CN116114132A - 功率分配装置 - Google Patents

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CN116114132A CN202080104102.1A CN202080104102A CN116114132A CN 116114132 A CN116114132 A CN 116114132A CN 202080104102 A CN202080104102 A CN 202080104102A CN 116114132 A CN116114132 A CN 116114132A
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Abstract

公开了一种用于将AC功率分配给需要AC功率的多个负载的功率分配装置(100)。所述功率分配装置包括功率分配变电站(10)，所述功率分配变电站包括多个变压器(11、12)，所述变压器中的每个选择性地和可控制地能连接到提供AC功率的至少一个功率源。所述功率分配装置包括多个开关(1‑6、60‑68)、多个母线(13‑15)和多个馈电线(41‑47)。所述馈电线(41‑47)中的每个经由所述母线中的一个或多个母线，通过所述开关中的至少一些开关分别选择性地和可控制地能连接到所述负载中的至少一个负载和所述变压器中的至少一个变压器。所述功率分配装置包括DC传输线(70)，所述DC传输线在其一端处经由至少一个母线(15)，通过所述开关中的至少一个开关选择性地和可控制地能连接到所述馈电线中的相应的馈电线，并且在其另一端处连接到或能连接到另一个功率分配变电站(95)。所述功率分配装置包括至少一个控制单元(90、96)，所述至少一个控制单元被配置为控制经由所述DC传输线从所述另一个功率分配变电站到所述至少一个母线的任何功率传递。所述至少一个控制单元被配置为控制所述开关的操作，以经由所述母线中的一个或多个母线选择性地将所述馈电线中的一个或多个馈电线连接到所述变压器中的至少一个变压器或与所述变压器中的至少一个变压器断开，并且经由所述至少一个母线选择性地将所述DC传输线连接到所述馈电线中的一个或多个馈电线或与所述馈电线中的一个或多个馈电线断开，由此经由所述馈电线将AC功率分配给所述负载。所述至少一个控制单元被配置为基于以下来控制所述开关的操作：所述馈电线中的相应的馈电线中的负荷和所述馈电线中的相应的馈电线的功率传递额定值、所述变压器中的相应的变压器中的负荷和所述变压器中的相应的变压器的功率传递额定值、以及经由所述DC传输线从所述另一个功率分配变电站到所述至少一个母线的任何功率传递。

Description

功率分配装置
技术领域
本发明涉及一种用于将交流(AC)功率分配给需要AC功率的多个负载的功率分配装置，以及一种这样的功率分配装置中的方法。
背景技术
电功率分配系统可以采用所谓的馈电线的连接方案或拓扑，以用于将一个或多个电变电站连接到可以包括多个功率消耗器的一个或多个区域。馈电线可以被称为分配馈电线。在下文中可以被简称为变电站的电变电站可以通过降低电压电平来改变电压电平。变电站可以例如将电压电平从在连接到电功率分配系统的电功率传输系统中使用的相对高的传输电压电平改变为在电功率分配系统中使用的相对中等或低的分配电压电平。除了改变电压电平之外，变电站可以提供另外的功能。馈电线可以将变电站中的变压器(例如，分配变压器)与所述一个或多个区域或功率消耗器连接，以用于将功率从变电站分配给所述一个或多个区域或功率消耗器。馈电线中的每个或任何一个可以例如包括一个或多个架空线和/或电缆。馈电线中的负荷可以随时间变化。馈电线中的负荷随时间的变化可以取决于馈电线连接到的一个或多个区域或功率消耗器的功率需要的变化。馈电线中的负荷随时间的变化还可以取决于所述一个或多个区域或功率消耗器所包括或构成的负载的类型——例如住宅负载、商业负载或工业负载。每个馈电线可以具有特定的功率传递额定值，所述功率传递额定值可以被定义为馈电线中的最高允许功率传递电平。
发明内容
在电功率分配装置中，可以存在多个馈电线，以用于将变电站连接到交流(AC)功率被分配给的一个或多个地理区域，所述一个或多个地理区域可以包括多个功率消耗器。变电站可以包括一个或多个变压器，所述变压器中的每个可以选择性地和可控制地能连接到提供AC功率的至少一个功率源。所述一个或多个地理区域或所述功率消耗器可以被称为多个负载，所述多个负载中的每个可以需要AC功率。所述馈电线中的每个可以经由一个或多个母线(bus)(或汇流排(busbar)、母线部段、或母线部分)分别选择性地和可控制地能连接到所述负载中的至少一个负载和所述变压器中的至少一个变压器。通过开关，所述馈电线中的一个或多个馈电线可以选择性地和可控制地连接到所述母线中的一个或多个母线或与所述母线中的一个或多个母线断开，以将所述一个或多个馈电线连接到所述变压器中的至少一个变压器或与所述变压器中的至少一个变压器断开。从而，AC功率可以经由所述馈电线分配给所述负载。所述馈电线中的负荷可以连续地改变，并且基于所述馈电线中的负荷，开关可以被断开和闭合以实现变压器处的不同负载。所述开关可以例如被断开和闭合，使得所述变压器中的相应的变压器中的负荷在所述变压器之间变得更平衡。所述开关的这样的断开和闭合——为了将一个或多个馈电线连接到所述变压器或与所述变压器断开——在本申请的上下文中可以被称为馈电线重新配置(或馈电线配置，这取决于何时执行所述开关的断开和闭合)。通过提供相对大数目的母线和开关——与所述变压器和馈电线的数目相比——以及经由所述母线和开关配置所述变压器和馈电线之间的连接以允许连接不同馈电线与不同变压器的许多不同方式——可以实现馈电线重新配置的相对高的灵活性。然而，至少在一些应用中，可能期望或甚至需要馈电线重新配置的甚至更高的灵活性。
鉴于前述，本发明的一个关注点是提供一种用于将交流AC功率分配给需要AC功率的多个负载的功率分配装置，所述功率分配装置采用馈电线，并且所述功率分配装置可以允许馈电线重新配置的相对高的灵活性。
为了解决此关注点和其他关注点中的至少一个，提供了根据独立权利要求所述的功率分配装置和功率分配装置中的方法。优选实施例由从属权利要求限定。
根据本发明的第一方面，提供了一种功率分配装置。所述功率分配装置用于将AC功率分配给需要AC功率的多个负载。任何一个负载的AC功率需要可以随时间变化。所述功率分配装置包括变电站，例如，包括多个变压器的功率分配变电站。所述变压器中的每个选择性地和可控制地能连接到提供AC功率的至少一个功率源。所述功率分配装置包括多个开关、多个母线(或汇流排，母线部段或母线部分)和多个馈电线。所述馈电线中的每个经由所述母线中的一个或多个母线选择性地和可控制地能连接到所述负载中的至少一个负载和所述变压器中的至少一个变压器。所述开关中的至少一些开关被配置为选择性地和可控制地将所述馈电线中的一个或多个馈电线连接到所述母线中的所述一个或多个母线或与所述母线中的所述一个或多个母线断开，以将所述一个或多个馈电线连接到所述变压器中的至少一个变压器或与所述变压器中的至少一个变压器断开。所述功率分配装置包括直流(DC)传输线。所述DC传输线在其一端处经由被配置为将DC功率转换成AC功率或将AC功率转换成DC功率的转换器、经由至少一个母线选择性地和可控制地能连接到所述馈电线中的相应的馈电线。所述DC传输线在其另一个(或另一)端处连接到或能连接到另一个变电站，例如，另一个功率分配变电站。所述开关中的至少一个开关被配置为选择性地和可控制地将所述DC传输线连接到所述至少一个母线或与所述至少一个母线断开，以将所述DC传输线连接到所述馈电线或与所述馈电线断开。所述功率分配装置包括至少一个控制单元。所述至少一个控制单元可以与所述DC传输线通信地连接。所述至少一个控制单元被配置为控制经由所述DC传输线从所述另一个功率分配变电站到所述至少一个母线的任何功率传递。所述至少一个控制单元可以与所述变压器、所述馈电线和所述开关通信地连接。所述至少一个控制单元被配置为控制所述开关的操作，以经由所述母线中的一个或多个母线选择性地将所述馈电线中的一个或多个馈电线连接到所述变压器中的至少一个变压器或与所述变压器中的至少一个变压器断开，并且经由所述至少一个母线选择性地将所述DC传输线连接到所述馈电线中的一个或多个馈电线或与所述馈电线中的一个或多个馈电线断开。由此经由所述馈电线将AC功率分配给所述负载。所述至少一个控制单元被配置为基于以下来控制所述开关的操作：所述馈电线中的相应的馈电线中的负荷和所述馈电线中的相应的馈电线的功率传递额定值、所述变压器中的相应的变压器中的负荷和所述变压器中的相应的变压器的功率传递额定值、以及经由所述DC传输线从所述另一个功率分配变电站到所述至少一个母线的任何功率传递。
