專利名稱：用于調節供電網絡的穩定性的方法
用于調節供電網絡的穩定性的方法本發明涉及一種用于調節供電網絡的穩定性的方法。該方法優選在以下供電網絡中應用，所述供電網絡除連接到常規的產能工廠，例如燃煤火力發電廠、燃氣火力發電廠或者原子能發電廠之外，還連接到向供電網絡饋入隨時間變化的電能的產能工廠。屬于這種工廠的例如有風力發電廠或者太陽能發電廠。現在打算向已有的供電網絡加大饋入可再生的能量。這一部分當前通過使用太陽能和/或風能來 兩足。同時迄今用汽油或者柴油驅動的汽車的運行應該在近幾年或者近十幾年中加大地被轉換為電能。由此在此過程中進行的從供電網絡對電能的提取依賴于用電器并從而是隨時間波動的。通過隨時間變化地向網絡饋入和提取電能，強制地發生關于可供使用的電能的參數一頻率、相位、電平的穩定性問題。從US 2009/0281673Α1中獲知一種所謂的“Smart Grid(智能網絡)”，其中借助在網絡上分布的“intelligence (智能)”采集和控制網絡狀態，并且其中實現一種在網絡內分布的儲能器。從WO 2009 014543A1中獲知另一種“Smart Grid (智能網絡)”，其中在網絡和車輛之間交換電功率。這兩個文獻都使用集中的調節方案，以便保證關于頻率或者功率的網絡穩定性。然而該集中的調節方案由于包含大部分或者全部網絡的復雜的調節結構而極容易出現故障。在部分網絡內時間上快速進行的變化或者局部有限的用電器需求也不能夠被相應快速地采集和平衡或者調整。因此本發明的任務在于，說明一種用于調節供電網絡的穩定性的改進的方法。該任務通過權利要求I的特征解決。有利的擴展在從屬權利要求中給出。 在本發明的用于調節供電網絡的穩定性的方法中，構造成與供電網絡進行電能交換的第一設備通過它的地理位置確定供電網絡的一個部分，該第一設備為了能量連接而被分配給該部分。第一設備確定用于所打算的能量交換的參數。至少一個為能量交換而分配給該供電網絡的同一部分的第二設備確定用于所打算的能量交換的參數。第一設備在考慮第一和第二設備的參數的條件下來進行能量交換，使得供電網絡的該部分的電氣穩定性得以保證。對于現有技術，借助本發明去除可能使用的“智能網絡”或者完全取代它，因為要把需要的集中調節耗費減到最小。參數交換的作用方式可以與公知的對等通信類似地進行。對此可以替代的方案是，其也可以與車對車的通信類似地進行，所述車對車的通信例如用于汽車(PKW)之間組網的警報系統。用于局部優化網絡的一部分的參數源例如可以是終端用電器、網絡節點和/或外部的數據源。
特別是對于電動汽車(e-car)作為第一設備確定參數的情況，交通控制系統作為外部數據源提供服務。所述交通控制系統允許通過交通流量估計有多少可能需要電能的“電動汽車”在路上。天氣預報也允許以外部數據庫的形式涉及位置地對關于預料的“電動汽車”的交通流量做出說明。這樣例如在節假日或者工作日“電動汽車”的能量需求取決于天氣而改變。估計預料的能量需求的用電器預測系統也可以作為外部數據庫使用。由于該分散方案而不需要中心的控制單元，使得網絡具有增高的魯棒性和快速的調節動態性。由于該分散方案，本發明的方法還允許在已有供電網絡中逐步引入本發明，也就是說逐步加裝該方法。 下面根據圖I解釋本發明。在第一步驟，構造成與供電網絡VNW交換電能Pel的第一設備Gl確定它的地理位置 P0S。根據該地理位置POS在第二步驟進行第一設備Gl向供電網絡VNW的一個部分TVNW的分配。位置確定例如可以通過GPS進行。位置確定也可以通過與供電網絡VNW的為此規定的站點通過供電電纜或者連接電纜交換的信號進行。在此優選使用為所打算的能量交換而在第一設備Gl和供電網絡VNW之間設置的連接電纜。第一設備Gl確定所打算的能量交換的參數PARl并且將所述參數傳送給為此提供的管理站點VERW。管理站點VERW可以構造為整個供電網絡VNW的中心單元。或者它作為多個分散單元之一設置在供電網絡VNW的一個所屬的部分上。至少一個為進行能量交換而分配給供電網絡VNW的同一個部分的第二設備G2在另一個步驟中同樣確定所打算的能量交換的參數PAR2。該參數PAR2的確定可以類似于由第一設備Gl為確定參數PARl而使用的步驟進行。