[发明专利]用于电力系统的控制系统

说明书

技术领域

一般来说，本文呈现的实施例涉及电力系统，并且更具体来说，涉及用于电力系统的装置。

背景技术

最近，电动车辆受到了许多关注。电动车辆一般由依靠电池组供电的电动机来推动。因为电动车辆的正常使用导致电池组中存储的电荷反复减少，所以电动车辆的电池组需要频繁再充电。电动车辆的这种充电和再充电对传统电力系统提出了技术难题。

传统电力系统一般提供保护特征以针对“故障”保护顾客和设备。在因电力线碰到接地而导致过高电流流经电力系统时，可能会出现故障状况。这种高电流可能对设备造成损坏并且对暴露于故障的人员是潜在危险。电力系统一般提供保护装置，例如断路器或重合闸(recloser)，以在电力系统内隔离故障状况。这些保护装置部署在变电站和整个电力系统。断路器是一种在装置检测到高故障电流通过电力系统传输时跳闸或断开的开关。重合闸本质上是一种可编程断路器装置，用于在电力系统内隔离故障。保护装置的操作基于通过电力系统传输的电流和电压。如果通过电力系统传输的电流高于预定义的阈值限制，保护装置可推断出现了故障并可操作以隔离故障。在保护装置隔离故障时，意味着在服务恢复之前装置下游顾客将失去功率。保护装置可编程以在预定义的阈值限制内操作。一般来说，保护装置通过时间-电流特性编程。时间-电流特性支配保护装置的操作。例如，可设计保护装置的时间-电流特性以使得高故障电流可导致保护装置采取较快的纠正措施，同时低故障电流可导致保护装置的较慢操作。

在正常操作中，电动车辆的充电可从电力系统吸取大电流。由于电动车辆是移动的，这些车辆的充电可在随机地理位置和随机时间在电力系统内发生。相应地，具有预编程时间-电流特性的保护装置可能无法支持起于电动车辆充电的动态电力需要。例如，位于特定区域或地区内的大量电动车辆的充电在预编程保护装置看来可能是故障。传统电力系统无法区分增大的负荷导致的高电流和故障导致的高电流。这可能造成整个电力系统不必要的停电。

需要可根据电网的功率需要动态适应的系统。

 

发明内容

提供一种用于电力系统的控制系统。该控制系统包括用于跟踪一个或多个电动车辆和接收所述电动车辆的电池充电数据的无线通信系统。该控制系统还包括用于感测电力系统负荷的负荷传感器。该控制系统进一步包括基于电动车辆的电池充电数据和电力系统的负荷数据操作一个或多个保护元件的控制器。还提供利用所述控制系统的电力系统。

在另一个实施例中，提供一种电力系统。该电力系统包括一个或多个发电站、一个或多个负荷中心、用于将功率从发电站传输到所述负荷中心的输电线。该电力系统进一步包括一个或多个控制系统。该控制系统包括用于跟踪一个或多个电动车辆和接收所述电动车辆的电池充电数据的无线通信系统。该控制系统还包括用于感测电力系统负荷数据的负荷传感器。该控制系统进一步包括基于电动车辆的电池充电数据和电力系统的负荷数据操作一个或多个保护元件的控制器。

在又一个实施例中，提供一种操作电力系统的控制系统的方法。该方法包括跟踪一个或多个电动车辆和获得电动车辆的电池充电数据。电动车辆的跟踪可经由所述控制系统中提供的无线通信系统来执行。该方法进一步包括基于电动车辆的电池充电数据和电力系统的负荷数据操作一个或多个保护元件。保护元件经由控制系统中提供的控制器操作。

 

附图说明

参照附图阅读以下详细描述时将更好地理解本发明的这些和其它特征、方面和优点，在全部附图中相似附图标记表示相似部件，其中：

图1示出根据一个实施例的示范电力系统的框图； 

图2是电动车辆、充电站与电力系统的控制系统之间的数据传输示意的框图；以及 

图3示出表示电力系统的断路器的时间-电流特性的曲线图。

 

具体实施方式

本文所讨论的实施例涉及电力系统的控制系统。图1示出按照一个实施例的电力系统100。电力系统100包括配置成产生功率的发电站102。发电站102可包括发电装置，包括但不限于燃气轮机发电站、汽轮机发电站、核电站、水电站等。发电站102还可包括分散的发电源、可再生发电源和微电网发电源。在发电站102产生的功率经由传输线104传输到配电网103。配电网可包括变压器和配电线。配电网103可向负荷中心106供电。负荷中心106通常包括民用负荷108和商用负荷110。民用负荷110包括家庭负荷，如家用电器等。商用负荷110可包括商业设施，例如但不限于工厂、办公楼、医院、娱乐场等。