[发明专利]对电力产生网络进行建模来分配负荷

说明书

技术领域

本发明涉及发电设备和负荷可以连接到其上的电力传输网络(electric power transmission network)。本发明特别涉及一种船上的电力传送网络(electric power transfer network)。

背景技术

船的电力传输网络相对较小。连接到其上的发电机用于供应船所需的电力。每个发电机都由一个动力源(例如柴油机)来驱动。这些发电机在电网中以同样的转速运行，从而在电网所有位置处具有相同的频率。经济地存储电力是不可能的，所以电力的生产必须与网络中电力的消耗相一致。因此在电力传输网络中必须有一类装置用于在发电机之间分配负荷。

一种公知的方法是使用下降调整(droop adjustment)，即偏差调整。每个发电机都具有与网络频率成函数关系的电力产生线路。当负荷大时，网络的频率趋于增大，而当负荷小时，频率趋于减小。因此，缺点是系统的稳定状态的频率依赖于系统的负荷。

另一种方法是使用所谓的等同步(isosynchronic)负荷分配方法。在这种方法中，使用系统的平均负荷来建立发电机分配负荷的设定值。等同步调整的原理与偏差调整类似，但是它没有过分依赖网络的负荷。

数字数据通信总线变得更为普及，取代了过时的用于负荷分配的模拟总线。数字总线的优势是它们的准确性、可靠性、抗干扰性。但是模拟解决方案非常适用于网络的不同配置(configuration)。而对于数字解决方案，很难仿效模拟电力传输网络。通常来讲，电力传输网络包括能够改变状态的开关，如果需要，可自动也可手动改变。用于负荷分配的软件、电路板或其它装置很容易变得非常复杂。

发明内容

本发明的目的是减少上面所提及的由于数字解决方案而引起的缺点。该目的按照独立权利要求中描述的那样来实现。从属权利要求描述了本发明的不同实施方式。

电力传输网络的配置的建模装置包括建模单元7，其被设计为安装到电力传输网络的每个发电机中。在电力传输网络中，每个发电机1都可通过装配有开关2，3的两个分离的连接路径连接到其它发电机。电力传输网络是线形或环形的，并且这些发电机具有连续的标识符。建模单元7被设置为：测量位于两个连接路径上的所述开关的状态，直到在路径中检测到打开的开关；基于闭合的开关来检测相应的发电机；以及对包括被检测发电机和电力传输网络的通过闭合的开关而属于同一电路的区域的电力传输网络进行建模。

附图说明

下面将参照附图中的图形更为详细地描述本发明，其中

图1例示了根据本发明的电力传输网络与发电机相连接的实例，

图2和3例示了可能的网络拓扑，

图4例示了根据本发明的网络检测，

图5是在数据通信网络中发送的数据通信矢量的实例，而

图6是本发明的方法的实例。

具体实施方式

图1例示了发电机1及其与电力传输网络4的连接的实例。可以看到，发电机通过两个开关2，3连接到电力传输网络。因此，开关之间的部分可被解释为是电力传输网络的一部分，这是因为当至少一个开关闭合时电流能够流过该部分。得益于这两个开关，电力可以从发电机馈送到电力传输网络4的两个方向或者仅仅任一方向。例如发电机1由内燃式活塞发动机或汽轮机来驱动。由于使用了两个发电机特定开关，该电力传输网络的适用性是非常强的。因此，每个发电机都有两条连接到网络其余部分的路径。

图2和3例示了可能的网络拓扑。电力传输网络4，5可以是线形的或环形的。这些仅是可能的网络拓扑，用于对根据本发明的网络进行检测。在相对小的网络中，例如在船上，这是没有缺点的。事实上，这可以使网络的规划更容易。

每个发电机1-1G都有它自己的标识符。网络中连续的机器具有连续的标识符。如果一个新的发电机被加入到现有网络中的某个点，那么它和它后面的发电机必须被赋予新的标识符。因此，可以使用发电机的标识符来概括发电机的位置，正如下面所表示的那样。

图4例示了根据本发明的运行实例。为了使等同步负荷分配成为可能，必须在发电机之间传输许多参数/信号。CAN(控制器区域网络)总线6被用于传输数据。传输以常见的传输形式出现，即所有的发电机都经历同样的数据。数据例如以数据矢量(图5)的形式传输，数据矢量包括发电机特有元素12。发电机特定单元优选以发电机标识符13开始，接下来的字段是各种信号数据、参数和开关的状态数据14。每个发电机都更新展示给它的元素。