通过提供所述DC传输线，所述DC传输线在其一端处经由至少一个母线选择性地和可控制地能连接到所述馈电线中的相应的馈电线，以及通过所述至少一个控制单元被配置为控制所述开关的操作，以经由所述母线中的一个或多个母线选择性地将所述馈电线中的一个或多个馈电线连接到所述变压器中的至少一个变压器或与所述变压器中的至少一个变压器断开，并且经由所述至少一个母线选择性地将所述DC传输线连接到所述馈电线中的一个或多个馈电线或与所述馈电线中的一个或多个馈电线断开，可以在利用或考虑经由所述DC传输线从所述另一个功率分配变电站到所述至少一个母线的任何功率传递的同时执行馈电线重新配置。通过经由所述DC传输线提供附加的功率传送能力，除了来自经由变压器提供AC功率的功率源的功率传送能力之外，还可以实现馈电线重新配置的增加的灵活性。例如，功率分配装置的操作者或功率分配装置可以是其一部分的功率分配系统的操作者可以利用经由DC传输线的功率传递能力，以在馈电线的重新配置中更灵活。
馈电线的重新配置可以由操作员发起，或基于预定义类型的事件的发生来发起，所述事件例如是感测到DC传输线中发生故障，和/或感测到在一个或多个变压器中存在过载(例如，如果变压器中的一个或多个变压器中的负荷超过那个或那些变压器中的相应的变压器的功率传递额定值)。这样的感测可以例如由被配置为监测功率分配装置的状态的或监测功率分配装置可以是其一部分的功率分配系统的状态的某个部件来执行。所述部件可以例如包括故障保护或检测单元，所述故障保护或检测单元可以被配置为监测功率分配装置中的或功率分配装置可以是其一部分的功率分配系统中的传输线，并且感测所述传输线中是否发生任何故障。
通过在利用或考虑经由所述DC传输线从所述另一个功率分配变电站到所述至少一个母线的任何功率传递的同时执行馈电线重新配置，到负载的功率传递可靠性可以变得相对高。此外，它可以允许或能增加到所述负载中的一个或多个负载的功率传递(例如，由于在所述负载处增加的功率需求)，而不需要或仅需要相对小的变压器和馈电线容量投资(例如，以增加它们的功率传递额定值)。
提供DC传输线和任何所需要的开关和母线可能需要在采用馈电线的现有功率分配装置中的相对小的改变。DC传输线可以例如包括中压DC(MVDC)传输线或由中压DC(MVDC)传输线构成，所述中压DC(MVDC)传输线可以被称为MVDC链路。
所述功率分配装置可以包括至少两个控制单元，例如第一控制单元和第二控制单元。所述至少两个控制单元可以相互通信地耦合。例如，所述第一控制单元可以是所述DC传输线的控制单元或与所述DC传输线相关的控制单元，并且可以被称为DC传输线控制单元或控制器，或MVDC链路控制器。所述第一控制单元可以与所述DC传输线通信地连接。所述第一控制单元可以被配置为控制经由所述DC传输线从所述另一个功率分配变电站到所述至少一个母线的任何功率传递。例如，所述第二控制单元可以是所述开关和/或所述功率分配变电站的控制单元或与所述开关和/或所述功率分配变电站相关的控制单元，并且可以被称为功率分配变电站控制单元或控制器。所述第二控制单元可以与所述变压器、所述馈电线和所述开关通信地连接。所述第二控制单元可以被配置为控制所述开关的操作。在下文中将进一步描述这样的第一控制单元和第二控制单元。可能地，所述第一控制单元和所述第二控制单元的各自的控制能力可以在单个控制单元中实现或由单个控制单元实施。
所述功率分配装置中的开关中的每个或任何一个可以例如包括一个或多个所谓的转接开关(transfer switch)和/或电路断路器。所述一个或多个电路断路器可以例如包括一个或多个六氟化硫(SF6)高压电路断路器和/或二氧化碳(CO2)高压电路断路器。
所述提供AC功率的至少一个功率源可以例如包括功率系统或功率系统的一部分或由功率系统或功率系统的一部分构成。例如，所述变压器中的每个可以选择性地和可控制地能连接到一个提供AC功率的功率系统。
在本申请的上下文中，需要AC功率的多个负载可以指的是AC功率被分配给的多个地理区域，或AC功率的多个消耗器(所述消耗器可以位于或可以不位于所述多个地理区域中的相应的地理区域中)。
在本申请的上下文中，馈电线指的是将变电站与一个或多个负载连接以用于将功率从所述变电站分配或传递到所述一个或多个负载的传导设备、元件，部件等，诸如一个或多个传输线。例如包括一个或多个传输线的馈电线可以例如包括一个或多个架空线和/或电缆。
在本申请的上下文中，诸如所述馈电线中的任何一个、所述变压器中的任何一个、或所述DC传输线的部件的功率传递额定值可以指的是所述部件中的最高允许功率传递电平。
所述功率分配装置可以包括至少一个传感器，所述至少一个传感器可以被配置为感测所述功率分配装置的部件中的一个或多个部件的一个或多个属性或特性。所述至少一个传感器可以例如被配置为感测所述变压器中的每个或任何一个中的负荷，和/或感测所述馈电线中的每个或任何一个或所述馈电线中的每个或任何一个的一部分或一段中的负荷。所述至少一个控制单元可以与所述至少一个传感器通信地连接。从而，所述至少一个控制单元可以被配置为接收传感器数据(例如，指示由所述至少一个传感器感测的一个或多个属性或特性的数据)。
为了提供附加的功率传递能力，所述功率分配装置可以包括不止一个DC传输线。所述DC传输线中的每个可以在其一端处经由被配置为将DC功率转换为AC功率或将AC功率转换为DC功率的转换器、经由至少一个母线选择性地和可控制地能连接到所述馈电线中的相应的馈电线。所述DC传输线可以在其另一个(或另一)端处连接到或能连接到其它变电站，例如，其他功率分配变电站。所述开关中的至少一个开关可以被配置为选择性地和可控制地将所述DC传输线中的每个连接到所述至少一个母线或与所述至少一个母线断开，以将所述DC传输线连接到所述馈电线或与所述馈电线断开。所述至少一个控制单元可以被配置为基于以下来控制所述开关的操作：所述馈电线中的相应的馈电线中的负荷和所述馈电线中的相应的馈电线的功率传递额定值、所述变压器中的相应的变压器中的负荷和所述变压器中的相应的变压器的功率传递额定值、以及经由所述DC传输线中的每个从所述其他功率分配变电站到所述至少一个母线的任何功率传递。
根据本发明的第二方面，提供了一种功率分配装置中的方法。所述方法用于将AC功率分配给需要AC功率的多个负载。所述功率分配装置包括功率分配变电站，所述功率分配变电站包括多个变压器。所述变压器中的每个选择性地和可控制地能连接到提供AC功率的至少一个功率源。所述功率分配装置包括多个开关、多个母线和多个馈电线。所述馈电线中的每个分别经由所述母线中的一个或多个母线选择性地和可控制地能连接到所述负载中的至少一个负载和所述变压器中的至少一个变压器。所述开关中的至少一些开关被配置为选择性地和可控制地将所述馈电线中的一个或多个馈电线连接到所述母线中的一个或多个母线或与所述母线中的一个或多个母线断开，以将所述一个或多个馈电线连接到所述变压器中的至少一个变压器或与所述变压器中的至少一个变压器断开。所述功率分配装置包括DC传输线。所述DC传输线在其一端处经由被配置为将DC功率转换为AC功率或将AC功率转换为DC功率的转换器、经由至少一个母线选择性地和可控制地能连接到所述馈电线中的相应的馈电线。所述DC传输线在其另一个(或另一)端处连接到或能连接到另一个功率分配变电站。所述开关中的至少一个开关被配置为选择性地和可控制地将所述DC传输线连接到所述至少一个母线或与所述至少一个母线断开，以将所述DC传输线连接到所述馈电线或与所述馈电线断开。
