Sistema de estabilización de energía para un sistema de energía que incluye un primer equipo para generarcorriente alterna a una frecuencia predeterminada,

que se llevará a cabo mediante el sistema de energía, unsegundo equipo que consume energía, y un sistema de suministro de energía que suministra energía a partir dedicho primer equipo a dicho segundo equipo, dicho sistema de estabilización del sistema de energía que seproporciona para estabilizar dicho sistema de energía incluyendo la reducción de la perturbación de la frecuencia enrealidad llevada a cabo por dicho sistema de energía desde dicha frecuencia predeterminada, dicho sistema deestabilización del sistema de energía que comprende:

un sistema de energía recargable (100) que incluye una batería recargable (10) y un inversor que tiene unconvertidor DA que convierte la corriente continua de energía de dicha batería recargable en energía decorriente alterna y el suministro de la energía de corriente alterna a dicho sistema de energía; caracterizadopor

medios de detección que comprende:

medios de detección de tensión (51) para la detección de una tensión de dicho sistema de energía;

medios de detección de corriente (52) para la detección de una corriente de dicho sistema de energía;

medios de detección de desviación de tensión (22) para detectar una desviación de la tensión detectada porlos medios de detección de tensión (51) con respecto a una tensión predeterminada que se realizará pordicho sistema de energía, y

medios de detección de desviación de la energía reactiva (24) para recibir la tensión detectada por los mediosde detección de tensión (51) y la corriente detectada por dichos medios de detección de corriente (52) paradetectar una desviación del valor actual de la energía reactiva desde la energía reactiva de referencia a serllevado a cabo por dicho sistema de energía;

medios de detección de desviación de energía activa (27) referidos a la tensión detectada por dichos mediosde detección de tensión y la corriente detectada por dichos medios de detección de corriente, para ladetección de una desviación del valor actual de energía activa a partir del valor de energía activa establecidopreviamente, en el que:

dichos medios de detección incluyen medios de detección de una desviación de frecuencia (25) para detectaruna desviación de dicha frecuencia en realidad llevada a cabo por dicho sistema de energía de dichafrecuencia predeterminada que se realizará por dicho sistema de energía, y una unidad de detección delángulo de fase (28) para la detección de un ángulo de fase de la tensión;

medios de control que comprenden medios para el cálculo (23) de una energía requerida reactiva (RRP) de almenos la desviación de la tensión detectada por dicho medio de detección de desviación de la tensión (22) yla desviación de la energía reactiva detectada por dichos medios de detección de la desviación de energíareactiva (24) y medios para calcular (26) una energía activa requerida (RAP) desde al menos la desviación dela frecuencia detectada por dichos medios de detección de la desviación de frecuencia (25) la desviación dela energía activa detectada por dichos medios de detección de la desviación de energía activa (27) y el ángulode fase (PA), siendo dichas energías activa y reactiva requeridas son las energías activa y reactiva,respectivamente, necesarios para estabilizar dicho sistema de energía, y

medios de control de energía reactiva (23, 30, 31, 40) que se refieren a la energía reactiva requerida (RRP),calculada por dichos medios para calcular una energía reactiva requerida para el control de una salida deenergía reactiva a partir de dicho sistema de suministro de energía recargable; y medios de control de energíaactiva (26, 30, 31, 40) se refiere a la energía requerida activa (RAP) calculado por dichos medios paracalcular una energía activa requerida, para controlar una salida de energía activa de dicho sistema desuministro de energía recargable, en donde las salidas de unidad de cálculo de la energía reactiva requerida(23) y la unidad de cálculo de la energía activa requerida (26) se suman por un sumador (29).

Sistema de estabilización de energía y procedimiento que utiliza un sistema de batería recargable

5 Antecedentes de la invención

Campo de la invención

La presente invención se refiere a sistemas de estabilización de energía del sistema y los procedimientos que emplean un sistema de batería recargable.

Descripción de la técnica anterior

En la presente invención, "sistema de estabilización de energía" se refiere a la reducción de la perturbación de la

frecuencia, tensión, energía activa, energía reactiva y el ángulo de fase que se produce en el primer equipo de generación de energía, el segundo equipo que consume energía y un sistema de energía que conecta el primer equipo y el segundo equipo juntos. En una vecindad de una carga del horno eléctrico, una carga de ferrocarriles eléctricos y otras cargas similares, fluctuantes, la tensión y la frecuencia cerca de estas cargas varían con frecuencia y extensamente. Para prevenir esto, los dispositivos como un compensador de potencia reactiva estático y un generador de potencia reactiva estático se utilizan con el fin de reducir las fluctuaciones de tensión mediante la compensación de energía reactiva.

