专利名称：用于控制混合电力系统的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及控制混合电力系统的方法和设备。具体地，本发明管理在各自耦合到公共DC总线的一个或多个电力发电源、存储装置、负载、公共电网、离网电力系统或其组合当中的能量转移和电力流动。
背景技术：
近年来，增长的对于能量的需求以及增长的对于化石燃料的供应及其相应的污染的担心导致了增长的对于可再生能源的关注。两种最常见且开发得最好的可再生能源是光伏能量和风能。其他的可再生能源可以包括燃料电池、水力发电技术、潮汐能和生物电池或者生物质发电站。然而，使用可再生能源来生成电能存在一系列新的挑战。用于将可再生能源连接到现有的AC电网(无论是公共电网还是离网系统)的最大的挑战之一是可再生能源经常提供可变的能量供应。该供应例如根据风量、云的遮盖或者白昼时间而可能变化。此外，不同的能源提供了不同类型的电能。例如风轮机更适合以可变的电压和频率来提供交流(AC)能量，而光伏电池更适合提供直流(DC)能量。结果，将多种可再生能源与其他发电系统(诸如公共电网、独立巨型轮机(independent macro turbine)和发电机、或者燃料电池)组合为具有AC和/或DC输出的单个系统需要整合这些不同能源中的每种。由一些可再生的源所供应的能量的可变本性也可以使得在电力系统中的能量存储装置中进行整合是所想要的。该能量存储装置可以在可再生的源(或者可替选地是公共电网或者其他发电的源)的峰值生产的时段期间被充电。该能量存储装置因而可以在可再生的源正在生成比系统中的负载所需要的更少的能量时，递送所存储的能量以补充可再生的源。整合多种可再生能源的现有尝试通常需要将每种能源以及存储装置分别地连接到电网，其中电网可以是独立电网或者是公共电网。例如风轮机或者光伏阵列的发电源的每个制造商或者负载提供了电力转换器来将源或负载连接到电网。该方案通常导致了不想要的双重电力转换，首先将发电源转换为与公共电网兼容的AC电压，然后转换回与存储装置兼容的电压。此外，整合多种源的尝试通常需要管理每个装置的能量流动的高级控制器。该控制器必须管理多种通信协议并且协调各种装置之间的主动性的以及反应性的电力控制。例如，独立于电网的系统中并行操作的多种AC源需要转移切换和控制方案，以选择想要的发电源、使输出同步并且/或者使负载平衡。这样的整合系统通常需要针对每个系统定制的复杂软件。向该系统添加其他发电源或者负载需要对整合软件和连接硬件的后续修改。因此，这个复杂的控制方案限制了将未来的发电源或者其他修改整合到电力系统中的灵活性。
发明内容
与前述的相一致地，根据如此处所具体化和概括描述的本发明，以适当的细节来描述了用于控制混合电力系统的方法和设备，以使得本领域普通技术人员能够做出并使用本发明。本发明提供了在电力系统中的各种源和负载当中控制电力的一种简化的方法。电力发电源各自通过转换器连接到公共DC总线。该转换器可以根据DC总线上出现的DC电压的水平，选择性地将最大能量转移递送到DC总线，或者用减小的速度将能量转移到DC总线。至少一个存储装置优选地通过电力调节器连接到公共DC总线。该电力调节器根据DC总线上出现的DC电压，选择性地将能量转移到DC总线或者从DC总线转移。可以提供DC-DC转换器，以用不同于DC总线的DC电压水平的DC电压水平来向负载供应DC电压。此外，可以提供逆变器以将DC电压转换为AC电压，以用于消耗方负载或用于连接到公共电网。可 以根据应用需求以许多配置来提供每个电力转换装置，并且每个电力转换装置是独立受控的，以提供模块化的且简化的电力控制系统。根据本发明的一个实施例，在每个发电源和公共DC总线之间提供电力转换装置。每个电力转换装置根据针对特定发电源优化的控制算法，以独立于其他源或负载的方式来转换由该发电源生成的电能。例如，可以在连接到光伏阵列的转换器上使用本领域已知的最大功率点(MPP)追踪，以提供从该发电源到公共DC总线的最大电力或能量转移。还提供了存储装置以及将存储装置连接到公共DC总线的电力调节器。当生成了超过连接到系统的负载所需的电力时，存储装置进行充电直到其达到了最大容量为止。如果负载所需的电力超过了系统中正在生成的电力，则存储装置进行放电以满足额外的需求。电力调节器监控作为指示符的、DC总线上的电压水平，以确定供应是否超过了需求或者需求是否超过了供应。此外,如果电力系统包括独立于电网的AC负载或者连接到公共电网，则在公共DC总线和该AC系统之间提供逆变器。逆变器控制器能够提供双向电力流动，使得在所生成的电力超过电力需求时，由源所生成的超额能量可以供应给公共电网。相似地，在由源所生成的电力不能满足电力系统所需的电力时，可以从公共电网抽取能量。根据本发明的另一实施例，用于混合电力系统的控制器包括至少一个能量转换器。每个能量转换器电气耦合到电能发电装置。这些装置包括至少一个能量存储装置。能量调节器电气耦合到这些能量存储装置。DC总线随后电气耦合到每个能量转换器和能量调节器。能量调节器包括指示了 DC总线上出现的DC电压的值的第一电压信号，以及将DC电压维持在具有低电压设定点和高电压设定点的预设范围以内的第一控制单元。如本发明的另一方面那样，电力控制器还可以利用指示了 DC总线上出现的DC电压的电压信号以及被配置为在DC电压达到预定最大值时停止来自电能发电装置的电力流动。逆变器可以电气耦合到DC总线，以将DC电压转换为AC电压。逆变器可以以独立于AC公共电网的方式或者与公共电网相配合的方式，将电力提供给AC负载。从逆变器生成的AC电压可以连接到公共电网、AC负载或者电网和AC负载的组合。逆变器可以进一步提供DC总线和公共电网或AC负载之间的双向电力。可选地，可以提供分离地连接到AC负载和公共电网的多个逆变器。