根据本发明的第二方面的方法包括控制经由所述DC传输线从所述另一个功率分配变电站到所述至少一个母线的任何功率传递。根据本发明的第二方面的方法包括控制所述开关的操作，以经由所述母线中的一个或多个母线选择性地将所述馈电线中的一个或多个馈电线连接到所述变压器中的至少一个变压器或与所述变压器中的至少一个变压器断开，并且经由所述至少一个母线选择性地将所述DC传输线连接到所述馈电线中的一个或多个馈电线或与所述馈电线中的一个或多个馈电线断开。从而，经由所述馈电线将AC功率分配给所述负载。对所述开关的操作的控制基于：所述馈电线中的相应的馈电线中的负荷和所述馈电线中的相应的馈电线的功率传递额定值、所述变压器中的相应的变压器中的负荷和所述变压器中的相应的变压器的功率传递额定值、以及经由所述DC传输线从所述另一个功率分配变电站到所述至少一个母线的任何功率传递。
根据本发明的第三方面，提供了一种用于功率分配装置的控制单元。所述控制单元包括被配置为执行根据本发明的第二方面的方法的处理器。所述控制单元可以是根据本发明的第一方面的功率分配装置中的控制单元。
根据本发明的第三方面的控制单元或根据本发明的第一方面的功率分配装置中的任何一个控制单元可以例如包括任何合适的中央处理单元(CPU)、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等或其任何组合或由任何合适的中央处理单元(CPU)、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等或其任何组合构成。根据本发明的第三方面的控制单元或根据本发明的第一方面的功率分配装置中的任何一个控制单元可以可选地能够执行存储在例如存储器形式的计算机程序产品中的软件指令。所述存储器可以例如是读写存储器(RAM)和只读存储器(ROM)的任何组合。所述存储器可以包括永久存储器，所述永久存储器例如可以是磁存储器、光存储器、固态存储器或远程安装的存储器，或其任何组合。
根据本发明的第四方面，提供了一种计算机程序。所述计算机程序包括指令，当所述指令由被包括在至少一个控制单元中的一个或多个处理器执行时，所述指令导致所述至少一个控制单元执行根据本发明的第二方面的方法。
根据本发明的第五方面，提供了一种处理器可读介质。所述处理器可读介质具有加载在其上的计算机程序，其中所述计算机程序包括指令，当所述指令由被包括在至少一个控制单元中的一个或多个处理器执行时，所述指令导致所述至少一个控制单元执行根据本发明的第二方面的方法。
在下文中通过示例性实施例描述了本发明的其它目的和优点。应注意，本发明涉及权利要求中记载的特征的所有可能组合。当研究所附权利要求书和本文的描述时，本发明的另外的特征和优点将变得明显。本领域技术人员认识到，本发明的不同特征可以被组合以创建不同于本文所描述的实施例的实施例。
附图说明
下文将参考附图描述本发明的示例性实施例。
图1至图5中的每个是根据本发明的一个或多个实施例的功率分配装置的示意性视图。
图6是例示根据本发明的一个或多个实施例的功率分配装置中的方法的流程图。
所有附图是示意性的，不一定是按比例的，并且通常仅示出为了阐明本发明的实施例所必需的部分，其中其他部分可以被省略或仅仅被暗示。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图来描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以许多不同的形式体现，并且不应被解释为限于本文所阐述的本发明的实施例；相反，这些实施例是通过示例的方式提供的，使得本公开内容将向本领域技术人员传达本发明的范围。
图1是根据本发明的一个或多个实施例的功率分配装置100的示意性视图。功率分配装置100用于将交流(AC)功率分配给需要AC功率的多个负载(未在图1中示出)。任何一个负载的AC功率需要可以随时间变化。
功率分配装置100包括变电站10，例如，功率分配变电站。变电站10包括多个变压器。根据图1中所例示的本发明的实施例，变电站10包括两个变压器11、12。然而，应理解，变电站10可以包括不止两个变压器。
功率分配装置100包括多个开关。根据图1中所例示的本发明的实施例，功率分配装置100包括开关1-6和60-68。应理解，开关的数目可以小于或大于图1中所例示的。
变压器11、12中的每个选择性地和可控制地能连接到提供AC功率的至少一个功率源(未在图1中示出)。如图1中所指示的，变压器11、12中的每个分别通过开关1和2选择性地和可控制地能连接到至少一个功率源。
功率分配装置100包括多个母线(或母线部段、汇流排或母线部分)。根据图1中所例示的本发明的实施例，功率分配装置100包括三个母线15、16、17。然而，应理解，功率分配装置100可以包括多于或少于三个母线。
功率分配装置100包括多个馈电线。根据图1中所例示的本发明的实施例，功率分配装置100包括馈电线41-47。应理解，馈电线的数目可以小于或大于图1中所例示的。
通常，所述馈电线中的每个通过所述功率分配装置的所述开关中的至少一些开关、经由所述功率分配装置的所述母线中的一个或多个母线分别选择性地和可控制地能连接到所述负载中的至少一个负载和所述变压器中的至少一个变压器。
馈电线41-47中的每个选择性地和可控制地能连接到所述负载中的至少一个负载。具有虚线的馈电线41-47的端中的每个连接到所述负载中的一个或多个负载(未在图1中示出)。
如图1中所例示的，馈电线41-47中的每个经由母线13、14、15中的一个或多个母线分别选择性地和可控制地能连接到所述负载中的至少一个负载和变压器11、12中的至少一个变压器。开关3-6和60-67被配置为选择性地和可控制地将馈电线41-47中的一个或多个馈电线连接到母线13、14、15中的一个或多个母线或与母线13、14、15中的一个或多个母线断开，以将馈电线41-47中的一个或多个馈电线连接到变压器11、12中的至少一个变压器或与变压器11、12中的至少一个变压器断开。
例如，开关1、2、3、4和5可以是常闭开关，并且开关6可以是常开开关。
如图1中所例示的，馈电线43和44可以连接到变压器11或变压器12，或可以连接到变压器11和12二者，这取决于开关3、4、5和6中的相应的开关是断开还是闭合。
功率分配装置100包括直流(DC)传输线70。DC传输线70在其一端处经由被配置为将DC功率转换成AC功率或将AC功率转换成DC功率的转换器71、经由至少一个母线选择性地和可控制地能连接到馈电线41-47中的相应的馈电线。如图1中所例示的，根据本发明的所例示的实施例，DC传输线70在其一端处经由母线15选择性地和可控制地能连接到至少馈电线45-47。DC传输线70可以例如包括中压DC(MVDC)传输线或由中压DC(MVDC)传输线构成，所述中压DC(MVDC)传输线可以被称为MVDC链路。
应理解，DC传输线70可以经由不止一个母线选择性地和可控制地能连接到所述馈电线中的至少一些馈电线。此外，DC传输线70可以连接或能连接在功率分配装置100的不同母线(或母线部段)之间。与DC传输线70相关的这些方面可以被应用或实施在本文所公开的本发明的实施例中的任何一个中。
DC传输线70在其另一端处连接到或能连接到另一个变电站，例如，另一个功率分配变电站(未在图1中示出)。
通常，所述开关中的至少一个开关被配置为选择性地和可控制地将DC传输线70连接到所述至少一个母线或与所述至少一个母线断开，以将DC传输线70连接到馈电线41-47或与馈电线41-47断开。如图1中所例示的，根据本发明所例示的实施例，开关68被配置为选择性地和可控制地将DC传输线70连接到母线15或与母线15断开，以将DC传输线70连接到馈电线41-47或与馈电线41-47断开。
