JP6163494B2 - 電力変換器、および電力変換器を制御する方法 - Google Patents

電力変換器、および電力変換器を制御する方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6163494B2
JP6163494B2 JP2014549173A JP2014549173A JP6163494B2 JP 6163494 B2 JP6163494 B2 JP 6163494B2 JP 2014549173 A JP2014549173 A JP 2014549173A JP 2014549173 A JP2014549173 A JP 2014549173A JP 6163494 B2 JP6163494 B2 JP 6163494B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
phasor
controller
voltage
data
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
JP2014549173A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015503891A (ja
JP2015503891A5 (ja
Inventor
レン,ウェイ
デルメリコ,ロバート・ウィリアム
オブライアン,キャスリーン・アン
パン,ヤン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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 General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JP2015503891A publication Critical patent/JP2015503891A/ja
Publication of JP2015503891A5 publication Critical patent/JP2015503891A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6163494B2 publication Critical patent/JP6163494B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit 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
    • H02J13/00006Circuit 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
    • H02J13/00016Circuit 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
    • H02J13/00017Circuit 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 using optical fiber
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/24Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/24Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • H02J3/242Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks using phasor measuring units [PMU]
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20Smart grids as enabling technology in buildings sector
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30Reactive power compensation
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/70Smart grids as climate change mitigation technology in the energy generation sector
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • YGENERAL 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
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS 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
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • YGENERAL 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
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS 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
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/22Flexible AC transmission systems [FACTS] or power factor or reactive power compensating or correcting units
    • YGENERAL 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
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS 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
    • Y04S40/00Systems 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
    • Y04S40/12Systems 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
    • Y04S40/124Systems 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)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

