FI121407B - Paikallisen sähkövoimansiirtoverkon kuormanjakosysteemin vikatilanteen käsittelyjärjestely - Google Patents

Paikallisen sähkövoimansiirtoverkon kuormanjakosysteemin vikatilanteen käsittelyjärjestely Download PDF

Info

Publication number
FI121407B
FI121407B FI20075965A FI20075965A FI121407B FI 121407 B FI121407 B FI 121407B FI 20075965 A FI20075965 A FI 20075965A FI 20075965 A FI20075965 A FI 20075965A FI 121407 B FI121407 B FI 121407B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
generator
generators
network
fault
switch
Prior art date
Application number
FI20075965A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20075965A (fi
FI20075965A0 (fi
Inventor
Tom Kaas
Ari Saikkonen
Original Assignee
Waertsilae Finland Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Waertsilae Finland Oy filed Critical Waertsilae Finland Oy
Priority to FI20075965A priority Critical patent/FI121407B/fi
Publication of FI20075965A0 publication Critical patent/FI20075965A0/fi
Priority to PCT/FI2008/050703 priority patent/WO2009083640A2/en
Priority to EP08868141.6A priority patent/EP2223407B1/en
Priority to US12/810,433 priority patent/US8301312B2/en
Priority to CN2008801229260A priority patent/CN101911426B/zh
Priority to KR1020107015062A priority patent/KR101517646B1/ko
Publication of FI20075965A publication Critical patent/FI20075965A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI121407B publication Critical patent/FI121407B/fi

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/48—Controlling the sharing of the in-phase component
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00016—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using a wired telecommunication network or a data transmission bus
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/001—Methods to deal with contingencies, e.g. abnormalities, faults or failures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/42—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ships or vessels
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/124—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wired telecommunication networks or data transmission busses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Description

