[发明专利]多相系统中的电力平衡有效
申请号: | 201480012429.0 | 申请日: | 2014-01-02 |
公开(公告)号: | CN105284027B | 公开(公告)日: | 2018-11-16 |
发明(设计)人: | 莱斯利·基辛格;艾伦·麦克尔·章格瑞斯;保罗·加里蒂 | 申请(专利权)人: | 太阳城公司 |
主分类号: | H02J3/26 | 分类号: | H02J3/26 |
代理公司: | 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038 | 代理人: | 陈华成 |
地址: | 美国加利*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 微型逆变器 网关 输出 多相系统 电力平衡 发送控制 输出消息 网关识别 电力线 总电力 平衡 电网 | ||
本发明的一些实施例提供了用于平衡向一组微型逆变器的每个相位的电力输出的方法。一些实施例的方法由网关执行,该网关从多个微型逆变器接收输出消息。网关识别每个微型逆变器的相位,并且计算多个微型逆变器向多相系统的每个电力线的输出。然后网关向微型逆变器发送控制信号来控制每个微型逆变器的输出,以保持向电网的每个相位的平衡的总电力输出。
背景技术
电网是用于从供应者向消费者传递电力的分配网络。传统上,由电力公司通过电网分配电力已经满足了消费者的电力需求。电网提供区域可用的电力中的大部分。电力在一个位置生成并通过电网分配到周围的区域。该电力以交流电(AC)电力的形式分配,该交流电电力沿着电力线以非常高的电压传输。大部分通过电网传输的电力是三相的。
电力以三相传输用来提供均衡的电力来源,该电力来源能够容易地以高效的布线成本在长距离上分配。三相电是沿着三个分离的电力线传输的AC电力。每个电力线处于不同的相位,其中每个电力线的相位是其它两个电力线的相位移动120度。这些相位相互移动以使用AC电力提供DC电源的一致性(consistency)。
三相电是全世界用于电力分配的标准方法。在美国,电力是以三相分配的,但是大部分家庭运行的是单相。三相电在变压器分为单相,其中电压逐步下降并且相位分开。然而,一些家庭和商业被配置为接收三相电。
图1示出了连接来自电网的三相电力的家庭105中的电能使用。家庭105可以在消耗或产生电力的任何地点,例如工业厂房或隔离的太阳能电池板装置。图1示出了三个电力线125、130和135、家庭105、负载160、和电网120。三个电力线125、130和135从电网120向家庭105中的负载160以分别在曲线145、150和155中示出的三个不同相位提供电力。
家庭105的负载160由三个电力线125、130和135供电,三个电力线125、130和135由电网120供电。三个相位的曲线145、150和155示出了电力线125、130和135在时间上以三分之一周期或120度的相位差移动。该相位差提供电力使得三个相位中的一个将会在具体电力线的单个周期的三个不同点上达到其波峰,这允许AC电源提供DC电源的一致性。一些备选发电机(例如太阳能电池板)提供DC电力,但是以便与电网一起使用,DC电源必须转换为AC电力。
太阳能电池板已经变成越来越常见的备选电源。通过尺寸变化的安装,消费者也已经变成了生产者,导致大量的电力生产者而不是单个生产者。消费者能够生产他们自己的电力,减少他们对电力公司的依赖。由于太阳能在白天可以更易于使用的性质,随着全天具体位置变化的需要,住宅消费者可以在白天是生产者,但在夜间是消费者。随着太阳能装置注入到电网中的电力以及消费者的需求在一天中的变化,额外的电力可能需要从电网中吸取或者返还到电网中。然而,为了使太阳能装置向电网中注入电力,由装置(installation)上的太阳能电池板生成的DC电力需要以与电网提供的电力类似的形式转换为AC电力。
来自太阳能电池板的电力的从DC电力向AC电力的转换通常使用逆变器来完成。典型地,太阳能电池板串联连接,并且然后与高压电缆连接以将DC电力连接到逆变器。这些太阳能电池板装置使用单一、大型逆变器来将产生的电力转换成可以用于家庭中或可以反馈至电网的电力。
图2示出了电能连接三相电力的家庭205中的电能使用,其中向家庭205供电的电力是从太阳能电池板215提供的,该太阳能电池板向单个逆变器262提供DC电力。类似于图1,三个电力线225、230和235向家庭205的负载260提供电力。此外,图2示出了太阳能电池板215和逆变器262。太阳能电池板215向逆变器262提供DC电力,该逆变器262转换DC电力并且向三个电力线225、230和235提供AC电力。单个逆变器装置需要大型逆变器以及重型高压电缆以将DC电力向AC逆变器提供。
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