在用于发电机配置的配电网内部有可能建立动力岛，其中第二发电机（１８）提供电力到本地捕获的负载。这些第二发电机（１８）在作为动力岛的部分的周期期间可能从配电网的电力供应特性脱离。已知提供比较器来确定作为发电机配置的部分的第二发电机（１８）和第一发电机（１１）之间的分歧。这种现有的比较器也已经不能区分全系统在电力特性方面的波动和在动力岛中的局部分歧。由通过配电网确定电力特性的同步是已知的，但是这会显著增加系统需求。机会发射机根据被第一发电机提供的电力寄生地调制的发射机信号被使用。因此，将第二发电机电力特性与作为电力供应到发射机（７３）的结果的供应寄生调制的比较，可以确定开关（１９）是否应该被操作来将第二发电机（１８）从配电网隔离。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及发电机配置(arrangement)并且更具体地涉及分布式发电机配置 (distributed electrical generator arrangements),在分布式发电机配置中多个发电机 全部被连接到适当的配电网(electricaldistribution network)中以便提供遍布配电网 的电力。
技术介绍
为了能够有效地和更好地使用各种发电源，越来越理想地利用太阳能和风能作为 主要发电源。由于它们的属性，这些发电源是小的并且比之前的大型常规的发电站发电机 更加分散。小型发电机倾向于被连接到较低电压配电系统。较高电压电传输系统从较高电 力的常规发电站接收电力。较低和较高电压系统通过变换器连接。图1提供典型的现有技术的分布式发电机配置的图示。在这种情况下，在高压发 电站的发电机11具有高压发电机断路器12，该高压发电机断路器12将发电机11连接到高 压配电网或者系统13。较低电压电力系统14通过一个或多个电变换器15被连接到较高电 压电力系统13。各电变换器15可能装备有高压断路器16和低压断路器17。分布式发电 机18通过发电机断路器19被连接到较低电压电力系统。变换器15允许低压发电机18被 连接到高压配电系统13、和允许高压发电机11被连接到低压配电系统14。将要理解的是关于如在图1中定义的分布式网络或者系统的一种潜在情况涉及 所谓的“孤岛效应(islanding)”。图2提供这种孤岛效应的示意性图示。在图2中已经使 用了与图1中使用的参考标记相同的参考标记用于对照。当分布式发电机从它通常所连接 到的配电系统或者配电网的剩余部分断开时发生“孤岛效应”。“孤岛效应”的例子是当将 较低压电力系统14连接到较高压电力系统13的电变换器15的高压断路器16响应于故障 21或者其它情况断开时。分布式发电机18在这种情况下可能仍然继续稳定地工作并且简 单地供应被称作“捕获的负载(trapped load) ”的局部需求(local demand)。由断路器16 的断开造成的隔离区域被称作“动力岛(power island)”，如其所表明的，“动力岛”可能根 据电力需要和发电机18提供的电力之间的近似平衡而自给(self-sustained)。动力岛或者孤岛效应可能产生关于操作分布式系统或者网络的很多风险和问题。 例如，当供应持续来自仍然连接着的发电机18时，由于维护人员可能认为分布式系统的部 分没有被通电而有电击的危险。还可以理解的是，可能以与为整个配电网而定义的期望的 或者规定的极限相反的电压或者频率提供电能。还可以理解的是，不接地的分配将继续向 配电网的部分通电，这可能构成公共危险并且在某些制度下是非法的。对于关于正在运行 中的配电网的维护的特别关注是分布式发电机18持续向电力网的部分通电，使得一旦断 路器被关闭并且动力岛返回到整个配电网那么就有相应的电力发电机18的“异相”再接入 的重大风险。例如，如关于图2所示的，故障21可能会在高压电力系统13和电变换器15 之间的高压电路上发生。控制断路器16的保护装置将检测到故障电流并且断开断路器16 来中断故障电流。可能的是，断路器16可能配有自动再次接通机制(未示出)，这种机制检4测故障电流的中断并且等待预定的时间段以让故障电流去电离。在该时间段逝去后，自动 再次接通机制将再次接通断路器16以尝试恢复到电变换器15的电力供应。但是，当断路 器16断开的期间有分布式发电机18的电压、频率和相位已经漂移远离高压电力系统13的 电压频率和相位的风险。再次接通将因此在异相状态发生，伴随着高压电力系统13和分布 式发电机18之间的电压差导致大电流。