專利名稱：用于電力系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般來說，本文呈現(xiàn)的實施例涉及電力系統(tǒng)，并且更具體來說，涉及用于電カ系統(tǒng)的裝置。
背景技術(shù)：
最近，電動車輛受到了許多關(guān)注。電動車輛一般由依靠電池組供電的電動機來推動。因為電動車輛的正常使用導(dǎo)致電池組中存儲的電荷反復(fù)減少，所以電動車輛的電池組需要頻繁再充電。電動車輛的這種充電和再充電對傳統(tǒng)電カ系統(tǒng)提出了技術(shù)難題。傳統(tǒng)電カ系統(tǒng)一般提供保護特征以針對“故障”保護顧客和設(shè)備。在因電カ線碰到 接地而導(dǎo)致過高電流流經(jīng)電カ系統(tǒng)時，可能會出現(xiàn)故障狀況。這種高電流可能對設(shè)備造成損壞并且對暴露于故障的人員是潛在危險。電カ系統(tǒng)一般提供保護裝置，例如斷路器或重合閘(recloser)，以在電カ系統(tǒng)內(nèi)隔離故障狀況。這些保護裝置部署在變電站和整個電カ系統(tǒng)。斷路器是ー種在裝置檢測到高故障電流通過電カ系統(tǒng)傳輸時跳閘或斷開的開關(guān)。重合閘本質(zhì)上是ー種可編程斷路器裝置，用于在電カ系統(tǒng)內(nèi)隔離故障。保護裝置的操作基于通過電カ系統(tǒng)傳輸?shù)碾娏骱碗妷?。如果通過電カ系統(tǒng)傳輸?shù)碾娏鞲哂陬A(yù)定義的閾值限制，保護裝置可推斷出現(xiàn)了故障并可操作以隔離故障。在保護裝置隔離故障時，意味著在服務(wù)恢復(fù)之前裝置下游顧客將失去功率。保護裝置可編程以在預(yù)定義的閾值限制內(nèi)操作。一般來說，保護裝置通過時間-電流特性編程。時間-電流特性支配保護裝置的操作。例如，可設(shè)計保護裝置的時間-電流特性以使得高故障電流可導(dǎo)致保護裝置采取較快的糾正措施，同時低故障電流可導(dǎo)致保護裝置的較慢操作。在正常操作中，電動車輛的充電可從電カ系統(tǒng)吸取大電流。由于電動車輛是移動的，這些車輛的充電可在隨機地理位置和隨機時間在電力系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生。相應(yīng)地，具有預(yù)編程時間-電流特性的保護裝置可能無法支持起于電動車輛充電的動態(tài)電カ需要。例如，位于特定區(qū)域或地區(qū)內(nèi)的大量電動車輛的充電在預(yù)編程保護裝置看來可能是故障。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)無法區(qū)分增大的負荷導(dǎo)致的高電流和故障導(dǎo)致的高電流。這可能造成整個電カ系統(tǒng)不必要的停電。需要可根據(jù)電網(wǎng)的功率需要動態(tài)適應(yīng)的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
提供一種用于電カ系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包括用于跟蹤ー個或多個電動車輛和接收所述電動車輛的電池充電數(shù)據(jù)的無線通信系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)還包括用于感測電カ系統(tǒng)負荷的負荷傳感器。該控制系統(tǒng)進ー步包括基于電動車輛的電池充電數(shù)據(jù)和電カ系統(tǒng)的負荷數(shù)據(jù)操作一個或多個保護元件的控制器。還提供利用所述控制系統(tǒng)的電力系統(tǒng)。在另ー個實施例中，提供一種電カ系統(tǒng)。該電カ系統(tǒng)包括ー個或多個發(fā)電站、ー個或多個負荷中心、用于將功率從發(fā)電站傳輸?shù)剿鲐摵芍行牡妮旊娋€。