本发明的再一方面在于电力转换器和调节器是模块化的。电力转换装置的独立本性允许添加或移除转换器而不需要修改其他转换器的控制单元。例如，DC负载可以耦合到公共DC总线，使得电力系统可以向DC或AC负载供应电力。DC负载可以直接地耦合，或者如果想要的是DC总线电压之外的电压的的话使用DC-DC转换器来耦合。至少一个耦合到附加的电能发电装置的附加能量转换器可以耦合到公共DC总线，而不修改任何现有的能量转换器或者能量调节器。根据本发明的再一实施例，又一管理能量转移的电力控制系统包括公共DC总线、多个能量存储装置以及多个能量调节器。每个能量调节器具有电气耦合到至少一个能量存储装置的第一连接以及电气耦合到公共DC总线的第二连接。每个能量调节器还包括多个开关、对应于DC总线上出现的DC电压的幅度的电压信号、存储器装置以及处理器。每个开关根据开关信号来选择性地通电，以控制第一和第二连接之间的能量转移。存储器装置存储了至少控制程序、低电压设定点和高电压设定点。处理器执行控制程序，以根据电压信号、低电压设定点和高电压设定点来为多个开关中的每个生成控制信号。如果电压信号大 于高电压设定点，则能量从公共DC总线转移到能量存储装置，并且如果电压信号小于低电压设定点，则能量从能量存储装置转移到公共DC总线。作为本发明的另一方面，电力控制系统可以包括至少第一和第二能量存储装置以及分别对应于第一和第二能量存储装置中的每个的至少第一和第二能量调节器。第一能量调节器的低电压设定点和高电压设定点之一可以设定为不同于第二能量调节器的相应低电压设定点或高电压设定点的值。第一能量存储装置可以具有不同于第二能量存储装置的构造的构造，并且用于第一能量调节器和第二能量调节器两者的低电压设定点和高电压设定点中的每个是分别根据第一能量存储装置和第二能量存储装置的结构的。根据本发明的又一方面，中央控制器与每个能量调节器通信。中央控制器具有被配置为执行所存储的程序的处理器、以及存储了至少程序和用于能量调节器的每个电压设定点的拷贝的存储器装置。中央控制器被配置为周期性地在处理器上执行所存储的程序，以将第一能量调节器的低电压设定点和高电压设定点与第二能量调节器的低电压设定点和高电压设定点进行交换。中央控制器还被配置为周期性地在处理器上执行所存储的程序，以使一个或更多个能量存储装置放电。将新的值载入第一个能量调节器的低电压设定点和高电压设定点中的每个，使得每个新的值大于每个其他能量调节器的高电压设定点。中央控制器接收对应于能量存储装置正在放电的信号，并且将第一能量调节器的低电压设定点和高电压设定点中的每个重新设定为它们的原始操作值。此外，可以建立调度，以周期性地基于轮转使每个能量存储装置放电。因而，只有一个能量存储装置正在放电，而其余装置可以继续向DC总线转移能量或者从DC总线转移能量。根据本发明的再一方面，电力控制系统还可以包括至少一个具有电气耦合到电力发电源的输入端和电气耦合到公共DC总线的输出端的能量转换器。每个能量转换器包括多个开关、对应于DC总线上出现的DC电压的幅度的电压信号、存储器装置和处理器。每个开关根据开关信号来选择性地通电，以控制输入端和输出端之间的能量转移。存储器装置存储了至少控制程序和模式选择设定点，并且处理器执行控制程序，以根据电压信号和模式选择设定点来生成开关信号。在第一操作模式中，DC电压信号小于模式选择设定点，并且将最大量的由源生成的能量转移到DC总线。在第二操作模式中，DC电压信号大于模式选择设定点，并且用减小的速度将由源生成的能量转移到DC总线。将能量转移到DC总线的速度是根据电压信号和模式选择设定点之间的差异的。根据本发明的再一实施例，用于管理由公共DC总线连接的多个能量存储装置之间的能量转移的方法包括将多个能量调节器连接到公共DC总线。每个能量调节器具有电气耦合到至少一个能量存储装置的第一连接以及电气耦合到公共DC总线的第二连接。在每个能量调节器中执行的处理器处，接收对应于公共DC总线上出现的DC电压的幅度的信号，并且将DC电压信号与能量调节器中的存储器装置中存储的低电压设定点和高电压设定点进行比较。以独立于其他能量调节器的方式在每个能量调节器和DC总线之间转移能量。每个能量调节器在DC电压信号大于高电压设定点的情况下将能量从公共DC总线转移到所连接的能量存储装置，并且在电压信号小于低电压设定点的情况下将能量从所连接的能量存储装置转移到公共DC总线。根据本发明的又一实施例，一种用于管理至少一个能量源和至少一个负载之间的 能量转移的电力控制系统包括至少一个能量转换器。能量转换器包括电气耦合到能量源之一的输入端、电气耦合到公共DC总线的输出端以及对应于公共DC总线上出现的电压的幅度的电压信号。每个能量转换器被配置为根据电压信号来将能量从能量源转移到公共DC总线。电力控制系统还包括逆变器，该逆变器包括电气耦合到公共DC总线的第一连接、连接到公共电网的第二连接、以及对应于公共DC总线上出现的电压的幅度的电压信号。逆变器被配置为根据电压信号、高电压设定点和低电压设定点，选择性地在公共DC总线和公共电网之间双向转移能量。作为本发明的另一方面，电力控制系统可以包括至少一个能量存储装置和至少一个能量调节器。能量调节器包括电气耦合到至少一个能量存储装置之一的第一连接、电气耦合到公共DC总线的第二连接、以及对应于公共DC总线上出现的电压的幅度的电压信号。能量调节器被配置为根据电压信号、高电压设定点和低电压设定点，选择性地在公共DC总线和能量存储装置之间双向转移能量。电力控制系统还可以包括中央接口，该中央接口存储了每个设定点的拷贝并且具有用户接口以允许操作者配置每个设定点。中央接口包括被配置为执行所存储的程序以周期性地重新配置至少一个设定点的处理器。根据详细描述以及附图，本发明的这些以及其他目标、优点和特征会对于本领域普通技术人员变得明显。然而，应该理解的是，尽管详细描述和附图指示了本发明的优选实施例，但是详细描述和附图是以示意的方式而非限制性的方式给出的。可以在本发明的范围内做出许多改变和修改，而不脱离其精神，并且本发明包括所有这样的修改。
在附图中图示了本发明的优选示例性实施例，在附图中相同的附图标记在各处代表相同的部分，并且其中图I是图示了示例性发电源和负载的、本发明的第一实施例的说明图；图2是图示了示例性发电源和负载并且还图示了到AC消耗方负载或者公共电网的连接的、本发明的另一实施例的说明图；图3是图示了示例性发电源和负载并且还图示了到不同于DC总线的DC电压处的DC消耗方负载的连接的、本发明的另一实施例的说明图4是示例性转换器的说明图；图5是示例性调节器的说明图；图6是示例性逆变器的说明图；图7是转换器的操作的流程图；图8是调节器的操作的流程图；图9是图示了本发明的模块化支架实施方式的说明图；图10是图示了连接到单个电势的DC总线的示例性发电源和负载的、本发明的另一实施例的说明图；图11是图示了连接到分开的电势的DC总线的示例性发电源和负载的、本发明的 另一实施例的说明图；图12是图示了沿着DC总线分布的示例性发电源和负载的、本发明的另一实施例的说明图；图13是图示了连接到DC总线和公共电网的示例性发电源和负载的、本发明的另一实施例的说明图；图14是根据本发明的一个实施例的、转换器和调节器在操作期间控制设定点的图示；图15是根据图14中的本发明的实施例的、转换器和调节器在发电周期期间控制设定点的图示；图16是根据图14中的本发明的实施例的、图示了转换器监听的、转换器和调节器控制设定点的图示；图17是根据本发明的另一实施例的、转换器和调节器在操作期间控制设定点的图示；并且图18是根据本发明的另一实施例的、转换器和调节器在操作期间控制设定点的图示。在描述图中所图示的本发明的优选实施例时，为了清楚起见，将诉诸于具体术语。然而，这并非意图将本发明限定于如此所选择的具体术语，并且应该理解的是，每个具体术语包括所有以相似方式操作来完成相似目的的技术等同物。例如，经常使用词语“连接”、“附接”或与其相似的术语。这些术语并不限定于直接连接，而是包括通过其他元件的连接，这样的连接被本领域普通技术人员识别为等同的。
