将电源连接至电力系统的设备和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种分布式能源设置防火墙的设备和方法。根据本发明专利技术的一实施例，一种设备，其包括与一个分布式能源连接的第一连接器；与一个电力系统的一个连接点连接的第二连接器；至少一个连接于所述第一连接器和第二连接器之间的开关；至少一个与所述开关连接的传感器；以及与所述至少一个开关连接的一个控制器；所述控制器通过所述至少一个开关，根据所述至少一个传感器的信号，建立或断开所述第一连接器和第二连接器之间的电性连接路径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术所揭示的至少部分实施例是关于连接电力发电机至电力系统，特别但不限 于是连接分布式能源至一个区域电力系统。
技术介绍
个人和企业采用分布式发电系统的频率正在增加。分布式发电系统也可以称为分 布式能源或者分布式发电机或分布式资源。分布式发电系统可以是一种连接至一个区域电力系统(Area EPS)的发电设施。分 布式发电系统可以是一个小规模发电机，其可能位置临近负载或者与负载连接，而所述负 载可以是由电网联网供电或者没有电网联网供电的负载。分布发电系统可以使用先进涡轮 机、循环引擎、燃料电池、太阳能板、风力涡轮机以及微型涡轮机等设备来发电。使用分布式发电系统的一个典型目的是降低使用者的费用，以及在有些情况下， 比使用公共电力事业提供的电能更环保的方式使用电能。这样一个系统的主要费用的其中一个因素就是将所述分布发电系统与电网连接， 其有很多要求，例如电子和电气工程师协会1547标准的要求，以及欧洲或世界其它地区类 似的将分布式发电系统与电网连接的要求等。虽然分布式发电系统要符合这些要求，在设计上相对比较容易，但通过监管当局 的整套测试的费用是相当昂贵的。结果，可能导致新设计的延迟，甚至根本不去实施，因为 分布发电的容量级数很小，不值得花费通过审批的费用，在某些情况下可能审批的费用会 高达10万美元甚至更多。在有些情况下，分布发电系统可能不经过审批就连接至电网，有时会造成严重后^ ο更多关于分布式发电系统的详细说明可以在电子和电气工程师协会1547号标准 中查询，其作为本专利技术的参考。
技术实现思路
此处将介绍分布式能源防火墙的设备和方法，其中一些实施例只是概括性的说明。一方面，一种设备，其包括一个第一连接器，其用于与一个分布式能源连接；一 个第二连接器，其用于与一个电力系统的连接点连接；至少一个开关，连接于所述第一连接器和所述第二连接器之间；至少一个传感器，其与所述开关连接；以及一个控制器，其与所 述至少一个开关连接，所述控制器根据所述至少一个传感器的信号，通过所述至少一个开 关选择性地建立或断开所述第一连接器和第二连接器之间的一个电性路径。在一个实施例中，所述分布式能源包括一个发电设备，所述发电设备是基于下述 至少一种方式发电太阳能、风能、水能、潮汐、波浪、地热、气体、生物、压缩气体以及蓄电 池。在一个实施例中，其中当所述分布式能源与连接分布式能源不符合电力系统的标 准时，所述控制器与所述至少一个传感器使用所述至少一个开关断开所述第一连接器和第 二连接器之间的电性路径。所述标准是依照电子和电气工程师协会1547标准；在一个实施 例中，为符合所述电子和电气工程师协会1547标准，可以重组所述控制器以与各种类型的 分布式能源连接。在一个实施例中，其中所述至少一个传感器包括一个电压传感器和一个电流传感 器。其中所述电流传感器检测所述第一连接器和第二连接器之间的电流。当至少一个开关 将所述第二开关自所述第一开关断开时，所述电压传感器用于监视所述分布式能源的输出 电压。在一个实施例中，其中所述至少一个开关包括在所述第一连接器和第二连接器之 间串联连接的一个半导体开关和一个机械开关，其中所述机械开关包括一个电镀开关。在一个实施例中，其中所述控制器包括一个微处理器、一个用于存储所述微处理 器指令的存储器以及一个与所述至少一个传感器和至少一个开关连接的输入/输出控制 器。所述的设备可以进一步包括一个与所述微处理器连接用于设置所述微处理器运行的用 户界面。在一个实施例中，其中所述微处理器的运行可以根据不同类型的分布式能源的不 同要求进行设置。