配电网络和过程制造技术

一种配电网络，包括：多个电力控制装置，每个电力控制装置包括：信号转换部件，从而将所接收的信号转换为具有第二基频和第二特征电压的期望的信号；以及控制器，其控制信号转换部件的运行，以确定电力控制装置的输出信号的输出电压和输出频率；发电部件，充当电力源；以及电力消耗部件，充当至少一些电力控制装置的电力接收器；并且其中，电力控制装置自主地运行但是互连，使得每个电力控制装置的输出连接到至少一个对应的电力控制装置的输入并且连接到电力接收器和/或电力源中的一个或多个，使得电力控制装置将电力信号的电压和频率共同维持在目标值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】配电网络和过程
本专利技术涉及电能供应，尤其涉及配电网络和配电过程。
技术介绍
全球能源问题以电的形式利用化石燃料的储存能量的能力已使得人类能够为我们的福祉取得惊人的进步。但是，随着全球对电的需求的持续增加，人们普遍预计由此产生的对环境的影响将最终达到对我们的生存构成威胁的程度。因此，解决对普遍获得电的约束而没有不可持续的环境后果是社会和经济的最高优先事项。为了满足世界人口的正当愿望和影响贫困，美国能源情报署估计到2040年全球能源需求将增加50％以上(参考：国际能源展望2016)。同时，需要显著降低环境影响和能源的成本。我们的传统发电方法使用的化石燃料都是有限的资源。目前，我们唯一经过验证的清洁发电选择是水力、地热、生物质能、太阳能和风能。其中，太阳能和风能提供了满足我们未来需求的最佳机会，因为其它选项具有非常具体的地理输入和要求。如最近的巴黎气候公约或COP21公约所表明的，政策制定者的全球共识是我们需要大幅增加我们的清洁能源的产生。但是，随着我们目前和预测的清洁发电技术的进步，我们的电网设计无法让我们实现规定的目标。特别地，消纳是一个众所周知且尚未解决的问题。电力系统概述整个电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电网络，包括：多个电力控制装置，每个所述电力控制装置包括：一个或多个信号转换部件，接收具有对应的第一基频和对应的第一特征电压的对应的第一信号形式的电力，并生成具有对应的第二基频和对应的第二特征电压的对应的第二信号；以及控制器，控制信号转换部件的运行，以确定电力控制装置的输出信号的输出电压和输出频率；发电部件，充当至少一些电力控制装置的电力源；以及电力消耗部件，充当来自至少一些电力控制装置的电力接收器；其中，电力控制装置自主地运行但是互连，使得每个电力控制装置的输出连接到至少一个对应的其它电力控制装置的输入并且连接到电力接收器和/或电力源中的一个或多个，使得电力控制装置将流过配电网络的...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.14 AU 20169036921.一种配电网络，包括：多个电力控制装置，每个所述电力控制装置包括：一个或多个信号转换部件，接收具有对应的第一基频和对应的第一特征电压的对应的第一信号形式的电力，并生成具有对应的第二基频和对应的第二特征电压的对应的第二信号；以及控制器，控制信号转换部件的运行，以确定电力控制装置的输出信号的输出电压和输出频率；发电部件，充当至少一些电力控制装置的电力源；以及电力消耗部件，充当来自至少一些电力控制装置的电力接收器；其中，电力控制装置自主地运行但是互连，使得每个电力控制装置的输出连接到至少一个对应的其它电力控制装置的输入并且连接到电力接收器和/或电力源中的一个或多个，使得电力控制装置将流过配电网络的电力信号的电压和频率共同维持在目标值，以补偿电力接收器和/或电力源的变化。2.如权利要求1所述的配电网络，其中每个所述电力控制装置包括存储电能的一个或多个能量存储部件，并且当它接收比其输出处所需的更多电力时使用其能量存储部件来存储电能，并且当它接收比其输出处所需的更少电力时从其能量存储部件中释放所存储的电能，以及以具有目标输出频率和目标输出电压的对应输出信号的形式提供对应的输出电力。3.一种配电网络，包括：多个电力控制装置，每个所述电力控制装置包括：一个或多个信号转换部件，接收具有对应的第一基频和对应的第一特征电压的对应的第一信号形式的电力，并且生成具有对应的第二基频和对应的第二特征电压的对应的第二信号；存储电能的一个或多个能量存储部件；以及控制器，控制信号转换部件和能量存储部件的运行；发电部件，充当至少一些电力控制装置的电力源；以及电力消耗部件，充当来自至少一些电力控制装置的电力接收器；其中，电力控制装置互连并且自主运行，使得每个电力控制装置在其接收比其输出处所需的更多电力时使用其能量存储部件来存储电能，并且当它接收比其输出处所需的更少电力时从其能量存储部件中释放所存储的电能，以及以具有目标输出频率和目标输出电压的对应输出信号的形式提供对应的输出电力。4.如权利要求1至3中任一项所述的配电网络，其中每个所述电力控制装置包括：至少一个虚拟气隙变压器，包括至少一个初级绕组、至少一个次级绕组以及控制初级绕组和次级绕组之间的电磁耦合的一个或多个控制绕组；输入端口，被配置为接收具有第一输入基频和第一输入电压的第一输入信号；以及控制部件，被配置为：接收表示第一输入信号的第一输入电压和第一输入基频的信号，并生成对应的虚拟气隙控制信号，以确定所述至少一个虚拟气隙变压器的控制绕组中的电流，使得在次级绕组处生成目标输出频率的目标输出电压；其中电力供应系统接收具有第一输入基频和第一输入电压的第一输入信号形式的输入电能，并以目标频率和目标输出电压的对应的第一输出信号的形式生成对应的输出电能。5.如权利要求4所述的配电网络，其中所述控制部件被配置为控制所述至少一个虚拟气隙变压器的控制绕组中的电流，以改善所述电力控制装置的功率因数。6.如权利要求5所述的配电网络，其中所述控制部件包括现场可编程门阵列(FPGA)或其它形式的处理器，所述处理器被配置为实现：锁相环PLL，用于确定对应的第一信号的相位；至少一个派克变换部件，用于基于PLL确定的相位生成第一信号的电压和电流的派克变换表示；无功功率估计部件，被配置为处理第一信号的电压和电流以生成无功功率的估计；以及一个或多个功率因数控制部件，被配置为处理无功功率的估计，以控制所述至少一个虚拟气隙变压器的控制绕组中的电流，以改善电力控制装置的功率因数。7.如权利要求4至6中任一项所述的配电网络，其中每个所述电力控制装置被配置用于双向使用，使得所述装置接收具有第二输入基频和第二输入电压的第二输入信号形式的第二输入电能，并生成以第二目标频率和第二目标输出电压的对应第二输出信号形式的对应的输出电能，其中第二输入信号或从第二输入信号导出的对应信号被施加到所述至少一个虚拟气隙变压器的次级绕组，以在虚拟气隙变压器的初级绕组处生成具有第二目标输出电压的对应信号。8.如权利要求1至3中任一项所述的配电网络，其中每个所述电力控制装置包括：至少一个虚拟气隙变压器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·威廉姆斯，A·斯科比，
申请(专利权)人：法拉达伊格里德有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB