專利名稱：發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)和本地電力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)和一種本地電力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
檢測(cè)市電損耗供電(loss-of-mains electrical supply)的現(xiàn)有方法被分為兩 類，無(wú)源方法和有源方法。檢測(cè)市電損耗供電的無(wú)源方法基于的是“R0C0F” (頻率改變速率)、檢測(cè)繼電器或 “矢量移位”繼電器。這兩種方法按大致相同的原理而操作。當(dāng)發(fā)生市電損耗事件時(shí)，電力 系統(tǒng)的一部分與該電力系統(tǒng)的剩余部分隔離，從而形成功率孤島(power island)，其包含 一個(gè)或多個(gè)本地發(fā)電機(jī)以及負(fù)載(其被稱為“俘獲負(fù)載(trapped load)”)。電力系統(tǒng)的剩 余部分包含多個(gè)發(fā)電機(jī)和負(fù)載。在功率孤島內(nèi)，在本地發(fā)電機(jī)與俘獲負(fù)載之間通常存在有 限失衡。所有發(fā)電機(jī)和功率孤島內(nèi)俘獲的負(fù)載被認(rèn)為處于這種平衡中。只要失衡大得足以 產(chǎn)生頻率改變ROCOF-頻率改變速率(其上升到ROCOF的閾值之上)、矢量移位繼電器或相 似檢測(cè)繼電器，實(shí)際(real)功率或無(wú)功功率中的失衡就使得能夠檢測(cè)市電損耗。如果實(shí)際 功率和無(wú)功功率二者在功率孤島內(nèi)、在功率孤島發(fā)電容量的近似2. 5%內(nèi)都具有良好平衡， 則存在的風(fēng)險(xiǎn)在于，對(duì)于正常ROCOF繼電器設(shè)置，功率孤島的檢測(cè)可能不會(huì)發(fā)生長(zhǎng)達(dá)多于2 秒。理論上，如果有功功率和無(wú)功功率生成(generation)和需求二者皆在功率孤島 內(nèi)平衡，則可能無(wú)法在平衡盛行的同時(shí)檢測(cè)市電損耗，有可能達(dá)到若干分鐘時(shí)段。這對(duì)電力 系統(tǒng)的操作造成危害，并且不具有檢測(cè)市電損耗的潛在能力成為對(duì)于部署分布式發(fā)電機(jī)的 障礙。然而，負(fù)載和發(fā)電(generation)中自然發(fā)生的改變意味著發(fā)電和負(fù)載之間的良好平 衡不太可能持續(xù)。此外，如果電力系統(tǒng)偶爾變得孤立(island)，則AVR(自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器) 和發(fā)電機(jī)管控器(governor)的標(biāo)準(zhǔn)下降控制環(huán)在并網(wǎng)(grid-connected)模式下通常變得 不穩(wěn)定或被使得不穩(wěn)定。因此，如果電力系統(tǒng)初始非常良好地平衡，則在實(shí)驗(yàn)室中已經(jīng)示出 實(shí)際檢測(cè)時(shí)間高達(dá)12秒，具有標(biāo)準(zhǔn)并網(wǎng)控制算法和最小負(fù)載/發(fā)電波動(dòng)。檢測(cè)對(duì)于逆變器(inverter)連接的發(fā)電機(jī)特定的市電損耗供電的有源方法基于 的是具有諧波內(nèi)容的電流以穩(wěn)定狀態(tài)方式或突發(fā)(burst)方式注入電力系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)的很 多操作者反對(duì)刻意注入諧波電流，因?yàn)檫@可能危及電功率的質(zhì)量。檢測(cè)對(duì)于包括同步發(fā)電機(jī)的所有類型的發(fā)電機(jī)可應(yīng)用的市電損耗供電的有源方 法基于的是刻意變化發(fā)電機(jī)的無(wú)功功率輸出、無(wú)功功率抖動(dòng)，并且測(cè)量主電壓和頻率中的 相應(yīng)改變。在市電損耗后主電壓和頻率的改變較大，并且這是用于檢測(cè)市電損耗的基礎(chǔ)。然 而，已知的是，這種技術(shù)并未實(shí)際應(yīng)用。對(duì)于同步發(fā)電機(jī)，場(chǎng)電流將需要以合適的頻率進(jìn)行 調(diào)制。該頻率必須足夠高以將檢測(cè)時(shí)間保持為低于2秒，但足夠慢以讓場(chǎng)驅(qū)動(dòng)器跟蹤。當(dāng) 非有意孤立時(shí)，調(diào)制并不產(chǎn)生與電力系統(tǒng)的剩余部分(其不再與之連接)的改變的無(wú)功功 率交換，而是在本地電力系統(tǒng)中產(chǎn)生調(diào)制的AC RMS電壓電平。如果檢測(cè)到與場(chǎng)電流調(diào)制頻 率對(duì)應(yīng)的這種AC RMS電壓量級(jí)的擾動(dòng)，則生成市電損耗跳閘信號(hào)。
檢測(cè)市電損耗供電的另一可能的所提出的方法是使用無(wú)功功率抖動(dòng)來(lái)改進(jìn)矢量 移位繼電器保護(hù)或ROCOF的區(qū)別能力。然而，已知的是，這種技術(shù)并未實(shí)際應(yīng)用。在檢測(cè)頻 率改變速率之后，發(fā)電機(jī)的激勵(lì)改變，以在市電損耗和與市電損耗無(wú)關(guān)的電力系統(tǒng)寬頻率 干擾之間進(jìn)行區(qū)別。這避免妨礙對(duì)電力系統(tǒng)的連續(xù)刻意干擾。檢測(cè)市電損耗供電的無(wú)源方法依賴于在對(duì)跳閘保護(hù)繼電器的發(fā)電與負(fù)載之間存 在足夠的失配。這依賴于機(jī)會(huì)，并且這是不可接受的。檢測(cè)市電損耗供電的有源方法依賴于無(wú)功功率抖動(dòng)，以在電力系統(tǒng)內(nèi)引入變化的 無(wú)功功率流。無(wú)功功率流的這些變化必須在大約2Hz或稍微之上的頻率處，以便使得能夠 在2秒內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)。這種周期無(wú)功功率變化使得由于電力系統(tǒng)的設(shè)備的阻抗而在本地產(chǎn)生 小電壓改變。這種周期電壓改變可以抵抗白熾燈的閃爍。如果電力系統(tǒng)自身是小的(例如， 在船上)，則在這些頻率處的周期無(wú)功功率變化流可以激勵(lì)電力系統(tǒng)中的振蕩。