CN104380557A - 用于调节配电网中的电压的方法和装置 - Google Patents

Abstract

用于调节配电网（VN）中的电压（U）的方法，所述配电网（VN）通过电网线路（NL）给节点（KN）供应电压，其中识别配电网（VN）的在节点（KN）本地存在的电压高于或低于容许的电网电压范围的该节点（KN）从从机运行（SB）切换到主机运行（MB），并且在主机运行（MB）中通过获取或通过馈入无功功率（Q）来调节本地存在的电压（U）以用于达到容许的电网电压范围并且将这指示给配电网（VN）的处于从机运行（SB）中的其它节点（KN），其方式是，节点（KN）将指示信号模式（ASM）调制到由该节点（KN）获取或馈入的无功功率（Q）上，所述指示信号模式（ASM）具有与由该节点（KN）获取或馈入的无功功率（Q）的幅度成比例的信号参数。

Description

用于调节配电网中的电压的方法和装置

配电网、尤其是低压电网越来越多地通过分散的能量生产、例如通过光伏设施来设计。在此，尤其是在低压配电网的情况下难以遵循容许的电压带或容许的电网电压范围。除了所涉及的配电网的基础结构的构造以外，还可以通过有针对性地获取无功功率和/或通过减少馈入的有功功率以及通过使用可调的地方电网变压器来避免出现电网功率中的过压。之所以对不需要配电网的基础结构的构造的这种措施感兴趣主要是因为其与所涉及的配电网的构造相比同明显更低的成本相联系并且可更快地实现。

通过获取无功功率或通过减少所馈入的有功功率进行的电压调节是在本地连续地改变分别所涉及的节点的位置处的电压，该改变可以借助于逆变器来进行。不同节点的逆变器是在空间上分布的执行器，这些执行器为了调节配电网中的电压而使相应的本地调节彼此协调。为此，需要逆变器之间的附加的通信基础结构，该通信基础结构在其侧与显著的电路技术成本相联系。

因此，本发明的任务是提供用于调节配电网中的电压的方法和装置，其中分布式的执行器、尤其是逆变器可以在不需要执行器之间的附加的通信基础结构的情况下在本地调节的电压方面被协调。

根据本发明，该任务通过具有权利要求1中所说明的特征的方法来解决。

因此，本发明提供了一种用于调节配电网中的电压的方法，该配电网通过电网线路给节点供应电压，其中识别配电网的在节点本地存在的电压高于或低于容许的电网电压范围的该节点从从机运行切换到主机运行，并且在主机运行中通过获取或通过馈入无功功率来调节本地存在的电压以用于达到容许的电网电压范围并且将这指示给配电网的处于从机运行中的其它节点，其方式是，节点将指示信号模式调制到由该节点获取或馈入的无功功率上，该指示信号模式具有如下信号参数：所述信号参数与由该节点获取或馈入的无功功率的幅度成比例。

在根据本发明的方法的一个可能的实施方式中，配电网的处于从机运行中的其它节点在从切换到主机运行的节点接收到指示信号模式以后执行针对在容许的电网电压范围中调节切换到主机运行的节点的本地存在的电压的支持措施。

在根据本发明的方法的另一可能的实施方式中，处于从机运行的节点的支持措施在于，相应节点以一定规模获取或馈入无功功率，该规模与所调制的指示信号模式的信号参数成比例，所述指示信号模式由相应节点通过配电网从切换到主机运行的节点接收。

在根据本发明的方法的一个可能的实施方式中，处于从机运行中的节点的支持措施在于，相应节点根据所调制的指示信号模式的信号参数来切换存在于该节点中的变压器的过压比，所述指示信号模式由相应节点通过配电网从切换到主机运行的节点接收。

