CN105098809A - 高压直流输电系统控制装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种高压直流(HVDC)输电系统，并且具体地，涉及与发电能源系统相关联的HVDC输电系统控制装置。根据实施例的HVDC输电系统控制装置包括：风力发电量预测单元，配置为接收在预定时间内由风力发电装置产生的能量，并且基于接收的能量预测风力发电量；可能发电量预测单元，配置为基于所预测的风力发电量，确定由风力发电装置产生的能源量和与该能源量对应的传输容量；以及控制单元，配置为基于由所述可能发电量预测单元预测的能源量和传输容量，将能量输出到电力变换装置。

Description

高压直流输电系统控制装置
技术领域
本公开涉及高压直流(DC)输电系统，并且具体地，涉及与发电能源系统相关联的高压DC输电系统控制装置。
背景技术
根据风电发电技术，使用风轮机将风(或风力)转换为电力。
然而，由于风力发电的各种条件，例如风速，是可变的，因此通过风力发电产生的电量不是恒定的，这导致使用电力存在困难。
典型地，为了克服这样的限制，采用能量存储装置来应对风力发电的输出变化，并以恒定的输出供电。
然而，根据这样的典型方法，没有考虑诸如风力发电量的改变、电力需求的改变、由于需求改变而导致的电费率改变和无功功率使用量的改变等系统条件。因此，虽然可以部分地维持系统的稳定性，但是不能稳定地提供系统所需的电力，并且不能使电力供应最优化。
发明内容
实施例提供了一种用于能够有效使用电力系统的能量的高压直流(HVDC)输电系统和用于控制该系统的方法，在该电力系统中风力发电装置与电力存储装置相关联。
在一个实施例中，HVDC输电系统控制装置包括：
风力发电量预测单元，配置为接收在预定时间内由风力发电装置产生的能量，并且基于接收的能量预测风力发电量；
可能发电量预测单元，配置为基于所预测的风力发电量，确定由风力发电装置产生的能源量和与该能源量对应的传输容量；以及
控制单元，配置为基于由所述可能发电量预测单元预测的能源量和传输容量，将能量输出到电力变换装置。
一个或多个实施例的细节将在附图和下面的描述中详尽地解释。其他的特征将从说明书和附图，以及从权利要求中变得明显。
附图说明
图1是说明根据实施例的高压直流(HVDC)输电系统的框图。
图2是说明根据实施例的单极HVDC输电系统的图。
图3是说明根据实施例的双极HVDC输电系统的图。
图4是说明根据实施例的变压器和三相阀桥的连接的图。
图5是说明根据实施例的HVDC输电系统的控制部的框图。
图6是说明根据实施例的HVDC输电系统的控制操作的流程图。
具体实施方式
应该理解，在此使用的术语不应解释为对通常的或字典的含义的限制，考虑到发明人会适当地定义术语以用最好的方式描述其发明，应该基于与实施例的技术方面相对应的含义和概念来解释。
因此，应该理解，本文中描述的实施例和在附图中示例的结构仅是优选的例子，并且没有全面地表现各实施例的各技术方面，因此在申请日能够进行各种等价替换或修改。
图1说明根据实施例的高压直流(HVDC)输电系统。
如图1所示，根据实施例100的HVDC系统100包括发电部101，传输侧交流电(AC)部110，传输侧变换部103，DC输电部140，需求侧变换部105，需求侧AC部170，需求部180，和控制部190。传输侧变换部103包括传输侧变压器部120和传输侧AC-DC转换器部130。需求侧变换部105包括需求侧DC-AC转换器部150和需求侧变压器部160。
发电部101产生三相AC电力。发电部101可以包括多个电站。根据实施例的发电部101可以使用风力进行发电。
传输侧AC部110将由发电部101产生的三相AC电力传输到DC子站，该DC子站包括传输侧变压器部120和传输侧AC-DC转换器部130。
传输侧变压器部120使传输侧AC部110隔离于传输侧AC-DC转换器部130和DC输电部140。
传输侧AC-DC转换器部130将与传输侧变压器部120的输出对应的三相AC电力变换为DC电力。
DC输电部140将传输侧的DC电力传输到需求侧。
需求侧DC-AC转换器部150将由DC输电部140传输的DC电力变换为三相AC电力。
需求侧变压器部160将需求侧AC部170隔离于需求侧DC-AC转换器部150和DC输电部140。
需求侧AC部170将与需求侧变压器部160的输出对应的三相AC电力提供到需求部180。
控制部190控制发电部101、传输侧AC部110、传输侧变换部103、DC输电部140、需求侧变换部105、需求侧AC部170、需求部180、控制部190、传输侧AC-DC转换器部130和需求侧DC-AC转换器部150中的至少一个。具体地，控制部190可以控制传输侧AC-DC转换器部130和需求侧DC-AC转换器部150中的多个阀的导通或关断正时。在此，各阀可以对应于晶闸管或绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。
根据实施例的控制部190可以估计风力发电的发电量，并且可以基于该发电量预测可能的发电量。此外，控制部190可以预测充电量/放电量，并且可以根据充电量/放电量执行对发电的控制。
图2说明根据实施例的单极HVDC输电系统。
具体地，图2图示说明单极DC电力输电系统。在接下来的描述中，假定单极是正极，但是单极不限于此。
传输侧AC部110包括AC传输线111和AC滤波器113。
AC传输线111将由发电部101产生的三相AC电力传输到传输侧变换部103。
AC滤波器113从三相AC电力中去除除了由传输侧变换部103使用的频率成分以外的频率成分。
传输侧变压器部120包括用于正极的至少一个变压器121。对于正极，传输侧AC-DC转换器部130包括用于产生正极AC电力的AC-正极DC转换器131，其中AC-正极DC转换器131包括分别与至少一个变压器121对应的至少一个三相阀桥131a。
在使用一个三相阀桥131a的情况下，AC-正极DC转换器131可以使用交流电产生具有6脉冲的正极DC电力。在此，一个变压器121的初级线圈和次级线圈可以具有双星形(Y-Y)接法或星形-三角形(Y-Δ)接法。
在使用两个三相阀桥131a的情况下，AC-正极DC转换器131可以使用交流电产生具有12脉冲的正极DC电力。在此，一个变压器121的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y接法，另一个变压器121的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Δ接法。
在使用三个三相阀桥131a的情况下，AC-正极DC转换器131可以使用AC电力产生具有18脉冲的正极DC电力。随着正极DC电力的脉冲数量增加，滤波器的价格会减小。
DC输电部140包括传输侧正极DC滤波器141，正极DC传输线143，和需求侧正极DC滤波器145。
传输侧正极DC滤波器141包括电感器L1和电容器C1，并且对从AC-正极DC转换器131输出的正极DC电力进行DC滤波。
正极DC传输线143具有一个用于传输正极DC电力的DC线，其中大地可以被用作电流返回路径。至少一个开关可以配置在DC线上。
需求侧正极DC滤波器145包括电感器L2和电容器C2，并且对通过正极DC传输线143传输的正极DC电力进行DC滤波。
需求侧DC-AC转换器部150包括正极DC-AC转换器151，其中正极DC-AC转换器151包括至少一个三相阀桥151a。
需求侧变压器部160包括分别与用于正极的至少一个三相阀桥151a对应的至少一个变压器161。
在使用一个三相阀桥151a的情况下，正极DC-AC转换器151可以使用正极DC电力产生具有6脉冲的AC电力。在此，一个变压器161的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y接法或Y-三角(Δ)接法。
在使用两个三相阀桥151a的情况下，正极DC-AC转换器151可以使用正极DC电力产生具有12脉冲的AC电力。在此，一个变压器161的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y接法，另一个变压器161的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Δ接法。
在使用三个三相阀桥151a的情况下，正极DC-AC转换器151可以使用正极DC电力产生具有18脉冲的AC电力。随着AC电力的脉冲数量增加，滤波器的价格会减小。
需求侧AC部170包括AC滤波器171和AC传输线173。
AC滤波器171从由需求侧变换部105产生的交流电中去除除了由需求部180使用的频率成分(例如大约60Hz的频率)以外的频率成分。
AC传输线173将经过滤波后的AC电力传输到需求部180。
图3说明根据实施例的双极HVDC输电系统。
具体地，图3说明用于传输双极DC电力的系统。在接下来的描述中，假定两个极是正极和负极，但是两个极不限于此。
传输侧AC部110包括AC传输线111和AC滤波器113。
AC传输线111将由发电部101产生的三相AC电力传输到传输侧变换部103。
AC滤波器113从三相AC电力中去除除了由传输侧变换部103使用的频率成分以外的频率成分。
传输侧变压器部120包括用于正极的至少一个变压器121和用于负极的至少一个变压器122。传输侧AC-DC转换器部130包括用于产生正极AC电力的AC-正极DC转换器131和用于产生负极DC电力的AC-负极DC转换器132，其中，AC-正极DC转换器131包括分别与用于正极的至少一个变压器121对应的至少一个三相阀桥131a，并且AC-负极DC转换器132包括分别与用于负极的至少一个变压器122对应的至少一个三相阀桥132a。
在使用一个用于正极的三相阀桥131a的情况下，AC-正极DC转换器131可以使用AC电力产生具有6脉冲的正极DC电力。在此，一个变压器121的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y接法或Y-三角(Δ)接法。
在使用两个用于正极的三相阀桥131a的情况下，AC-正极DC转换器131可以使用AC电力产生具有12脉冲的正极DC电力。在此，一个变压器121的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y接法，另一个变压器121的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Δ接法。
在使用三个用于正极的三相阀桥131a的情况下，AC-正极DC转换器131可以使用AC电力产生具有18脉冲的DC电力。随着正极DC电力的脉冲数量增加，滤波器的价格会减小。
在使用一个用于负极的三相阀桥132a的情况下，AC-负极DC转换器132可以产生具有6脉冲的负极DC电力。在此，一个变压器122的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y接法或Y-三角(Δ)接法。
在使用两个用于负极的三相阀桥132a的情况下，AC-负极DC转换器132可以产生具有12脉冲的负极DC电力。在此，一个变压器122的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y接法，另一个变压器122的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Δ接法。
在使用三个用于负极的三相阀桥132a的情况下，AC-负极DC转换器132可以产生具有18脉冲的负极DC电力。随着负极DC电力的脉冲数量增加，滤波器的价格会减小。
DC输电部140包括传输侧正极DC滤波器141，传输侧负极DC滤波器142，正极DC传输线143，负极DC传输线144，需求侧正极DC滤波器145，以及需求侧负极DC滤波器146。
传输侧正极DC滤波器141包括电感器L1和电容器C1，并且对从AC-正极DC转换器131输出的正极DC电力进行DC滤波。
传输侧负极DC滤波器142包括电感器L3和电容器C3，并且对从AC-负极DC转换器132输出的负极DC电力进行DC滤波。
正极DC传输线143具有一个用于传输正极DC电力的DC线，其中大地可以被用作电流返回路径。至少一个开关可以配置在该DC线上。
负极DC传输线144具有一个用于传输负极DC电力的DC线，其中大地可以被用作电流返回路径。至少一个开关可以配置在该DC线上。
需求侧正极DC滤波器145包括电感器L2和电容器C2，并且对通过正极DC传输线143传输的正极DC电力进行DC滤波。
需求侧负极DC滤波器146包括电感器L4和电容器C4，并且对通过负极DC传输线144传输的负极DC电力进行DC滤波。
需求侧DC-AC转换器部150包括正极DC-AC转换器151和负极DC-AC转换器152，其中正极DC-AC转换器151包括至少一个三相阀桥151a，并且负极DC-AC转换器152包括至少一个三相阀桥152a。
需求侧变压器部160包括分别与用于正极的至少一个三相阀桥151a对应的至少一个变压器161，并且包括分别与用于负极的至少一个三相阀桥152a对应的至少一个变压器162。
在使用一个用于正极的三相阀桥151a的情况下，正极DC-AC转换器151可以使用正极直流电产生具有6脉冲的AC电力。在此，一个变压器161的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y接法或Y-三角(Δ)接法。
在使用两个用于正极的三相阀桥151a的情况下，正极DC-AC转换器151可以使用正极DC电力产生具有12脉冲的AC电力。在此，一个变压器161的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y接法，另一个变压器161的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Δ接法。
在使用三个用于正极的三相阀桥151a的情况下，正极DC-AC转换器151可以使用正极DC电力产生具有18脉冲的AC电力。随着AC电力的脉冲数量增加，滤波器的价格会减小。
在使用一个用于负极的三相阀桥152a的情况下，负极DC-AC转换器152可以使用负极DC电力产生具有6脉冲的AC电力。在此，一个变压器162的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y接法或Y-三角(Δ)接法。
在使用两个用于负极的三相阀桥152a的情况下，负极DC-AC转换器152可以使用负极DC电力产生具有12脉冲的AC电力。在此，一个变压器162的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Y接法，另一个变压器162的初级线圈和次级线圈可以具有Y-Δ接法。
在使用三个用于负极的三相阀桥152a的情况下，负极DC-AC转换器152可以使用负极DC电力产生具有18脉冲的AC电力。随着AC电力的脉冲数量增加，滤波器的价格会减小。
需求侧AC部170包括AC滤波器171和AC传输线173。
AC滤波器171从由需求侧变换部105产生的AC电力中去除除了由需求部180使用的频率成分(例如大约60Hz的频率)以外的频率成分。
AC传输线173将经过滤波后的AC电力传输到需求部180。
图4说明根据实施例的变压器和三相阀桥的连接。
具体地，图4说明用于正极的两个变压器121和用于正极的两个三相阀桥131a的连接。根据图4的例子能够容易地获得用于负极的两个变压器122和用于负极的两个三相阀桥132a的连接，用于正极的两个变压器161和用于正极的两个三相阀桥151a的连接，用于负极的两个变压器162和用于负极的两个三相阀桥152a的连接，用于正极的一个变压器121和用于正极的一个三相阀桥131a的连接，用于正极的一个变压器161和用于正极的一个三相阀桥151a的连接等等，因此没有详细地描述。
在图4中，具有Y-Y接法的变压器121被称为上部变压器，具有Y-Δ接法的变压器121被称为下部变压器，接法至上部变压器的三相阀桥131a被称为上部三相阀桥，并且连接至下部变压器的三相阀桥131a被称为下部三相阀桥。
上部三相阀桥和下部三相阀桥具有用于输出DC电力的两个输出端子，即第一输出端子OUT1和第二输出端子OUT2。
上部三相阀桥包括六个阀D1至D6，并且下部三相阀桥包括六个阀D7至D12。
阀D1具有连接至第一输出端子OUT1的阴极，和连接至上部变压器的次级线圈的第一端子的阳极。
阀D2具有连接至阀D5的阳极的阴极，和连接至阀D6的阳极的阳极。
阀D3具有连接至第一输出端子OUT1的阴极，和连接至上部变压器的次级线圈的第二端子的阳极。
阀D4具有连接至阀D1的阳极的阴极，和连接至阀D6的阳极的阳极。
阀D5具有连接至第一输出端子OUT1的阴极，和连接至上部变压器的次级线圈的第三端子的阳极。
阀D6具有连接至阀D3的阳极的阴极。
