CN102084572A - 发电机网络和本地电力系统 - Google Patents

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Abstract

具有发电机的本地电力系统连接到发电机网络。所述本地电力系统具有控制器以避免市电损耗继电器的非检测区域。所述控制器被布置为监控从所述发电机网络到所述本地电力系统的实际功率流，并且确定所述实际功率流的绝对值是否低于第一预定值以确定在所述本地电力系统与所述发电机的功率需求之间是否存在接近匹配。如果存在接近匹配，则所述控制器被布置为以相同方式监控所述无功功率流。如果也存在与所述无功功率的接近匹配，则所述控制器被布置为调整来自所述本地电力系统的发电机的目标无功功率输出。

Description

发电机网络和本地电力系统
技术领域
本发明涉及一种发电机网络和一种本地电力系统。
背景技术
检测市电损耗供电(loss-of-mains electrical supply)的现有方法被分为两类，无源方法和有源方法。
检测市电损耗供电的无源方法基于的是“ROCOF”(频率改变速率)、检测继电器或“矢量移位”继电器。这两种方法按大致相同的原理而操作。当发生市电损耗事件时，电力系统的一部分与该电力系统的剩余部分隔离，从而形成功率孤岛(power island)，其包含一个或多个本地发电机以及负载(其被称为“俘获负载(trapped load)”)。电力系统的剩余部分包含多个发电机和负载。在功率孤岛内，在本地发电机与俘获负载之间通常存在有限失衡。所有发电机和功率孤岛内俘获的负载被认为处于这种平衡中。只要失衡大得足以产生频率改变ROCOF-频率改变速率(其上升到ROCOF的阈值之上)、矢量移位继电器或相似检测继电器，实际(real)功率或无功功率中的失衡就使得能够检测市电损耗。如果实际功率和无功功率二者在功率孤岛内、在功率孤岛发电容量的近似2.5％内都具有良好平衡，则存在的风险在于，对于正常ROCOF继电器设置，功率孤岛的检测可能不会发生长达多于2秒。
理论上，如果有功功率和无功功率生成(generation)和需求二者皆在功率孤岛内平衡，则可能无法在平衡盛行的同时检测市电损耗，有可能达到若干分钟时段。这对电力系统的操作造成危害，并且不具有检测市电损耗的潜在能力成为对于部署分布式发电机的障碍。然而，负载和发电(generation)中自然发生的改变意味着发电和负载之间的良好平衡不太可能持续。此外，如果电力系统偶尔变得孤立(island)，则AVR(自动电压调节器)和发电机管控器(governor)的标准下降控制环在并网(grid-connected)模式下通常变得不稳定或被使得不稳定。因此，如果电力系统初始非常良好地平衡，则在实验室中已经示出实际检测时间高达12秒，具有标准并网控制算法和最小负载/发电波动。
检测对于逆变器(inverter)连接的发电机特定的市电损耗供电的有源方法基于的是具有谐波内容的电流以稳定状态方式或突发(burst)方式注入电力系统。发电机的很多操作者反对刻意注入谐波电流，因为这可能危及电功率的质量。
检测对于包括同步发电机的所有类型的发电机可应用的市电损耗供电的有源方法基于的是刻意变化发电机的无功功率输出、无功功率抖动，并且测量主电压和频率中的相应改变。在市电损耗后主电压和频率的改变较大，并且这是用于检测市电损耗的基础。然而，已知的是，这种技术并未实际应用。对于同步发电机，场电流将需要以合适的频率进行调制。该频率必须足够高以将检测时间保持为低于2秒，但足够慢以让场驱动器跟踪。当非有意孤立时，调制并不产生与电力系统的剩余部分(其不再与之连接)的改变的无功功率交换，而是在本地电力系统中产生调制的AC RMS电压电平。如果检测到与场电流调制频率对应的这种AC RMS电压量级的扰动，则生成市电损耗跳闸信号。
检测市电损耗供电的另一可能的所提出的方法是使用无功功率抖动来改进矢量移位继电器保护或ROCOF的区别能力。然而，已知的是，这种技术并未实际应用。在检测频率改变速率之后，发电机的激励改变，以在市电损耗和与市电损耗无关的电力系统宽频率干扰之间进行区别。这避免妨碍对电力系统的连续刻意干扰。
检测市电损耗供电的无源方法依赖于在对跳闸保护继电器的发电与负载之间存在足够的失配。这依赖于机会，并且这是不可接受的。