进一步根据本发明所例示的实施例，变压器72连接在转换器71和开关68之间。变压器72可以被省略。
通常，所述馈电线中的至少一些馈电线可以通过串联连接或能串联连接的多个母线选择性地和可控制地能连接到所述变压器中的至少一个变压器。DC传输线可以选择性地和可控制地能连接到串联连接或能串联连接的母线中的至少一个母线。根据图1所例示的本发明的实施例，母线15、16、17串联连接或能串联连接，并且DC传输线70选择性地和可控制地连接到或能连接到母线15。
应理解，图1中所例示的馈电线、母线和开关的配置(例如，互连)是根据一个示例并且用于例示本发明的一个或多个实施例的原理。馈电线、母线和开关的配置(例如，互连)可以是不同的，例如图2到图5中的任何一个中所例示的。
功率分配装置100包括第一控制单元90。第一控制单元90可以与DC传输线70通信地连接。第一控制单元90被配置为控制经由DC传输线70从所述另一个功率分配变电站到所述至少一个母线的任何功率传递。为此，第一控制单元90可以与转换器71通信地连接。第一控制单元90可以是DC传输线70的控制单元或与DC传输线70相关的控制单元，并且可以被称为DC传输线控制单元或控制器。
在本申请的上下文中，第一部件与第二部件通信地连接(例如，第一控制单元90与DC传输线70或转换器71通信地连接)指的是所述部件能够经由有线和/或无线通信手段或技术通信，例如经由本领域中已知的任何适当的有线和/或无线通信手段或技术，以用于将消息、指令、数据、命令等从第一部件传输到第二部件以及可能地从第二部件传输到第一部件。有线通信手段可以例如包括射频(RF)通信、红外通信(例如，采用利用红外光的通信链路)或另一类型的自由空间光通信。无线通信手段可以例如包括至少一个光波导或光传输线(例如，光纤)和/或至少一个电导体(例如，电缆或电线，例如，铜导体或电缆或铜电线)。
功率分配装置100包括第二控制单元96。
第二控制单元96可以与第一控制单元90、变压器11、12、馈电线41-47、以及开关1-6和60-68中的至少一些开关通信地连接。
功率分配装置100可以包括至少一个传感器(未在图1中示出)，所述至少一个传感器例如可以被配置为感测变压器11、12中的每个或任何一个中的负荷，和/或感测馈电线41-47中的每个或任何一个中或馈电线41-47中的每个或任何一个的一部分或一段中的负荷。第二控制单元96可以与所述至少一个传感器通信地连接。从而，第二控制单元96可以被配置为接收传感器数据(例如，指示由所述至少一个传感器感测的一个或多个属性或特性——诸如变压器11、12中的每个或任何一个中以及馈电线41-47中的每个或任何一个中或馈电线41-47中的每个或任何一个的一部分或一段中的负荷——的数据。这样的至少一个传感器可以被应用在或包括在本文所公开的本发明的实施例中的任何一个中。
第二控制单元96被配置为控制开关1-6和60-68中的至少一些开关的操作，以经由母线13-15中的一个或多个母线选择性地将馈电线41-47中的一个或多个馈电线连接到变压器11、12中的至少一个变压器或与变压器11、12中的至少一个变压器断开，并且经由至少一个母线(例如，母线15)选择性地将DC传输线70连接到馈电线41-47中的一个或多个馈电线或与馈电线41-47中的一个或多个馈电线断开。从而，经由馈电线41-47将AC功率分配给负载。第二控制单元96被配置为基于以下来控制所述开关的操作：馈电线41-47中的相应的馈电线中的负荷和馈电线41-47中的相应的馈电线的功率传递额定值、变压器11、12中的相应的变压器的中的负荷和变压器11、12中的相应的变压器的功率传递额定值、以及经由DC传输线70从所述另一个功率分配变电站到所述至少一个母线(例如，母线15)的任何功率传递。
第二控制单元96可以是开关和/或功率分配变电站10的控制单元或与开关和/或功率分配变电站10相关的控制单元，并且可以被称为功率分配变电站控制单元或控制器。
即使第一控制单元90和第二控制单元96在本文中被描述为单独的控制单元，第一控制单元90和第二控制单元96的各自的控制能力也可以通过单个控制单元来实现或实施。
第二控制单元96可以被配置为可能持续地或连续地从另一个实体(未在图1中示出)或传感器接收关于馈电线41-47中的负荷和变压器11、12中的负荷的数据或信息，所述另一个实体例如可以包括另一个控制单元或控制器。可以被包括在功率分配装置100中的传感器可以被配置为感测变压器11、12中的每个或任何一个中的负荷、和/或可以感测馈电线41-47中的每个或任何一个中的负荷。第二控制单元96可以与所述传感器或其他实体通信地连接，以用于可能持续地或连续地接收关于馈电线41-47中的负荷和变压器11、12中的负荷的数据或信息。
进一步关于前述描述，通过经由DC传输线70提供附加的功率传递能力，除了来自经由变压器11、12提供AC功率的功率源的功率传递能力之外，还可以实现馈电线重新配置的增加的灵活性。例如，功率分配装置100的操作者或功率分配装置100可以是其一部分的功率分配系统的操作者可以利用经由DC传输线70的功率传递能力，以在馈电线41-47的重新配置中更灵活。
第二控制单元96可以被配置为控制开关1-6和60-68中的至少一些开关的操作，使得变压器11、12中的相应的变压器中的负荷在变压器11、12之间变得更平衡。例如，第二控制单元96可以被配置为将馈电线41-47中的负荷与馈电线41-47中的相应的馈电线的功率传递额定值进行比较，并且进一步将变压器11、12中的负荷与变压器11、12中的相应的变压器的功率传递额定值进行比较，并且进一步基于所述比较来控制所述开关的操作，使得变压器11、12中的相应的变压器中的负荷在变压器11、12之间变得更平衡。这样的对开关的操作的控制可以被应用在本文所公开的本发明的实施例中的任何一个中。
第一控制单元90可以被配置为基于所选择的功率传递参考值或功率传递设定点来控制经由DC传输线70从所述另一个功率分配变电站(未在图1中示出)到所述至少一个母线(例如，母线15)的任何功率传递。第二控制单元96可以被配置为进一步基于功率传递参考值并且还可能基于DC传输线70的功率传递额定值来控制所述开关的操作。第一控制单元90和/或第二控制单元96可以与另一个控制单元(未在图1中示出)通信地连接，所述另一个控制单元可以与所述另一个功率分配变电站(也未在图1中示出)相关联。所述另一个控制单元可以被配置为控制所述另一个功率分配变电站的操作。第一控制单元90和/或第二控制单元96可以被配置为接收来自所述另一个控制单元的所选择的功率传递参考值的指示。这样的对开关的操作的控制可以被应用在本文所公开的本发明的实施例中的任何一个中。来自所述另一个控制单元的所选择的功率传递参考值的指示可以由对来自所述另一个控制单元的特定的功率传递参考值的请求构成，所述请求将由第一控制单元90使用以用于控制经由DC传输线70从所述另一个功率分配变电站到所述至少一个母线(例如，母线15)的功率传递。
第二控制单元96可以被配置为控制所述开关的操作，以进一步基于DC传输线70中是否发生故障的指示来经由至少一个母线(例如，母线15)选择性地将DC传输线70连接到馈电线41-47中的一个或多个馈电线或与馈电线41-47中的一个或多个馈电线断开。第二控制单元96可以被配置为从故障保护或检测单元(未在图1中示出)接收DC传输线70中是否发生故障的指示，所述故障保护或检测单元可以被配置为监测例如功率分配装置100中或功率分配装置100可以是其一部分的功率分配系统中的传输线的故障的发生。在传输线中发生故障的情况下，故障保护单元可以跳闸或断开，位于传输线每一端处的电路断路器可以被跳闸或断开，以将发生故障的传输线与功率分配装置100或功率分配系统的其它部件断开。这样的故障保护或检测单元是本领域已知的。在架空线路中，可能发生的故障的大多数是临时或瞬时故障，并且可能例如是由于雷击和/或闪络造成的。在电缆中，几乎所有可能发生的故障都可能是永久故障，所述永久故障例如可能是由于导体之间的短路造成的。在DC传输线70中发生故障的状况下，第二控制单元96可以被配置为将DC传输线70与至少一个母线(例如，母线15)断开。在DC传输线70中未发生故障的状况下，第二控制单元96可以被配置为经由至少一个母线(例如，母线15)选择性地将DC传输线70连接到馈电线41-47中的一个或多个馈电线或与馈电线41-47中的一个或多个馈电线断开。基于DC传输线70中是否发生故障的指示的这样的控制可以被应用在本文所公开的本发明的实施例中的任何一个中。