還存在在公開(kāi)的歐洲專利申請(qǐng)EP1574672A2中所描述的用于電功率設(shè)施的有源 反孤島系統(tǒng)、以及在公開(kāi)的美國(guó)專利申請(qǐng)US20060082936A1中描述的用于基于同步機(jī)器的 分布式發(fā)電機(jī)的反孤島保護(hù)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明尋求提供一種新型電力系統(tǒng)，其減少(優(yōu)選地克服)上述問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明，提供一種發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其包括多個(gè)發(fā)電機(jī)和多個(gè)本地電力系統(tǒng)，每一 本地電力系統(tǒng)具有發(fā)電機(jī)，所述本地電力系統(tǒng)中的至少一個(gè)具有控制器以避免市電損耗繼 電器的非檢測(cè)區(qū)域，所述控制器被布置為監(jiān)控從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)到所述本地電力系統(tǒng)中的 至少一個(gè)的實(shí)際功率流，所述控制器被布置為確定從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)到所述本地電力系統(tǒng) 中的至少一個(gè)的實(shí)際功率流的絕對(duì)值是否低于第一預(yù)定值，以確定所述本地電力系統(tǒng)中的 至少一個(gè)與相應(yīng)發(fā)電機(jī)的功率需求之間是否存在接近匹配，如果所述控制器確定從所述發(fā) 電機(jī)網(wǎng)絡(luò)到所述本地電力系統(tǒng)中的至少一個(gè)的實(shí)際功率流的絕對(duì)值低于所述第一預(yù)定值， 則所述控制器被布置為監(jiān)控從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)到所述本地電力系統(tǒng)中的至少一個(gè)的無(wú)功 功率流，所述控制器被布置為確定從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)到所述本地電力系統(tǒng)中的至少一個(gè)的 無(wú)功功率流的絕對(duì)值是否低于第二預(yù)定值，以確定在所述本地電力系統(tǒng)的實(shí)際和無(wú)功功率 需求與由所述相應(yīng)發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的實(shí)際和無(wú)功功率之間是否存在接近匹配，如果所述控制 器確定從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)到所述本地電力系統(tǒng)中的至少一個(gè)的無(wú)功功率流的絕對(duì)值低于 所述第二預(yù)定值，則所述控制器被布置為調(diào)整來(lái)自所述本地電力系統(tǒng)中的至少一個(gè)的發(fā)電 機(jī)的目標(biāo)無(wú)功功率輸出，以使得從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)到所述本地電力系統(tǒng)中的至少一個(gè)的無(wú) 功功率流具有加上或減去所述第二預(yù)定值的絕對(duì)值。優(yōu)選地，所述控制器被布置為將所述本地電力系統(tǒng)中的至少一個(gè)的本地實(shí)際功率 需求與所述相應(yīng)發(fā)電機(jī)的實(shí)際功率生成目標(biāo)進(jìn)行匹配。優(yōu)選地，多個(gè)所述本地電力系統(tǒng)具有控制器，用于避免市電損耗繼電器的非檢測(cè) 區(qū)域。更優(yōu)選地，所有所述本地電力系統(tǒng)都具有控制器以避免市電損耗繼電器的非檢測(cè) 區(qū)域。優(yōu)選地，所述本地電力系統(tǒng)中的至少一個(gè)具有傳感器以測(cè)量從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)到所述本地電力系統(tǒng)中的至少一個(gè)的實(shí)際功率流，并且所述傳感器被布置為將所述測(cè)量發(fā)送 到所述控制器。優(yōu)選地，所述本地電力系統(tǒng)中的至少一個(gè)具有傳感器以測(cè)量本地負(fù)載無(wú)功功率需 求，所述傳感器被布置為將所述測(cè)量發(fā)送到所述控制器，所述控制器通過(guò)從測(cè)量的本地負(fù) 載無(wú)功功率需求減去正常發(fā)電機(jī)輸出目標(biāo)來(lái)計(jì)算從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)到所述本地電力系統(tǒng) 中的至少一個(gè)的無(wú)功功率流。優(yōu)選地，所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有在任何時(shí)間在服務(wù)中的至少10GVA的電流生成，所 述市電損耗檢測(cè)繼電器設(shè)置有大約0. 2Hz/s的觸發(fā)閾值，所述第一預(yù)定值Pt和所述第二預(yù) 定值隊(duì)設(shè)置為0. 05pu，所述本地發(fā)電機(jī)頻率下降對(duì)于實(shí)際功率是5%，并且所述本地發(fā)電 機(jī)電壓下降對(duì)于無(wú)功功率是10%。可替換地，所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有在任何時(shí)間在服務(wù)中的至少IMVA的電流生成，所 述市電損耗檢測(cè)繼電器設(shè)置有大約0. 5Hz/s的觸發(fā)閾值，所述第一預(yù)定值Pt和所述第二預(yù) 定值隊(duì)設(shè)置為0. lpu，所述本地發(fā)電機(jī)頻率下降對(duì)于實(shí)際功率是5 %，并且所述本地發(fā)電機(jī) 電壓下降對(duì)于無(wú)功功率是10%。本發(fā)明還提供一種具有發(fā)電機(jī)的本地電力系統(tǒng)，所述本地電力系統(tǒng)被連接到發(fā)電 機(jī)網(wǎng)絡(luò)，所述本地電力系統(tǒng)具有控制器以避免市電損耗繼電器的非檢測(cè)區(qū)域，所述控制器 被布置為監(jiān)控從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)到所述本地電力系統(tǒng)的實(shí)際功率流，所述控制器被布置為 確定從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)到所述本地電力系統(tǒng)的實(shí)際功率流的絕對(duì)值是否低于第一預(yù)定值， 以確定在所述本地電力系統(tǒng)與所述發(fā)電機(jī)的功率需求之間是否存在接近匹配，如果所述控 制器確定從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)到所述本地電力系統(tǒng)的實(shí)際功率流的絕對(duì)值低于所述第一預(yù) 定值，則所述控制器被布置為監(jiān)控從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)到所述本地電力系統(tǒng)的無(wú)功功率流， 所述控制器被布置為確定從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)到所述本地電力系統(tǒng)的無(wú)功功率流的絕對(duì)值 是否低于第二預(yù)定值，以確定在所述本地電力系統(tǒng)的實(shí)際和無(wú)功功率需求與由所述發(fā)電機(jī) 所產(chǎn)生的實(shí)際和無(wú)功功率之間是否存在接近匹配，如果所述控制器確定從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò) 到所述本地電力系統(tǒng)的無(wú)功功率流的絕對(duì)值低于所述第二預(yù)定值，則所述控制器被布置為 調(diào)整來(lái)自所述本地電力系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)的目標(biāo)無(wú)功功率輸出，以使得從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)到所 述本地電力系統(tǒng)的無(wú)功功率流具有加上或減去所述第二預(yù)定值的絕對(duì)值。