检测市电损耗供电的有源方法依赖于无功功率抖动，以在电力系统内引入变化的无功功率流。无功功率流的这些变化必须在大约2Hz或稍微之上的频率处，以便使得能够在2秒内进行检测。这种周期无功功率变化使得由于电力系统的设备的阻抗而在本地产生小电压改变。这种周期电压改变可以抵抗白炽灯的闪烁。如果电力系统自身是小的(例如，在船上)，则在这些频率处的周期无功功率变化流可以激励电力系统中的振荡。
还存在在公开的欧洲专利申请EP1574672A2中所描述的用于电功率设施的有源反孤岛系统、以及在公开的美国专利申请US20060082936A1中描述的用于基于同步机器的分布式发电机的反孤岛保护系统。
发明内容
因此，本发明寻求提供一种新型电力系统，其减少(优选地克服)上述问题。
根据本发明，提供一种发电机网络，其包括多个发电机和多个本地电力系统，每一本地电力系统具有发电机，所述本地电力系统中的至少一个具有控制器以避免市电损耗继电器的非检测区域，所述控制器被布置为监控从所述发电机网络到所述本地电力系统中的至少一个的实际功率流，所述控制器被布置为确定从所述发电机网络到所述本地电力系统中的至少一个的实际功率流的绝对值是否低于第一预定值，以确定所述本地电力系统中的至少一个与相应发电机的功率需求之间是否存在接近匹配，如果所述控制器确定从所述发电机网络到所述本地电力系统中的至少一个的实际功率流的绝对值低于所述第一预定值，则所述控制器被布置为监控从所述发电机网络到所述本地电力系统中的至少一个的无功功率流，所述控制器被布置为确定从所述发电机网络到所述本地电力系统中的至少一个的无功功率流的绝对值是否低于第二预定值，以确定在所述本地电力系统的实际和无功功率需求与由所述相应发电机所产生的实际和无功功率之间是否存在接近匹配，如果所述控制器确定从所述发电机网络到所述本地电力系统中的至少一个的无功功率流的绝对值低于所述第二预定值，则所述控制器被布置为调整来自所述本地电力系统中的至少一个的发电机的目标无功功率输出，以使得从所述发电机网络到所述本地电力系统中的至少一个的无功功率流具有加上或减去所述第二预定值的绝对值。
优选地，所述控制器被布置为将所述本地电力系统中的至少一个的本地实际功率需求与所述相应发电机的实际功率生成目标进行匹配。
优选地，多个所述本地电力系统具有控制器，用于避免市电损耗继电器的非检测区域。
更优选地，所有所述本地电力系统都具有控制器以避免市电损耗继电器的非检测区域。
优选地，所述本地电力系统中的至少一个具有传感器以测量从所述发电机网络到所述本地电力系统中的至少一个的实际功率流，并且所述传感器被布置为将所述测量发送到所述控制器。
优选地，所述本地电力系统中的至少一个具有传感器以测量本地负载无功功率需求，所述传感器被布置为将所述测量发送到所述控制器，所述控制器通过从测量的本地负载无功功率需求减去正常发电机输出目标来计算从所述发电机网络到所述本地电力系统中的至少一个的无功功率流。
优选地，所述发电机网络具有在任何时间在服务中的至少10GVA的电流生成，所述市电损耗检测继电器设置有大约0.2Hz/s的触发阈值，所述第一预定值Pt和所述第二预定值Qt设置为0.05pu，所述本地发电机频率下降对于实际功率是5％，并且所述本地发电机电压下降对于无功功率是10％。
可替换地，所述发电机网络具有在任何时间在服务中的至少1MVA的电流生成，所述市电损耗检测继电器设置有大约0.5Hz/s的触发阈值，所述第一预定值Pt和所述第二预定值Qt设置为0.1pu，所述本地发电机频率下降对于实际功率是5％，并且所述本地发电机电压下降对于无功功率是10％。
本发明还提供一种具有发电机的本地电力系统，所述本地电力系统被连接到发电机网络，所述本地电力系统具有控制器以避免市电损耗继电器的非检测区域，所述控制器被布置为监控从所述发电机网络到所述本地电力系统的实际功率流，所述控制器被布置为确定从所述发电机网络到所述本地电力系统的实际功率流的绝对值是否低于第一预定值，以确定在所述本地电力系统与所述发电机的功率需求之间是否存在接近匹配，如果所述控制器确定从所述发电机网络到所述本地电力系统的实际功率流的绝对值低于所述第一预定值，则所述控制器被布置为监控从所述发电机网络到所述本地电力系统的无功功率流，所述控制器被布置为确定从所述发电机网络到所述本地电力系统的无功功率流的绝对值是否低于第二预定值，以确定在所述本地电力系统的实际和无功功率需求与由所述发电机所产生的实际和无功功率之间是否存在接近匹配，如果所述控制器确定从所述发电机网络到所述本地电力系统的无功功率流的绝对值低于所述第二预定值，则所述控制器被布置为调整来自所述本地电力系统的发电机的目标无功功率输出，以使得从所述发电机网络到所述本地电力系统的无功功率流具有加上或减去所述第二预定值的绝对值。
