CN110121819B - 本地电力网布置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种本地电力网布置（1），包括：至少两个单独的本地交流‑AC电压网络（2），每个通过至少一个电源熔断器和电表（4）连接到配电网络（3），所述至少两个单独的本地AC网络（2）包括至少一个交流用电设备（5）；用于每个本地AC网络（2），与其本地AC网络（2）共同定位并连接的双向电逆变器（6）；连接到每个逆变器从而间接连接AC网络（2）的本地直流‑DC链路网络（7）；其中逆变器（6）被布置成能够协调DC网络（7）上能量在期望方向上的传递。

Description

本地电力网布置

技术领域

本发明涉及本地电力网布置。

背景技术

介绍

由于若干因素，传统电力分配链的拓扑结构目前正被重新定义。在过去几年中，市场上出现了可以完全或部分由电力驱动的汽车。这些汽车在使用之前必须先充电，方便进行该事项的位置是夜间在所有者的家中或白天在工作场所。然而，有时这种汽车具有非常大的电池容量，因此需要能够以相当高的功率充电，以便在下次使用时充满电。因此，房主，商业设施和电力供应商已经发现他们需要升级其电力基础设施（例如电力线和熔断器）的额定功率。这导致所有各方的成本增加；该成本对房主来说通常会重复出现，因为它反映在更高的电力认购费率和容量费用上。在这点上，容量费用的增加是由于对电能的总需求增加需要电力公司增加其峰值电力输送能力，这意味着它们必须加强配电网络并建造新的发电厂或以其他方式增加其容量。

另一个有利于电力分配链重组的因素是低成本光伏电池或太阳能电池的出现。在许多情况下，太阳能电池可以安装在家庭，办公室或工厂建筑物，以提供比通过当地电力配电网络本地可用的电力便宜的电力。然而，来自太阳能电池的可用电力有时可能超过即时本地需要。因此，为了适应剩余的光伏发电能量生产过剩，反而必须安装新设备以允许将这类过剩能量输送到配电网络。因此，突然电力供应链被颠倒，电力来源出现在了直到最近还仅仅存在电力消耗者的交付链的末端节点中。

而且，对于太阳能电池的所有者，将产生的电力发送到公共电力网络可能并不总是有益的。由于当地情况，普通配电网络上输出的电力可能没有或只有很少的报酬。此外，可能存在用于将电能输送到配电网络的网络费用。也可能有其他缺点，例如出售电力的税收后果（也可能涉及大量的文书工作）。

现有解决方案的问题

前面描述的电能的新生产者和消耗者连接到上述电力输送网络的情形下的问题在于，并不是被设计用于处理配电链的末端节点中的电源和高功率消耗者。

为了解决此问题，通常会安装新硬件。例如，新的电力线和新的电源熔断器以容纳更高的负载，新的计量硬件以能够从本地交流-AC电压网络向其所连接的配电网络供电。

这些解决方案可能很难回避，但它们会带来新的成本。

在US2011/0121648A1中，提出了一种电源系统，其旨在通过实施单独的直流DC-电压网络来更好地利用本地产生的电力。该解决方案可以降低升级本地AC电力线和熔断器的需要，因为一些电力消耗发生在单独的DC网络中。然而，特别是由于大多数家用电器设计用于AC网络而不是DC网络，所以实施起来可能成本高昂。

市场上还出现了一些解决方案，其使用本地电池来增加太阳能电力的自身消耗并且在例如电动车辆（EV）充电期间减少来自电力网络的峰值负载。以这种方式，可以减轻从配电网络消耗高功率电平（以及将高功率电平馈送到配电网络中）的问题。然而，电池具有显著成本，减少了可以应用能量存储的可能应用。

发明内容

技术问题

本发明的一个目的是提出一种解决现有技术的问题的方案或减少现有技术的问题。

因此，一个主要目的是提出一种改进的电力本地电力网布置，其可以有助于更稳健的电力输送链，同时是经济的并且为电力用户提供增加的灵活性，并且还减少了将高功率电平馈送到配电网络中以及从配电网络消耗高功率电平的问题而无需本地储能。

解决技术问题的技术手段

根据本发明，这通过根据权利要求1的本地电力网布置来实现。

该电力网布置通过在至少两个双向电逆变器之间提供本地直流-DC链路网络来缓解上述问题，每个这样的逆变器连接到单独的本地AC网络，其中本地AC网络又通过至少一个电源熔断器和电表连接到配电网络。

因此，以这种方式，至少两个单独的本地AC电压网络能够在彼此之间共享本地电力资源，而不需要考虑它们与配电网络的连接而进行任何升级或不需要本地储能。

在熔断器或用于本地AC网络和配电网络之间的连接的电力线没有任何升级的情况下，每个本地网络除了通过使用来自配电网络的电力之外还可以通过使用来自DC链路的电力来实现更高的电力可用性。（当然，在任何时候，它都意味着DC链路上至少有一个参与者可以向DC链路提供能量，以使该DC链路上的其他参与者能够从DC链路接收能量。）从用户的角度来看，这具有可以提高电力可用性，而无需与电力公司协商或支付任何容量费用的有益效果。从电力公司的角度来看，DC链路中的参与者可以平滑使用电力。这种平滑使得至任何特定的DC链路参与者的最大负载降低，从而最小化配电网络的负担。

从属权利要求公开了本发明的其他有利方面。

附图说明

现在将通过附图描述举例说明本发明的实施例，其中：

图1示出了根据本发明的本地电力网布置，

图2示出了根据本发明的本地电力网布置中的控制示例，

图3示出了根据本发明使用DC电压来指示DC链路网络上的电力可用性，以及

图4示出了根据本发明的DC电压的另一种用途。

具体实施方式

图1示出了本发明的一个实施例。它是本地电力网布置1，包括至少两个单独的本地交流-AC-电压网络2，每个通过至少一个电源熔断器和电表4连接到配电网络3。该至少两个单独的本地AC网络2包括至少一个AC用电设备5。本地AC网络2通常是电力的任何最终用户，例如家庭用户、办公室或工业。这种本地AC网络2连接到由电力网络公司（配电系统运营商（DSO））操作的配电网络3。我们可以将这样的终端用户定义为低电压用户，即它们通常使用具有相对低电压的电，例如中欧的230 / 400V和美国的120V / 240V。同样地，本申请含义内的本地电力网布置可以被定义为具有如上定义的两个或更多个本地AC电压网络的电力网布置，该本地AC电压网络被限制在包括一组房屋/建筑物/场所的区域中。实际上所述区域的周长可能至多为几公里。

该布置还包括用于每个本地AC网络2的双向电逆变器6，其与其本地AC网络2连接且共同定位。双向逆变器6是通常使用电力电子技术在AC和DC之间转换电能的设备。由于它们在这种情况下是双向的，因此它们可以将电能从AC转换为DC，反之亦然。

布置1还包括连接到每个逆变器6从而间接连接本地AC网络2的本地直流-DC链路网络7。本地直流-DC链路11通常具有相对低的功率。在这种情况下，低功率意味着高达约1MW。例如，一个100千瓦的系统可以在760伏特下使用131安培。逆变器布置成能够协调DC网络7上的能量在期望的方向上传递。

逆变器6的这种布置可以采用许多不同的形式，以便能够协调DC网络7上的能量在期望的方向上传递。例如，在基本配置中，可以使用所谓的下垂控制（droop control）来控制能量流。连接到DC链路7的逆变器6可以通过提高其输出电压来发出它们具有可用电能的信号。如果那时任意逆变器6需要电能，则它可以简单地从DC链路网络中抽取该能量。

只要逆变器从DC链路网络7抽取电能，就会抑制由于其他逆变器发出电能可用信号引起的电压上升，只要所抽取的电能量与提供的电能量一样多。类似地，如果能量的量平衡，则能够向DC链路7馈送能量的逆变器将抑制由于其他逆变器发出需求电能的信号引起的电压下降。发出需求信号将包括例如一个逆变器试图通过尝试从DC链路网络中获取电力来降低DC链路上的电压。以这种方式，可以协调DC链路网络上的逆变器，以在期望的方向上通过DC网络传递能量。

如果没有逆变器从DC链路网络中抽取电能并且至少一个逆变器通过增加DC链路网络上的电压来发出可用能量的信号，则该电压将继续上升到控制系统饱和极限。显然，过大地增加电压可能会损坏连接到DC链路的任何单元，因此设置一个最大电压（饱和极限）是合理的，在该最大电压下，任何逆变器在发出过剩电能信号时都会停止电压的增加。该阈值可以例如是780伏特。在此峰值电压下，DC链路网络的状态将是一个或多个逆变器具有可释放的剩余电能，但DC链路上没有其他实体可实际从DC链路网络中提取剩余电量。此时，DC链路网络上的实际能量传递可以是0到DC链路应处理多少的某个上限之间的任何值。DC电平的上升和饱和的决定因素是，净量上，存在不能被连接到DC链路的实体吸收的剩余能量供应。