在根据本发明的方法的另一可能的实施方式中，由处于主机运行中的节点所调制的指示信号模式的信号参数是信号幅度。

在根据本发明的方法的另一可能的实施方式中，由处于主机运行中的节点所调制的指示信号模式的信号参数是信号频率。

在根据本发明的方法的另一可能的实施方式中，由处于主机运行中的节点所调制的指示信号的信号参数与由处于主机运行中的节点为了调节其本地电压而获取或馈入的无功功率的幅度成比例。

在根据本发明的方法的另一可能的实施方式中，一旦由被切换到主机运行的节点本地执行的电压调节和/或由配电网的处于从机运行中的其余节点进行的支持措施已经导致处于主机运行中的节点不再从配电网获取无功功率或向其中馈入无功功率，则处于主机运行中的节点就被切换回从机运行。

在根据本发明的方法的一个可能的实施方式中，所调制的指示信号模式与配电网的电压同步。

在根据本发明的方法的另一可能的实施方式中，配电网的切换到主机运行的节点在从配电网获取无功功率时将第一指示信号模式调制到所获取的无功功率上。

在根据本发明的方法的另一可能的实施方式中，配电网的切换到主机运行的节点在将无功功率馈入配电网中时将第二指示信号模式调制到所获取的无功功率上。

在根据本发明的方法的一个可能的实施方式中，配电网由低压电网构成。

在根据本发明的方法的一个可能的实施方式中，该低压电网在至少一个节点处连接到中压电网上。

在根据本发明的方法的一个可能的实施方式中，中压电网的切换到主机运行的节点在从中压电网获取无功功率时将第三指示信号模式调制到所获取的无功功率上。

在根据本发明的方法的另一可能的实施方式中，中压电网的切换到主机运行的节点在将无功功率馈入中压电网中时将第四指示信号模式调制到所馈入的无功功率上。

在根据本发明的方法的一个可能的实施方式中，所调制的指示信号模式是正弦信号，其幅度与所获取或所馈入的无功功率的幅度成比例，所述无功功率由处于主机运行中的节点从配电网获取或馈入配电网中。