优选地，所述控制器被布置为将所述本地电力系统的本地实际功率需求与所述相应发电机的实际功率生成目标进行匹配。
优选地，所述本地电力系统具有传感器以测量从所述发电机网络到所述本地电力系统的实际功率流，并且所述传感器被布置为将所述测量发送到所述控制器。
优选地，所述本地电力系统具有传感器以测量本地负载无功功率需求，所述传感器被布置为将所述测量发送到所述控制器，所述控制器通过从测量的本地负载无功功率需求减去正常发电机输出目标来计算从所述发电机网络到所述本地电力系统的无功功率流。
优选地，所述发电机网络具有在任何时间在服务中的至少10GVA的电流生成，所述市电损耗检测继电器设置有大约0.2Hz/s的触发阈值，所述第一预定值Pt和所述第二预定值Qt设置为0.05pu，所述本地发电机频率下降对于实际功率是5％，所述本地发电机电压下降对于无功功率是10％。
可替换地，所述发电机网络具有在任何时间在服务中的至少1MVA的电流生成，所述市电损耗检测继电器设置有大约0.5Hz/s的触发阈值，所述第一预定值Pt和所述第二预定值Qt设置为0.1pu，所述本地发电机频率下降对于实际功率是5％，所述本地发电机电压下降对于无功功率是10％。
附图说明
将参照附图通过示例的方式更全面地描述本发明，其中：
图1示出根据本发明的发电机网络的示意图。
图2是根据本发明的用于发电机网络中的发电机的控制器的流程图。
具体实施方式
如图1所示，发电机网络10包括多个本地电力系统12，图中仅示出一个。每个本地电力系统12包括发电机14以及一个或多个本地电负载16。本地电力系统12的边界由虚线18表示。发电机14通过电力线20电连接到本地电负载16，并且本地电力系统12通过电力线22电连接到发电机网络10的剩余部分。
本地电力系统12具有在电力线22中提供的接触器(contactor)或开关24。接触器24一般是闭合的(close)，以将本地电力系统12连接到发电机网络10，但接触器24可以断开的(open)，以刻意将本地电力系统12与发电机网络10隔离，以形成功率孤岛。
电力线22还提供有开关26，用于在紧急情况下将本地电力系统12与发电机网络10隔离，并且这产生市电损耗事件或本地电力系统12的孤立。
发电机14包括控制单元28。控制单元28包括无功功率控制机构30，并且该无功功率控制机构30在当其连接到发电机网络10时的模式下，包括下降控制器，其利用标称无功功率Q设置点提供对于电压的下降控制。无功功率Q设置点是固定VAR值、伏安无功值、或由目标功率、因子(factor)、超前或滞后、以及现行(actual)发电机14实际功率输出所确定的值。当发电机12连接到发电机网络10时，无功功率控制机构30是稳定的，但如果本地电力系统12由于通过断开开关26产生的市电损耗事件而被非有意地孤立，则该无功功率控制机构30通常，或者可以被布置为不稳定的。无功功率控制机构30中的不稳定性源自下降控制器内的相位滞后以及与该下降控制器的增益(其一般明显多于单位1(unity))组合的发电机14的响应。
控制单元28还包括实际功率控制机构32。该实际功率控制机构32在当其连接到发电机网络10时的模式下包括下降控制器，该下降控制器利用标称实际功率P设置点提供对于电压的下降控制。当发电机12连接到发电机网络10时，该实际功率控制机构32是稳定的，但如果本地电力系统12由于通过断开开关26产生的市电损耗事件而被非有意地孤立时，则该实际功率控制机构32通常，或者可以被布置为不稳定的。该实际功率控制机构32中的不稳定性源自下降控制器内的相位滞后以及与该下降控制器的增益(其一般明显多于单位1)组合的发电机14的响应。此外，实际功率控制机构32与无功功率控制机构30之间的交叉链接倾向于使得无功功率控制机构30和实际功率控制机构32二者作为整体而言不稳定。实际功率控制机构32和无功功率控制机构30经由发电机14和本地电负载16二者内的频率和电压的耦合动态而相互依赖。例如，无功功率的改变影响了电压，这进而改变阻性电负载所采用的有功需求，并且这影响了频率。频率的任何改变使得无功电负载的电抗发生改变，这影响了无功需求。
对于实际功率控制机构32中的下降控制器的替换是本地发电机14对于本地电负载16的本地实际功率负载需求的实际功率输出的有功且刻意平衡。图2示出该情况，稍后待讨论。如果本地电力系统12由于通过断开开关26产生的市电损耗事件而被非有意地孤立，则这种控制机构并非典型地不稳定。控制环增益实际上为零，其因此对频率没有可恢复的控制效果，从而在孤立时来自系统初始频率的对该系统的任何扰动将倾向于导致增加本地电力系统12频率与标称的偏差。这种效果通过实际功率控制机构32经由本地发电机14和本地电负载16内的频率和电压的动态对在隔离中不稳定的无功功率控制机构30的交叉耦合而进一步增强。