優(yōu)選地，所述控制器被布置為將所述本地電力系統(tǒng)的本地實(shí)際功率需求與所述相 應(yīng)發(fā)電機(jī)的實(shí)際功率生成目標(biāo)進(jìn)行匹配。優(yōu)選地，所述本地電力系統(tǒng)具有傳感器以測(cè)量從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)到所述本地電力 系統(tǒng)的實(shí)際功率流，并且所述傳感器被布置為將所述測(cè)量發(fā)送到所述控制器。優(yōu)選地，所述本地電力系統(tǒng)具有傳感器以測(cè)量本地負(fù)載無(wú)功功率需求，所述傳感 器被布置為將所述測(cè)量發(fā)送到所述控制器，所述控制器通過(guò)從測(cè)量的本地負(fù)載無(wú)功功率需 求減去正常發(fā)電機(jī)輸出目標(biāo)來(lái)計(jì)算從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)到所述本地電力系統(tǒng)的無(wú)功功率流。優(yōu)選地，所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有在任何時(shí)間在服務(wù)中的至少10GVA的電流生成，所 述市電損耗檢測(cè)繼電器設(shè)置有大約0. 2Hz/s的觸發(fā)閾值，所述第一預(yù)定值Pt和所述第二預(yù) 定值Qt設(shè)置為0. 05pu，所述本地發(fā)電機(jī)頻率下降對(duì)于實(shí)際功率是5%，所述本地發(fā)電機(jī)電 壓下降對(duì)于無(wú)功功率是10%?？商鎿Q地，所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有在任何時(shí)間在服務(wù)中的至少IMVA的電流生成，所述市電損耗檢測(cè)繼電器設(shè)置有大約0. 5Hz/s的觸發(fā)閾值，所述第一預(yù)定值Pt和所述第二預(yù) 定值Qt設(shè)置為0. lpu，所述本地發(fā)電機(jī)頻率下降對(duì)于實(shí)際功率是5%，所述本地發(fā)電機(jī)電壓 下降對(duì)于無(wú)功功率是10%。


將參照附圖通過(guò)示例的方式更全面地描述本發(fā)明，其中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)的示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)電機(jī)的控制器的流程圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)10包括多個(gè)本地電力系統(tǒng)12，圖中僅示出一個(gè)。每個(gè)本 地電力系統(tǒng)12包括發(fā)電機(jī)14以及一個(gè)或多個(gè)本地電負(fù)載16。本地電力系統(tǒng)12的邊界由 虛線18表示。發(fā)電機(jī)14通過(guò)電力線20電連接到本地電負(fù)載16，并且本地電力系統(tǒng)12通 過(guò)電力線22電連接到發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)10的剩余部分。本地電力系統(tǒng)12具有在電力線22中提供的接觸器(contactor)或開(kāi)關(guān)24。接觸 器M —般是閉合的(close)，以將本地電力系統(tǒng)12連接到發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)10，但接觸器M可 以斷開(kāi)的(open)，以刻意將本地電力系統(tǒng)12與發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)10隔離，以形成功率孤島。電力線22還提供有開(kāi)關(guān)沈，用于在緊急情況下將本地電力系統(tǒng)12與發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò) 10隔離，并且這產(chǎn)生市電損耗事件或本地電力系統(tǒng)12的孤立。發(fā)電機(jī)14包括控制單元28?？刂茊卧?8包括無(wú)功功率控制機(jī)構(gòu)30，并且該無(wú)功 功率控制機(jī)構(gòu)30在當(dāng)其連接到發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)10時(shí)的模式下，包括下降控制器，其利用標(biāo)稱無(wú) 功功率Q設(shè)置點(diǎn)提供對(duì)于電壓的下降控制。無(wú)功功率Q設(shè)置點(diǎn)是固定VAR值、伏安無(wú)功值、 或由目標(biāo)功率、因子(factor)、超前或滯后、以及現(xiàn)行(actual)發(fā)電機(jī)14實(shí)際功率輸出所 確定的值。當(dāng)發(fā)電機(jī)12連接到發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)10時(shí)，無(wú)功功率控制機(jī)構(gòu)30是穩(wěn)定的，但如果本 地電力系統(tǒng)12由于通過(guò)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)沈產(chǎn)生的市電損耗事件而被非有意地孤立，則該無(wú)功功 率控制機(jī)構(gòu)30通常，或者可以被布置為不穩(wěn)定的。無(wú)功功率控制機(jī)構(gòu)30中的不穩(wěn)定性源 自下降控制器內(nèi)的相位滯后以及與該下降控制器的增益(其一般明顯多于單位1 (unity)) 組合的發(fā)電機(jī)14的響應(yīng)。控制單元28還包括實(shí)際功率控制機(jī)構(gòu)32。該實(shí)際功率控制機(jī)構(gòu)32在當(dāng)其連接到 發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)10時(shí)的模式下包括下降控制器，該下降控制器利用標(biāo)稱實(shí)際功率P設(shè)置點(diǎn)提供 對(duì)于電壓的下降控制。當(dāng)發(fā)電機(jī)12連接到發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)10時(shí)，該實(shí)際功率控制機(jī)構(gòu)32是穩(wěn) 定的，但如果本地電力系統(tǒng)12由于通過(guò)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)沈產(chǎn)生的市電損耗事件而被非有意地孤 立時(shí)，則該實(shí)際功率控制機(jī)構(gòu)32通常，或者可以被布置為不穩(wěn)定的。該實(shí)際功率控制機(jī)構(gòu) 32中的不穩(wěn)定性源自下降控制器內(nèi)的相位滯后以及與該下降控制器的增益(其一般明顯 多于單位1)組合的發(fā)電機(jī)14的響應(yīng)。