本發(fā)明涉及一種用于控制配電微電網(wǎng)的方法。

背景技術(shù)：

微電網(wǎng)通常是意圖將電力分配到與大的電能發(fā)生中心隔離并遠(yuǎn)離的區(qū)域的本地電網(wǎng)。隔離的區(qū)域例如是島嶼、山區(qū)或沙漠地區(qū)。

微電網(wǎng)的主要優(yōu)點在于，它們自主操作(在島嶼模式下，不用連接至主網(wǎng))，并且位于與消耗區(qū)域(負(fù)載)相緊鄰。因此，長距離配電網(wǎng)固有的損耗受限。

微電網(wǎng)的能量自主通常由各種類型的電力源來確保，電力源的內(nèi)燃發(fā)電機(jī)扮演了重要的角色(在此情況下涉及同步電源)。具體地，從經(jīng)濟(jì)的角度，內(nèi)燃發(fā)電機(jī)代表著小的初始投入，并且提供用于足夠靈活以吸收峰值時間的消耗尖峰(spike)的發(fā)電。然而，它們的操作需要大量柴油，這因而增大了能量賬單以及加劇了大氣污染。

為了克服這些環(huán)境和經(jīng)濟(jì)問題，微電網(wǎng)可以是混合的，并且還可以包括諸如光伏電源、風(fēng)力電源等的可再生電源。可再生電源通常包括：發(fā)電系統(tǒng)，其傳遞DC電信號；以及逆變器，其意圖在將信號傳遞至微電網(wǎng)之前將DC電信號轉(zhuǎn)換為AC電信號。

然而，除非其逆變器的操作模式修改，否則可再生電源不能形成電網(wǎng)(它們不是“組網(wǎng)的”)，因此，自身不能生成供應(yīng)電網(wǎng)的所有電力。

為了克服該限制，可再生電源可以包括逆變器，其由允許它們形成電網(wǎng)的控制法則控制。換句話說，可再生電源可以對電網(wǎng)施加電信號的電壓和頻率，而不用依靠參考信號。然而，一旦微電網(wǎng)的負(fù)載具有額外功耗要求，可再生電源的逆變器就通常在同步電源之前反應(yīng)，并且嘗試傳遞其生成的所有電力。這導(dǎo)致由可再生電源傳遞的電信號與由同步電源傳遞的電信號之間的相位偏移，因此潛在產(chǎn)生微電網(wǎng)中的主要故障(斷電)。

此外，因為可再生電源經(jīng)歷氣候的多變并因此是不穩(wěn)定的電源，所以它們于是具備間歇電源的資格。

因此，出于混合微電網(wǎng)的穩(wěn)定性的原因，可再生電源的比例不能超過20％和30％之間的值(涉及可再生能量的滲透度)，使得至少一個內(nèi)燃發(fā)電機(jī)處于連續(xù)操作。這因此限制了可實現(xiàn)的節(jié)約。

因此，包括大于30％的比例的可再生電源的混合微電網(wǎng)是不穩(wěn)定的。本發(fā)明的一個目的因而是提出一種用于控制混合微電網(wǎng)的方法，其允許提高可再生電源的比例而不影響所述電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及一種用于控制配電微電網(wǎng)的方法，所述配電微電網(wǎng)包括至少一個可再生電源，其向微電網(wǎng)傳遞由下垂控制分別根據(jù)微電網(wǎng)的頻率和電壓控制的第一有功/無功功率，并且能夠與同步電源并聯(lián)地同步工作，所述同步電源能夠根據(jù)所述同步電源的自動啟動/停止的準(zhǔn)則生成也傳遞至微電網(wǎng)的第二有功/無功功率，所述方法包括：一旦微電網(wǎng)的頻率和/或電壓分別低于閾值頻率和/或閾值電壓，就啟動同步電源，并且一旦第二功率低于閾值功率就停止同步電源。