以相反的方式，对电能的需求可以通过降低DC链路网络上的电压的逆变器来发信号。该情形的饱和情况下，即一个或多个逆变器想要从DC链路中提取电能但是除了已经通过DC链路传递的能量之外没有额外的能量的情况下，可以被分配一个较低的电压限制，低于该电压限制逆变器不会降低电压。例如，这可能是740伏特。

在布置的处理的该示例性实施方式中，逆变器能够在期望的方向上协调通过DC网络7的能量传递，每个逆变器可以被提供具有如图3所示的示例性类型的下垂曲线。下垂曲线基本上说明了逆变器应如何对DC链路上的电压做出反应。当电压为标称760 V时，逆变器功率为0。如果直流电压增加，则逆变器开始产生负功率，意味着从直流电网汲取电能并将其注入交流电网，如果直流电压正在减少则反之。如果电压超过正常工作阈值（图3中的740V和780 V），则逆变器分别在其最大正功率和负功率限制下饱和。

如果逆变器将需要从直流链路获取电能并将其传递到其本地交流电压网络，它可以修改自己的下垂曲线，使得它不是图3中的曲线，而是类似于图4中的曲线。图4描绘了想要从DC链路网络抽取Pload功率的逆变器的可能下垂曲线。无论电压如何，它都会抽取Pload，但如果电压正向740 V下降，它会轻微地退回。

这只是控制逆变器和DC / DC转换器的下垂曲线的一个例子。逆变器和DC / DC转换器还可以具有其他不同的下垂曲线，具有不同的斜率、偏移、饱和极限、死区等，以控制直流电网的运行。此外，完全其他模式也是可能的，例如在这种情况下通过至某种主控制器的（高带宽）通信链路直接控制逆变器。

图1中的布置1示出了具有相应本地AC网络2和连接到DC链路网络7的逆变器6的两个房屋。还可以具有连接到DC链路网络7的多于两个（例如3、4个或更多）的本地AC网络。DC链路网络的形状可以是星形或具有任何其他形状，其中所有逆变器和连接到DC链路网络的任何其他设备与DC链路网络电流连接。虽然可以在逆变器和DC / DC转换器中采用电流隔离，以避免接地回路和循环电流。

在根据本发明的本地电力网布置1的一个变型中，逆变器6可以被布置成降低从配电网络3通过第一本地AC电压网络的电源熔断器和电表传递到第一本地AC电压网络上的第一AC用电设备的功率。它可以通过将DC链路网络7上的电能传递到连接到第一本地AC电压网络的逆变器来这么做，并且其中转移到所述逆变器的电能来自DC链路网络7上的至少一个其他逆变器。

以这种方式，每个房屋可以在其电力电源熔断器上具有较低的额定值，但是可以通过在本地DC链路网络上提供电能来共同帮助彼此平衡每个本地AC电压网络中的电力需求峰值。

该实施例的非常简化的实施方式可以例如包括一个逆变器被设置为恒定地从DC链路汲取功率并将其提供给本地AC电压网络。此外，可以同时设置另一个逆变器以不断地向DC链路网络提供相应程度的功率。该设置例如可以适用于在本地AC电压网络上存在已知的恒定用电设备（例如风扇等）的情况。

因此，以这种方式，与如果仅通过电源熔断器和电表从配电网络获取电能相比，从配电网络3到第一AC用电设备的功率传递将更低。

根据本发明的本地电力网布置的一个实施例，除了逆变器之外，可以存在至少一个DC电源8，其连接到DC链路网络7，并且其中至少一个逆变器6可以被布置为消耗由至少一个DC电源8产生的DC电力。图1示出了一个例子。在图1中，DC电源8与DC链路网络的连接例如由DC / DC转换器间隔。

