电力路由器、电力网络系统、电力路由器操作控制方法、以及存储有电力路由器操作控制...的制作方法_4

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37]如上所述,当添加新支柱时,电力路由器500可从添加的支柱接收识别信息。结果,电力路由器500可识别新添加的支柱。因此,电力路由器500可将必要操作指令输出到添加的支柱,并且控制支柱。
[0138]另外,电力路由器500自动地确定新添加的支柱是否与电力路由器500兼容。因此,可以检测新添加的不兼容支柱,并且预先防止支柱的错误操作。
[0139]第六实施例
[0140]接下来,将描述根据第六实施例的电力路由器600。电力路由器600是电力路由器100的修改例。电力路由器600采用与电力路由器100的构造相同的构造。在本实施例中,将描述控制指令52包括指定各支柱的操作模式的情况。
[0141]首先,将描述操作动作模式。以上描述了第一支柱11至第四支柱15包括电力转换单元111、121、131、141和151并且控制单元19控制电力转换单元中的晶闸管的开关操作的构造。就这点而言,电力路由器100起到将核心系统811、负载830、分布式电源和电力单元相互连接于电力网络系统810的节点的重要作用。就这点而言,第一支柱11至第四支柱14的连接端子115、125、135和145分别连接到核心系统811、负载830、分布式电源和其它电力单元的电力路由器。本发明的发明人发现,第一支柱11至第四支柱14的角色对于各连接方是不同的,除非第一支柱11至第四支柱14不执行对应于电力路由器不工作的角色的适当操作。本发明的发明人改变支柱针对各连接方如何操作,同时支柱结构是相同的。支柱如何操作将被称为操作模式。本发明的发明人已经准备了三种类型的支柱操作模式,并且针对各连接方在这些模式之间切换。
[0142]支柱操作模式包括:
[0143]主模式;
[0144]自主模式;
[0145]指定电力供应/接收模式。
[0146]将依次描述这些支柱操作模式。
[0147](主模式)
[0148]主模式是在支柱连接到诸如系统的稳定电源的情况下的操作模式,并且是用于保持DC母线101的电压的操作模式。图1示出第一支柱11的连接端子115连接到核心系统811的示例。在图1的情况下,第一支柱11受到控制,在主模式下操作并且起到保持DC母线101的电压的作用。第二支柱12至第四支柱14中的剩余支柱连接到DC母线101,因此,电力从第二支柱12至第四支柱14流向DC母线101并且电力也从第二支柱12至第四支柱14流动。当电力流出DC母线101并且DC母线101的电压低于额定电压时,主模式下的第一支柱11补偿从连接方(在这种情况下,核心系统811)流出并且变得不充分的电力的量。首先,当电力流入DC母线101并且DC母线101的电压高于额定电压时,流入并且变得过量的电力量被汇集到连接方(在这种情况下,核心系统811)。因此,主模式下的第一支柱11保持DC母线101的电压。因此,一个电力路由器中的至少一个支柱需要在主模式下操作。否则,DC母线101的电压不维持在固定电压。与此相比,一个电力路由器中的两个或更多个支柱可在主模式下操作。然而,在一个电力路由器中,主模式下的支柱的数量优选地是一个。另外,主模式下的支柱可连接到核心系统,除此之外,还连接到其上安装有自激励逆变器的分布式电源(也包括电池)。就这点而言,其上安装有分开激励的逆变器的分布式电源不可连接到主模式下的支柱。
[0149]在主模式下操作的支柱以下也将被称为主支柱。
[0150]将描述主支柱的操作控制。如下启动主支柱。首先,开关113被设置成断开(隔离)状态。在这种状态下,连接端子115连接到连接方。就这点而言,连接方是核心系统811。电压传感器114测量连接目的地系统的电压,并且使用PLL(锁相环)计算系统的电压的幅度、频率和相位。随后,调节电力转换单元111的输出,使得从电力转换单元111输出具有计算出的幅度、频率和相位的电压。也就是说,确定了晶闸管IllT的开/关模式。当这个输出变得稳定时,开关113被启动以连接电力转换单元111和核心系统811。在这个时间点,电力转换单元111的输出和核心系统811的电压是同步的,因此没有电流流动。
