CN112585834A - 用于控制供电网的电消耗器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制电消耗器的方法，其中通过使用变频器将电消耗器与供电网耦联，其中供电网具有电网电压并且特征在于具有电网额定电压，监控供电网的电网故障，其中电网电压与电网额定电压偏差至少第一电压差，在出现电网故障时电消耗器与供电网保持耦联，并且根据电网电压与电网额定电压的偏差，改变电消耗器的功率消耗。

Description

用于控制供电网的电消耗器的方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制供电网的电消耗器的方法。此外，本发明还涉及至少一个这种电消耗器。
背景技术
借助于供电网由发生器如大型发电站或可再生能源例如风能设备产生电能并且传输给电消耗器，所述电消耗器对于其运行而言需要电能。这种发生器在此不仅具有产生电能的目的，而且所述发生器也通过其将电能馈入供电网中的方式和方法而具有如下目的和可能性，即保证供电网的稳定运行。属于此的也有，甚至在电网故障的情况下，如短路和/或电压骤降，供电网仍能继续运行，即能继续馈入所述供电网中。
如果这在例外情况下是不可能的，那么当相对应严重的故障又被消除时，发生器应当能够至少尽可能快地又开始其正常运行。由此一方面应当尽可能快地再达到供电网的稳定运行，然而另一方面也防止，在故障结束之后供电网又复发故障。
除了大型发电站之外，现今日益要求，诸如风能设备或太阳能发电机的可再生发生器也同样提供对这种电网支持的贡献。在出电网故障的情况下，所述可再生发生器也应当尽可能继续运行或者至少在严重电网故障过去之后又被快速接通。
特别是在可再生发生器尤其风能设备的百分比比例升高的供电网中，这些可再生发生器因此越来越多地分担确保电网支持以及在故障情况下所描述的性能的任务。由于特别是风能设备遭受波动的天气条件并且相对应地会根据占主导的风况产生和馈入多少不同的功率，因此所需的支持功率也会变低。这还可能意味着，相对应的设备也只能在减小的程度上对电网支持做出贡献。由此如果在供电网中存在特别高比例的可再生发生器，则使供电电网稳定可能劣化或至少更难以保证。
德国专利商标局在本PCT申请的优先权申请中检索到如下现有技术：DE 10 2017108 579 A1。
发明内容
因此，本发明的基本目的是，解决上述问题中的至少一个问题。尤其，要针对供电网提出用于尽可能也在电网故障之前，期间和之后支持供电网的进一步的措施或改进。至少要相对于至今为止已知的解决方案提出一种替选的解决方案。
根据本发明提出根据权利要求1的方法。由此，提出一种用于控制电消耗器的方法，其中通过使用变频器将电消耗器与供电网耦联。因此，电消耗器经由所述变频器从供电网中获取电能或电功率。例如，当消耗器以直流电压工作，至少作为中间变量工作时，变频器可以构成为有源整流器。然而也考虑，电消耗器以交流电压工作并且变频器将供电网的交流电压转换为用于消耗器的期望的交流电压。
在此，尤其假设，供电网具有电网电压并且其特征在于电网额定电压。还假设，供电网是交流电流或交流电压电网。
特别作为通过使用变频器与供电网耦联的电消耗器考虑装载站，即充电站，为了给电池充电而给电动车供给直流电流，电动车通过使用变频器从供电网中获取该直流电流。
此外，所述方法提出，监控供电网的电网故障，其中电网电压与电网额定电压偏差至少一个第一电压差。因此，经由电网额定电压的明显偏差识别到电网故障。第一电压差也可以定义为电网额定电压的百分比值，例如电网额定电压的20％。
不需要直接检测电网电压。还要考虑的是，另外地识别明显的电压偏差，尤其在变流器的中间电路电压中的电压偏差。也可以通过根据中间电路电压改变功率消耗来实现根据电网电压与电网额定电压的偏差改变电消耗器的功率消耗，因为电网电压的偏差作用于中间电路中的功率平衡并进而作用于中间电路电压。
如果现在识别到这种电网故障，即当存在至少明显的电压差时，控制消耗器，使得消耗器与供电网保持耦联。因此，已经通过该步骤保证，避免因电消耗器分离而引起的功率突变。特别是已识别，这种功率突变也可能使电网附加地不稳定，这特别在已经识别电网故障的情况下是不利的。此外，已认识到，运行的供电网需要不仅需要运行的且连接的发生器，而且也需要运行的且连接的消耗器。
此外提出，根据电网电压与电网额定电压的偏差改变电消耗器的功率消耗。因此，电消耗器特别在所述干扰情况下，即在出现电网故障时可以支持供电网的稳定，使得用于馈电的发生器明显将尝试。电消耗器因此可以根据电网电压调整其功率消耗。特别是在此也考虑，所述电消耗器根据电网电压的偏差设定或改变无功功率。在此情况下也考虑，所述电消耗器已经在正常状态中具有功率消耗，所述功率消耗具有有功份额和无功部分。特别是在此情况下，可以根据电网电压与电网额定电压的偏差设定无功份额。例如，考虑无功功率的设定或改变，使得这抵消电网电压与电网额定电压的偏差。由此，电消耗器也可以在该故障情况下通过无功功率馈入或提取支持供电网，即特别还有电压。
然而也考虑，除此之外或替选地改变有功功率或有功功率份额。例如，在电网电压降低的情况下可以执行视在功率的降低，以便由此抵消过电流，所述过电流在视在功率保持不变的情况下可以通过降低电压得出。
特别由于消耗器与供电网保持耦联并且其功率消耗考虑电网电压与电网额定电压的偏差，特别是可以避免在电网故障时不期望的甩负荷。此外或由此也可以避免在电网故障之后在电网中的频率问题，该频率问题作为电压问题引人注意或可以称为电压问题。也就是说，这种频率问题可能因为在馈入的功率和消耗的功率之间突然存在不平衡而出现。特别优选地，电网故障的消耗器表现类似于现代风能设备，其中消耗器代替馈入的功率调整其功率消耗。
根据一个实施方式提出，变频器具有直流电压中间电路，其具有中间电路电压，所述中间电路电压与电网电压的偏差，尤其降低相关并且设有根据中间电路电压的至少一个功率控制。在此，特别是将所述中间电路电压或尤其直流电压中间电路被作为重要的调节技术变量识别。消耗器的功率消耗可以经由直流电压中间电路或其中的中间电路电压来控制，至少被一起控制。通常，中间电路电压在此同时提供关于在消耗器中转化的功率和/或在消耗器中转化的功率的改变的信息。
作为根据中间电路电压的功率控制提出，根据中间电路电压控制电消耗器的功率消耗。为此特别提出，在中间电路电压改变时改变用于电消耗器的功率消耗的功率期望值。也考虑，当出现中间电路电压与比较值的偏差，尤其显著偏差时，首先预设这种期望值。
根据中间电路电压控制功率消耗优选与预设的消耗器下垂(Verbraucherstatik)相关地进行。这种消耗器下垂至少部段地说明消耗器的功率消耗和中间电路电压之间的线性的相互关系。例如，在中间电路电压减少至低于中间电路电压的下限值5％时可以设有百分之十的功率降低，并且在中间电路电压低于所述下限值偏离百分之十时可以设有20％的功率降低，以进一步阐述所述实例。由此可以特别简单地且适宜地实现消耗器的功率变化，因为中间电路电压也与供电网的电网电压相关，使得由此也根据电网电压的偏差改变电消耗器的功率消耗。