Paikallisen sähkövoimansiirtoverkon kuormanjakosysteemin vikatilanteen kä-sittelyjärjestely
Tekniikan ala 5 Tämä keksintö liittyy paikalliseen sähkövoimansiirtoverkkoon, johon on yhdistettävissä sähköntuotantolaitteita ja kuormia, ja verkon kuormanjakojärjestelyyn. Erityisesti keksintö liittyy voimalaitoksien tai laivojen sähkövoimansiirtoverkkoihin.
Tekniikan taso 10 Laivojen ja voimalaitosten sähkövoimansiirtoverkot ovat verrattain pieniä. Niihin on yhdistetty generaattoreita tyydyttämään laivan sähkönkulutuksen tarve. Kutakin generaattoria pyörittää voimanlähde, kuten dieselmoottori. Generaattorit pyörivät sähköverkossa samalla nopeudella, jotta sähköverkossa olisi sama taajuus joka paikassa. Sähköä ei voida taloudellisesti varastoida, joten sähköntuotannon on vastatta-15 va verkossa olevaa sähkönkulutusta. Voimansiirtoverkossa on siis oltava jokin järjestely kuormituksen jakamiseksi generaattoreiden kesken.
Eräs tunnettu tapa on käyttää droop -säätöä, eli poikkeamasäätöä. Kullakin generaattorilla on tehontuotantosuora verkon taajuuden funktiona. Kun kuormitus on suuri, pyrkii verkon taajuus laskemaan, ja kun kuormitus on pieni, pyrkii taajuus nouse-20 maan. Haittana on siis, että systeemin ja generaattorien pysyvän tilan taajuus on riippuvainen systeemiin kuormasta.
Toinen tapa on käyttää ns. isokroonista kuormanjakoa. Tässä tavassa järjestelmän keskimääräistä kuormitusta käytetään hyväksi muodostamaan asetusarvot generaattoreille kuorman jakamiseksi. Isokroonisen säädön periaate on samankaltainen poik-25 keamasäädön kanssa, mutta se ei niin riippuvainen verkon kuormasta. Isokroonises-sa kuormanjaossa verkon generaattorit saadaan hyvin pyörimään, niin että ne tuottavat saman taajuuden riippumatta verkon kuormituksesta.
Digitaaliset tietoliikenneväylät ovat yleistyneet korvaamaan vanhemmat analogiset väylät, joita on käytetty hyväksi kuorman jakamiseksi generaattorien kesken. Digitaa- 2 listen väylien etuina ovat niiden tarkkuus, varmuus ja robustisuus. Digitaalista ratkaisua käytettäessä on kuitenkin vaikea jäljitellä analogista voimansiirtoverkkoa. Digitaalinen tietoliikenneväyläratkaisu on nykyään vallitseva ratkaisu. Tietoliikenneväylänä käytetään usein CAN -väylää. Tavallisesti käytetään isokroonista kuorman jakoa. Jo-5 kainen verkon generaattori päivittää prosessiarvojaan, jotka esitetään datavektorissa generaattorikohtaisessa osassa. Datavektori yleislähetetään muille verkon generaattoreille. Päivitettävä vektorin osa sisältää generaattorikohtaista signaa-li/paremetritietoja, joita tarvitaan isokroonisessa kuormanjaossa. Jos yksi tai useampi verkon generaattoreista ei pysty lähettämään päivitettyjä tietoja, kuormanjakojärjeste-10 ly ei pysty suorittamaan kuorman jakoa.
Voimansiirtoverkossa on kytkimiä, joiden tilaa voidaan tarpeen mukaan muuttaa joko automaattisesti tai manuaalisesti. Jos kytkin on virheellisesti auki tai kiinni, generaattori saattaa lähettää virheellistä tietoa isokroonista kuormanjakoa varten.
15 Keksinnön lyhyt kuvaus
Keksinnön tavoitteena on vähentää edellä mainittuja haittoja. Tavoite saavutetaan päävaatimuksessa kuvatulla tavalla. Epäitsenäiset vaatimukset kuvaavat keksinnön erilaisia toteutusmuotoja.
Paikallisen sähkövoimansiirtoverkon kuormanjakosysteemin vikatilanteen käsittely-20 järjestely, käsittää vikatilanteen käsittelyelementin 18, joka on tarkoitettu asennettavaksi jokaiseen sähkövoimansiirtoverkon generaattoriin, jossa verkossa kukin generaattori 1 on yhdistettävissä kahden eri kytkimellä 2, 3 varustetun yhteysreitin kautta muihin generaattoreihin. Voimansiirtoverkko on linja tai silmukka, ja generaattoreilla on peräkkäiset tunnukset. Generaattorit ovat yhteydessä toisiinsa tietoliikenneväylän 25 välityksellä. Vikatilanteen käsittelyelementti on järjestetty monitoroimaan tietoliiken-neverkon/väylän vikatilannetta ja sähkövoimansiirtoverkon kytkinten tiloja, vertailemaan samaa kytkintä koskevia tilatietoja, siirtymään droop -ohjaukseen, mikäli jonkin kytkimen tilatiedot eivät täsmää vertailussa ja kun tietoliikenneväylässä ei ole vikatilannetta, tai mikäli tietoliikennevikoja on vierekkäisten generaattorien yhteydessä tai 30 verkon ensimmäisen ja viimeisen generaattorin yhteydessä, sekä korvaamaan kytki- 3 men tilatieto viereisen generaattorin samaa kytkintä koskevalla tilatiedolla kun tietolii-kennevikoja ei ole vierekkäisten generaattorien yhteydessä tai verkon ensimmäisen ja viimeisen generaattorin yhteydessä, ja kytkimen tilatiedot eivät täsmää vertailussa. Järjestelyn tarkoituksena on, että vikatilanteen sattuessa, generaattorit siirtyvät droop 5 -ohjaukseen vain jos muuta mahdollisuutta ei ole jatkaa normaalia generaattorin säätöä.