变压器11、12中的一个或多个变压器中的负荷可能超过那个或那些变压器11、12中的相应的变压器的功率传递额定值，使得那个或那些变压器11、12过载。在该情况下，第二控制单元96可以被配置为控制所述开关的操作，以便经由母线中的一个或多个母线将馈电线41-47中的一个或多个馈电线与过载的变压器11、12断开，并且经由母线中的一个或多个母线将那个或那些馈电线连接到未过载的一个或多个变压器11(如果有这样的变压器的话)和/或经由至少一个母线(例如，母线15)将DC传输线70连接到那个或那些馈电线。这样的对开关的操作的控制可以被应用在本文所公开的本发明的实施例中的任何一个中。
第一控制单元90可以被配置为控制经由DC传输线70从所述至少一个母线(例如，母线15)到所述另一个功率分配变电站的任何功率传递。第一控制单元90和/或第二控制单元96可以被配置为基于馈电线41-47中的相应的馈电线中的负荷和馈电线41-47中的相应的馈电线的功率传递额定值以及变压器11、12中的相应的变压器的负荷和变压器11、12中的相应的变压器的功率传递额定值来确定来自变压器11、12的可用功率是否存在不足，使得需要经由DC传输线70将功率从所述另一个功率分配变电站传递到所述至少一个母线(例如，母线15)，或如果来自变压器11、12的可用功率存在过剩，使得可以经由DC传输线70将功率从所述至少一个母线传递到所述另一个功率分配变电站。第一控制单元90可以被配置为基于来自变压器11、12的可用功率的不足或过剩来控制经由DC传输线70的功率传递，以将功率从所述另一个功率分配变电站传递到所述至少一个母线或将功率从所述至少一个母线传递到所述另一个功率分配变电站。这样的对经由DC传输线70的功率传递的控制可以被应用在本文所公开的本发明的实施例中的任何一个中。
图2是根据本发明的一个或多个实施例的功率分配装置200的示意性视图。图2中所例示的功率分配装置200与图1中所例示的功率分配装置100部分地类似，图2和图1中的相同参考数字表示具有相同或类似功能的相同或类似部件。
与图1中所例示的功率分配装置100相比，图2中所例示的功率分配装置200包括不同数目的馈电线，并且具有馈电线、母线和开关的不同配置。图2中所例示的功率分配装置200中的开关的操作的控制原理与参考图1中所例示的功率分配装置100所描述的类似或相同。
功率分配装置200包括馈电线48和49、开关1-6、60-69、76和77、以及母线16和17。应理解，馈电线的数目可以大于图2中所例示的，并且开关的数目和母线的数目可以小于或大于图2中所例示的。
通常，馈电线中的每个通过所述功率分配装置的开关中的至少一些开关、经由所述功率分配装置的母线中的一个或多个母线分别选择性地和可控制地能连接到所述负载中的至少一个负载和所述变压器中的至少一个变压器。
如图2中所例示的，馈电线48和49中的每个经由母线16、17中的一个或多个母线分别选择性地和可控制地能连接到所述负载中的至少一个负载和变压器11、12中的至少一个变压器。开关3-6和60-66、69和76被配置为选择性地和可控制地将馈电线48和49中的一个或多个馈电线连接到母线16、17中的一个或多个母线或与母线16、17中的一个或多个母线断开，以将一个或多个馈电线48、49连接到变压器11、12中的至少一个变压器或与变压器11、12中的至少一个变压器断开。
例如，开关1、2、3、6、63、65和69可以是常闭开关，并且开关4、5、64和66可以是常开开关。
通常，所述馈电线中的至少一些馈电线可以通过并联连接或能并联连接的多个母线选择性地和可控制地能连接到所述变压器中的至少一个变压器。所述DC传输线可以选择性地和可控制地能连接到并联连接或能并联连接的母线中的至少一个母线。根据图2中所例示的本发明的实施例，馈电线48、49中的每个通过并联连接或能并联连接的母线16、17选择性地和可控制地能连接到变压器11、12中的至少一个变压器。DC传输线70选择性地和可控制地能连接到并联连接或能并联连接的母线16、17中的每个。馈电线48和49中的每个选择性地和可控制地能连接到母线16或母线17。DC传输线70也选择性地和可控制地能连接到母线16或母线17。
图3是根据本发明的一个或多个实施例的功率分配装置300的示意性视图。图3中所例示的功率分配装置300与分别在图1和图2中所例示的功率分配装置100和200部分地类似，图3以及图1和图2中的相同参考数字表示具有相同或类似功能的相同或类似部件。
与分别在图1和图2中所例示的功率分配装置100和200相比，图3中所例示的功率分配装置300包括不同数目的馈电线，并且具有馈电线、母线和开关的不同配置。图3中所例示的功率分配装置300中的开关的操作的控制原理与参考图1中所例示的功率分配装置100所描述的类似或相同。
功率分配装置300包括馈电线40和50-59、开关1-6、60-69、76、77、81、82和83、以及母线18-22。应理解，馈电线的数目、开关的数目和母线的数目可以小于或大于图3中所例示的。
例如，开关1、2、3、4和83可以是常闭开关，并且开关82可以是常开开关。
如图3中所例示的，馈电线53和54可以经由母线18和/或19连接到变压器11或变压器12，或连接到变压器11和12二者，这取决于开关3、4、6、61、82和83中的相应的开关是断开还是闭合。
在图3中所例示的功率分配装置300中，所例示的开关中的一些开关被包括在功率分配变电站10中，并且所例示的开关中的其他开关被布置成远离功率分配变电站10。具体地，开关64-69、76、77、81、82和83被布置成远离功率分配变电站10，并且所例示的开关中的其它开关被包括在功率分配变电站10中。开关64-69、76、77、81、82和83可以被认为被包括在远离功率分配变电站10的一个或多个所谓的(远距离)开关室中。在分别在图1和图2中所例示的功率分配装置100和200中，所例示的开关可以都被认为被包括在功率分配变电站10中。
图4是根据本发明的一个或多个实施例的功率分配装置400的示意性视图。图4中所例示的功率分配装置400与分别在图1、图2和图3中所例示的功率分配装置100、200和300部分地类似，图4和图1、图2和图3中的相同参考数字表示具有相同或类似功能的相同或类似部件。
与分别在图1、图2和图3中所例示的功率分配装置100、200和300相比，图4中所例示的功率分配装置400包括不同数目的馈电线，并且具有馈电线、母线和开关的不同配置。图4中所例示的功率分配装置400中的开关的操作的控制原理与参考图1中所例示的功率分配装置100所描述的类似或相同。
功率分配装置400包括馈电线78-80、开关1-6和60-69、以及母线23和24。应理解，馈电线的数目、开关的数目和母线的数目可以小于或大于图4中所例示的。
如图4中所例示的，在功率分配装置400中，馈电线78-80通过环形主分配系统选择性地和可控制地能连接到变压器11、12。
例如，开关1-4、60和62-66可以是常闭开关，并且开关61可以是常开开关。
如图4中所例示的，馈电线78-80可以经由母线23和/或24连接到变压器11或变压器12，或连接到变压器11和12二者，这取决于开关3-6和60-66中的相应的开关是断开还是闭合。此外，通过改变所述环形主分配系统的环开点，例如，通过断开或闭合开关60-66中的一个或多个开关，馈电线78-80中的每个可以连接到变压器11或变压器12。
