向電網(wǎng)中饋送電流的饋送裝置和運行這種饋送裝置的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的用于向電網(wǎng)中饋送電流的饋送裝置以及一種根據(jù)權(quán)利要求8的前序部分的用于運行這種饋送裝置的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]用于向電網(wǎng)中饋送電流的這種饋送裝置以及用于運行這種饋送裝置的方法從通常的現(xiàn)有技術(shù)中是充分已知的并且借助于圖1示出。
[0003]圖1以示意圖示出了整體上用10表示的用于向電網(wǎng)12中饋送電流的饋送裝置。要向電網(wǎng)12中饋送的電流由電源14提供或者產(chǎn)生。電源14例如是直流電源，其中其可以是光伏發(fā)電裝置。然而，電源14也可以構(gòu)造為交流電源。
[0004]饋送裝置10包括變流器16，其可以與電源14耦合，并且目前已經(jīng)與電源耦合。因為電源14目前是直流電源，因此變流器16是逆變器，借助其將由電源14提供的直流電流轉(zhuǎn)換成交流電流。
[0005]作為直流電源，例如也可以使用固定式電池。變流器16在輸入側(cè)與電源14連接。變流器16在輸出側(cè)與饋送裝置10的所謂的導(dǎo)線濾波器18連接。導(dǎo)線濾波器18例如用于對由變流器16自身產(chǎn)生的干擾或干擾信號進行濾波并由此截止干擾或干擾信號。為此，導(dǎo)線濾波器18例如包括離散的部件。
[0006]導(dǎo)線濾波器18與饋送裝置10的連接裝置20電耦合。由此，變流器16經(jīng)由導(dǎo)線濾波器18與連接裝置20電連接。
[0007]連接裝置20被構(gòu)造為用于將輸入側(cè)的且例如由變流器16提供的電壓與輸出側(cè)的電網(wǎng)12的電壓相匹配。為此，連接裝置20例如包括至少一個匹配元件22。該匹配元件例如是變壓器。
[0008]連接裝置20用作節(jié)點元件或者節(jié)點，饋送裝置10和由此電源14可以在該節(jié)點處與電網(wǎng)12電連接。
[0009]連接裝置20與導(dǎo)線濾波器18的電連接借助在圖1中極其示意性地示出的以低壓電線形式的電線24進行，該電線24具有一定的電阻R和電感L。連接裝置20經(jīng)由其輸入接頭與電線24電連接，并且經(jīng)由該電線與變流器16電連接。
[0010]在圖1中通過方向箭頭示出了從電源14到電網(wǎng)12中的功率流或者例如三相交流電流或者直流電流的流。
[0011]為了完成向電網(wǎng)12中饋送電流或電能的任務(wù)，變流器16需要重要的信息。
[0012]這種信息是阻抗，特別是非常長的電線24的所謂的電線阻抗。對阻抗的認識對于控制或者調(diào)節(jié)變流器16很重要，因為阻抗對于整個系統(tǒng)的動態(tài)性能起到重要的作用。另一個重要信息是特別是連接裝置20上的電壓，因為變流器16必須將相對于變流器16的輸入側(cè)的電壓與連接裝置20的輸入側(cè)的電壓相匹配，以避免不受控的電流流動。此外，特別是連接裝置20上的電流和/或電壓的相位很重要，其中，變流器16必須將輸入側(cè)的電流的相位與連接裝置20上的相位相匹配，以避免短路。
[0013]此外，還可以設(shè)置對所謂的小島運行(Inselbetrieb)的采集。如果出現(xiàn)變流器16的所謂的小島運行，則有利的是立即斷開變流器16，以保證高安全性并且避免不希望的損害。另一個重要信息可以是所謂的需求響應(yīng)(Nachfragereakt1n)。需求響應(yīng)通常也稱為要求響應(yīng)(Demandresponse)。在此，要求響應(yīng)是作為對市場上的價格信號或者對合同功率儲備的范圍內(nèi)的激活的響應(yīng)的、短期的且可能預(yù)見的用電設(shè)備負荷的變化。這些市場價格或者功率調(diào)用通過沒有計劃的、不規(guī)律或者極端的能源經(jīng)濟事件來觸發(fā)。