Kuvioluettelo
Seuraavassa keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin oheisten piirustuksien ku-10 vioiden avulla, joissa
Kuvio 1 esittää esimerkkiä keksinnön mukaisesta generaattorin kytke misestä voimansiirtoverkkoon,
Kuviot 2 ja 3 havainnollistavat mahdollisia verkkotopologioita,
Kuvio 4 havainnollistaa verkon hahmottamista, 15 Kuvio 5 esittää esimerkkiä tietoliikennevektorista, joka lähetetään tieto liikenneväylässä,
Kuvio 6 kuvaa esimerkkiä keksinnöllisestä järjestelystä.
Kuvio 7 kuvaa esimerkkiä keksinnöllisestä järjestelystä tietoliikenne- väylän vian aikana.
20 Kuvio 8 kuvaa esimerkkiä keksinnöllisestä menetelmästä.
Keksinnön kuvaus
Kuviot 1 - 3 kuvaavat paikallisen sähkövoimansiirtoverkon rakenteita ja verkkoja, joihin keksintö on tarkoitus asentaa.
25 Kuvio 1 esittää esimerkkiä generaattorista 1 ja sen kytkemisestä voimansiirtoverkkoon 4. Kuten havaitaan generaattori voidaan kytkeä kahdella kytkimellä 2, 3 voimansiirtoverkkoon. Kytkimien välinen osa voidaan siis tulkita kuuluvan osaksi voi-mansiirtoverkkoa, sillä sen kautta voi kulkea sähkövirtaa, kun vähintään jompi kumpi 4 kytkimistä on kiinni. Kahden kytkimen ansioista generaattorista voidaan syöttää sähkövoimaa molempiin suuntiin voimansiirtoverkkoa 4 tai jompaan kumpaan suuntaan eli kuulumaan haluttuun sähköverkon osaan. Generaattoria 1 pyörittää esimerkiksi mäntäpolttomoottori tai kaasuturbiini. Kahden generaattorikohtaisen kytkimen käytöllä 5 voimansiirtoverkko on erittäin mukautuva. Kullakin generaattorilla on siis kaksi yh-teysreittiä muuhun verkkoon.
Kuviot 2 ja 3 kuvaavat mahdollisia verkkotopologioita. Voimansiirtoverkko 4, 5 voi olla linja tai silmukka. Vain nämä verkkotopologiat ovat mahdollisia. Suhteellisen pienissä verkoissa, paikallisissa verkoissa kuten laivoissa tai voimalaitoksissa tästä ei 10 ole haittaa. Itse asiassa tämä voi jopa helpottaa verkon suunnittelua. Vaikka kuvioissa ei ole esitetty kuormia, on selvää, että sähkövoimansiirtoverkkoon on yhdistettävissä kuormia.
Jokaisella generaattorilla 1 - 1G on oma tunnuksensa. Verkon peräkkäisillä koneilla on peräkkäiset tunnukset. Jos olemassa olevan verkon johonkin kohtaan lisätään 15 uusi generaattori, on sille ja sen jälkeen oleville generaattoreille annettava uusi tunnus. Generaattorin tunnusta voidaan siis hyödyntää generaattorin paikan hahmottamisessa verkossa, kuten kuvataan jäljempänä.
Jotta isokrooninen kuormanjako olisi mahdollista, useita parametreja/signaaleja on välitettävä generaattoreiden välillä. Tietojen välittämiseen käytetään tietoliikenne-20 väylää, kuten CAN -väylää (Controller Area Network) 6. Lähetys tapahtuu yleislähe-tyksenä, eli kaikki generaattorit näkevät samat tiedot. Tiedot lähetetään esimerkiksi datavektorissa (kuvio 5), joka koostuu generaattorikohtaisista elementeistä 12. Generaattori kohtainen elementti alkaa edullisesti generaattorin tunnuksella 13, jonka jälkeen on kenttiä erilaisille signaalitiedoille, parametreille 15, 15Aja kytkimien status-25 tiedoille 14. Kukin generaattori päivittää sille osoitettua elementtiä.
Myös voimansiirtoverkon 4 kytkimien tilat selvitetään. Selvittäminen suoritetaan mittaamalla voimansiirtoverkosta esimerkiksi aaltoimpedanssia, jonka perusteella voidaan päätellä ovatko kytkimet kiinni vai auki. Selvittäminen aloitetaan jompaan kumpaan suuntaan verkossa. On edullista, että tarkistussuunnat ja järjestys määrite-30 tään, jotta voidaan hyödyntää generaattori kohta isiä tunnuksia. Tässä tekstissä suunnat määritetään joko ’’eteenpäin” tai ’’taaksepäin” Kuvion 4 tilanteessa Generaattori 5 N+1 aloittaa kytkimen statuksien selvittämisen ’’taaksepäin”, jolloin ensimmäinen kohdattava kytkin 8 havaitaan olevan kiinni, eli sen status-arvo on 1 tässä esimerkissä. Verkonmäärityselementti 7 pystyy tästä mittauksesta havaitsemaan, että generaattori N kuuluu samaan voimansiirtoverkon alueeseen, joka kuuluu samaan sähkö-5 piiriin. Statusselvitystä jatketaan ’’taaksepäin” kunnes havaitaan kytkin 9, joka on auki. Tällaisen kytkimen statukseksi tulee 0. Aukinainen kytkin tarkoittaa että seuraava generaattori ei kuulu samaan voimansiirtoverkon alueeseen ja tarkistaminen kyseiseen suuntaan voidaan lopettaa. Kaikki kytkimet jotka on havaittu olevan kiinni, ilmaisevat samalla generaattorit (kytkintä seuraava generaattori), jotka kuuluvat samaan ryh-10 mään. Tämä on mahdollista, kun käytetään peräkkäisiä generaattorikohtaisia tunnuksia.