附加地或替选地提出的功率控制装置涉及不间断电源(USV)，从中间电路中用功率供给该电流供给装置，然而也可以将功率馈入中间电路中，并且所述不间断电源形成用于电消耗器的子消耗器的不间断电源，例如用于过程计算机，针对其应当尽可能保证所述无间断的电流供给。针对所述不间断电源，根据一个变型形式提出，根据中间电路电压控制其功率消耗或其功率输出。特别在此考虑，当中间电路电压降低至低于低的阈值时，设有不间断电源到直流电压中间电路中的功率馈入。所述功率到直流电压中间电路中的馈入随后可以在中间电路电压进一步降低时被继续提高。
特别提出，根据预设的USV下垂控制不间断电源的功率馈入。这种USV下垂说明不间断电源(USV)的功率馈入和中间电路电压之间的线性的相互关系，至少部段地说明。因此特别是可以与中间电路电压和中间电路电压的参考值之间的电压偏差成比例地控制功率消耗。
原则上，电消耗器的可控制性可以保持被保证或至少部分被维持。不间断电源特别是具有自己的蓄能器。所述不间断电源也可以构成为，使得其通过自己的供给接口用电功率供给并且仅设计用于支持中间电路。
不间断电源(USV)的规格可以设计得小于用于支持中间电路电压的电池，因为特别优选提出，USV仅将运行变流器所需的功率那么多的功率馈入中间电路中，特别是仅将用于补偿损耗功率所需的功率那么多的功率馈入中间电路中。USV因此支持中间电路电压并且为此还经由特别具有外部线缆的充电电路获得能量，经由外部充电电路获得能量。辅助系统，例如变流器的或过程计算机的印刷电路板必须被供给，然而这也可以不同地进行。
优选地，根据中间电路电压控制不间断电源的功率消耗也涉及可能的功率输出。也就是说，这适用于如下情况，即不间断电源具有自己的蓄能器并且所述蓄能器在相应的需求下可以提供功率。所述功率随后可以直接提供给直流电压中间电路并且所述功率也可以根据中间电路电压控制。在此特别也基于如下想法，即预期的故障情况通常仅非常短时间地出现，并且对于所述短时间的出现，不间断电源可以提供其用于电网支持的能量的一部分。这也可以意味着，不间断电源将其电能的一部分提供到中间电路中，以便由此完全地或部分地供给连接于中间电路的消耗器，所述消耗器由此不必从供电网中获取该能量份额。
无间断的不间断电源与直流电压中间电路之间的耦联优选经由直流调节器，尤其经由双向工作的直流调节器进行。双向工作的直流调节器为此设计为，使得不间断电源具有蓄能器，从所述蓄能器中也将功率传输到直流电压中间电路中。此外或替选地，作为根据中间电路电压的功率控制提出，根据中间电路电压控制蓄电池的功率消耗或输出。在此，设有与直流电压中间电路耦联的蓄电池。这种耦联尤其可以借助于双向工作的直流调节器设置。
由此，经由蓄电池可以将功率从直流电压中间电路提取，或者馈入到所述直流电压中间电路中。由此特别可以根据电网电压的偏差控制或支持电消耗器的功率消耗的控制。
优选提出，与预设的储存器下垂相关地控制蓄电池根据中间电路电压的功率消耗或输出。所述储存器下垂说明蓄电池的功率消耗或功率输出与中间电路电压之间的线性的相互关系。因此，至少部段地在直流电压中间电路和蓄电池之间与中间电路电压同参考值尤其阈值的偏差成比例地进行功率交换。
通过直流电压中间电路的这种功率控制也可以提出，直流电压中间电路具有足够功率，以便控制无功功率。因此考虑，直流电压中间电路特别从不间断电源和/或蓄电池获得有功功率并且将所述有功功率主要用于提供无功功率。为了提供，有功功率特别需要用于，补偿或提供可能的损耗功率。不间断电源特别为此设计为，当其他特别是所有负载已经减小到零时，提供支持功率，以便随后通过USV覆盖变频器的损耗。
特别优选地提出，与预设的消耗器下垂相关地控制电消耗器根据中间电路电压的功率消耗，与预设的USV下垂相关地控制不间断电源根据中间电路电压的功率消耗或功率输出，并且与预设的储存器下垂相关地控制蓄电池根据中间电路电压的功率消耗或功率输出，同时执行，即尤其同时实施。为此，这三个下垂，即消耗器下垂、USV下垂和储存器下垂可以同时实施并且并行地执行相应的功率控制。在此已特别认识到，这三个下垂具有相同的输入变量，即中间电路电压，然而操控不同的元件并且在不同部位处设置功率控制装置。由此，这三个控制装置可以同时执行。在此特别有利的是，设有各一个下垂，所述下垂通过其线性性防止这三个设计或三个被控制的单元的相互振荡(Gegeneinanderschwingen)。
根据另一实施方式提出，电消耗器具有至少一个在功率消耗方面可控制的主消耗器，并且具有至少一个辅助装置，尤其至少一个在功率消耗方面不可控制的辅助装置。为此现在提出，在出现电网故障时将至少一个辅助装置借助于不间断电源或已经提到的不间断电源(USV)用电功率供给，尤其与电网电压的偏差，尤其降低无关地供给，而主消耗器从供电网中根据电网电压的偏差，尤其降低用电功率供给。因此，改变了主消耗器的功率消耗，以便由此根据电网电压与电网额定电压的偏差实现电消耗器的功率消耗的总共提出的改变。在功率消耗方面不可控制的辅助装置随后还保留其功率需求，即没有被电消耗器的功率消耗的提出的改变而改变。这种在功率消耗中不可控制的辅助装置优选是过程计算机，所述过程计算机在其功率消耗方面不能被改变或几乎不能被改变，而不改变其计算性能并且可能不再执行控制过程。也考虑测量装置，其无法经受或较差地经受功率改变，或者考虑数据传输装置。
当消耗器是充电站时，主消耗器例如可以是用于为所有连接的电动车充电的充电结构。在此也考虑的是，每个要充电的车辆就其本身而言是主消耗器，或者将刚好所有刚好被充电或要被充电的电动车组合为主消耗器。这种主消耗器，现在是单个电动车或组合为一组的被充电或要充电的电动车，可以在其功率消耗方面被改变，其方式为：或多或少给电动车充电。就此而言，这是一个或多个在功率消耗方面可控制的主消耗器。
特别在此一方面突出一个或多个主消耗器的组合和相应地针对性的观察方式和相应的控制而另一方面突出一个或多个在其功率消耗方面不可控制的辅助装置。通过这种区分特别是也可以实现，电消耗器在其整体上可以对电网故障做出反应，甚至能够以支持的方式进行干预，而不进行不想要的甩负荷，即刚好所述电消耗器的不想要的甩负荷。
优选地，第一电压差为电网额定电压的至少10％，优选至少20％。由此可以实现，在电网电压中的小的波动还未触发故障识别。同时，所提出的10％或20％的值同时是足够低的，以便已经足够早地开始电消耗器根据电网电压的偏差的功率消耗，以便由此也尽可能及早地应对电网故障。
优选地设有第二电压差，其大于第一电压差，并且优选为电网额定电压的至少50％，尤其为电网额定电压的至少70％。这种第二电压差由此是第二阈值并且提出，当电网电压下降到电网额定电压以下且下降幅度超出第二电压差时或者超过所述电网额定电压时，将电消耗器与供电网断开。因此提出两级方法，其中在电消耗器的第一级中首先参与电网支持。在第二级中因此电网故障变得明显，使得通过电消耗器对供电网的支持不再是有利的，甚至可能危害供电器，在所述第二级中将电消耗器与供电网断开。作为第二电压差的值提出，所述第二电压差为电网额定电压的至少50％，尤其为电网额定电压的至少70％。由此，所述值，这不仅适用于50％而适用于70％，显著地高到，使得可以认定相应严重的故障。特别是鉴于第一电压差的10％或20％的值还给定电网电压的足够大的电压范围，在该电压范围内电消耗器可以与供电网保持耦联并且可以根据电网电压与电网额定电压的偏差改变其功率消耗，以便由此在该范围内提供对于电网支持的贡献。
特别也已认识到，尤其当在电消耗器中不存在蓄电器时，从50％的值起，不再可以进行功率馈出，即从供电网中的功率消耗或无论如何还能覆盖变频器的损耗，使得电消耗器随后不再能够是在支持供电网时的辅助并因此其去耦显得是适宜的。