阀D7具有连接至阀D6的阳极的阴极，和连接至下部变压器的次级线圈的第一端子的阳极。
阀D8具有连接至阀D11的阳极的阴极，和连接至第二输出端子OUT2的阳极。
阀D9具有连接至阀D6的阳极的阴极，和连接至下部变压器的次级线圈的第二端子的阳极。
阀D10具有连接至阀D7的阳极的阴极，和连接至第二输出端子OUT2的阳极。
阀D11具有连接至阀D6的阳极的阴极，和连接至下部变压器的次级线圈的第三端子的阳极。
阀D12具有连接至阀D9的阳极的阴极，和连接至第二输出端子OUT2的阳极。
图5是说明根据实施例的HVDC输电系统的控制部的方块图。
参考图5，根据实施例的控制部190可以包括风力发电量预测单元192，可能发电量预测单元194，充电量/放电量确定单元196，以及控制单元198。
风力发电量预测单元192可以预测预定时间内的风力发电量。风力发电量预测单元192可以获取由风力发电装置产生的且受风向和风速影响的电能，并且可以预测风力发电量。
可能发电量预测单元194可以基于由风力发电量预测单元192预测的风力发电量所产生的电能，预测预定时间(或期间)内能够产生的电能量。可能发电量预测单元可以根据预测的电能量确定传输容量。
充电量/放电量确定单元196可以基于传输容量和由可能发电量预测单元194预测的可能的发电量，确定能量存储装置的充电量和放电量。
控制单元198可以检测由传输侧AC部110施加的AC电压和电流，并且可以控制风力发电量预测单元192以预测(或计算)风力发电量。用于预测风力发电量的AC电压或电流可以是通过操作风力发电装置以使得连接到旋转轴上的发电机通过由风能旋转叶片而旋转所产生的电能的值。
已经示例性地说明了风力发电量预测单元192、可能发电量预测单元194、充电量/放电量确定单元196与控制单元198是分离的。前述元件可以与控制单元198集成为一个装置。上述装置的构造没有限制，并且可以根据构造方法而改变。
图6是说明根据实施例的HVDC输电系统的控制操作的流程图。
参考图6，根据实施例的控制单元198可以测量由传输侧AC部110施加的AC电压和电流(S610)。
控制单元198可以控制风力发电量预测单元192，以基于测量的AC电压和电流预测风力发电量。也就是说，测量风力发电装置的风力发电量(S620)，并且基于收集测量的风力发电量的时间，可以计算风力发电量。因此，控制单元198可以控制可能发电量预测单元194，以根据在预定时间内收集的风力发电量，提取可能的发电量(S630)。
控制单元198可以基于可能的发电量，确定能量存储装置的充电量/放电量(S640)。详细地，控制单元198可以在考虑了预定时间(期间)内的传输容量的情况下，使用充电量/放电量确定单元196，确定能量存储装置的充电量/放电量(S640)。
当充电/放电控制值被确定时，控制单元198可以确定用于传输将要存储在能量存储装置中的能量的传输容量(S650)。也就是说，控制单元198可以基于可能的发电量，确定能量存储装置的充电量/放电量，以使得传输容量在预定时间内是恒定的，或者在每个时间点可以改变，并且可以根据所确定的充电量/放电量来确定用于在预定时间(或期间)内传输功率的容量。
控制单元198可以根据确定的传输容量，输出存储在能量存储装置中的能量，以检查电力变换装置的操作(S660)。
控制单元198可以根据电力变换装置的操作，测量DC电压和电流输出(S670)，并且可以确定测量的电压和电流值是否落在参考电压和电流值范围内，以确定电力变换装置是否正常地运行。
控制单元198可以根据按照电力变换装置的操作而输出的DC电压和电流，检查输电功率要求值(运行电力量)(S680)。详细地，控制单元198可以根据测量的DC电压和电流检查电力量，并且可以根据电力量确定电力变换装置是否正常地运行。
因此，控制单元198可以基于传输功率的检查量，确定电力变换装置是否正常地运行(S690)。
虽然已经参考多个说明性实施例描述了实施例，但是应该理解，本领域技术人员能够设计大量其他的修改和实施例，它们将落在本公开的原理的精神和范围内。更具体地，在本公开、附图和所附权利要求的范围内，主题组合排列的组成部件和/或排列能够进行各种改变和修改。除了组成部件和/或排列的改变和修改之外，替代应用对于本领域技术人员来说也是明显的。

Claims (8)

1.一种高压直流输电系统控制装置，包括：
风力发电量预测单元，配置为接收在预定时间内由风力发电装置产生的能量，并且基于接收的能量预测风力发电量；
可能发电量预测单元，配置为基于所预测的风力发电量，确定由风力发电装置产生的能源量和与该能源量对应的传输容量；以及
控制单元，配置为基于由所述可能发电量预测单元预测的能源量和传输容量，将能量输出到电力变换装置。
2.根据权利要求1所述的高压直流输电系统控制装置，还包括：
充电量/放电量确定单元，配置为基于所述能源量和所述传输容量，确定能量存储装置的充电量/放电量。
3.根据权利要求1所述的高压直流输电系统控制装置，其中，所述控制单元检查所述电力变换装置是否正常地运行。
4.根据权利要求3所述的高压直流输电系统控制装置，其中，所述控制单元基于所确定的传输容量检查所述电力变换装置是否运行，并且基于根据所述电力变换装置的操作的电力量，检查所述电力变换装置是否正常运行。
5.根据权利要求4所述的高压直流输电系统控制装置，其中，所述控制单元根据所述电力变换装置的操作，测量DC电压和电流输出，并且基于所述DC电压和电流的值，检查运行电力量。
6.根据权利要求1所述的高压直流输电系统控制装置，其中，所述风力发电量预测单元测量来自传输侧AC部的AC电压和电流。
7.根据权利要求6所述的高压直流输电系统控制装置，其中，所述风力发电量预测单元基于所测量的电压和电流，预测所述风力发电装置的风力发电量。