根據(jù)一個實施例，可再生電源包括逆變器，能夠模仿同步電源的工作，使得可再生電源表現(xiàn)為同步電源。

根據(jù)一個實施例，閾值頻率和閾值電壓在控制同步電源的計算機(jī)程序中被參數(shù)化。

根據(jù)一個實施例，分別通過開路頻率f₀和開路電壓V₀表征根據(jù)頻率和電壓的下垂控制，開路頻率f₀和開路電壓V₀分別趨于在預(yù)定開路頻率范圍H_f0和預(yù)定開路電壓范圍H_v0內(nèi)。

根據(jù)一個實施例，可再生電源包括電力累積系統(tǒng)，其包括有功/無功功率的儲備，所述系統(tǒng)意圖傳遞有功/無功功率至微電網(wǎng)。

根據(jù)一個實施例，逆變器根據(jù)可再生電源的電力和/或能量儲備，調(diào)節(jié)傳遞至微電網(wǎng)的信號的頻率和/或電壓。根據(jù)一個實施例，逆變器還根據(jù)氣象預(yù)報和/或預(yù)報能量消耗，調(diào)節(jié)傳遞至微電網(wǎng)的信號的頻率和/或電壓。

根據(jù)一個實施例，通過同步電源連續(xù)測量微電網(wǎng)的頻率和電壓。

根據(jù)一個實施例，至少一個可再生電源包括多個可再生電力單元，所述多個可再生電力單元在它們之間共享第一功率的生成并且同步工作。

根據(jù)一個實施例，至少一個同步電源包括多個同步電源。

附圖說明

從下面對根據(jù)本發(fā)明的用于控制配電微電網(wǎng)的方法的實施方式的模式的描述，其他特征和優(yōu)點將變得明顯，所述模式通過非限制示例給出，并參照附圖進(jìn)行描述，附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的微電網(wǎng)的示意表示；

圖2a是表示作為由同步電源傳遞的有功功率(沿水平軸)的函數(shù)的、由所述同步電源傳遞的電信號的頻率(沿垂直軸)的曲線圖；

圖2b是表示作為由同步電源傳遞的無功功率(沿水平軸)的函數(shù)的、由所述同步電源傳遞的電信號的電壓(沿垂直軸)的曲線圖；

圖2c是表示作為由兩個同步電源傳遞的有功功率(沿水平軸)的函數(shù)的、由所述兩個同步電源傳遞的電信號的頻率(沿垂直軸)的曲線圖；

圖3示出作為傳遞至負(fù)載的有功功率(在水平軸上)的變化的函數(shù)的、傳遞至微電網(wǎng)的電信號的頻率f(在垂直軸上)的變化；

圖4示出由當(dāng)面臨電源之間執(zhí)行的電力共享的修改時(即，為了在功率方面保持相同工作點的同時主動修改頻率)采取的校正行動所導(dǎo)致的特征頻率(垂直軸)/有功功率(水平軸)的變化；

圖5a是在開路頻率的范圍(H_f0)內(nèi)對開路頻率f₀(在圖的垂直軸上給出)的調(diào)節(jié)的圖示，開路頻率的范圍(H_f0)限制于頻率的預(yù)定范圍(H_f)并且由微電網(wǎng)的操作員施加；

圖5b是在開路電壓的范圍(H_v0)內(nèi)對開路電壓V₀(在圖的垂直軸上給出)的調(diào)節(jié)的圖示，開路電壓的范圍(H_v0)限制于電壓的預(yù)定范圍(H_v)并且由微電網(wǎng)的操作員施加。

具體實施方式

圖1表示根據(jù)本發(fā)明的配電微電網(wǎng)1。

配電微電網(wǎng)1可以包括諸如可再生電源3和同步電源2的電源。

遍及說明書的剩余部分，術(shù)語“電力”等同于相對電力(作為百分比)。即，由此涉及的是由電源(可再生電源3或同步電源2)傳遞的電力相對于所生成的最大電力的比例。