根据一个实施方式提出，针对电消耗器设有蓄电器，尤其蓄电器是电消耗器的部分，并且在出现电网故障时蓄电器将电功率馈入一个或所述直流电压中间电路中，以便由此提供功率。蓄电器由此可以支持电消耗器根据电网电压与电网额定电压的偏差的功率消耗或甚至决定性地用于其实施。为此提出，为蓄电器提供的功率设计用于这种电消耗器，特别是用功率供给电消耗器的主消耗器，以便由此完全地或部分地补偿功率降低，所述功率降低根据电网电压与电网额定电压的偏差已减小。
此外或替选地提出，蓄电器为至少一个或所述辅助装置提供功率。特别是，辅助装置，例如过程计算机或用于数据传输的装置，在电网故障的情况下通过所述蓄电器用电功率供给。由此也可以与所提出的电消耗器根据电网电压的偏差的功率消耗的改变无关地供给所述辅助装置。辅助装置由此可以不变地履行其功能。
此外或替选地提出，蓄电器提供电功率，用于将无功功率馈入供电网中。在此特别是认识到，无功功率的馈入也需要一定量的有功功率并且蓄电器可以提供所述有功功率。因此，馈入无功功率的功能性不依赖于供电网中的功率。特别是，蓄电器可以提供对于产生无功功率所需的功率损耗。
根据一个设计方案提出，在出现电网故障时变频器将无功功率馈入供电网中或从供电网中提取无功功率并且对于执行无功功率馈入所需的有功功率由电消耗器通过减小其消耗功率来释放，由一个或所述蓄电器和/或由供电网提供。因此，可以馈入或提取无功功率，特别是用于支持电压。馈入还是提取无功功率，也与无功功率的定义相关。至少提出，馈入或提取无功功率，使得其抵消电网电压与电网额定电压的偏差。无功功率的馈入，其也总是可理解为无功功率的提取，也可以表示，已经在电网故障之前馈入的或提取的无功功率改变其大小。特别是，由于出现损耗，为了馈入或提取无功功率也需要至少一些有功功率。所述有功功率可以由供电网或蓄电器提供。如果所述有功功率从供电网中提取，那么特别有利的可以是，不继续提高电消耗器的功率提取并且消耗器还可以减小其消耗功率并进而释放有功功率。
此外或补充地提出，无功功率的馈入借助于支持电流进行并且根据一个或所述中间电路电压控制支持电流。在此特别将与从供电网中提取来供给电消耗器的电流叠加的电流份额理解为支持电流。替选地，总体上可将从供电网中提取的电流理解为支持电流，其中支持电流与用于供给电消耗器的正常电流不同，特别是在相对于电网电压的相位方面不同。特别是，就此而言可以提出用于馈入或提取无功电流的相移。
支持电流的即在有效值方面的幅值可以根据电网电压来限制。这尤其基于如下认识，即随着电网电压减小需要更高的耗费，以便将电网电压整流为中间电路电压并且在此继续馈入期望水平的无功电流。因此已认识到，电流的减小可以是有意义的，只要所述电流在此刻已经是高的。这可以通过所提出的根据电网电压限制支持电流来实现。
优选地，变频器执行中间电路调节，以便将一个或所述中间电路电压调节到预设的中间电路电压值，并且变频器计算可支配的交换功率并且将所述计算出的值传输给电消耗器。在此由此提出，将中间电路电压调节到预设的中间电路电压值，以便由此可以提供中间电路电压，所述中间电路电压非常适合于，用于从供电网中提取电功率并且可选地也将无功功率馈入供电网中或从供电网中提取无功功率。
只要中间电路电压调节到预设的中间电路电压值，那么这也可以影响根据中间电路电压水平识别可支配的交换功率。在理想情况下，中间电路电压保持到固定的值，与有多少交换功率可支配无关，使得中间电路电压的水平随后也不容许推断出可支配的交换功率。相应地提出，变频器将关于可支配的交换功率的信息提供给电消耗器，尤其提供给电消耗器的主消耗器。特别是通过中间电路电压的调节(ausregeln)，变频器可以从调节相互关系中识别出可支配的交换功率，即所述可支配的交换功率存在于直流电压中间电路中。这些信息传输给所述电消耗器或者传输给电消耗器的相应的控制单元，用于进一步控制电消耗器。
根据一个实施方式提出，电消耗器的功率消耗在出现电网故障时作为故障前值保存并且在电网故障终止之后将电消耗器的功率消耗设定到故障前值的水平。由此可以实现，在达到电网故障之后尽可能也总体上设定相同的工作点，所述工作点存在于电网故障前。除此之外由此也可以尽可能设定与故障之前相同的电网特性。尤其假定，供电网在电网故障出现之前原则上处于稳定的工作点，并且如果在理想情况下所有电网参与者又刚好设定到所述工作点，则在电网故障之后所述工作点也应再次是稳定的。
在此特别也基于如下想法，即特别通过一方面为所产生的和馈入的功率与另一方面为从供电网中提取的功率之间的平衡得到电网稳定性。对于用于馈入的发生器而言，在这种电网故障之后的特别困难在于，其功率与消耗匹配，或视电网故障而定，也考虑消耗器通过上级机构有针对性地接通，以便达到这种平衡，尤其当由于电网故障已发生一些甩负荷，即一些电消耗器与供电网已断开时如此。只要电消耗器，如本实施方式所提出，本身可以再次进入功率消耗的之前的状态中，则因此可以辅助建立在供电网中的产生和消耗之间的所述功率平衡。
特别是，这种故障前值的建立能通过相应灵活的消耗器实现，所述消耗器可以至少短时间灵活地减小其功率并且也可以再次提高，或者必要时相反地进行。这种特性的一个实例是充电站，其可以通过如下方式减小其来自供电网的功率获取，使得所述充电站为了对连接的电动车充电暂时用较少功率充电，即较慢地充电。同样，可以在技术可能性的范围内，也提高充电功率，使得电动车更快地被充电。只要这不可行，因为电动车例如排除这种情况或者因为这只直到一定边界可行，那么可以使用蓄电器中的功率。
因此，也根据一个实施方式提出，为了设定故障前值而使用蓄电器。所述蓄电器可以执行缓冲功能并进而短期地并且也短时间地总体上提高或降低电消耗器的功率消耗。这在如下情况下是特别有利的，即在电网故障期间在充电站中车辆的一部分与充电点断开。在电网故障结束之后，这些车辆随后可能起初不消耗功率，使得对于充电站而言总体上难以再次设定在电网故障之前的功率的值。通过使用蓄电器可以防止这种情况。
另外，在充电功率大幅减小时，一些车辆可以识别出故障并且中断充电过程。在此情况下，其他车辆和/或蓄电器可以消耗附加的功率以建立故障前值。其他车辆和/或蓄电器可以用于，将功率缓慢地提高至新的持久值，尤其所述功率斜坡式地随着时间提高至新的持久值。
当消耗器具有充电站和预充电储存器时，所述消耗器可以用作为这种蓄电器并且提供或消耗功率。此外或替选地，也可以分别将为了充电而连接的电动车或其蓄电器用作为储存器，所述储存器提供功率以便设定故障前值。为此，在控制技术上作为储存器也可以使用多个连接的电动车的储存器，以便由此以简单的方式和方法设定故障前值。特别是由此可以避免，提供附加的蓄电器。
根据一个实施方式提出，为了在电网故障终止之后将功率消耗设定到一个或所述故障前值的水平，关于预设的变化曲线设定功率消耗，尤其关于时间的斜坡函数设定，功率消耗借助于所述斜坡函数线性地改变直至故障前值的水平。由此，避免了突然的改变，所述突然的改变可能造成新的电网故障。
优选地由此也提出，电消耗器构成为用于为电动车充电的充电站。这种消耗器具有高电位，用于改变并且也用于有针对性地改变其功率消耗并进而改变从供电网中对电功率的提取。附加地或替选地，电消耗器也可以构成为计算中心、冷库或工厂。原则上也考虑其他消耗器，其经由直流电压中间电路用电功率供给，特别是迄今在直流电压中间电路的电压下降时被切断的消耗器。
