[发明专利]公用电网、控制器、以及控制公用电网中发电的方法

说明书

提供了一种公用电网(100)，该公用电网(100)包括中央控制装置(110)、用于产生电能的间歇性可再生功率源(200)；至少一个另外的发电系统(300)；以及用于控制所述间歇性可再生功率源(200)和所述至少一个另外的发电系统(300)的总功率输出的至少一个局部控制器(400)，其中所述中央控制装置(110)连接到所述至少一个局部控制器(400)并且适用于向所述局部控制器(400)要求所希望的总功率输出。

本申请是申请号为200810074212.9、申请日为2008年2月13日、发明名称为“公用电网、控制器、以及控制公用电网中发电的方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及公用电网、控制器、以及用于控制公用电网中发电的方法。

背景技术

风能常用于在发电厂中产生电能，这种发电厂常称为风电场(wind farm)，例如使用巨大风力涡轮机的旋转驱动发电机。然而，由于风速和空气密度随着时间变化，来自风电场发电机的功率输出也随着时间改变，有时甚至在风速下降到最小阈值以下时降低为零。来自这种风电场的功率输出的变化可能不仅引起来自场地的功率通量数量的变化，还引起电力系统中频率的变化，所述电能通过该电力系统输送到其消费者。在地理区域上分布的电力系统、发电厂、以及相关基础设施的组有时称为电网。来自风电场的功率输出的下降可能造成风电场所在电网的局部区域中输送功率、以及到电网其它区域的输送功率的不足。典型地，调整电网中一个或多个其它发电厂的功率输出以补偿来自风电场的功率输出的变化。因此，风电场相对于局部电力需求(有时称为负载需求)、相对于电网其它区域的负载需求、以及/或者相对于电网的整体负载需求的规模可能改变风电场的可变功率输出对电网中其它发电厂的影响。例如，当来自风电场的功率输出由于低风速而下降为零时，电网中另一个发电厂可以满足风电场本地的电网区域的总负载需求。所述的其它发电厂典型地为从煤、蒸汽、可燃流体、水力、和/或太阳能产生电能的发电厂，并且还包括但不限于燃气轮机发电站、核电站、或者甚至是其它的风电场。

典型地，一个电网包括分布在地理区域上的多个发电系统。该电网也包括消耗电能的系统(有时如这里所称的“电力系统”)以及电网的基础设施，例如但不限于用于相互连接、控制、维护的基础结构，以及/或者发电系统、电力系统、和/或电网基础结构的改进。例如，该电网可以包括电力传输线，用于电网中的发电系统、电力系统、电网中任何基础结构、和/或其任意组合的相互连接。典型地，该电网包括可操作地连接到发电系统的中央控制系统，用于控制每个发电系统的功率输出，例如使用处理逻辑。典型地，中央控制系统由网络操作员操作。由中央控制系统控制的发电系统的功率输出可以包括但不限于电能的数量、所产生电能的频率、以及/或者电能数量和/或频率的变化率。

发电系统可以例如每个服务电网内的一定地理区域，通过将电能输送到该区域来实现。所述发电系统的每个都可以包括任意类型的功率源。例如，所述发电系统可以包括至少部分地由煤、蒸汽、水力、可燃性流体、和/或太阳能产生电能的功率源，其中可燃性流体例如汽油、天然气、柴油燃料等。此外，所述发电系统可以包括核电厂、燃气轮机发电站、和/或风电场。

发明内容

考虑到上述因素，提供了一种公用电网，该公用电网包括中央控制装置；用于产生电能的间歇性可再生能源；至少一种另外的发电系统；以及用于控制所述间歇性可再生能源和所述至少一个另外的发电系统的总功率输出的至少一个局部控制器，其中所述中央控制装置连接到所述至少一个局部控制器并且适用于向所述局部控制器要求所希望的总功率输出。

根据从属权利要求、说明书以及附图，本发明的其它方面、优点和特征是显而易见的。

依照第一个方面，电力网结构包括中央网络控制器、用于产生电能的非可调度能源；至少一个其它发电系统；以及用于控制所述非可调度能源和所述至少一个其它发电系统的总功率输出的至少一个管理控制器，其中所述中央网络控制器耦合到所述至少一个管理控制器并且适用于向所述管理控制器要求所希望的馈入功率。