图5是根据本发明的一个或多个实施例的功率分配装置500的示意性视图。图5中所例示的功率分配装置500部分地类似于分别在图1、图2、图3和图4中所例示的功率分配装置100、200、300和400，并且图5和图1、图2、图3和图4中的相同参考数字表示具有相同或类似功能的相同或类似部件。
与分别在图1、图2、图3和图4中所例示的功率分配装置100、200、300和400相比，图5中所例示的功率分配装置500具有馈电线、母线和开关的不同配置。图5中所例示的功率分配装置500中的开关的操作的控制原理与参考图1中所例示的功率分配装置100所描述的类似或相同。
功率分配装置500包括馈电线61和62以及母线25和26。应理解，馈电线的数目可以大于图5中所例示的，并且母线的数目可以小于或大于图5中所例示的。功率分配装置500的开关在图5中未由任何参考数字指示。功率分配装置500的开关的数目可以小于或大于图5中所例示的。
功率分配装置500包括DC传输线70。DC传输线70在其一端处经由被配置为将DC功率转换成AC功率或将AC功率转换成DC功率的转换器71、经由至少一个母线选择性地和可控制地能连接到馈电线61、62中的相应的馈电线。如图5中所例示的，根据本发明的所例示的实施例，DC传输线70在其一端处经由母线26选择性地和可控制地能连接到馈电线61、62。DC传输线70可以例如包括MVDC传输线或由MVDC传输线构成，所述MVDC传输线可以被称为MVDC链路。
DC传输线70在其另一端处连接到或能连接到另一个变电站95，例如，另一个功率分配变电站。
第一控制单元90可以被配置为控制经由DC传输线70从所述至少一个母线(例如，母线26)到功率分配变电站95的任何功率传递。第一控制单元96可以被配置为基于所选择的功率传递参考值或功率传递设定点来控制经由DC传输线70从功率分配变电站95到所述至少一个母线(例如，母线26)的任何功率传递。第二控制单元96可以被配置为基于功率传递参考值并且还可能基于DC传输线70的功率传递额定值来控制功率分配装置500的开关的操作。
功率分配变电站95包括变压器75。然而，类似于功率分配装置500的功率分配变电站10，功率分配变电站95可以包括多个变压器，即使在图5中仅示出了功率分配变电站95的一个变压器75。功率分配变电站95的变压器中的每个可以选择性地和可控制地能连接到提供AC功率的至少一个功率源(未在图5中示出)。
类似于功率分配装置500，可以提供多个母线27、28和多个馈电线92、93，所述馈电线92、93可以被包括在功率分配变电站95中或至少与其相关联。
应理解，功率分配变电站95的馈电线的数目或与功率分配变电站95相关联的馈电线的数目可以大于图5中所例示的，并且另一个功率分配变电站95的开关的数目和母线的数目或与另一个功率分配变电站95相关联的开关的数目和母线的数目可以小于或大于图5中所例示的。功率分配变电站95的开关或与功率分配变电站95相关联的开关在图5中未由任何参考数字指示。
功率分配变电站95的馈电线92、93中的每个或与功率分配变电站95相关联的馈电线92、93中的每个可以经由母线27、28中的一个或多个母线分别选择性地和可控制地能连接到至少一个负载和所述变压器中的至少一个变压器。存在馈电线92、93中的相应的馈电线中的负荷和馈电线92、93中的相应的馈电线的功率传递额定值，以及另一个功率分配变电站95的变压器中的相应的变压器中的负荷和另一个功率分配变电站95的变压器中的相应的变压器的功率传递额定值。
DC传输线70在其另一端处(即，在功率分配变电站95端处)经由被配置为将DC功率转换成AC功率或将AC功率转换成DC功率的转换器73、经由至少一个母线(例如，母线27)选择性地和可控制地能连接到馈电线92、93中的相应的馈电线。进一步根据本发明的所例示的实施例，变压器74连接在转换器73和母线27之间。变压器74可以被省略。
如图5中所例示的，可以存在与另一个功率分配变电站95相关联的控制单元91。控制单元91可以被配置为控制功率分配变电站95和与功率分配变电站95相关联的任何部件(例如，与功率分配变电站95相关联的任何馈电线和开关)的操作。第一控制单元90和/或第二控制单元96可以与控制单元91通信地连接。
由控制单元91控制功率分配变电站95的开关或与功率分配变电站95相关联的开关的操作的原理可以与或可以不与参考图1中所例示的功率分配装置100所描述的类似或相同。因此，控制单元91可以被配置为或可以不被配置为执行这样的控制，使得第一控制单元90和/或第二控制单元96能够如前述参考图1中所例示的功率分配装置100所描述的并且是如前述参考图1中所例示的功率分配装置100所描述的。
如前述中所提及的，第二控制单元96可以被配置为基于功率传递参考值来控制功率分配装置500的开关的操作。第二控制单元96可以被配置为可能经由第一控制单元90接收来自控制单元91的所选择的功率传递参考值的指示。
第一控制单元90可以被配置为基于功率分配装置500的馈电线和另一个功率分配变电站95的馈电线或与另一个功率分配变电站95相关联的馈电线中的相应的馈电线中的负荷和相应的馈电线中的功率传递额定值，以及功率分配装置500的变压器和另一个功率分配变电站95的变压器中的相应的变压器中的负荷和相应的变压器的功率传递额定值，来确定分别用于从另一个功率分配变电站95到功率分配装置500的功率传递以及从功率分配装置500到另一个功率分配变电站95的功率传递的可能的功率输入范围和功率输出范围。因此，功率分配装置500的可能的功率输入范围和功率输出范围可以考虑DC传输线70两端处的变压器和馈电线中的负荷和DC传输线70两端处的变压器和馈电线的功率传递额定值来确定。由第一控制单元90确定的可能的功率输入范围和功率输出范围可以由第一控制单元90传输到第二控制单元96。第二控制单元96可以被配置为基于可能的功率输入范围和功率输出范围来控制功率分配装置500的开关的操作。如上文所描述的那样确定可能的功率输入范围和功率输出范围以及基于所述可能的功率输入范围和功率输出范围来控制功率分配装置的开关的操作可以被应用在本文所公开的本发明的实施例中的任何一个中。
图6是例示根据本发明的一个或多个实施例的功率分配装置中的方法600的流程图。方法600用于将AC功率分配给需要AC功率的多个负载。功率分配装置包括功率分配变电站，所述功率分配变电站包括多个变压器。所述变压器中的每个选择性地和可控制地能连接到提供AC功率的至少一个功率源。所述功率分配装置包括多个开关、多个母线和多个馈电线。所述馈电线中的每个经由所述母线中的一个或多个母线分别选择性地和可控制地能连接到所述负载中的至少一个负载和所述变压器中的至少一个变压器。所述开关中的至少一些开关被配置为选择性地和可控制地将所述馈电线中的一个或多个馈电线连接到所述母线中的一个或多个母线或与所述母线中的一个或多个母线断开，以将所述一个或多个馈电线连接到所述变压器中的至少一个变压器或与所述变压器中的至少一个变压器断开。功率分配装置包括DC传输线。所述DC传输线在其一端处经由被配置为将DC功率转换为AC功率或将AC功率转换为DC功率的转换器、经由至少一个母线选择性地和可控制地能连接到所述馈电线中的相应的馈电线。所述DC传输线在其另一个(或另一)端处连接到或能连接到另一个功率分配变电站。所述开关中的至少一个开关被配置为选择性地和可控制地将所述DC传输线连接到所述至少一个母线或与所述至少一个母线断开，以将所述DC传输线连接到所述馈电线或与所述馈电线断开。
方法600包括，在601处，控制经由所述DC传输线从所述另一个功率分配变电站到所述至少一个母线的任何功率传递。
在602处，控制所述开关的操作以经由所述母线中的一个或多个母线选择性地将所述馈电线中的一个或多个馈电线连接到所述变压器中的至少一个变压器或与所述变压器中的至少一个变压器断开，并且经由所述至少一个母线选择性地将所述DC传输线连接到所述馈电线中的一个或多个馈电线或与所述馈电线中的一个或多个馈电线断开。从而，经由所述馈电线将AC功率分配给所述负载。