根据一个实施方式提出，电消耗器通过使用变频器构成为支持消耗器，以便通过考虑至少一个馈入同一供电网中的并联的消耗器支持供电网。这种支持消耗器由此是电消耗器，其配置用于支持供电网并且在此将并联的消耗器(其可为多个消耗器)的特性一起考虑。并联的消耗器在此特别可以是其本身不能支持电网的消耗器，尤其是其功率不能有针对性地匹配于电网电压并且就此而言可以称作为无源消耗器。
为此尤其提出，支持消耗器识别馈入同一供电网中的并联的消耗器即无源消耗器的特性，特别是电网断开。支持消耗器特别是识别：何时并联的消耗器，即特别是无源消耗器，由于甩负荷，或例如计算中心作为无源消耗器的实例的情况下因欠压而有针对性地切断，或出于其他原因，与供电网断开。
就此而言，所述并联的消耗器或无源消耗器在电网故障出现时可能保持不与供电网连接的消耗器，而在此称作为支持消耗器的电消耗器保持与供电网耦联。在此，支持消耗器识别和/或了解至少在电网故障之前并联的消耗器或无源消耗器的功率消耗。
为此，现在还提出，支持消耗器根据电网电压的偏差改变其功率消耗，使得根据预设的总功率变化改变作为并联的消耗器的和支持消耗器的功率消耗的总和的总功率消耗。就此而言，并联的消耗器与支持消耗器一起总体上视作为一个消耗器并且可以为该共同的消耗器预设电网电压相关的特性，尽管并联的消耗器不能调整器其特性。因此，支持消耗器可以承担这部分，使得预设的特性作为用于这两个消耗器共同的总特性不管怎样都可以被遵守。
优选地，因并联的消耗器的甩负荷和/或因并联的消耗器的再次接通造成的功率突变甚至通过支持消耗器抵挡。相应地，支持消耗器应当具有在其功率能力方面，特别是在其改变消耗的功率的能力方面足够的大小。
此外或替选地提出，在电网故障终止之后支持消耗器设定功率消耗，使得总功率消耗达到支持消耗器的和并联的消耗器的故障前值的总和。因此也在此假定，并联的消耗器不能设定其功率。然而，所述并联的消耗器可以，部分地强制性地，与供电网断开或再次接通。
优选地，支持消耗器可以补偿与并联的消耗器的断开和再次接通关联的功率突变。由此可行的是，尽管存在不能控制其功率消耗的消耗器，至少不能按照如同支持消耗器可实现的程度进行控制，但是可以考虑并进而可以合并到总设计方案中，使得其接通或切断不引起功率需求的改变。
实际上，所述消耗器通过其电网断开或其再次接通改变功率需求，然而所述改变通过支持消耗器补偿。换言之，支持消耗器的和并联的消耗器的总和从供电网的角度来看视为单个消耗器的功率。即由此可以针对支持消耗器和并联的消耗器共同地在电网故障之后设定如在电网故障之前的总功率。由此也可以尤其改善在电网故障之后供电网的恢复阶段。
根据本发明也提出一种电消耗器，尤其用于为电动车充电的充电站。这种电消耗器具有变频器，其中电消耗器通过使用变频器与供电网耦联。供电网具有电网电压并且特征在于具有电网额定电压。特别在此情况下经由变频器将电功率从供电网中提取以供给电消耗器，其中变频器可以良好地控制所述提取。
此外提出监控单元，其监控供电网的电网故障，其中电网电压与电网额定电压偏差至少一个第一电压差。监控单元为此可以设有电压检测装置，或另外获得关于电压的信息并且随后评估。特别考虑，变频器执行电压检测。在此，在变频器上的电压检测通常可以给出关于电网电压的结论，即使在变频器和供电网之间还应中间连接元件，例如变压器。
此外设有运行控制单元，其控制电消耗器，使得在出现电网故障时电消耗器与供电网保持耦联。特别是，运行控制单元设立和设定为，使得其在电压偏差的情况下首先并不进行电网断开，除非考虑对于电网断开的另外的原因。这种另外的原因可以是，电网电压与电网额定电压的偏差超出或低于第二阈值，使得探测到相应高的电压偏差。无论如何，运行控制单元设置为，使得其首先将电消耗器与供电网保持耦联尽可能长时间。
此外设有功率控制单元，其根据电网电压与电网额定电压的偏差改变电消耗器的功率消耗。这种功率控制单元可以，恰好如运行控制单元那样，设计为过程计算机。优选地，运行控制单元和功率控制单元彼此耦联，使得其可以相互交换信息并且可以协调。优选地，也存在对监控单元和变频器的耦联，使得优选这四个元件彼此耦联，以便交换信息和相互协调。特别是，监控单元、运行控制单元和/或功率控制单元例如也可以作为相应的监控程序或控制程序分别在过程计算机中实施，或一起在过程计算机中实施。
功率控制单元因此控制功率消耗，即从供电网中由电消耗器消耗多少功率，根据电网电压的偏差控制并进而不控制或仅在理想地使用电消耗器之后不控制。当电消耗器是充电站时，电消耗器通常具有至少一个使用功能，即对电动车充电。通常电消耗器从供电网中提取对执行其使用功能所需的功率那么多的功率。在此也提出，功率控制单元根据电网电压控制电消耗器的功率消耗并进而实现用于电消耗器的电网支持的能力。
优选地，电消耗器配置为，用于执行根据上文所描述的实施方式之一的方法。特别是，变频器、监控单元、运行控制单元和/或功率控制单元配置为用于执行相应的方法步骤。
根据另一实施方式提出，
-变频器具有带有中间电路电压的直流电压中间电路；
-中间电路电压与电网电压相关，尤其与电网电压与电网额定电压的偏差相关，并且
-设有至少一个根据中间电路电压的功率控制装置，所述功率控制装置尤其选自如下表：
-根据中间电路电压控制电消耗器的功率消耗，
-尤其根据预设的消耗器下垂控制，其中消耗器下垂说明消耗器的功率消耗和中间电路电压之间的线性的相互关系，至少部段地说明，
-根据中间电路电压控制不间断电源(USV)的功率消耗或功率输出，
-尤其根据预设的USV下垂控制，其中USV下垂说明USV的功率消耗或输出与中间电路电压之间的线性的相互关系，至少部段地说明，并且
-根据中间电路电压控制蓄电池的功率消耗或功率输出，
-尤其根据预设的储存器静控制，其中储存器下垂说明蓄电池的功率消耗或输出与中间电路电压之间的线性的相互关系，至少部段地说明。
特别是，中间电路相关的功率控制装置通过功率控制单元实现。除此之外，关于意义和其他阐述参照上文针对根据本发明提出的方法的相应的实施方式的阐释。
特别是，电消耗器的特征在于，所述电消耗器
-具有至少一个在功率消耗方面可控制的主消耗器，并且
-具有至少一个辅助装置，尤其至少一个在功率消耗方面不可控制的辅助装置，并且其中
-设有不间断电源(USV)并且在出现电网故障时至少一个辅助装置借助于不间断电源(USV)用电功率供给，尤其与电网电压与电网额定电压的偏差无关，尤其与电网电压的下降无关地供给，而
-供电网中的主消耗器根据电网电压，尤其根据电网电压与电网额定电压的偏差，尤其根据电网电压的下降用电功率供给。
特别是，可控制的主消耗器和辅助装置之间的相互作用优选借助于运行控制单元实现。就此而言，运行控制单元对于电消耗器的各个元件而言具有普遍意义。除此之外，其他阐述类似于针对要求保护的方法的实施方式的上述阐述。
有利地也提出，
-针对电消耗器设有蓄电器，尤其蓄电器是电消耗器的部分，并且
-在出现电网故障时，蓄电器将电功率馈入直流电压中间电路或所述直流电压中间电路中，用于由此为如下表中的至少一项提供功率：
-电消耗器，
-至少一个辅助装置或所述辅助装置，和
-将无功功率馈入供电网中。
由此，电消耗器具有蓄电器，所述蓄电器特别是也提供备用电功率，所述备用电功率可以直接用于电消耗器，至少一个所述辅助装置，和/或无功功率到供电网中的馈入。针对方法的相应的实施方式的前述阐述可以类似地应用于此。