Kun toinen suunta on tarkistettu, tarkistetaan päinvastainen suunta vastaavalla tavalla, eli kuvion 4 tapauksessa ’’eteenpäin”. Havaitaan, että ensimmäinen tarkistettava kytkin 10 on auki, eli se saa statukseksi nollan, ja tarkistus lopetetaan ’’eteenpäin”-15 suuntaan. Kytkintä 11 ei siis enää tarkisteta,
Mitatuista kytkinten statustiedoista, verkonmäärityselementti pystyy mallintamaan voimansiirtoverkon alueen, joka muodostaa yhteisen sähköpiirin. Kytkinten statustie-dot sijoitetaan datavektorin generaattorikohtaisen elementin 12 kenttään 14, joka on varattu kytkinten statustiedoille. Katso kuvio 5. Datavektori yleislähetetään CAN -20 väylän kautta muille generaattoreille. Lähetetyn datavektorin kautta, kaikki generaattorit saavat tarvittaessa tiedot muiden generaattoreiden tekemistä kytkinten statustie-totarkistuksista.
Kuorman jako ei onnistu oikealla tavalla isokroonisessa moodissa, jos tiedonvälitys ei jostakin syystä onnistu tietoliikenneväylän, kuten CAN-väylän, kautta. Jo yhdenkin 25 generaattorin tietojen puuttuminen estää kuormanjaon suorittamisen. On myös mahdollista, että kytkimessä on jokin vika ja sen tilatiedot ovat väärät. Tällöin kuormanja-ko on virheellinen ja, se voi kaataa verkon tai osan verkosta.
Kuviot 6 ja 7 esittävät esimerkkiä keksinnön mukaisesta järjestelystä. Kuviossa 6 generaattorit monitoroivat verkon 4 kytkimien 16,17,19 tilaa. Kytkinten tilat merkitään 30 datavektoriin kuvion 4 tapaan. Datavektorin lähetetään CAN-väylän kautta muille generaattoreille, joten kaikki generaattorit saavat tiedon verkon kaikkien kytkinten tilois- 6 ta. Kuvioista havaitaan, että kunkin kytkimen osalta tehdään kaksi tilatiedon mittausta. Jos nämä mittaukset eroavat toisistaan, eikä eroavaisuuden syynä ole tietoliikenneväylän vika, (Eli generaattori on vastaanottanut toisen generaattorin samaa kytkintä koskevaa tilatietoa.) generaattorin yhteydessä oleva vikatilanteen käsittelyelementti 5 18 siirtää generaattorin säädön normaalista säädöstä droop -säätöön. Normaalisti generaattorin säätö suoritetaan isokroonisena säätönä.
Esimerkiksi jos generaattorien N - 1 ja N suorittamien mittausten perusteella kytkimen 16 tilatiedot eroavat toisistaan, kyseisessä verkon alueella kuormanjakoa ei voi tehdä ja verkon alueen kaikki generaattorit siirtyvät droop -säätöön. Tämä on 10 mahdollista, sillä kytkinten tilatiedot yleislähetetään 20 kaikille generaattoreille. Toisin sanoen pelkästään kytkimen 16 viereiset generaattorit eivät siirry droop- säätöön, vaan myös generaattori N + 1 siirtyy, sillä se kuuluu samaan verkon osaan kytkimen 17 ollessa kiinni. Jos kytkin 17 olisi auki, generaattori N + 1 kuuluisi eri verkon aluee-seen/osaan, ja se jatkaisi normaalisti isosynkronisessa säädössä.
15 Kuvio 7 esittää esimerkkiä tietoliikenneväylän viasta. Esimerkin CAN -väylän/verkon vika estää generaattoria N lähettämästä datavektoria. Muut generaattorit päivittävät vikatilanteen käsittelyelementin yhteydessä olevaa tietoliikenneväylän vikavektoria 21. Vikavektorissa on paikka kullekin verkon generaattorille. Jos jokin generaattori ei lähetä tietoja, kyseinen vikavektorin kohta saa tietyn arvon, kuten 20 True. Mikäli tietoliikenneväylässä ilmenee vika, selvitetään onko vikoja vierekkäisissä generaattoreissa tai väylän ensimmäisessä ja viimeisessä generaattorissa. Jos väylässä on esimerkiksi yksi vika tai viat eivät ole vierekkäisissä generaattoreissa tai väylän ensimmäisessä ja viimeisessä generaattorissa, puuttuva väylän/verkon kytkimen tilatieto voidaan korvata kyseisen kytkimen toisen vierekkäisen generaattorin te-25 kemän mittauksen tiedoilla. Eli kuvion esimerkissä generaattorin N kytkintä 16 koskeva tilatieto korvataan generaattorin N - 1 samaan kytkintä koskevalla tilatiedolla. Vastaavasti kytkimen 17 