对所述开关的操作的控制基于：所述馈电线中的相应的馈电线中的负荷和所述馈电线中的相应的馈电线的功率传递额定值、所述变压器中的相应的变压器中的负荷和所述变压器中的相应的变压器的功率传递额定值、以及经由所述DC传输线从所述另一个功率分配变电站到所述至少一个母线的任何功率传递。
然后，方法600可以结束。
然而，方法600可以不结束，并且步骤602以及可能还有步骤601可以被重复地执行——例如，在一段时间内，如由紧接在“结束”之前转回到紧接在“开始”之后的线所指示的。因此，方法600可以包括或构成控制回路，以用于控制经由所述DC传输线从所述另一个功率分配变电站到所述至少一个母线的任何功率传递，以及以用于控制所述开关的操作——例如，在一段时间内。方法600可以例如由操作者发起，或基于预定义类型的事件的发生来发起，所述事件例如是感测到DC传输线中发生故障，和/或感测到在所述变压器中的一个或多个变压器中存在过载(例如，如果所述变压器中的一个或多个中的负荷超过那个或那些变压器中的相应的变压器的功率传递额定值)。
总之，公开了一种用于将AC功率分配给需要AC功率的多个负载的功率分配装置。所述功率分配装置包括功率分配变电站，所述功率分配变电站包括多个变压器，所述变压器中的每个变压器选择性地和可控制地能连接到提供AC功率的至少一个功率源。所述功率分配装置包括多个开关、多个母线和多个馈电线。所述馈电线中的每个馈电线通过所述开关中的至少一些开关、经由所述母线中的一个或多个母线分别选择性地和可控制地能连接到所述负载中的至少一个负载和所述变压器中的至少一个变压器。所述功率分配装置包括DC传输线，所述DC传输线在其一端处通过所述开关中的至少一个开关、经由至少一个母线选择性地和可控制地能连接到所述馈电线中的相应的馈电线，并且在其另一端处连接到或能连接到另一个功率分配变电站。所述功率分配装置包括至少一个控制单元，所述至少一个控制单元被配置为控制经由所述DC传输线从所述另一个功率分配变电站到所述至少一个母线的任何功率传递。所述至少一个控制单元被配置为控制所述开关的操作，以经由所述母线中的一个或多个母线选择性地将所述馈电线中的一个或多个馈电线连接到所述变压器中的至少一个变压器或与所述变压器中的至少一个变压器断开，并且经由所述至少一个母线选择性地将所述DC传输线连接到所述馈电线中的一个或多个馈电线或与所述馈电线中的一个或多个馈电线断开，由此经由所述馈电线将AC功率分配给所述负载。所述至少一个控制单元被配置为基于以下来控制所述开关的操作：所述馈电线中的相应的馈电线中的负荷和所述馈电线中的相应的馈电线的功率传递额定值、所述变压器中的相应的变压器中的负荷和所述变压器中的相应的变压器的功率传递额定值、以及经由所述DC传输线从所述另一个功率分配变电站到所述至少一个母线的任何功率传递。
虽然已经在附图和前述描述中例示了本发明，但是这样的例示应被认为是例示性的或示例性的，而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开的实施例的其它变型。在所附权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一(a)”或“一个(an)”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施的事实并不指示不能够有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。

Claims (18)

1.一种用于将交流AC功率分配给需要AC功率的多个负载的功率分配装置(100)，所述功率分配装置包括：
功率分配变电站(10)，所述功率分配变电站包括多个变压器(11、12)，所述变压器中的每个选择性地和可控制地能连接到提供AC功率的至少一个功率源；
多个开关(1-6、60-68)；
多个母线(13-15)；
多个馈电线(41-47)，所述馈电线中的每个经由所述母线中的一个或多个母线分别选择性地和可控制地能连接到所述负载中的至少一个负载和所述变压器中的至少一个变压器，其中所述开关中的至少一些开关被配置为选择性地和可控制地将所述馈电线中的一个或多个馈电线连接到所述母线中的所述一个或多个母线或与所述母线中的所述一个或多个母线断开，以将所述一个或多个馈电线连接到所述变压器中的至少一个变压器或与所述变压器中的至少一个变压器断开；
直流DC传输线(70)，所述直流DC传输线在其一端处经由被配置为将DC功率转换成AC功率或将AC功率转换成DC功率的转换器(71)并经由至少一个母线(15)选择性地和可控制地能连接到所述馈电线中的相应的馈电线，并且在其另一端处连接到或能连接到另一个功率分配变电站(95)，其中所述开关中的至少一个开关被配置为选择性地和可控制地将所述DC传输线连接到所述至少一个母线或与所述至少一个母线断开，以将所述DC传输线连接到所述馈电线或与所述馈电线断开；以及
至少一个控制单元(90、96)，所述至少一个控制单元被配置为控制经由所述DC传输线从所述另一个功率分配变电站到所述至少一个母线的任何功率传递；
所述至少一个控制单元被配置为控制所述开关的操作，以经由所述母线中的一个或多个母线选择性地将所述馈电线中的一个或多个馈电线连接到所述变压器中的至少一个变压器或与所述变压器中的至少一个变压器断开，并且经由所述至少一个母线选择性地将所述DC传输线连接到所述馈电线中的一个或多个馈电线或与所述馈电线中的一个或多个馈电线断开，由此经由所述馈电线将AC功率分配给所述负载，其中所述至少一个控制单元被配置为基于以下来控制所述开关的操作：所述馈电线中的相应的馈电线中的负荷和所述馈电线中的相应的馈电线的功率传递额定值、所述变压器中的相应的变压器中的负荷和所述变压器中的相应的变压器的功率传递额定值、以及经由所述DC传输线从所述另一个功率分配变电站到所述至少一个母线的任何功率传递。
2.根据权利要求1所述的功率分配装置，其中所述至少一个控制单元被配置为控制所述开关的操作，使得所述变压器中的相应的变压器中的负荷在所述变压器之间变得更平衡。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的功率分配装置，其中所述至少一个控制单元被配置为将所述馈电线中的负荷与所述馈电线中的相应的馈电线的功率传递额定值进行比较，并且进一步将所述变压器中的负荷与所述变压器中的相应的变压器的功率传递额定值进行比较，并且进一步基于这些比较来控制所述开关的操作，使得所述变压器中的相应的变压器中的负荷在所述变压器之间变得更平衡。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的功率分配装置，其中所述至少一个控制单元被配置为基于所选择的功率传递参考值来控制经由所述DC传输线从所述另一个功率分配变电站到所述至少一个母线的任何功率传递，并且其中所述至少一个控制单元被配置为进一步基于所述功率传递参考值来控制所述开关的操作。
5.根据权利要求4所述的功率分配装置，其中所述至少一个控制单元被配置为进一步基于所述DC传输线的功率传递额定值来控制所述开关的操作。
