[发明专利]用于形成、管理和协调发电机的网络的方法和系统

说明书

本公开涉及用于形成、管理和协调发电机的网络的方法和系统。公开了一种用于管理能量生成系统(1)的方法。该系统包括通过连接网络(8)连接的发电机(2.1，...2.i，...2.n)的集群。每个发电机包括具有相应的控制器(5.1，...5.i，...5.n)的逆变器(4.1，...4.i，...4.n)，以及至少可用于控制相应发电机的控制器的数据集。每个逆变器通过所述连接网络(8)向集群的其它逆变器传输与可用于所述逆变器的所述数据集有关的信息，所述信息足以检查可用于每个逆变器的数据集是否对准。每个逆变器通过所述连接网络(8)接收与该集群的其它逆变器可用的数据集有关的信息，并检查可用于所述逆变器的数据集是否与可用于集群中其它逆变器的数据集对准。

技术领域

本公开涉及用于建立和管理包括发电机和相应逆变器的集群的网络的系统和方法。

背景技术

电力需求的持续增加带来了严重的污染问题，并引起了人们对发电过程的环境影响的关注。当使用化石燃料生成热能然后将其转换成机械能和电力时，尤其如此。化石燃料(固体、液体或气体形式)的燃烧生成温室气体(二氧化碳)，这被认为是造成气候改变的原因。

为了减少发电对环境的影响，已经研究了使用可再生能源，特别是太阳能和风能。

已经开发了所谓的DER(分布式能量资源)系统，其包括通常使用可再生能源的系统，包括小型水电、生物质、沼气、太阳能、风能和地热能源。DER系统在配电系统中扮演着越来越重要的角色。DER系统常常是并网的，即，它们被连接到大型公用电网。由可再生能源系统的发电机生成的电力被供应给连接到系统的本地负载。来自可再生能源的多余功率被输送到公用电网。

具有光伏发电机的电厂以及其它可再生能源(诸如风力涡轮机)应满足关于功率控制的若干要求。主要应用包括按需调节可再生能源系统与公用电网之间的功率流，以及电网稳定性控制，例如有功功率降额或无功功率注入，用于补偿异常电压/频率状况。

多个发电机以及其它并网设备(如负载、变压器、蓄电池)是典型的商业和工业电厂的一部分。典型的控制流程需要在能量生成系统和公用电网之间的公共耦合点(以下简称“PCC”)处监视功率信号。基于所述功率信号，在可再生能源系统的发电机上执行特定动作。这通常通过使用PCC信号作为反馈来更新发电机设置的闭环控制来实现。

而且，当前的国家标准要求更高的电厂控制性能，如在精确的最后期限内达到控制目标，以避免在公用侧和/或电网故障时出现功率溢出。

光伏电厂以及其它能量生成系统(具体而言是那些使用可再生能源的系统)可以包括大量发电机，每个发电机都包括逆变器，逆变器将由例如光伏面板生成的DC电力转换成具有所需频率和相位的合适AC电力。发电机可以连接到本地负载和公用电网，向其导出超过了运行负载所需功率的功率。取决于适用于安装该系统的特定国家的国家标准，可以应用阻止公用电网中无限制的功率导出的导出限制。导出限制以及要对系统或集群的发电机执行的其它动作可要求在连接到连接网络的装置之间(例如在逆变器之间和/或在(一个或多个)功率计和逆变器之间)进行数据通信。

提供高效的方法和系统来建立(即，形成)、管理和协调逆变器集群以用于发电和导出控制将是有益的。

发明内容

本文公开了一种用于管理能量生成系统(1)的新方法，该能量生成系统(1)包括通过连接网络(8)连接的发电机的集群。每个发电机包括具有相应控制器或调节器(即，适于控制逆变器的操作的控制单元)的逆变器。控制单元具有至少一个可用于控制相应发电机的数据集。数据集可以包括限定系统的配置的数据。数据集还可以包括系统的设备的操作数据，例如准静态数据，如稍后示例的。