附图说明
下面，根据实施方式参照附图详细阐述本发明。
图1示出充电站作为电消耗器的示意图。
图2示出用于中间电路相关的功率控制装置的不同的下垂。
图3示出用于电网电压相关的功率控制装置的特征曲线。
具体实施方式
图1示出充电站1的示意图。充电站1具有多个充电端子2，所述充电端子分别象征性表示为直流电流调节器，所述直流电流调节器也可以称作为DC-DC转换器。同样图解说明，在每个充电端子2处连接有电动车4。通常，当然可以假定，可以为不同的电动车充电，并且就此而言为电动车辆4使用相同的附图标记仅仅要表明，与图1的阐述内容相关的区别并不重要。充电端子2和车辆4就此而言应被理解为实质上说明性的。尤其也考虑多于三个充电端子2。然而也考虑，在充电端子2上暂时地不连接电动车4。
为了充电端子2的供给，设有变频器6，所述变频器将来自说明性示出的供电网8的交流电压转换为直流电压或直流电流，其供充电端子2作为输入电压使用。变频器6就此而言具有直流电压中间电路，所述直流电压中间电路未详细地示出，然而例如示出的直流电压符号就此而言也可以代表所述直流电压中间电路。变频器6在此具有直流电压输出端10，所述直流电压输出端可以直接与直流电压中间电路连接。就此而言，电流可以从直流电压输出端10并从而从变频器6的直流电压中间电路流向充电端子2，其中所述电流可以分配到各个充电端子2上。
变频器6设有交流电压输出端12，所述变频器借助于所述交流电压输出端经由电网分离开关14与供电网8耦联。
为了控制，设有控制外围设备16，其就此而言也形成辅助装置或包含辅助装置。就此而言，这些控制外围设备16也可以称作为辅助装置(AUX)。
控制外围设备16在此包括监控单元18，所述监控单元具有传感器20，所述传感器象征性示出并且可以检测供电网8的电网电压U。就此而言，监控单元18可以监控供电网8的电网故障，即与电网电压U的水平相关。监控单元18在此将监控的结果提供给运行控制单元22和功率控制单元24。此外或替选地，监控单元18也可以将检测到的电压值U直接传送至运行控制单元12和功率控制单元24。
运行控制单元22尤其设计用于，操控电网分离开关14。这通过电网分离开关14和运行控制单元22之间的相应的连接双箭头图解说明。双箭头在此图解说明，信息也可以由电网分离开关，特别是经由其开关位置，传输至运行控制单元22。
特别是，功率控制单元24总体上控制充电站的功率消耗。这特别是经由相应地操控变频器6进行并且可以根据电网电压或关于其的信息进行。例如，中间电路电压可以推断出电网电压。特别是当已知中间电路电压并且在存在中间电路电压的情况下控制变流器从供电网中提取功率时，则可以由此直接或间接导出电网电压。并且，功率控制单元24可以从监控单元18获得所述电网电压或关于此的信息。然而也考虑，变频器6本身设有电网电压U的电压检测并且将关于这些这样检测的电网电压U的信息或这样的所检测的电网电压U传输至功率控制单元24。针对变频器6，象征性地示出调节器下垂的图表，提出功率控制的可行性，功率控制与中间电路电压相关，这在下文中还进一步予以描述。在此情况下可以放弃使用所检测的电网电压的水平。电网电压的水平在此根据一个实施方式可以作为信息汇入中间电路电压的调节中并且这种调节优选在变频器6中执行。
此外，充电站1还具有蓄电池26，所述蓄电池在所述充电站1中也用作为预充电储存器。所述预充电储存器原则上经由储存器电流调节器28与变频器6的直流电压输出端10耦联。总的来说，为此可以设有DC母线30，所述DC母线连接于变频器6的直流电压输出端10并从而以各种方式连接直流电流子消耗器，如充电端子2和储存器电流调节器28。
除了蓄电池26以外，同样图解说明调节器下垂的图表，其要象征性表示，蓄电池26可以实施与中间电路电压相关的功率控制，所述功率控制下面还予以阐述。蓄电池26或其储存器电流调节器28可以为此相应地被操控。功率控制单元24例如也可以进行这种操控，这为了概览性而在图1中没有示出。
此外设有不间断电源32，其经由USV电流调节器34与DC母线30和从而与变频器6的直流电压输出端10连接。所述不间断电源(USV)32可以操控辅助装置如控制外围设备16。控制外围设备16，即尤其监控单元18、运行控制单元22和功率控制单元24基本上构成为过程计算机，并且也可以在实际的实施方案中完全地或部分地组合，并且经受仅少量功率变化，使得在电网故障情况下不间断电源32也可以保证所述控制外围设备的尽可能不变的功率供给。
然而，USV也可以构成和/或使用为，使得其仅覆盖变流器的损耗。在此，所述USV可以设计为中间电路USV，其如在图2中所示出，连接于中间电路并且将电功率馈入所述中间电路中，用于覆盖变流器的损耗。
然而，不间断电源32也可以供给其他辅助装置，所述其他辅助装置在此为了简单性而没有示出，例如用于在充电站1之内或向位于外部的中央单元传输信息的通信装置。针对不间断电源32，调节器下垂的图表也表明，不间断电源的功率根据中间电路电压象征性表示为控制相互关系并且之后还详细予以描述。
针对充电端子2也示出调节器下垂的图表，充电端子2的功率根据中间电路电压象征性表示，这同样还予以描述。
另一控制可行性在于，充电端子2的分别最大可提供的充电功率能个体地预设，或者作为总功率对其进行预设。这通过虚线示出的箭头象征性表示，所述箭头从变频器6延伸至充电端子2。然而这理解为象征性的并且不应仅象征性表示上面示出的充电端子的控制，而是所有充电端子2应当可以尽可能以相同方式获得所述功率限制。然而也考虑，传输总功率极限，充电端子2在其中分配该总功率极限。
图2示出多个图表A至D，用于根据变频器即尤其图1的变频器6的中间电路电压的功率控制。所述图表或其中包含的特征曲线也可以分别称作为调节器下垂。图表特别是在功率幅值方面是图解说明的，只要各个图表可以具有在功率方面具有不同的标度，即可以具有不同的幅值。然而，分别在横坐标上绘制的中间电路电压的分辨率针对所有图表相同地缩放并且在此也应当表明在各个中间电路电压相关的功率控制之间构成的相互关系。
图2的每个图表在其纵坐标上绘制直流电压中间电路输出或可以输出或应输出的功率。就此而言，正值表明，从直流电压中间电路中输出功率。将相应的功率输出到哪或在负值的情况下相应的功率从哪被消耗，在各个图表之间进行区分。绝对功率值，特别是分别绘出的最大值或最小值可以在各个图表之间进行区分。
图表A示出相对于供电网所提出的变频器的功率特性。该图表因此用功率P示出从直流电压中间电路中输出至供电网的功率，即馈入供电网中。负功率值，即低于横坐标轴的负功率值由此示出从供电网到直流电压中间电路中的电功率消耗。
图表的原点，即在此两个图表轴交叉之处，示出标称中间电路电压UZK，其中功率值为0。因此，如果中间电路电压具有其标称值，那么既没有功率从供电网中提取，也没有功率馈入所述供电网中。如果中间电路电压UZK升高直至上部的第一中间电路电压值
Figure BDA0002943524380000171
那么功率线性地升高至其最大值Bmax。因此，从该最大值起将最大功率从直流电压中间电路馈入供电网中。
如果中间电路电压UZK降低，即降低至下部的第一中间电路电压值
Figure BDA0002943524380000172