在另一方面，一种应用于一种控制器中的方法，所述方法包括使用所述控制器监 视一个分布式能源的输出；判断所述分布式能源的输出是否在预定的范围内；以及根据所 述分布式能源的输出是否在预定范围内，控制至少一个开关选择性地将所述分布式能源的 输出连接至或断开自一个电力系统。在一个实施例中，其中所述预定范围是根据连接分布源和电力系统的标准设定； 所述控制器可以设置为监视不同类型的分布式能源以符合所述标准。在一个实施例中，其中监视所述输出包括监视所述分布式能源的输出的相位或频 率。所述开关的控制包括当所述分布式能源的输出位于所述预定范围内时，合上所述开关 将所述分布式能源连接至与一个区域的电力系统连接的连接点；以及当所述分布式能源的 输出位于所述预定范围外时，打开所述开关将所述分布式能源自与一个区域的电力系统连 接的连接点断开。在一个实施例中，所述的方法，其进一步包括在所述控制器的一个存储器内储存 一系列规则和约束条件来定义所述预定范围。以及修改所述存储器内的所述系列规则和约 束条件来使所述控制器与所述分布式能源相适应。在一个实施例中，在由于所述分布式能源的输出位于所述预定范围外而打开所述 开关之后，根据所述系列规则和约束条件保持一段时间再进行重新设定。5本专利技术包括执行这些方法的方法和设备，包括执行这些方法的数据处理系统，以 及包含可在数据处理系统中执行的指令的计算机可读媒体，当所述指令在数据处理系统中 执行时能够使系统实施这些方法。本专利技术的其它特征下面将结合附图和具体实施方式详细说明。附图说明本专利技术的具体实施例将通过举例的方式显示，但并不局限于附图中所示的结构， 其中附图中类似的标号表示相似的元件。图1显示根据本专利技术的一些实施例，通过电力防火墙连接分布式能源的方法。图2显示根据本专利技术一实施例的电力防火墙。图3显示根据本专利技术的一实施例应用于所述防火墙的流程。具体实施方式接下来的说明及附图仅仅是本专利技术的示例，并不是对本专利技术的限定，为提供对本 专利技术的全面的理解，描述了很多具体细节。然而，在某些实施例中，为避免混淆本专利技术的技 术内容，一些熟知的或现有的细节并没有描述，本专利技术所称的“一个实施例”、“实施例”并非 指的同一个实施例，此处的意思表示至少一个实施例。本专利技术的一个实施例提供监管分布发电系统防火墙的方法和设备。所述防火墙能 够以这样方式插入一个分布式能源和所述电源系统之间，而所述方式中通过所述防火墙连 接的所述发电系统符合所述规则，并且同时不需要昂贵的实际分布式能源测试。图1显示通过本专利技术的电力防火墙连接分布式能源的方法。区域电力系统200包 括一定数量的本地电力系统(例如，103、105、107等)，每一个所述本地电力系统连接至所 述区域电力系统的公共连接101。在一个实施例中，所属公共连接101为所述电网的传输 线。在图1中，其中一些本地电力系统(例如105和107)包括分布式能源(例如205 和207)；其中一些本地电力系统(例如103和107)具有消耗电能的电力负载(例如109和 111)。在一个实施例中，一个分布式能源为一个通常不直接连接至主体电力传输系统的 电力源。一个分布式能源可以使用发电机和/或能量存储技术，其可以包括但不限于基于 太阳能、风能、水能、潮汐、波浪、地热、气体、生物、压缩气体以及蓄电池等的一种或多种技 术。在图1中，公共连接(例如211或213)的一点设置在相应分布式能源的资源连接 点来确保整个电力防火墙和相应的分布式能源符合标准。在图1所示的实施例中，所述分布式能源207可以通过电力防火墙201和公共连 接的连接点211向区域电力系统200传输电能；所述分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，其包括：一个第一连接器，其用于与一个分布式能源连接；一个第二连接器，其用于与一个电力系统的连接点连接；至少一个开关，连接于所述第一连接器和所述第二连接器之间；至少一个传感器，其与所述开关连接；以及一个控制器，其与所述至少一个开关连接，所述控制器根据所述至少一个传感器的信号，通过所述至少一个开关选择性地建立或断开所述第一连接器和第二连接器之间的一个电性路径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：厄尔G鲍威尔，罗恩哈达尔，
申请(专利权)人：迭戈能源有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]