在根据本发明的方法的一个可能的实施方式中，对本地电压的调节由切换到主机运行的节点借助于积分调节器和/或P调节器进行。

另外，本发明提供了一种用于节点的用于调节配电网中的电压的装置，该配电网通过电网线路给节点供应电压，该装置具有：

控制单元，其在配电网的在节点处本地存在的电压高于或低于配电网的容许的电网电压范围时将节点从从机运行切换到主机运行；

电压调节单元，其在主机运行中通过获取或通过馈入无功功率调节本地存在的电压直到达到容许的电网电压范围；以及具有

调制单元，其在主机运行中将指示信号模式调制到所馈入或所获取的无功功率上，所述指示信号模式具有与所馈入或所获取的无功功率的幅度成比例的信号参数。

另外，本发明提供了一种配电网，其通过电网线路给多个空间分布的节点供应电压，所述节点分别具有用于调节配电网中的电压的装置，其中该装置具有：

控制单元，其在配电网的在节点处本地存在的电压高于或低于配电网的容许的电网电压范围时将节点从从机运行切换到主机运行；

电压调节单元，其在主机运行中通过获取或通过馈入无功功率调节本地存在的电压直到达到容许的电网电压范围；以及

调制单元，其在主机运行中将指示信号模式调制到所馈入或所获取的无功功率上，所述指示信号模式具有与所馈入或所获取的无功功率的幅度成比例的信号参数。

在一个可能的实施方式中，该装置具有测量单元，该测量单元一方面能够识别所调制的信号并且另一方面是针对电压调节设置的。

下面，参考附图进一步阐述用于调节配电网中的电压的根据本发明的方法和根据本发明的装置的可能的实施方式。

图1示出了用于描绘具有节点的配电网的图表，在所述节点处可以分别执行根据本发明的用于调节电压的方法；

图2示出了另一用于阐述根据本发明的用于调节配电网中的电压的方法的作用方式的图表；图3示出了根据本发明的用于调节配电网中的电压的装置的一个实施例的框图；

图4示出了用于描绘连接在配电网上的节点的不同运行方式的图表，以用于阐述根据本发明的用于调节配电网中的电压的方法的作用方式；

图5示出了用于描绘配电网的节点处的不同电压变化曲线的图表，以用于阐述根据本发明的方法的作用方式；

图6示出了另一用于描绘配电网的节点处的无功功率获取的图表，以用于阐述根据本发明的方法的作用方式。

如可从图1中辨认的那样，配电网具有电网线路NL，通过所述电网线路NL可以给多个节点KN供应电压。在所示实施例中，这涉及低压电网NSN，该低压电网NSN通过可调变压器TR与中压电网MS连接。电网线路NL是电压供应线路，其将电流或能量传输给不同节点KN，这些节点分别具有耗电器或负载L。除此之外，节点KN也可以例如借助于光伏设施PV至少部分地将能量馈入到配电网VN或低压电网NSN中，这如图1中所示。节点KN例如可以以屋宇接线端子HAS连接到配电网VN的电网线路NL上，这如图1中所示。通过供能电网或配电网VN将能量从发生器传输到耗电器。通过光伏设施PV，附加地以分散方式将能量或电流馈入到配电网VN中。由此可以导致馈入屋宇接线端子HAS处的电压提高。通过获取无功功率Q，可以降低馈入屋宇接线端子或节点KN处的所述电压提高。在此，获取的无功功率Q优选地根据存在于屋宇接线端子HAS处的过压相应地来本地调整。在根据本发明的方法中，本地获取存在于节点KN处的电压附加地由配电网VN内的另外的节点KN来支持。因此，节点KN分别具有调节装置1，如图1中所示。在根据本发明的方法中，识别配电网VN的在节点KN本地存在的电压高于或低于容许的电网电压范围的节点KN从从机运行SB切换到主机运行MB，其中切换到主机运行MB的节点KN通过获取或通过馈入无功功率Q来调节本地存在的电压U以达到容许的电网电压范围。除此之外，切换到主机运行MB的节点向处于从机运行SB中的另外的节点指示本地调节过程及其规模，其方式是，切换到主机运行MB的节点将指示信号模式ASM调制到由该节点从配电网VN中获取或由其向配电网VN中馈入的无功功率Q上，该指示信号模式ASM具有与由节点KN获取或馈入的无功功率Q的幅度成比例的信号参数。

在根据本发明的方法中，配电网VN的节点KN因此可以在两个运行模式或运行方式之间切换，这如在根据图4的状态图中所示。配电网VN通过电网线路NL将多个节点KN彼此连接，其中配电网VN的至少一部分节点KN具有电压调节装置1，这在图1所示。

图3示出了用于描绘这样的电压调节装置1的一个实施例的框图。电压调节装置1因此具有控制单元2，该控制单元2在配电网VN的本地存在于节点KN处的电压高于或低于配电网的容许电网电压范围的情况下将相应节点KN从从机运行SB切换到主机运行MB。调节装置1因此能够测量存在于节点KN处的电压、例如存在于馈入点或屋宇接线端子HAS处的电压U并且在配电网VN的容许电网电压范围方面分析该电压U。调节装置1还包括电压调节单元3，该电压调节单元3在主机运行MB中通过获取或通过馈入无功功率Q来调节本地存在的电压直到达到容许的电网电压范围。除此之外，调节装置1还具有调制单元4，该调制单元4在主机运行MB中将指示信号模式调制到所馈入或所获取的无功功率Q上，所述指示信号模式具有与所馈入或所获取的无功功率Q的幅度成比例的信号参数。在一个可能的实施方式中，所调制的指示信号模式是正弦信号。可替代地，例如也可以调制矩形信号。在一个可能的实施方式中，正弦信号或矩形信号具有与无功功率Q的幅度成比例的幅度，所述无功功率Q由处于主机运行MB中的节点KN从配电网VN中获取或者由处于主机运行MB中的节点KN馈入到配电网VN中。

