提供一種配電系統(tǒng)（10），其包括：具有電容器組控制器（44）的至少一個電容器組（40）、變壓器（22）、具有電壓調(diào)節(jié)裝置控制器（16）的至少一個電壓調(diào)節(jié)裝置（14）以及控制器（26）。電容器組（40）選擇性地連接到饋線（36）和電容器組控制器（44）。電容器組控制器（44）控制用于選擇性地將電容器組（40）連接到饋線（36）的開關。變壓器（22）經(jīng)由饋線（36）將電力輸送到配電系統(tǒng)（10）。變壓器（22）將傳輸電壓或次傳輸電壓轉(zhuǎn)換成配電電壓?？刂破鳎?6）與電容器組控制器（44）、電壓調(diào)節(jié)裝置（14）和變壓器（22）進行通信?？刂破鳎?6）選擇性地開關至少一個電容器組（40）來調(diào)整饋線（36）中的電壓。控制器（26）選擇性地向電壓調(diào)節(jié)裝置（14）發(fā)送命令以更改源電壓。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
配電系統(tǒng)的制作方法配電系統(tǒng)
技術介紹
本文公開的專利技術主題涉及配電系統(tǒng)，更確切地來說涉及具有至少一個電容器組和至少一個電壓調(diào)節(jié)裝置的配電系統(tǒng)。發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生兩個功率分量。第一分量是以瓦特測量的實際功率，以及第二分量是以無功伏安(VAR)測量的無功功率。這兩個功率分量均需要由系統(tǒng)生成并傳送到服務用戶。這是因為實際功率用于驅(qū)動諸如白熾燈照明的負載，而無功功率用在諸如電動機或變壓器的裝置中磁化電流的工作。在美國，由配電系統(tǒng)輸送到服務用戶的所需電壓通常在約114和約126伏特之間的范圍。有時，公用設施提供商可能希望節(jié)省能源，尤其是為能源效率而提供激勵的情況下。在本示例中，輸送到服務用戶的電壓通常盡可能地保持為接近114伏特，同時也具有盡可能小的電壓偏差。將輸送到服務用戶的電壓保持為盡可能接近所需的降低值的一種方法 是，采用在本領域中通稱為電壓和VAR優(yōu)化(VVO)方案的一種方案。VVO方案通常采用安裝在分站(substation)的有載分接開關(LTC)和/或電壓調(diào)節(jié)器(VR)和場內(nèi)(infield)電壓調(diào)節(jié)器以及電容器組。例如，配電系統(tǒng)所需的有功功率和無功功率的量可能具體根據(jù)當日時間以及季節(jié)性變化而改變。因此，有時使用VVO方案未能始終促成節(jié)能。
技術實現(xiàn)思路
根據(jù)本專利技術的一個方面，提供一種配電系統(tǒng)，其包括具有電容器組控制器的至少一個電容器組、變壓器、具有電壓調(diào)節(jié)裝置控制器的至少一個電壓調(diào)節(jié)裝置以及控制器。該電容器組控制器控制用于選擇性地將電容器組連接到饋線的開關。該變壓器經(jīng)由饋線將電力輸送到配電系統(tǒng)。該變壓器將傳輸電壓或次傳輸電壓轉(zhuǎn)換成配電電壓?？刂破髋c電容器組控制器、電壓調(diào)節(jié)裝置和變壓器進行通信?？刂破鬟x擇性地開關電容器組以調(diào)整饋線上的電壓，并通過電壓調(diào)節(jié)裝置來控制源電壓。控制器包括用于接收確定配電系統(tǒng)在指定的未來日期的無調(diào)整的能量消耗的多個變量的控制邏輯。該無調(diào)整的能量消耗基于多個變量，并且是在控制器未選擇性地開關至少一個電容器組以及未調(diào)整電壓調(diào)節(jié)裝置的情況下?？刂破鬟€包括用于估算配電系統(tǒng)在指定的未來日期的已調(diào)整的能量消耗的控制邏輯。所估算的已調(diào)整的能量消耗基于多個變量，并且是在控制器選擇性地開關至少一個電容器組以及調(diào)整了電壓調(diào)節(jié)裝置的情況下。該控制器包括用于確定已調(diào)整的和無調(diào)整的能量消耗之間的能量消耗差的控制邏輯。該控制器包括用于向電容器組控制器和電壓調(diào)節(jié)裝置控制器發(fā)送信號的控制邏輯。該信號在指定的未來日期發(fā)送。從下文結(jié)合附圖進行的描述，這些和其他優(yōu)點和特征將變得更為顯而易見。附圖說明具體提出視為本專利技術的主題，并在本說明書中的結(jié)論處的權(quán)利要求中明確地要求保護。根據(jù)下文結(jié)合附圖進行的詳細描述，本專利技術的前述的和其他特征和優(yōu)點是顯而易見的，其中: 圖I是具有分站控制模塊的示范配電系統(tǒng)的示意圖示； 圖2是比較圖I中的配電系統(tǒng)的功率消耗的多個曲線圖的圖示； 圖3是圖I中所示的分站控制模塊采用的示范神經(jīng)網(wǎng)絡的圖示； 圖4是圖I中所示的分站控制模塊的框 圖5是圖I中所示的采用VVO方案和不采用VVO方案的配電系統(tǒng)的功率消耗的示例的圖示；以及 圖6是圖I所示的用于確定是否要激活或停用VVO方案的過程的過程流程圖。