具体实施例方式本发明提供了用于控制混合电力系统10的方法和设备。具体地，本发明管理在各自直接地或通过电力转换装置地耦合到公共DC总线50的一个或多个电力发电源、存储装置、负载和公共电网当中的能量转移或电力流动。贯穿本说明书，将使用若干术语用于描述用来将发电源或负载耦合到公共DC总线50的电力转换装置，其包括转换器20、调节器30和逆变器60。参照图4-6，转换器20、调节器30和逆变器60中的每个包括电压信号26、36、66以及控制单元25、35、65两者。电压信号26、36、66指示了 DC总线50上出现的电压水平，并且可以由每个电力转换装置内的单独电压传感器、将信号提供给多个电力转换装置的单个电压传感器、或者将信号提供给单独电力转换装置和提供给多个电力转换装置的电压传感器的组合来生成。每个电力转换装置的控制单元25、35、65优选地包括电力转换部，该电力转换部包括电力电子装置28、38、68，能够执行程序以发送控制信号到电力电子装置28、38、68的处理器22、32、62，以及用于存储能够在处理器22、32、62上执行的程序的存储器24、34、64。电压信号26、36、66由在处理器22、32、62上执行的程序来读取。程序将控制信号输出到电力电子装置28、38、68，以便如以下所更详细描述地调节通过装置的电力流动。可替选地，控制单元25、35、65可以仅仅由电力电子装置28、38、68组成，表情库控制直接连接到电压信号26、36、66的硬件，以调节通过装置的电力流动。例如，可以使用本领域已知的升压变换器来将第一 DC电压水平转换到更高的第二 DC电压水平。参照图I图示了混合电力系统的第一实施例。电力系统10包括至少一个转换器20，每个转换器20连接到发电源。电力系统10还包括至少一个调节器30，每个调节器30连接到至少一个存储装置40。公共DC总线50将转换器20和调节器30中的每个链接到一起。每个转换器20电气耦合在发电源和公共DC总线50之间。发电源可以是任何本 领域已知的类型，包括但不限于风、光伏、水力发电、燃料电池、抄袭、生物燃料或生物质发电源。这些源中的每个生成作为具有适合于发电源的幅度的AC或DC电压来输出的电力。将来自发电源的电压输出提供为给转换器20的电力电子装置28的输入电压。电力电子装置28被配置为将电压从源转换到想要的DC电压水平，作为给DC总线50的输出电压。例如,想要的DC电压可以是650伏，如果电力系统10连接到460伏的公共电网的话。可替选地，DC电压水平可以是可以由具体DC负载所需要的任何想要的DC电压，诸如48伏。DC电压水平可以允许在预设范围内变化，并且被选择以提供发电源和DC总线50之间的最优能量转换。参照图10和11，公共DC总线50可以是单电平或者多电平的DC总线。单电平总线包括第一 DC轨52和第二 DC轨54。每个DC轨可以但不限于是单个端子、由适当的电导体连接的多个端子、或者总线条。单电平总线在第一和第二 DC轨(分别是52和54)之间建立了一个电压电势。多电平DC总线包括第一和第二 DC轨(分别是52和54)，并且还包括至少第三DC轨56。多电平DC总线在DC轨之间建立了至少两个不同的电压电势。例如，多电平DC总线可以包括诸如325伏的正电压电势处的第一 DC轨52、中性电压电势处的第二 DC轨54、以及诸如-325伏的负电压电势处的第三DC轨56。第一和第三DC轨(分别是52和56)之间的净电压电势是作为第一或第三DC轨(分别是52和56)与中性的第二 DC轨54之间的电压电势的电压电势(650伏)的两倍。因而，在图11中图示的DC总线50上存在三个不同的电压电势。如图11中进一步图示的，每个转换器20、调节器30和逆变器60可以根据连接到各自的电力转换装置的源、存储装置40或负载的需求，连接到三个电压电势中的任一个。每个调节器30电气耦合在至少一个存储装置40和公共DC总线50之间。混合电力系统10可以根据应用需求而包括一个或多个存储装置40。存储装置40存储能量并且可以提供DC或AC电压。例如，存储装置40可以但不限于是蓄电池、燃料电池、液流蓄电池或者飞轮。所想到的是，每个存储装置40可以如本领域已知的，由单个装置或者以串联、并联或其组合方式连接的多个装置来组成。每个调节器30的电力电子装置38被配置为允许DC总线50和存储装置40之间的双向电力流动。DC总线50以第一 DC电压水平来操作，并且存储装置40以第二 DC电压水平来操作。可替选地，DC总线50和存储装置40可以以相同的DC电压水平来操作。接下来参照图2和3，混合电力系统10还可以包括输出电力转换装置，例如逆变器60或另一 DC-DC转换器45。参照图10-13，逆变器60可以电气耦合在DC总线50和到公共电网、AC负载、或AC负载和公共电网两者的电连接69之间。每个逆变器60的电力电子装置68可以被配置为允许DC总线50和AC负载或电网之间的双向电力流动。双向电力流动允许公共电网在被连接时向DC总线50提供电力，以补充由发电源提供的电力，如果来自连接到电力系统的负载的需求超过了由发电源供应的电力的话。DC-DC转换器45电气耦合在DC总线50和以不同于DC总线50的电压操作的DC负载之间。所想到的是，任何数量和组合的负载可以连接到系统，使得负载可以直接地、通过逆变器60、通过DC-DC转换器45、或者通过逆变器60和DC-DC转换器45的任何组合或多个逆变器60和DC-DC转换器45来连接到DC总线50。参照图13，可以包括电网断开开关70，以例如在电力中断期间将混合电力系统10 从电网断开，并且允许混合电力系统10继续以独立模式操作。