所生成的指示信号模式由切换到主机运行MB的本地调节节点KN通过电网线路NL传输给配电网VN的仍处于从机运行模式中的其余节点KN。切换到主机运行MB的节点一直获取无功功率Q，直到其本地电压达到预先给定的容许电网电压范围内的附加值。在此，本地电压U的调节可以通过切换到主机运行MB的节点KN例如借助于积分调节器IR或P调节器进行。切换到主机运行MB中的节点KN给由其获取或馈入的无功功率Q压印上指示信号模式、例如正弦信号，其中该信号模式具有与所获取或所馈入的无功功率Q成比例的信号参数。可替代地，该信号参数也可以是所压印的指示信号模式的频率f。如果本地电压U高于容许电压范围的最大容许电网电压（U > Umax），则相应节点KN获取无功功率Q。如果本地电压低于容许的电网电压范围的最小电压（U < Umin），则由节点KN将无功功率Q馈入到配电网VN中。所馈入或所获取的无功功率Q的幅度在由相应节点KN的发生器单元生成的指示信号模式中通知给配电网VN的其它节点KN。

在一个可能的实施方式中，所调制的指示信号模式是通过无功功率调制的正弦信号：

其中借助于具有无功功率幅度Q_M的无功功率Q的波动分量，处于主机运行MB中的节点KN向其余节点通知：处于主机运行MB中的节点当前在将无功功率Q的哪个分量用于本地电压调节。无功功率量Q₀描述了针对节点中的所有逆变器的固定参数，该参数预先给定了最大调制偏移。配电网VN的其余处于从机运行SB中的节点KN因此遵循切换到主机运行MB的节点KN的本地电压调节，并且因此执行支持措施。配电网VN的处于从机运行SB中的其它节点因此在从切换到主机运行MB的节点KN接收到指示信号模式时执行支持措施，所述支持措施是针对在容许电网电压范围中对切换到主机运行MB的节点的本地存在电压的调节的。处于从机运行SB中的节点观察其本地电压，并且借助于所调制的指示信号模式ASM、例如借助于下式来检测电压改变：

（2）

。

一旦对应的指示信号模式已经被处于从机运行SB中的节点识别，则相应节点就支持配电网VN的处于主机运行MB中的节点KN。

在一个可能的实施方式中，处于从机运行SB中的节点KN的支持措施在于，相应节点获取或馈入一定规模的无功功率Q，该规模与所调制的指示信号模式的信号参数成比例，所述指示信号模式由处于从机运行SB中的相应节点通过配电网VN从切换到主机运行MB的节点接收。例如，处于从机运行SB中的节点KN的逆变器可以获取无功功率Q，所述无功功率Q在规模上与所调制的指示信号模式ASM的幅度成比例：

(3)。

在一个可能的实施方式中，配电网的节点KN具有存在于其中的变压器。处于从机运行SB中的节点KN的支持措施因此可以在于，相应节点KN根据所调制的指示信号模式的信号参数切换存在于其中的变压器的过压比，所述指示信号模式由相应节点KN通过配电网VN从切换到主机运行MB的节点KN接收。在此，处于从机运行SB的节点的可调变压器执行切换过程，以便例如降低地方电网中的电压并因此在用于降低电压的调节中支持切换到主机运行MB的节点KN。通过无功功率获取的调制，生成指示信号模式ASM，以便在变压器TR方面影响切换决策。但是由于在变压器TR附近，本地测量的电压甚至在无功功率波动的情况下也几乎不改变，因此在一个优选实施方式中，在变压器TR附近直接测量配电网的在那里存在的无功功率Q，以便计算所调制的无功功率：　

(4)。

由此，使得在变压器附近也能够识别无功功率调制。如果相应变压器存在于其中的节点KN识别到高的无功功率调制，则这是对相应配电网VN的远侧末端处存在的电压问题的度量，使得相应节点KN可以在其切换策略F以及开关位置S_TR方面对其切换决策进行如下优化：