此外，實(shí)際功率控制機(jī)構(gòu)32與無(wú)功功率控制機(jī)構(gòu)30 之間的交叉鏈接傾向于使得無(wú)功功率控制機(jī)構(gòu)30和實(shí)際功率控制機(jī)構(gòu)32 二者作為整體而 言不穩(wěn)定。實(shí)際功率控制機(jī)構(gòu)32和無(wú)功功率控制機(jī)構(gòu)30經(jīng)由發(fā)電機(jī)14和本地電負(fù)載16 二者內(nèi)的頻率和電壓的耦合動(dòng)態(tài)而相互依賴。例如，無(wú)功功率的改變影響了電壓，這進(jìn)而改 變阻性電負(fù)載所采用的有功需求，并且這影響了頻率。頻率的任何改變使得無(wú)功電負(fù)載的電抗發(fā)生改變，這影響了無(wú)功需求。對(duì)于實(shí)際功率控制機(jī)構(gòu)32中的下降控制器的替換是本地發(fā)電機(jī)14對(duì)于本地電負(fù) 載16的本地實(shí)際功率負(fù)載需求的實(shí)際功率輸出的有功且刻意平衡。圖2示出該情況，稍后 待討論。如果本地電力系統(tǒng)12由于通過(guò)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)沈產(chǎn)生的市電損耗事件而被非有意地孤 立，則這種控制機(jī)構(gòu)并非典型地不穩(wěn)定。控制環(huán)增益實(shí)際上為零，其因此對(duì)頻率沒(méi)有可恢復(fù) 的控制效果，從而在孤立時(shí)來(lái)自系統(tǒng)初始頻率的對(duì)該系統(tǒng)的任何擾動(dòng)將傾向于導(dǎo)致增加本 地電力系統(tǒng)12頻率與標(biāo)稱的偏差。這種效果通過(guò)實(shí)際功率控制機(jī)構(gòu)32經(jīng)由本地發(fā)電機(jī)14 和本地電負(fù)載16內(nèi)的頻率和電壓的動(dòng)態(tài)對(duì)在隔離中不穩(wěn)定的無(wú)功功率控制機(jī)構(gòu)30的交叉 耦合而進(jìn)一步增強(qiáng)。整體效果在于，當(dāng)非有意孤立事件發(fā)生時(shí)，本地電力系統(tǒng)12的本地發(fā)電機(jī)14的控 制機(jī)構(gòu)30和30在以并網(wǎng)模式操作時(shí)是固有不穩(wěn)定的。本發(fā)明提供另一控制機(jī)構(gòu)34，用于確保本地電力系統(tǒng)12與發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)10之間的 實(shí)際功率流PNrt或無(wú)功功率流QNrt高于某些閾值。這些閾值就每個(gè)單位(per-unit)而言較 小。然而，這些閾值足夠大，以使得在非有意孤立時(shí)，本地電力系統(tǒng)12控制總是被擾動(dòng)，從 而不穩(wěn)定的無(wú)功功率控制機(jī)構(gòu)30和實(shí)際功率控制機(jī)構(gòu)32在小于預(yù)定時(shí)間段(例如2秒) 內(nèi)產(chǎn)生振蕩和可檢測(cè)的市電損耗條件。一旦已經(jīng)檢測(cè)到市電損耗條件，就可以在孤立的本 地電力系統(tǒng)12發(fā)生崩潰(collapse)之前采取適當(dāng)?shù)膭?dòng)作。市電損耗條件的檢測(cè)可以導(dǎo)致 本地發(fā)電機(jī)14的跳閘。然而，更期望的動(dòng)作是保持本地發(fā)電機(jī)12處于服務(wù)中，以及通過(guò) 快速切換到用于在孤立模式下穩(wěn)定的本地發(fā)電機(jī)14的控制模式(例如頻率和電壓控制) 而越過(guò)(ride-through)市電損耗事件，以及在非有意孤立模式下操作孤立的本地電力系 統(tǒng)12。本地電力系統(tǒng)12的操作的這種有意孤立模式被適當(dāng)?shù)毓芾恚源_保維護(hù)人員的安 全，并且避免發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)10的失相重合(re-closure)。圖2中的流程圖更完整地說(shuō)明了另一控制機(jī)構(gòu)34的操作。該另一控制機(jī)構(gòu)34包 括算法。第一，在步驟40中可選擇地或者有意地，另一控制機(jī)構(gòu)34將本地實(shí)際功率生成目 標(biāo)Peen—(瓦特)與本地實(shí)際功率需求I\。ad(瓦特)進(jìn)行匹配。該可選步驟可以是針對(duì)刻 意孤立操作的重要前行(precursor)，因?yàn)楫?dāng)從并網(wǎng)模式到孤立操作模式的改變發(fā)生時(shí)其 最小化頻率和原動(dòng)機(jī)(prime mover)瞬態(tài)。第二，在步驟42中，另一控制機(jī)構(gòu)34監(jiān)控從發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)10到本地電力系統(tǒng)12的 實(shí)際功率流I\et，具體地說(shuō)，另一控制機(jī)構(gòu)34測(cè)量從發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)10到處于孤立風(fēng)險(xiǎn)的本地 電力系統(tǒng)12的實(shí)際功率交換。注意，如果步驟40得以實(shí)施，則很可能的是很小。傳感 器36被布置為測(cè)量實(shí)際功率流PNet和無(wú)功功率流QNet，并且將所述測(cè)量提供給另一控制機(jī) 構(gòu)34。第三，在步驟44中，另一控制機(jī)構(gòu)34確定從發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)10到本地電力系統(tǒng)12的 實(shí)際功率流PNrt的絕對(duì)值是否低于第一預(yù)定值pt，以確定在本地電力系統(tǒng)12與相應(yīng)發(fā)電機(jī) 14的實(shí)際功率需求之間是否存在接近匹配。該步驟排除俘獲的負(fù)載。標(biāo)記PMat。h被設(shè)置為 真Y，否則PMat。h被設(shè)置為假N。如果PMat。h是假N，則另一控制機(jī)構(gòu)34被完成，并且在下一執(zhí) 行時(shí)間幀(frame)中在步驟40處再次開(kāi)始。如果PMat。h是真Y，則另一控制機(jī)構(gòu)34繼續(xù)到 下一步驟46。
