[發明專利]雙向電力系統、操作方法和操作控制器

在審

• 申請號: 201380065630.0
• 申請日: 2013-10-02
• 公開（公告）號: CN104904086A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: R.G.瓦戈納
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M7/68;H02M3/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 葉曉勇;姜甜

1.?一種雙向電力系統，包括：

至少一個電源，配置成提供第一DC電壓的直流(DC)電力，并且包括配置成提供和接收所述第一DC電壓的所述DC電力的至少一個能量儲存裝置；

轉換器，配置成耦合到所述至少一個電源，以在所述第一DC電壓的所述至少一個電源與大于所述第一DC電壓的第二DC電壓的母線之間轉換和傳遞電力；

逆變器，配置成耦合到所述母線，并且配置成在所述第二DC電壓的所述母線與第一交流(AC)電壓的配電網或負載中的至少一個之間轉換和傳遞電力；以及

控制系統，耦合到所述至少一個電源、所述轉換器和所述逆變器，所述控制系統配置成向所述負載提供電力，沿從所述至少一個電源到所述負載或所述配電網中的至少一個的第一方向傳遞電力，并且沿從所述配電網到所述至少一個能量儲存裝置的第二方向傳遞電力，以在所述至少一個能量儲存裝置中保持所定義量的所儲存電力。

2.?如權利要求1所述的電力系統，還包括孤島檢測器，其與所述控制系統以及所述電力系統或所述配電網中的至少一個進行通信，并且配置成在所述電力系統或所述配電網中的至少一個中檢測到孤島狀況時向所述控制系統發送孤島信號。

3.?如權利要求2所述的電力系統，其中，所述孤島檢測器監測所述配電網的電壓，以及所述孤島事件包括與目標工作電壓偏差所確定量的所述電壓。

4.?如權利要求2所述的電力系統，其中，所述孤島檢測器監測所述配電網的頻率，以及所述孤島事件包括與目標工作頻率偏差所確定量的所述頻率。

5.?如權利要求2所述的電力系統，其中，響應所述孤島信號和負載連接到所述系統，所述控制系統從所述至少一個電源向所述負載提供電力。

6.?如權利要求2所述的電力系統，其中，響應所述孤島信號，所述控制系統將所述電力系統與所述配電網斷開。

7.?如權利要求1所述的電力系統，其中，響應所述至少一個電源所供應的電力量超過對所述電力系統的需求，所述控制系統從所述至少一個電源向所述配電網提供電力。

8.?如權利要求1所述的電力系統，其中，所述控制系統監測所述第一DC電壓、所述第二DC電壓或者所述第一AC電壓中的至少一個。

9.?如權利要求1所述的電力系統，其中，所述控制系統配置成監測所述至少一個能量儲存裝置的狀態，所述狀態包括所述至少一個能量儲存裝置中儲存的電力量的指示，以及當所述所儲存的電力量小于所定義量的所儲存電力時從所述配電網吸取電力，以在所述至少一個能量儲存裝置中保持所確定量的所儲存電力。

10.?如權利要求1所述的電力系統，其中，所述至少一個能量儲存裝置包括電池。

11.?如權利要求1所述的電力系統，其中，所述至少一個能量儲存裝置包括機械能量儲存裝置。

12.?一種方法，包括：

響應從電源可用的電力量超過對電力系統的需求，而沿從包括至少一個能量儲存裝置的所述電源到配電網的第一方向提供電力；

沿第二方向從所述配電網吸取電力，以向第一AC負載供電；

沿所述第二方向從所述配電網吸取電力，以在所述至少一個能量儲存裝置中保持至少所確定量的電力；以及

監測所述電力系統或所述配電網中的至少一個中的孤島狀況。

13.?如權利要求12所述的方法，還包括通過保持到所述第一AC負載來響應孤島狀況，包括響應對所述電力系統的需求而沿所述第一方向從所述電源吸取電力。

14.?如權利要求13所述的方法，其中，所述保持到所述第一AC負載的電力包括沿所述第一方向從所述電源吸取電力，直到從所述電源的電力供應達到所定義閾值水平。

15.?如權利要求12所述的方法，還包括響應孤島狀況而關閉所述電力系統的轉換器或所述電力系統的逆變器中的至少一個。

16.?如權利要求12所述的方法，還包括響應孤島狀況而將所述電力系統與所述配電網分離。