[0151]将描述在主支柱操作时的操作控制。将通过电压传感器103测量DC母线101的电压。当DC母线101的电压高于预定的额定母线电压时,电力转换单元111受到控制,将电力从主支柱(第一支柱11)供应到系统。(调节从电力转换单元111输出的电压的幅度和相位中的至少一个,以通过主支柱(第一支柱11)将电力从DC母线101供应到核心系统811) ο另外,预先设置DC母线101的额定电压。
[0152]同时,当DC母线101的电压低于预定的额定母线电压时,电力转换单元111受到控制,使这个主支柱(第一支柱11)能够从核心系统811接收电力。(调节从电力转换单元Ill输出的电压的幅度和相位中的至少一个,以通过主支柱(第一支柱11)将电力从核心系统811供应到DC母线101)。要理解,主支柱是以此方式操作的,使得可以将DC母线101的电压维持在预先确定的额定电压。
[0153](自主模式)
[0154]自主模式是自动地产生具有管理服务器850指定的幅度和频率的电压并且将电力供应到连接方和从连接方接收电力的操作模式。例如,自主模式是向耗电的负载830供应电力的操作模式。可供选择地,自主模式是原样接收从连接方供应的电力的操作模式。图1示出第二支柱12的连接端子125连接到负载830的示例。第二支柱12受到控制以在自主模式下操作,并且向负载830供应电力。另外,还存在以下情况:当支柱类似于第四支柱14与另一个电力路由器连接时,第四支柱14在自主模式下操作,该自主模式是供应另一个电力路由器请求的电力量的电力的模式。此外,还存在以下情况:当支柱类似于第四支柱14与另一个电力路由器连接时,第四支柱14在自主模式下操作,该自主模式是从另一个电力路由器接收电力的模式。另外,尽管未示出,但当第二支柱连接到发电设施而非负载830时,第二支柱也可在自主模式下操作。就这点而言,在这种情况下,在发电设施上安装单独激励的逆变器。随后,将描述在电力路由器相连的情况下的操作模式。
[0155]将以自主支柱进行操作的支柱也将被称为自主支柱。一个电力路由器包括多个自主支柱。
[0156]将描述自主支柱的操作控制。首先,断开(隔离)开关123。连接端子125连接到负载830。从管理服务器850相对于电力路由器100指令需要被供应到负载830的电力(电压)的幅度和频率。因此,控制单元19致使电力转换单元121将具有指令的幅度和频率的电力(电压)输出到负载830。(也就是说,确定晶闸管121T的开/关模式。)当这个输出变得稳定时,开关123被启动,以连接电力转换单元121和负载830。然后,当负载830耗电时,这个电力量开始从自主支柱(第二支柱12)流向负载830。
[0157](指定的电力供应/接收模式)
[0158]指定的电力供应/接收模式是用于交换通过指定电力而确定的电力量的操作模式。也就是说,存在指定电力被供应到连接方的情况和从连接方接收指定电力的情况。在图1中,第四支柱14与另一个电力路由器连接。在这种情况下,确定的电力量从第四支柱14中的一个和另一个电力路由器交换到另一个。另外,第三支柱13连接到电池835。在这种情况下,确定的电力量被供应到电池835,以将电池835充电。另外,其上安装有自激励逆变器的分布式电源(也包括电池)和指定电力供应/接收支柱可被连接。就这点而言,其上安装有单独激励逆变器的分布式电源和指定电力供应/接收支柱不可被连接。
[0159]在指定电力供应/接收模式下操作的支柱将被称为指定电力供应/接收支柱。一个电力路由器包括多个指定电力供应/接收支柱。
[0160]将描述指定电力供应/接收支柱的操作控制。启动后的控制与主支柱的基本上相同,因此,将不进行描述。
