[发明专利]具有可变电压的直流电网

说明书

本发明涉及一种具有电组件(3、4、5、7)的直流电网(1)，电组件借助于导体(6)相互电连接，其中，直流电网(1)能够在导体(6)的部件(61、62)之间以直流电压(U)运行。为了改进直流电网(1)提出，直流电网(1)具有调节器(2)，利用调节器能够改变直流电网(1)的直流电压(U)，使得直流电压(U)的值与直流电网(1)的至少一个状态相关，并且借助于直流电压(U)将关于状态的信息传输至直流电网(1)的电组件(3、4、5、7)。本发明还涉及具有这种直流电网的风力发电场，直流电网具有风力发电设备。本发明还涉及用于运行这种直流电网(1)或这种风力发电场的方法，其中，根据直流电网(1)的状态调节或控制直流电网(1)的直流电压(U)。

技术领域

本发明涉及一种直流电网，其中，直流电网能够以直流电压运行。本发明还涉及风力发电场以及用于运行这种直流电网或风力发电场的方法。

背景技术

在配电网中将电能提供给用电器。在此，在配电网的通常被称为导线的馈电线处存在电压。在用电器连接的情况下，用电器能够从馈电线中获取电流。在此，电能在配电网内被分配。电压可以是交流电网的交流电压或者也被称为直流电网(DC-Netz)的直流网络的直流电压。

当今，配电网设计为交流电网。这提供了借助于变压器以简单的方式产生不同的电压等级的可能性。在直流电网中，为了简单起见，直流电压保持在一个恒定值并且被提供给用电器。为此，通常使用最大允许的额定值。因此，用电器在恒定功率的情况下能被提供小电流。在此，由于小电流导致小的电损耗。

发明内容

本发明的基本目的是改进直流电网。

该目的通过一种具有权利要求1的特征的直流电网实现。该目的还通过具有权利要求6的特征的风力发电场以及具有权利要求7的特征的用于运行这种直流电网或风力发电场的方法实现。

本发明的另外的有利的设计方案在从属权利要求中给出。

本发明基于如下认知，即改进直流电网，使得直流电网的电压是可变的并且反映直流电网的状态。本发明涉及在直流电网中电压调节的设计方案。目的在于，根据网络的直流电压描述直流电网的一个状态或多个状态。因此，每个用电器、每个电源和每个存储器直接已知直流电网的状态并且能够适当地以及例如稳定地对状态做出反应。

在直流电网中，在直流电网处连接的电组件借助于导线电连接。导线例如能够是电缆或导电轨。在此，导线在直流电网中具有至少两个部件，直流电网的直流电压存在于两个部件之间。

能够通过直流电压的值以简单的方式描述直流电网的状态。例如在产生的能量处出现供过于求或与直流电网连接的储能器具有高的负荷状态(State of Charge)，因此网络电压上升。这当调节器在直流电网中提高直流电压时发生。因此例如将状态表示为网络具有提供能量和功率的良好能力。另一方面应能通过低的直流电压表示，提供电能的能力被限制。用电器能够通过适配的运行表现来对这些状态做出适当的反应。

高的直流电压示出能量源或储能器，该能量源能够减小能量源产生的功率，该储能器应能从网络中接收能量。可替代地或附加地，储能器的高的充填度也能在直流电网中由高的电压表示。这显示，为了保护网络不由于电能的供过于求而出现故障，电源减小产生的功率。

也可以想到第一上阈值和高于第一上阈值的第二上阈值，在第一上阈值处储能器应当吸收能量，在第二上阈值处能量发生器减少能量发生器产生的功率(可能以效率为代价)。这同样适用于电能的过低供应。对此，能量发生器从第一下阈值起被要求提高能量发生器产生的功率，并且从第二下阈值起储能器在配电网中供应电能。在此，第一下阈值能够小于或大于第二下阈值。此外，能够引入其他的下阈值，用电器在其他的下阈值处减小其接收的功率。

能够放弃上级的调节/控制，其负责为用电器提供足够的电能并且保护直流电网免于过载。直流电网的每个电组件、不管是用电器、发生器或者存储器通过网络电压的数值被告知直流电网的状态，并且能够因此对直流电网的稳定做出有针对性的贡献。