[发明专利]发信号通知和控制耦合多个致动器的电网的方法和设备

说明书

提供一种用于在耦合用于提供电力信号的多个致动器的电网中发信号通知和控制的方法。在第一步骤中，在多个致动器的第一致动器处检测电压问题，基于检测到的电压问题生成通信信号并且通过电网传输所生成的通信信号。在第二步骤中，在致动器的第二致动器处接收传输的通信信号，基于接收到的通信信号生成控制动作并且通过电网向第一致动器传输所生成的控制动作。有利地，基于接收到的通信信号或根据接收到的通信信号生成控制动作。因此，第一致动器可以透明地使用第二致动器的帮助。此外，提供了计算机程序产品和设备。

本发明涉及用于发信号通知和控制耦合用于提供电力信号的多个致动器的电网的方法和设备。

在电网比如具有高渗透率的致动器的能量配电网（比如可再生能量源）中，有挑战性的是，满足电力的质量要求，尤其满足电力部件（比如变压器或电力线）的电压限制和过载。

这种电网的控制是有挑战性的，因为控制范式从几个大电力发电机改变到许多局部小的发电机，例如光伏发电机、沼气发电机或小的风力涡轮机。这些发电机是较弱连接的，并且由于其大的数目而难以实现协调控制和所需的通信。

为了控制电网，可以常规地使用基于模型的控制方案。其中，在电网中的节点的电压对控制变量（即无功功率和有功功率）的依赖性是基于电网的电气性能确定的。这些电气性能被测量或通过建模来获得。特别是对尺寸上广阔的配电网而言获得准确的模型是昂贵且困难的，从而不利地维护。

在大多数常规的控制方案中，使用专用的通信信道。例如，可以使用移动通信信道（比如2G、3G或4G、Wimax）或有线通信（比如数字用户线（DSL）、或电力线通信（PLC））。此外，在电力系统中发信号通知也使用所谓的负载管理通信系统来实现。在这些系统中，以100Hz到2 kHz范围内的频率使用大的电力信号来通知负载不同资费之间的切换或控制负载的切换。但这些通信在特定广播中是仅一个方向的，从电网注入点到负载。因此，它不能用于在电网中的致动器之间发信号通知电压问题。

因此，本发明的目的是提供在电网中的改进的发信号通知和控制。

根据第一方面，提供一种用于在耦合用于提供电力信号的多个致动器的电网中发信号通知和控制的方法。在第一步骤中，在所述多个致动器的第一致动器处检测电压问题，基于检测到的电压问题生成通信信号并且通过电网传输所生成的通信信号。在第二步骤中，在所述多个致动器的第二致动器处接收传输的通信信号，基于接收到的通信信号生成控制动作并且通过电网向第一致动器传输生成的控制动作。

目前，基于接收到的通信信号或根据接收到的通信信号生成控制动作。因此，第一致动器可以透明地使用第二致动器的帮助或耦合到在电网中形成共同节点的第二致动器的设备的帮助。

因此，分散控制有利地可能。因此，不需要额外的中央控制单元。

此外，不需要拓扑信息。此外，通过依赖于通信信号特别是通信信号的幅度生成控制动作，电网中的无功和/或有功的最佳使用是可能的。

因此，本控制方案也可以被称为自组织控制方案。此外，本通信信号也可以被称为信令信号，特别是因为它用于将电压问题发信号通知耦合的致动器或节点。

在本方法中，对电压问题并且因此通信信号的控制动作的依赖性可以在第二致动器处被在线检测。因此，本控制方案也可以被称为无模型控制方案，其中，在示例中，仅用于传达电压问题的量的模拟值必须从第一致动器传输到第二致动器。因为传输仅一个模拟值，所以没有电压带违反可能出现。此外，没有专用的通信信道必须用于传输本通信信号，因为它可以直接通过电网传输。

由电网耦合的致动器可以包括逆变器，该逆变器连接到其中可以控制有功和/或无功功率的发电机和消耗者，例如光伏发电机、储存系统（比如固定电池或来自电动车的电池）或风力涡轮机，连接到可以控制有功功率的其他发电机和消耗者，例如化石（fossil）发电机、组合的热和电力发电机、沼气发电机、具有可变功率和/或开关设备（包括装备有可控的抽头变化的变压器）的消耗者。