂、变电站以及输配线路的复杂互联系统形成。目前困扰电力传输系统的显著问题可以表征为有效功率流控制。控制功率流可以包括改变电力线的阻抗或者改变在线上所施加的电压的角度。用于控制功率流的至少一些现有技术可能需要高带宽的通信基础设施，并且可能导致传输线堵塞、故障保护协调问题、发电及输电资产的利用率差、成本高、以及电力传输系统的复杂性增加。
技术实现思路
本专利技术至少在一些方面涉及可以安装在电力线上的电抗模块。下面将就九个不同的专利技术组对本专利技术进行说明。各专利技术组表现本专利技术的至少一个方面。本专利技术的第1组至少总体涉及一种电力传输系统控制，包括使用具有数据结构的本地控制器(例如，电抗模块阵列控制器)，该数据结构等同于具有用于相应电抗模块阵列中的一个或多个电抗模块的模式配置的给定系统状况。本专利技术的多个方面存在于第1组内，下面将对此进行说明。本专利技术(第1组)的第一方面体现为一种包括电力线部、电抗模块阵列和电抗模块阵列控制器的电力传输系统。电抗模块阵列安装在电力线部上并且包括多个电抗模块，其中的每个可置于第一和第二模式中(例如，各个电抗模块安装在电力线部上)。将特定的电抗模块从其第一模式切换到其第二模式增加模块注入到电力线部的电抗的量。电抗模块阵列控制器配置成控制电抗模块阵列的每个电抗模块(例如，通过电抗模块阵列控制器与相应电抗模块阵列的每个电抗模块直接或间接地通信)，并且还包括第一数据结构。该第一数据结构包括多个系统状况。对于这些系统状况中的每个来说，第一数据结构还包括用于相关电抗模块阵列的每个电抗模块的相应模式配置(例如，所述的第一或第二模式)。大量的特征改进和附加特征适用于第1组内的本专利技术第一方面。这些特征改进和附加特征可被单独地或以任何组合地使用。下面的讨论适用于至少第一方面(第1组)，直到开始讨论第1组内的本专利技术第二方面。最初，应该理解的是，电力传输系统可以包括多个电力线部，其中的每个可以包括关于该第一方面所描述的类型的电抗模块阵列，连同用于每个这种电抗模块阵列的(关于该第一方面所描述的类型的)一个或多个电抗模块阵列控制器(例如，用于每个电抗模块阵列的主电抗模块阵列控制器，任选地，用于每个这种电抗模块阵列的一个或多个备份电抗模块阵列控制器)。第一数据结构可以是任何适当的配置，可以采用任何适当的数据存储架构，并且可以存在于任何适当类型的存储器(例如，计算机可读存储介质)中。对于给定电抗模块阵列控制器的第一数据结构内的每个系统状况来说，第一数据结构可以包括用于相应电抗模块阵列的每个电抗模块的至少一个模式配置(例如，当系统状况为“x”时，用于给定电抗模块的模式配置应该是“y”，并且这种情况列于第一数据结构中)。在用于每个电抗模块的第一数据结构内可以存在多个模式配置，并且与第一数据结构内的每个系统状况相关联。考虑了其中第一数据结构包括第一系统状况的情况。对于与第一系统状况和第一控制目标相关联的每个电抗模块，可能存在指定的模式配置，对于与第一系统状况和第二控制目标(不同于第一控制目标)相关联的每个电抗模块，可能存在指定的模式配置。代表性的控制目标包括但不限于功率流控制、低频振荡控制等。因此并且对于第一数据结构内的第一系统状况来说，第一数据结构可以包括用于第一电抗模块的相关模式配置以提供功率流控制，并且第一数据结构还可以包括用于此相同第一电抗模块的相关模式配置以提供低频振荡控制(在这种情况下，对于这两个不同的控制目标来说，用于第一电抗模块的模式配置可以相同或不同)。电抗模块阵列控制器可以配置成接收系统状况通信。电抗模块阵列控制器可以配置成判定与这种系统状况通信相对应的其第一数据结构内的系统状况。根据该判定，电抗模块控制器可以配置成为对于电抗模块阵列的每个电抗模块从第一数据结构检索相应的模式配置，并且然后将模式通信(例如，其体现关于相应的电抗模块是否应在第一模式或第二模式的信息)发送到电抗模块阵列的一个或多个电抗模块(包括其中电抗模块阵列控制器将模式通信发送到电抗模块阵列的每个电抗模块)。在一个实施例中，实用侧控制系统(例如，能量管理系统、监督控制和数据采集系统、市场管理系统、或其他类似的系统)产生系统状况通信，并且可以被直接或间接地发送到电抗模块阵列控制器。在任何情况下，电抗模块阵列控制器还可以配置成在未能接收到所述类型的系统状况通信时与电力传输系统中的其它电抗模块阵列控制器共享信息，然后可从该共享的信息中导出系统状况，然后导出的系统状况可以由一个或多个电抗模块阵列控制器用来为相应电抗模块中的每个确定模式配置(例如，通过从相应的第一数据结构中检索模式配置)。系统条件信息，可以由电抗模块阵列控制器使用来控制其电抗模块阵列的电抗模块的操作。该电抗模块阵列控制器可包括至少一个其它控制选项。例如，该电抗模块阵列控制器可以被配置为接收第一通信(例如，在涉及除系统状态数据之外的东西的通信的形式，例如一个操作目标的通信或操作命令)。