整体效果在于，当非有意孤立事件发生时，本地电力系统12的本地发电机14的控制机构30和30在以并网模式操作时是固有不稳定的。
本发明提供另一控制机构34，用于确保本地电力系统12与发电机网络10之间的实际功率流PNet或无功功率流QNet高于某些阈值。这些阈值就每个单位(per-unit)而言较小。然而，这些阈值足够大，以使得在非有意孤立时，本地电力系统12控制总是被扰动，从而不稳定的无功功率控制机构30和实际功率控制机构32在小于预定时间段(例如2秒)内产生振荡和可检测的市电损耗条件。一旦已经检测到市电损耗条件，就可以在孤立的本地电力系统12发生崩溃(collapse)之前采取适当的动作。市电损耗条件的检测可以导致本地发电机14的跳闸。然而，更期望的动作是：保持本地发电机12处于服务中，以及通过快速切换到用于在孤立模式下稳定的本地发电机14的控制模式(例如频率和电压控制)而越过(ride-through)市电损耗事件，以及在非有意孤立模式下操作孤立的本地电力系统12。本地电力系统12的操作的这种有意孤立模式被适当地管理，以确保维护人员的安全，并且避免发电机网络10的失相重合(re-closure)。
图2中的流程图更完整地说明了另一控制机构34的操作。该另一控制机构34包括算法。
第一，在步骤40中可选择地或者有意地，另一控制机构34将本地实际功率生成目标PGen_Target(瓦特)与本地实际功率需求PLoad(瓦特)进行匹配。该可选步骤可以是针对刻意孤立操作的重要前行(precursor)，因为当从并网模式到孤立操作模式的改变发生时其最小化频率和原动机(prime mover)瞬态。
第二，在步骤42中，另一控制机构34监控从发电机网络10到本地电力系统12的实际功率流PNet，具体地说，另一控制机构34测量从发电机网络10到处于孤立风险的本地电力系统12的实际功率交换。注意，如果步骤40得以实施，则很可能的是PNet很小。传感器36被布置为测量实际功率流PNet和无功功率流QNet，并且将所述测量提供给另一控制机构34。
第三，在步骤44中，另一控制机构34确定从发电机网络10到本地电力系统12的实际功率流PNet的绝对值是否低于第一预定值Pt，以确定在本地电力系统12与相应发电机14的实际功率需求之间是否存在接近匹配。该步骤排除俘获的负载。标记PMatch被设置为真Y，否则PMatch被设置为假N。如果PMatch是假N，则另一控制机构34被完成，并且在下一执行时间帧(frame)中在步骤40处再次开始。如果PMatch是真Y，则另一控制机构34继续到下一步骤46。
第四，在步骤46中，另一控制机构34监控从发电机网络10到本地电力系统12的无功功率流QNet。实际上，由于以下控制算法内的滞后考虑，QNet并非被直接测量，而是通过在设置点Q目标和下降控制已经得以应用之后从测量的本地负载无功功率需求QLoad减去正常发电机VAR输出目标QGen_Target而推导为QNet*。线路20上的传感器38可以被布置为测量本地负载无功功率需求QLoad，并且将测量提供给另一控制机构34。可替换地，可以通过使用线路20上的传感器39来测量现行本地发电机14实际功率流PGen和无功功率流QGen，并且设置PLoad＝PGen+PNet和QLoad+QGen+QNet来推导PLoad和QLoad。这样除去了对于传感器38的需要。
第五，在步骤48中，另一控制机构34确定从发电机网络10到本地电力系统12的无功功率流QNet的绝对值是否低于第二预定值Qt，以确定在本地电力系统12的实际和无功功率需求与由相应发电机14所产生的实际和无功功率之间是否存在接近匹配。该步骤也排除俘获的负载。标记QAdjust被设置为真Y，否则QAdjust被设置为假N。如果QAdjust是假N，则另一控制机构34被完成，并且在下一执行时间帧中在步骤40处再次开始。如果QAdjust是真Y，则另一控制机构34继续进行到下一步骤50。