一个或多个传感器可以监控公共电网的操作，并且将信号67提供给对应于公共电网的状态的逆变器60。信号67可以对应于例如公共电网的一个或多个相位上的电压。监控来自电网的输入信号67允许逆变器在电网电压丢失或者不稳定的情况下将输出信号71控制为接通或者断开的第一状态，并且在电网上电力恢复并且稳定时将输出信号71控制为断开或接通的另一状态。当重新连接到电网时，逆变器60逐步使到负载的电连接69上的电压与电网上出现的电压的幅度和频率同步，并且一旦其与电网同步，则将信号71控制为断开开关70。在操作中，每个电力转换装置被配置为以独立于系统级控制器的方式操作。根据本发明的一个实施例，转换器20、调节器30和逆变器60中的每个根据DC总线50上出现的电压的幅度以及存储器中存储的一个或多个设定点，调节公共DC总线50和所连接的源、存储装置40或负载之间的能量转移。根据本发明的一个实施例，如图14中图示的一系列设定点可以配合图11-13中图示的系统10之一来使用。电力系统10包括至少一个经由转换器20连接到DC总线50的能量源、至少两个经由分开的调节器30连接到DC总线50的能量存储装置40、以及从DC总线50和/或公共电网接收能量的负载。基准点302定义了想要的用于DC总线50的电压水平。每个调节器30包括低电压设定点306或316以及高电压设定点308或318，其定义了用于电压水平的可接受带304或314。如果DC总线50上电压的幅度维持在该带内，则调节器30既不向DC总线50转移能量也不从DC总线50转移能量。调节器30中的一个包括第一低电压设定点306和第一高电压设定点308，其定义了第一电压带304。调节器30中的另一个包括第二低电压设定点316和第二高电压设定点318，其定义了第二电压带314。每个调节器30以独立于其他调节器30的方式来执行，以将DC总线50上的电压水平维持在基准设定点302处。同样参照图8，每个调节器30在步骤202处监控相应存储装置40中的充电水平。在步骤204处，调节器30确定存储装置40是否完全充电。如果存储装置40完全充电，则不能从DC总线50接受另外的能量。如果DC总线50上的电压水平超过了高电压设定点而存储装置40完全充电，则停止电力电子装置38以防止到存储装置40的额外的电力流动，如步骤206、208和210中所示。然而，如果DC总线50上的电压水平小于高电压设定点并且存储装置40完全充电，则启动电力电子装置38以允许能量按需要从存储装置40到DC总线50的转移，如步骤208、212和214中所示。如果存储装置40没有完全充电，则调节器30在步骤216处确定存储装置40是否完全放电。如果DC总线50上的电压水平降至低电压设定点以下而存储装置40完全放电，则停止电力电子装置38，因为存储装置40不能向DC总线50供应能量，如步骤218、220和222中所示。然而，如果DC总线50上的电压水平大于低电压设定点并且存储装置40完全充电，则启动电力电子装置38以允许能量按需要从DC总线50转移，如步骤220、212和214中所示。如果存储装置40既没有完全充电又没有完全放电，则启动调节器30以管理存储装置40和DC总线50之间的能量转移，如步骤212和214中所示。每个调节器30根据DC总线电压信号36来执行，以将DC电压水平维持在存储器34中存储的电压带内。再次参照图14，第一调节器30具有第一电压带304，并且第二调节器30具有第二电压带314。如果 DC总线电压信号36升至调节器30之一的高电压设定点308或318以上，并且如果相应的能量存储装置具有容量，则该调节器30执行，以从公共DC总线50向相应的能量存储装置40转移能量。如果DC总线电压信号36降至调节器30之一的低电压设定点306或316以下，并且如果相应的能量存储装置存储了能量，则该调节器30执行，以从能量存储装置40向公共DC总线50转移能量。通过将一个电压带304或314的尺寸设定为大于另一个电压带304或314的尺寸，电力系统10使用第一调节器30及其相关联的存储装置40来尝试将DC总线电压的幅度维持在第一电压带304内。如果正在由源生成的或者由负载抽取的能量超过了第一存储装置40的容量，则会利用第二调节器30及其相关联的存储装置40。以这种方式设定电压带304和314允许例如使用具有不同充放电周期的能量存储装置40，或者对于相同的能量存储装置40，不同的带可以确保利用特定的能量存储装置40。周期性地，调整电压带304和314可以改变主和次存储装置40。重复图8的步骤，使得调节器30持续监控DC总线50上的电压并且适当地进行响应。以这种方式，调节器30和存储装置40进行操作，以在想要的范围内调节DC总线50上的电压的幅度。优选地确定存储装置40的尺寸使得其通常维持在部分充电状态，在所生成的电力超过来自负载的需求时从DC总线50接收能量，并且在负载需要多于由发电源所提供的能量时向DC总线供应能量。每个转换器20以独立于其他转换器20和调节器30的方式来操作，以向DC总线50供应电力。参照图7和16，图示了根据本发明的一个实施例的转换器20的操作。在步骤102处，转换器20监控电压信号26以确定DC总线50上出现的DC电压的幅度。在步骤104中，将电压信号26与预定的最大电压设定点322 (例如用于DC总线电压的基准电压设定点302的120%)进行比较。如果DC总线50上的电压升到该最大电压设定点322以上，则转换器20会根据步骤106停止电力电子装置28，以防止另外的电力被输入到系统。如果DC总线50上的电压低于最大电压设定点322，则转换器20准备从发电源向DC总线50转移能量。在步骤108中，转换器20监控发电源以确定其是否正在生成电力。如果没在生成电力，则会根据步骤106来停止电力电子装置28，因为不需要向DC总线转移电力。如果正在生成电力，则转换器20根据步骤110启动电力电子装置28，以从源向DC总线50转移能量。在步骤111处，转换器20将DC总线50上的电压的幅度与监听电平326比较。如果DC总线50上的电压的幅度小于监听电平326，则根据步骤113以最大操作效率转移能量。例如，可以由控制单元25中的处理器22来执行本领域已知的最大功率点追踪算法，以提供从源到DC总线50的最大电力转移。然而，如果DC总线50上的电压的幅度大于监听电平326，则根据步骤115以降低的效率转移能量。可以根据DC总线50上的电压的幅度比监听电平326大多少来降低效率。