可再生電源3可以包括可再生發(fā)電系統(tǒng)、電力累積系統(tǒng)和逆變器?？稍偕l(fā)電系統(tǒng)可以包括太陽能發(fā)電機(jī)(光伏板)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)(風(fēng)輪機(jī))或水流發(fā)電機(jī)(水輪機(jī))，它們通常生成DC電信號。逆變器能夠在將由發(fā)電系統(tǒng)生成的電信號注入微電網(wǎng)1之前將其轉(zhuǎn)換為AC電信號。電力累積系統(tǒng)可以包括電容器(或更具體地，超級電容器)、調(diào)速輪、電化學(xué)電池等。術(shù)語“超級電容器”意味著采用特定技術(shù)的電容器，其允許獲得介于傳統(tǒng)電解電容器與電池中間的功率密度和能量密度。例如，超級電容器可以具有在1000W/kg與5000W/kg之間的功率密度、以及在4Wh/kg與6Wh/kg之間的能量密度。

同步電源2通常包括同步電機(jī)(交流發(fā)電機(jī))，其當(dāng)由旋轉(zhuǎn)機(jī)的軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動時，生成AC電信號(電流和電壓)。旋轉(zhuǎn)機(jī)可以包括柴油電機(jī)或渦輪(燃?xì)狻⑺?、蒸汽或空氣渦輪)。

微電網(wǎng)1還包括負(fù)載4，其意圖至少部分消耗由可再生電源3和同步電源2傳遞的電力。

為了一起電連接至(有利地并聯(lián)至)微電網(wǎng)1，各種電源必須各自能夠傳遞相同頻率和相同電壓的電信號。

關(guān)于此點，同步電源2被用作示例。同步電源2能夠依賴于由所述微電網(wǎng)1消耗并由同步電源2生成的有功功率，調(diào)節(jié)其傳遞至微電網(wǎng)1的電信號的頻率。該行為在圖2a中示出。頻率f根據(jù)由同步電源2傳遞的相對有功功率P(作為百分比)的線性函數(shù)而變化。線性函數(shù)由斜率D和開路頻率f₀表征。開路頻率f₀對應(yīng)于當(dāng)負(fù)載不從所述電源2消耗有功功率時由同步電源2傳遞的電信號的頻率。斜率D被稱為“下垂”。也涉及根據(jù)微電網(wǎng)1的頻率由下垂控制而控制的電力。借由速度調(diào)節(jié)器，同步電源2依賴于其傳遞的電力調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速(以及因此的傳遞至微電網(wǎng)的電信號的頻率)。

以等同方式，同步電源能夠根據(jù)由所述微電網(wǎng)1消耗的并由同步電源2生成的無功功率，調(diào)節(jié)其傳遞至微電網(wǎng)的電信號的電壓。該行為在圖2b中圖示。電壓V根據(jù)由同步電源2傳遞的相對無功功率P’(作為百分比)的線性函數(shù)而變化。線性函數(shù)由斜率D’和開路電壓V₀表征。開路電壓V₀對應(yīng)于當(dāng)負(fù)載不從所述電源2消耗無功功率時由同步電源2傳遞的電信號的電壓。斜率D’也被稱為“下垂”。也涉及根據(jù)微電網(wǎng)1的電壓由下垂控制而控制的電力。根據(jù)相同下垂由下垂控制而控制的多個同步電源2在它們之間與它們能夠傳遞的有功/無功功率成比例地共享負(fù)載4。此外，在這些條件下，所有同步電源2傳遞基本相同頻率的電信號。例如，如圖2c所示，兩個同步電源1a和1b可以并行地工作，并且傳遞頻率f₁的電信號，電源1a和電源1b因而各自分別用等于P₁和P₂的有功功率供應(yīng)微電網(wǎng)1。

可以根據(jù)同步電源2的設(shè)計，例如通過調(diào)節(jié)電位計、或通過使用電子接口(例如，計算機(jī)和軟件)，執(zhí)行根據(jù)所述電源的頻率對下垂的調(diào)節(jié)(對斜率D的調(diào)節(jié))。

可以根據(jù)同步電源2的設(shè)計，例如通過調(diào)節(jié)電位計、或通過使用電子接口(例如，計算機(jī)和軟件)，執(zhí)行根據(jù)所述電源的電壓對下垂的調(diào)節(jié)(對斜率D’的調(diào)節(jié))。

