[发明专利]本地电力传输网络的负载分配系统的故障情况处理结构

说明书

技术领域

本发明涉及发电设备和负载能够连接到的本地电力传输网络，并且涉及该网络的负载分配结构。本发明特别涉及发电站和船舶中的电力传输网络。

背景技术

船舶和发电站的电力传输网络相对较小。发电机与电力传输网络相连以提供船舶所需要的电力。各个发电机均由动力源(如柴油发动机)驱动。发电机在电网中以同一速度运转以在电网的所有位置具有相同的频率。无法经济地存储电力，因此发电量必须与网络的电力消耗相对应。因此，在电力传输网络中必须存在某种结构以在多个发电机之间分配负载。

已知的方法是利用下垂调整(droop adjustment)(即，偏差调整)。各个发电机的发电线路是网络的频率的函数。当负载大时，网络的频率趋于增大，而当负载小时，频率趋于增大。因此，不利之处在于，系统的稳定状态的频率取决于系统的负载。

另一种方法是使用所谓的同步负载分配。在这种方法中，使用系统的平均负载来建立发电机的用于分配负载的设定值。同步调整的原理与偏差调整类似，但是同步调整并不非常依赖于网络的负载。在同步负载分配中，使网络的发电机良好地运转，使得它们不管网络的负载如何都产生相同的频率。

在发电机中使用数字数据通信总线来取代旧有的用于负载分配的模拟总线已经越来越普遍。数字总线的优点在于它们的准确性、可靠性和鲁棒性。但是，难以利用数字解决方案来模仿模拟电力传输网络。当前，数字数据总线解决方案是主流的解决方案。通常将CAN总线用作数据通信总线。通常使用同步负载分配。网络的各个发电机更新其进程值，该进程值存在于发电机的发电机关联部分中的数据向量中。该数据向量被广播给网络的其它发电机。向量的更新部分包括与发电机关联的信号和同步负载分配所需要的参数数据。如果网络中的一个或更多个发电机不能发送更新后的数据，则负载分配结构不能执行负载分配。

电力传输网络包括可以根据需要自动地或手动地改变状态的开关。如果开关被错误地断开或闭合，则发电机有可能发送不正确的同步负载分配数据。

发明内容

本发明的一个目的在于减少上述缺点。如在主权利要求中描述的那样实现此目的。从属权利要求描述了本发明的各种实施方式。

提出了一种本地电力传输网络的负载分配系统的故障情况处理结构，该结构包括被设计成安装到所述电力传输网络的各个发电机中的故障情况处理组件18，该网络的各个发电机都可以经由设置有开关2、3的两条分立的连接路径连接到其它发电机。所述电力传输网络呈线形或环形，并且所述发电机具有连续的标识符。所述发电机通过数据通信总线彼此连接。所述故障情况处理组件被设置为执行以下操作：监控所述数据通信网络/总线的故障情况和所述电力传输网络的所述开关的状态；比较关于同一开关的状态数据；如果在所述比较中开关的状态数据不对应，并且当在所述数据通信总线中不存在故障情况时，或者如果发生与网络中的相邻发电机有关或与首发电机和尾发电机有关的数据通信故障，转换成下垂控制；当不存在与网络中的相邻发电机相关或者与首发电机和尾发电机相关的数据通信故障且在所述比较中开关的状态数据不对应时，则以相邻发电机的关于所述开关的状态数据来替代该同一开关的状态数据。该结构的用途在于，只有在不具有继续正常地调整发电机的其它可能性的情况下才使发电机转换到下垂控制中。

附图说明

下面，通过参照附图更具体地说明本发明。在附图中：

图1例示了根据本发明的发电机的电力传输网络连接的例子，

图2和图3例示了可能的网络拓扑，

图4例示了网络的概图，

图5是在通信总线中发送的数据通信向量的示例，

图6是本发明的结构的示例，

图7是数据总线故障期间本发明的结构的示例，

图8是本发明的方法的示例。

具体实施方式

图1至图3例示了本发明被设计安装到的本地电力传输网络的结构和网络。

图1例示了发电机1以及其与电力传输网络4的连接的例子。可以看到，发电机通过两个开关2、3连接到电力传输网络。由于电流在至少一个开关闭合时可以流经开关之间的部分，因此可以将该部分理解为电力传输网络的一部分。由于具有两个开关，因此可以从发电机向电力传输网络4的两个方向或者仅向其中一个方向(即，属于电网的期望部分)馈送电力。通过例如内燃活塞式发动机或燃气轮机来驱动发电机1。由于使用两个与发电机关联的开关，因此电力传输网络的适应性非常强。因此，各个发电机都具有到网络的其余部分的两条连接路线。