本明細書に記述されている実施形態は、概して電力発電システムを作動させること、より具体的には、電力発電システムを制御するためにフェーザ測定ユニット(PMU)から得られるデータを使用することに関する。
太陽および風は、ますます魅力的な代替エネルギー源になっている、エネルギーの再生可能エネルギー源の例である。日光の形での太陽エネルギーは、太陽電池によって電気エネルギーに変換され得る。光を直接電気エネルギーに変換する装置に対するより一般的な用語が、「光起電力電池」である。太陽ファームは、所望のレベルの電力を提供するために、一緒に結合されている複数の太陽電池を含む。風力エネルギーは、風力タービン発電機を使用して、電気エネルギーに変換され得る。風力タービン発電機は、風力エネルギーを駆動軸の回転運動に転換する多数の刃を有する回転子を含み、駆動軸の回転運動は、次々に、発電機を駆動するために利用される。風力ファームは、所望のレベルの電力を提供するために一緒に結合されている複数の風力タービン発電機を含む。
電気事業によって生成される電力は、再生可能エネルギー源または化石燃料系エネルギー源を使用して、典型的には、送電網を通じて、顧客に供給される。生成された電力は、送電網への印加に先立って、電力を調整するためにパワーエレクトロニクス(例えば電力変換器)に提供されてもよい。送電網に印加される電気は、送電網接続性期待値(grid connectivity expectation)を満たすことを要求される。これらの要件は、安全性の問題だけでなく電力品質問題に対処している。例えば、送電網接続性期待値は、過渡事象、例えば送電網上での短絡故障の間に電力発電システムを作動させることを含む。この能力は、低電圧乗り切り(low voltage ride through)(LVRT)またはゼロ電圧乗り切り(ZVRT)と呼ばれてもよい。LVRT/ZVRT事象は、交流(AC)商用電圧が、送電網の単相または送電網の多相において低い状態である。LVRT/ZVRT事象の間に、電力発電システムから電力を受け入れるための送電網の容量は、低い。別の送電網接続性期待値は、発電システム出力が、送電網を通って流れる電気の電圧および周波数と一致すること、である。
遠隔地かつ高電力格付けの典型的な再生可能エネルギーファームは、弱い送電網接続を生じる。ただし、高価な投資が、例えば、より太い伝送線および/または回路補正機器を通して、接続を増強するために利用される場合を除く。低い短絡比(SCR)は、送電網が弱いことの兆候である。例えば、SCRが1.5未満である場合、従来の電流制御型の発電機は、安定して作動することができない可能性があり、電圧制御型の発電機は、安定して作動させるために比較的ゆっくりと調整しなければならない。ゆっくりした制御で発電機を作動させるために、追加的なハードウェア投資が、十分な作動余裕(例えば、電力変換器内に備えられている直流リンクキャパシタの大きさを、増大させる必要がある場合がある)を保証するために必要である。
その上、典型的には、高電力格付けを有する発電機は、再生可能エネルギーファーム内に備えられており、このファームが、故障事象を乗り切り、かつ故障後の負荷制限または停電を避けることを可能にしている。しかし、低電圧のおよび特にゼロ電圧の故障事象の間、送電網電圧で固定されたままにすることは、困難である。というのは、発電機と送電網との間の同期を維持するために典型的に用いられる送電網基準電圧が、低いためである。故障事象が深刻な場合、制御器が基準として使用するのに十分な、残留送電網電圧はない可能性がある。この状況では、制御器は、電力を出力するための周波数を、独立して決定してもよく、この周波数は送電網と調和していなくてもよい。故障事象からの回復の間、発電機が送電網と調和しない場合、有害に大きな過渡電流が、発電機と送電網との間の位相角差により生じる場合がある。
SCHWEITZER et al,「Synchrophasor−Based Power System Protection and Control Applications」,Schweitzer Engineering Laboratories,Inc.,10pages
1つの態様では、電力供給システムが提供されている。電力供給システムは、第1端および第2端を有する少なくとも1つの導体と、導体の第1端に連結されているフェーザ測定ユニット(PMU)とを含む。PMUは、第1端でフェーザデータを得るように、かつフェーザデータを含むフェーザ信号を生成するように構成されている。電力供給システムは、導体の第2端に連結されており、導体に電力を提供するように構成されている電力発電システムを、さらに含む。電力発電システムは、電源、電力変換器、および制御器を含む。制御器は、PMUに通信可能に連結されており、フェーザ信号を受信するように、かつフェーザデータに少なくとも部分的に基づいて電力変換器を制御するように構成されている。
別の態様では、伝送線を通じて送電網に電力を提供するように構成されている少なくとも1つの電力変換器を制御する方法が提供されている。この方法は、電力変換器の電圧出力を監視することと、電圧出力に関連する電圧出力データを記録することとを含む。この方法は、時間基準信号を受信することと、電圧出力データに時刻印を付与することとを、さらに含む。この方法は、電力変換器からの伝送線の反対端に位置する第1位置で電圧フェーザを測定することを、さらに含む。この方法は、時間基準信号を受信することと、フェーザデータを生成するために電圧フェーザに時間基準信号を関連させることとを、さらに含む。この方法は、電力変換器制御器にフェーザデータを送信することと、電力変換器制御器を使用して、フェーザデータおよび電圧出力データに少なくとも部分的に基づいて電力変換器を制御することとを、さらに含む。
さらに別の態様では、伝送線に連結されている電力変換器を制御するように構成されている制御器が、提供されている。電力変換器制御器は、時間基準信号を受信するように構成されている全地球測位システム(GPS)受信機と、電力変換器の電圧出力に関連する電圧出力データを記憶するように構成されているメモリ装置とを、含む。電力変換器制御器は、メモリ装置に記憶されている電圧出力データに時刻基準を付与するように構成されている処理装置を、さらに含む。処理装置は、電力変換器からの伝送線の反対端に位置するフェーザ測定ユニット(PMU)からフェーザデータを受信するようにさらに構成されている。フェーザデータは、フェーザデータを第1時刻に結び付ける時刻基準を含む。処理装置は、第1時刻からのフェーザデータを第1時刻からの電圧出力データと比較するように、かつフェーザデータおよび電圧出力データに少なくとも部分的に基づいて電力変換器の作動を制御するようにさらに構成されている。
送電網に連結された電力発電システムを含む典型的な電力供給システムのブロック図である。 図1に示される電力発電システムを制御する典型的な方法のフローチャートである。
本明細書に記述されている方法、システム、およびコンピュータ読取可能媒体は、再生可能エネルギー系電力発電システムを制御するために、フェーザ測定ユニット(PMU)から集められたデータを使用することを容易にする。より具体的には、電力発電システムと送電網との間の同期を維持するために、遠隔のPMUから受信されるフェーザデータは、制御器によって使用される。電力発電システムが、送電網の事象を乗り切るか、長引く送電網の電圧低下を有する送電網に電力を提供するときに、同期が、維持される。さらに、電力発電システムの作動は、遠隔のPMUからの現在のシステム情報に基づいている。例えば、変換器作動パラメータは、現在のシステム情報に基づいて調整されてもよい。本明細書に記述されている方法、システム、およびコンピュータ読取可能媒体は、さらに送電網の実際のインピーダンスを決定すること、および実際の送電網電圧に基づいた電力発電システムの電力出力を制御することを、容易にする。
本明細書に記述されている方法およびシステムの技術的な影響は、(a)少なくとも1つの電力変換器の電圧出力を監視すること、(b)電力変換器の電圧出力に関連する電圧出力データを記録すること、(c)時間基準信号を受信しかつ電圧出力データに時刻印を付与すること、(d)第1位置で電圧フェーザを測定することであって、第1位置は、電力変換器からの伝送線の反対端に位置する、測定すること、(e)時間基準信号を受信するために、かつフェーザデータを生成するために、電圧フェーザに時間基準信号を関連させること、(f)電力変換器制御器にフェーザデータを送信すること、および(g)電力変換器制御器を使用して、少なくとも部分的にフェーザデータおよび電圧出力データに基づいて電力変換器を制御すること、のうちの少なくとも1つを含む。
図1は、少なくとも1つの導体16によって送電網14に連結された少なくとも1つの再生可能エネルギー系電力発電システムを含む、典型的な電力供給システム10のブロック図である。例示的な実施形態では、少なくとも1つの導体16は、電力発電システムを電気的に連結することができる少なくとも1つの伝送線を備え、この伝送線は、送電網14から実質的に離れて位置している。高電力レベルを作り出す風力ファームおよび太陽ファームは、典型的には、相当な量の開放空間を必要とする。利用可能空間、および高レベルの風力/太陽の暴露のある位置は、送電網14に連結された負荷中心から何百マイルも離れていてもよい。伝送線として記述されているが、少なくとも1つの導体16は、電力発電システムを送電網14に電気的に連結することができる、少なくとも1つの配電線または他の導体または導体の集まりを備えてもよい。その上、電力供給システム10は、送電システム、配電システム、および/または送電網に電力を供給することを容易にする他の適切な種類のシステムを含んでもよい。
例示的な実施形態では、伝送線16の電源側(source side)18は、第1電力発電システム20および第2電力発電システム22を含む。2つの電力発電システムを含むものとして記述されているが、伝送線16の電源側18は、任意の数の電力発電システムを含んでもよく、この電力発電システムは、電力供給システム10が、本明細書に記述されているように機能することを可能にする。その上、第1電力発電システム20および第2電力発電システム22が風力エネルギー系電力発電システムである場合、電源側18は、風力ファームと呼ばれてもよい。その上、第1電力発電システム20および第2電力発電システム22が太陽エネルギー系電力発電システムである場合、電源側18は、太陽ファームと呼ばれてもよい。
例示的な実施形態では、第1電力発電システム20は、電源26および電力変換器28を含む。第2電力発電システム22は、電源30および電力変換器32を含む。例えば、電源側18が風力ファームである場合、電源26は風力タービンを含んでもよい。電力変換器28は、風力タービンの可変周波数出力を固定周波数出力に変換するための交流(AC)/直流(DC)変換器およびDC/AC変換器を含んでもよい。別の例において、電源側18が太陽ファームである場合、電源26は、光起電力(PV)アレイを含んでもよく、電力変換器28は、太陽変換器を含んでもよい。PVアレイは、典型的には直流電圧を出力する。太陽変換器は、直流電圧を受信し、この直流電圧を三相交流出力に変換するインバータを含んでもよく、この三相交流出力は、負荷、例えば送電網14に印加される。太陽ファームまたは風力ファームとして記述されているが、電源26は、任意の種類の、変換器に接続される電源であってもよい。
本明細書に記載されているように、送電網14は、配電および/または送電のために構成された、導体および装置のネットワークである。例示的な実施形態では、電源側18は、さらに、中央システム制御器36を含む。システム制御器36は、第1電力発電システム20および第2電力発電システム22に通信可能に連結されている。例示的な実施形態では、中央システム制御器36は、第1電力発電システム20および第2電力発電システム22の電力出力を制御する電力変換器28および32に制御信号をそれぞれ提供する。システム制御器36は、伝送線16に所望の電力を出力するために第1電力発電システム20および第2電力発電システム22の作動を連係させる集中制御器である。例えば、システム制御器36は、風力ファーム管理システム内に備えられていてもよいし、風力ファーム内に備えられている風力タービンおよび電力変換器の作動を連係させるように構成されてもよい。代替の実施形態では、第1電力発電システム20は、変換器制御器40を含んでもよく、第2電力発電システム22は、変換器制御器42を含んでもよい。変換器制御器40は、電力変換器28および/または電源26の作動を、自律的に、または中央システム制御器36から受信する制御信号に基づいて、制御する。変換器制御器42は、電力変換器32/または電源30の作動を、自律的に、または中央システム制御器36から受信する制御信号に基づいて、制御する。
例示的な実施形態では、制御器36、40、および42は各々、プロセッサを含み、例えば、それぞれプロセッサ44、46、および48である。本明細書で使用される用語プロセッサは、中央処理装置、マイクロプロセッサ、マイクロ制御器、縮小命令セット回路(RISC)、特定用途向け集積回路(ASIC)、論理回路、および本明細書に記述されている機能を実行することができる他の回路またはプロセッサを指している。
例示的な実施形態では、電力供給システム10は、さらにフェーザ測定ユニット(PMU)50を含む。例示的な実施形態では、PMU50は、伝送線16の送電網側52に置かれており、送電網側52は、電源側18から遠く離れている。PMU50は、送電網側52で電圧および電流を測定し、かつ電圧および電流のフェーザを出力する。例示的な実施形態では、PMU50は、システム制御器36に通信可能に連結されている。代替の実施形態では、PMU50は、変換器制御器40および42に通信可能に連結されている。PMU50は、本明細書に記述されているように電力供給システム10が機能することを可能にする制御器36、40および42の任意の組み合わせに連結されてもよい。
例えば、PMU50は、本明細書に記述されているように電力供給システム10が機能することを可能にする光ファイバケーブルおよび/または他の種類の有線接続を介して、システム制御器36に通信可能に連結されてもよい。代替の実施形態では、PMU50は、無線接続を介して、システム制御器36に通信可能に連結されてもよい。無線通信は、本明細書に記述されているようにPMU50が機能することを可能にする、移動体通信、衛星通信、無線周波数(RF)通信、通信、電気電子技術者協会(IEEE)802.11規格(例えば、802.11(g)または802.11(n))を利用する通信、世界規模で相互運用可能なマイクロ波によるアクセス(WIMAX)規格を利用する通信、および/または任意の無線通信を含んでもよいが、それらに限定されない。
例示的な実施形態では、PMU50は、例えば衛星62から、時間情報を受信するように構成された第1全地球測位システム(GPS)受信機60を含むか、またはこの受信機60に連結されている。例えば、GPS受信機60は、協定世界時(UTC)に対応する信号を受信してもよい。時間情報も、本明細書では「時刻印」と呼ばれてもよい。まず、GPS受信機60は、PMU50に連結されているか、またはPMU50内に備えられている。時刻印は、対応する情報と一緒に集められ、記憶され、および/または送信される。例えば、時刻印は、フェーザ情報が収集された時刻を記録するために、フェーザ情報と一緒に記憶されてもよい。時刻印も、システム制御器36による使用のためのシステム制御器36に、対応するフェーザ情報と一緒に送信されてもよい。例示的な実施形態では、システム制御器36は、時刻印のされた電圧フェーザ値を受信する。GPS信号からの時間情報を決定することは、分散された位置で連係されている時刻印を得ることを容易にする。
例示的な実施形態では、システム制御器36は、第2GPS受信機64を含むか、または第2GPS受信機64に連結されている。第2GPS受信機64は、例えば衛星62から、位置および時間の情報を含むGPS信号66を、受信するように構成されている。代替の実施形態では、変換器制御器40および42は、さらにGPS受信機を含む。
例示的な実施形態では、遠隔のPMU50からシステム制御器36に受信されるフェーザデータは、低電圧用の故障事象および/または0ボルトの故障事象の下でさえ、第1電力発電システム20および第2電力発電システム22が、送電網14との同期を維持することを可能にする。送電網14との同期を維持することは、送電網故障事象の間の少なくとも一定量の時間の間、第1電力発電システム20および第2電力発電システム22をオンラインに(すなわち、乗り切るように)保つことを容易にする。送電網故障事象を乗り切るための能力は、送電網14の操作者によって明示される送電網の集積化要求内に含まれてもよい。システム制御器36は、PMU50からのフェーザデータを使用して、送電網事象があまりに深刻なのでシステム制御器36が基準残留送電網電圧を得ることができないときでさえ、送電網14と同期することができる。故障が取り除かれ、第1電力発電システム20および第2電力発電システム22と送電網14との間の接続が再確立される場合、第1電力発電システム20および第2電力発電システム22の出力は送電網14と同期され、このことは、2つの側の間の大きな位相角差により、有害に大きな電流が生成されることを防いでいる。
その上、例示的な実施形態では、遠隔のPMU50からデータを受信することは、システム制御器36が突然の位相跳躍によって引き起こされる変動(dynamics)を緩和することを可能にする。例えば、送電網14に連結されている大きなキャパシタバンクがオンまたはオフに切り替えられる場合、または負荷が送電網14に接続されるかまたは送電網14から分離される場合、送電網側52の電圧位相角は、第1電力発電システム20および第2電力発電システム22の出力と送電網14との間で、跳躍し、大きな変動(dynamics)をもたらし得る(すなわち、電力動揺)。PMU50から受信されるフェーザデータは、フィードフォワード入力信号としてシステム制御器36に提供され、システム制御器36は、第1電力発電システム20および/または第2電力発電システム22によって出力される電圧の位相角を調節して、その効果を相殺し、かつより滑らかな電力出力を提供する。
例示的な実施形態では、電力供給システム10は、少なくとも1つの測定装置70を含み、測定装置70は、システム制御器36に連結されているかまたはシステム制御器36内に備えられており、第1電力発電システム20および第2電力発電システム22の出力72から電圧および/または電流の測定値を提供するように構成されている。測定装置70は、システム制御器36に測定値を提供してもよく、システム制御器36によって第1電力発電システム20および第2電力発電システム22の電力出力を決定することができる。例示的な実施形態では、システム制御器36は、伝送線16の線路インピーダンスを決定するために、遠隔のPMU50からのデータ(例えばフェーザデータ)および測定装置70からのローカル測定値を組み合わせる。より具体的には、システム制御器36は、電源側18の電力出力、電源側18によって出力される電圧の大きさおよび位相角、および送電網側52での電圧の位相角に基づいて、線路インピーダンスを決定する。その上、システム制御器36は、線路インピーダンスを伝送線16の温度と比較することにより(すなわち、線路インピーダンスはその温度に比例して上昇する)、伝送線16の熱限界に近づいているかどうかを判断することができる。さらに、システム制御器36は、伝送線16上の高インピーダンス故障を識別することができ、高インピーダンス故障は、システム制御器36によって、線路インピーダンスにおける急激な変化として観測される。
システム制御器36は、次の公式に基づいて、線路インピーダンスを決定してもよい。
伝送線16に提供されている電力は、式1でPとして表されている。上述したように、システム制御器36は、測定装置70から受信される測定値に基づいてPを決定する。その上、伝送線16に提供されている電圧の大きさは、式1でv1として表されており、伝送線16に供給されている電圧の位相角は、α1として表されている。例示的な実施形態では、v1とα1は、測定装置70によってシステム制御器36に提供される。伝送線16の送電網側52での電圧の大きさは、式1でv2として表されており、伝送線16の送電網側52での電圧の位相角は、α2として表されている。v2およびα2は、PMU50によってシステム制御器36に提供されている。残りの変数xは、伝送線16の線路インピーダンスである。
その上、線路インピーダンスが分かった場合、システム制御器36は、送電網14が受け入れることができる電力の最大レベルを決定してもよい。風力ファームの場合(すなわち、電源26が風力タービンである)に、送電網接続の電力転送能力が、利用可能な風力電力未満に減少する場合(すなわち、故障に起因する低電圧事象による)、電力変換器28は、風力電力と一致するように、送電網に対して進んでいる風力電力の電圧位相を連続的に増加させることにより、風力電力の電力出力を増加させることを試みるだろう。電圧位相を増加させることは、例えば、従来の同期発電機の「脱調作動」に似た、不安定性をもたらし得る。遠隔のPMU50からフェーザデータを受信することは、システム角安定性を保証するのを助けることができる。あるシステム事象の下では、送電網電圧が長引く低下を経験する場合、ファーム発電機は、角安定性問題に直面し得る。なぜならば、ファーム発電機は、送電網側52が受け入れることができるよりも多くの電力を伝送線にわたって押しだそうとするためである。実際の送電網電圧を知ることは、ファーム制御器が、その出力電力レベルに順応して制限し、かつそのような角安定性問題を回避することを、可能にする。
図2は、少なくとも1つの電力変換器、例えば、(図1に示される)電力変換器28および/または32を制御するための典型的な方法110のフローチャート100である。より具体的には、フローチャート100は、PMU、例えば、(図1に示される)PMU50から受信されるフェーザデータに少なくとも部分的に基づいて第1電力発電システム20および/または第2電力発電システム22の電力出力を制御するための典型的な方法110を説明する。例示的な実施形態では、方法110は、コンピュータに実装されている方法、例えば、(図1に示される)システム制御器36によって実行される、コンピュータに実装されている方法)である。別の例示的な実施形態では、コンピュータ読取可能媒体上で具体化されたコンピュータプログラムは、少なくとも1つのコードセグメントを含み、このコードセグメントは、コンピュータ、例えばシステム制御器36によって実行されるときに方法110を実行する。
上述したように、電力変換器28および32は、伝送線、例えば(図1に示される)伝送線16を通じて送電網、例えば(図1に示される)送電網14に電力を提供する。その上、伝送線16は、第1端、例えば(図1に示される)電源側18、および第2端、例えば(図1に示される)送電網側52を含む。
例示的な実施形態では、方法110は、少なくとも1つの電力変換器、例えば、電力変換器28および/または電力変換器32の電圧出力を監視すること120を含む。例えば、測定装置、例えば(図1に示される)測定装置70は、電力変換器28および/または32の電圧出力を監視120してもよい。
例示的な実施形態では、方法110は、さらに電力変換器28および/または32の電圧出力に関連する電圧出力データを記録すること122を含んでもよい。方法110は、さらに時間基準信号を受信し、かつ電圧出力データに時刻印を付与すること124を含んでもよい。(図1に示される)システム制御器36は、GPS受信機、例えば(図1に示される)GPS受信機64を含んでもよく、このGPS受信機64は、時刻基準データを含むGPS信号を受信する124ように構成されている。
例示的な実施形態では、方法110は、第1位置で、例えば伝送線16の送電網側52で、電圧フェーザを測定すること126を、さらに含む。PMU、例えば、(図1に示される)PMU50は、伝送線16の送電網側52で電圧フェーザを測定する126ために、送電網側52に置かれてもよい。方法110は、時間基準信号を受信し、時刻印されたフェーザデータを生成するために電圧フェーザに時間基準信号を関連させること128を含む。例示的な実施形態では、方法110は、フェーザデータを、電力変換器制御器、例えばシステム制御器36に送信すること130を、さらに含む。
例えば、PMU50は、システム制御器36にフェーザデータを送信130してもよい。代替の実施形態では、PMU50は、個々の電力変換器制御器、例えば、(図1に示される)電力変換器制御器40および/または42にフェーザデータを送信する130。方法110は、フェーザデータおよび電圧出力データに少なくとも部分的に基づいて、電力変換器28および/または32を制御すること132を、さらに含む。
方法110は、電力変換器28および/または32の電圧出力をフェーザデータに同期させること134を、さらに含んでもよい。同期させること134は、伝送線16の送電網側52で測定された電圧と同位相にある周波数を有する電圧を出力するように、電力変換器28および/または32を制御することを、含んでもよい。
方法110は、電力変換器28および/または32の電力出力を決定すること136と、電力出力およびフェーザデータに少なくとも部分的に基づいて伝送線16のインピーダンスを決定すること138とを、さらに含んでもよい。システム制御器36は、PMU50から受信されるデータと、ローカル電力測定装置、例えば(図1に示される)測定装置70から受信されるデータとに、少なくとも部分的に基づいて、伝送線16のインピーダンスを決定138してもよい。より具体的には、システム制御器36は、次のものに基づいて伝送線16のインピーダンス(X)を決定138してもよい。
方法110は、伝送線16のインピーダンスに少なくとも部分的に基づいて送電網14が受け入れることができる最大電力を決定すること140を、さらに含んでもよい。
本明細書に記述されている実施形態が、本発明の処理タスクを実行するためのいかなる特別のプロセッサにも限定されていないことに留意すべきである。本明細書で使用される用語としての「プロセッサ」という用語は、本発明のタスクを実行するのに必要な、演算または計算を実行することができる任意の機械も意味することを、意図している。「プロセッサ」という用語は、構造化された入力を受け入れて、規定された規則にしたがって出力を作り出すように入力を処理することができる任意の機械も意味することを、さらに意図している。本明細書で使用される「するように構成されている」という語句は、当業者には理解されるように、プロセッサが、本発明の実施形態のタスクを実行するために、ハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせを備えることを意味していることにさらに留意すべきである。
その上、特に規定されない限り、本明細書で使用される技術的および科学的な用語は、本開示が属する当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書で使用される「第1」、「第2」などの用語は、任意の順序、量、または重要性を意味するのではなく、むしろ1つの要素と他の要素とを区別するために使用されている。さらに、「1つの」(「a」および「an」)という用語は、量の限定を意味するのではなく、むしろ少なくとも1つの基準項目の存在を意味している。「または」という用語は、包括的であることと、列挙された項目の1つ、いくつか、またはすべてを意味することとを、意図している。「含む(including)」、「備える(comprising)」、または「有する(having)」およびそれらの変形の使用は、本明細書では、その後に列挙された項目およびそれらの等価物だけでなく追加の項目を包含することを意図している。「接続されている」および「連結されている」という用語は、物理的または機械的な接続または連結に制限されておらず、直接か間接かにかかわらず、電気的な接続または連結を含むことができる。その上、「回路」および「回路類」および「制御器」という用語は、単一の部品または複数の部品のどちらを含んでもよく、これらの部品は、能動的および/または受動的でありかつ記述されている機能を提供するように互いに接続されているかまたはさもなければ連結されている。
本明細書に記述されている実施形態は、1つ以上のコンピュータ読取可能媒体を包含してもよい。そこでは、各媒体は、その上に、データまたはデータを操作するためのコンピュータ実行命令を含むように構成されているか、または含んでいてもよい。コンピュータ実行命令は、処理システムがアクセスしてもよい、データ構造、オブジェクト、プログラム、ルーチン、または他のプログラムモジュールを含み、この処理システムは、様々な異なる機能を実行できる汎用コンピュータに関連する処理システム、または限られた数の機能を実行できる専用コンピュータに関連するような処理システムである。コンピュータ実行命令は、処理システムに、特別の機能または一群の機能を実行させ、本明細書に示された方法のためのステップを実行するためのプログラムコード手段の例である。その上、特別な一連の実行命令は、そのようなステップを実行するために使用されてもよい対応する行為の例を提供する。コンピュータ読取可能媒体の例としては、ランダムアクセスメモリ(「RAM」)、読み取り専用メモリ(「ROM」)、プログラム可能読み取り専用メモリ(「PROM」)、消去およびプログラム可能読み取り専用メモリ(「EPROM」)、電気的消去およびプログラム可能読み取り専用メモリ(「EEPROM」)、コンパクトディスク読み取り専用メモリ(「CD−ROM」)、または処理システムによってアクセスされてもよいデータまたは実行命令を供給することができる他の装置または部品が挙げられる。
PMUによって得られる遠隔の電力データに少なくとも部分的に基づいて電力変換器の作動を制御するための例示的な、方法、システム、およびコンピュータ読取可能媒体が、本明細書に記述されている。送電網PMU測定値、例えば電圧位相角を受信し、かつローカル位相ロックループ(PLL)を同期させることによって、再生可能発電機制御器は、送電網接続の重要な情報を得ることができる。例えば、電力対位相角を評価することによって、制御器は、送電網強度を決定することができる。さらに、PMU測定値から検知される位相跳躍または電圧降下は、送電網故障事象の兆候を制御器に提供する。PMU情報は、制御器が、実際の送電網条件にしたがって電力発電システムの動的応答を最適化するように順応して制御パラメータを調節することを、可能にする。PMU情報は、さらに、送電網故障事象を乗り切るように、かつ送電網故障事象からの改善された回復のために送電網との同期を維持するように、システム能力を高める。
本明細書に記述されている、方法、システム、およびコンピュータ読取可能媒体は、電力発電システムの効率的かつ経済的な制御を容易にする。方法およびシステムの例示的な実施形態は、本明細書で詳細に、記述されおよび/または図示されている。方法およびシステムは、本明細書に記述されている特定の実施形態に制限されるのではなく、むしろ、各システムの部品だけでなく各方法のステップを、本明細書に記述されている他の部品から独立してかつ別々に、利用してもよい。各成分、および各方法ステップを、さらに、他の部品および/または方法ステップと結合して使用することができる。
この明細書は、実施例を使用して、ベストモードを含む本発明を開示し、かついかなる当業者も本発明を実施することが可能となるようにしており、本発明は、任意の装置またはシステムを製造しかつ使用することと、任意の組み込まれた方法を実行することとを含む。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって画定されており、当業者に思い浮かぶ他の実施例を含んでもよい。そのような他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を有しているか、またはそれらが特許請求の範囲の文言と実質的な差がない等価な構造要素を含むならば、特許請求の範囲の範囲内にあることが意図されている。
10 電力供給システム
14 送電網、発電変換システム
16 導体、伝送線
18 電源側
20 第1電力発電システム
22 第2電力発電システム
26、30 電源
28、32 電力変換器
36 システム制御器、中央システム制御器
40、42 変換器制御器、電力変換器制御器
44、46、48 プロセッサ(処理装置)
50 フェーザ測定ユニット(PMU)
52 送電網側
60 全地球測位システム(GPS)受信機
62 衛星
64 第2GPS受信機、GPS受信機
66 GPS信号、第1GPS信号
70 測定装置
72 出力、電力発電システムの出力
100 フローチャート
110 方法、電力変換器を制御するための方法
120 監視、電力変換器の電圧出力を監視すること
122 電圧出力データを記録すること
124 時間基準信号を受信し、かつ電圧出力データに時刻印を付与すること
126 第1位置で、電圧フェーザを測定すること
128 時間基準信号を受信し、時刻印されたフェーザデータを生成するために電圧フェーザに時間基準信号を関連させること
130 送信、フェーザデータを、電力変換器制御器に送信すること
132 フェーザデータおよび電圧出力データに少なくとも部分的に基づいて、電力変換器を制御すること
138 決定

Claims (14)

  1. 第1端および第2端を有する少なくとも1つの導体(16)と、
    前記少なくとも1つの導体(16)の前記第1端に連結されているフェーザ測定ユニット(PMU(50))であって、前記PMU(50)は、前記第1端でフェーザデータを得るように、かつ前記フェーザデータを含むフェーザ信号を生成するように構成されている、PMU(50)と、
    前記少なくとも1つの導体(16)の前記第2端に連結されており、かつ前記少なくとも1つの導体(16)に電力を提供するように構成されている電力発電システム(20、22)であって、前記電力発電システム(20、22)は、電源(26、30)、電力変換器(28、32)、および制御器(36、40、42)を備え、前記制御器(36、40、42)は、前記PMU(50)に通信可能に連結されており、前記フェーザ信号を受信するように、かつ前記フェーザデータに基づいて少なくとも部分的に前記電力変換器(28、32)を制御するように構成されている、電力発電システム(20、22)と、
    前記制御器(40、42)に通信可能に連結された測定装置(70)と、
    を備え、
    前記測定装置(70)は、
    前記少なくとも1つの導体(16)の前記第2端で電圧および電流の少なくとも1つを測定するように、かつ、
    前記少なくとも1つの導体(16)の前記第2端で測定されている前記電圧および前記電流の少なくとも1つを表している変換器出力データを含む出力電力信号を生成するように、
    構成され、
    前記制御器(40、42)は、
    前記変換器出力データおよび前記フェーザデータに基づいて前記少なくとも1つの導体(16)のインピーダンス(X)を決定するように、かつ、
    前記少なくとも1つの導体(16)の前記インピーダンスに少なくとも部分的に基づいて送電網(14)が受け入れることができる最大電力を決定するように、
    構成されている、
    電力供給システム(10)。
  2. 前記少なくとも1つの導体(16)は、電力を前記電力発電システム(20、22)から前記送電網(14)に送電することおよび配電することの少なくとも1つをするように構成されている少なくとも1つの送電線を含む、請求項1に記載の電力供給システム(10)。
  3. 前記制御器(36、40、42)は、前記フェーザデータを前記制御器(36、40、42)の作動に適用することにより、LVRT(Low Voltage Ride Through)事象および/またはZVRT(Zero Voltage Ride Through)事象の間、前記電力発電システム(20、22)と前記送電網(14)との間の位相同期を維持するように構成されている、請求項1または2に記載の電力供給システム(10)。
  4. 前記電源(26、30)は、風力タービン発電機および光起電力アレイの少なくとも1つを備える、請求項1から3のいずれかに記載の電力供給システム(10)。
  5. 前記制御器(36、40、42)は、中央システム制御器(36)および個々の変換器制御器(40、42)の少なくとも1つを備える、請求項1から4のいずれかに記載の電力供給システム(10)。
  6. 前記PMU(50)は、前記フェーザデータに時刻印するために使用される時間基準信号を受信する全地球測位システム(GPS)受信機(60、64)を備える、請求項1から5のいずれかに記載の電力供給システム(10)。
  7. 前記フェーザデータは、前記少なくとも1つの導体(16)の前記第1端で電力に関連する、時刻印された電流フェーザおよび時刻印された電圧フェーザの少なくとも1つを備える、請求項6に記載の電力供給システム(10)。
  8. 前記制御器(40、42)は、前記時間基準信号を受信するGPS受信機(60、64)を備え、前記制御器(40、42)は、前記電力変換器(28、32)を制御するための電圧基準および電流基準の少なくとも1つとして、時刻印された前記フェーザデータを使用する、請求項7に記載の電力供給システム(10)。
  9. 前記制御器(40、42)は、前記少なくとも1つの導体(16)の前記第1端で前記電力と同位相にある電力を出力するように、前記電力変換器(28、32)を制御する、請求項7または8に記載の電力供給システム(10)。
  10. 前記制御器(40、42)は、前記送電網(14)が受け入れることができる前記最大電力未満である電力を出力するように前記電力変換器(28、32)を制御する、請求項1から9のいずれかに記載の電力供給システム(10)。
  11. 送電線(16)を通じて送電網(14)に電力を提供するように構成されている少なくとも1つの電力変換器(28、32)を制御する方法であって、
    少なくとも1つの電力変換器(28、32)の電圧出力を監視することと、
    前記電圧出力に関連する電圧出力データを記録することと、
    時間基準信号を受信し、かつ前記電圧出力データに時刻印を付与することと、
    少なくとも1つの電力変換器(28、32)からの送電線(16)の反対端に位置する第1位置で電圧フェーザを測定することと、
    前記時間基準信号を受信し、かつフェーザデータを生成するために前記電圧フェーザに前記時間基準信号を関連させることと、
    電力変換器制御器(40、42)に前記フェーザデータを送信することと、
    前記電力変換器制御器(40、42)を使用して、前記フェーザデータおよび前記電圧出力データに少なくとも部分的に基づいて、前記少なくとも1つの電力変換器(28、32)を制御することと、
    前記少なくとも1つの電力変換器(28、32)の電力出力を決定することと、
    前記電力出力および前記フェーザデータに少なくとも部分的に基づいて前記送電線(16)のインピーダンスを決定することと、
    前記送電線(16)の前記インピーダンスに少なくとも部分的に基づいて前記送電網(14)が受け入れることができる最大電力を決定することと、
    を含む、方法。
  12. 前記少なくとも1つの電力変換器(28、32)の前記電圧出力を前記フェーザデータに同期させることを、さらに含む、請求項11に記載の方法。
  13. 前記少なくとも1つの電力変換器(28、32)の前記電圧出力を前記フェーザデータに同期させることは、前記第1位置で測定されている前記電圧と同位相にある周波数を有する電圧を出力するように少なくとも1つの電力変換器(28、32)を制御することを含む、請求項12に記載の方法。
  14. 第1端および第2端を有する送電線(16)に連結されている電力変換器(28、32)を制御するように構成されている制御器(36、40、42)であって、
    時間基準信号を受信するように構成されている全地球測位システム(GPS)受信機(60、64)と、
    前記電力変換器(28、32)の電圧出力に関連する電圧出力データを記憶するように構成されているメモリ装置であって、前記電圧出力データは、第1時刻に前記送電線(16)の前記第1端で測定されている電圧出力データを含む、メモリ装置と、
    処理装置(44、46、48)であって、
    前記メモリ装置に記憶されている前記電圧出力データに時刻基準を付与するように、
    前記送電線(16)の前記第2端に置かれているフェーザ測定ユニット(PMU(50))から、フェーザデータを前記第1時刻に結び付ける時刻基準を含む前記フェーザデータを受信するように、
    前記第1時刻からの前記フェーザデータを前記第1時刻からの前記電圧出力データと比較するように、
    前記フェーザデータおよび前記電圧出力データに少なくとも部分的に基づいて前記電力変換器(28、32)の作動を制御するように、
    前記電力変換器(28、32)の電力出力を決定するように、
    前記電力変換器(28、32)の前記電力出力および前記フェーザデータに少なくとも部分的に基づいて前記送電線(16)のインピーダンスを決定するように、
    前記送電線(16)の前記インピーダンスに少なくとも部分的に基づいて送電網(14)が受け入れることができる最大電力を決定するように、
    構成されている、処理装置(44、46、48)と、
    を備える、制御器(36、40、42)。
JP2014549173A 2011-12-22 2012-12-17 電力変換器、および電力変換器を制御する方法 Active JP6163494B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/334,383 2011-12-22
US13/334,383 US8942856B2 (en) 2011-12-22 2011-12-22 Power converter and methods of controlling the same
PCT/US2012/070073 WO2013096188A2 (en) 2011-12-22 2012-12-17 A power converter and methods of controlling the same

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2015503891A JP2015503891A (ja) 2015-02-02
JP2015503891A5 JP2015503891A5 (ja) 2016-02-12
JP6163494B2 true JP6163494B2 (ja) 2017-07-12

Family

ID=47470239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014549173A Active JP6163494B2 (ja) 2011-12-22 2012-12-17 電力変換器、および電力変換器を制御する方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8942856B2 (ja)
JP (1) JP6163494B2 (ja)
KR (1) KR101980821B1 (ja)
DE (1) DE112012005429T5 (ja)
IN (1) IN2014CN04352A (ja)
WO (1) WO2013096188A2 (ja)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK2629386T3 (en) 2012-02-16 2018-04-16 Ge Renewable Tech PROCEDURE TO AVOID VOLTAGE INSTABILITY IN A OFFSHORE WINDOW PARK PARK
US10782721B2 (en) * 2012-08-27 2020-09-22 Stem, Inc. Method and apparatus for balancing power on a per phase basis in multi-phase electrical load facilities using an energy storage system
WO2015051155A1 (en) * 2013-10-02 2015-04-09 Enphase Energy, Inc. Method and apparatus for controlling power based on predicted weather events
US9157415B1 (en) 2014-03-21 2015-10-13 General Electric Company System and method of controlling an electronic component of a wind turbine using contingency communications
EP2955812B1 (en) * 2014-06-09 2022-07-27 General Electric Technology GmbH Power transmission network
JP6174271B2 (ja) * 2014-10-31 2017-08-02 株式会社日立製作所 系統安定化制御装置及び方法
KR101667886B1 (ko) * 2015-07-28 2016-10-28 엘에스산전 주식회사 데이터 제어 시스템
EP3136528B1 (de) * 2015-08-31 2020-04-22 Siemens Aktiengesellschaft Differentialschutzverfahren, differentialschutzeinrichtung und differentialschutzsystem
US10027119B2 (en) 2016-05-28 2018-07-17 PXiSE Energy Solutions, LLC Decoupling synchrophasor based control system for multiple distributed energy resources
US10615604B2 (en) 2016-05-28 2020-04-07 PXiSE Energy Solutions, LLC Decoupling synchrophasor based control system for distributed energy resources
US10452032B1 (en) 2016-09-08 2019-10-22 PXiSE Energy Solutions, LLC Optimizing power contribution of distributed energy resources for real time power demand scheduling
US10599175B1 (en) 2017-02-28 2020-03-24 PXiSE Energy Solutions, LLC Time synchronized frequency and voltage regulation of electric power balancing areas
CN110915116B (zh) * 2017-06-14 2023-11-10 超旸半导体(上海)有限公司 具有时间感知电流报告的电压调节器
US10571495B2 (en) * 2017-06-23 2020-02-25 Rockwell Automation Technologies, Inc. Systems and methods for monitoring power
US10990072B2 (en) 2017-11-28 2021-04-27 PXiSE Energy Solutions, LLC Maintaining power grid stability using predicted data
CN107947232B (zh) * 2017-12-05 2020-12-15 山东理工大学 一种同步定频微电网运行控制方法
EP3814785B1 (en) * 2018-06-28 2023-09-27 Synaptec Limited Methods and apparatus for making a time-synchronised phasor measurement
US10985611B2 (en) 2019-04-10 2021-04-20 General Electric Company System and method for estimating grid strength
CN111327633B (zh) * 2020-03-06 2021-07-16 天津大学 一种误差自适应的配电网同步相量量测数据实时压缩方法
US11056912B1 (en) 2021-01-25 2021-07-06 PXiSE Energy Solutions, LLC Power system optimization using hierarchical clusters