那么功率也下降至其最小值Bmin。最小功率值Pmin可以刚好对应于最大功率值Pmax的负值。总的来说也考虑针对在图表A中示出的特征曲线，即所述特征曲线关于原点是点对称的，即关于这两个坐标轴的交叉点是点对称的。
因此，与中间电路电压相关地从供电网中提取电功率或馈入所述供电网中。图表A的特征曲线可以称作为电网侧的变流器的下垂。
此外，还绘出极限功率PL，所述极限功率必要时可以是从供电网中可提取的功率的限制。可以提出所述限制功率PL，从供电网中提取功率而并不达到最大值。由此特别是为了电网支持可以降低从供电网中提取的功率或随后限制所述功率，以便特别是在电网故障的情况下最后也可以降低电消耗器的功率提取。
图表B随后示出蓄电器的下垂，所述蓄电器在所观察的电消耗器中可以可选地设置。只要中间电路电压在下部的第一中间电路电压值
Figure BDA0002943524380000181
和上部的第一中间电路电压值
Figure BDA0002943524380000182
之间，则不用考虑蓄电器。在所述范围之外，功率线性地升高，直至中间电路电压达到上部的第二中间电路电压值
Figure BDA0002943524380000183
随着中间电路电压升高由此提出，电功率从中间电路输出至蓄电器，即存入到蓄电器中。而如果中间电路电压降低至下部的第一中间电路电压值
Figure BDA0002943524380000184
以下，那么功率也降低，即降低至下部的第二中间电路电压值
Figure BDA0002943524380000185
因此，蓄电器随后相应地将功率输出至电的中间电路存储器，所述中间电路储存器即根据特征曲线消耗来自蓄能器的功率。
原则上针对所述图2的所有图表要提到的是，表述“下垂”特别是分别涉及线性升高或降低的分支并且就此而言存在线性部段。此外，分别在图1中针对相应的器件表明图表A至D的下垂。
图表C示出电消耗器即特别是主消耗器的提出的下垂，这根据图1是具有连接的电动车4的充电端子2的整体。电消耗器或主消耗器基本上在中间电路电压UZK的电压范围的大部分上具有最大值，即可以从中间电路中获得最大功率。然而如果中间电路电压还降低到下部的第二中间电路电压值
Figure BDA0002943524380000186
之下，那么针对其提出功率降低，即所述中间电路电压将其从变频器的直流电压中间电路中获取的功率线性地降低，直至中间电路电压达到下部的第三中间电路电压值
Figure BDA0002943524380000187
在此假定，电消耗器就此而言本身不产生功率并且可以回到直流电压中间电路中。至少基于所述考虑。
图表D示出用于不间断电源USV的下垂。不间断电源特别可以是一个，如其作为图1中的不间断电源32所示出。所述不间断电源从直流电压中间电路中获取其功率并随后供给外围设备，特别也供给消耗器的或充电站的控制装置，如这例如在图1中所示出。
该图表示出，当中间电路电压UZK降低至下部的第三中间电路电压值
Figure BDA0002943524380000188
之下时，不间断电源USV首先将功率提供到直流电压电路中。随后，功率线性地随着中间电路电压降低而减小。因此，不间断电源随后将功率输入直流电压中间电路中。
此外，特别对于图表B、D和E要注意的是，水平的特征曲线与横坐标的少量偏差不应是实际的偏差，而是仅为了概览性选择了这种视图，以便可以将特征曲线在光学上与横坐标区分。
图表E最后示出可选的斩波器，所述斩波器可以消耗来自直流电压中间电路的功率，其方式为所述斩波器将电流经由相应的加热电阻器传导，以便由此消除能量或转换为热。
用于这种斩波器的下垂在图表E中示出。在此可看到，当中间电路电压UZK已达到非常高的在此称为上部的第四中间电路电压值
Figure BDA0002943524380000191
的值时，斩波器首先变为激活。从这起，斩波器从直流电压中间电路中提取的功率还随着中间电路电压UZK升高而提高直至最大值。
图3示出电网电压相关的有功功率特征曲线和电网电压相关的无功功率特征曲线的图表。据此提出，电消耗器根据电网电压UNet将无功功率QFRT馈入供电网中或从所述供电网中提取。据此，在电网额定电压UN附近没有无功功率QFRT馈入。在此范围中略微在坐标轴之下绘出特征曲线，这仅用于更好的示出。实际上，所述特征曲线在电网额定电压UN附近的范围中应位于坐标轴上。如果电网电压UNet大幅升高使得所述电网电压超过上部的阈值电压Umax，那么随后馈入的无功功率QFRT升高，尤其线性地随着电网电压继续升高而升高。同样特别关于所示的坐标系的原点点对称地，一旦电网电压UNet降低至下部的阈值电压Umin之下，那么从供电网中获取无功功率QFRT。特别是，所述提取的无功功率的数值线性地随着电网电压继续降低而升高。因此，馈入的无功功率QFRT负地随着电网电压继续降低而同样继续降低。
同时示出由电消耗器尤其主消耗器消耗的有功功率PFRT。据此，消耗的电功率在无功功率馈入的死区的范围中，即在下部的电压阈值Umin和上部的电压阈值Umax之间具有最大值。在此，电消耗器处于正常状态中，在正常状态中所述电消耗器尽可能不变地消耗最大功率。所述功率值也可以是与最大可能的功率不同的功率。特别是，消耗器在此消耗在此刻对于其运行有意义的大小的电功率，与电网电压INet无关。现在如果电网电压UNet升高到上部的阈值Umax之上，那么提出，提取的有功功率随着电网电压增加而降低，尤其线性地降低。所述特征曲线朝向特征曲线的终点虚线地示出，用于清楚地示出，在消耗的有功功率降低到值0之前，尽可能在电网电压的电压偏差过高时也已经考虑切断。
非常相似地，当电网电压降低至下部的阈值电压Umin之下时，电消耗器的所消耗的功率也减少。尤其提出，功率随后线性地随着电网电压继续降低而减小，尤其使得其降低到值0。
至少在无功功率特征曲线即死区范围方面也可以标明下部的阈值电压Umin和上部的阈值电压Umax之间的电压范围。在此也可以假定，一旦电网电压位于所述死区范围之外，即高于上部的阈值电压Umax，或低于低的阈值电压Umin，则存在电网故障并且也相应地探测到电网故障。
由此，鉴于所消耗的功率PFRT，所述功率在死区范围之内不被降低。然而原则上也考虑，功率PFRT不被降低的范围与无功功率特征曲线的死区范围不一致，而是可以是更大或更小的。优选地，所述范围从低于下部的阈值电压Umin的电网电压值伸展至高于上部的阈值Umax的电压值。由此特别是可以实现，首先推断出过强的电压偏差，该电压偏差推断出电网故障，所述电网故障通过相应的无功功率馈入或提取抵消。如果电压与标称电压的偏差继续增大，那么考虑，附加地根据电网电压改变有功功率。
在此特别重要的是，电消耗器参与电网支持措施。在此要特别强调的还有，电消耗器不仅可以将其消耗的功率作为有功功率减小，而且所述电消耗器也附加地可以经由无功功率馈入控制电压。
此外还设有无间断的电网供给装置USV，其可以提供功率，当电消耗器的所消耗的功率PFRT已经达到值0时，尤其可以将功率馈入直流电压中间电路中。不间断电源PUSV的所述有功功率特别可以用于，提供对于产生无功功率所需的有功功率。特别是，可能需要用于补偿损耗功率的有功功率，在馈入无功功率时所述损耗功率产生。对于外围设备，如控制装置和过程计算机需要的功率也可以通过不间断电源提供。
