[发明专利]配电网络和过程

权利要求书

1.一种配电网络，包括：

多个电力控制装置，每个所述电力控制装置包括：

一个或多个信号转换部件，接收具有对应的第一基频和对应的第一特征电压的对应的第一信号形式的电力，并生成具有对应的第二基频和对应的第二特征电压的对应的第二信号；以及

控制器，控制信号转换部件的运行，以控制电力控制装置的输出信号的输出电压和输出频率；

发电部件，充当至少一些电力控制装置的电力源；以及

电力消耗部件，充当来自至少一些电力控制装置的电力的接收器；

其中，电力控制装置自主地运行但是互连，使得每个电力控制装置的输出连接到至少一个对应的其它电力控制装置的输入并且连接到电力接收器和/或电力源中的一个或多个，使得电力控制装置将流过配电网络的电力信号的电压和频率共同维持在目标值，以补偿电力接收器和/或电力源的变化。

2.如权利要求1所述的配电网络，其中每个所述电力控制装置包括存储电能的一个或多个能量存储部件，并且当它接收比其输出处所需的更多电力时使用其能量存储部件来存储电能，并且当它接收比其输出处所需的更少电力时从其能量存储部件中释放所存储的电能，以及以具有目标输出频率和目标输出电压的对应输出信号的形式提供对应的输出电力。

3.一种配电网络，包括：

多个电力控制装置，每个所述电力控制装置包括：

一个或多个信号转换部件，接收具有对应的第一基频和对应的第一特征电压的对应的第一信号形式的电力，并且生成具有对应的第二基频和对应的第二特征电压的对应的第二信号；

存储电能的一个或多个能量存储部件；以及

控制器，控制信号转换部件和能量存储部件的运行；

发电部件，充当至少一些电力控制装置的电力源；以及

电力消耗部件，充当来自至少一些电力控制装置的电力的接收器；

其中，电力控制装置互连并且自主运行，使得每个电力控制装置在其接收比其输出处所需的更多电力时使用其能量存储部件来存储电能，并且当它接收比其输出处所需的更少电力时从其能量存储部件中释放所存储的电能，以及以具有目标输出频率和目标输出电压的对应输出信号的形式提供对应的输出电力。

4.如权利要求3所述的配电网络，其中每个所述电力控制装置包括：

至少一个虚拟气隙变压器，包括至少一个初级绕组、至少一个次级绕组以及控制初级绕组和次级绕组之间的电磁耦合的一个或多个控制绕组；

输入端口，被配置为接收具有第一输入基频和第一输入电压的第一输入信号；以及

控制部件，被配置为：

接收表示第一输入信号的第一输入电压和第一输入基频的信号，并生成对应的虚拟气隙控制信号，以确定所述至少一个虚拟气隙变压器的控制绕组中的电流，使得在次级绕组处生成目标输出频率的目标输出电压；

其中电力供应系统接收具有第一输入基频和第一输入电压的第一输入信号形式的输入电能，并以目标频率和目标输出电压的对应的第一输出信号的形式生成对应的输出电能。

5.如权利要求4所述的配电网络，其中所述控制部件被配置为控制所述至少一个虚拟气隙变压器的控制绕组中的电流，以改善所述电力控制装置的功率因数。

6.如权利要求5所述的配电网络，其中所述控制部件包括现场可编程门阵列(FPGA)或其它形式的处理器，所述处理器被配置为实现：

锁相环PLL，用于确定对应的第一信号的相位；

至少一个派克变换部件，用于基于PLL确定的相位生成第一信号的电压和电流的派克变换表示；

无功功率估计部件，被配置为处理第一信号的电压和电流以生成无功功率的估计；以及

一个或多个功率因数控制部件，被配置为处理无功功率的估计，以控制所述至少一个虚拟气隙变压器的控制绕组中的电流，以改善电力控制装置的功率因数。