这种大电流的结果可以是灾难性的，结果给开关装 置带来毁坏和对发电机18自身的损坏。采用高压电力系统，已知的是提供“检查同步”保护监视器或者以其它方式提供相 应的断路器。这种保护测量断开开关，即断路器，各端的电压，并且仅仅当各端的电压具有 类似的幅度并且已经被同步或者当开关的一端或者两端不通电时才允许开关闭合。但是检 查同步保护很少被使用在低压电力系统，因为为开关装置的每一项都提供这种同步保护通 常不经济并且常常不切实际。图3示出可替换的方法，以通过所谓的“电力网损失(loss-of-mains) ”监视技术 提供孤岛效应保护。在图3描述的例子中，孤岛效应保护31可能使用变压器32来测量发电 机终端电压和可能经变流器(未示出)测量发电机的电流输出。如果孤岛效应保护31检 测到孤岛效应那么它将采取缓和行动，其可能包括通过跳闸机制(tripping mechanism) 33 为发电机18断开发电机断路器19。在图3中示出的配置是岛保护的流行形式并且被称为 “频率变化率(ROCOF) ”保护。操作的原理是假定紧接着动力岛的形成之后将有发电和需要 的失配直到发电机调压器使发电与需要匹配。这种失配造成频率的突然改变，其由保护31 检测。不幸的是，频率变化率保护不能区分由于电力孤岛效应和全系统的频率干扰所引 起的局部的频率改变。将理解的是，在如图1、2和3中所描绘的主发电机11或者高负载 或者其它资源的切换的损失之后，频率有可能突然下降。图4提供了主发电机11的损失 的可能的后果的图示。在这种情况下，高压电力系统13将损失来自发电机11的输出。这 种损失可能是由于故障或其它原因导致的断路器12断开的结果。这种损失将拒绝到高 压电力系统13的发电机11的输出。电力系统将突然改变并且将导致电力系统频率瞬变 (frequencytransient)。这种频率瞬变将通过电变换器15被传输到较低电压电力系统14。 这种频率瞬变可能足够强烈以至于用于分布式发电机18的保护31将断开断路器19以隔 离分布式发电机18。通过对分布式发电机18的这种隔离，将理解到来自该发电机18的电 力输出也丢失，加剧了总体系统干扰并且威胁系统安全性。即使电力系统从干扰中恢复，分 布式发电机18的麻烦的失误将是令人讨厌的，因为这会造成经济损失。例如，如果分布式 发电机18是综合的供热并发电系统的一部分，可以理解这种综合的供热并发电系统可能 正在供热到这样的过程，该过程不能容忍甚至是简短的供应的中断，该供应的中断导致由 干扰处理状态造成的经济损失。一种改进频率变化率保护31的总体性能的方法是安排分布式发电机18的输出 的频率的局部变化与在高压电力系统上的一个或多个位置处的相似的测量(measurement) 的比较。因此，分布式发电机18的跳闸(trip)和隔离仅仅当频率的局部变化和高压电力 系统上的频率的变化之间的比较指示电力孤岛效应时才发生。该过程被称作“频率变化率 的比较”(C0R0C0F)并且在图5中示出。如前所述，频率变换率由在高压系统13上的位置处 的监视器中继51(monitorrelay)测量。如果监视器51测量很可能使局部发电机监视器31跳闸的系统干扰，那么监视器51将运行发射机52。该发射机52将闭锁信号53 (blocking signal)发送到与系统55频率变化率的变化关联的无线接收机54，系统55又连接到与分 布式发电机18关联的监视器31。系统55将阻止监视器31的运行并且从而避免通过跳闸 33本文档来自技高网...
【技术保护点】
发电机配置，其包括：具有第一发电机和第二发电机的配电网，所述第一发电机被配置成向发射机源提供电力，所述第二发电机通过开关耦合到所述配电网以便使能隔离所述第二发电机，所述开关与电子特性比较器关联，该电子特性比较器比较由所述第二发电机提供的电压的相位和／或频率与由所述第一发电机提供到所述发射机的电压的相位和／或频率的变化引起的来自所述发射机的发射机信号的寄生调制，所述比较器被配置成根据发射信号的寄生调制和由所述第二发电机提供的电压的相位和／或频率的改变的变化来操作开关以隔离或者连接所述第二发电机到所述配电网。
【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：CG布赖特，
申请(专利权)人：劳斯莱斯有限公司，
类型：发明
国别省市：GB
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