在本發(fā)明的上下文中，申請人已經(jīng)決定將可再生電源3和同步電源2并聯(lián)地電連接以為微電網(wǎng)1供電，并且促進(jìn)在同步電源2之上、由可再生電源3生成的電有功/無功功率的生成。

在現(xiàn)有技術(shù)中，通常，可再生電源3僅僅表示備用電源，并且因此需要重新考慮它們以實現(xiàn)該目的。

因此，根據(jù)本發(fā)明，可再生電源3包括可再生發(fā)電系統(tǒng)。所述可再生發(fā)電系統(tǒng)3可以具有間歇性質(zhì)，即，不規(guī)律地生成電力?？稍偕l(fā)電系統(tǒng)3例如可以包括光伏板、風(fēng)輪機(jī)或水輪機(jī)。這些通常生成DC電信號，其在傳遞至微電網(wǎng)1之前必須被轉(zhuǎn)換為AC電信號。可再生電源3因此配備有逆變器，其能夠執(zhí)行DC電信號至AC電信號的該轉(zhuǎn)換。

以特別有利的方式，可再生電源3表現(xiàn)為同步電源2。因此，需要引入對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的虛擬發(fā)電機(jī)概念?？稍偕娫窗ㄔ试S其再現(xiàn)同步發(fā)電機(jī)2(更具體地，內(nèi)燃發(fā)電機(jī))的電和機(jī)械行為的控制法則。

因此，關(guān)于此點，可再生電源3的逆變器由控制法則控制，使得可再生電源3表現(xiàn)為同步電源2。涉及的是虛擬發(fā)電機(jī)。

額外地，逆變器遵從控制法則，以便對包括所述逆變器的可再生電源3施加下垂控制。由可再生電源3傳遞的電信號的頻率和電壓因此在有功P和無功P’功率方面分別服從圖2a和圖2b所示的行為?？刂品▌t可以以軟件形式施加，包括對作為有功功率的函數(shù)的電信號的頻率的增大和/或作為無功功率的函數(shù)的電信號的電壓的增大的調(diào)節(jié)。前述增大正是圖2a和圖2b的線性函數(shù)的斜率D和D’。

因此，可再生電源3可以通過調(diào)節(jié)電信號的頻率而調(diào)節(jié)傳遞至微電網(wǎng)1的電力。如圖3所示，在第一時刻，負(fù)載消耗由可再生電源3傳遞的頻率f_A的電信號的有功功率P_A。在第二時刻，負(fù)載4可能需要額外功率來工作?？稍偕娫?因而將其傳遞至微電網(wǎng)1的電信號的頻率調(diào)節(jié)至頻率f_B，以便滿足負(fù)載4的功率要求P_B。

根據(jù)圖4示出的另一特定情況，在第一時刻與第二時刻之間可再生電源3的發(fā)電被視為減小。可再生電源3將其開路頻率f₀調(diào)節(jié)至低于開路頻率f₀的新開路頻率f_0’?？稍偕娫?能夠傳遞的最大電力保持不變，但是將以更低頻率傳遞。

可再生電源3對虛擬發(fā)電機(jī)的模仿允許可再生電源3并聯(lián)地電連接至同步電源2。

此外，在這些條件下，如同步電源2的情況，可再生電源3可以形成電網(wǎng)(即，組網(wǎng))。形成電網(wǎng)被理解為意味著為電網(wǎng)供應(yīng)電力，而不用依靠由另一電源傳遞的參考電信號。