重复图7的步骤使得转换器20持续监控DC总线50上的电压的幅度并且适当地响应。逆变器60以独立于其他电力转换装置的方式类似地操作。当电力系统10连接到独立于电网的AC负载时，逆变器60根据AC负载的需求以所定义的电压和频率从DC总线50到AC负载转移能量。当电力系统10连接到公共电网时，逆变器60将其输出同步到公共电压和频率。逆变器60响应于DC总线50上的电压，控制到公共电网或者来自公共电网的电力转移。同样参照图17，逆变器60包括用来启动和停止公共电网和DC总线50之间的能量转移的设定点。例如，逆变器中的高电压设定点332和低电压设定点330可以建立 用于与公共电网交互的第三电压带。如果DC总线电压信号66在该带内，则不需要到公共电网或者来自公共电网的能量转移。如果DC总线电压信号66大于高电压设定点332，则逆变器60从DC总线50向公共电网转移能量。如果DC总线电压信号66小于低电压设定点330，则逆变器60从公共电网向DC总线50转移能量。可替选地，逆变器60可以根据相对于针对基准电压信号302的DC总线电压信号66，维持启动并且在公共电网和DC总线50之间转移能量。还想到的是，电力系统10可以被配置为在没有能量存储装置40的情况下操作。在这样的操作下，可以使用逆变器电压带来维持DC总线50上的电压。因而，电网连接可以帮助将DC总线50维持在想要的DC电压水平处，并且也可以提供另一能源来在电力系统10中按需要使存储装置40充电。可以利用另外的设定点来执行电力系统10内的其他功能。最小电压设定点320识别DC总线上出现的电压的、电力系统10可以继续操作的最小幅度。类似地，最大电压设定点322识别DC总线上出现的电压的、电力系统10可以继续操作的最大幅度。如果电压的幅度小于最小电压设定点320或大于最大电压设定点322，则会停止电力转换装置并且终止操作。高电压设定点324识别例如高于其可以发出警告消息的电压。可以配置设定点的大量组合而不偏离本发明的范围。例如，电力系统10中的不同电力转换装置可以具有不同的最小或最大电压设定点(分别是320和322)。每个转换器20可以具有更低的电压设定点322，使得其停止向DC总线50供应所生成的电，并且允许调节器30继续从DC总线50抽取能量并降低DC总线50上的电压水平。可选地，一个转换器20可以具有比另一转换器20更低的最大电压设定点322，使得一个转换器停止向第一电平处的DC总线50这样能量，并且防止DC总线50上的电压的幅度进一步增加。同样参照图18，可以在连接到燃料动力发电机的转换器20中提供发电机启动设定点334。如果DC总线电压信号26小于发电机启动设定点334，则可以向发电机发送信号以启动发电机的操作。当发电机得到稳定操作点时，逆变器20从发电机向公共DC总线50转移能量。可以使用未示出的第二设定点或者转换器20内的其他信号来停止发电机。转换器20和调节器30中的每个的独立操作有助于电力系统10的模块化构造。例如，转换器20和调节器30中的每个可以构造为单独的面孔，如图9中所示。每个模块可以具有取决于例如模块的电力转换容量和用于发电源的类型的电力电子需求而变化的尺寸。优选地，每个模块被配置为以任何布置来安装到公共支架，但是优选地以一系列栏(aseries of columns)的方式来安装。DC总线50在模块之间延伸。转换器20和调节器30被配置为沿着支路之一连接到DC总线50。类似地，逆变器60是另外的模块，被配置为安装在公共支架上并且连接到DC总线50的支路。可以按需要包括其他模块(例如，逆变器和公共电网之间的AC断路器或者显示面板)，以相似地安装到公共支架并且可以按需要连接或者不连接到DC总线50。每个电力转换装置包括设定点和所存储的程序，以根据应用需求来独立地控制电力转换装置和DC总线50之间的能量转移。现在参照图10、11和13，混合电力系统10还可以包括中央接口 80。根据本发明的一个实施例，中央接口 80包括显示装置和用户接口，用户接口包括但不限于键盘、鼠标、触摸板或触摸屏。中央接口 80可以位于混合电力系统10附近或者可以并入混合电力系统10内部。可选地，中央接口 80可以位于远离混合电力系统10处并且经由任何适当的有线或无线网络来连接。中央接口 80还经由适当的网络82 (包括例如以太网、以太网IP、或者任何其他的工业通信网络)与混合电力系统10中的每个电力转换装置通信。中央接口 80 包括存储了电力转换装置内的每个设定点的拷贝的存储器装置。用户接口和显示装置允许用户配置设定点并且将用于任何设定点的新的值经由网络82发送到电力转换装置。如果新的电力转换装置添加到电力系统10，则用户可以在中央接口 80处输入用于任何由该电力转换装置所利用的设定点的值。可选地，可以在电力转换装置中存储值的默认组，并且中央接口 80可以被配置为自动检测装置并且将所存储的值上传。中央接口 80还可以包括被配置为周期性地在中央接口 80内的处理器上执行的程序。参照图14，该程序例如可以被配置为周期性地交换多个调节器30的电压设定点。如果电力系统10包括两个或更多个调节器30和能量存储装置40，则有可能一个调节器30以及与其相关联的存储装置40可以具有高于另一调节器30以及与其相关联的存储装置40的利用速度。即使每个调节器30中的设定点是相同的，制造容差和偏移也可以使得调节器30之一在另一调节器之前开始在公共DC总线50和存储装置40之间转移能量。因而，为了提供更加平均的对能量存储装置40的利用，中央接口 80可以被配置为周期性地将第一能量调节器的低电压设定点和高电压设定点与第二能量调节器的低电压设定点和高电压设定点交换。每个能量存储装置40会交替地成为主装置和次装置，以维持DC总线50上的电压水平。同样参照图15，想要的可以是周期性地使能量存储装置40完全充电或者放电。为了使一个能量存储装置40放电，中央接口 80上的程序可以被配置为将新值载入第一个能量调节器的、大于至少一个其他能量调节器的高电压设定点的低电压设定点和高电压设定点中的每个。重新配置的调节器30随后会开始从其相关联的能量存储装置40向DC总线50转移能量。所连接的负载可以消耗能量，或者如果正在转移的能量超过了负载需求，则其余调节器300会从DC总线50向他们相关联的能量存储装置40转移能量。当中央接口 80接收到对应于能量存储装置40正在放电的信号时，重新设定第一能量调节器的低电压设定点和高电压设定点中的每个的值。在中央接口 80上执行的程序可以类似地被配置为每次顺序地使一个调节器30放电，使得电力系统10维持操作性同时对每个能量存储装置40执行放电周期。尽管讨论了利用电压带的两个具体示例，即确保对能量存储装置40的利用的平均以及顺序地使能量存储装置40充放电，但是要理解的是，可以配置电压带的大量其他配置，以实现其他想要的操作条件。根据以上描述可知，本发明的实施例公开了以下技术方案，但是不限于此方案I. 一种用于管理能量转移的电力控制系统，所述电力控制系统包括公共直流DC总线；多个能量存储装置；以及多个能量调节器，每个能量调节器具有电气耦合到至少一个所述能量存储装置的第一连接以及电气耦合到所述公共DC总线的第二连接，其中每个能量调节器还包括