tilatiedot korvataan generaattorin N + 1 kytkintä 17 koskevalla tilatiedolla. Näin verkko pystyy jatkamaan normaalisti. Vikatilanteen käsittelyjärjestely käsittää siis generaattorikohtaisen tietoliikenneväylän vikavektorin, jossa on varattu 30 tilaa kunkin generaattorin tietoliikenneväylävian tilan ilmaisemiseen. Vikavektori voi olla myös erillinen osa vikatilanteen käsittelyjärjestelystä, mutta kumminkin yhdistet- 7 tävissä käsittelyjärjestelyyn vikavektorin päivittämistä ja lukua varten. Vika informaatio voidaan toki järjestää myös muuhun kuin vektorimuotoon. Vikatilanteen käsittelyele-mentin 18 on järjestetty myös käyttämään generaattorien tunnuksia.
Jos vikoja on vierekkäisissä generaattoreissa tai verkon ensimmäisessä ja viimei-5 sessä generaattorissa, puuttuvaa kytkimen tilatietoa ei voi korvata, ja verkon osa siirretään droop - säätöön.
Verkon ensimmäisellä ja viimeisellä generaattorilla tarkoitetaan generaattoreita joiden tunnukset ovat ensimmäinen ja viimeinen. Jos verkko on silmukka, ensimmäinen ja viimeinen generaattori ovat selvästi vierekkäisiä. Jos verkko on linja, ja tietoliiken-10 neviat estävät ensimmäistä ja viimeistä generaattoria lähettämästä tietoja, ei voida päätellä onko verkko linja vai silmukka.
Kuvio 8 esittää vuokaavioesimerkkiä keksinnön mukaisesta menetelmästä. Menetelmä käsittää vaiheet: monitoroimaan 81, 83, 85 tietoliikenneväylän vikatilannetta ja sähkövoimansiirtoverkon kytkinten tiloja, vertailemaan 82 samaan kytkintä koskevia 15 tilatietoja, siirtymään 84, 89 droop-ohjaukseen, mikäli jonkin kytkimen tilatiedot eivät täsmää vertailussa ja kun tietoliikenneväylässä ei ole vikatilannetta, tai mikäli tietolii-kennevikoja on vierekkäisten generaattorien yhteydessä tai verkon ensimmäisen ja viimeisen generaattorin yhteydessä 87, sekä korvaamaan 88 kytkimen tilatieto viereisen generaattorin samaa kytkintä koskevalla tilatiedolla, kun tietoliikennevikoja ei ole 20 vierekkäisten generaattorien yhteydessä tai verkon ensimmäisen ja viimeisen generaattorin yhteydessä, ja kytkimen tilatiedot eivät täsmää vertailussa.
Kuvion 8 esimerkki esittää vain erästä menetelmän suoritusmuotoa, samat vaiheet voidaan järjestää toteutettavaksi myös toisin. Kuvion 8 vuokaavio esittää samalla mahdollista ohjelmisto/piirilevyrakennetta. Vaiheet 81 - 84 on järjestetty eri kokonai-25 suuteen kuin vaiheet 85 - 88. Ajatuksena on ollut, että kytkinten tilatietojen monitorointi ja käsittely hoidetaan omassa kokonaisuudessa, ja tietoliikenneväylän vikatilanteet toisessa kokonaisuudessa. Molemmissa kokonaisuuksissa monitoroidaan tieto-liikenneväylän vikaa, joten kuvion 8 esimerkissä on linkki kokonaisuuksien välillä. On toki mahdollista, että kokonaisuudet ovat täysin erillään toisistaan tai sitten integroitu 30 yhdeksi isommaksi kokonaisuudeksi. Monitorointivaihe 81, 83, 55 ja kytkinten tilatie- 8 tovertailuvaihe ovat järjestetty toistuviksi. Luonnollisesti myös menetelmän suorittava laitteisto suorittaa nämä vaiheet toistuvasti.
Myös menetelmän alivaiheita voidaan toteuttaa eri tavoin. Kuvion 8 toteutusmuodossa tarkistetaan 86 tietoliikenneväylän vikatilanteessa onko kyseessä yksi vika. Jos 5 on vain yksi vika, puuttuva kytkintieto voidaan korvata viereisen generaattorin samaa kytkintä koskevalla tilatiedolla. Jos vikoja on useampia on tarkistettava sijaitsevatko viat vierekkäisten vai verkon ensimmäisen ja viimeisen generaattorin yhteydessä.
Vikatilanteen käsittelyelementti 18 on tässä kuvauksessa esitetty yhtenä kokonaisuutena, mutta on selvää, että se voidaan toteuttaa myös hajautettuna, useammassa 10 osassa. Vikatilanteen käsittelyelementti voidaan toteuttaa ohjelmistona tai sähköpiirinä. Ohjelmisto voidaan ladata generaattorin muistiin ja suorittaa tarkoitukseen sopivassa prosessorissa. Eräs toteutusmuoto on ASIC-piiri (Application Specific Integrated Circuit).
Jokainen generaattori suorittaa käytännössä itsenäisesti vikatilanteen käsittelyn. 15 Mitään keskusyksikköä ei siis tarvita.
Kuten voidaan todeta, keksinnöllinen suoritusmuoto voidaan saada aikaa monilla eri ratkaisuilla. On siis selvää, että keksintö ei rajoitu pelkästään tässä tekstissä mainittuihin esimerkkeihin. Mikä tahansa keksinnöllinen toteutusmuoto voidaan siis toteuttaa keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (11)