因此，同步電源2和可再生電源3可以并聯(lián)連接并傳遞電信號至相同頻率的微電網(wǎng)1。

以特別有利的方式，可再生電源3可以包括電力累積系統(tǒng)，例如，諸如超級電容器或調(diào)速輪的電容系統(tǒng)。

再次，以有利方式，可再生發(fā)電系統(tǒng)和電力累積系統(tǒng)電連接至逆變器。

相反，當(dāng)可再生發(fā)電系統(tǒng)生成微電網(wǎng)1不消耗的過量電力時，所述過量電力可以有利地存儲在電力累積系統(tǒng)中。

再次，以有利方式，電力累積系統(tǒng)還可用作電力和/或能量儲備。

現(xiàn)在將描述包括同步電源2和可再生電源3的微電網(wǎng)1的操作，該可再生電源3如上所述模仿虛擬發(fā)電機(jī)。

可再生電源3和同步電源2并聯(lián)地電連接至微電網(wǎng)1。

可再生電源3能夠向微電網(wǎng)1傳遞第一有功/無功功率，其由下垂控制根據(jù)微電網(wǎng)1的電信號的頻率和電壓而控制。

并聯(lián)地電連接的同步電源2和可再生電源3有利地具有相同下垂，例如，在1％和5％之間并且優(yōu)選地在1.5％和3％之間的下降斜率。

以特別有利的方式，連續(xù)測量傾向由可再生電源3和同步電源2傳遞的電信號的頻率和電壓。

再次，以有利的方式，由同步電源2執(zhí)行對頻率和電壓的測量。

可以由同步電源2對微電網(wǎng)的電信號測量頻率。

還可以通過對同步電源2的軸的轉(zhuǎn)速進(jìn)行成像(imaging)而測量頻率。

還通過可再生電源3執(zhí)行頻率和電壓的測量。

可再生電源3將第一有功/無功功率傳遞至微電網(wǎng)1。

根據(jù)由微電網(wǎng)1消耗的有功功率，通過下垂控制來控制由可再生電源3傳遞的電信號的頻率。

根據(jù)由微電網(wǎng)1消耗的無功功率，通過下垂控制來控制由可再生電源3傳遞的電信號的電壓。同步電源2能夠?qū)⒌诙泄?無功功率傳遞至微電網(wǎng)1。

更具體地，可再生電源3可以是將電信號傳遞至微電網(wǎng)1的唯一電源。通過單獨傳遞電信號，這意味著單個可再生電源連接至微電網(wǎng)1，或可再生電源3是多個電源中的用于將電信號傳遞至微電網(wǎng)1的唯一的一個。該條件意味著電信號的頻率和電壓依賴于微電網(wǎng)1(或更具體地，負(fù)載4)消耗的電力。

在多個可再生電源3將電信號傳遞至微電網(wǎng)的情況下，所述電源將在它們之間共享負(fù)載4。關(guān)于此點，考慮第一可再生電源和第二可再生電源的情況。第一可再生電源和第二可再生電源傳遞相同頻率和相同電壓的電信號，并且在它們之間共享負(fù)載4。通過共享負(fù)載4，這意味著由第一可再生電源和第二可再生電源傳遞的有功/無功功率的和等于由所述負(fù)載4消耗的有功/無功功率。該行為與圖2c中關(guān)于兩個同步電源2所示的行為相同。

由例如第一可再生電源的可再生電源3傳遞的有功/無功功率還可需要向下調(diào)節(jié)，例如由于減小的發(fā)電而導(dǎo)致的調(diào)節(jié)。第一可再生電源因而不得不降低開路電壓和/或頻率以便考慮其新狀態(tài)。然而，第二可再生電源可能能夠彌補第一可再生電源的缺點，使得由兩個可再生電源傳遞的電力的和等于由負(fù)載消耗的電力。第二可再生電源可以通過增大其開路電壓和/或頻率、或通過降低工作電壓和/或頻率，彌補第一電源的缺點。該推理思路可以延伸至多于兩個可再生電源。

第二有功/無功功率的生成遵從用于通過同步電源2開始/停止所述第二有功/無功功率的生成的準(zhǔn)則。

用于開始第二有功/無功功率的生成的準(zhǔn)則基于為微電網(wǎng)1供電的電信號的頻率和電壓的測量。

在第一實例中，考慮微電網(wǎng)1僅被供應(yīng)第一功率。換句話說，同步電源2不發(fā)電。假設(shè)對于微電網(wǎng)1的負(fù)載4的工作需要額外有功功率。負(fù)載4的工作所需的額外有功功率可能由于負(fù)載4的功耗的增大(見圖3)和/或可再生電源3生成的可用電力的變化(減小)(見圖4)。可再生電源3因而調(diào)節(jié)其傳遞的電信號的頻率，以便針對負(fù)載4消耗的有功功率平衡第一有功功率。因此，電信號的頻率減小。