該電カ系統(tǒng)進一歩包括一個或多個控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包括用于跟蹤一個或多個電動車輛和接收所述電動車輛的電池充電數(shù)據(jù)的無線通信系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)還包括用于感測電カ系統(tǒng)負荷數(shù)據(jù)的負荷傳感器。該控制系統(tǒng)進一歩包括基于電動車輛的電池充電數(shù)據(jù)和電カ系統(tǒng)的負荷數(shù)據(jù)操作一個或多個保護元件的控制器。在又一個實施例中，提供ー種操作電カ系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的方法。該方法包括跟蹤ー個或多個電動車輛和獲得電動車輛的電池充電數(shù)據(jù)。電動車輛的跟蹤可經(jīng)由所述控制系統(tǒng)中提供的無線通信系統(tǒng)來執(zhí)行。該方法進ー步包括基于電動車輛的電池充電數(shù)據(jù)和電カ系統(tǒng)的負荷數(shù)據(jù)操作一個或多個保護元件。保護元件經(jīng)由控制系統(tǒng)中提供的控制器操作。


參照附圖閱讀以下詳細描述時將更好地理解本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)
點，在全部附圖中相似附圖標記表示相似部件，其中
圖I示出根據(jù)ー個實施例的示范電カ系統(tǒng)的框 圖2是電動車輛、充電站與電力系統(tǒng)的控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸示意的框圖；以及 圖3示出表示電カ系統(tǒng)的斷路器的時間-電流特性的曲線圖。
具體實施例方式本文所討論的實施例涉及電力系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。圖I示出按照ー個實施例的電カ系統(tǒng)100。電カ系統(tǒng)100包括配置成產(chǎn)生功率的發(fā)電站102。發(fā)電站102可包括發(fā)電裝置，包括但不限于燃氣輪機發(fā)電站、汽輪機發(fā)電站、核電站、水電站等。發(fā)電站102還可包括分散的發(fā)電源、可再生發(fā)電源和微電網(wǎng)發(fā)電源。在發(fā)電站102產(chǎn)生的功率經(jīng)由傳輸線104傳輸?shù)脚潆娋W(wǎng)103。配電網(wǎng)可包括變壓器和配電線。配電網(wǎng)103可向負荷中心106供電。負荷中心106通常包括民用負荷108和商用負荷110。民用負荷110包括家庭負荷，如家用電器等。商用負荷110可包括商業(yè)設(shè)施，例如但不限于エ廠、辦公樓、醫(yī)院、娛樂場等。負荷中心106可進ー步包括ー個或多個電動車輛(EV) 112。電動車輛112是從電池組113獲取功率的汽車。本文中應(yīng)當(dāng)注意，電池組113還可包括超級電容器、燃料電池等。應(yīng)當(dāng)注意，本文公開的電動車輛可包括具有ー個以上功率源的車輛，其中至少ー個電源是由電池組供電的電動機。例如，同時具有電池供電的發(fā)動機和內(nèi)燃機的混合動カ車輛可視作電動車輛。電動車輛112提供有一個或多個電動機以向電動車輛112的傳動軸提供功率。電池組113需要充電以確保電動車輛112的持續(xù)運行。電動車輛112可在具有電池充電設(shè)備的位置為電池組113充電。這樣的位置可處于電カ系統(tǒng)100內(nèi)的任何地理點。在所示實施例中，電動車輛112可在充電站114為電池組113充電。在一些實施例中，充電站114可包括在負荷中心106內(nèi)。可以意識到，可為電動車輛112的電池組113充電的任何位置均可稱作充電站114。在某些實施例中，充電站114可以是民用裝置或商用裝置。