該詳細描述通過舉例的方式參考附圖解釋了本專利技術的實施例，連同優(yōu)點和特征?！ぞ唧w實施例方式如本文所使用的，術語模塊和子模塊是指專用集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行一個或多個軟件或固件程序的處理器(共享的、專用的或處理器組)和存儲器、組合邏輯電路和/或提供所描述的功能性的其他適合組件。圖I是由參考標號10指示的示范配電系統(tǒng)的示意圖示。配電系統(tǒng)10包括具有電壓調(diào)節(jié)裝置14的分站20、電壓調(diào)節(jié)器控制器16、斷路器18、變壓器22、有載分接開關(LTC)控制器24、分站控制器26、以太網(wǎng)開關28、無線通信裝置30、天線32和幀中繼34。變壓器22連接到傳輸系統(tǒng)(未示出)并經(jīng)由饋線36來輸送電力。饋線36連接到多個電容器組40。每個電容器組40通過對應的開關元件42選擇性地開關“導通”和“切斷”。電容器組控制模塊44控制用于選擇性地開關電容器組40的開關元件42。每個電容器組控制器44具有與之關聯(lián)的對應天線48。雖然圖I示出多個電容器組40，但是要理解也可以包括一個電容器組40。電壓調(diào)節(jié)裝置14可以是饋線36上的電壓調(diào)節(jié)器(VR)。作為備選，電壓調(diào)節(jié)裝置還可以是位于變壓器22上的有載分接開關(LTC)。在圖示的實施例中，變壓器22包括有載分接開關(LTC)，其控制饋線36上的電壓。雖然圖I示出LTC，但是要理解還可以使用其他方法以通過變壓器22 (例如電壓調(diào)節(jié)器)來調(diào)整配電電壓。饋線36具有降低的電壓點50，其表示饋線36可以具有的降低的容許電壓。降低的電壓點50處的降低的容許電壓通常是114 V。如果沿著饋線36的電壓高于或低于要求的極限(通常介于約114 V至約126 V之間)，則LTC工作以在饋線36上提供可接受極限內(nèi)的配電電壓。變壓器22的配電電壓由LTC控制模塊24控制。變壓器控制模塊24與分站主控制模塊26通信。分站主控制模塊26連接到以太網(wǎng)開關28。以太網(wǎng)開關28連接到具有與之關聯(lián)的天線32的無線通信裝置30。此外，以太網(wǎng)開關連接到分站幀中繼34。分站主控制模塊26經(jīng)由天線32和48與電容器組控制器44進行無線通信。圖I示出可用于將分站主控制模塊26與電容器組控制器44無線連接的兩種不同方法。在第一方法中，無線通信裝置30包括射頻(RF)收發(fā)器(未示出)，以及天線32以向天線48發(fā)送RF信號和從天線48接收RF信號。確切地來說，天線48各與對應的電容器組控制器44通信。每個電容器組控制器44也包括RF收發(fā)器(未示出)。分站主控制模塊26向電容器組控制器44發(fā)送RF信號，其指示電容器組40是應該開關“導通”還是“切斷”。應該注意，由于安全性考慮，至少一些公用設施提供商不讓分站主控制模塊26和電容器組控制器44彼此直接RF通信。相反，公用設施提供商可能提供網(wǎng)關，其中將RF信號從電容器組40的天線48發(fā)送到該網(wǎng)關，然后再發(fā)送到分站控制模塊26。在備選方法中，分站主控制模塊26經(jīng)由蜂窩網(wǎng)絡與電容器組控制器44進行無線通信。在利用蜂窩網(wǎng)絡方法的一個示范實施例中，分站主控制模塊26通過蜂窩網(wǎng)絡使用分站幀中繼34、蜂窩網(wǎng)絡60和天線48向電容器組40發(fā)送數(shù)據(jù)分組以及從電容器組40接收數(shù)據(jù)分組。將任何電容器組40開關“導通”或“切斷”將更改沿饋線36的電壓和電壓降。分站主控制模塊26、LTC控制模塊24、電容器組40、開關元件42、電容器組控制器44和天線48是電壓和VAR優(yōu)化(VVO)方案64的一部分。VVO方案64用于選擇性地將電容器組40 “導通”和“切斷”以調(diào)整饋線36上的電壓?？刂破?6還包括用于經(jīng)由電壓調(diào)節(jié)裝置14選擇性地調(diào)整源電壓的控制邏輯。確切地來說，控制器26包括用于向電壓調(diào)節(jié)器控制器16和LTC控制器24之一或二者發(fā)送信號的控制邏輯?？刂破?6還可以包括用于向電壓調(diào)節(jié)器控制器44、LTC控制器24和電壓調(diào)節(jié)器控制器16發(fā)送新設置值的控制邏輯。控制器26還可·以包括用于向電容器組控制器44、LTC控制器24和電壓調(diào)節(jié)器控制器16發(fā)送降低(LOWER)或提高(RAISE)命令或新設置值的控制本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
