[發明專利]在能量分布網中的功率管理

在審

• 申請號: 201380032340.6
• 申請日: 2013-02-13
• 公開（公告）號: CN104412483A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 京特·海德;彼得·邁克爾·霍爾扎普費爾;托馬斯·普夫盧格費爾德
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

技術領域

本發明涉及一種對于在能量分布網中的功率管理的布置、在能量分布網中的功率管理的方法以及用于執行在能量分布網中的功率管理的方法的布置。

背景技術

內燃機-發電機單元將內燃機(也稱為內燃機單元)和發電機(也稱為發電機單元)進行組合，內燃機通過燃燒將燃料、例如液態的或者氣態的燃料的化學能轉換為機械能，發電機單元將該機械能進一步轉換為電能。

由內燃機和發電機組成的這種組合單元生成電能(下面也僅稱為發生器源)，以便將其輸送到(電)能量分布網中或者將其提供給能量分布網。

在此，燃氣驅動的內燃機是內燃機的子群，其應用天然氣、液化氣、木煤氣、生物氣、堆土廢氣、沼氣、爐氣或者氫氣作為燃料-替代液態燃料、如汽油、柴油、重油等，如在利用液態燃料運行的內燃機的情況下-。

基于內燃機-發電機單元的特殊特性或在內燃機-發電機單元中為了將(電)能量輸送進能量分布網中而運行的內燃機和/或發動機的特殊特性、例如內燃機的燃料的功率慣性和/或內燃機/發電機單元的旋轉元件的慣性(動態效應)，能夠發生的是，在內燃機的(實際)轉速和額定轉速有偏差時，內燃機-發電機單元產生能量峰值，其對能量分布網干擾地起作用。

此外，例如能夠由于能量分布網中的網絡電壓的下降或者上升(例如網絡中的短路)而出現網絡干擾，這再次造成對內燃機-發電機單元的加載或者卸載。

用于平衡能量分布網中的功率波動/變化的相位和頻率的平衡通常通過調節技術上“(功率)遲鈍的”內燃機-發電機單元的發電機調節來保障。

今后，在此，能量分布網的額定狀態的臨時(實際)偏差不再被網絡運營商接受。

在能量分布網中用于在電流和電壓之間生成相移、以便由此維持網絡電流的法定規定的能力(無功功率)通常能夠或者將會通過內燃機-發電機單元的發電機和/或傳輸元件、即內燃機-發電機單元至能量分布網的能量傳輸鏈的構件的過大尺寸來實現。然而，這伴隨了增高的原料開銷和/或成本開銷。構件體積也能夠擴大。

為了避免所謂的、特別是由于內燃機-發電機單元的內燃機的偏差的(實際)轉速引起的網絡干擾，在此針對這種-也和/或其他的-網絡干擾，期望或者要求合適的措施、特別是對能量分布網的連續修正和動態支持。

此外，靜態的供給/反饋單元、即用于在能量分布網或者三相交流電網中進行功率提取還有功率反饋的電路是已知的。在DE?199?33?069?A1中描述了這樣的具有直流電壓中間電路的靜態的供給/反饋單元，其經由非直接的變流器連接到能量分布網上。

從http：//de.wikipedia.org/wiki/Umrichter(在2013年2月4日獲得)中已知了(電)變流器。

也被稱為交流電變流器或者AC/AC變換器的變流器是一種電流轉換器，即一種用于借助于如晶體管的電元器件、特別是IGBT、MOSFET、二極管或者晶閘管將一種電流形式轉換為另一種的睡眠狀態的或者靜態的“裝置”，其從交流電壓中生成在頻率和幅度上不同的交流電壓。

在此，變流器的各種拓撲結構是已知的，例如直接或者間接的變流器。

在此，間接的變流器利用以直流電壓或者直流電運行的中間電路工作，并且體現了整流器(將交流電壓轉換為直流電壓)和逆變器(將直流電壓轉換為交流電壓或者將直流電轉換為交流電)的組合。

如果變流器或者整流器或逆變器能夠將能量在兩個方向上傳輸、即傳輸到中間電路中并從中間電路中傳輸出，那么這就涉及到能夠兩象限運行或者四象限運行的變流器、或者在兩象限運行或者四象限運行中運行/工作的變流器。

在中間電路中具有直流電壓的間接的變流器、英文為Voltage-Source-Inverter(VSI，電壓源逆變器)由：三相整流器；直流電壓電路，其中在中間電路中，直流電壓在作為儲能器的電容器C處接近于恒定；和輸出側的逆變器組成。

在中間電路中具有直流電的間接的變流器、英文為Current-Source-Inverter(CSI，電流源逆變器)由：具有相角控制的三相整流器；具有作為儲能器的存儲扼流圈L的中間電路，在恒定的負載時直流電流過這個中間電路；和輸出側的逆變器組成。

從http：//de.wikipedia.org/wiki/Energiespeicher(在2013年2月4日獲得)中已知了利用儲能器的特性和相應的實例對這種儲能器的分類。