第六，在步骤50中，另一控制机构调整来自本地电力系统14的发电机14的目标无功功率输出QGen_Target，以使得从发电机网络10到本地电力系统12的无功功率流具有加上或减去第二预定值Qt的绝对值。所述第二预定值是QNet的绝对值不应落入其以下的阈值。最后，向上增加或者向下减少而调整目标无功功率输出QGen_Target，以便利用对于在步骤52或54中原始目标无功功率输出QGen_Target的最小调整来实现QNet的绝对值＞Qt。可以使用标记QAdjust_up＝(QGen_Target-QLoad＞0)来进行对于向上调整的判定。这意味着，如果QGen_Target＞QLoad，则QAdjust_up为真Y或假N。此处的想法在于，如果QGen_Target＞QLoad，则无功功率已经从本地电力系统12流回到发电机网络10，但无功功率流的量级低于已经确定的Qt。因此，在此情况下，将来自本地发电机14的无功功率输出增加小于Qt将产生QNet的绝对值＞Qt，这是期望的结果。如果本地发电机14输出减少，则其将减少多于Qt，以实现QNet的绝对值＞Qt。
如果QAdjust_up为真，则现在根据QGen_Target_New＝QLoad+Qt计算修改的本地发电机14无功功率输出目标，或者如果QAdjust_up为假，则根据QGen_Target_New＝QLoad-Qt来计算。最终检查是：QGen_Target_New是否在本地发电机14的可接受控制范围内。如果不在，则QAdjust_up的设置被逆变(invert)，并且重新计算QGen_Target_New的值。
实际上，除了前述步骤之外，包括时间和/或判定阈值的适当滞后可以在设置PMatch、QAdjust、QAdjust_up的布尔值的做出判定过程期间得以应用。这种滞后避免了当有功和无功功率流逗留(hover)在判定阈值、第一预定值以及第二预定值周围时控制从0到1的规则改变，并且反之亦然。有可能将具有值0或1的布尔值QAdjust_up分别转换为具有-1或+1的值的浮点值QAdjust_Direction。其可以通过具有适当回转(slew)速率限制的回转速率滤波器，以给出QAdjust_Direction_Rate_Limited。该回转速率限制仅消除对于可能以其它方式发生的本地发电机无功功率目标的任何步进(step)改变。于是可以根据QGen_Target_New＝QLoad+Qt*QAdjust_Direction-Rate_Limited计算QGen_Target_New。
可以存在本地电力系统12的边界之外的俘获负载，如图1所示。如果发生市电损耗事件，则其可以产生另外的电负载或变为非有意功率孤岛的一部分的另外的发电机。
最坏的情况将是：如果本地生成的有功/实际功率PGen不刻意地匹配于PLoad，并且实际上几乎偶尔匹配于(PLoad+PTrapped)，并且此外，如果接近无功功率匹配偶尔存在于QGen与(QLoad+QTrapped)之间。这是不大可能的但潜在的事件。注意，这种情况可以通过如在前述可选步骤40中那样将PGen刻意匹配于PLoad而得以避免。这意味着，如果PTrapped明显(即PTrapped的绝对值＞Pt)，则PGen将绝不近似等于(PLoad+PTrapped)，因为PGen＝PLoad。如果PTrapped十分接近于零(即PTrapped的绝对值＜＝Pt)，则PGen将十分接近于(PLoad+PTrapped)，但在此情况下，另一控制机构34进行步骤42到50。对于无功功率的偶尔接近匹配，然后也发生QGen＝(QLoad+QTrapped)，QTrapped的绝对值于是必须为＞＝Qt。如果PTrapped的绝对值＜＝Pt，则这是不大可能的，除非俘获的负载或俘获的发电机具有极度差的功率因子。因此，可见，与直觉相反地，当附加俘获的负载的可能性存在时，利用本地实际功率生成对本地功率需求的刻意匹配而操作本地电力系统12可以用作用于避免市电损耗的非检测区域的工具。这是因为，本地发电机被迫使在孤立后提供俘获的负载，并因此干扰有功和无功功率的谨慎平衡。
在2至10kVA标度的实验室中的试验表明，当PGen刻意匹配于PLoad时，以下阈值近似足以保证在具有干扰生成的微网功率系统内市电损耗的检测。对于连接到在任何时间在服务中的具有至少10GVA的电流生成的大型发电机网络的微网(例如大工业国家中的国家电网(national grid))，市电损耗检测继电器设置有大约0.2Hz/s的触发/跳闸阈值，Pt和Qt设置为0.05pu。本地发电机频率下降对于实际功率是5％。本地发电机电压下降对于无功功率是10％。市电损耗检测将在2秒内发生。对于连接到在任何时间在服务中的具有至少1MVA的电流生成的较小发电机网络的微网，市电损耗检测继电器设置有大约0.5Hz/s的触发/跳闸阈值，Pt和Qt设置为0.1pu。本地发电机频率下降对于实际功率是5％。本地发电机电压下降对于无功功率是10％。市电损耗检测将在2秒内发生。将频率改变速率(ROCOF)阈值进一步扩宽高于0.5Hz/s要求Pt和Qt的对应增加，以保证在2秒内检测到市电损耗。