第四，在步驟46中，另一控制機(jī)構(gòu)34監(jiān)控從發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)10到本地電力系統(tǒng)12的 無(wú)功功率流0^。實(shí)際上，由于以下控制算法內(nèi)的滯后考慮，(^t并非被直接測(cè)量，而是通過(guò) 在設(shè)置點(diǎn)Q目標(biāo)和下降控制已經(jīng)得以應(yīng)用之后從測(cè)量的本地負(fù)載無(wú)功功率需求Qkjad減去正 常發(fā)電機(jī)VAR輸出目標(biāo)QGen—Target而推導(dǎo)為％_。線路20上的傳感器38可以被布置為測(cè)量 本地負(fù)載無(wú)功功率需求Q_d，并且將測(cè)量提供給另一控制機(jī)構(gòu)34?？商鎿Q地，可以通過(guò)使用 線路20上的傳感器39來(lái)測(cè)量現(xiàn)行本地發(fā)電機(jī)14實(shí)際功率流Peen和無(wú)功功率流Qeen,并且 設(shè)置P^d = PGen+PNet和來(lái)推導(dǎo)P—和tad。這樣除去了對(duì)于傳感器38的需 要。第五，在步驟48中，另一控制機(jī)構(gòu)34確定從發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)10到本地電力系統(tǒng)12的 無(wú)功功率流QNrt的絕對(duì)值是否低于第二預(yù)定值Qt，以確定在本地電力系統(tǒng)12的實(shí)際和無(wú)功 功率需求與由相應(yīng)發(fā)電機(jī)14所產(chǎn)生的實(shí)際和無(wú)功功率之間是否存在接近匹配。該步驟也 排除俘獲的負(fù)載。標(biāo)記QAdjust被設(shè)置為真Y，否則Adjust被設(shè)置為假N。如果Adjust是假N， 則另一控制機(jī)構(gòu)34被完成，并且在下一執(zhí)行時(shí)間幀中在步驟40處再次開(kāi)始。如果Q_st是 真Y，則另一控制機(jī)構(gòu)34繼續(xù)進(jìn)行到下一步驟50。第六，在步驟50中，另一控制機(jī)構(gòu)調(diào)整來(lái)自本地電力系統(tǒng)14的發(fā)電機(jī)14的目標(biāo) 無(wú)功功率輸出Tawt，以使得從發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)10到本地電力系統(tǒng)12的無(wú)功功率流具有加上 或減去第二預(yù)定值隊(duì)的絕對(duì)值。所述第二預(yù)定值是(^t的絕對(duì)值不應(yīng)落入其以下的閾值。 最后，向上增加或者向下減少而調(diào)整目標(biāo)無(wú)功功率輸出Tmgrt，以便利用對(duì)于在步驟52 或M中原始目標(biāo)無(wú)功功率輸出的最小調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)(^t的絕對(duì)值> Qt?？梢允褂?br> 標(biāo)記 QAdjust_up = (Qcen_ Target ^Load
> 0)來(lái)進(jìn)行對(duì)于向上調(diào)整的判定。這意味著，如果QCen—Target > QLoad'則QAdjUSt—UP為真Y或假N。此處的想法在于，如果QGen—Target > QLoad,則無(wú)功功率已經(jīng) 從本地電力系統(tǒng)12流回到發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)10，但無(wú)功功率流的量級(jí)低于已經(jīng)確定的Qt。因此， 在此情況下，將來(lái)自本地發(fā)電機(jī)14的無(wú)功功率輸出增加小于Qt將產(chǎn)生QNrt的絕對(duì)值> Qt，
這是期望的結(jié)果。如果本地發(fā)電機(jī)14輸出減少，則其將減少多于隊(duì)，以實(shí)現(xiàn)(^t的絕對(duì)值 >Qt。如果QAdjust up為真，則現(xiàn)在根據(jù)Qeen
.Target—New ^Load^^t
計(jì)算修改的本地發(fā)電機(jī)14無(wú)
功功率輸出目標(biāo)，或者如果(iA(Uust—up為假，則根據(jù)= Qy-Qt來(lái)計(jì)算。最終檢查 是Qe —Tawt—是否在本地發(fā)電機(jī)14的可接受控制范圍內(nèi)。如果不在，則Adjust up的設(shè)置被 逆變(invert)，并且重新計(jì)算T get—New的值。實(shí)際上，除了前述步驟之外，包括時(shí)間和/或判定閾值的適當(dāng)滯后可以在設(shè)置 p atch>QAdJust>QAdJust_up的布爾值的做出判定過(guò)程期間得以應(yīng)用。這種滯后避免了當(dāng)有功和無(wú) 功功率流逗留(hover)在判定閾值、第一預(yù)定值以及第二預(yù)定值周圍時(shí)控制從0到1的規(guī) 則改變，并且反之亦然。有可能將具有值0或1的布爾值A(chǔ)tuust up分別轉(zhuǎn)換為具有-1或+1 的值的浮點(diǎn)值(iA(Uust—Dire。ti。n。其可以通過(guò)具有適當(dāng)回轉(zhuǎn)(slew)速率限制的回轉(zhuǎn)速率濾波 器，以給出 v*Adjust_Direction_Rate_Limited° 該回轉(zhuǎn)速率限制僅消除對(duì)于可能以其它方式發(fā)生的本地 發(fā)電機(jī)無(wú)功功率目標(biāo)的任何步進(jìn)(St印)改變。于是可以根據(jù)％ —Ta_—NOT = Q^d+Qt*QAdjust—
Direction-Rate_Limited 計(jì)算^n Target_New°可以存在本地電力系統(tǒng)12的邊界之外的俘獲負(fù)載，如圖1所示。如果發(fā)生市電損 耗事件，則其可以產(chǎn)生另外的電負(fù)載或變?yōu)榉怯幸夤β使聧u的一部分的另外的發(fā)電機(jī)。
最壞的情況將是如果本地生成的有功/實(shí)際功率Pto不刻意地匹配于P-d，并 且實(shí)際上幾乎偶爾匹配于(P-d+PTMPPJ，并且此外，如果接近無(wú)功功率匹配偶爾存在于Qfen 與(tad+QftaPPJ之間。這是不大可能的但潛在的事件。注意，這種情況可以通過(guò)如在前述 可選步驟40中那樣將Pfen刻意匹配于I\。ad而得以避免。這意味著，如果Pftapped明顯(即 Pftapped的絕對(duì)值> Pt)，貝丨J PGen將絕不近似等于(PL。ad+PTrapped)，因?yàn)镻Gen 1 Load °
如果 PTrapped
十分接近于零(即Pftapped的絕對(duì)值< =Pt)，則Pfen將十分接近于(P_d+PTrappJ，但在此情 況下，另一控制機(jī)構(gòu)34進(jìn)行步驟42到50。對(duì)于無(wú)功功率的偶爾接近匹配，然后也發(fā)生Qeen ^Load^^Trapped^ ‘ ^Trapped 的絕對(duì)值于是必須為>=Qt。如果Pftapped的絕對(duì)值<=Pt，則這是 不大可能的，除非俘獲的負(fù)載或俘獲的發(fā)電機(jī)具有極度差的功率因子。因此，可見(jiàn)，與直覺(jué) 相反地，當(dāng)附加俘獲的負(fù)載的可能性存在時(shí)，利用本地實(shí)際功率生成對(duì)本地功率需求的刻 意匹配而操作本地電力系統(tǒng)12可以用作用于避免市電損耗的非檢測(cè)區(qū)域的工具。這是因 為，本地發(fā)電機(jī)被迫使在孤立后提供俘獲的負(fù)載，并因此干擾有功和無(wú)功功率的謹(jǐn)慎平衡。在2至IOkVA標(biāo)度的實(shí)驗(yàn)室中的試驗(yàn)表明，當(dāng)Peen刻意匹配于I\。ad時(shí)，以下閾值近 似足以保證在具有干擾生成的微網(wǎng)功率系統(tǒng)內(nèi)市電損耗的檢測(cè)。對(duì)于連接到在任何時(shí)間在 服務(wù)中的具有至少10GVA的電流生成的大型發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)的微網(wǎng)(例如大工業(yè)國(guó)家中的國(guó)家 電網(wǎng)(national grid))，市電損耗檢測(cè)繼電器設(shè)置有大約0. 2Hz/s的觸發(fā)/跳閘閾值，Pt和 Qt設(shè)置為0.05pu。