这种DC电源8可以例如是产生电力的太阳能电池或风力涡轮机。利用增加的电源，利用根据本发明的布置，除了已经提到的与配电网络的共享连接之外，还提供了进一步的优点。例如，如果需要或将要向一个或多个本地AC网络添加太阳能，则在应增加太阳能的本地AC网络的站点处可能存在不合适的阳光照射形式的障碍。通过添加DC链路网络，可以将太阳能电池板放置在阳光照射更好的本地，并且可以通过DC链路网络将所得到的电力提供给本地AC网络。然后，所有者可以物理地位于阳光照射不好的本地，例如在大树的树荫下，并且仍然通过使用附近更有利于太阳能电池板的位置来使用太阳能。其他电力生产者也是如此，例如风力或水力电力定位在某个本地可能更有利，但是之后例如可以在远离该地点的本地AC网络中消耗。

对来自至少一个电源的电能以使得至少一个逆变器消耗来自该电源的DC电力的形式的控制可以源自先前描述的控制。因此，该至少一个电源可以被布置成以一电压电平提供电力，该电压电平向布置中的至少一个逆变器发信号通知存在可用于消耗的电能。

根据本发明的本地电力网布置1的另一变型，其中除了逆变器之外还有电源8连接到DC链路网络7，逆变器6可以被布置成消耗来自至少一个DC电源8的功率输出，使得来自至少一个DC电源8的功率在至少两个逆变器之间分配。

例如，光伏电力可以在逆变器之间分配，这将降低每个逆变器所需的额定功率，使其更便宜。因此，例如房屋可以共享一个光伏装置，如前所述，它可以位于有利的位置。在该系统的一个实现中，前述控制方案可以与具有特定电压输出电平的电源信号一起使用，它可以提供电能，且至少两个逆变器将该电压电平解释为正有电能可用并且开始从DC链路网络获取电力。

根据如前所述的除具有逆变器6之外还具有DC电源8的本地电力网布置1的另一变型，逆变器可以被布置成：将至少一些可从DC电源8获得的电力通过相应的逆变器转移到DC链路网络7上的任何消耗者（用电设备）或任何本地AC电压网络2上的任何消耗者，从而至少降低从本地DC链路网络7上至少一个DC电源8向配电网络3的任何功率传递。

该方案的简化实施方式可以例如包括监视DC链路网络7的逆变器6，并且如果在DC链路网络7上有来自电源8的电力可用，则抽取DC链路网络7的 DC电能并将能量提供给存在已知的持续电力需求的本地AC网络2。此外，将一些电转移到直接连接到DC链路网络7的DC负载消耗者可包括消耗者被设置为当DC链路网络处于特定电压电平时简单地从DC链路网络抽取电能。许多其他实施方式当然是可能的。

通过这种方式，在一个房屋中产生的太阳能可以在连接到本地DC链路网络的其他房屋中的某处消耗，使得例如在从AC配电网络输送的电力价格高于输送至AC配电网络的电力价格的情况下，至少降低源自AC配电网络的消耗。

当使用太阳能电池时，增加所产生的电的自身消耗即消耗的光伏能（PV power）与产生的光伏能之比是特别重要的。这是有效益的，因为向网络输出能量的报酬通常低于从网络购买能量的价格。此外，在可能输出的功率方面本地AC网络连接可能存在限制。通过将光伏能量传递到多个本地AC网络（建筑物），这允许更多的所产生的光伏能量在本地消耗而不是输出到AC配电网络。此外，考虑到本地AC网络中的消耗，可以使用相同的概念来允许比其他被启发的设施更大的光伏设施。

根据本发明的进一步的本地电力网布置1，其中存在连接到DC链路网络7的DC电源8，逆变器6可以布置成将来自本地DC链路网络7上的至少一个 DC电源8的多余电力生产量转移至至少一个特定的本地AC网络。通过至少一个特定的本地AC网络，然后可以经由该至少一个本地AC网络的电表将电能传递到配电网络。

因此，来自例如太阳能电池板的多余产出可以以这种方式通过特别适合于向配电网络发送电力的本地AC网络发送到配电网络。例如通过具有能够实现这种能量传递的合适设备，例如双向电表，以及可能的允许这种传递的来自配电网络的订购。因此，该解决方案需要更少的这种设备，这将降低整个布置的成本。

如前所述，这可以通过多种方式实现。参考前面描述的通过电压电平发信号通知在 DC链路网络中具有可用电能的解决方案，可以将逆变器布置成使得连接到本地AC网络并且具有将电能输送到配电交流网络能力的一个或多个逆变器监控DC链路网络及其本地AC网络。当DC链路网络上存在过剩的电能时，例如当DC链路在780 V饱和时，逆变器可以抽取DC链路网络上更多电能以通过计量单元将其发送到AC配电网络。