本发明的优点在于，甚至当在非有意孤立本地电力系统内有功功率生成完全匹配于负载需求时，其允许在预定时间段(例如2秒)内孤立或市电损耗的检测。本发明可应用于允许对无功功率输出进行控制的所有发电机类型。本发明减少了在预定时间段(例如2秒)内不检测本地电力系统的非有意孤立的风险。这进而通过两个失相电力系统(例如本地电力系统和发电机网络)之间的后续重合而使得对设备的损坏最小化，并且使得人员触电的风险最小化。本发明可应用于基于陆地的分布式发电机网络、海上AC发电机网络、以及可能地航空AC发电机网络。

Claims (16)

1.一种发电机网络(10)，包括多个发电机(14)和多个本地电力系统(12)，每个本地电力系统(10)具有发电机(14)，所述本地电力系统(12)中的至少一个具有控制器(34)以避免市电损耗继电器的非检测区域，所述控制器(34)被布置为监控从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)中的至少一个的实际功率流(PNET)，所述控制器(34)被布置为确定从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)中的至少一个的实际功率流(PNET)的绝对值是否低于第一预定值(Pt)，以确定所述本地电力系统(12)中的至少一个与所述相应发电机(14)的功率需求之间是否存在接近匹配，如果所述控制器(34)确定从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)中的至少一个的所述实际功率流(PNET)的绝对值低于所述第一预定值(Pt)，则所述控制器(34)被布置为监控从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)中的至少一个的无功功率流(QNET)，所述控制器(34)被布置为确定从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)中的至少一个的无功功率流(QNET)的绝对值是否低于第二预定值(Qt)，以确定所述本地电力系统(12)的实际和无功功率需求与由所述相应发电机(14)所产生的实际和无功功率之间是否存在接近匹配，如果所述控制器(34)确定从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)中的至少一个的无功功率流(QNET)的绝对值低于所述第二预定值(Qt)，则所述控制器(34)被布置为调整来自所述本地电力系统(12)中的至少一个的所述发电机(14)的目标无功功率输出(QGEN-TARGET)，以使得从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)中的至少一个的无功功率流具有加上或减去所述第二预定值(Qt)的绝对值。
2.如权利要求1所述的发电机网络，其中，所述控制器(34)被布置为将所述本地电力系统(12)中的至少一个的本地实际功率需求与所述相应发电机(14)的实际功率生成目标进行匹配。
3.如权利要求1或2所述的发电机网络，其中，多个本地电力系统(12)具有控制器(34)以避免市电损耗继电器的非检测区域。
4.如权利要求3所述的发电机网络，其中，所有本地电力系统(12)都具有控制器(34)以避免市电损耗继电器的非检测区域。
5.如权利要求1至4中任一项所述的发电机网络，其中，所述本地电力系统(12)中的至少一个具有传感器(36)以测量从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)中的至少一个的实际功率流(PNET)，并且所述传感器(36)被布置为将所述测量发送到所述控制器(34)。
6.如权利要求1至5中任一项所述的发电机网络，其中，所述本地电力系统(12)中的至少一个具有传感器(38)以测量所述本地负载无功功率需求(QLOAD)，所述传感器(38)被布置为将所述测量发送到所述控制器(34)，并且所述控制器(34)通过从测量的本地负载无功功率需求(QLOAD)减去正常发电机输出目标(QGEN_TARGET)来计算从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)中的至少一个的无功功率流(QNET)。