電カ系統(tǒng)100進ー步包括用于控制電カ系統(tǒng)100的操作的控制系統(tǒng)116。控制系統(tǒng)116以管理電カ系統(tǒng)100中的負荷均衡的方式操作電カ系統(tǒng)100。控制系統(tǒng)116可結(jié)合子系統(tǒng)，例如用于測量系統(tǒng)使用情況、預(yù)測負荷的未來使用、計算過量電カ系統(tǒng)容量及隔離故障的能源管理系統(tǒng)、配電管理系統(tǒng)、需求響應(yīng)系統(tǒng)、故障檢測、隔離和恢復(fù)系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)116及其子系統(tǒng)可集中位于網(wǎng)絡(luò)操作中心101、分散位于例如變電站105等裝置處或在具有例如負荷中心106等裝置的整個功率系統(tǒng)100內(nèi)分布?？刂葡到y(tǒng)116還控制ー個或多個保護元件118的操作以隔離電カ系統(tǒng)100內(nèi)的故障。例如，故障包括可由電カ線碰到接地而引起的短路導(dǎo)致過高電流流經(jīng)電カ系統(tǒng)100的情況。高電流可損壞連接到電カ系統(tǒng)100的電設(shè)備并還可危及暴露于故障的人員?？刂葡到y(tǒng)116可通過操作保護元件118來隔離故障。保護元件118可包括重合閘、斷路器以及重合閘與斷路器的組合。電動車輛112的充電可對常規(guī)控制系統(tǒng)的操作造成困難。電動車輛112的充電會從電カ系統(tǒng)100吸取數(shù)量可觀的電流。電動車輛112的充電可在電カ系統(tǒng)100內(nèi)的多個點處發(fā)生。此外，可能有大量電動車輛112聚集在特定地理位置進行充電，由此進一歩增大從電カ系統(tǒng)100同時吸取的電流。常規(guī)控制系統(tǒng)可能將此增大的電流吸取視作故障并可能促使保護元件118隔離電カ系統(tǒng)的相關(guān)部分。這可能導(dǎo)致不需要的停電。根據(jù)本文所述的實施例，配備控制系統(tǒng)116以使電カ系統(tǒng)100在操作保護元件118時作出更明智的決定。
根據(jù)ー個實施例，控制系統(tǒng)116包括無線通信系統(tǒng)120、控制器122及負荷傳感器124。無線通信系統(tǒng)120可以是電カ系統(tǒng)100使用的現(xiàn)有通信系統(tǒng)，例如用于配電自動化的通信系統(tǒng)、先進計量基礎(chǔ)設(shè)施、商用蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)、專用無線電網(wǎng)絡(luò)或根據(jù)本文所述實施例建立的新網(wǎng)絡(luò)。無線通信系統(tǒng)120可經(jīng)由電動車輛112中提供的車輛收發(fā)器126跟蹤電動車輛112。無線通信系統(tǒng)120可跟蹤處于車輛收發(fā)器126和無線通信系統(tǒng)120的傳輸范圍之內(nèi)的ー個或多個電動車輛112。在一個實施例中，無線通信系統(tǒng)120可按規(guī)定的時間間隔跟蹤電動車輛112。例如，規(guī)定的時間間隔可從10分鐘到60分鐘不等。在一個備選實施例中，無線通信系統(tǒng)120可按基于電動車輛的當(dāng)前百分比電池電量的時間間隔來跟蹤電動車輛112。例如，電池電量低的電動車輛受到更頻繁的監(jiān)測，而接近滿電量的電動車輛按較長的時間間隔進行監(jiān)測。在一個備選實施例中，無線通信系統(tǒng)120可按基于車輛駕駛員指定的所需充電時間的時間間隔來跟蹤電動車輛112。另外，跟蹤電動車輛112的頻率取決于與無線通信系統(tǒng)120的接近度和電カ系統(tǒng)100的負荷。無線通信系統(tǒng)120可與每個電動車輛112中提供的車輛收發(fā)器126通信。電動車輛112可進ー步具有傳感器模塊128，用于感測電池組113的電池充電數(shù)據(jù)。