8.根据权利要求6所述的高压直流输电系统控制装置，其中，所述控制单元控制所述充电量/放电量确定单元，以使得所述充电量/放电量确定单元具有相同的或不同的传输容量。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9379931B2 (en) 2014-05-16 2016-06-28 Cisco Technology, Inc. System and method for transporting information to services in a network environment
US9479443B2 (en) 2014-05-16 2016-10-25 Cisco Technology, Inc. System and method for transporting information to services in a network environment
US9762402B2 (en) 2015-05-20 2017-09-12 Cisco Technology, Inc. System and method to facilitate the assignment of service functions for service chains in a network environment
US10417025B2 (en) 2014-11-18 2019-09-17 Cisco Technology, Inc. System and method to chain distributed applications in a network environment
CN110323738A (zh) * 2019-06-20 2019-10-11 国网新疆电力有限公司经济技术研究院 一种用于确定直流输电系统承载新能源能力的方法及系统

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015212562A1 (de) * 2015-07-06 2017-01-12 Siemens Aktiengesellschaft Energieerzeugungsanlage und Verfahren zu deren Betrieb
KR101768087B1 (ko) * 2015-11-27 2017-08-16 한국전력공사 Hvdc 전력 상승 제어기 및 이를 포함하는 hvdc 시스템
CN105515010B (zh) * 2015-12-30 2018-11-02 中国南方电网有限责任公司 一种基于合作对策的二级电压协调控制方法及系统
JP6584657B2 (ja) 2016-05-18 2019-10-02 三菱電機株式会社 電流電圧制御装置
CN106356883B (zh) * 2016-10-24 2018-11-27 南方电网科学研究院有限责任公司 一种多端柔性直流输电控制方法
RU180946U1 (ru) * 2017-08-02 2018-07-02 Андрей Николаевич Красненко Подстанция двухтрансформаторная комплектная
CN108767895B (zh) * 2018-05-25 2021-05-18 国网四川省电力公司经济技术研究院 考虑资源约束的送端系统水风光配套电源容量优化方法
CN110829478B (zh) * 2019-10-30 2022-01-14 浙江大学 一种海上风电场低频交流不控整流输电系统
CN110829479A (zh) * 2019-10-30 2020-02-21 浙江大学 一种海上风电场高频不控整流直流输电系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012075224A (ja) * 2010-09-28 2012-04-12 Shikoku Res Inst Inc 再生可能エネルギーの蓄電システム
CN102801176A (zh) * 2011-05-25 2012-11-28 西门子公司 用于控制dc传输链路的方法和设备

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10135253B2 (en) * 2000-12-29 2018-11-20 Abb Schweiz Ag System, method and computer program product for enhancing commercial value of electrical power produced from a renewable energy power production facility
ATE369651T1 (de) 2001-06-22 2007-08-15 Psymetrix Ltd Verfahren zur überwachung eines hochspannungsnetzes
JP4102278B2 (ja) * 2003-03-19 2008-06-18 三菱電機株式会社 風力発電システム
EP1744058A1 (en) * 2004-05-07 2007-01-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Wind power generation evaluation system and prediction control service system for wind power generator