从该第一通信，所述电抗模块阵列控制器可以被配置为确定或导出用于其电抗模块阵列的每个电抗模块的模式配置(例如，电抗模块阵列控制器可以并入至少一定水平的智能)。所确定的模式配置然后可被发送到相应的电抗模块阵列的一个或多个电抗模块(包括在其电抗模块阵列中的每个电抗模块)。所述类型的并且由电抗模块阵列控制器所接收到的第一通信可以源自上面所述类型的实用侧控制系统。用于与电抗模块阵列控制器相关联的电力线部的目标操作状况数据可以体现在该第一通信中(例如，第一通信可以专用于给定的电力线部、或至少是合并该电力线部的电力传输线)。用于第一通信的代表性目标操作状况数据包括但不限于目标电流、目标功率、最大线温度等，并且包括一个或多个这些目标的任何组合。用于电抗模块阵列控制器的第一通信可以是这样的类型，其本身不判定用于电抗模块阵列的每个电抗模块的模式配置。然而，电抗模块阵列控制器可以配置成能够使用由第一通信实施的信息来导出用于电抗模块阵列的每个电抗模块的模式配置。例如，电抗模块阵列控制器可以使用一个或多个处理器或微处理器(任何适当的类型并且采用任何适当的处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可安装在电力线上的电抗模块，包括：第一装置，其可置于第一和第二模式的每个中，其中，将所述第一装置从所述第一模式切换到所述第二模式在所述电抗模块安装在电力线上时增加输入到电力线的注入的电抗；第一电开关，其可操作成传递过电流；第一监测器；控制器，其与所述第一装置可操作地连接，以在所述第一和第二模式之间切换所述第一装置，并且与所述第一监测器可操作地连接；以及多个不同旁路序列，其可单独地执行来激活所述第一电开关以使所述第一装置短路，其中，每个所述旁路序列使用来自所述第一监测器的输出。

【技术特征摘要】
2012.08.28 US 61/693,814;2012.09.12 US 61/700,226;1.一种可安装在电力线上的电抗模块，包括：第一装置，其可置于第一和第二模式的每个中，其中，将所述第一装置从所述第一模式切换到所述第二模式在所述电抗模块安装在电力线上时增加输入到电力线的注入的电抗；第一电开关，其可操作成传递过电流；第一监测器；控制器，其与所述第一装置可操作地连接，以在所述第一和第二模式之间切换所述第一装置，并且与所述第一监测器可操作地连接；以及多个不同旁路序列，其可单独地执行来激活所述第一电开关以使所述第一装置短路，其中，每个所述旁路序列使用来自所述第一监测器的输出。2.根据权利要求1所述的电抗模块，其中，所述第一电开关包括固态半导体器件。3.根据权利要求1-2所述的电抗模块，其中，所述多个不同旁路序列包括第一、第二和第三旁路序列，其中，所述第一旁路序列具有第一响应时间，所述第二旁路序列具有第二响应时间，所述第三旁路序列具有第三响应时间。4.根据权利要求3所述的电抗模块，其中，所述第一监测器包括电流监测器，其中，所述第一旁路序列包括所述控制器基于所述控制器确定来自所述电流监测器的输出满足第一预定阈值激活所述电开关以使所述第一装置短路，其中，所述第一响应时间是所述控制器确定来自所述电流监测器的所述输出满足所述第一预定阈值所花费的时间量。5.根据权利要求3-4中任一项所述的电抗模块，其中，所述第二旁路序列包括比较器将通信发送到所述控制器，即来自所述电流监测器的所述输出满足第二预定阈值，其中，所述电流监测器是差分放大器，其中，所述第二响应时间是所述比较器确定来自所述差分放大器的所述输出满足所述第二预定阈值所花费的时间量，并且其中，所述第二旁路序列还包括所述控制器响应于来自所述比较器的所述通信激活所述第一电开关以使所述第一装置短路。6.根据权利要求5所述的电抗模块，其中，来自所述比较器的所述通信包括中断信号，并且其中，所述中断信号促使所述控制器激活所述第一电开关。7.根据权利要求4-6中任一项所述的电抗模块，其中，当所述第一旁路序列未被执行时执行所述第二旁路序列，并且其中，当来自所述电流监测器的所述输出未被所述控制器处理时不执行所述第一旁路序列。8.根据权利要求3-7中任一项所述的电抗模块，其中，所述第三旁路序列包括电压检测电路在所检测到的电压满足第三预定阈值时激活所述第一电开关以使所述第一装置短路，其中，所述检测到的电压是所述第一装置的电压，并且其中，所述第三响应时间是所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：S拉姆齐，WJ吉布森，F贝尔，SE罗斯，Y斯塔罗杜布特塞夫，DM霍普，DW温希普，EL博罗曼，JA克拉科夫斯基，JL泰勒，JB麦加特兰德，ML蒂默，TH利利奇，VJ奥尔韦，
申请(专利权)人：智能网股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US