電池充電數(shù)據(jù)可包括電池組113中剩余的百分比電量、充電率及充電開始時間。電池的端電壓可指示電池中剩余的百分比電量。充電率取決于充電電流。例如，較高的充電電流指示較高的充電率，而較低的充電電流指示較低的充電率。車輛收發(fā)器126可接收由傳感器模塊128感測的電池充電數(shù)據(jù)并將電池充電數(shù)據(jù)傳送到無線通信系統(tǒng)120。車輛收發(fā)器126可在電動車輛112移動時與無線通信系統(tǒng)120通信。備選地，車輛收發(fā)器126可在電動車輛靜止時與無線通信系統(tǒng)120通信。無線通信系統(tǒng)120可與一個或多個電動車輛112通信以獲得電動車輛112的電池組113的百分比電量。電池充電數(shù)據(jù)可由控制器122處理以決定哪輛電動車輛112最可能為其電池組113充電?；陔姵爻潆姅?shù)據(jù)，控制器122可為電カ系統(tǒng)100計算預(yù)期的負荷電流。這樣，控制器122可針對操作保護元件118作出更明智的決定。換言之，控制器122能夠區(qū)分由于故障的増大的電流和起于電動車輛112充電的增大的電流。控制系統(tǒng)116可估計電カ系統(tǒng)100上的預(yù)期負荷電流?？苫跒槠潆姵亟M充電的電動車輛數(shù)量估計預(yù)期的負荷電流。例如，可以規(guī)定，百分比電池電量低于閾值的電動車輛可能需要電池充電。無線通信系統(tǒng)120可跟蹤當(dāng)前百分比電池電量低于閾值的電動車輛。在一個實施例中，該閾值可以是20%。在一個備選實施例中，該閾值可介于10%至40%之間。一旦知道需要立即充電的電動車輛的數(shù)量，即可估計為這些電動車輛充電的負荷電流。控制器122還可評估估計的負荷電流是否處于可準許閾值內(nèi)。如果負荷電流超出可準許閾值，控制器122可為電動車輛112建議較低的充電電流。控制器122可進ー步更改保護元件118的時間-電流特性以適應(yīng)因電動車輛112充電而造成的負荷電流。無線通信系統(tǒng)120可進ー步與充電站114中提供的站收發(fā)器130通信。在ー個實施例中，車輛收發(fā)器126可將ー個或多個電動車輛112的電池充電數(shù)據(jù)傳送到站收發(fā)器130。站收發(fā)器130又可將ー個或多個電動車輛112的電池充電數(shù)據(jù)傳送到無線通信系統(tǒng)120。因此，電池充電數(shù)據(jù)可直接從車輛收發(fā)器126傳遞到無線通信系統(tǒng)120，或可經(jīng)由站收發(fā)器130間接傳遞到無線通信系統(tǒng)120。在另ー個實施例中，充電站114可包括充電數(shù)據(jù)傳感器132，它可獲得當(dāng)前在充電站114為其電池組113充電的電動車輛112的電池充電數(shù)據(jù)。站收發(fā)器130可從充電數(shù)據(jù)傳感器132或車輛收發(fā)器126接收電池充電數(shù)據(jù)，并將電池充電數(shù)據(jù)傳送到無線通信系統(tǒng)120。 負荷傳感器124用于感測電カ系統(tǒng)100的負荷數(shù)據(jù)。負荷傳感器可包括電流變壓器以測量負荷電流。負荷傳感器可進ー步包括電位變壓器以測量負荷電壓。負荷數(shù)據(jù)可包括負荷電流、負荷電壓、由電カ系統(tǒng)100傳遞的功率及功率因數(shù)。負荷數(shù)據(jù)可由控制器122處理以均衡電カ系統(tǒng)100的負荷。例如，如果負荷數(shù)據(jù)表明電カ系統(tǒng)100的某個部分已經(jīng)在或接近滿負荷容量下操作，控制器122，通過無線通信系統(tǒng)120可傳送負荷數(shù)據(jù)(或另ー個信號)到車輛收發(fā)器126和站收發(fā)器130，以指示位于電カ系統(tǒng)100的該部分的充電站114和電動車輛112避免電池充電，從而防止過載狀況。