CN101278453B (zh) * 2005-08-30 2012-09-05 Abb研究有限公司 具有甩负荷和功率变换器的风车功率流控制设备和方法
US9702923B2 (en) * 2007-09-17 2017-07-11 Pål Even Gaarder Method and apparatus for monitoring electric power transmission, disturbances and forecasts
JP4551921B2 (ja) * 2007-09-27 2010-09-29 株式会社日立エンジニアリング・アンド・サービス 蓄電システム併設型風力発電システム
DE102009048509A1 (de) * 2009-10-09 2011-04-14 Abb Technology Ag Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Eingangsspannung an einer Ortsnetzstation eines Stromnetzes
EP2495576B1 (en) * 2009-10-30 2018-10-24 NGK Insulators, Ltd. Method for controlling secondary cell and power storage device
JP2011229205A (ja) 2010-04-15 2011-11-10 Japan Wind Development Co Ltd 蓄電池併設型自然エネルギー発電システムに用いる電力管理制御システム
JP2012039821A (ja) * 2010-08-10 2012-02-23 Toshiba Corp 発電システムの電力変動緩和装置および電力変動緩和方法
CN103238259B (zh) * 2010-10-05 2016-03-23 艾利肯获取有限公司 高压能源采集和转换可回收能源实用规模的电力系统及用于该系统的可视监控和控制系统
US9350166B2 (en) * 2010-10-05 2016-05-24 Alencon Acquisition Co., Llc High voltage energy harvesting and conversion renewable energy utility size electric power systems and visual monitoring and control systems for said systems
CN103688436A (zh) * 2011-05-12 2014-03-26 艾利肯获取有限公司 高压能源采集和变换可回收能源的实用规模的电力系统及用于该系统的可视监控和控制系统
US9077204B2 (en) * 2011-07-20 2015-07-07 Inventus Holdings, Llc Dispatchable renewable energy generation, control and storage facility
US8918225B2 (en) * 2012-02-16 2014-12-23 Spyros J. Lazaris Renewable energy-based electricity grid infrastructure and method of grid infrastructure automation and operation
US20120150679A1 (en) * 2012-02-16 2012-06-14 Lazaris Spyros J Energy management system for power transmission to an intelligent electricity grid from a multi-resource renewable energy installation
US20120144828A1 (en) * 2012-02-16 2012-06-14 Lazaris Spyros J Multi-resource renewable energy installation and method of maximizing operational capacity of same
US9188109B2 (en) * 2012-02-16 2015-11-17 Spyros James Lazaris Virtualization, optimization and adaptation of dynamic demand response in a renewable energy-based electricity grid infrastructure
EP2688191A1 (en) * 2012-07-17 2014-01-22 ABB Research Ltd. Multi terminal HVDC control
JP5882156B2 (ja) * 2012-07-23 2016-03-09 株式会社デンソー 電力制御装置
JP5800771B2 (ja) * 2012-08-10 2015-10-28 株式会社日立パワーソリューションズ 風力発電システム、風力発電制御装置および風力発電制御方法
US9450415B2 (en) * 2012-08-31 2016-09-20 General Electric Company System and method for controlling a dual-fed induction generator in response to high-voltage grid events
