[发明专利]双向电力系统、操作方法和操作控制器

权利要求书

1. 一种双向电力系统，包括：

至少一个电源，配置成提供第一DC电压的直流(DC)电力，并且包括配置成提供和接收所述第一DC电压的所述DC电力的至少一个能量储存装置；

转换器，配置成耦合到所述至少一个电源，以在所述第一DC电压的所述至少一个电源与大于所述第一DC电压的第二DC电压的母线之间转换和传递电力；

逆变器，配置成耦合到所述母线，并且配置成在所述第二DC电压的所述母线与第一交流(AC)电压的配电网或负载中的至少一个之间转换和传递电力；以及

控制系统，耦合到所述至少一个电源、所述转换器和所述逆变器，所述控制系统配置成向所述负载提供电力，沿从所述至少一个电源到所述负载或所述配电网中的至少一个的第一方向传递电力，并且沿从所述配电网到所述至少一个能量储存装置的第二方向传递电力，以在所述至少一个能量储存装置中保持所定义量的所储存电力。

2. 如权利要求1所述的电力系统，还包括孤岛检测器，其与所述控制系统以及所述电力系统或所述配电网中的至少一个进行通信，并且配置成在所述电力系统或所述配电网中的至少一个中检测到孤岛状况时向所述控制系统发送孤岛信号。

3. 如权利要求2所述的电力系统，其中，所述孤岛检测器监测所述配电网的电压，以及所述孤岛事件包括与目标工作电压偏差所确定量的所述电压。

4. 如权利要求2所述的电力系统，其中，所述孤岛检测器监测所述配电网的频率，以及所述孤岛事件包括与目标工作频率偏差所确定量的所述频率。

5. 如权利要求2所述的电力系统，其中，响应所述孤岛信号和负载连接到所述系统，所述控制系统从所述至少一个电源向所述负载提供电力。

6. 如权利要求2所述的电力系统，其中，响应所述孤岛信号，所述控制系统将所述电力系统与所述配电网断开。

7. 如权利要求1所述的电力系统，其中，响应所述至少一个电源所供应的电力量超过对所述电力系统的需求，所述控制系统从所述至少一个电源向所述配电网提供电力。

8. 如权利要求1所述的电力系统，其中，所述控制系统监测所述第一DC电压、所述第二DC电压或者所述第一AC电压中的至少一个。

9. 如权利要求1所述的电力系统，其中，所述控制系统配置成监测所述至少一个能量储存装置的状态，所述状态包括所述至少一个能量储存装置中储存的电力量的指示，以及当所述所储存的电力量小于所定义量的所储存电力时从所述配电网吸取电力，以在所述至少一个能量储存装置中保持所确定量的所储存电力。

10. 如权利要求1所述的电力系统，其中，所述至少一个能量储存装置包括电池。

11. 如权利要求1所述的电力系统，其中，所述至少一个能量储存装置包括机械能量储存装置。

12. 一种方法，包括：

响应从电源可用的电力量超过对电力系统的需求，而沿从包括至少一个能量储存装置的所述电源到配电网的第一方向提供电力；

沿第二方向从所述配电网吸取电力，以向第一AC负载供电；

沿所述第二方向从所述配电网吸取电力，以在所述至少一个能量储存装置中保持至少所确定量的电力；以及

监测所述电力系统或所述配电网中的至少一个中的孤岛状况。

13. 如权利要求12所述的方法，还包括通过保持到所述第一AC负载来响应孤岛状况，包括响应对所述电力系统的需求而沿所述第一方向从所述电源吸取电力。

14. 如权利要求13所述的方法，其中，所述保持到所述第一AC负载的电力包括沿所述第一方向从所述电源吸取电力，直到从所述电源的电力供应达到所定义阈值水平。

15. 如权利要求12所述的方法，还包括响应孤岛状况而关闭所述电力系统的转换器或所述电力系统的逆变器中的至少一个。

16. 如权利要求12所述的方法，还包括响应孤岛状况而将所述电力系统与所述配电网分离。