此外，控制器122也可指引電動車輛112到能夠為電動車輛112充電而又在電カ系統(tǒng)100中保持負荷均衡的適當(dāng)充電站114。負荷均衡還可通過使電カ系統(tǒng)100保持統(tǒng)ー負荷來獲得，由此避免其中電カ系統(tǒng)100的一個部分相對于其它部分不均勻負荷的情況。負荷數(shù)據(jù)知識還可促進將適當(dāng)充電率傳達給電動車輛112和充電站114。例如，電流負荷下的電カ系統(tǒng)100的一部分可支持低充電電流，但高充電可能導(dǎo)致過載。在此類情況下，無線通信系統(tǒng)120可將適當(dāng)?shù)某潆娐蕚鬟_給車輛收發(fā)器126和站收發(fā)器130。收發(fā)器之間的通信在圖2中進ー步示出?？梢宰⒁獾?，電動車輛112、充電站114與控制系統(tǒng)116之間的任何通信經(jīng)由無線通信系統(tǒng)120、車輛收發(fā)器126及站收發(fā)器130發(fā)生。參照圖2，電動車輛112將電池充電數(shù)據(jù)202傳遞到充電站114和控制系統(tǒng)116。電動車輛112還可從充電站114和控制系統(tǒng)116接收負荷數(shù)據(jù)204。換言之，電動車輛112可直接從控制系統(tǒng)116或經(jīng)由充電站114獲得負荷數(shù)據(jù)204。充電站114可從電動車輛112接收電池充電數(shù)據(jù)202并從控制系統(tǒng)116接收負荷數(shù)據(jù)204。此外，電動車輛112可交換電池充電數(shù)據(jù)202和負荷數(shù)據(jù)204。在一個實施例中，電動車輛112可將電池充電數(shù)據(jù)傳遞到單個電動車輛，然后該單個電動車輛可將電動車輛112的電池充電數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到控制系統(tǒng)116。可以注意到，圖2用于說明性目的而不是限制本文呈示的教導(dǎo)的范圍。其它實施例可預(yù)見一個或多個控制系統(tǒng)之間的通信。而且，還可預(yù)見ー個或多個車輛之間的通信。此外，ー個或多個充電站也可互相通信。
電池充電數(shù)據(jù)202的知識可有助于優(yōu)化電カ系統(tǒng)的操作。例如，電動車輛112的電池充電數(shù)據(jù)202可指示是否有任何電動車輛112需要電池充電。這樣，控制系統(tǒng)116可基于電動車輛112的累積電池充電數(shù)據(jù)202有效地估計電カ系統(tǒng)的預(yù)期負荷。負荷數(shù)據(jù)204的知識對于確定負荷達到其負荷限制的、電カ系統(tǒng)的部分可能是有用的?？刂葡到y(tǒng)116可將負荷數(shù)據(jù)204或電カ系統(tǒng)(或其部分)的負荷狀態(tài)傳遞到電動車輛112和充電站114，從而充電站114和電動車輛112不會使電カ系統(tǒng)過載。另外，控制系統(tǒng)116可將適當(dāng)充電站傳達給電動車輛112，并將適當(dāng)充電率傳達給充電站114和電動車輛112。適當(dāng)充電站可包括位于負荷未達到其滿容量的電カ系統(tǒng)部分中的充電站。換言之，適當(dāng)充電站可包括可為電動車輛的電池組充電而不會使電カ系統(tǒng)過載的充電站。類似地，適當(dāng)充電率可包括在給定電流負荷狀況下不會使電カ系統(tǒng)過載的充電率。通過指引電動車輛到適當(dāng)充電站，控制系統(tǒng)保持電カ系統(tǒng)中的負荷均衡?？刂葡到y(tǒng)確保電カ系統(tǒng)的均衡負荷并防止負荷集中到電カ系統(tǒng)的某個部分。備選地，充電站114和電動車輛112可基于負荷數(shù)據(jù)204決定合適的充電率。