En el caso de la energía solar y eólica cuya energía de salida fluctúa de acuerdo con las condiciones climáticas, la tensión en las proximidades del generador fluctúa frecuente y ampliamente, un compensador de potencia reactiva

estático y un generador de potencia reactiva estático se utilizan con el fin de reducir las fluctuaciones de tensión mediante la compensación de la energía reactiva. Para evitar una caída de tensión instantánea, un cliente utiliza una suministro de energía de pequeña capacidad, ininterrumpida y similares. Además, para mantener la estabilidad de un sistema en el ángulo de fase, frecuencia y tensión, en un sistema de energía un límite operativo se determina por una línea de transmisión de energía para asegurar un funcionamiento fiable. Si se produce un accidente que exceda el límite de funcionamiento, el generador de energía está desconectado.

Convencionalmente, la energía atribuida a la rotura regenerativa en ferrocarriles eléctricos se consume en la forma de energía térmica a través de la resistencia. Además, cuando un horno eléctrico, una máquina de laminación y similares causan una fluctuación de la carga, se produce un parpadeo de tensión. Como resultado, aparato de

iluminación, televisores de color y similares causan un parpadeo que degrada la calidad de energía.

Por otra parte, la generación de energía solar y la generación de energía eólica proporcionan una salida que fluctúa con de las condiciones meteorológicas. Esta es una causa de las fluctuaciones de tensión y variaciones de frecuencia en un sistema de energía. Convencionalmente, se utiliza un solo sistema para compensar solamente para la energía reactiva para superar estas fluctuaciones. Este procedimiento, sin embargo, sólo funciona para compensar las fluctuaciones de tensión.

Por otra parte, la caída de tensión instantánea de manera significativa afecta a ordenadores y otros equipos electrónicos similares. Como tal, hoy en día, con los ordenadores y similares ampliamente utilizados, la caída de

45 tensión instantánea daña los equipos electrónicos y causa la pérdida de datos. Por lo tanto, en el estado actual una pequeña suministro de energía de baja capacidad, ininterrumpida o similar necesita ser instalada para evitar esas desventajas.

Además, para mantener la estabilidad de un sistema de energía, el flujo de energía de una línea de transmisión de energía está limitado a ser menor en valor que un límite de capacidad térmica en el funcionamiento del sistema. En este procedimiento, sin embargo, la capacidad de la línea de transmisión de energía no se utiliza por completo. Como tal no se puede lograr el funcionamiento eficiente.

Cuando nos fijamos en el equipo de un cliente, la energía regenerativa en ferrocarriles eléctricos se descarga a la

55 atmósfera en forma de energía térmica. Como tal, se requiere equipo adicional. Esto requiere un costo adicional para el mantenimiento y funcionamiento del equipo y también va en contra de ahorro de energía.

El documento US 5225712 describe un convertidor de energía de una turbina eólica que incluye un convertidor AC-DC que suministra energía desde la turbina eólica a los dispositivos de almacenamiento de energía y un convertidor DC-AC controlado para suministrar energía CA desde los dispositivos de almacenamiento de energía a la red de utilidad eléctrica en la frecuencia de la red establecido y el factor de energía de la unidad. Además, el convertidor de energía puede actuar como un compensador de potencia reactiva estático, cuando la turbina eólica está inactiva.

El documento JP3222377 describe un controlador del sistema de energía eléctrica para un dispositivo de 65 almacenamiento de energía superconductor.

El documento JP1243896 describe un controlador de frecuencia para un motor generador de velocidad variable.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona un sistema de estabilización de energía para un sistema de energía, tal como se establece en la reivindicación 1.

