[发明专利]电力网的同步

说明书

将第一电网的第一节点电连接到第二电网的第二节点包括：确定该第一电网中的该第一节点处的AC电压的至少一个相位的相位角；确定该第二电网中的该第二节点处的AC电压的至少一个相位的相位角；基于将该第一电网中的该AC电压的该相位角与该第二电网中的该AC电压的该相位角进行比较来确定相位角度量；将该相位角度量与相位角阈值进行比较；并且如果该相位角度量等于或超过该相位角阈值，则在P‑Q控制模式下控制该第一电网中的可调度能量源，以调整该第一节点处的该AC电压的至少一个相位的该相位角。

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年6月5日提交的标题为“电力网的同步(SYNCHRONIZATION OFELECTRICAL POWER GRIDS)”的美国临时申请第63/035,061号的权益，该美国临时申请全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开涉及电力网同步，例如，在将电网彼此电连接之前两个独立电网中的交流(AC)电压的同步。

背景技术

电力网包括一个或多个电源、一个或多个负载以及用于将电力从电源分配到负载的机构。一些电力网能够在电网独立工作的孤岛状态或电网电连接到另一独立电力网并与其并行工作的并网状态下工作。

发明内容

在一个方面，一种系统包括：被配置为接收电数据的接口，该电数据包括：第一电网中的第一节点处的交流(AC)电压的至少一个相位的幅值、频率和相位角，以及第二电网中的第二节点处的AC电压的至少一个相位的幅值、频率和相位角。第一电网和第二电网被配置为：在第一节点与第二节点断开连接的情况下彼此独立地操作或者通过在互连点处电连接第一节点和第二节点而彼此电连接。该系统还包括控制器，该控制器被配置为：访问电数据；基于第一节点处的AC电压的幅值和第二节点处的AC电压的幅值来确定幅值度量；基于第一节点处的AC电压的频率和第二节点处的AC电压的频率来确定频率度量；基于第一节点处的AC电压的相位角和第二节点处的AC电压的相位角来确定相位角度量；将幅值度量、频率度量和相位角度量与相应幅值、频率和相位角阈值进行比较；以及基于比较确定是否控制第一可调度能量源以调整第一节点处的AC电压的至少一个相位的幅值和频率，以及是否控制第二可调度能量源以调整第一节点处的AC电压的至少一个相位的相位角。

实施方式可包括下列特征中的一个或多个。幅值度量可以包括第一节点处的AC电压的幅值与第二节点处的AC电压的幅值之间的差的绝对值；频率度量可以包括第一节点处的AC电压的频率与第二节点处的AC电压的频率之间的差的绝对值；并且相位角度量可以包括第一节点处的AC电压的相位角与第二节点处的AC电压的相位角之间的差的绝对值。为了确定是否控制第二可调度能量源，控制器可以被配置为确定相位角度量是否等于或大于相位角阈值，并且如果该相位角度量等于或大于该相位角阈值，则该控制器可以将第二命令信号应用于该第二可调度能量源，其中该第二命令信号包括P分量和Q分量；该P分量是有功功率命令，并且该Q分量是无功功率命令；并且将第二控制信号应用于该第二可调度能量源调整第一节点处的AC电压的至少一个相位的相位角。有功功率命令可以包括有功功率值，无功功率命令可以包括无功功率值，并且控制器可以被进一步配置为：确定该有功功率值是否在第一预定义的值的范围内，并且确定该无功功率值是否在第二预定义的值的范围内。在一些实施方式中，如果有功功率值不在第一预定义的值的范围内且无功功率值不在第二预定义的值的范围内，则控制器将该有功功率值设置为该第一预定的值的范围的最大值或最小值，并且将该无功功率值设置为该第二预定的值的范围的最大值或最小值。接口还可以被配置为接收除电数据之外的输入，并且控制器可以基于电数据和除电数据之外的输入来确定第二命令信号。除电数据之外的输入可以包括由操作员或远程设备通过接口提供的一个或多个控制参数。