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06303800A (ja) * 1993-04-13 1994-10-28 Hitachi Ltd 発電機の制御装置及び発電機の運転制御方法
US5698969A (en) * 1995-11-29 1997-12-16 Westinghouse Electric Corporation Apparatus and method for interline power flow control
JP3352411B2 (ja) * 1998-03-05 2002-12-03 株式会社東芝 制御システム、電力系統保護制御システムおよびプログラムを記憶した記憶媒体
EP1134867B1 (en) 2000-03-10 2009-01-14 ABB Schweiz AG Method and device for assessing the stability of an electric power transmission network
SE517714C2 (sv) * 2000-05-31 2002-07-09 Abb Ab Nätvärnssystem för skydd av ett totalt elkraftsystems integritet mot svagt dämpade effektsvängningar, elkraftsystem innefattande ett nätvärn, systemskyddssystemförfarande, systemskyddsterminal, datorprogramprodukt samt datorläsbart medium
EP1217709A1 (en) * 2000-12-22 2002-06-26 ABB Schweiz AG Method and device for assessing the stability of an electric power transmission network
JP2003032894A (ja) * 2001-07-09 2003-01-31 Toshiba Corp 電力系統の安定化装置とそれを実行するためのプログラムを記憶した記憶媒体
US7031859B2 (en) * 2002-03-11 2006-04-18 Piesinger Gregory H Apparatus and method for identifying cable phase in a three-phase power distribution network
US7444248B2 (en) * 2005-04-29 2008-10-28 General Electric Company System and method for synchronized phasor measurement
EP1830447A1 (en) 2006-03-02 2007-09-05 ABB Research Ltd Converter control unit using time-stamped voltage or current phasors
US7630863B2 (en) * 2006-09-19 2009-12-08 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Apparatus, method, and system for wide-area protection and control using power system data having a time component associated therewith
CN101479612B (zh) * 2007-02-19 2011-09-14 三菱电机株式会社 频率测量装置
RU2464581C2 (ru) * 2007-02-27 2012-10-20 ОуЭсАйСОФТ, ИНК. Измерение полного сопротивления линии электропередачи
CA2675010A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-23 Mitsubishi Electric Corporation Synchrophasor measuring device and inter-bus-line phase angle difference measurement unit using the same
US20090088990A1 (en) * 2007-09-30 2009-04-02 Schweitzer Iii Edmund O Synchronized phasor processor for a power system
WO2009136975A2 (en) * 2008-05-09 2009-11-12 Accenture Global Services Gmbh Method and system for managing a power grid
JP5164678B2 (ja) * 2008-06-09 2013-03-21 中国電力株式会社 マイクログリッド電力系統における不平衡電流の補償方法、及びこの方法に用いる制御装置
US7945401B2 (en) * 2008-06-30 2011-05-17 International Business Machines Corporation Distributed intelligent remote terminal units
SG172939A1 (en) * 2009-01-14 2011-08-29 Accenture Global Services Ltd Distribution system analysis using meter data
US20100292857A1 (en) * 2009-05-18 2010-11-18 Consolidated Edison Company Of New York, Inc. Electrical network command and control system and method of operation
KR101030701B1 (ko) * 2009-06-25 2011-04-26 고려대학교 산학협력단 전력 계통 전압 안정도 감시 시스템, 방법, 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 매체
CN102625916A (zh) * 2009-07-18 2012-08-01 纳克斯伦特有限责任公司 电力系统传感器装置、电力系统监测方法以及电力系统监测系统
US8745007B2 (en) * 2009-08-11 2014-06-03 Electric Power Research Institute, Inc. Method of handling large volumes of synchrophasor measurments for real time event replay
JP2011083077A (ja) * 2009-10-05 2011-04-21 Mitsubishi Electric Corp 電力系統分離制御システム
JP2013513353A (ja) * 2009-12-03 2013-04-18 エー123 システムズ, インコーポレイテッド グリッド負荷同期デバイスおよび方法
JP2011208975A (ja) * 2010-03-29 2011-10-20 Tokyo Electric Power Co Inc:The 電力系統の位相角差検出装置
US8659186B2 (en) * 2010-12-29 2014-02-25 General Electric Company Methods and systems for controlling a power conversion system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013096188A3 (en) 2014-02-27
US20130166090A1 (en) 2013-06-27
IN2014CN04352A (ja) 2015-09-04
JP2015503891A (ja) 2015-02-02
US8942856B2 (en) 2015-01-27
KR20140105481A (ko) 2014-09-01
DE112012005429T5 (de) 2014-09-25
WO2013096188A2 (en) 2013-06-27
KR101980821B1 (ko) 2019-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6163494B2 (ja) 電力変換器、および電力変換器を制御する方法
Milano et al. Foundations and challenges of low-inertia systems
US8659186B2 (en) Methods and systems for controlling a power conversion system
JP6205658B2 (ja) 太陽光発電プラントおよびその制御方法
EP2469681B1 (en) Methods and systems for operating a power generation system
Vittal The impact of renewable resources on the performance and reliability of the electricity grid
JP2017521033A (ja) 階層型分散送電網の制御
Khazaei et al. Consensus-based demand response of PMSG wind turbines with distributed energy storage considering capability curves
Zeni et al. Generic models of wind turbine generators for advanced applications in a VSC-based offshore HVDC network
Zhang et al. Wind power transmission through LCC-HVDC with wind turbine inertial and primary frequency supports
CN109314395A (zh) 与多个可再生能源发电厂的互连有关的改进
Lotz et al. Potentials and technical requirements for the provision of ancillary services in future power systems with distributed energy resources
Renjit Modeling, analysis and control of mixed source microgrid
Marinelli et al. The pan-European reference grid developed in ELECTRA for deriving innovative observability concepts in the Web-of-cells framework
Hennig et al. Ancillary services analysis of an offshore wind farm cluster–technical integration steps of a simulation tool
Kazmi et al. Analyzing the integration of Distributed Generation into smart grids
Limouchi et al. Active generators power dispatching control in smart grid
Chen et al. Application of PMUs to coordinate hydroelectric and wind power plant operation
Benaama et al. Real time modeling and control of a wind farm connected to a multi-bus network under faulty conditions
Thiesen et al. The provision of synthetic inertia by wind turbine generators: an analysis of the energy yield and costs
US11870260B2 (en) System for controlling voltage and reactive power for an electrical grid
US11870261B2 (en) Method for controlling voltage and reactive power for an electrical grid
El Aimani Trends in grid integration of renewables. Case of Doubly Fed induction wind generator
Govindaraj et al. A wide area monitoring system using neuro control technique for load restoration
US20240146101A1 (en) System for controlling voltage and reactive power for an electrical grid

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151214

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151214

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161026

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161108

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170214

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170512

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170523

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170619

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6163494

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250