(5)。

如果处于从机运行SB中的节点KN变换到主机运行MB，其中在相应电网中已有另一节点活跃地处于主机运行中，则其指示信号模式优选地与该另一主机节点的指示信号模式同步。处于从机运行SB中的节点KN处的电压波动因此通过切换到主机运行MB的附加节点被增强，由此其余仍处于从机运行SB中的节点的活动也在其技术可能性的范围内被进一步提高。

在根据本发明的方法的一个可能的实施方式中，该方法被用在低压电网NSN或地方电网中。在根据本发明的方法的另一可能的实施方式中，该方法附加地用在中压电网MSN中，在该中压电网MSN上可以连接多个低压电网。为了避免两个电网之间的可能的耦合，优选地进行所述指示信号模式的隔离，以便表明：生成指示模式的节点是低压电网NSN的节点还是中压电网MSN的节点。

在根据本发明的方法的另一可能的实施方式中，配电网VN的切换到主机运行MB的节点在从配电网VN获取无功功率Q时将第一指示信号模式ASM1调制到由其获取的无功功率Q上。当切换到主机运行MB的节点KN是低压电网NSN的节点时，优选使用第一指示信号模式ASM1。此外，配电网VN的切换到主机运行MB的节点KN在将无功功率Q馈入到配电网、尤其是低压电网中时将第二指示信号模式ASM2调制到由其馈入的无功功率Q上。

在根据本发明的方法的一个可能的实施方式中，如果切换到主机运行MB的节点KN是中压电网MSN的节点，则切换到主机运行MB的节点可以在从配电网VN中获取无功功率Q时将第三指示信号模式ASM3调制到由其获取的无功功率Q上。除此之外，中压电网MSN的切换到主机运行MB的节点在将无功功率Q馈入到中压电网MSN中时将第四指示信号模式ASM4调制到由其馈入的无功功率Q上。通过这种方式，所调制的指示信号模式ASM不仅说明：无功功率Q是被节点KN馈入还是获取，而且还附加地说明：馈入或获取节点KN是中压电网的节点还是低压电网的节点。

另外的变型方案是可能的。例如，与中压电网连接的不同电压电网可以分别具有自己的、对其个别化的指示信号模式ASM。

如果在中压电网MSN与低压电网NSN之间存在耦合，则可以在一个可能的实施变型方案中相应地装备涉及的地方电网变压器，由此中压层面上的调制信号也可以被低压电网或地方电网的节点检测到。地方电网变压器的一个可能的功能扩展可在于，识别中压层面上的存在的调制并且以合适的幅度转发给相应的地方电网或低压电网。由此，地方电网的可控元件可生成或消耗无功功率Q，由此中压电网的地方电网充当中压电网MSN的无功功率执行器。

在一个可能的实施变型方案中，可以通过使用不同调制模式或指示信号模式来在不同情况之间加以区分。例如，可以使用两个不同的指示信号模式ASM，以便将所获取或馈入的无功功率Q的幅度和符号编码到地方电网上。除此之外，可以使用两个不同的指示信号模式ASM，以便将无功功率获取或无功功率馈入的幅度和符号编码到中压层面上。

在根据本发明的方法的一个可能的实施变型方案中，除了逆变器和变压器以外还可以将相应配电网VN的另外的可控执行器或元件一并结合到根据本发明的调节方法中，以便执行用于在容许电网电压范围内调节电压U的支持措施。根据配电网VN的另外的可控器件的相应功能和位置，在这些器件的情况下，无功功率请求的解码可以通过调制其节点电压或无功功率流来进行。