En las realizaciones de la presente invención, se detecta en un sistema de energía una diferencia entre una energía predeterminada activa y la energía reactiva que se realizará por el sistema de energía y los mismos estados actuales y la diferencia resultante se refiere para controlar una energía activa y una energía reactiva que se generan a partir de un sistema de batería recargable. El sistema de batería recargable, respondiendo rápidamente a un valor nominal de control emitido desde un sistema de energía, se puede utilizar para controlar la energía activa el sistema de energía y la energía reactiva que tienen un valor predeterminado. Por lo tanto, si un cliente fluctúa de manera significativa en la carga o de generación de energía solar, la generación de energía eólica y cualquier otro equipo

similar de generación de energía proporciona una salida que varía significativamente con las condiciones climáticas, tales fluctuaciones no tienen ningún efecto significativo sobre el sistema de energía. Así, el sistema de energía del sistema de estabilización puede suministrar energía de forma fiable.

Además, la energía activa y la energía reactiva puede ser utilizada tanto para compensar una desviación con respecto a un valor de referencia que sirve como un objetivo de control, para evitar eficazmente fluctuación de la tensión, la caída de tensión instantánea, y la oscilación de un generador de energía. Además, para un área con una carga superior a una carga de impedancia (SIL) , la tensión puede ser controlada eficazmente con energía activa y por lo tanto también puede ser controlado por un área que no se puede controlar simplemente con la energía reactiva. El sistema de batería recargable también se puede utilizar para la nivelación de carga y en la forma de un

único dispositivo puede tener múltiples funciones y que por tanto puede también ser económicamente ventajoso.

Además, la energía puede ser suministrada en forma estable en una proximidad de equipo y clientes en efecto fluctuante en energía activa y energía reactiva, tales como equipos de generación de energía solar y eólica que proporcionan una salida significativamente fluctuante con las condiciones climáticas, clientes significativamente fluctuantes en carga, tales como ferrocarriles eléctricos y hornos eléctricos y similares.

Una diferencia entre una tensión predeterminada que se realizará por un sistema de energía y una tensión real del mismo y una diferencia entre una frecuencia predeterminada que se realizará por el sistema de energía y una frecuencia real del mismo, se detecta y se refiere a controlar una energía activa y una energía reactiva que se 35 genera a partir del sistema de batería recargable. Como tal, la energía, también se puede suministrar en forma estable a un emplazamiento que, mientras libre de variaciones significativas en la energía activa y energía reactiva, está cerca de una suministro de energía relativamente inestable, un cliente significativamente fluctuante en la carga

o similar y es... [Seguir leyendo]

1. Sistema de estabilización de energía para un sistema de energía que incluye un primer equipo para generar corriente alterna a una frecuencia predeterminada, que se llevará a cabo mediante el sistema de energía, un

segundo equipo que consume energía, y un sistema de suministro de energía que suministra energía a partir de dicho primer equipo a dicho segundo equipo, dicho sistema de estabilización del sistema de energía que se proporciona para estabilizar dicho sistema de energía incluyendo la reducción de la perturbación de la frecuencia en realidad llevada a cabo por dicho sistema de energía desde dicha frecuencia predeterminada, dicho sistema de estabilización del sistema de energía que comprende:

un sistema de energía recargable (100) que incluye una batería recargable (10) y un inversor que tiene un convertidor DA que convierte la corriente continua de energía de dicha batería recargable en energía de corriente alterna y el suministro de la energía de corriente alterna a dicho sistema de energía; caracterizado por

medios de detección que comprende: medios de detección de tensión (51) para la detección de una tensión de dicho sistema de energía; medios de detección de corriente (52) para la detección de una corriente de dicho sistema de energía; medios de detección de desviación de tensión (22) para detectar una desviación de la tensión detectada por los medios de detección de tensión (51) con respecto a una tensión predeterminada que se realizará por dicho sistema de energía, y medios de detección de desviación de la energía reactiva (24) para recibir la tensión detectada por los medios de detección de tensión (51) y la corriente detectada por dichos medios de detección de corriente (52) para detectar una desviación del valor actual de la energía reactiva desde la energía reactiva de referencia a ser llevado a cabo por dicho sistema de energía;

medios de detección de desviación de energía activa (27) referidos a la tensión detectada por dichos medios de detección de tensión y la corriente detectada por dichos medios de detección de corriente, para la detección de una desviación del valor actual de energía activa a partir del valor de energía activa establecido previamente, en el que: dichos medios de detección incluyen medios de detección de una desviación de frecuencia (25) para detectar una desviación de dicha frecuencia en realidad llevada a cabo por dicho sistema de energía de dicha frecuencia predeterminada que se realizará por dicho sistema de energía, y una unidad de detección del ángulo de fase (28) para la detección de un ángulo de fase de la tensión; medios de control que comprenden medios para el cálculo (23) de una energía requerida reactiva (RRP) de al menos la desviación de la tensión detectada por dicho medio de detección de desviación de la tensión (22) y