本地發(fā)電機(jī)頻率下降對(duì)于實(shí)際功率是5%。本地發(fā)電機(jī)電壓下降對(duì)于無(wú) 功功率是10%。市電損耗檢測(cè)將在2秒內(nèi)發(fā)生。對(duì)于連接到在任何時(shí)間在服務(wù)中的具有 至少IMVA的電流生成的較小發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)的微網(wǎng)，市電損耗檢測(cè)繼電器設(shè)置有大約0. 5Hz/s 的觸發(fā)/跳閘閾值，Pt和Qt設(shè)置為0. Ipu0本地發(fā)電機(jī)頻率下降對(duì)于實(shí)際功率是5%。本 地發(fā)電機(jī)電壓下降對(duì)于無(wú)功功率是10%。市電損耗檢測(cè)將在2秒內(nèi)發(fā)生。將頻率改變速率 (ROCOF)閾值進(jìn)一步擴(kuò)寬高于0. 5Hz/s要求Pt和隊(duì)的對(duì)應(yīng)增加，以保證在2秒內(nèi)檢測(cè)到市 電損耗。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，甚至當(dāng)在非有意孤立本地電力系統(tǒng)內(nèi)有功功率生成完全匹配 于負(fù)載需求時(shí)，其允許在預(yù)定時(shí)間段(例如2秒)內(nèi)孤立或市電損耗的檢測(cè)。本發(fā)明可應(yīng) 用于允許對(duì)無(wú)功功率輸出進(jìn)行控制的所有發(fā)電機(jī)類型。本發(fā)明減少了在預(yù)定時(shí)間段(例如 2秒)內(nèi)不檢測(cè)本地電力系統(tǒng)的非有意孤立的風(fēng)險(xiǎn)。這進(jìn)而通過(guò)兩個(gè)失相電力系統(tǒng)(例如 本地電力系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò))之間的后續(xù)重合而使得對(duì)設(shè)備的損壞最小化，并且使得人員 觸電的風(fēng)險(xiǎn)最小化。本發(fā)明可應(yīng)用于基于陸地的分布式發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)、海上AC發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)、 以及可能地航空AC發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)，包括多個(gè)發(fā)電機(jī)(14)和多個(gè)本地電力系統(tǒng)(12)，每個(gè)本地電 力系統(tǒng)(10)具有發(fā)電機(jī)(14)，所述本地電力系統(tǒng)(12)中的至少一個(gè)具有控制器(34)以避 免市電損耗繼電器的非檢測(cè)區(qū)域，所述控制器(34)被布置為監(jiān)控從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10) 到所述本地電力系統(tǒng)(12)中的至少一個(gè)的實(shí)際功率流(Pnet)，所述控制器(34)被布置為確 定從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本地電力系統(tǒng)(12)中的至少一個(gè)的實(shí)際功率流(Pnet)的 絕對(duì)值是否低于第一預(yù)定值(Pt)，以確定所述本地電力系統(tǒng)(12)中的至少一個(gè)與所述相應(yīng) 發(fā)電機(jī)(14)的功率需求之間是否存在接近匹配，如果所述控制器(34)確定從所述發(fā)電機(jī) 網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本地電力系統(tǒng)(12)中的至少一個(gè)的所述實(shí)際功率流(Pnet)的絕對(duì)值低于 所述第一預(yù)定值(Pt)，則所述控制器(34)被布置為監(jiān)控從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本 地電力系統(tǒng)(12)中的至少一個(gè)的無(wú)功功率流(QNET)，所述控制器(34)被布置為確定從所述 發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本地電力系統(tǒng)(12)中的至少一個(gè)的無(wú)功功率流(Qnet)的絕對(duì)值是 否低于第二預(yù)定值OU，以確定所述本地電力系統(tǒng)(12)的實(shí)際和無(wú)功功率需求與由所述相 應(yīng)發(fā)電機(jī)(14)所產(chǎn)生的實(shí)際和無(wú)功功率之間是否存在接近匹配，如果所述控制器(34)確 定從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本地電力系統(tǒng)(12)中的至少一個(gè)的無(wú)功功率流(Qnet)的 絕對(duì)值低于所述第二預(yù)定值《U，則所述控制器(34)被布置為調(diào)整來(lái)自所述本地電力系統(tǒng) (12)中的至少一個(gè)的所述發(fā)電機(jī)(14)的目標(biāo)無(wú)功功率輸出(Qeffl-TARGET)，以使得從所述 發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本地電力系統(tǒng)(12)中的至少一個(gè)的無(wú)功功率流具有加上或減去所 述第二預(yù)定值ου的絕對(duì)值。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其中，所述控制器(34)被布置為將所述本地電力 系統(tǒng)(12)中的至少一個(gè)的本地實(shí)際功率需求與所述相應(yīng)發(fā)電機(jī)(14)的實(shí)際功率生成目標(biāo) 進(jìn)行匹配。
3.如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其中，多個(gè)本地電力系統(tǒng)(12)具有控制器 (34)以避免市電損耗繼電器的非檢測(cè)區(qū)域。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其中，所有本地電力系統(tǒng)(12)都具有控制器(34) 以避免市電損耗繼電器的非檢測(cè)區(qū)域。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其中，所述本地電力系統(tǒng)(12)中的 至少一個(gè)具有傳感器(36)以測(cè)量從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本地電力系統(tǒng)(1 中的 至少一個(gè)的實(shí)際功率流(Pnet)，并且所述傳感器(36)被布置為將所述測(cè)量發(fā)送到所述控制 器(34)。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其中，所述本地電力系統(tǒng)(12)中的 至少一個(gè)具有傳感器(38)以測(cè)量所述本地負(fù)載無(wú)功功率需求O^ad)，所述傳感器(38)被 布置為將所述測(cè)量發(fā)送到所述控制器(34)，并且所述控制器(34)通過(guò)從測(cè)量的本地負(fù)載 無(wú)功功率需求(Qum)減去正常發(fā)電機(jī)輸出目標(biāo)(QeEN—TAK皿)來(lái)計(jì)算從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10) 到所述本地電力系統(tǒng)(12)中的至少一個(gè)的無(wú)功功率流(Qnet)。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其中，所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)具有在 任何時(shí)間在服務(wù)中的至少10GVA的電流生成，所述市電損耗檢測(cè)繼電器設(shè)置有大約0. 2Hz/ s的觸發(fā)閾值，所述第一預(yù)定值(Pt)和所述第二預(yù)定值設(shè)置為0. 05pu，所述本地發(fā)電 機(jī)(14)頻率下降對(duì)于實(shí)際功率是5%，并且所述本地發(fā)電機(jī)(14)電壓下降對(duì)于無(wú)功功率是 10%。