图2示意性地示出了具有不同节点KN₁至KN₇的配电网VN的一个实施例，所述节点星形地连接到节点KN₁上并且例如可以通过变压器TR与中压电网MSN连接。节点KN_i具有本地电压U_i、所获取或所馈入的有功功率P_i以及所获取或馈入的无功功率Q_i。在根据本发明的用于调节配电网VN中的电压的方法中，实现了不同节点KN₁至KN₇的电压U₁至U₇处于容许的电网电压范围中。在根据本发明的方法中可能的是，节点KN_i的逆变器直接通过调制无功功率Q将关于本地电压问题、例如超过容许最大电压U_max的信息或数据传输给配电网VN的所有其它执行器。通过这种方式，在根据本发明的方法中，将对电压调节的引导转移到配电网VN内的如下节点KN：在所述节点KN处，实际上出现了相对于容许电网电压范围的本地电压偏差，并且因此所述节点VN实际上最佳地适合于该角色。

除此之外，可以通过经由作为调节参量的无功功率Q的幅度调制的有意通信来实现：与切换到主机运行MB的节点相距更小距离的节点或器件比相距更远的节点或器件更强程度地参与调节。在配电网VN的电压问题的解决方面，该行为是非常有利的并且不需要节点KN之间的进一步通信并且不需要电气配电网VN之外的通信基础结构。所调制的指示信号模式ASM因此既适于传输所调制的无功功率Q的信号强度或说明、也适于说明与相应源、即切换到主机运行MB的遇到电压问题的节点中的逆变器相距的距离。

在一个可能的实施方式中，调节参量、即无功功率Q的符号的传输在另一通信信道中例如借助于另一频率或另一编码、例如相位来进行。此外可能的是，利用根据本发明的方法将中压电网MSN的调节与地方电网或低压电网NSN的调节隔离。在一个可能的实施变型方案中，在变压器TR附近，替代于电压测量而进行无功功率Q的直接测量。由此，在根据本发明的方法中进行关于本地调节器是在主机运行MB中还是从机运行SB中运转的分散决策。

在根据本发明的方法中，可调的地方电网变压器TR的切换优选地基于对配电网VN内的问题位置处的测量来进行，因为所述切换与基于在变压器TR本身处存在的电压的切换策略相比是明显更好的切换策略。在根据本发明的方法中，对于配电网VN的节点KN之间的用于调节电压U的信息交换来说不需要附加的通信基础结构。根据本发明的方案可以以简单方式通过修改相应调节器软件以及地方电网变压器处和节点KN的相应逆变器上的信号分析来实施。在一个可能的实施方式中，指示信号模式ASM可以以低于1Hz的非常低的频率调制到无功功率Q上。与具有> 1 kHz的载波信号的常规电力线通信PLC相比，在此存在的优点是，所调制的信号由于其小于1Hz的非常低的频率而在配电网VN中几乎不衰减。根据本发明的方法此外提供的可能性是，通过合适的不同调制在节点KN之间传输不同信息、例如是否存在关于过压或欠压的电压问题、或者电压问题是出现在低压电网NSN中还是上级的中压电网MSN中。

此外在根据本发明的方法中，通过将切换到从机运行SB的节点KN的从机活动与所检测的电压波动的幅度相耦合，自动地实现了鉴于当前出现的电压问题选择配电网VN内的对此最有效的逆变器。这是因为，对当前的问题节点或主机节点处的电压U具有大影响的节点KN也受所述问题节点或主机节点的强烈影响。因此，这样的处于从机运行SB中的节点与配电网VN内相距更远的节点KN相比看到了更强的电压波动ΔU。通过协调不同执行器，明显提升了系统的稳定性。根据本发明的方法的另一优点在于，可以在基本上没有详细的模拟模型的情况下进行系统或供电电网的参数化。例如可能的是，在安装逆变器或节点KN时在固定的时间周期中本地地生成无功功率测试信号，该无功功率测试信号导致电压波动。根据得出的电压波动，如果处于更外面的逆变器生成经调制的无功功率，则可以通过这些本地措施来识别：相应逆变器多么适于借助于无功功率获取或无功功率馈入来影响电压以及节点KN处的电压波动的预期幅度为多大。由于功率获得，对于配电网VN的所观察的节点KN处的电压波动几乎无区别的是，无功功率获取是通过节点KN本身还是配电网VN的处于更外面的节点KN进行的。