第一設備Gl在另一步驟中在考慮第一設備Gl的參數PARl和第二設備G2的參數PAR2的條件下進行能量交換，使得供電網絡的該部分TVNW的電氣穩定性得以保證。電氣穩定性的評估例如由中心的管理站點或者由供電網絡VNW的分散的管理站點進行。然而也可以從要確定的“主”設備進行穩定性的評估。第一設備可以作為“詢問者”設備承擔該功能性，只要向它傳送為評價供電網絡部分的穩定性所需要的參數。如果由管理站點或者還由第一設備確定，供電網絡的所屬的部分具有足夠的電氣資源(例如功率)可供使用，則第一設備進行所追求的能量交換。例如作為第一設備的電動汽車在這種情況下又將對其放完電的電池充電。然而如果由管理站點或者還由第一設備確定，在供電網絡的所屬的部分上已經連接有大量其他設備(例如作為第二設備的電動汽車)并且已經從該部分供電網絡中提取能量，則借助可用的參數進行估計。如果在網絡資源的范圍內尚可能，則作為第一設備的電動汽車進行所追求的能量交換并且給它的放完電的電池重新充電。然而如果在網絡資源的范圍內不再可能，則作為第一設備的電動汽車不立即進行所追求的能量交換，并且必要時在后來才對它的放完電的電池充電。·
權利要求
1.一種用于調節供電網絡的穩定性的方法， -其中構造成與供電網絡進行電能交換的第一設備通過其地理位置確定供電網絡的一個部分，該第一設備為能量連接而被分配給該部分， -其中第一設備確定用于所打算的能量交換的參數， -其中至少一個為能量交換而分配給該供電網絡的同一部分的第二設備確定用于所打算的能量交換的參數， -其中第一設備在考慮第一和第二設備的參數的條件下進行能量交換，使得保證供電網絡的該部分的電氣穩定性。
2.根據權利要求I所述的方法，其中，終端用電器作為第一設備和/或作為第二設備確定用于能量交換的參數。
3.根據權利要求I所述的方法，其中，第二設備作為電廠組成部分確定用于能量交換的參數。
4.根據權利要求I或2所述的方法，其中，電氣驅動的汽車作為第一和/或第二用電器確定用于與供電網絡進行能量交換的參數。
5.根據權利要求I所述的方法，其中，第一設備和/或第二設備確定至少一個下面的參數 -該設備的打算交換的功率， -供電網絡中的居支配地位的頻率， -供電網絡中的可用的功率，和/或 -對于能量交換的情況供電網絡中功率和頻率的預見的變化。
6.根據權利要求I所述的方法，其中，第一設備與第二設備和/或與供電網絡通過連接的能量供給線路交換需要的參數。
7.根據權利要求I所述的方法，其中，第一設備與第二設備和/或與供電網絡通過無線電通信方法交換需要的參數。
8.根據權利要求I所述的方法，其中，第一設備在另外考慮供電網絡的網絡節點的參數的條件下進行能量交換，以便保證供電網絡的該部分的電氣穩定性。
9.根據權利要求I所述的方法，其中，由供電網絡基于設備的所確定的參數引出調節以保證供電網絡的整體穩定性。
10.根據權利要求I所述的方法，其中，在使用參數的條件下進行供電網絡的該部分的無功功率部分和/或有功功率部分和/或頻率的局部控制。
11.根據權利要求I所述的方法，其中，電能通過連接的發電廠饋入供電網絡中，其中作為發電廠特別是使用原子能發電廠、水力發電廠、熱電廠和/或具有時間上可預見的能量功率的發電廠。
12.根據權利要求I所述的方法，其中，電能通過連接的太陽能發電廠和/或風力發電廠饋入供電網絡中。
13.根據權利要求I所述的方法， 其中位置的確定根據為了與供電網絡進行能量交換而設置的連接端進行，或者 其中位置的確定借助GPS或者借助DGPRS或者使用基于GPS的系統進行。
全文摘要
本發明涉及用于調節供電網絡的穩定性的方法。構造成與供電網絡交換電能的第一設備通過它的地理位置確定供電網絡的一部分，該第一設備為能量連接而被分配給該部分。該第一設備確定用于所打算的能量交換的參數。至少一個為能量交換而被分配給供電網絡的同一部分的第二設備確定用于所打算的能量交換的參數。第一設備在考慮第一和第二設備的參數的條件下進行能量交換，使得保證供電網絡的電氣穩定性。
文檔編號H02J3/24GK102971931SQ201180024927
公開日2013年3月13日 申請日期2011年5月13日 優先權日2010年5月19日
發明者F·克魯格 申請人:西門子公司