多个开关，每个开关根据开关信号来选择性地通电，其中所述多个开关控制所述第一连接和所述第二连接之间的能量转移；电压信号，其对应于所述DC总线上出现的DC电压的幅度；存储器装置，其存储了至少控制程序、低电压设定点以及高电压设定点；以及处理器，其执行所述控制程序，以根据所述电压信号、所述低电压设定点和所述高电压设定点来为所述多个开关中的每个生成所述开关信号，其中，如果所述电压信号大于所述高电压设定点，则能量从所述公共DC总线转移到所述能量存储装置，并且如果所述电压信号小于所述低电压设定点，则能量从所述能量存储装置转移到所述公共DC总线。方案2.根据方案I所述的电力控制系统，其还包括至少第一和第二能量存储装置；以及至少第一和第二能量调节器，其分别对应于所述第一和第二能量存储装置中的每个，其中所述第一能量调节器的所述低电压设定点和所述高电压设定点中的至少一个不同于所述第二能量调节器的相应的低电压设定点或高电压设定点。方案3.根据方案2所述的电力控制系统，其中，所述第一能量存储装置具有不同于所述第二能量存储装置的构造的构造，并且所述第一能量调节器和所述第二能量调节器两者的所述低电压设定点和所述高电压设定点中的每个是分别根据所述第一能量存储装置和所述第二能量存储装置的结构的。方案4.根据方案I所述的电力控制系统，其还包括与每个所述能量调节器进行通信的中央控制器，所述中央控制器具有被配置为执行所存储的程序的处理器以及存储了至少所述程序和用于所述能量调节器的每个所述电压设定点的拷贝的存储器装置。方案5.根据方案4所述的电力控制系统，其中，所述中央控制器被配置为在所述处理器上周期性地执行所存储的程序，以将第一能量调节器的所述低电压设定点和所述高电压设定点与第二能量调节器的所述低电压设定点和所述高电压设定点交换。方案6.根据方案4所述的电力控制系统，其中，所述中央控制器被配置为在所述处理器上周期性地执行所存储的程序，以将新的值载入第一个能量调节器的所述低电压设定点和所述高电压设定点中的每个，其中每个所述新的值大于每个其他能量调节器的所述高电压设定点；接收对应于连接到所述第一能量调节器的第一能量存储装置正在放电的信号；并且将所述第一能量调节器的所述低电压设定点和所述高电压设定点中的每个的值重新设定为它们的原始操作值。
方案7.根据方案I所述的电力控制系统，其还包括至少一个能量转换器，其具有电气耦合到电力发电源的输入端以及电气耦合到所述公共DC总线的输出端，每个能量转换器还包括多个开关，每个开关根据开关信号来选择性地通电，其中所述多个开关控制所述输入端和所述输出端之间的能量转移；电压信号，其对应于所述DC总线上出现的所述DC电压的幅度；存储器装置，其存储了至少控制程序和模式选择设定点；以及处理器，其执行所述控制程序，以根据所述电压信号和所述模式选择设定点来生成所述开关信号，以将能量从所述输入端转移到所述输出端。 方案8.根据方案7所述的电力控制系统，其中，如果所述DC电压信号小于所述模式选择设定点，则所述处理器以第一操作模式来执行所述控制程序，以将最大量的由所述源生成的能量转移到所述DC总线，并且如果所述DC电压信号大于所述模式选择设定点，则所述处理器以第二操作模式来执行所述控制程序，以用减小的速度将由所述源生成的能量转移到所述DC总线。方案9.根据方案8所述的电力控制系统，其中，将由所述源生成的能量转移到所述DC总线的速度是根据所述电压信号和所述模式选择设定点之间的差异的。方案10. —种用于管理由公共直流DC总线连接的多个能量存储装置之间的能量转移的方法，其包括以下步骤将多个能量调节器连接到所述公共DC总线，每个能量调节器具有电气耦合到至少一个所述能量存储装置的第一连接以及电气耦合到所述公共DC总线的第二连接；在每个能量调节器中执行的处理器处，接收对应于所述公共DC总线上出现的DC电压的幅度的信号；在每个能量调节器处，将所述DC电压信号与低电压设定点和高电压设定点进行比较，所述低电压设定点和所述高电压设定点中的每个存储在所述能量调节器中的存储器装置中；以独立于其他能量调节器的方式在每个能量调节器和所述DC总线之间转移能量，其中，如果所述DC电压信号大于所述高电压设定点，则每个能量调节器将能量从所述公共DC总线转移到所连接的能量存储装置，并且如果所述电压信号小于所述低电压设定点，则每个能量调节器将能量从所连接的能量存储装置转移到所述公共DC总线。方案11.根据方案10所述的方法，其还包括如下的初始步骤在至少第一和第二能量调节器中配置所述低电压设定点和所述高电压设定点中的每个，其中，所述第一能量调节器的所述低电压设定点和所述高电压设定点中的至少一个不同于所述第二能量调节器的相应的低电压设定点或高电压设定点。方案12.根据方案11所述的方法，其还包括如下的初始步骤在每个能量调节器中配置所述低电压和高电压设定点。方案13.根据方案11所述的方法，其还包括如下步骤以周期性的间隔，将第一能量调节器的低电压设定点和高电压设定点与第二能量调节器的低电压设定点和高电压设定点进行交换。方案14.根据方案11所述的方法，其还包括以下步骤