在根据本发明的任何前述实施例的本地电力网布置1的变型中，除了逆变器之外，存在至少一个直流电力消耗者9连接到DC链路网络7。此外，逆变器6布置成向至少一个直流电力消耗者9提供电力，使得提供给至少一个直流电力消耗者9的电力来自至少两个逆变器。图1中示出了这种情况的一个示例。

以这种方式，例如，连接到DC链路网络以进行充电的电动汽车可以从多个逆变器获得电力。因此，功率输出可以在逆变器之间分配，从而降低每个逆变器的额定功率要求，从而使它们更便宜。这可以利用先前描述的使用电压电平作为DC链路网络上的可用电能的指示符的模式来实现。例如，至少一个直流消耗者可以被编程为简单地从DC链路网络抽取电能，并且至少两个逆变器可以被编程为通过例如实施相同的下垂曲线来同时向DC链路网络提供电力。

根据本发明的本地电力网布置1的另一变型包括连接到DC链路网络7的至少一个储能单元10。在这种情况下，逆变器6和至少一个储能单元10可以布置成使得它们能够协调通过DC网络7向储能单元10或从储能单元10的能量传递。例如，能量的实际传递可以通过监视DC链路7上的电压电平来设置以控制该传递。例如，如果电压处于上饱和阈值水平（例如780V），则储能单元10（例如电池）可以抽取DC链路7的电能并且如果电池未满则将其存储在电池中。同样地，如果DC链路7上的电压电平处于下饱和水平（例如740V），则储能单元8（例如电池）如果被充电到至少某种程度则可以在DC链路7上输出电能。在图1中，示出了经由DC-DC转换器连接到DC链路网络的储能单元10。DC-DC转换器在储能单元需要将电压电平适配到DC链路网络的电压电平的情况下作为示例示出。

该布置的优点在于，连接到DC链路的储能单元可以在连接到DC链路网络7的若干本地AC网络2之间共享，使得对于参与该单元的使用的每个本地网络2可以减少这种储能单元的成本。每个参与本地网络2的成本降低是由于能够拥有整个单元的一部分而不是整个单元并且通过降低单元的安装成本这两者而产生的。

与本地网络各自拥有自己的单元安装相比，网络所共享的储能单元只需要一次安装。因此，对于该共享解决方案，归因于安装该单元的单元成本百分比较低。

可以认为，储能单元的共享意味着相应的共享所有权，因此访问该单元意味着每个参与的本地网络的每千瓦时成本或可用的电力输送容量将相同，就像每个参与的本地网络都购买了自己的储能单元一样。然而，这并不完全正确，因为在实践中，对于不同的本地网络，使用储能单元的需求在不同时间出现。因此，并非所有本地网络都在同一时间需要储能单元。以这种方式，由于对储能单元的需求时移，每个参与者每单位成本获得的性能比他们每个购买自己的储能单元的情况下要高。

通过储能单元共享，越来越多地获得的优点的示例是：额外可用的电力（例如对电动汽车充电），而不需要增加将它们连接到电力配电网络的熔断器的额定功率。因此，他们避免向电力公司支付如此增加的额定功率。同样，他们增强了节省他们拥有的光伏装置产生的电能的能力。

关于控制的一些解释

对于所提出的通过使用DC链路网络上的电压电平来控制本地网络布置的模式，可以想到使用不同的方式来设置连接到DC链路网络的组件的参考电平。例如，所有逆变器，电池，太阳能电池串等可以用一组功率阈值来准备，它们运行的参考值取决于DC链路上的电压电平。也就是说，可以预定义系统中的所有逆变器和所有其他组件的阈值和参考值。然而，还可以想到它们可以通过诸如以太网，无线电或电力线通信（PLC）之类的通信介质发送。由于没有与参考值相关联的时间临界控制功能性，因此对通信信道的要求非常宽松。因此，通信信道可以是相当低的带宽并且还具有相对高的延迟时间。

