Гибридная электростанция, в которой используется комбинирование генерирующих средств и системы аккумулирования энергии в режиме реального времени

Гибридная электростанция, в которой используется комбинирование генерирующих средств и системы аккумулирования энергии в режиме реального времени

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройствам и способам для предоставления услуг генерирования электроэнергии в энергосистеме и, более конкретно, к гибридной электростанции, в которой используется система аккумулирования энергии.

Уровень техники

Как правило, предприятия коммунального обслуживания получают электроэнергию от одного или больше первичных источников генерирования электроэнергии, таких как электростанции, работающие на газу, угольные электростанции, ядерные и/или гидроэлектростанции, для подачи ее клиентам через распределительную сеть. Энергия, подаваемая этими источниками, может изменяться от момента к моменту. Обычно источники можно регулировать для удовлетворения потребностей клиентов, в то время как электроэнергия должна соответствовать стандартам, таким как уровни номинального напряжения и частоты.

Для дополнения электроэнергии, подаваемой этими первичными источниками, к электрической распределительной сети все чаще подключают вторичные источники энергии, такие как солнечные батареи и ветряные электростанции. Помимо других преимуществ эти вторичные формы энергии являются возобновляемыми, в отличие от первичных источников.

Сущность изобретения

Настоящее раскрытие направлено на устройство, систему, считываемый компьютером носитель информации и способы для управления электроэнергией, подаваемой в электрическую сеть, используя устройство аккумулирования энергии для аккумулирования энергии. Один примерный способ включает прием показателя мощности, предназначенной для подачи в электрическую сеть, генерацию мощности по меньшей мере с помощью одного электрогенератора и регулировку, используя энергию, генерированную электрогенератором, при этом уровень энергии устройства аккумулирования энергии для управления мощностью, подаваемой в электрическую сеть, соответствует полученному показателю.

Краткое описание чертежей

Примерные варианты осуществления будут лучше всего понятны из следующего подробного описания изобретения, которое следует считывать совместно с приложенными чертежами. Следует подчеркнуть, что в соответствии с общей практикой, различные особенности на чертежах представлены не в масштабе. Наоборот, размеры различных особенностей могут быть произвольно расширены или уменьшены для ясности. Включены чертежи, представляющие собой следующие фигуры:

на фиг.1А представлена схема, иллюстрирующая примерную электростанцию, соединенную с электрической энергосистемой, в соответствии с вариантами осуществления изобретения;

на фиг.1В представлена схема, иллюстрирующая другую примерную электростанцию, соединенную с электрической энергосистемой, в соответствии с вариантами осуществления изобретения;

на фиг.2 показана более подробная схема, иллюстрирующая электростанцию, соединенную с электрической энергосистемой, в соответствии с вариантами осуществления изобретения;

на фиг.3 показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ управления энергией, подаваемой в электрическую энергосистему, в соответствии с вариантами осуществления изобретения;

на фиг.4 показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая регулирование или оптимизацию вклада энергии со стороны генерирования и/или аккумулирования, в соответствии с вариантами осуществления изобретения;

на фиг.5 показан график, иллюстрирующий кривую спроса, сопоставляемую с комбинированной кривой отклика теплоэлектростанции генерирования и система аккумулирования, обеспечивающей стабильность электросети, в соответствии с вариантами осуществления изобретения; и

на фиг.6 показана схема примера вычислительной системы, в которой могут быть осуществлены варианты осуществления.

Подробное описание изобретения

В отличие от относительно стабильного выхода первичных источников, количество энергии, производимой вторичными источниками, может изменяться в пределах широкого диапазона в течение относительно коротких интервалов времени, например, измеряемых в секундах или минутах. Например, выход солнечной батареи может изменяться не только в соответствии со временем суток, но также и в результате метеорологических событий, таких как внезапное появление и прохождение облаков, которые блокируют прямой солнечный свет. Аналогично, выход ветроэнергоцентра может быть подвергнут мгновенным порывам скорости и/или затишьям ветра.

Внезапный направленный вверх выброс (например, увеличение) выхода вторичного источника может поглощаться электрической сетью и может быть скомпенсирован, используя: (1) уменьшение выхода, например, одного или больше первичных источников и/или других вторичных источников; (2) аккумулирование энергии, используя устройства аккумулирования энергии; и/или (3) увеличение нагрузки в электрической сети общего пользования.

Внезапное снижение выхода вторичного источника может поглощаться электрической сетью и может быть скомпенсировано путем: (1) увеличения выхода, например, одного или больше из первичных источников и/или других вторичных источников; (2) разряда энергии, аккумулированной устройствами аккумулирования энергии; и/или (3) уменьшение нагрузки в электрической сети. В некоторых примерных вариантах осуществления внезапный выброс или внезапное падение могут превышать способность передачи оборудования, установленного на месте и могут привести, например, к потере генерируемой энергии или, возможно, к условиям аварийного отключения сети. Такие внезапные изменения могут отключать первичные источники энергии, что приводит к таким перерывам подачи энергии, или могут индуцировать дополнительные затраты в первичных источниках энергии, связанные со снижением работоспособности, увеличенной стоимостью технического обслуживания и/или дополнительными затратами на топливо, в связи с работой в не оптимально установленной рабочей точке.