以周期性的间隔，将新的值载入第一个能量调节器的所述低电压设定点和所述高电压设定点中的每个，其中每个所述新的值大于至少一个每个其他能量调节器的所述高电压设定点；接收对应于连接到所述第一能量调节器的第一能量存储装置正在放电的信号；并且将所述第一能量调节器的所述低电压设定点和所述高电压设定点中的每个的值重新设定为它们的原始操作值。方案15.根据方案14所述的方法，其还包括以下初始步骤调度每个能量调节器，以周期性地执行方案14中所述的步骤，使得每次仅一个能量调节器执行方案14中所述的步骤。方案16.根据方案10所述的方法，其还包括以下步骤 将至少一个能量转换器连接到所述公共DC总线，每个能量转换器具有电气耦合到电力发电源的输入端以及电气耦合到所述公共DC总线的输出端；在每个能量转换器中执行的处理器处，接收对应于所述公共DC总线上出现的所述DC电压的幅度的信号；以及以独立于其他能量转换器并且独立于所述能量调节器的方式在每个能量转换器和所述DC总线之间转移能量。方案17.根据方案16所述的方法,其中，如果所述DC电压的信号小于模式选择设定点，则每个能量转换器以第一操作模式在所述电力发电源和所述DC总线之间转移能量，以将最大量的由所述源生成的能量转移到所述DC总线，并且如果所述DC电压的信号大于所述模式选择设定点，则所述处理器以第二操作模式来执行所示控制程序，以用减小的效率将由所述源生成的能量转移到所述DC总线。方案18. —种用于管理至少一个能量源和至少一个负载之间的能量转移的电力控制系统，所述电力控制系统包括公共直流DC总线；至少一个能量转换器，其还包括电气稱合到一个能量源的输入端，电气耦合到所述公共DC总线的输出端以及电压信号，其对应于所述公共DC总线上出现的电压的幅度，其中，每个能量转换器被配置为根据所述电压信号来将能量从所述能量源转移到所述公共DC总线；以及逆变器，其包括电气耦合到所述公共DC总线的第一连接连接到公共电网的第二连接，以及电压信号，其对应于所述公共DC总线上出现的电压的幅度，其中，所述逆变器被配置为根据所述电压信号、高电压设定点和低电压设定点，选择性地在所述公共DC总线和所述公共电网之间双向转移能量。方案19.根据方案18所述的电力控制系统，其还包括至少一个能量存储装置；以及至少一个能量调节器，其还包括
电气耦合到所述能量存储装置之一的第一连接，电气耦合到所述公共DC总线的第二连接，电压信号，其对应于 所述公共DC总线上出现的电压的幅度，其中，所述能量调节器被配置为根据所述电压信号、高电压设定点和低电压设定点，选择性地在所述公共DC总线和所述能量存储装置之间双向转移能量。方案20.根据方案19所述的电力控制系统，其还包括中央接口，其存储了每个所述设定点的拷贝并且具有用户接口以允许操作者配置每个所述设定点，其中，所述中央接口还包括被配置为执行所存储的程序以周期性地重新配置至少一个所述设定点的处理器。要理解的是，本发明不限于将其对于此处所述的部件的构造和布置的细节的应用。本发明能够具有其他实施例并且能够以其他方式来实践或实施。前述的变化和修改在本发明的范围内。还要理解的是，此处所公开并且限定的本发明延伸至两个或更多个所提及的或者根据文本和图而变得明显的单独特征的所有可替选组合。所有这些不同的构成了本发明的各种可替选方面。此处所描述的实施例解释了已知的用于实践本发明的最佳实施例，并且将使得本领域其他技术人员能够利用本发明。尽管已示出和描述了本发明的优选实施例，可以设想，本领域的技术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计对本发明的各种修改。
权利要求
1.一种用于管理能量转移的电力控制系统，所述电力控制系统包括 公共直流DC总线； 多个能量存储装置；以及 多个能量调节器，每个能量调节器具有电气耦合到至少一个所述能量存储装置的第一连接以及电气耦合到所述公共DC总线的第二连接，其中每个能量调节器还包括 多个调节器开关，每个调节器开关根据调节器开关信号来选择性地通电，其中所述多个调节器开关控制所述第一连接和所述第二连接之间的能量转移； 调节器电压信号，其对应于所述公共DC总线上出现的DC电压的幅度； 调节器存储器装置，其存储了至少调节器控制程序、低电压设定点以及高电压设定点；以及 调节器处理器，其执行所述调节器控制程序，以根据所述调节器电压信号、所述低电压设定点和所述高电压设定点来为所述多个调节器开关中的每个生成所述调节器开关信号，其中，如果所述调节器电压信号大于所述高电压设定点，则能量从所述公共DC总线转移到所述能量存储装置，并且如果所述调节器电压信号小于所述低电压设定点，则能量从所述能量存储装置转移到所述公共DC总线。
2.根据权利要求I所述的电力控制系统，其还包括至少第一和第二能量存储装置；以及至少第一和第二能量调节器，其分别对应于所述第一和第二能量存储装置中的每个，其中 所述第一能量调节器的所述低电压设定点和所述高电压设定点中的至少一个不同于所述第二能量调节器的相应的低电压设定点或高电压设定点。
3.根据权利要求2所述的电力控制系统，其中，所述第一能量存储装置具有不同于所述第二能量存储装置的构造的构造，并且所述第一能量调节器和所述第二能量调节器两者的所述低电压设定点和所述高电压设定点中的每个是分别根据所述第一能量存储装置和所述第二能量存储装置的构造的。
4.根据权利要求I所述的电力控制系统，其还包括与每个所述能量调节器进行通信的中央控制器，所述中央控制器具有被配置为执行所存储的程序的控制器处理器以及存储了至少所述程序和用于所述能量调节器的所述低电压设定点和所述高电压设定点中的每个的拷贝的控制器存储器装置。
5.根据权利要求4所述的电力控制系统，其中，所述中央控制器被配置为在所述控制器处理器上周期性地执行所存储的程序，以将第一能量调节器的所述低电压设定点和所述高电压设定点与第二能量调节器的所述低电压设定点和所述高电压设定点交换。
6.根据权利要求4所述的电力控制系统，其中，所述中央控制器被配置为在所述控制器处理器上周期性地执行所存储的程序，以 将新的值载入第一能量调节器的所述低电压设定点和所述高电压设定点中的每个，其中每个所述新的值大于每个其他能量调节器的所述高电压设定点； 接收对应于连接到所述第一能量调节器的第一能量存储装置正在放电的信号；并且 将所述第一能量调节器的所述低电压设定点和所述高电压设定点中的每个的值重新设定为它们的原始操作值。
7.根据权利要求I所述的电力控制系统，其还包括至少一个能量转换器，其具有电气耦合到电力发电源的输入端以及电气耦合到所述公共DC总线的输出端，每个能量转换器还包括 多个转换器开关，每个转换器开关根据转换器开关信号来选择性地通电，其中所述多个转换器开关控制所述输入端和所述输出端之间的能量转移； 转换器电压信号，其对应于所述公共DC总线上出现的所述DC电压的幅度； 转换器存储器装置，其存储了至少转换器控制程序和模式选择设定点；以及 转换器处理器，其执行所述转换器控制程序，以根据所述转换器电压信号和所述模式选择设定点来生成所述转换器开关信号，以将能量从所述输入端转移到所述输出端。