8.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其中，所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)具有在 任何時(shí)間在服務(wù)中的至少IMVA的電流生成，所述市電損耗檢測(cè)繼電器設(shè)置有大約0. 5Hz/s 的觸發(fā)閾值，所述第一預(yù)定值(Pt)和所述第二預(yù)定值OU設(shè)置為0. lpu，所述本地發(fā)電機(jī) (14)頻率下降對(duì)于實(shí)際功率是5%，并且所述本地發(fā)電機(jī)(14)電壓下降對(duì)于無(wú)功功率是 10%。
9.一種具有發(fā)電機(jī)(14)的本地電力系統(tǒng)(12)，所述本地電力系統(tǒng)(12)連接到發(fā)電機(jī) 網(wǎng)絡(luò)(10)，所述本地電力系統(tǒng)(1 具有控制器(34)以避免市電損耗繼電器的非檢測(cè)區(qū)域， 所述控制器(34)被布置為監(jiān)控從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本地電力系統(tǒng)(1 的實(shí)際 功率流(PNrt)，所述控制器(34)被布置為確定從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本地電力系 統(tǒng)(12)的實(shí)際功率流(PnJ的絕對(duì)值是否低于第一預(yù)定值(Pt)，以確定在所述本地電力系 統(tǒng)(12)與所述發(fā)電機(jī)(14)的功率需求之間是否存在接近匹配，如果所述控制器(34)確定 從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本地電力系統(tǒng)(12)的實(shí)際功率流的絕對(duì)值低于所述 第一預(yù)定值(Pt)，則所述控制器(34)被布置為監(jiān)控從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本地電 力系統(tǒng)(12)的無(wú)功功率流(QNrt)，所述控制器(34)被布置為確定從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10) 到所述本地電力系統(tǒng)(12)的無(wú)功功率流(QnJ的絕對(duì)值是否低于第二預(yù)定值ου，以確定 在所述本地電力系統(tǒng)(12)的實(shí)際和無(wú)功功率需求與所述發(fā)電機(jī)(14)產(chǎn)生的所述實(shí)際和無(wú) 功功率之間是否存在接近匹配，如果所述控制器(34)確定從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述 本地電力系統(tǒng)(12)的無(wú)功功率流(QnJ的絕對(duì)值低于所述第二預(yù)定值ου，則所述控制器 (34)被布置為調(diào)整來(lái)自所述本地電力系統(tǒng)(12)的所述發(fā)電機(jī)(14)的目標(biāo)無(wú)功功率輸出TmgJ，以使得從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本地電力系統(tǒng)(12)的無(wú)功功率流具有加 上或減去所述第二預(yù)定值ου的絕對(duì)值。發(fā)電機(jī)(14)。
10.如權(quán)利要求9所述的本地電力系統(tǒng)，其中，所述控制器(34)被布置為將所述本地電 力系統(tǒng)(12)的本地實(shí)際功率需求與所述相應(yīng)發(fā)電機(jī)(14)的實(shí)際功率生成目標(biāo)進(jìn)行匹配。
11.如權(quán)利要求9或10所述的本地電力系統(tǒng)，其中，所述本地電力系統(tǒng)(12)具有傳感 器(36)以測(cè)量從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本地電力系統(tǒng)(12)的實(shí)際功率流(PnJ，并 且所述傳感器(36)被布置為將所述測(cè)量發(fā)送到所述控制器(34)。
12.如權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的本地電力系統(tǒng)，其中，所述本地電力系統(tǒng)(12) 具有傳感器(38)以測(cè)量所述本地負(fù)載無(wú)功功率需求O^ad)，所述傳感器(38)被布置為將 所述測(cè)量發(fā)送到所述控制器(34)，并且所述控制器(34)通過(guò)從測(cè)量的本地負(fù)載無(wú)功功率 需求⑴·)減去正常發(fā)電機(jī)輸出目標(biāo)(QeEN—TAffi;ET)來(lái)計(jì)算從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本 地電力系統(tǒng)(12)的無(wú)功功率流(Qnet)。
13.如權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的本地電力系統(tǒng)，其中，所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)具 有在任何時(shí)間在服務(wù)中的至少10GVA的電流生成，所述市電損耗檢測(cè)繼電器設(shè)置有大約 0. 2Hz/s的觸發(fā)閾值，所述第一預(yù)定值(Pt)和所述第二預(yù)定值設(shè)置為0. 05pu，所述本 地發(fā)電機(jī)(14)頻率下降對(duì)于實(shí)際功率是5%，并且所述本地發(fā)電機(jī)(14)電壓下降對(duì)于無(wú)功 功率是10%。
14.如權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的本地電力系統(tǒng)，其中，所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10) 具有在任何時(shí)間在服務(wù)中的至少IMVA的電流生成，所述市電損耗檢測(cè)繼電器設(shè)置有大約·0. 5Hz/s的觸發(fā)閾值，所述第一預(yù)定值(Pt)和所述第二預(yù)定值OU設(shè)置為0. lpu，所述本地 發(fā)電機(jī)(14)頻率下降對(duì)于實(shí)際功率是5%，并且所述本地發(fā)電機(jī)(14)電壓下降對(duì)于無(wú)功功 率是10%。