使用通信介质将允许DC链路网络上的能量流的更动态协调。例如，结合任何前述实施例，DC链路网络控制器11是可能的。这样的DC网络控制器11可以被布置成从直接或间接连接到DC链路网络的设备收集状态数据和/或从其他源收集状态数据，并且鉴于收集的任何状态数据，向连接到DC链路网络的设备发出控制指令，以协调DC网络7上的能量在期望方向上的传递。这在图1中示出，其中看到DC链路网络控制器与逆变器6相接。DC链路控制器的其他布置也是可能的。“和/或从其他源收集状态数据”的含义是，DC链路控制器可以从直接或间接连接到DC链路网络的源收集状态数据并还可以从其他源收集状态数据，或者可以仅从其他源收集状态数据。

状态数据可以包括当前本地AC网络电能消耗，DC链路网络上可用的当前电能生产量，连接到DC链路网络的储能单元的充电状态，来自连接的DC电源的可用电力和许多其他参数。此外，更抽象的状态数据，如电池的健康状态，电网定价信息，负载曲线等也是可能的。电网定价信息是来自其他源的状态数据的示例，即不直接或间接连接到DC链路网络的源。应当注意，在该方案中，并且假设连接到DC链路网络的单元配置有一组（默认）参考下垂控制值，则不需要系统的中央控制。因此，在这种情况下，中央决定的状态数据仅用于优化网络布置的运行。基于状态数据，DC链路网络控制器11可以决定如何协调DC网络7上的电能在期望的方向上传递，并将控制指令发送到连接到DC链路网络7的设备。对于前面描述的电压类型的控制，这样的控制指令可以包括DC电压上限和DC电压下限以及描述DC链路网络上的电压与接收指令的设备应采取的某些动作程度之间的关系的参数。

例如，连接到DC链路网络的诸如电池的储能设备可以接收应该开始储存能量的电压上限和应该停止电能储存的电压下限。这样的储能单元还可以接收参数，例如根据电压上限或下限之间的电压电平来描述存储应该进行多少功率的直线的参数。相同的原理可用于储能设备放电的情况。

如前所述，可以使用诸如以太网，无线电或电力线通信（PLC）的合适通信介质将控制指令发送到连接到DC链路的设备。

DC链路网络控制器11可以是连接到DC链路网络7的逆变器6的一部分。然而，其他实施例也是可能的。例如，DC链路网络控制器11可以是在服务器上运行的一软件。唯一的需要是DC链路网络控制器11能够通过合适的通信信道与连接到DC链路网络7的其他设备通信。

根据前述任一实施例的本地电力网布置1还可包括连接到本地AC网络2的电流传感器12，参见图1和图2。电流传感器12将连接到AC网络2，使得它能够测量在AC配电网络3和本地AC网络2之间流动的AC电流，并将该电流的测量值传送到本地电力网布置1中的实体。这样的实体可以是连接到与传感器12所连接的相同的本地AC网络2的逆变器。但它也可以是本地电力网布置1中的其它实体，例如前面提到的DC链路网络控制器11。

可用能量和对能量的需求可以例如通过由这样的电流传感器12感测AC配电网络功率并将其与阈值进行比较来确定，网络功率应该保持在该阈值内。可以使用电流互感器、电流分流器、磁通门传感器或类似装置来实现电流传感器12。在图2中，可以看出消耗P瓦特功率的交流用电设备5从其通过仪表4与AC配电网络3的连接被馈送½P。P瓦特功率的另一半功率来自直流链路网络7。在图2的情况下，该½P的功率也来自AC配电网络，另外还来自另一连接/仪表/电源熔断器。以这种方式，通过仪表4连接到AC配电网络3所获得的功率降低，因此也可以降低该连接的电源熔断器。在这种情况下，仪表12可以帮助确定在达到例如电源熔断器的最大额定值之前可以从其他连接/仪表/电源熔断器汲取多少电力。在图2的示例中，在该另一连接上汲取½P，然后在DC链路网络7上传播并传送到消耗者P。

作为旁注，在没有传感器的基础情况下，另一种可能性是例如逆变器，用于简单地监控直流链路网络上的电压，如果有可用直流能量，则将该能量推送到本地AC网络。然后，本地AC网络上的任何负载都可以使用该能量。如果在本地AC网络中不需要电能，则在这种情况下推送到本地AC网络的能量将反而简单地找到通往配电网络的路径。

来自传感器12的测量结果使得本地电力网布置1中的任何合适的实体可以基于所述本地AC网络2和AC配电网络3之间的能量传递做出决定。例如，如果来自AC配电网络3的电能消耗应当最小化并且当前消耗高于零，则可以决定将更多的电能从DC链路网络7转移到所讨论的本地AC网络2。