負(fù)載4消耗的額外有功功率可以由可再生發(fā)電系統(tǒng)或電力累積系統(tǒng)傳遞。由電網(wǎng)的負(fù)載4消耗的額外電力還可超過可再生電源3的發(fā)電。同步電源2因此接通，以便解決可再生電源3不能傳遞的、負(fù)載4對有功功率的過度消耗。因此，根據(jù)本發(fā)明，定義電信號的閾值頻率值，在該閾值頻率值之下，同步電源2開始生成第二有功功率并將其傳遞至微電網(wǎng)1。

閾值頻率可以定義為如下這樣的頻率，即，從該頻率起，可再生發(fā)電系統(tǒng)傳遞例如比其生成的電力高例如50％或高例如70％的有功功率。由可再生發(fā)電系統(tǒng)生成的電力的剩余50％(或30％)因此構(gòu)成安全余量?？稍偕娫?的逆變器可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的技術(shù)參數(shù)化，使得一旦可再生發(fā)電系統(tǒng)傳遞比其生成的電力高例如50％或高例如70％的有功功率時，可再生電源3就以低于閾值頻率的頻率傳遞信號。

以替代和有利的方式，可再生電源3包括電力累積系統(tǒng)。電力累積系統(tǒng)包括能量儲備。在包括超級電容器的電力累積系統(tǒng)的情況下，能量儲備采取電荷狀態(tài)的形式。逆變器能夠被編程，以便根據(jù)各種準(zhǔn)則自動調(diào)節(jié)傳遞至微電網(wǎng)1的電信號的頻率，所述各種準(zhǔn)則諸如可用能量儲備、在時間t可能的發(fā)電、生產(chǎn)預(yù)報或氣象預(yù)報。此外，逆變器能夠使得開路頻率f₀在預(yù)定開路頻率范圍H_f0內(nèi)，使得從工作得到的頻率也在預(yù)定頻率范圍H_f內(nèi)。例如，由微電網(wǎng)1的操作員施加預(yù)定開路頻率范圍H_f0。如圖5a所示，預(yù)定頻率范圍H_f因此響應(yīng)于電網(wǎng)碼。開路頻率f₀因此受限于更有限的范圍H_f0內(nèi)，以便確保頻率(甚至在滿負(fù)載)保持在可允許的頻率范圍H_f內(nèi)，潛在地具有安全余量。因此，如果可再生電源的電力儲備減小，則開路頻率f₀也減小。不必達(dá)到閾值頻率f_s(如果傳遞的電力例如過低)，并且只要不需要就不啟動一個或多個同步電源2。主動修改頻率不必涉及降低到閾值頻率之下。閾值頻率f_s因此可以定義為如下這樣的頻率，即，在該頻率之下，操作員認(rèn)為有功功率儲備不再足夠確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。準(zhǔn)則可以由微電網(wǎng)1的操作員和/或設(shè)計者設(shè)置。微電網(wǎng)的操作員然后可以要求有功功率儲備總是在閾值有功功率之上。

閾值有功功率儲備可以有利地定義為必須在同步電源2的持續(xù)時間T的啟動階段中傳遞至微電網(wǎng)的有功功率。更具體地，閾值有功功率儲備可以定義為在微電網(wǎng)1上可以存在的最大負(fù)載4的百分比。關(guān)于同步電源2，其被配置為只要微電網(wǎng)1的電信號的頻率在閾值頻率之下就啟動。

以等同方式，假設(shè)微電網(wǎng)1的負(fù)載4的工作需要額外無功功率。可再生電源3因此調(diào)節(jié)其傳遞的電信號的電壓，以便針對由負(fù)載4消耗的無功功率平衡第一無功功率。因此，電信號的電壓減小。