[0161]将描述当指定电力供应/接收支柱操作时执行的操作控制。被分配给第三支柱13的参考标号将用于描述操作控制。电压传感器134测量连接方系统的电压,并且使用PLL(锁相环)计算连接方的电压的频率和相位。基于管理服务器850指定的有效电力值和无效电力值以及连接方的电压的频率和相位,计算输入到电力转换单元131和从电力转换单元131输出的电流的目标值。电流传感器132测量电流的电流值。调节电力转换单元131,以另外输出与目标值和电流值之间的差对应的电流。(调节从电力转换单元131输出的电压的幅度和相位中的至少一个,以使所需电力在指定电力供应/接收支柱和连接方之间流动。)
[0162]依据上文,理解的是根据如何控制采用相同构造的第一支柱11至第四支柱14的操作来实现这三种作用模式。
[0163]电力路由器600可通过参照控制指令52中包括的操作模式的指定信息,操作以上这三种操作模式下的各支柱。因此,电力路由器600可致使各支柱根据角色来适当进行操作。另外,在第二实施例中描述了添加新支柱的情况下的操作。然而,例如,当新添加支柱时,支柱的形状可根据支柱模式的类型而有所不同,可在插入支柱时推动特定开关。因此,可以自动检测新支柱的插入。同样,当支柱模式变化时,也可以检测支柱的插入。
[0164]第七实施例
[0165]接下来,将描述根据第七实施例的电力路由器700。电力路由器700是电力路由器100的修改例。图16是示出电力路由器700的构造的框图。在本实施例中,存储单元191保持控制指令数据库193和支柱识别信息数据库194,除此之外,还保持管理信息数据库197(是第五数据库,被标示为#5DB)。就这点而言,为了简化附图,在图16中未示出第三支柱13和第四支柱14的内部结构。
[0166]管理信息数据库197包括例如各支柱基于控制指令52进行操作的情况下的操作历史信息(日志数据)。
[0167]日志数据包括例如各支柱的供应电力、供应电力电压、供应电力电流、供应电力时间、接收电力、接收电力电压、接收电力电流和电力接收时间。也就是说,通过参考日志数据,可以学习各支柱的电力交换并且得到电力交换的记录。另外,通过使用管理信息数据库197,还可以计算在特定时段内的销售电力和购买电力。因此,还可以提供阶梯费率系统,随着销售电力和购买电力增加,该系统阶梯地增加电力销售单元价格和电力购买单元价格。
[0168]另外,操作历史信息包括电力路由器的累积操作时间。通过使用累积操作时间并且执行诸如电力路由器的维护的管理,可以预先防止故障。另外,通过使电力路由器700的各支柱的累积操作时间尽可能一致,还提供了能够进行集体维护的优点。
[0169]根据该构造,可以针对各支柱学习电力路由器700所涉及的电力交换的记录,并且使用管理信息数据库197进行有效维护。
[0170]第八实施例
[0171]接下来,将描述第八实施例。在本实施例中,将描述使用电力路由器中的一个或多个构造的电力网络系统的示例。另外,在本实施例中,使用电力路由器1011至1014构造电力网络系统。然而,根据以上第一实施例至第八实施例的电力路由器可分别用于电力路由器 1011 至 1014。
[0172]图17是示意性示出作为电力网络系统示例的电力网络系统1001的构造的框图。为了简化附图,图17没有示出支柱的参考标号。另外,被分派给电力路由器1011至1014的白圈指示各个支柱的连接端子。
[0173]就这点而言,将补充连接电力路由器和连接方的连接线路。当连接电力路由器的连接线路将被称为电力供应线路时,供应线路可以是核心系统的部分或者可以与核心系统分开。在图17中,参考标号1021将被分派给作为核心系统的部分的电供应线路,参考标号1022将被分派给与核心系统分开的电供应线路。也就是说,多个电力路由器可连接到核心系统。通过以此方式通过核心系统连接两个或更多个电力路由器,可以通过核心系统在多个电力路由器之间交换电力,并且使核心系统能够补偿将被交换的不足电力量。同时,可在没有核心系统的情况下连接两个或更多个电力路由器。
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