la desviación de la energía reactiva detectada por dichos medios de detección de la desviación de energía reactiva (24) y medios para calcular (26) una energía activa requerida (RAP) desde al menos la desviación de la frecuencia detectada por dichos medios de detección de la desviación de frecuencia (25) la desviación de la energía activa detectada por dichos medios de detección de la desviación de energía activa (27) y el ángulo de fase (PA) , siendo dichas energías activa y reactiva requeridas son las energías activa y reactiva, respectivamente, necesarios para estabilizar dicho sistema de energía, y medios de control de energía reactiva (23, 30, 31, 40) que se refieren a la energía reactiva requerida (RRP) , calculada por dichos medios para calcular una energía reactiva requerida para el control de una salida de energía reactiva a partir de dicho sistema de suministro de energía recargable; y medios de control de energía activa (26, 30, 31, 40) se refiere a la energía requerida activa (RAP) calculado por dichos medios para

45 calcular una energía activa requerida, para controlar una salida de energía activa de dicho sistema de suministro de energía recargable, en donde las salidas de unidad de cálculo de la energía reactiva requerida

(23) y la unidad de cálculo de la energía activa requerida (26) se suman por un sumador (29) .

2. Sistema de estabilización de energía según la reivindicación 1, en el que:

dichos medios de detección incluyen medio de detección de caída instantánea de tensión (32) para detectar una caída en la tensión instantánea de la tensión detectada por dichos medios de detección de tensión, y dichos medios para calcular una energía reactiva requerida calculan la energía reactiva requerida de la caída de la tensión instantánea detectada por dichos medios de detección de caída instantánea de tensión.

3. Sistema de estabilización de energía según la reivindicación 1, en el que:

dichos medios de detección incluyen además medios de detección de fase de ángulo (28) para detectar un ángulo de fase obtenido en un punto de conexión, y dichos medios para calcular una energía activa requerida calculan la energía activa requerida de al menos una de la desviación de la frecuencia detectada por dichos medios de detección de la desviación de frecuencia, la desviación de la energía activa detectada por dichos medios de detección de la desviación de energía activa, y el ángulo de fase detectado por dichos medios de detección del ángulo de fase en el punto de conexión.

4. Sistema de estabilización de energía según la reivindicación 1, en el que: dicho sistema de suministro de energía recargable incluye medios de conversión AD (40) para recibir la energía de corriente alterna a partir de dicho sistema de energía, convertir la corriente alterna de energía recibida en corriente directa de energía y cargar dicha batería con la energía de corriente continua, y para convertir la energía de corriente continua de dicha batería en corriente de energía alterna para suministrar la

energía de corriente alterna a dicho sistema de energía, y dichos medios de controlan dichos medios de conversión AD para cargar y descargar dicha batería en respuesta a una salida resultante de detección que se recibe de dichos medios de detección.

5. Sistema de estabilización de energía según la reivindicación 4, caracterizado porque dichos medios de control se

refieren a dicha característica de eficiencia de la batería recargable de acuerdo con un período de ciclo de carga y descarga para controlar al menos una salida de energía activa y energía reactiva de dicho sistema de suministro de energía recargable.

6. Sistema de estabilización de energía según la reivindicación 4, en el que dichos medios de control se refieren a

una salida de sobrecarga-duración de salida característica de dicho sistema de suministro de energía recargable para controlar al menos una salida de energía activa y energía reactiva de dicho sistema de suministro de energía recargable.

7. Sistema de estabilización de energía según la reivindicación 1, en el que dicho sistema de suministro de energía

recargable incluye una batería que permite una sobrecarga de entrada y de salida con un nivel de energía mayor que un valor nominal.

8. Sistema de estabilización de energía según la reivindicación 1, siendo dicho segundo equipo un aparato de

ferrocarril eléctrico, en el que dicho sistema de suministro de energía recargable absorbe la energía regenerativa 25 atribuida a la rotura regenerativa de un vehículo de dicho aparato de ferrocarril eléctrico.