用于调节供能网的方法_2

文档序号:8436079阅读:来源:国知局
过有功功率和无功功率的控制而彼此灵活地相互作用。在供能网中的三个供电层面的尤其中间或第二供电层面构成中央的、战略性的位置,因为该供电层面具有与其他两个供电层面的接口。通过根据本发明的方法可以以简单的方式在每个供电层面上考虑或集成分散发电,而不用对供能网的结构进行大的改变。由此也能够实现供能网的有效并且安全的运行以及分散的控制,因为能够在不同的事件(比如过载等)的情况下非常简单地在一个或多个供电层面上实时地进行反应。
[0014]如果在每个调节单元中都保持针对相应调节单元所预先给定的电压范围,那么这也是有利的。对于相应的供电层面或调节单元,诸如高压、中压或低压的电压范围比如可以通过不同的国际和/或国家标准来设置。所述电压范围于是就以非常简单的方式针对相应的调节单元而被监控和控制,另外确保,尽管分散的能量馈送,所述范围仍由相应的调节单元来保持。
[0015]在此也有利的是,在调节单独的调节单元时采用初级调节、次级调节和三级调节。通过根据本发明的方法,每个供电层面都被分开地视为单独的调节单元-这意味着,控制场分别局限于相应的供电层面。供能网的供电层面中的每个在此都具有本身相同的调节系统。也即在能量的馈送和提取之间的波动由每个调节单元本身通过以下方式短期地平衡,即例如通过调节单元来提高或降低能量消耗。
[0016]在初级调节中,尤其对在相应供电层面之内或在相应的调节单元中的功率供给和功率需求之间的失衡进行平衡。也即各供电层面的相应发电机被相应地调节。该发电机例如在第一供电层面或传输层面上是大的能量产生器(比如大的水力发电站、热力发电站等)。在第二供电层面或分配层面上,比如作为初级调节的对象来调节向该层面馈入能量的分散的能量产生器(比如小的水力发电站、风力设施等)。在第三供电层面或低压层面中,在初级调节中考虑客户设施,诸如私人光伏设施。初级调节的目的通常是建立稳定的电网频率。
[0017]在次级调节中,在根据本发明的方法的每个供电层面上或者每个调节单元之内所追求的是,在该调节单元中出现差别之后重新建立供电与电力需求之间的平衡。与初级调节相反,在此关注在相应调节单元之内的情况,包括与另外的调节单元的电流交换。于是为此关注在调节单元之间的相应接口上的功率流(有功功率和无功功率)。在此比如通过监控电网频率而照顾到,总是将初级调节和次级调节运行到相同的流向上。
[0018]在三级调节或所谓的分钟储备(Minutenreserve)中,在相应的调节单元中或为相应的调节单元同样提供能量储备或电力储备(尤其按照相应的需求)。在此可以在正的和负的调节能量之间进行区分。在所谓的正的分钟储备或调节能量中,在相应的调节元件中对能量生产不足进行缓冲。负的分钟储备或调节能量通常指的是,当在相应调节单元中存在太多的能量和太少的需求时为了存储或抑制能量所需的容量。
[0019]在根据本发明的方法中还推荐,通过调节单元之间的接口来交换调节值、尤其是无功功率、有功功率和/或所谓的功率因数的值。以该方式使为进行相应控制在调节单元或供电层面之间的调节值的传输和分析保持为少量。在欧洲供能网的常规分配装置中,比如在传输层面和分配层面之间交换直至500个数据或调节值。通过根据本发明的方法,比如可以仅通过传输无功功率、有功功率和/或所谓的功率因数来将电压保持在针对调节单元(比如传输层面、分配层面)分别预先给定的范围之内。因此以简单的方式显著地降低了在供电层面之间要传输的数据和/或调节值的数量。