根据图3，当电网电压降低时，在下部的第二阈值电压Umin2下有功功率达到值0。在电网电压继续降低时，无功功率QFRT也继续减小，其中为了控制或支持，为此需要功率并进而由不间断电源从直流电压中间电路中提取的功率PUSV随着电网电压继续降低而同样继续减小，尤其线性地随着电网电压降低而继续减小。然而意味着，提高不间断电源的有功功率PUSV，其馈入直流电压中间电路中，或要不然由不间断电源提供。
因此，也可以特别以简单的且适宜的方式和方法将不间断电源连入电消耗器或其控制装置中，使得可以通过相应的无功功率馈入和通过相应的有功功率降低，通过使用不间断电源的功率实现提出的支持措施。
原则上已知，将也可以简单地称作为电网的供电网在电网故障时借助于现代的风能设备支持并且特别是将风能设备尽可能在电网不断开的情况下控制穿越故障，这也通常称作为“Fault-Ride-Through(故障穿越)”(FRT)。
根据本发明提出，电消耗器，特别是充电站，配置用于控制穿越电网故障。在此优选提出，经由中间电路耦联的USV确保给消耗器供电，直至在故障情况下预定的剩余电压，尤其直至低于50％的电网额定电压的电压骤降。迄今未知的是，在纯负载运行中，即如果电消耗器不具有蓄电器，利用动态的电压支持穿越电网故障，因为在中间电路的电压骤降的情况下不再能够从电网中充分地充电，即不能跟随电网的特性。
然而为了借助电消耗器特别在欠压下利用动态电网支持穿越电网故障，提出如下方面，至少根据一个实施方式：
要设置外围设备的供给装置，特别控制装置的供给装置。另一个方面是提出负载的快速功率降低，或者根据一个实施例，提出至少部分覆盖负载需要或当前消耗的来自储存器的功率。提出当电压恢复时快速负载增加，特别是使得将电网故障之后的功率值设定为电网故障之前的功率值。还已经认识并提出，可以提出在动态电网支持下的变流器损耗的覆盖，即特别能够进行动态无功功率馈入。
根据本发明的构思的重要的组成部分，至少根据一个实施方式，是电网跟随运行，其中负载，即消耗器跟随电网。
为此，可以设有连接于直流电压中间电路(或简言之中间电路)的储存器或负载。负载或消耗器由此根据可能的电压相关的与电网的交换功率运行。负载从电网中提取的功率因此不取决于负载的需求，而是取决于电网的需求。
为此，特别是区分两种变型形式，其中第一变型形式提出在中间电路中不具有蓄电器的变频器，这称作为负载运行。第二变型形式提出在中间电路中具有蓄电器的变频器，这称作为充电运行。
在负载运行中提出如下：
负载从中间电路中获得针对穿越电网故障受限制的故障功率PFRT。负载从中间电路中获得的功率因此降低并且所述功率降低为，使得中间电路电压不骤降。
外围设备由中间电路中的不间断电源供给。USV因此连接于中间电路并且当中间电路电压降低时，也可以再供给外围设备。
然而如果中间电路电压降低至预定值之下，那么负载根据下垂改变其功率消耗，据此根据中间电路电压预设期望功率。
在中间电路电压低的情况下，尤其当中间电路电压降低至预定的下部的第一电压极限值之下时，提出根据中间电路的剩余电压对动态支持电流进行限制。由此应当尽可能保证产生的损耗的覆盖。
在中间电路的剩余电压非常小的情况下，当中间电路电压降低至预定的下部的第二电压极限值之下时，不再提取有功功率并且仅还通过无功功率馈入执行电网支持。
为此提出，使用与中间电路耦联的不间断电源，所述无间断的供给装置也可以称作为中间电路USV，并且具有小的储存器，以及具有DC/DC调节器，以便可以将功率输入中间电路中。在此，中间电路USV设计用于，在故障穿越(FRT)期间仅执行变流器损耗的覆盖。
替选地，提出一种变型方案，其在负载侧不仅仅以检测到的电压为导向，而且使用通信：为此，变频器调节直流电路电压并且向负载报告负载能够从中间电路中提取的可能的交换有功功率。由此，负载能够从中间电路中提取的可能的交换有功功率与电网电压和馈入的或提取的无功功率相关。因此，执行变频器和负载之间的内部通信。
针对充电运行提出如下内容：
首先可实现，也可以从储存器中提取功率，然而这优选仅设计用于自身需求，即尽可能不用于馈入。
用于电网故障情况的交换功率也可以是负的，所述交换功率即在中间电路和消耗器或负载，尤其主消耗器之间交换。在此情况下，具有储存器的消耗器向回馈入中间电路中。有功功率由此然而尽可能不馈入电网中，然而无功功率Q可以被馈入。
提出一种下垂，其针对交换功率根据中间电路电压预设功率期望值。所述下垂在此不仅限于将功率从中间电路输出至负载的范围，而是所述下垂也涉及功率从负载回送到中间电路中的范围。所述下垂因此涉及低于至高于标称中间电路电压的中间电路电压并且在此从负的交换功率伸展至正的交换功率。
为了控制穿越电网故障，因此中间电路的蓄能器可以借助于电流限制足以使得中间电路USV和/或负载降低不一定是必要的。
也提出，在电网故障之后实现快速地再次建立故障前状态。为此，在电网故障之前的状态，即特别直接在电网故障之前的从电网中获取的有功功率的水平例如被储存。在电网故障之后，随后应当尽可能将功率消耗设定为在电网故障之前的老的状态，即特别经由功率斜坡设定，经由所述功率斜坡可以使功率回到故障前状态，这也可以称作为反向斜坡(Zurückrampen)。
因此优选提出，为了在电网故障终止之后将功率消耗设定到故障前值的水平，功率消耗经由预设的变化曲线设定，尤其经由时间的斜坡函数设定，借助于该斜坡函数线性地改变功率消耗，直至故障前值的水平。

Claims (16)

1.一种用于控制电消耗器(1)的方法，其中
-通过使用变频器(6)将所述电消耗器(1)与供电网(8)耦联，其中所述供电网(8)具有电网电压并且特征在于具有电网额定电压，
-监控所述供电网(8)的电网故障，其中所述电网电压与所述电网额定电压偏差至少第一电压差，
-在出现电网故障时所述电消耗器(1)与所述供电网(8)保持耦联，并且
-根据所述电网电压与所述电网额定电压的偏差，改变所述电消耗器(1)的功率消耗。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
-所述变频器(6)具有直流电压中间电路，所述直流电压中间电路具有中间电路电压，
-所述中间电路电压与所述电网电压的偏差相关，并且
-设有至少一个根据所述中间电路电压的功率控制，所述功率控制尤其选自如下表：
-根据所述中间电路电压控制所述电消耗器(1)的功率消耗，
-尤其根据预设的消耗器下垂，其中所述消耗器下垂至少部段地说明所述消耗器(1)的功率消耗和所述中间电路电压之间的线性的相互关系，
-根据所述中间电路电压控制不间断电源(32，USV)的功率消耗或功率输出，
-尤其根据预设的USV下垂控制，其中所述USV下垂至少部段地说明所述USV的功率消耗或输出与所述中间电路电压之间的线性的相互关系，并且
-根据所述中间电路电压控制蓄电池(26)的功率消耗或功率输出，
-尤其根据预设的储存器下垂控制，其中所述储存器下垂至少部段地说明所述蓄电池(26)的功率消耗或输出与所述中间电路电压之间的线性的相互关系。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
所述电消耗器(1)
-具有至少一个在所述功率消耗方面可控制的主消耗器(2、4)，并且
-具有至少一个辅助装置(16)，尤其至少一个在功率消耗方面不可控制的辅助装置(16)，并且其中
-在出现电网故障时借助于不间断电源(32、USV)供给所述至少一个辅助装置(16)电功率，尤其与所述电网电压的偏差无关地供给，而