基于負荷數(shù)據(jù)204和電池充電數(shù)據(jù)202，控制系統(tǒng)116可進ー步控制保護元件118的操作。例如，如果電池充電數(shù)據(jù)202指示可能有大量電動車輛同時為其電池組充電，控制系統(tǒng)116可更改保護元件118的時間-電流特性以適應(yīng)更高的負荷電流，以免因電動車輛充電而檢測到故障。圖3中示出了保護元件，具體來說，斷路器的時間-電流特性。圖3示出斷路器的時間-電流特性。如較早所述，保護元件可包括斷路器、重合閘及其組合。圖3在X軸上(以始動值(pick up value)的倍數(shù))表示負荷電流，沿Y軸(以秒)表示保護元件的操作的時間。應(yīng)當(dāng)注意，圖3是以對數(shù)標度繪制的圖。始動值是負荷電流的閾值，低于該值保護元件將不會操作。僅在電力系統(tǒng)中的負荷電流高于始動值時，保護元件才會操作。保護元件操作所需的時間以Y軸表示。從曲線302可以發(fā)現(xiàn)，操作保護元件所需的時間取決于負荷電流的值。例如，如圖3所示，當(dāng)負荷電流是始動電流的2倍時，保護元件在2秒內(nèi)操作，而當(dāng)負荷電流是始動電流的6倍時，保護元件在0. 3秒內(nèi)操作。換言之，負荷電流越高，保護元件響應(yīng)越快?？梢宰⒁獾剑瑘D3示出了斷路器的時間-電流特性，但本文呈示的教導(dǎo)還可延伸到重合閘的時間-電流特性。電動車輛的充電可導(dǎo)致電流高于電カ系統(tǒng)中的始動電流。在這種情況下，沒有控制系統(tǒng)116的保護元件可操作和隔離一部分電路。為了避免這種情況，控制系統(tǒng)116可基于負荷數(shù)據(jù)和電動車輛的電池充電數(shù)據(jù)改變時間-電流特性。在一個實施例中，保護元件的始動值可増大。在一個備選實施例中，時間-電流特性可沿時間坐標移動。例如，曲線302可移動并且移動的曲線可由曲線304表示?？梢园l(fā)現(xiàn)，與曲線302相比，曲線304允許更高的操作時間。換言之，在負荷電流保持相同時，遵循由曲線304表示的時間-電流特性的斷路器將比遵循由曲線302表示的時間-電流特性的斷路器操作得更慢。因此，斷路器的操作時間可通過改變斷路器的時間-電流特性來改變。時間-電流特性可根據(jù)電カ系統(tǒng)的預(yù)期負荷電流來選擇。例如，對于高負荷電流，可使用曲線306以支配斷路器的操作。可以意識到，具有由曲線306表示的時間-電流特性的斷路器的操作時間將高于具有由曲線304表示的時間-電流特性的斷路器的操作時間。換言之，保護元件的時間-電流特性可根據(jù)預(yù)期負荷電流大幅更改?？苫陔妱榆囕v的電池充電數(shù)據(jù)和電カ系統(tǒng)的電流負荷狀況獲得預(yù)期負荷電流。
本文所述的實施例用于說明目的，而不是要限制本文呈示的教導(dǎo)的范圍。例如，圖I和圖2僅指示單個充電站和單個控制系統(tǒng)。但是，也可以設(shè)想具有多個電動車輛、控制系統(tǒng)和充電站的系統(tǒng)。此外，電カ系統(tǒng)可具有多個控制系統(tǒng)。所述多個控制系統(tǒng)可互相傳遞電池充電數(shù)據(jù)和負荷數(shù)據(jù)。 僅為說明目的依據(jù)若干實施例描述了本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將通過本描述知道，此類實施例可通過修改和變更來實踐，僅受所附權(quán)利要求的精神和范圍限制。
權(quán)利要求
1.一種控制系統(tǒng)，包括 無線通信系統(tǒng)，其配置成跟蹤控制系統(tǒng)附近的一個或多個電動車輛并傳遞所述一個或多個電動車輛的電池充電數(shù)據(jù)和電力系統(tǒng)的負荷數(shù)據(jù)； 控制器，其通信耦合到所述無線通信系統(tǒng)并配置成接收所述一個或多個電動車輛的所述電池充電數(shù)據(jù)和所述電力系統(tǒng)的所述負荷數(shù)據(jù)，并基于所述一個或多個電動車輛的所述充電數(shù)據(jù)和所述電力系統(tǒng)的所述負荷數(shù)據(jù)操作所述電力系統(tǒng)的一個或多個保護元件。