[0014]尤其在大功率裝置的情況下，運營電網(wǎng)12的能源供應(yīng)企業(yè)，即電力運營商具有控制電流向電網(wǎng)12中的饋送的可能性。電力運營商例如能夠在電網(wǎng)12由于產(chǎn)生的能量過量而變得不穩(wěn)定時將變流器16去激活。此外，一個重要的信息可以是電流的價格、即電價。預(yù)計特別是在未來的電力網(wǎng)絡(luò)中向電網(wǎng)中饋送的電流的電價是動態(tài)的。電價將依據(jù)需求和供給變化，并且當(dāng)存在電流過量供應(yīng)時甚至可能是負的。
[0015]通常離線地確定阻抗，特別是至少一個表征阻抗的阻抗值。這意味著，在不向電網(wǎng)12中饋送電流時，計算阻抗值。通常以采用針對阻抗的特定標(biāo)稱值的方式來進行阻抗或阻抗值的確定。替選地或者附加地可以設(shè)置為，在用戶側(cè)提供或者粗略地估計的阻抗值，其中，這些估計通常根據(jù)頻率響應(yīng)測量進行，該頻率響應(yīng)測量借助變流器16執(zhí)行。
[0016]因為通常不采集連接裝置20處的電壓、電流和相位，因此這些必須根據(jù)變流器16處的電壓和電流反向計算。這僅在導(dǎo)線濾波器18的阻抗和拓撲結(jié)構(gòu)包括其部件已知時可以進行。因此，阻抗不僅對于變流器16本身的控制或調(diào)節(jié)很重要，而且阻抗在確定連接裝置20處的電壓、電流和相位時也扮演了重要的角色。當(dāng)阻抗沒有被正確地確定時，電網(wǎng)12的電壓和相位也被錯誤地計算。
[0017]當(dāng)例如像在強且穩(wěn)定的電網(wǎng)12的情況下那樣，阻抗至少基本恒定且小時，所描述的對電線24的阻抗的離線計算良好地進行，其中，連接裝置20處的電壓、電流和相位根據(jù)變流器16處的測量反向計算。然而，在阻抗越來越無法預(yù)測的電網(wǎng)中，阻抗的這種離線計算是不足的。具有變化的和/或高阻抗的電網(wǎng)的示例是商船上、未來的智能電網(wǎng)中、即具有大量分布式的、波動的且局部的能量源、例如風(fēng)力或光伏發(fā)電系統(tǒng)的電網(wǎng)中以及在長的配電線的端部具有再生能源的情形中的那些。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，進一步開發(fā)開頭提及的類型的饋送裝置以及方法，使得特別是當(dāng)在包括電源、饋送裝置和電網(wǎng)的整個系統(tǒng)中產(chǎn)生動態(tài)變化時，也能夠可靠地確定連接裝置處的阻抗、電壓和相位。
[0019]本發(fā)明的第一方面涉及一種用于向電網(wǎng)中饋送由至少一個電源提供的電流的饋送裝置。饋送裝置包括至少一個變流器，其能夠與電源電耦合。饋送裝置還包括至少一個連接裝置。
[0020]連接裝置經(jīng)由其輸入接頭與電線電耦合，并且經(jīng)由該電線與變流器電耦合。連接裝置在輸出側(cè)能夠與電網(wǎng)電耦合。連接裝置被構(gòu)造為用于將施加在輸入接頭上的電壓與輸出側(cè)的電網(wǎng)的電壓相匹配。為此，連接裝置例如包括至少一個變壓器。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，饋送裝置包括與連接裝置耦合的采集裝置，借助其能夠采集至少一個表征施加在輸入接頭上的電壓的電壓值。此外，借助采集裝置能夠采集至少一個表征經(jīng)由電線在輸入接頭處接收到的電流的電流值。換句話說，采集裝置被構(gòu)造為用于采集電壓值和電流值，其中，電壓值表征經(jīng)由電線施加在連接裝置的輸入接頭上并且由此施加在連接裝置上的電壓。電流值表征從變流器經(jīng)由電線傳輸?shù)竭B接裝置的輸入接頭的電流。
[0022]根據(jù)本發(fā)明，饋送裝置還包括與變流器并且與采集元件耦合的評估裝置。借助評估裝置計算至少一個表征電線的阻抗的阻抗值。此外，借助評估裝置計算至少一個表征輸入接頭處的電壓和/或電流的相位的相位值。在此，阻抗值和電流值的計算依據(jù)所采集的并且向評估裝置傳送的電壓值以及依據(jù)所采集的并且向評估裝置傳送的電流值進行。
[0023]由此，在根據(jù)本發(fā)明的饋送裝置中采