6.根据权利要求4或5所述的功率分配装置，其中所述至少一个控制单元与和所述另一个功率分配变电站相关联的另一个控制单元(91)通信地连接，并且其中所述至少一个控制单元被配置为接收来自所述另一个控制单元的所选择的功率传递参考值的指示。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的功率分配装置，其中所述至少一个控制单元被配置为控制所述开关的操作，以进一步基于在所述DC传输线中是否发生故障的指示来经由所述至少一个母线选择性地将所述DC传输线连接到所述馈电线中的一个或多个馈电线或与所述馈电线中的一个或多个馈电线断开，其中在所述DC传输线中发生故障的状况下，所述至少一个控制单元被配置为将所述DC传输线与所述至少一个母线断开，并且其中在所述DC传输线中未发生故障的状况下，所述至少一个控制单元被配置为经由所述至少一个母线选择性地将所述DC传输线连接到所述馈电线中的一个或多个馈电线或将所述DC传输线与所述馈电线中的一个或多个馈电线断开。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的功率分配装置，其中所述馈电线中的至少一些馈电线通过串联连接或能串联连接的多个母线(13-15)选择性地和可控制地能连接到所述变压器中的至少一个变压器，并且其中所述DC传输线选择性地和可控制地能连接到串联连接或能串联连接的所述母线中的至少一个母线。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的功率分配装置，其中所述馈电线中的至少一些馈电线通过并联连接或能并联连接的多个母线(16、17)选择性地和可控制地能连接到所述变压器中的至少一个变压器，并且其中所述DC传输线选择性地和可控制地能连接到所述并联连接或能并联连接的母线中的至少一个母线。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的功率分配装置，其中所述馈电线(78、79、80)中的至少一些馈电线通过环形主分配系统选择性地和可控制地能连接到所述变压器。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的功率分配装置，其中：
所述多个开关全部被包括在所述功率分配变电站中；或
所述多个开关中的一些开关被包括在所述功率分配变电站中，并且所述多个开关中的其它开关(64-69、76、77、81、82、83)被布置成远离所述功率分配变电站。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的功率分配装置，其中如果所述变压器中的一个或多个变压器中的负荷超过那个变压器或那些变压器中的相应的变压器的功率传递额定值，使得那个变压器或那些变压器过载，所述至少一个控制单元被配置为控制所述开关的操作，以便经由所述母线中的一个或多个母线将所述馈电线中的一个或多个馈电线与过载的变压器断开，并且经由所述母线中的一个或多个母线将那个或那些馈电线连接到未过载的一个或多个变压器，和/或经由所述至少一个母线将所述DC传输线连接到那个或那些馈电线。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的功率分配装置，其中所述至少一个控制单元还被配置为控制经由所述DC传输线从所述至少一个母线到所述另一个功率分配变电站的任何功率传递；并且
其中所述至少一个控制单元被配置为基于所述馈电线中的相应的馈电线中的负荷和所述馈电线中的相应的馈电线的功率传递额定值以及所述变压器中的相应的变压器中的负荷和所述变压器中的相应的变压器的功率传递额定值来确定来自所述变压器的可用功率是否存在不足，使得需要经由所述DC传输线将功率从所述另一个功率分配变电站传递到所述至少一个母线，或如果来自所述变压器的可用功率存在过剩，使得功率能够经由所述DC传输线从所述至少一个母线传递到所述另一个功率分配变电站；并且
其中所述至少一个控制单元被配置为基于来自所述变压器的可用功率的不足或过剩，来控制经由所述DC传输线的功率传递，以将功率从所述另一个功率分配变电站传递到所述至少一个母线或将功率从所述至少一个母线传递到所述另一个功率分配变电站。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的功率分配装置，其中所述至少一个控制单元还被配置为控制经由所述DC传输线从所述至少一个母线到所述另一个功率分配变电站的任何功率传递；
其中所述另一个功率分配变电站包括：多个变压器，所述变压器中的每个选择性地和可控制地能连接到提供AC功率的至少一个功率源；多个母线；以及多个馈电线，所述馈电线中的每个经由所述母线中的一个或多个母线分别选择性地和可控制地能连接到至少一个负载和所述变压器中的至少一个变压器；其中所述DC传输线在其另一端处经由被配置为将DC功率转换成AC功率或将AC功率转换成DC功率的转换器并经由至少一个母线选择性地和可控制地能连接到所述馈电线中的相应的馈电线，其中存在所述馈电线中的相应的馈电线中的负荷和所述馈电线中的相应的馈电线的功率传递额定值、所述变压器中的相应的变压器中的负荷和所述变压器中的相应的变压器的功率传递额定值；
其中所述至少一个控制单元被配置为基于所述DC传输线的两端处的所述馈电线中的相应的馈电线中的负荷和所述馈电线中的相应的馈电线的功率传递额定值以及所述变压器中的相应的变压器中的负荷和所述变压器中的相应的变压器的功率传递额定值来确定分别用于从所述另一个功率分配变电站到所述功率分配装置以及从所述功率分配装置到所述另一个功率分配变电站的功率传递的可能功率输入范围和功率输出范围。
15.一种用于将交流AC功率分配给要求AC功率的多个负载的功率分配装置中的方法(600)，所述功率分配装置包括功率分配变电站，所述功率分配变电站包括多个变压器，所述变压器中的每个选择性地和可控制地能连接到提供AC功率的至少一个功率源；所述功率分配装置还包括多个开关、多个母线和多个馈电线，所述馈电线中的每个经由所述母线中的一个或多个母线分别选择性地和可控制地能连接到所述负载中的至少一个负载和所述变压器中的至少一个变压器，其中所述开关中的至少一些开关被配置为选择性地和可控制地将所述馈电线中的一个或多个馈电线连接到所述母线中的所述一个或多个母线或与所述母线中的所述一个或多个母线断开，以将所述一个或多个馈电线连接到所述变压器中的至少一个变压器或与所述变压器中的至少一个变压器断开；所述功率分配装置还包括直流DC传输线，所述直流DC传输线在其一端处经由被配置为将DC功率转换成AC功率或将AC功率转换成DC功率的转换器，经由至少一个母线选择性地和可控制地能连接到所述馈电线中的相应的馈电线，并且在其另一端处连接到或能连接到另一个功率分配变电站，其中所述开关中的至少一个开关被配置为选择性地和可控制地将所述DC传输线连接到所述至少一个母线或与所述至少一个母线断开，以将所述DC传输线连接到所述馈电线或与所述馈电线断开，所述方法包括：
控制(601)经由所述DC传输线从所述另一个功率分配变电站到所述至少一个母线的任何功率传递；以及
控制(602)所述开关的操作以经由所述母线中的一个或多个母线选择性地将所述馈电线中的一个或多个馈电线连接到所述变压器中的至少一个变压器或与所述变压器中的至少一个变压器断开，并且经由所述至少一个母线选择性地将所述DC传输线连接到所述馈电线中的一个或多个馈电线或与所述馈电线中的一个或多个馈电线断开，由此经由所述馈电线将AC功率分配给所述负载；
其中所述开关的操作的控制基于：所述馈电线中的相应的馈电线中的负荷和所述馈电线中的相应的馈电线的功率传递额定值、所述变压器中的相应的变压器中的负荷和所述变压器中的相应的变压器的功率传递额定值、以及经由所述DC传输线从所述另一个功率分配变电站到所述至少一个母线的任何功率传递。
16.一种用于功率分配装置的控制单元(90)，所述控制单元包括被配置为执行根据权利要求15所述的方法的处理器。
17.一种计算机程序，其包括指令，当所述指令由被包括在至少一个控制单元中的一个或多个处理器执行时，所述指令导致所述至少一个控制单元执行根据权利要求15所述的方法。
18.一种处理器可读介质，所述处理器可读介质具有加载在其上的计算机程序，其中所述计算机程序包括指令，当所述指令由被包括在至少一个控制单元中的一个或多个处理器执行时，所述指令导致所述至少一个控制单元执行根据权利要求15所述的方法。
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