图5示例性地示出了配电网VN的不同节点KN的电压变化曲线，其中多个节点KN₁至KN₈与联络线接线。在所示示例中，在节点KN₁处设置配电网VN的变压器TR。在节点KN2处装配有负载，该负载是配电网VN的不同耗能器的混合或替代负载。在节点KN₃至KN₈处分别安装光伏设施PV。在此，所有光伏设施都将相同的有功功率P馈入到配电网VN中。在所示示例中，在节点KN₈的构成联络线的末端的逆变器中首次出现对容许电压范围的110％的违犯。该逆变器或节点KN₈从从机运行SB切换到主机运行MB并且执行根据本发明的调节。图5示出了不同节点处的电压变化曲线。

图6示出了不同节点KN₂至KN₈、即替代负载以及所有逆变器的无功功率获取。如从图5、6中可以辨认的那样，通过协调逆变器的无功功率获取，在所涉及的节点KN₈处遵循110％的容许电压。所涉及的无功功率Q的量就节点KN₈处的电压U实际上升高直到允许的电压值而言与实际需要的量良好地匹配。

因此，所获取的无功功率Q的量是为了排除那里出现的电压问题所实际需要的。在时刻t_A、例如2x10⁴秒时太阳升起并且节点KN₃至KN₈的光伏设施PV生成的能量被馈入到配电网VN中的情况下，通过根据本发明的调节来避免在配电网VN中超过容许的电网电压。在大致6x10⁴秒的时刻t_B时，太阳再次落下并且光伏设施PV生成更少的能量，所述能量被馈入到配电网VN中。图5中所示的电压变化曲线中的噪声是由于无功功率获取Q中的模式ASM引起的，并且具有相对于标称功率U_n的大致0.004的最大幅度。

图6示出了配电网VN的不同节点KN处的无功功率获取。图6明显地示出了处于从机运行SB中的逆变器与主机节点之间的随后行为。被替代负载获取的无功功率Q不干扰切换到主机运行MB的节点与处于从机运行SB中的节点或逆变器之间的协调或电压调节。

根据本发明的方法通过将可调变压器TR联网和分散的无功功率电压调节来允许配电网VN或地方电网中的电压调节。根据本发明的方法既可以用于低压电网NSN、也可以用于中压电网MSN。

Claims (15)

1. 用于调节配电网（VN）中的电压（U）的方法，所述配电网（VN）通过电网线路（NL）给节点（KN）供应电压，

其中识别配电网（VN）的在节点（KN）本地存在的电压高于或低于容许的电网电压范围的该节点（KN）从从机运行（SB）切换到主机运行（MB），并且在主机运行（MB）中通过获取或通过馈入无功功率（Q）来调节本地存在的电压（U）以用于达到容许的电网电压范围并且将这指示给配电网（VN）的处于从机运行（SB）中的其它节点（KN），其方式是，节点（KN）将指示信号模式（ASM）调制到由该节点（KN）获取或馈入的无功功率（Q）上，所述指示信号模式（ASM）具有与由该节点（KN）获取或馈入的无功功率（Q）的幅度成比例的信号参数。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中配电网（VN）的处于从机运行（SB）中的其它节点（KN）在从切换到主机运行（MB）的节点（KN）接收到指示信号模式（ASM）以后执行针对在容许的电网电压范围中调节切换到主机运行（MB）的节点（KN）的本地存在电压的支持措施。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其中处于从机运行（SB）中的节点（KN）的支持措施在于，相应节点（KN）以一定规模获取或馈入无功功率（Q），所述规模与所调制的指示信号模式（ASM）的信号参数成比例，所述指示信号模式（ASM）由相应节点（KN）通过配电网（VN）从切换到主机运行（MB）的节点接收。