1. Paikallisen sähkövoimansiirtoverkon kuormanjakosysteemin vikatilanteen käsit-telyjärjestely, tunnettu siitä, että järjestely käsittää vikatilanteen käsittelyelementin (18) asen-5 nettavaksi jokaiseen sähkövoimansiirtoverkon generaattoriin, jossa verkossa kukin generaattori (1) on yhdistettävissä kahden eri kytkimellä (2, 3) varustetun yhteysreitin kautta muihin generaattoreihin, joka voimansiirtoverkko on linja tai silmukka, ja joilla generaattoreilla on peräkkäiset tunnukset, jotka generaattorit ovat yhteydessä toisiinsa tietoliikenneväylän välityksellä, joka käsittelyelementti on järjestetty 10. monitoroimaan tietoliikenneväylän vikatilannetta ja sähkövoimansiirtoverkon kyt kinten tiloja, - vertailemaan samaa kytkintä koskevia tilatietoja, - siirtymään droop -ohjaukseen, mikäli jonkin kytkimen tilatiedot eivät täsmää vertailussa ja kun tietoliikenneväylässä ei ole vikatilannetta, tai mikäli tietoliikennevikoja 15 on vierekkäisten generaattorien yhteydessä tai verkon ensimmäisen ja viimeisen generaattorin yhteydessä. - korvaamaan kytkimen tilatieto viereisen generaattorin samaa kytkintä koskevalla tilatiedolla kun tietoliikennevikoja ei ole vierekkäisten generaattorien yhteydessä tai verkon ensimmäisen ja viimeisen generaattorin yhteydessä, ja kytkimen tilatiedot ei- 20 vät täsmää vertailussa.
2. Vaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että järjestely on järjestetty toistamaan monitorointi-ja vertailutehtävät.
3. Vaatimuksen 2 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että vikatilanteen käsittelyjär-jestely käsittää generaattorikohtaisen tietoliikenneväylän vikavektorin, jossa on varat- 25 tu tilaa kunkin generaattorin tietoliikenneväylävian tilan ilmaisemiseen.
4. Vaatimuksen 2 tai 3 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että vikatilanteen käsittelyelementti (18) on järjestetty käyttämään generaattorien tunnuksia.
5. Vaatimuksen 4 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että vikatilanteen käsittely-elementti (18) on toteutettu ohjelmistolla.
6. Vaatimuksen 4 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että vikatilanteen käsittely-elementti (18) on toteutettu ASIC-piirillä tai muulla sähköpiirillä.
7. Vaatimuksen 5 tai 6 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että vikatilanteen käsit-telyelementin (18) on asennettu generaattoriin.
8. Vaatimuksen 7 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että generaattori on asennet tu voimansiirtoverkkoon.
9. Menetelmä paikallisen sähkövoimansiirtoverkon kuormanjakosysteemin vikatilanteen käsittelemiseksi, tunnettu siitä, että menetelmä on tarkoitettu suoritettavaksi jokaisessa sähkövoimansiirtoverkon generaattorissa, jossa verkossa kukin generaat- 10 tori (1) on yhdistettävissä kahden eri kytkimellä (2, 3) varustetun yhteysreitin kautta muihin generaattoreihin, joka voimansiirtoverkko on linja tai silmukka, ja joilla generaattoreilla on peräkkäiset tunnukset, jotka generaattorit ovat yhteydessä toisiinsa tietoliikenneväylän välityksellä, joka menetelmä käsittää vaiheet: - monitoroimaan tietoliikenneväylän vikatilannetta ja sähkövoimansiirtoverkon kyt- 15 kinten tiloja, - vertailemaan samaa kytkintä koskevia tilatietoja, - siirtymään droop -ohjaukseen, mikäli jonkin kytkimen tilatiedot eivät täsmää vertailussa ja kun tietoliikenneväylässä ei ole vikatilannetta, tai mikäli tietoliikennevikoja on vierekkäisten generaattorien yhteydessä tai verkon ensimmäisen ja viimeisen ge- 20 neraattorin yhteydessä. - korvaamaan kytkimen tilatieto viereisen generaattorin samaa kytkintä koskevalla tilatiedolla kun tietoliikennevikoja ei ole vierekkäisten generaattorien yhteydessä tai verkon ensimmäisen ja viimeisen generaattorin yhteydessä, ja kytkimen tilatiedot eivät täsmää vertailussa. 25
10. Vaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennen kytkimen tilatiedon korvaamista menetelmä käsittää alivaiheet selvittämään onko tietoliikenne-väylässä yksi vika ja mikäli on siirrytään kytkimen tilatiedon korvaamisvaiheeseen.
11. Vaatimuksen 9 tai 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että monitorointi-vaihe ja vertailuvaihe ovat järjestetty toistuviksi.
FI20075965A 2007-12-27 2007-12-27 Paikallisen sähkövoimansiirtoverkon kuormanjakosysteemin vikatilanteen käsittelyjärjestely FI121407B (fi)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20075965A FI121407B (fi) 2007-12-27 2007-12-27 Paikallisen sähkövoimansiirtoverkon kuormanjakosysteemin vikatilanteen käsittelyjärjestely
PCT/FI2008/050703 WO2009083640A2 (en) 2007-12-27 2008-12-02 Fault situation processing arrangement of a load distribution system of a local electric power transmission network
EP08868141.6A EP2223407B1 (en) 2007-12-27 2008-12-02 Fault situation processing arrangement of a load distribution system of a local electric power transmission network
US12/810,433 US8301312B2 (en) 2007-12-27 2008-12-02 Fault situation processing arrangement of a load distribution system of a local electric power transmission network
CN2008801229260A CN101911426B (zh) 2007-12-27 2008-12-02 本地电力传输网络的负载分配系统的故障情况处理结构
KR1020107015062A KR101517646B1 (ko) 2007-12-27 2008-12-02 로컬 전력 송신 네트워크의 부하 분배 시스템의 결함 상황 처리 장치