一種配電系統(tǒng)（10），包括：饋線（36）；至少一個電容器組（40），選擇性地連接到所述饋線（36）和電容器組控制器（44），所述電容器組控制器（44）控制用于選擇性地將所述至少一個電容器組（40）連接到所述饋線（36）的開關；變壓器（22），用于通過所述饋線（36）將電力輸送到所述配電系統(tǒng)（10），所述變壓器（22）將傳輸電壓和次傳輸電壓的其中之一轉(zhuǎn)換成配電電壓；至少一個電壓調(diào)節(jié)裝置（14），連接到電壓調(diào)節(jié)裝置控制器（16）；以及控制器（26），與所述電容器組控制器（44）、所述至少一個電壓調(diào)節(jié)裝置控制器（16）和所述變壓器（22）通信，所述控制器（26）選擇性地開關所述至少一個電容器組（40）以調(diào)整所述饋線（36）上的電壓，所述控制器（26）選擇性地通過所述至少一個電壓調(diào)節(jié)裝置（14）控制源電壓，所述控制器（26）包括：用于接收確定所述配電系統(tǒng)（10）的能量消耗的多個變量的控制邏輯；用于估算所述配電系統(tǒng)（10）在指定的未來日期的無調(diào)整的能量消耗的控制邏輯，所述無調(diào)整的能量消耗基于所述多個變量，所述控制器（26）未選擇性地開關所述至少一個電容器組（40），以及所述控制器（26）未調(diào)整所述至少一個電壓調(diào)節(jié)裝置（14）；用于估算所述配電系統(tǒng)（10）在指定的未來日期的已調(diào)整的能量消耗的控制邏輯，所調(diào)整的能量消耗基于所述多個變量，所述控制器（26）選擇性地開關所述至少一個電容器組（40），以及所述控制器（26）調(diào)整所述至少一個電壓調(diào)節(jié)裝置（14）；用于確定所調(diào)整的能量消耗和所述無調(diào)整的能量消耗之間的差的控制邏輯；以及用于向所述電容器組控制器發(fā)送信號的控制邏輯，所述信號指示所述控制器（26）是否將開關所述至少一個電容器組（40）以及所述電壓調(diào)節(jié)裝置控制器（16）調(diào)整所述至少一個電壓調(diào)節(jié)裝置（14），所述信號在所指定的未來日期發(fā)送。...
【技術特征摘要】
2011.07.25 US 13/1899291.一種配電系統(tǒng)(10),包括 饋線(36)； 至少一個電容器組(40)，選擇性地連接到所述饋線(36)和電容器組控制器(44)，所述電容器組控制器(44)控制用于選擇性地將所述至少一個電容器組(40)連接到所述饋線(36)的開關; 變壓器(22)，用于通過所述饋線(36)將電力輸送到所述配電系統(tǒng)(10)，所述變壓器(22)將傳輸電壓和次傳輸電壓的其中之一轉(zhuǎn)換成配電電壓； 至少一個電壓調(diào)節(jié)裝置(14)，連接到電壓調(diào)節(jié)裝置控制器(16);以及控制器(26)，與所述電容器組控制器(44)、所述至少一個電壓調(diào)節(jié)裝置控制器(16)和所述變壓器(22)通信，所述控制器(26)選擇性地開關所述至少一個電容器組(40)以調(diào)整所述饋線(36 )上的電壓，所述控制器(26 )選擇性地通過所述至少一個電壓調(diào)節(jié)裝置(14 )控制源電壓，所述控制器(26 )包括 用于接收確定所述配電系統(tǒng)(10)的能量消耗的多個變量的控制邏輯； 用于估算所述配電系統(tǒng)(10)在指定的未來日期的無調(diào)整的能量消耗的控制邏輯，所述無調(diào)整的能量消耗基于所述多個變量，所述控制器(26)未選擇性地開關所述至少一個電容器組(40 )，以及所述控制器(26 )未調(diào)整所述至少一個電壓調(diào)節(jié)裝置(14 ); 用于估算所述配電系統(tǒng)(10)在指定的未來日期的已調(diào)整的能量消耗的控制邏輯，所調(diào)整的能量消耗基于所述多個變量，所述控制器(26)選擇性地開關所述至少一個電容器組(40)，以及所述控制器(26)調(diào)整所述至少一個電壓調(diào)節(jié)裝置(14)； 用于確定所調(diào)整的能量消耗和所述無調(diào)整的能量消耗之間的差的控制邏輯；以及用于向所述電容器組控制器...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：B米羅塞維奇，K曼納，A武科耶維奇，
申請(專利權(quán))人：通用電氣公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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