4.根据前述权利要求1至3之一所述的方法，其中处于从机运行（SB）中的节点（KN）的支持措施在于，相应节点（KN）根据所调制的指示信号模式（ASM）的信号参数切换存在于所述节点（KN）中的变压器（TR）的过压比，所述指示信号模式（ASM）由相应节点（KN）通过配电网（VN）从切换到主机运行（MB）的节点（KN）接收。

5.根据前述权利要求1至4之一所述的方法，其中由处于主机运行（MB）中的节点（KN）所调制的指示信号模式（ASM）的信号参数是信号幅度或信号频率，所述信号幅度或信号频率与由处于主机运行（MB）中的节点为了调节其本地电压而获取或馈入的无功功率（Q）的幅度成比例。

6.根据前述权利要求1至5之一所述的方法，其中一旦由切换到主机运行（MB）的节点（KN）本地执行的电压调节和/或由配电网（VN）的处于从机运行（SB）中的其余节点进行的支持措施已经导致处于主机运行（MB）中的节点（KN）不再从配电网（VN）获取无功功率（Q）或向其中馈入无功功率（Q），则处于主机运行（MB）中的节点（KN）就被切换回从机运行（SB）。

7.根据前述权利要求1至6之一所述的方法，其中所调制的指示信号模式（ASM）与配电网（VN）的电压同步。

8.根据前述权利要求1至6之一所述的方法，其中配电网（VN）的切换到主机运行（MB）的节点（KN）在从配电网（VN）获取无功功率（Q）时将第一指示信号模式（ASM1）调制到所获取的无功功率（Q）上，并且在将无功功率（Q）馈入配电网（VN）中时将第二指示信号模式（ASM2）调制到所馈入的无功功率（Q）上。

9.根据前述权利要求1至8之一所述的方法，其中配电网（VN）由低压电网（NSN）形成。

10.根据权利要求9所述的方法，

其中低压电网（NSN）在至少一个节点处连接到中压电网（MSN）上。

11.根据权利要求10所述的方法，

其中中压电网（MSN）的切换到主机运行（MB）的节点（KN）在从中压电网（MSN）获取无功功率（Q）时将第三指示信号模式（ASM3）调制到所获取的无功功率（Q）上，并且在将无功功率（Q）馈入中压电网（MSN）中时将第四指示信号模式（ASM4）调制到所馈入的无功功率（Q）上。

12.根据前述权利要求1至11之一所述的方法，

其中所调制的指示信号模式（ASM）是正弦信号，所述正弦信号的幅度与由处于主机运行（MB）中的节点所获取或所馈入的无功功率（Q）的幅度成比例。

13.根据前述权利要求1至12之一所述的方法，

其中对本地电压（U）的调节由切换到主机运行（MB）的节点（KN）借助于I调节器和/或P调节器进行。

14.用于节点（KN）的用于调节配电网（VN）中的电压的装置（1），所述配电网（VN）通过电网线路（NL）给节点（KN）供应电压，该装置具有：

- 控制单元（2），其在配电网（VN）的在节点（KN）处本地存在的电压高于或低于配电网（VN）的容许的电网电压范围时将节点（KN）从从机运行（SB）切换到主机运行（MB）；

- 电压调节单元（3），其在主机运行（MB）中通过获取或通过馈入无功功率（Q）来调节本地存在的电压直到达到容许的电网电压范围；以及具有

- 调制单元（4），其在主机运行（MB）中将指示信号模式（ASM）调制到所馈入或所获取的无功功率（Q）上，所述指示信号模式（ASM）具有与所馈入或所获取的无功功率（Q）的幅度成比例的信号参数。

15.配电网（VN），尤其是低压电网（NSN），其通过电网线路（NL）给多个空间分布的节点（KN）供应电压，所述节点（KN）分别具有根据权利要求14所述的用于调节配电网（VN）中的电压（U）的装置（1）。