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20075965A FI121407B (fi) 2007-12-27 2007-12-27 Paikallisen sähkövoimansiirtoverkon kuormanjakosysteemin vikatilanteen käsittelyjärjestely
FI20075965 2007-12-27

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20075965A0 FI20075965A0 (fi) 2007-12-27
FI20075965A FI20075965A (fi) 2009-06-28
FI121407B true FI121407B (fi) 2010-10-29

Family

ID=38951660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20075965A FI121407B (fi) 2007-12-27 2007-12-27 Paikallisen sähkövoimansiirtoverkon kuormanjakosysteemin vikatilanteen käsittelyjärjestely

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8301312B2 (fi)
EP (1) EP2223407B1 (fi)
KR (1) KR101517646B1 (fi)
CN (1) CN101911426B (fi)
FI (1) FI121407B (fi)
WO (1) WO2009083640A2 (fi)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2494656A (en) 2011-09-14 2013-03-20 Bae Systems Plc Power distribution algorithm
GB2494657A (en) * 2011-09-14 2013-03-20 Bae Systems Plc Power distribution algorithm
FI20115992A0 (fi) 2011-10-10 2011-10-10 Waertsilae Finland Oy Kuormanjakojärjestely
US20150074470A1 (en) * 2012-03-27 2015-03-12 Alstom Technology Ltd Non-volatile memory assemblies
WO2014047733A1 (en) * 2012-09-27 2014-04-03 Rajiv Kumar Varma Fault detection and short circuit current management technique for inverter based distributed generators (dg)
US8841787B1 (en) * 2013-03-15 2014-09-23 Caterpillar Inc. Generator set adaptive droop control method
WO2014202087A1 (en) * 2013-06-17 2014-12-24 Deif A/S Power system
US10277229B2 (en) * 2014-04-25 2019-04-30 Kohler Co. Communication over generator bus
US9323627B1 (en) * 2014-04-29 2016-04-26 Juniper Networks, Inc. System, method, and apparatus for detecting fault conditions experienced by remote physical ports
WO2016042199A1 (en) * 2014-09-16 2016-03-24 Wärtsilä Finland Oy A control method and system for driving a power engine unit either in a speed control mode or in a load control mode, and changing the control mode
KR101809787B1 (ko) * 2015-03-10 2017-12-15 엘에스산전 주식회사 배터리 전력 공급 시스템을 포함하는 전력 공급 시스템
US10566800B2 (en) 2016-05-06 2020-02-18 Caterpillar Inc. Method for controlling a genset system
US10483754B2 (en) 2017-05-01 2019-11-19 Abb Schweiz Ag Fault detection and location in nested microgrids
CN110571753A (zh) * 2019-09-12 2019-12-13 珠海格力电器股份有限公司 安全控制方法、装置和系统
US11221378B2 (en) 2020-02-05 2022-01-11 General Electric Company Systems, methods, and program products for testing electrical loops included in control circuits of electrical power systems
CN111289839B (zh) * 2020-03-11 2022-09-09 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 一种配网单相接地故障区段定位方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6310738U (fi) * 1986-07-03 1988-01-23
US4977390A (en) * 1989-10-19 1990-12-11 Niagara Mohawk Power Corporation Real time method for processing alaarms generated within a predetermined system
US5095221A (en) * 1989-11-03 1992-03-10 Westinghouse Electric Corp. Gas turbine control system having partial hood control
US5715124A (en) 1996-04-08 1998-02-03 Sundstrand Corporation System and method of isolation for detecting a passive protective function failure for an electric power generating system
US6121693A (en) 1998-08-20 2000-09-19 Cisco Technology, Inc. Distributed power system
DE10104892A1 (de) 2001-02-01 2002-08-14 Siemens Ag Schiffs-Elektrosystem
US7023672B2 (en) 2003-02-03 2006-04-04 Primarion, Inc. Digitally controlled voltage regulator
US7091703B2 (en) * 2004-03-04 2006-08-15 American Superconductor Corporation Dynamic reactive compensation system and method
DE102005047686A1 (de) * 2005-09-23 2007-07-12 Siemens Ag Vorrichtung zur redundanten Energieversorgung wenigstens einer Last
US7239035B2 (en) * 2005-11-18 2007-07-03 General Electric Company System and method for integrating wind and hydroelectric generation and pumped hydro energy storage systems
US7345373B2 (en) * 2005-11-29 2008-03-18 General Electric Company System and method for utility and wind turbine control
CN100400856C (zh) * 2006-03-31 2008-07-09 重庆长安汽车股份有限公司 一种集成起动/发电机混合动力系统及控制方法
GB0616746D0 (en) * 2006-08-24 2006-10-04 Rolls Royce Plc Electrical distribution networks
US7457688B2 (en) * 2006-09-19 2008-11-25 General Electric Company Method and system for detection and transfer to electrical island operation
US7710081B2 (en) * 2006-10-27 2010-05-04 Direct Drive Systems, Inc. Electromechanical energy conversion systems
US7933101B2 (en) * 2007-02-15 2011-04-26 Aka Information Design Generator power plant protection system and method