8.根据权利要求7所述的电力控制系统，其中，如果所述转换器电压信号小于所述模式选择设定点，则所述转换器处理器以第一操作模式来执行所述转换器控制程序，以将最大量的由所述电力发电源生成的能量转移到所述公共DC总线，并且如果所述转换器电压信号大于所述模式选择设定点，则所述转换器处理器以第二操作模式来执行所述转换器控制程序，以用减小的速度将由所述电力发电源生成的能量转移到所述公共DC总线。
9.根据权利要求8所述的电力控制系统，其中，将由所述电力发电源生成的能量转移到所述公共DC总线的速度是根据所述转换器电压信号和所述模式选择设定点之间的差异的。
10.一种用于管理由公共直流DC总线连接的多个能量存储装置之间的能量转移的方法，其包括以下步骤 将多个能量调节器连接到所述公共DC总线，每个能量调节器具有电气耦合到至少一个所述能量存储装置的第一连接以及电气耦合到所述公共DC总线的第二连接； 在每个能量调节器中执行的处理器处，接收对应于所述公共DC总线上出现的DC电压的幅度的信号； 在每个能量调节器处，将所述DC电压的信号与低电压设定点和高电压设定点进行比较，所述低电压设定点和所述高电压设定点中的每个存储在所述能量调节器中的存储器装置中； 以独立于其他能量调节器的方式在每个能量调节器和所述公共DC总线之间转移能量，其中，如果所述DC电压的信号大于所述高电压设定点，则每个能量调节器将能量从所述公共DC总线转移到所连接的能量存储装置，并且如果所述DC电压的信号小于所述低电压设定点，则每个能量调节器将能量从所连接的能量存储装置转移到所述公共DC总线。
11.根据权利要求10所述的方法，其还包括如下的初始步骤在至少第一和第二能量调节器中配置所述低电压设定点和所述高电压设定点中的每个，其中，所述第一能量调节器的所述低电压设定点和所述高电压设定点中的至少一个不同于所述第二能量调节器的相应的低电压设定点或高电压设定点。
12.根据权利要求11所述的方法，其还包括如下的初始步骤在每个能量调节器中配置所述低电压和高电压设定点。
13.根据权利要求11所述的方法，其还包括如下步骤以周期性的间隔，将第一能量调节器的低电压设定点和高电压设定点与第二能量调节器的低电压设定点和高电压设定点进行交换。
14.根据权利要求11所述的方法，其还包括以下步骤以周期性的间隔，将新的值载入第一能量调节器的所述低电压设定点和所述高电压设定点中的每个，其中每个所述新的值大于至少一个每个其他能量调节器的所述高电压设定占. 接收对应于连接到所述第一能量调节器的第一能量存储装置正在放电的信号；并且将所述第一能量调节器的所述低电压设定点和所述高电压设定点中的每个的值重新设定为它们的原始操作值。
15.根据权利要求14所述的方法，其还包括以下初始步骤调度每个能量调节器，以周期性地执行权利要求14中所述的步骤，使得每次仅一个能量调节器执行权利要求14中所述的步骤。
16.根据权利要求10所述的方法，其还包括以下步骤 将至少一个能量转换器连接到所述公共DC总线，每个能量转换器具有电气耦合到电 力发电源的输入端以及电气耦合到所述公共DC总线的输出端； 在每个能量转换器中执行的处理器处，接收对应于所述公共DC总线上出现的所述DC电压的幅度的信号；以及 以独立于其他能量转换器并且独立于所述能量调节器的方式在每个能量转换器和所述公共DC总线之间转移能量。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，如果所述DC电压的信号小于模式选择设定点，则每个能量转换器以第一操作模式在所述电力发电源和所述公共DC总线之间转移能量，以将最大量的由所述电力发电源生成的能量转移到所述公共DC总线，并且如果所述DC电压的信号大于所述模式选择设定点，则每个能量转换器以第二操作模式在所述电力发电源和所述公共DC总线之间转移能量，以用减小的效率将由所述电力发电源生成的能量转移到所述公共DC总线。
18.一种用于管理至少一个能量源和至少一个负载之间的能量转移的电力控制系统，所述电力控制系统包括 公共直流DC总线； 至少一个能量转换器，其还包括 电气稱合到一个能量源的输入端， 电气耦合到所述公共DC总线的输出端以及 转换器电压信号，其对应于所述公共DC总线上出现的电压的幅度，其中，每个能量转换器被配置为根据所述转换器电压信号来将能量从所述能量源转移到所述公共DC总线；以及 逆变器，其包括 电气耦合到所述公共DC总线的第一逆变器连接 连接到公共电网的第二逆变器连接，以及 逆变器电压信号，其对应于所述公共DC总线上出现的电压的幅度，其中，所述逆变器被配置为根据所述逆变器电压信号、逆变器高电压设定点和逆变器低电压设定点，选择性地在所述公共DC总线和所述公共电网之间双向转移能量。
19.根据权利要求18所述的电力控制系统，其还包括 至少一个能量存储装置；以及至少一个能量调节器，其还包括 电气耦合到所述能量存储装置之一的第一调节器连接， 电气耦合到所述公共DC总线的第二调节器连接， 调节器电压信号，其对应于所述公共DC总线上出现的电压的幅度，其中，所述能量调节器被配置为根据所述调节器电压信号、调节器高电压设定点和调节器低电压设定点，选择性地在所述公共DC总线和所述能量存储装置之间双向转移能量。
20.根据权利要求19所述的电力控制系统，其还包括中央接口，其存储了每个所述设定点的拷贝并且具有用户接口以允许操作者配置每个所述设定点，其中，所述中央接口还包括被配置为执行所存储的程序以周期性地重新配置至少一个所述设定点的处理器。
全文摘要
本发明提供了在电力系统中的各种源和负载当中控制电力的一种简化的方法。电力发电源各自通过转换器连接到公共DC总线。转换器根据DC总线上出现的DC电压的水平，选择性地用最大速度或者用减小的速度将能量转移到DC总线。至少一个存储装置优选地通过电力调节器连接到公共DC总线。电力调节器根据DC总线上出现的DC电压，选择性地将能量转移到DC总线或者从DC总线转移。此外，可以提供逆变器以在DC电压和用于连接到消耗方负载或公共电网的AC电压之间双向地转换。每个电力转换装置是独立受控的，以提供模块化的且简化的电力控制系统。
文档编号H02J3/28GK102891494SQ20121025009
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月18日 优先权日2011年7月19日
发明者凯文·丹尼斯, 迈克尔·拉希, 德尔·旺 申请人:Zbb能源公司