7.如权利要求1至6中任一项所述的发电机网络，其中，所述发电机网络(10)具有在任何时间在服务中的至少10GVA的电流生成，所述市电损耗检测继电器设置有大约0.2Hz/s的触发阈值，所述第一预定值(Pt)和所述第二预定值(Qt)设置为0.05pu，所述本地发电机(14)频率下降对于实际功率是5％，并且所述本地发电机(14)电压下降对于无功功率是10％。
8.如权利要求1至6中任一项所述的发电机网络，其中，所述发电机网络(10)具有在任何时间在服务中的至少1MVA的电流生成，所述市电损耗检测继电器设置有大约0.5Hz/s的触发阈值，所述第一预定值(Pt)和所述第二预定值(Qt)设置为0.1pu，所述本地发电机(14)频率下降对于实际功率是5％，并且所述本地发电机(14)电压下降对于无功功率是10％。
9.一种具有发电机(14)的本地电力系统(12)，所述本地电力系统(12)连接到发电机网络(10)，所述本地电力系统(12)具有控制器(34)以避免市电损耗继电器的非检测区域，所述控制器(34)被布置为监控从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)的实际功率流(PNet)，所述控制器(34)被布置为确定从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)的实际功率流(PNet)的绝对值是否低于第一预定值(Pt)，以确定在所述本地电力系统(12)与所述发电机(14)的功率需求之间是否存在接近匹配，如果所述控制器(34)确定从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)的实际功率流(PNet)的绝对值低于所述第一预定值(Pt)，则所述控制器(34)被布置为监控从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)的无功功率流(QNet)，所述控制器(34)被布置为确定从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)的无功功率流(QNet)的绝对值是否低于第二预定值(Qt)，以确定在所述本地电力系统(12)的实际和无功功率需求与所述发电机(14)产生的所述实际和无功功率之间是否存在接近匹配，如果所述控制器(34)确定从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)的无功功率流(QNet)的绝对值低于所述第二预定值(Qt)，则所述控制器(34)被布置为调整来自所述本地电力系统(12)的所述发电机(14)的目标无功功率输出(QGen_Target)，以使得从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)的无功功率流具有加上或减去所述第二预定值(Qt)的绝对值。
发电机(14)。
10.如权利要求9所述的本地电力系统，其中，所述控制器(34)被布置为将所述本地电力系统(12)的本地实际功率需求与所述相应发电机(14)的实际功率生成目标进行匹配。
11.如权利要求9或10所述的本地电力系统，其中，所述本地电力系统(12)具有传感器(36)以测量从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)的实际功率流(PNet)，并且所述传感器(36)被布置为将所述测量发送到所述控制器(34)。
12.如权利要求9至11中任一项所述的本地电力系统，其中，所述本地电力系统(12)具有传感器(38)以测量所述本地负载无功功率需求(QLOAD)，所述传感器(38)被布置为将所述测量发送到所述控制器(34)，并且所述控制器(34)通过从测量的本地负载无功功率需求(QLOAD)减去正常发电机输出目标(QGEN_TARGET)来计算从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)的无功功率流(QNET)。
13.如权利要求9至12中任一项所述的本地电力系统，其中，所述发电机网络(10)具有在任何时间在服务中的至少10GVA的电流生成，所述市电损耗检测继电器设置有大约0.2Hz/s的触发阈值，所述第一预定值(Pt)和所述第二预定值(Qt)设置为0.05pu，所述本地发电机(14)频率下降对于实际功率是5％，并且所述本地发电机(14)电压下降对于无功功率是10％。