Also Published As

Publication number Publication date
FI20075965A (fi) 2009-06-28
CN101911426B (zh) 2013-01-23
KR20100105655A (ko) 2010-09-29
CN101911426A (zh) 2010-12-08
WO2009083640A2 (en) 2009-07-09
US8301312B2 (en) 2012-10-30
EP2223407B1 (en) 2015-08-12
EP2223407A2 (en) 2010-09-01
FI20075965A0 (fi) 2007-12-27
US20100287419A1 (en) 2010-11-11
WO2009083640A3 (en) 2009-12-23
KR101517646B1 (ko) 2015-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI121407B (fi) Paikallisen sähkövoimansiirtoverkon kuormanjakosysteemin vikatilanteen käsittelyjärjestely
US7868621B2 (en) Power line communication based aircraft power distribution system with real time wiring integrity monitoring capability
US20090031152A1 (en) Method for starting up at least one field device
US7036035B2 (en) System and method for power management in a computer system having multiple power grids
CN108894914A (zh) 风力发电机组的顺桨控制方法、装置、系统及硬件安全链
US10741860B2 (en) Fuel cell apparatus, fuel cell system, and control method for fuel cell system
CN108757536A (zh) 一种电子设备和风扇控制方法
FI121406B (fi) Voimantuotantoverkon mallintaminen kuorman jakamiseksi
KR102008150B1 (ko) 분산 전원 제어 장치
CN102183674B (zh) 一种低冗余度高可靠性船舶发电机组智能测速装置
CN105940312B (zh) 求出负载的供电电压的方法和负载
Huang et al. Agent solutions for navy shipboard power systems
US8164216B2 (en) Modular electrical system and method for its operation
US20170031400A1 (en) System for controlling the electrical power supply of an aircraft
US10119461B2 (en) Method and system for freezing alternator node address
CN114386242A (zh) 海上换流站的故障处理方法、装置和电子设备
CN109154928A (zh) 管理状态帧的丢失的多路复用网络
CN115373324B (zh) 基于微控制单元的板卡电源时序控制及监测方法与装置
US7702963B2 (en) Methods and systems for clock signal distribution and fault location detection in a multi-shelf modular computing system
JP2009104870A (ja) 電圧監視システム
GB2561225A (en) Power distribution node
CN110175187A (zh) 一种建筑设备状态的确定方法及装置
Logan Intelligent diagnostic requirements of future all-electric ship integrated power system
CN115712333A (zh) 一种功率管理方法以及装置
KR101558073B1 (ko) 분산 제어 시스템의 전류 출력 루프 검사 방법 및 장치

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 121407

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed