用于电力系统的控制系统技术方案

本发明专利技术名称为“用于电力系统的控制系统”。提供一种用于电力系统的控制系统。该控制系统包括用于跟踪一个或多个电动车辆和接收所述电动车辆的电池充电数据的无线通信系统。该控制系统还包括用于感测电力系统的负荷的负荷传感器。该控制系统进一步包括基于电动车辆的电池充电数据和电力系统的负荷数据操作一个或多个保护元件的控制器。

【技术实现步骤摘要】

一般来说，本文呈现的实施例涉及电力系统，并且更具体来说，涉及用于电カ系统的装置。
技术介绍
最近，电动车辆受到了许多关注。电动车辆一般由依靠电池组供电的电动机来推动。因为电动车辆的正常使用导致电池组中存储的电荷反复减少，所以电动车辆的电池组需要频繁再充电。电动车辆的这种充电和再充电对传统电カ系统提出了技术难题。传统电カ系统一般提供保护特征以针对“故障”保护顾客和设备。在因电カ线碰到 接地而导致过高电流流经电カ系统时，可能会出现故障状況。这种高电流可能对设备造成损坏并且对暴露于故障的人员是潜在危险。电カ系统一般提供保护装置，例如断路器或重合闸(recloser)，以在电カ系统内隔离故障状况。这些保护装置部署在变电站和整个电カ系统。断路器是ー种在装置检测到高故障电流通过电カ系统传输时跳闸或断开的开关。重合闸本质上是ー种可编程断路器装置，用于在电カ系统内隔离故障。保护装置的操作基于通过电カ系统传输的电流和电压。如果通过电カ系统传输的电流高于预定义的阈值限制，保护装置可推断出现了故障并可操作以隔离故障。在保护装置隔离故障时，意味着在服务恢复之前装置下游顾客将失去功率。保护装置可编程以在预定义的阈值限制内操作。一般来说，保护装置通过时间-电流特性编程。时间-电流特性支配保护装置的操作。例如，可设计保护装置的时间-电流特性以使得高故障电流可导致保护装置采取较快的纠正措施，同时低故障电流可导致保护装置的较慢操作。在正常操作中，电动车辆的充电可从电カ系统吸取大电流。由于电动车辆是移动的，这些车辆的充电可在随机地理位置和随机时间在电力系统内发生。相应地，具有预编程时间-电流特性的保护装置可能无法支持起于电动车辆充电的动态电カ需要。例如，位于特定区域或地区内的大量电动车辆的充电在预编程保护装置看来可能是故障。传统电力系统无法区分增大的负荷导致的高电流和故障导致的高电流。这可能造成整个电カ系统不必要的停电。需要可根据电网的功率需要动态适应的系统。
技术实现思路
提供一种用于电カ系统的控制系统。该控制系统包括用于跟踪ー个或多个电动车辆和接收所述电动车辆的电池充电数据的无线通信系统。该控制系统还包括用于感测电カ系统负荷的负荷传感器。该控制系统进ー步包括基于电动车辆的电池充电数据和电カ系统的负荷数据操作一个或多个保护元件的控制器。还提供利用所述控制系统的电力系统。在另ー个实施例中，提供一种电カ系统。该电カ系统包括ー个或多个发电站、ー个或多个负荷中心、用于将功率从发电站传输到所述负荷中心的输电线。该电カ系统进一歩包括一个或多个控制系统。该控制系统包括用于跟踪一个或多个电动车辆和接收所述电动车辆的电池充电数据的无线通信系统。该控制系统还包括用于感测电カ系统负荷数据的负荷传感器。该控制系统进一歩包括基于电动车辆的电池充电数据和电カ系统的负荷数据操作一个或多个保护元件的控制器。在又一个实施例中，提供ー种操作电カ系统的控制系统的方法。该方法包括跟踪ー个或多个电动车辆和获得电动车辆的电池充电数据。电动车辆的跟踪可经由所述控制系统中提供的无线通信系统来执行。该方法进ー步包括基于电动车辆的电池充电数据和电カ系统的负荷数据操作一个或多个保护元件。保护元件经由控制系统中提供的控制器操作。附图说明參照附图阅读以下详细描述时将更好地理解本专利技术的这些和其它特征、方面和优点，在全部附图中相似附图标记表示相似部件，其中 图I示出根据ー个实施例的示范电カ系统的框 图2是电动车辆、充电站与电力系统的控制系统之间的数据传输示意的框图；以及 图3示出表示电カ系统的断路器的时间-电流特性的曲线图。具体实施例方式本文所讨论的实施例涉及电力系统的控制系统。图I示出按照ー个实施例的电カ系统100。电カ系统100包括配置成产生功率的发电站102。