負(fù)載4消耗的額外無功功率可以由可再生發(fā)電系統(tǒng)或功率累積系統(tǒng)傳遞。電網(wǎng)的負(fù)載4消耗的額外無功功率也可超過可再生電源3的無功功率生成。同步電源2因此接通，以便解決可再生電源3不能傳遞的、負(fù)載4對無功功率的過度消耗。

因此，根據(jù)本發(fā)明，定義電信號的閾值電壓值，在該閾值電壓值之下，同步電源2開始生成第二無功功率并將其傳遞至微電網(wǎng)1。

閾值電壓可以定義為如下這樣的電壓，即，從該電壓起，可再生發(fā)電系統(tǒng)傳遞比其生成的電力高例如50％或高例如70％的無功功率。由可再生發(fā)電系統(tǒng)生成的電力的剩余50％(或30％)因此構(gòu)成安全余量?？稍偕娫?的逆變器可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的技術(shù)參數(shù)化，使得一旦可再生發(fā)電系統(tǒng)傳遞比其生成的電力高例如50％或高例如70％的無功功率時，可再生電源3就以低于閾值電壓的電壓傳遞信號。

以替代和有利的方式，可再生電源3包括電力累積系統(tǒng)。逆變器能夠被編程，以便根據(jù)各種準(zhǔn)則自動調(diào)節(jié)傳遞至微電網(wǎng)1的電信號的電壓，所述各種準(zhǔn)則諸如可用能量儲備、在時間t可能的發(fā)電、生產(chǎn)預(yù)報或氣象預(yù)報。此外，逆變器能夠使得開路電壓V₀在預(yù)定開路電壓范圍H_v0內(nèi)，使得從工作得到的電壓也在預(yù)定電壓范圍H_v內(nèi)。例如，由微電網(wǎng)1的操作員施加預(yù)定開路電壓范圍。如圖5b所示，電壓范圍H_v因此響應(yīng)于電網(wǎng)碼。開路電壓V₀因此受限于更有限的范圍H_v0內(nèi)，以便確保電壓(甚至在滿負(fù)載)保持在可允許的電壓范圍H_v內(nèi)，潛在地具有安全余量。

因此，如果儲備減小，則開路電壓V₀也減小。不必達(dá)到閾值電V_s(如果傳遞的無功功率例如過低)，并且只要不需要就不啟動一個或多個同步電源2。主動修改電壓不必涉及降低到閾值電壓之下。閾值電壓V_s因此可以定義為如下這樣的電壓，即，在該電壓之下，操作員認(rèn)為無功功率儲備不再足夠確保網(wǎng)絡(luò)的安全性。準(zhǔn)則可以由微電網(wǎng)1的操作員和/或設(shè)計者設(shè)置。微電網(wǎng)1的操作員然后可以要求無功功率儲備總是在閾值無功功率之上。閾值無功功率儲備可以有利地定義為必須在同步電源2的持續(xù)時間T的啟動階段中傳遞至微電網(wǎng)的無功功率。更具體地，閾值無功功率儲備可以定義為在微電網(wǎng)1上可以存在的最大負(fù)載4的百分比。

關(guān)于同步電源2，其被配置為只要微電網(wǎng)1的電信號的電壓在閾值電壓之下就啟動。

因此，一旦微電網(wǎng)1的電信號的頻率和/或電壓分別低于閾值頻率和閾值電壓，同步電源2就開始生成第二有功/無功功率。

相反，負(fù)載4可以減小其有功/無功功耗，使得由可再生電源3傳遞的有功/無功功率將足夠微電網(wǎng)1以穩(wěn)定方式操作。

根據(jù)本發(fā)明，定義由負(fù)載4消耗的閾值有功/無功功率，在該閾值有功/無功功率之下，同步電源2就停止生成第二有功/無功功率。

一旦至微電網(wǎng)1的有功功率低于閾值有功功率值，同步電源2就停止生成第二有功功率。

閾值有功/無功功率是預(yù)定的，并且經(jīng)由本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的技術(shù)在同步電源2的控制系統(tǒng)中被參數(shù)化。