[0020]在本发明的适宜的改进方案中规定,可以通过降低在相应调节单元之间的接口上的在所述调节单元之间传输的有功功率和无功功率来分离所述调节单元,并然后可以相互独立地运行。通过根据本发明的方法能够以非常简单的方式来形成所谓的“微电网”或岛式电网。通过降低在相应调节单元之间的接口上所传输的有功功率和无功功率,可以将一个调节单元与其他调节单元相分离,并作为所谓的岛式电网来工作。因此比如分配层面可以作为独立的调节单元而从传输层面上比如暂时地去耦合,并作为岛式电网来工作。岛式电网在此是电流分配的一种形式,该形式通常仅由一个或少量的较小的能量供应装置(比如小的水力发电站、风电场等)组成,由所述能量供应装置来为定义的区域供应能量。在去耦合的时间段中,调节单元于是就不具有比如与供能网的传输层面的连接。
[0021]为了将调节单元(比如岛式电网等)再次连接到另一调节单元(比如传输层面等)上,根据本发明的方法以理想的方式规定,首先在要连接的调节单元之间实施同步。然后,在要连接的调节单元之间传输的有功功率和无功功率于是在所述调节单元之间的接口上被提尚。
[0022]另外有利的是,将高压层面或传输层面设置为三个供电层面中的第一层面。可以将中压层面或分配层面设置为三个供电层面中的第二层面,并将低压或精细分配层面设置为三个供电层面中的第三层面。这些供电层面通常设置在供能网中,并通过根据本发明的方法理想地被视为独立的调节单元。每个供电层面在此对于其他的供电层面都被视为所谓的“黑箱(Black Box)”。相应的供电层面的交互非常简单地通过相应的接口通过有功功率和无功功率的相应控制来进行,其中有功功率和无功功率可以在两个方向上来传输。
【附图说明】
[0023]本发明下面示例地借助附图来进行解释。图1示意示出了示例的供能网,其中采用了根据本发明的方法以用于调节整个供能网。
【具体实施方式】
[0024]图1示意示出了示例的供能网EV。该供能网EV具有三个供电层面VE1、VE2、VE3。在此高压层面或传输层面被设置为最高的或第一供电层面VE1。第二或中间供电层面VE2在此作为中压层面或分配层面来实施,并将低压或精细分配层面设置为第三或最低供电层面。
[0025]在这三个供电层面VE1、VE2、VE3中的每一个上,通过相应的示例的能量产生器EZ、LZ1、LZ2、LZ3、Kl、K2、K3将相应的供电层面VE1、VE2、VE3中的能量分散地馈入到供能网EV中。在第一供电层面或传输层面VEl上,由大的能量产生器EZ、诸如大的水力发电站、热力发电站或大的风电场所产生的能量被馈入到供能网中。除了较大的耗电器(比如工厂、医院等)之外,区域或局部的能量产生器LZ1、LZ2、LZ3、诸如小的水力发电站、风电场等也可以被连接到第二供电层面或分配层面上。于是分散产生的能量从所述区域或局部的能量产生器LZ1、LZ2、LZ3被馈入到供能网中。在最低供电层面或精细分配层面VE3上,通常私人家庭、较小的工业企业等作为耗电器被连接到供能网EV上。但在第三供电层面VE3上也可以通过私人能量产生器K1、K2、K3、诸如光伏设施等将能量馈入到供能网EV中。
[0026]通过根据本发明的方法,三个供电层面VE1、VE2、VE3中的每一个都被视为独立的调节单元RE1、RE2、RE3,所述调节单元独立地被调节。在此每个调节单元RE 1、RE2、RE 3都具有相同的调节系统Rl、R2、R3,并在调节相应的调节单元RE1、RE2、RE3时采用初级调节、次级调节和三级调节。对于相应的调节单元RE1、RE2、RE3因此得出调节R1、R2、R3的不同对象。在构成第一调节单元REl的第一供电层面VEl中,尤其是调节大的能量产生器。在描绘第二调节单元RE2的第二供电层面VE2上,调节R2的对象、尤其是初级调节的对象尤其是分散的(区域和/或局部的)能量产生器LZ1、LZ2、LZ3。在构成第三调节单元RE3的第三供电层面VE3中,比如由私人发电机K1、K2、K3来产生并馈入能量,由此必须在第三供电层面VE3上相应地调节这些客户设施(比如光伏设施等)。
[0027]按照根据本
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