2.如權(quán)利要求I所述的控制系統(tǒng)，其中，每個電動車輛包含車輛收發(fā)器，其配置成將所述一個或多個電動車輛中相應(yīng)一個的所述電池充電數(shù)據(jù)傳送到所述無線通信系統(tǒng)并從所述無線通信系統(tǒng)接收所述電力系統(tǒng)的所述負荷數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求I所述的控制系統(tǒng)，其中，所述車輛收發(fā)器配置成將所述電動車輛的所述電池充電數(shù)據(jù)和所述電力系統(tǒng)的所述負荷數(shù)據(jù)傳送到其它電動車輛。
4.如權(quán)利要求I所述的控制系統(tǒng)，其中，每個電動車輛包含傳感器模塊，其配置成感測所述電動車輛的所述電池充電數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求4所述的控制系統(tǒng)，其中，所述電池充電數(shù)據(jù)包括充電率、充電開始時間以及所述電動車輛的電池組百分比電量中的至少一個。
6.如權(quán)利要求I所述的控制系統(tǒng)，還包括一個或多個充電站，其中，所述一個或多個充電站包含站收發(fā)器，其配置成將所述電力系統(tǒng)的所述負荷數(shù)據(jù)傳送到每個電動車輛中提供的車輛收發(fā)器并從所述車輛收發(fā)器接收所述電動車輛的電池充電數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求6所述的控制系統(tǒng)，其中，所述站收發(fā)器配置成將所述電動車輛的所述充電數(shù)據(jù)傳送到所述無線通信系統(tǒng)并從所述無線通信系統(tǒng)接收所述電力系統(tǒng)的所述負荷數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求I所述的控制系統(tǒng)，還包括用于感測所述電力系統(tǒng)的所述負荷數(shù)據(jù)的一個或多個負荷傳感器。
9.如權(quán)利要求I所述的控制系統(tǒng)，其中，所述一個或多個充電站包含多個電池充電數(shù)據(jù)傳感器，用于感測充電率、充電開始時間以及所述電動車輛的電池組百分比電量中的至少一個。
10.如權(quán)利要求I所述的控制系統(tǒng)，其中，所述負荷數(shù)據(jù)包括負荷電流、由所述電力系統(tǒng)傳遞的功率、功率因數(shù)及負荷電壓中的至少一個。
11.如權(quán)利要求I所述的控制系統(tǒng)，其中，所述無線通信系統(tǒng)配置成基于所述一個或多個電動車輛的電池組的當(dāng)前充電水平和所述電力系統(tǒng)的所述負荷數(shù)據(jù)中的至少一個來指引所述一個或多個電動車輛到選擇的充電站。
12.如權(quán)利要求I所述的控制系統(tǒng)，其中，所述無線通信系統(tǒng)配置成將適當(dāng)充電率傳達給所述一個或多個的電動車輛和一個或多個充電站中的至少一個。
13.如權(quán)利要求I所述的控制系統(tǒng)，其中，所述一個或多個保護元件包括一個或多個重合閘、一個或多個斷路器或其組合。
14.如權(quán)利要求I所述的控制系統(tǒng)，其中，所述控制器配置成基于一個或多個電動車輛的所述充電數(shù)據(jù)和所述電力系統(tǒng)的所述負荷數(shù)據(jù)中的至少一個更改所述一個或多個保護元件的時間-電流特性。
