[发明专利]电力系统中的方法和控制装置

说明书

技术领域

本发明总体上涉及电力系统，尤其涉及一种对电力系统中的电气参数的量级进行控制的方法，一种执行该方法的控制装置，以及一种包括这样的控制装置的电力系统。

背景技术

诸如电网之类的电力系统通常对于负载变化以及电力系统中所出现的故障非常敏感。因此，已经研发了各种补偿技术以便提供电力系统的稳定性。

已知柔性交流输电系统（FACTS）通过产生或消耗电力系统的AC部分中的无功功率来提供功率补偿用以改善电力系统的稳定性和容量。补偿装备包括可开关的电容器组、电抗器以及诸如电压源转换器和STATCOM的功率电子设备。

虽然存在用于稳定电力系统的器件，但是电力系统的稳定性仍然需要有所改进。此外，需要降低提供这样的稳定性时的成本。

发明内容

本公开的总体目标是提供一种用于电力系统稳定性的方法和控制装置。

在本公开的第一方面，以上目标通过提供一种利用高压电子管对电力系统中的电气参数的量级进行控制的方法而获得或至少部分地得以实现，该方法包括：测量电气参数的量级；基于电气参数的量级以及电气参数的基准量级生成控制信号；并且利用该控制信号对高压电子管进行开关以使得实质上得到该电气参数的基准量级。

通过提供高压电子管以便对电力系统中的电气参数进行控制，可以获得相对低成本的快速响应开关。

此外，与半导体开关设备相比可以减少损失。高电压应用中的半导体开关设备包括串联连接的多个半导体，并且利用冷却系统从而该半导体能够保持温度在其工作温度范围之内。

此外，由于一个高压电子管可以足够用于每个电相位，所以包括这样的电子管的控制装置与包括许多半导体的开关装置相比可以占据较少的空间。

这里的电子参数表示电流、电压、阻抗或有功功率。

该高压电子管可以与电容器并联连接，并且开关该高压电子管的步骤提供了电力系统中的可变的电容性补偿。

因此，可以提供可变阻抗的高通滤波器，例如允许50-60Hz的功率分量通过该滤波器，由此可以抑制电力系统中的功率振荡和/或可以减少次同步谐振。

该高压电子管可以被布置为用于将负载连接至电力系统的启动设备，其中该高压电子管的开关包括开关该高压电子管以使得电气参数的量级从实质上为零增加至该负载的工作量级水平。

因此，就可以以可控方式从/往电力系统提供针对负载或发电机的电流和电压的意义而言，要连接至电网的任意负载或发电机可以被逐步引入该电力系统。

一个实施例可以包括通过确定电气参数的量级从预定范围的偏离来检测浪涌，其中开关的步骤包括开关该高压电子管以使得实质上从电力系统去除浪涌。

在本公开的第二方面，提供了一种包括存储于计算机可读介质上的计算机程序的计算机程序产品，该计算机程序在被执行时实施根据第一方面的方法。

在本公开的第三方面，提供了一种用于对电力系统中的电气参数的量级进行控制的控制装置，该控制装置包括：高压电子管，其具有用于连接至电力系统的第一连接器件和第二连接器件；控制单元，其被配置为连接至该高压电子管；以及测量单元，其被配置为测量电力系统中的电气参数的量级并且将该电气参数的量级的测量提供至该控制单元，其中该控制单元被配置为基于该电气参数的量级以及基于该电气参数的基准量级而生成控制信号，并且利用该控制信号开关该高压电子管，以使得实质上得到该电气参数的基准量级。

该高压电子管可以是冷阴极电子管。这样的电子管能够在持续很久的时间量内耐受高电流和高电压。它们还可以在高压应用中以高频率进行开关。

在本公开的第四方面，提供了一种包括根据本公开的第三方面的控制装置的电力系统。

在一个实施例中，该控制装置可以形成用于将负载连接至电力系统的启动设备，并且该控制单元可以被配置为开关该高压电子管以使得电气参数的量级从实质上为零增加至该负载的工作量级水平。

该控制装置可以被配置为通过确定电气参数的量级从预定范围的偏离来检测电力系统中的浪涌，其中该控制单元被配置为开关该高压电子管以使得实质上从电力系统去除浪涌。

一个实施例可以包括电容器，其中该高压电子管与该电容器并联布置由此提供电力系统中的可变的电容性补偿。

该电容器可以与电力系统中的负载串联连接。

一个实施例可以包括用于在电力系统中出现故障电流的情况下旁通该控制装置的旁通装置，该故障电流具有高于预定阈值的量级。