US8933571B2 (en) * 2012-10-17 2015-01-13 Zinovy D Grinblat Method and system for fully utilizing wind energy in a wind energy generating system
US9490724B2 (en) * 2013-01-07 2016-11-08 Aeg Power Solutions Bv Methods for controlling electrical inverters and electrical inverters and systems using the same
US9299107B2 (en) * 2013-03-13 2016-03-29 Convergent Energy + Power System and method for managing the charging and discharging of an energy storage device
US9746861B2 (en) * 2014-05-12 2017-08-29 Stmicroelectronics International N.V. Stand-alone DC power system for networks not connected to the grid

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012075224A (ja) * 2010-09-28 2012-04-12 Shikoku Res Inst Inc 再生可能エネルギーの蓄電システム
CN102801176A (zh) * 2011-05-25 2012-11-28 西门子公司 用于控制dc传输链路的方法和设备

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KABOURIS J ET AL: "Application of Interruptible Contracts to Increase Wind-Power Penetration in Congested Areas", 《IEEE TRANSACTIONS ON POWER SYSTEMS》 *
RUVINI KANKANAMALAGE ET AL: "Usage of storage for optimal exploitation of transfer capacity:A predictive control approach", 《POWER AND ENERGY SOCIETY GENERAL MEETING，2011 IEEE》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9379931B2 (en) 2014-05-16 2016-06-28 Cisco Technology, Inc. System and method for transporting information to services in a network environment
US9479443B2 (en) 2014-05-16 2016-10-25 Cisco Technology, Inc. System and method for transporting information to services in a network environment
US10417025B2 (en) 2014-11-18 2019-09-17 Cisco Technology, Inc. System and method to chain distributed applications in a network environment
US9762402B2 (en) 2015-05-20 2017-09-12 Cisco Technology, Inc. System and method to facilitate the assignment of service functions for service chains in a network environment
US9825769B2 (en) 2015-05-20 2017-11-21 Cisco Technology, Inc. System and method to facilitate the assignment of service functions for service chains in a network environment
CN110323738A (zh) * 2019-06-20 2019-10-11 国网新疆电力有限公司经济技术研究院 一种用于确定直流输电系统承载新能源能力的方法及系统
CN110323738B (zh) * 2019-06-20 2023-03-28 国网新疆电力有限公司经济技术研究院 一种用于确定直流输电系统承载新能源能力的方法及系统

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Publication number Publication date
JP6193915B2 (ja) 2017-09-06
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