15.一種在發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)中避免市電損耗繼電器的非檢測(cè)區(qū)域的方法，所述發(fā)電機(jī) 網(wǎng)絡(luò)(10)包括多個(gè)發(fā)電機(jī)(14)以及多個(gè)本地電力系統(tǒng)(12)，每個(gè)本地電力系統(tǒng)(10)具有 發(fā)電機(jī)(14)，所述方法包括監(jiān)控從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本地電力系統(tǒng)(1 中的 至少一個(gè)的實(shí)際功率流(Pnet)，確定從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本地電力系統(tǒng)(12)中的 至少一個(gè)的實(shí)際功率流(Pnet)的絕對(duì)值是否低于第一預(yù)定值(Pt)以確定在所述本地電力系 統(tǒng)(12)的至少一個(gè)與所述相應(yīng)發(fā)電機(jī)(14)的功率需求之間是否存在接近匹配，如果確定 從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本地電力系統(tǒng)(12)中的至少一個(gè)的實(shí)際功率流(Pnet)的絕 對(duì)值低于所述第一預(yù)定值(Pt)，則所述方法包括監(jiān)控從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本地 電力系統(tǒng)(12)中的至少一個(gè)的無(wú)功功率流(QNET)，確定從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本地 電力系統(tǒng)(12)中的至少一個(gè)的無(wú)功功率流(Qnet)的絕對(duì)值是否低于第二預(yù)定值ου以確 定在所述本地電力系統(tǒng)(12)的實(shí)際和無(wú)功功率需求與由所述相應(yīng)發(fā)電機(jī)(14)產(chǎn)生的實(shí)際 和無(wú)功功率之間是否存在接近匹配，如果確定從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本地電力系 統(tǒng)(12)中的至少一個(gè)的無(wú)功功率流(Qnet)的絕對(duì)值低于所述第二預(yù)定值OU，則所述方法 包括調(diào)整來(lái)自所述本地電力系統(tǒng)(12)中的至少一個(gè)的所述發(fā)電機(jī)(14)的目標(biāo)無(wú)功功率 輸出(Qcen-TARGET),以使得從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本地電力系統(tǒng)(12)中的至少一 個(gè)的無(wú)功功率流(Qnet)具有加上或減去所述第二預(yù)定值ου的絕對(duì)值。
16.一種在本地電力系統(tǒng)(1 中避免市電損耗繼電器的非檢測(cè)區(qū)域的方法，所述本地 電力系統(tǒng)(12)具有發(fā)電機(jī)(14)，所述本地電力系統(tǒng)(12)連接到發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)，所述方 法包括監(jiān)控從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本地電力系統(tǒng)(12)的實(shí)際功率流(PNrt)，確定 從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本地電力系統(tǒng)(12)的實(shí)際功率流的絕對(duì)值是否低于 第一預(yù)定值(Pt)以確定在所述本地電力系統(tǒng)(12)與所述發(fā)電機(jī)(14)的功率需求之間是否 存在接近匹配，如果確定從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本地電力系統(tǒng)(12)的實(shí)際功率流 (PNrt)的絕對(duì)值低于所述第一預(yù)定值(Pt)，則所述方法包括監(jiān)控從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10) 到所述本地電力系統(tǒng)(1 的無(wú)功功率流(QNrt)，確定從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本地 電力系統(tǒng)(12)的無(wú)功功率流(QnJ的絕對(duì)值是否低于第二預(yù)定值ου以確定在所述本地 電力系統(tǒng)(12)的實(shí)際和無(wú)功功率需求與由所述發(fā)電機(jī)(14)產(chǎn)生的實(shí)際和無(wú)功功率之間是 否存在接近匹配，如果確定從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到所述本地電力系統(tǒng)(12)的無(wú)功功率 流(QnJ的絕對(duì)值低于所述第二預(yù)定值ου，則所述方法包括調(diào)整來(lái)自所述本地電力系統(tǒng) (12)的所述發(fā)電機(jī)(14)的目標(biāo)無(wú)功功率輸出(Qfen—T grt)，以使得從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10)到 所述本地電力系統(tǒng)(12)的無(wú)功功率流具有加上或減去所述第二預(yù)定值ου的絕對(duì)值。
全文摘要
具有發(fā)電機(jī)的本地電力系統(tǒng)連接到發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)。所述本地電力系統(tǒng)具有控制器以避免市電損耗繼電器的非檢測(cè)區(qū)域。所述控制器被布置為監(jiān)控從所述發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)到所述本地電力系統(tǒng)的實(shí)際功率流，并且確定所述實(shí)際功率流的絕對(duì)值是否低于第一預(yù)定值以確定在所述本地電力系統(tǒng)與所述發(fā)電機(jī)的功率需求之間是否存在接近匹配。如果存在接近匹配，則所述控制器被布置為以相同方式監(jiān)控所述無(wú)功功率流。如果也存在與所述無(wú)功功率的接近匹配，則所述控制器被布置為調(diào)整來(lái)自所述本地電力系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)的目標(biāo)無(wú)功功率輸出。
文檔編號(hào)H02J3/38GK102084572SQ200980121860
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2009年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月10日
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