发电站102可包括发电装置，包括但不限于燃气轮机发电站、汽轮机发电站、核电站、水电站等。发电站102还可包括分散的发电源、可再生发电源和微电网发电源。在发电站102产生的功率经由传输线104传输到配电网103。配电网可包括变压器和配电线。配电网103可向负荷中心106供电。负荷中心106通常包括民用负荷108和商用负荷110。民用负荷110包括家庭负荷，如家用电器等。商用负荷110可包括商业设施，例如但不限于エ厂、办公楼、医院、娱乐场等。负荷中心106可进ー步包括ー个或多个电动车辆(EV) 112。电动车辆112是从电池组113获取功率的汽车。本文中应当注意，电池组113还可包括超级电容器、燃料电池等。应当注意，本文公开的电动车辆可包括具有ー个以上功率源的车辆，其中至少ー个电源是由电池组供电的电动机。例如，同时具有电池供电的发动机和内燃机的混合动カ车辆可视作电动车辆。电动车辆112提供有一个或多个电动机以向电动车辆112的传动轴提供功率。电池组113需要充电以确保电动车辆112的持续运行。电动车辆112可在具有电池充电设备的位置为电池组113充电。这样的位置可处于电カ系统100内的任何地理点。在所示实施例中，电动车辆112可在充电站114为电池组113充电。在一些实施例中，充电站114可包括在负荷中心106内。可以意识到，可为电动车辆112的电池组113充电的任何位置均可称作充电站114。在某些实施例中，充电站114可以是民用装置或商用装置。电カ系统100进ー步包括用于控制电カ系统100的操作的控制系统116。控制系统116以管理电カ系统100中的负荷均衡的方式操作电カ系统100。控制系统116可结合子系统，例如用于测量系统使用情況、预测负荷的未来使用、计算过量电カ系统容量及隔离故障的能源管理系统、配电管理系统、需求响应系统、故障检测、隔离和恢复系统。控制系统116及其子系统可集中位于网络操作中心101、分散位于例如变电站105等装置处或在具有例如负荷中心106等装置的整个功率系统100内分布。控制系统116还控制ー个或多个保护元件118的操作以隔离电カ系统100内的故障。例如，故障包括可由电カ线碰到接地而引起的短路导致过高电流流经电カ系统100的情况。高电流可损坏连接到电カ系统100的电设备并还可危及暴露于故障的人员。控制系统116可通过操作保护元件118来隔离故障。保护元件118可包括重合闸、断路器以及重合闸与断路器的组合。电动车辆112的充电可对常规控制系统的操作造成困难。电动车辆112的充电会从电カ系统100吸取数量可观的电流。电动车辆112的充电可在电カ系统100内的多个点处发生。此外，可能有大量电动车辆112聚集在特定地理位置进行充电，由此进一歩增大从电カ系统100同时吸取的电流。常规控制系统可能将此增大的电流吸取视作故障并可能促使保护元件118隔离电カ系统的相关部分。这可能导致不需要的停电。根据本文所述的实施例，配备控制系统116以使电カ系统100在操作保护元件118时作出更明智的決定。 根据ー个实施例，控制系统116包括无线通信系统120、控制器122及负荷传感器124。无线通信系统120可以是电カ系统100使用的现有通信系统，例如用于配电自动化的通信系统、先进计量基础设施、商用蜂窝电话网络、专用无线电网络或根据本文所述实施例建立的新网络。无线通信系统120可经由电动车辆112中提供的车辆收发器12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制系统，包括：无线通信系统，其配置成跟踪控制系统附近的一个或多个电动车辆并传递所述一个或多个电动车辆的电池充电数据和电力系统的负荷数据；控制器，其通信耦合到所述无线通信系统并配置成接收所述一个或多个电动车辆的所述电池充电数据和所述电力系统的所述负荷数据，并基于所述一个或多个电动车辆的所述充电数据和所述电力系统的所述负荷数据操作所述电力系统的一个或多个保护元件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：SF布什，MJ马霍尼，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：