15.一種電力系統(tǒng),包括發(fā)電站； 輸電線，用于從所述發(fā)電站傳輸功率到一個或多個負荷中心； 一個或多個控制系統(tǒng)，部署在所述電力系統(tǒng)中的一個或多個位置，一個或多個控制系統(tǒng)包括 無線通信系統(tǒng)，其配置成跟蹤所述一個或多個控制系統(tǒng)附近的一個或多個電動車輛并傳遞所述一個或多個電動車輛的電池 充電數(shù)據(jù)和所述電力系統(tǒng)的負荷數(shù)據(jù)； 控制器，其通信耦合到所述無線通信系統(tǒng)并配置成接收所述一個或多個電動車輛的所述電池充電數(shù)據(jù)和所述電力系統(tǒng)的所述負荷數(shù)據(jù)，并基于所述一個或多個電動車輛的所述充電數(shù)據(jù)和所述電力系統(tǒng)的所述負荷數(shù)據(jù)操作所述電力系統(tǒng)的一個或多個保護元件。
16.如權(quán)利要求15所述的電力系統(tǒng)，其中，所述無線通信系統(tǒng)配置成基于所述一個或多個電動車輛的電池組的當(dāng)前充電水平和所述電力系統(tǒng)的所述負荷數(shù)據(jù)中的至少一個指引所述一個或多個電動車輛到選擇的充電站。
17.如權(quán)利要求15所述的電力系統(tǒng)，其中，所述無線通信系統(tǒng)配置成將適當(dāng)充電率傳達給所述一個或多個的電動車輛和一個或多個充電站中的至少一個。
18.如權(quán)利要求15所述的電力系統(tǒng)，其中，所述一個或多個位置包括網(wǎng)絡(luò)操作中心、所述一個或多個負荷中心、以及配置成傳輸功率到一個或多個負荷中心的變電站。
19.一種操作用于電力系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的方法，所述方法包括 經(jīng)由無信通信系統(tǒng)跟蹤所述控制系統(tǒng)附近的一個或多個電動車輛并獲得所述一個或多個電動車輛的電池充電數(shù)據(jù)和所述電力系統(tǒng)的負荷數(shù)據(jù)；以及 經(jīng)由通信耦合到所述無線通信系統(tǒng)并配置成接收所述一個或多個電動車輛的所述電池充電數(shù)據(jù)和所述電力系統(tǒng)的所述負荷數(shù)據(jù)的控制器，基于所述一個或多個電動車輛的所述充電數(shù)據(jù)和所述電力系統(tǒng)的所述負荷數(shù)據(jù)來操作所述電力系統(tǒng)的一個或多個保護元件。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括基于電池組的當(dāng)前充電水平和所述電力系統(tǒng)的所述負荷數(shù)據(jù)中的至少一個指引所述一個或多個電動車輛到選擇的充電站。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括基于所述電力系統(tǒng)的所述負荷數(shù)據(jù)將適當(dāng)充電率傳達給所述一個或多個電動車輛和所述一個或多個充電站中的至少一個。
22.如權(quán)利要求19所述的方法,其中,操作所述一個或多個保護元件包括基于一個或多個電動車輛的所述充電數(shù)據(jù)和所述電力系統(tǒng)的所述負荷數(shù)據(jù)中的至少一個更改所述一個或多個保護元件的時間-電流特性。
全文摘要
本發(fā)明名稱為“用于電力系統(tǒng)的控制系統(tǒng)”。提供一種用于電力系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包括用于跟蹤一個或多個電動車輛和接收所述電動車輛的電池充電數(shù)據(jù)的無線通信系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)還包括用于感測電力系統(tǒng)的負荷的負荷傳感器。該控制系統(tǒng)進一步包括基于電動車輛的電池充電數(shù)據(jù)和電力系統(tǒng)的負荷數(shù)據(jù)操作一個或多個保護元件的控制器。
文檔編號H02J3/14GK102856908SQ20121021776
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者S.F.布什, M.J.馬霍尼 申請人:通用電氣公司