配电系统故障控制装置和方法制造方法及图纸

一种方法包括：检测耦合到配电网的电网中的故障，配电网包括配电馈线、耦合到配电馈线的多个分布式能源(DER)以及与多个DER相关联的适用性参考点(RPA)；以及响应于检测到故障，确定RPA处的误差电压，将误差电压转换成误差信号，向多个DER广播误差信号，并基于误差信号，通过将来自多个DER的多个电流注入配电馈线来降低RPA处的误差电压。线来降低RPA处的误差电压。线来降低RPA处的误差电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】配电系统故障控制装置和方法
[0001]本专利技术由美国政府在能源部授予的第DE
‑
OE0000896号合同下支持完成。美国政府对这项专利技术有一定权利。


[0002]本专利技术总体上涉及用于控制配电系统中的分布式能源的故障控制装置和方法。

技术介绍

[0003]电网包括诸如燃煤电厂、燃气电厂和核电厂的常规发电站和分布式能源(DER)。常规发电站是集中式的，并且需要在较长的距离上传输电能。DER是位于消耗能源的负载中或附近的小型、模块化、分散式、并网能量系统。DER和负载形成耦合到电网的分布式电力网络。
[0004]在操作中，电网处可能出现故障。电网故障可能降低配电网的电压，并导致DER的灵敏跳闸。跳闸的DER导致较大地理区域上能源供应的大量损失。短时间段内的意外能源供应损失可能会导致更复杂的后果，诸如电网的输电线路的过载以及故障引起的延迟电压恢复(FIDVR)。FIDVR指正常清除故障后电压恢复到其标称值的意外延迟。在故障被清除后，配电网的电压在几秒钟内保持处于显著降低的水平，并且然后慢慢恢复到可接受的水平。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：检测耦合到配电网的电网中的故障，所述配电网包括配电馈线、耦合到所述配电馈线的多个分布式能源(DER)、以及与所述多个DER相关联的适用性参考点(RPA)；以及响应于检测到所述故障，确定所述RPA处的误差电压，将所述误差电压转换成误差信号，将所述误差信号广播到所述多个DER，并基于所述误差信号，通过将来自所述多个DER的多个电流注入所述配电馈线来降低所述RPA处的所述误差电压。2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述误差电压转换成所述误差信号包括：在所述RPA处，将所述误差电压的正序分量与所述误差电压的负序分量分离；以及在所述RPA处，生成包括基于所述正序分量的第一分量和基于所述正序分量和所述负序分量两者的第二分量的所述误差信号。3.根据权利要求2所述的方法，其中：所述第一分量包括指示所述故障期间所述配电网的幅值提升要求的值；以及所述第二分量包括指示所述故障期间所述配电网的电压不平衡的值。4.根据权利要求3所述的方法，其中，降低所述RPA处的所述误差电压包括以下中的至少一项：基于所述第一分量，通过将正序电流注入控制方案应用于所述多个DER来提升所述配电网的电压；以及基于所述第二分量，通过将负序电流注入控制方案应用于所述多个DER来缓解所述配电网的不平衡电压。5.根据权利要求1所述的方法，其中，检测所述电网中的故障包括检测：所述电网的三个相中的至少一个相的不平衡故障，并且其中，降低所述RPA处的所述误差电压包括通过将动态电压支持(DVS)控制方案应用于所述多个DER来确定要注入的所述多个电流，并且其中，应用所述DVS控制方案包括通过将所述多个电流注入所述配电馈线来提升所述多个DER的故障相的电压并缓解所述多个DER的非故障相的不平衡电压。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述多个DER的所述故障相和所述非故障相被配置成在包括连续操作模式、强制操作模式、瞬时停止模式和跳闸模式的模式下操作，其中，提升所述多个DER的所述故障相的电压包括迫使所述故障相离开所述瞬时停止模式并进入所述强制操作模式，以及其中，缓解所述多个DER的所述非故障相的不平衡电压包括迫使所述非故障相离开所述强制操作模式并进入所述连续操作模式。7.根据权利要求6所述的方法，还包括：通过提升所述多个DER的所述故障相的电压并缓解所述多个DER的所述非故障相的不平衡电压，防止所述多个DER的所述故障相和所述非故障相进入所述跳闸模式。8.根据权利要求1所述的方法，其中，降低所述RPA处的所述误差电压包括以下中的至少一项：基于所述误差信号，协调所述多个DER以将电流注入到所述配电网中，并且其中，协调所述多个DER包括将所述多个DER中的一个DER的电流变化与所述多个DER中的其余DER的电流变化对准；
基于所述误差信号，协调所述多个DER以将电流注入到所述配电网中，并且其中，协调所述多个DER包括将所述多个DER中的一个DER的电压与所述多个DER中的其余DER的电压对准；以及将分布式目标跟踪控制方案应用于所述多个DER，并且其中，应用所述分布式目标跟踪控制方案包括通过在所述多个DER之间进行通信以协调要由所述多个DER中的每个注入的电流来确定在所述分布式目标跟踪控制方案下要注入的所述多个电流。9.根据权利要求1所述的方法，其中，向所述多个DER广播所述误差信号包括：向所述多个DER中的第一DER广播所述误差信号，所述第一DER直接耦合到所述RPA，并将所述误差信号从所述第一DER发送到所述多个DER中的第二DER，所述第二DER间接耦合到所述RPA。10.一种系统，包括：配电网，所述配电网耦合到电网，所述配电网包括配电馈线、耦合到所述配电馈线的多个分布式能源(DER)以及适用性参考点(RPA)；RPA控制器，所述RPA控制器耦合到所述RPA，所述RPA控制器由程序配置成检测所述电网中的故障，并且响应于检测到所述故障，确定所述RPA处的误差电压并将所述误差电压转换成误差信号；第一通信设备，所述第一通信设备耦合到所述RPA控制器，所述第一通信设备被配置成向所述多个DER广播所述误差信号；以及多个DER控制器，所述多个DER控制器耦合到所述多个DER中的相应DER，其中，基于所述误差信号，所述多个DER控制器通过编程被配置成控制所述相应DER以通过向所述配电馈线注入多个电流来降低所述RPA处的所述误差电压。11.根据权利要求10所述的系统，其中：所述RPA控制器由所述程序配置成将所述误差电压的正序分量与所述误差电压的负序分量分离，并生成包括基于所述正序分量的第一分量和基于所述正序分量和所述负序分量两者的第二分量的误差信号，并且其中：所述第一分量包括指示所述故障期间所述配电网的幅值提升要求的值；以及所述第二分量包括指示所述故障期间所述配电网的电压不平衡的值。12.根据权利要求11所述的系统，其中：基于所述第一分量，所述多个DER控制器通过所述编程被配置成通过将正序电流注入控制方案应用于所述多个DER来提升所述配电网的电压；以及基于所述第二分量，所述多个DER控制器通过所述编程被配置成通过将负序电流注入控制方案应用于所述多个DER来缓解所述配电网的不平衡电压。13.根据权利要求10所述的系统，其中：所述多个DER控制器通过所述编程被配置成控制所述多个DER以提升所述多个DER的故障相的电压，并缓解所述多个DER的非故障相的不平衡电压。14.根据权利要求10所述的系统，其中，降低所述RPA处的所述误差电压包括以下中的至少一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：日立能源瑞士股份公司，
类型：发明
国别省市：