14.如权利要求9至12中任一项所述的本地电力系统，其中，所述发电机网络(10)具有在任何时间在服务中的至少1MVA的电流生成，所述市电损耗检测继电器设置有大约0.5Hz/s的触发阈值，所述第一预定值(Pt)和所述第二预定值(Qt)设置为0.1pu，所述本地发电机(14)频率下降对于实际功率是5％，并且所述本地发电机(14)电压下降对于无功功率是10％。
15.一种在发电机网络(10)中避免市电损耗继电器的非检测区域的方法，所述发电机网络(10)包括多个发电机(14)以及多个本地电力系统(12)，每个本地电力系统(10)具有发电机(14)，所述方法包括：监控从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)中的至少一个的实际功率流(PNET)，确定从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)中的至少一个的实际功率流(PNET)的绝对值是否低于第一预定值(Pt)以确定在所述本地电力系统(12)的至少一个与所述相应发电机(14)的功率需求之间是否存在接近匹配，如果确定从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)中的至少一个的实际功率流(PNET)的绝对值低于所述第一预定值(Pt)，则所述方法包括：监控从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)中的至少一个的无功功率流(QNET)，确定从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)中的至少一个的无功功率流(QNET)的绝对值是否低于第二预定值(Qt)以确定在所述本地电力系统(12)的实际和无功功率需求与由所述相应发电机(14)产生的实际和无功功率之间是否存在接近匹配，如果确定从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)中的至少一个的无功功率流(QNET)的绝对值低于所述第二预定值(Qt)，则所述方法包括：调整来自所述本地电力系统(12)中的至少一个的所述发电机(14)的目标无功功率输出(QGEN-TARGET)，以使得从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)中的至少一个的无功功率流(QNET)具有加上或减去所述第二预定值(Qt)的绝对值。
16.一种在本地电力系统(12)中避免市电损耗继电器的非检测区域的方法，所述本地电力系统(12)具有发电机(14)，所述本地电力系统(12)连接到发电机网络(10)，所述方法包括：监控从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)的实际功率流(PNet)，确定从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)的实际功率流(PNet)的绝对值是否低于第一预定值(Pt)以确定在所述本地电力系统(12)与所述发电机(14)的功率需求之间是否存在接近匹配，如果确定从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)的实际功率流(PNet)的绝对值低于所述第一预定值(Pt)，则所述方法包括：监控从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)的无功功率流(QNet)，确定从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)的无功功率流(QNet)的绝对值是否低于第二预定值(Qt)以确定在所述本地电力系统(12)的实际和无功功率需求与由所述发电机(14)产生的实际和无功功率之间是否存在接近匹配，如果确定从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)的无功功率流(QNet)的绝对值低于所述第二预定值(Qt)，则所述方法包括：调整来自所述本地电力系统(12)的所述发电机(14)的目标无功功率输出(QGen_Target)，以使得从所述发电机网络(10)到所述本地电力系统(12)的无功功率流具有加上或减去所述第二预定值(Qt)的绝对值。
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