[发明专利]电功率网络的控制

说明书

技术领域

本发明涉及一种与易于导致电功率网络或者电功率网络的部分内的发电或负载的进一步损失或过量的诸如传输线、发电机或负载的丢失的突发事件有关地控制电功率网络的方法。本发明还涉及用于与易于导致电功率网络或者电功率网络的部分内的发电或负载的进一步丢失或过量的突发事件有关地控制电功率网络的设备。本发明还涉及一种配置用于与易于导致电功率网络或者电功率网络的部分内的发电或负载的进一步丢失或过量的突发事件有关地控制的电功率网络。

背景技术

电功率网络因稳定性问题而易遭受级联断电和停电的影响。大型广泛地理分布的电功率网络在某些情况下能够更易遭受稳定性问题，但是应当领会，问题能够在更适度规模的电功率网络中发生。此外，再生发电的不断增加使用降低电功率网络内的惯性（inertia），并且由此增加对断电和停电的易感性。

人们早就知道使用分布式控制方式来减轻稳定性问题的结果。这类分布式控制方式涉及与本地测量有关的本地控制、例如调节器频率响应和频率下甩负载。但是，这类分布式控制方式变得过慢而无法对电功率网络扰动起反应或者它们不相称地起反应。本地分布式控制涉及通过设置区分本地效应和影响更广电功率网络的事件的阈值的固有延迟。此外，这类分布式控制方式常常不能进行操作以便有助于快速动作控制设备、例如最近开发的功率电子器件。

还知道使用系统完整性保护方案(SIPS)来减轻稳定性问题的结果。SIPS包括一系列保护方案，其操作以便与网络故障有关地发起被控发电和负载跳闸(其否则将会导致诸如同步性丢失、级联断电和停电)中的至少一个。SIPS可采取网络电路与发电机之间的比较简单联锁跳闸的形式，以考虑配置用于特定操作情形的事件的复杂逻辑组合。SIPS的执行识别为混合的。SIPS涉及与预编程意外事故有关地实行控制，而实际电功率网络扰动涉及事件和不确定动态响应的复杂序列。因此，SIPS在某些情况下易于不正确地响应扰动，并且由此允许更大问题形成。SIPS配置成过度响应扰动，并且由此引起更大成本。此外，除了来自引起SIPS响应的初始事件的扰动之外，过度响应还使电功率网络遭遇来自SIPS响应的扰动。另外缺点是SIPS的集中性质。集中系统易受到单点失效。多个SIPS的部署可解决单点失效的问题。但是，在扰动期间多个SIPS之间的非预计交互不是未知的。

本发明人已领会对于电功率网络的控制的已知方式的上述缺点，其中本发明根据这种领会来设计。因此，本发明的目的是提供一种与易于导致电功率网络或者电功率网络的部分内的发电或负载的进一步丢失或过量的诸如传输线、发电机或负载的丢失的突发事件有关地控制电功率网络的改进方法。

本发明的另外目的是提供一种用于与易于导致电功率网络或者电功率网络的部分内的发电或负载的进一步丢失或过量的突发事件有关地控制电功率网络的改进设备。

本发明的还有另外目的是提供一种配置用于与易于导致电功率网络或者电功率网络的部分内的发电或负载的进一步丢失或过量的突发事件有关的控制的电功率网络。

发明内容

按照本发明的第一方面，提供一种用于与易于导致发电或负载的进一步丢失或过量的突发事件有关地控制电功率网络的方法，电功率网络包括多个控制器，其中每个控制器配置成提供在电功率网络中的不同相应位置处连接到电功率网络的可控设备的控制，该方法包括：

确定易于导致电功率网络或者电功率网络的部分中的发电或负载的进一步丢失或过量的突发事件的发生；

在多个控制器的每个中接收多个基本上同步的量，多个量的每个对应于在电功率网络中的多个不同位置的相应位置处的频率和角度中的至少一个；以及

与所接收的多个量有关地生成来自每个控制器的控制输出，每个控制输出用于其相应可控设备的控制，每个控制器操作以便与任何其他控制器的操作无关地并且在持续的基础上与多个量的持续接收有关地生成控制输出。

按照本发明的方法，与易于导致发电或负载的进一步丢失或过量的突发事件有关地控制电功率网络。发电或负载的丢失或过量可导致上述种类、即断电和停电的问题，并且因此通过本发明的负载和发电的重新平衡期望避免这类问题以及更具体来说至少限制发电或负载的丢失，如果没有实质上防止这种丢失的话。突发事件可包括下列至少一个：发电机的丢失；负载的丢失；以及传输线丢失。这种突发事件易于导致发电或负载的进一步丢失或过量。按照本发明的突发事件通常涉及供应的连续性的丢失，并且可与没有涉及连续性的这种丢失而是涉及稳态控制的较慢事件(例如，负载/发电机平衡，有功功率控制，振荡、例如频率的振荡的稳定化)形成对照。