[发明专利]用于发电系统的电力系统频率惯性

权利要求书

1. 一种发电系统，包括：

-操作时用于向公用事业系统供应电力的发电单元；

-被耦合到所述公用事业系统的同步机器；

-被布置成测量在所述同步机器和所述公用事业系统之间交换的电流和功率的电网测量器件；

-用于作为由所述电网测量器件测量的功率和电流的函数调节所述发电单元的输出功率的控制器；和

-在所述电网测量器件、所述控制器和/或所述发电单元之间的通信装置，其中所述发电单元被配置为作为由所述电网测量器件测量的功率和电流的函数向所述公用事业系统提供电流和功率。

2. 根据权利要求1的发电系统，其中所述发电单元是以下类型之一：风力涡轮发电机、太阳能电池、燃料电池、微型涡轮机、波力系统等。

3. 根据权利要求1到2中任何一项的发电系统，其中所述同步机器是具有相对高惯性常数的微型同步机器。

4. 根据权利要求1到3中任何一项的发电系统，其中所述发电系统包括并行地操作的多个发电单元。

5. 根据权利要求1到4中任何一项的发电系统，其中所述控制器进一步被配置为作为对于所述公用事业系统的所述同步发电机响应的函数而响应于所述公用事业系统的频率干扰或者功率振荡提供叶片螺距控制信号或者涡轮速度控制信号。

6. 根据权利要求1到5中任何一项的发电系统，其中用于所述控制器的输入信号包括扭矩或者功率信号并且是对于所述公用事业系统的所述同步发电机响应的函数。

7. 根据权利要求1到6中任何一项的发电系统，进一步包括被配置成限制功率通量调制的相对频率、补充功率或者扭矩信号或其组合的极限函数。

8. 根据权利要求1到7中任何一项的发电系统，其中所述极限函数包括能够作为关于发电系统的至少一个物理限制的函数操作的极限，例如功率极限、扭矩极限、电流极限、能量极限或者速度极限。

9. 根据权利要求1到8中任何一项的发电系统，其中所述发电系统包括风力涡轮发电机，所述风力涡轮发电机包括双馈异步发电机或者用于与全转换器一起使用的发电机。

10. 根据权利要求1到9中任何一项的发电系统，包括能量存储元件、能量消耗元件或其组合，其中所述能量存储元件、所述能量消耗元件或其组合被耦合到转换器。

11. 根据权利要求1到10中任何一项的发电系统，其中所述同步机器的主轴被耦合到马达，例如柴油发动机、电动机等。

12. 根据权利要求1到11中任何一项的发电系统，其中所述同步机器被连接到控制装置从而使得所述同步机器产生或者吸收无功功率。

13. 一种用于稳定公用事业系统的频率和功率波动的方法，所述方法包括以下步骤：

-从发电单元向所述公用事业系统供应电力；

-耦合到所述公用事业系统的同步机器为公用电网提供惯性响应；

-测量在所述同步机器和所述公用事业系统之间交换的电流和功率；

-在使用在所述电网测量器件和所述发电单元之间的通信装置时，作为由所述电网测量器件测量的功率和电流的函数调节所述发电单元的输出功率，并且

-其中所述发电系统作为所述功率和电流测量的函数调制功率从所述发电单元的通量。

14. 根据权利要求13的方法，进一步包括基于所述功率和/或电流测量的频率的变化率调节所述输出功率。

15. 根据权利要求13的方法，进一步包括响应于频率干扰或者功率波动改变风力涡轮发电机的叶片螺距或者涡轮速度。

16. 根据权利要求13的方法，进一步包括响应于所述公用事业系统的频率干扰或者功率波动而调制在至少一个能量存储元件或者能量消耗元件中的功率的通量。