附图标记

1. 电力网布置

2. 本地AC电压网络

3. AC配电网络

4. 电表

5. 用电设备 （负载）

6. 双向逆变器

7. 本地 DC链路网络

8. DC 电源

9. 电力消耗者

10. 储能单元

11. DC 网络控制器

12. 电流传感器。

Claims (10)

1.一种本地电力网布置(1)，包括：

至少两个单独的本地交流-AC电压网络(2)，电力的任何最终用户是家庭用户、办公室或工业，而且每个本地交流-AC电压网络(2)通过至少一个电源熔断器和电表(4)连接到配电网络(3)，所述至少两个单独的本地AC网络(2)包括至少一个交流用电设备(5)，其特征在于，

用于每个本地AC网络(2)，与其本地AC网络(2)共同定位并连接的双向AC/DC电逆变器(6)，

连接到每个逆变器从而间接连接AC网络(2)的本地直流-DC链路网络(7)，以及其中逆变器(6)被布置成能够协调DC网络(7)上的能量在期望方向上的传递；

并且其中逆变器(6)被布置为使用下垂控制来协调DC链路网络(7)的能量传输，并通过提高其输出电压来发出其具有可用电能的信号，并通过尝试从DC链路网络获取电力来降低DC链路上的电压来发出需求电能的信号。

2.根据权利要求1所述的本地电力网布置(1)，其特征在于，

逆变器(6)设置成以如下形式将从配电网络(3)通过第一本地AC电压网络的电源熔断器和电表向该第一本地AC电压网络上的第一交流用电设备的功率传递降低：将DC链路网络(7)上的电能传递到连接到第一本地AC电压网络的逆变器，并且转移到所述逆变器的电能来自DC链路网络(7)上的至少一个其他逆变器。

3.根据权利要求1或2所述的本地电力网布置(1)，其特征在于，

除了逆变器之外至少有一个DC电源(8)连接到DC链路网络(7)，并且至少一个逆变器布置成消耗由至少一个DC电源(8)产生的DC电力。

4.根据权利要求3所述的本地电力网布置(1)，其特征在于，

逆变器布置成消耗来自至少一个DC电源(8)的电力输出，使得来自至少一个DC电源(8)的电力在至少两个逆变器之间被分配。

5.根据权利要求3或4所述的本地电力网布置(1)，其特征在于，

逆变器(6)布置成以如下形式来至少降低从本地DC链路网络上的至少一个DC电源(8)到配电网络(3)的任何功率传递：将至少一些能从DC电源(8)获得的电力通过相应的逆变器转移到DC链路网络(7)上的任何消耗者或任何本地AC电压网络(2)上的任何消耗者。

6.根据权利要求3至5中任意一项所述的本地电力网布置(1)，其特征在于，

逆变器(6)布置成将来自本地DC链路网络(7)上的至少一个DC电源(8)的多余电力生产量转移到至少一个特定的本地AC网络，以将其通过该至少一个本地AC网络的电表从该至少一个本地AC网络传递到配电网络(3)。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的本地电力网布置(1)，其特征在于，

除了逆变器之外至少有一个直流电力消耗者(9)连接到DC链路网络(7)，并且逆变器(6)被设置为向至少一个直流电力消耗者(9)提供电力，使得提供给至少一个直流电力消耗者(9)的电力来自至少两个逆变器。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的本地电力网布置(1)，其特征在于，

至少有一个储能单元(10)连接到DC链路网络(7)，并且逆变器(6)和至少一个储能单元(10)被布置成能够协调通过DC网络(7)到达或来自储能单元(10)的能量传递。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的本地电力网布置(1)，其特征在于，

包括DC网络控制器(11)，其被布置成从直接或间接连接到DC链路网络的设备收集状态数据，和/或从其他源收集状态数据，并鉴于所收集的任何状态数据向连接到DC链路网络的设备发出控制指令，以协调DC网络(7)上的能量在期望方向上传递。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的本地电力网布置(1)，其特征在于，

包括连接到本地AC网络(2)的电流传感器(12)，使得电流传感器(12)能够测量在AC配电网络(3)和本地AC网络(2)之间流动的AC电流，并将在AC配电网络(3)和本地AC网络(2)之间流动的AC电流的测量值传送到本地电力网布置(1)中的实体。