-根据所述电网电压的偏差从所述供电网(8)中供给所述主消耗器(2、4)电功率。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
-所述第一电压差为所述电网额定电压的至少10％，优选至少20％；和/或
-设有第二电压差，其大于所述第一电压差，并且优选为所述电网额定电压的优选至少50％，尤其为所述电网额定电压的至少70％，并且其中
-当所述电网电压降低到所述电网额定电压以下且降低的幅度超过所述第二电压差时，所述电消耗器(1)与所述供电网(8)断开。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
-针对所述电消耗器(1)设有蓄电器(26)，尤其所述蓄电器(26)是所述电消耗器(1)的部分，并且
-在出现电网故障时，所述蓄电器(26)将电功率馈入直流电压中间电路或所述直流电压中间电路中，以便由此为如下列表中的至少一项提供功率：
-所述电消耗器(1)，
-至少一个辅助装置或所述辅助装置(16)，和
-将无功功率馈入所述供电网(8)中。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
-在出现电网故障时所述变频器(6)将无功功率馈入到所述供电网(8)中，并且
-为了执行所述无功功率馈入，所需的有功功率
-由所述电消耗器(1)通过降低其消耗功率来释放，
-由蓄电器(26)或所述蓄电器(26)提供，和/或
-由所述供电网(8)提供，和/或
-借助于辅助电流进行无功功率的馈入并且根据所述电网电压限制支持电流。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
-所述变频器(6)执行中间电路调节，用于将中间电路电压或所述中间电路电压调节至预设的中间电路电压值，和
-所述变频器(6)计算可支配的交换功率并且将所述计算出的值传输至所述电消耗器(1)，其中尤其在所述变频器(6)和所述消耗器(1)，尤其主消耗器(2、4)之间设有用于内部通信的通信装置。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
-将所述电消耗器(1)的功率消耗在出现电网故障之前作为故障前值保存，并且
-在电网故障终止之后将所述电消耗器(1)的功率消耗设定为故障前值的水平，其中尤其
-为了设定所述故障前值使用蓄电器(26)，并且尤其当所述消耗器(1)是用于为电动车(4)充电的充电站时，使用至少一个预充电储存器和/或至少一个在所述充电站中为了充电而停放的电动车(4)的至少一个储存器(26)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
为了在电网故障终止之后将功率消耗设定到故障前值或所述故障前值的水平，经由预设的变化曲线设定功率消耗，尤其经由时间斜坡函数设定，所述功率消耗以所述时间斜坡函数线性地改变直至故障前值的水平。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
所述电消耗器(1)构成为用于为电动车(4)充电的电的充电站。
11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
-所述电消耗器(1)通过使用变频器(6)构成为支持消耗器，以便通过考虑至少一个馈入同一供电网(8)中的并联的消耗器支持所述供电网(8)，其中尤其
-所述支持消耗器(1)识别至少一个馈入同一供电网(8)中的并联的消耗器的特性，尤其电网断开，并且
-所述支持消耗器(1)根据所述电网电压的偏差改变其功率消耗，使得总功率消耗作为所述支持消耗器(1)的和所述并联的消耗器的功率消耗的总和根据预设的总功率改变来改变，和/或
-在电网故障终止之后所述支持消耗器(1)将馈入功率设定为，使得所述总功率消耗达到所述支持消耗器(1)的和并联的消耗器的故障前值的总和。
12.一种电消耗器(1)，尤其用于为电动车(4)充电的充电站，包括：
-变频器(6)，其中所述电消耗器(1)通过使用所述变频器(6)与供电网(8)耦联，其中所述供电网(8)具有电网电压并且特征在于具有电网额定电压，
-监控单元(18、M)，其监控所述供电网(8)的电网故障，其中所述电网电压与所述电网额定电压偏差至少第一电压差，
-运行控制单元(22、OP)，其控制所述电消耗器(1)，使得在出现电网故障时所述电消耗器(1)与所述供电网(8)保持耦联，并且
-功率控制单元(24)，其根据所述电网电压与所述电网额定电压的偏差，改变所述电消耗器(1)的功率消耗。
13.根据权利要求12所述的电消耗器(1)，
其特征在于，
-所述电消耗器(1)配置用于，执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法。
14.根据权利要求12或13所述的电消耗器(1)，
其特征在于，
-所述变频器(6)具有直流电压中间电路，所述直流电压中间电路具有中间电路电压，
-所述中间电路电压与所述电网电压相关，并且
-设有至少一个根据所述中间电路电压的功率控制装置(24)，所述功率控制装置尤其选自如下列表：
-根据所述中间电路电压控制所述电消耗器(1)的功率消耗，
-尤其根据预设的消耗器下垂，其中所述消耗器下垂至少部段地说明所述消耗器的功率消耗和中间电路电压之间的线性的相互关系，
-根据所述中间电路电压控制不间断电源(32，USV)的功率消耗或功率输出，
-尤其根据预设的USV下垂控制，其中所述USV下垂至少部段地说明所述USV的功率消耗或输出与所述中间电路电压之间的线性的相互关系说明，并且
-根据所述中间电路电压控制蓄电池(26)的功率消耗或功率输出，
-尤其根据预设的储存器下垂，其中所述储存器下垂至少部段地说明所述蓄电池(26)的功率消耗或输出与所述中间电路电压之间的线性的相互关系。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的电消耗器(1)，
其特征在于，
所述电消耗器(1)
-具有至少一个在所述功率消耗方面可控制的主消耗器(2、4)，并且
-具有至少一个辅助装置(16)，尤其至少一个在功率消耗方面不可控制的辅助装置(16)，并且其中
-设有不间断电源(32、USV)并且在出现电网故障时借助于所述不间断电源(USV)供给所述至少一个辅助装置(16)电功率，尤其与所述电网电压和所述电网额定电压的偏差，尤其以与所述电网电压的降低无关的方式进行供给，而
-从所述供电网(8)中根据所述电网电压供给所述主消耗器(2、4)电功率。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的电消耗器，
其特征在于，
-针对所述电消耗器(1)设有蓄电器(26)，尤其所述蓄电器(26)是所述电消耗器(1)的部分，并且
-在出现电网故障时，所述蓄电器(26)将电功率馈入直流电压中间电路或所述直流电压中间电路中，由此来为如下列表中的至少一项提供功率：
-所述电消耗器(1)，
-至少一个辅助装置(16)或所述辅助装置(16)，和
-将无功功率馈入所述供电网(8)中。
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