因此，根據(jù)本發(fā)明，同步電源2可以根據(jù)微電網(wǎng)1的負(fù)載4的功耗需求開始或停止生成第二有功/無功功率，而不需要在可再生電源3和同步電源2之間的通信或當(dāng)通信有缺陷時。開始和停止第二有功/無功功率的生成僅僅基于由同步電源2對微電網(wǎng)1上的信號的電壓、頻率和有功/無功功率的測量。

因此，根據(jù)本發(fā)明，可以促進(jìn)可再生電源3的發(fā)電。換句話說，僅當(dāng)?shù)谝还β什辉僮銐蛴糜谪?fù)載4的工作、或具有不再足夠用于負(fù)載4的工作的風(fēng)險時，同步電源2才開始生成第二功率。

例如，包括可再生發(fā)電系統(tǒng)(例如，光伏發(fā)電系統(tǒng))的可再生電源3夜間不工作，并且有利地通過內(nèi)燃發(fā)電機(jī)而補充，以便確保連續(xù)發(fā)電。此外，在負(fù)載4的有功/無功功耗的尖峰期間，由可再生電源3傳遞的第一功率可能變得不足。根據(jù)由本發(fā)明建立的準(zhǔn)則，同步電源2可以開始生成第二有功/無功功率，并允許在由電源生成的電力和由負(fù)載4消耗的電力之間尋求平衡。

本發(fā)明不限于一個可再生電源3，并且可以包括多個模仿虛擬發(fā)電機(jī)的可再生電源3。可再生電源3根據(jù)有功和無功功率的頻率和電壓而特性化(feature)下垂控制，使得可再生電源3在它們之間共享負(fù)載4。多個可再生電源3被配置為將第一功率傳遞至微電網(wǎng)1。

本發(fā)明還可包括并聯(lián)地電連接至微電網(wǎng)1的多個同步電源2。

因此，有利地，可再生能量的滲透程度可以超過30％限度。借由在本發(fā)明中引入的概念，可再生電源可以被調(diào)整大小，以便提供負(fù)載4的功耗的100％。具體地，當(dāng)對于可再生電源滿足所有條件以充分生成由負(fù)載4消耗的電力(要滿足的條件意味著充足的陽光/日照用于光伏板，充足的風(fēng)用于風(fēng)輪機(jī)，等等)時，同步電源2的啟動就不需要了。在每個可再生電源3中包括的電力累積系統(tǒng)因而允許由可再生電源生成的電力的波動減輕，并因此確保傳遞至微電網(wǎng)1的電信號的穩(wěn)定性。此外，電力累積系統(tǒng)還允許所述可再生電源3的間歇性質(zhì)減輕。具體地，一旦由可再生發(fā)電系統(tǒng)傳遞的電力的生成落入低于負(fù)載4的需求的值，電力累積系統(tǒng)就可以接管第一持續(xù)時間。第一持續(xù)時間因而可以用于啟動一個或多個同步電源2并到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)。

以特別有利的方式，電力累積系統(tǒng)可以將有功/無功功率傳遞至微電網(wǎng)1，以便補償由可再生電源生成的電力的波動，而不必啟動同步電源2。單獨的發(fā)電可能不足夠，但是累積系統(tǒng)能夠添加一定量的電力。一旦發(fā)電變得稍微高于負(fù)載4的消耗(由于波動)，累積系統(tǒng)就被充電，并且可以再次使用，而不必到達(dá)涉及參數(shù)f₀的下降的最小充電狀態(tài)。

微電網(wǎng)1有利地沒有用于在各個發(fā)電源之間通信的系統(tǒng)，并且可以以完全自動的方式控制。

本發(fā)明還特別有利于以下情況：在同步電源2與可再生電源3之間存在，但是該通信系統(tǒng)有缺陷。具體地，根據(jù)本發(fā)明的方法可以是備用解決方案，其借由當(dāng)面對故障通信系統(tǒng)時促進(jìn)可再生電源3的能力，而允許操作在劣化模式下同時仍然保持更大經(jīng)濟(jì)增益。

可再生電源3和同步電源2也可以是遠(yuǎn)程的。