Значительные колебания частоты также могут превышать возможности отклика системы распределения для нормальной работы. Например, если генератор внезапно отключается от сети или если происходит отказ линии электропередачи, может возникнуть падение частоты и/или уровня напряжения, которые могут создать каскадный эффект, по мере того, как большее количество генераторов отключается от сети из-за отклонения частоты и/или напряжения от нормальных, установленных рабочих точек (например, может произойти общее отключение энергоснабжения). Традиционное оборудование генерирования электроэнергии, возможно, не всегда достаточно стремительно реагирует на такие изменения. Могут происходить флуктуации частоты в сети при качаниях нагрузки, поскольку электрогенераторы могут замедляться, из-за повышенной нагрузки, или могут ускоряться, из-за уменьшенной нагрузки, изменяя, таким образом, частоту генерируемого переменного тока (АС).

Когда выполняют администрирование вариациями в условиях электрической сети, оператор электрической системы (ESO) может изменять выход выбранных электростанций для того, чтобы компенсировать изменения (например, стабилизировать электрическую коммунальную сеть, выполняя такие операции с электрической сетью, чтобы потеря любого компонента электрической коммунальной сети не могла вызвать каскадный эффект (например, для предотвращения такого общего отключения). Существующие модули генерирования электроэнергии могут иметь ограничения в отношении скорости перехода с одного уровня выхода на другой уровень выхода (также называется здесь "скоростью отслеживания нагрузки"). Скорость отслеживания нагрузки может изменяться в зависимости от типа электрического модуля, генерирующего энергию (например, работающего от угля или природного газа, помимо прочих) и рабочего уровня (например, точки установки) модуля генерирования электроэнергии. Хотя могут быть установлены ограничения на общую работоспособность системы для удовлетворения скорости отслеживания нагрузки, существующая скорость отслеживания нагрузки для электрических систем, в общем, достаточна для удовлетворения изменений нагрузки, связанных с первичными источниками энергии. Однако в малых электрических системах могут возникать трудности при поддержании баланса подачи/потребления и достаточных способностей по отслеживанию нагрузки. С появлением вторичных источников энергии, возникла потребность в улучшенных способностях обеспечения скорости изменения нагрузки.

Кроме того, гибридная электростанция, которая включает в себя устройство аккумулирования энергии, такое как аккумуляторные батареи, может обеспечить возможность более эффективного использования существующих электрогенераторов. Как правило, на электростанциях резервируют часть вывода для использования в качестве горячего резерва, для быстрого отслеживания нагрузки и/или для услуг регулирования. Горячий резерв обычно относится к генераторам, которые уже подключены к линии, синхронизированы и генерируют часть (то есть, поднабор) их общей выходной способности. Использование такого генерирования в качестве такого горячего резерва может быть дорогостоящим, поскольку: (1) часть выхода электрогенераторов не может использоваться в качестве основной энергии для подачи в нагрузку, (2) может происходить дополнительный износ генераторов горячего резерва; и/или (3) дополнительная энергия может быть потеряна, и могут возникать дополнительные затраты на топливо, и дополнительные выбросы могут происходить, из-за работы генераторов горячего резерва.

Путем включения устройства аккумулирования энергии с высокой скоростью отслеживания изменения нагрузки, с применением электрогенераторов, электрогенераторы могут использоваться для обеспечения основной энергии для подачи в нагрузку, и устройства аккумулирования энергии могут обеспечить регулирование и быстрое управление скоростью отслеживания изменения нагрузки, предоставляя для электрогенераторов дополнительное время, для регулирования их выходных характеристик, или для воздержания от изменений выходных параметров вообще.

Система генерирования энергии, которая обеспечивает быстрое регулирование (например, уменьшение или увеличение) выходной мощности, при поддержании высокой производительности (например, эффективности) генерирующей электростанции может лучше использоваться для современных потребностей электросети.

В некоторых примерных вариантах осуществления система, устройство и способы могут поддерживать стабильную частоту электрической сети и/или уровня напряжения, комбинируя отклики на частоту сети и/или флуктуации напряжения, одним или больше электрогенераторами и одним или больше устройствами аккумулирования электроэнергии. Комбинированным откликом можно администрировать (например, управлять), используя оборудование для управления дополнительной подачей электроэнергии (РССЕ). Следует отметить, что настоящая система может использоваться совместно с системой, раскрытой в публикации заявки на патент США №2010/0090532 А1 под названием "Frequency Responsive Charge Sustaining Control of Electricity Storage Systems for Ancillary Services on an Electrical Power Grid".

В некоторых примерных вариантах осуществления контроллер на основе принятой информации (например, показателя) может регулировать энергию, аккумулированную устройством аккумулирования энергии (например, батареей, конденсатором, химическим модулем аккумулирования и/или механическим модулем аккумулирования, помимо прочих), используя энергию, генерируемую электрогенератором, и может управлять энергией, подаваемой в электрическую сеть, в соответствии с принятой информацией.

Способы и устройство для реагирования на изменения частоты в сети или уровня напряжения в сети описаны здесь для обеспечения возможности для электростанции действовать с фиксированной производительностью. Устройство может включать в себя: (1), по меньшей мере, один электрогенератор, выполненный с возможностью генерирования переменного тока для распределения в электрической сети (например, в электрораспределительной сети); и (2), по меньшей мере, одно устройство аккумулирования энергии, соединенное с электрической сетью, либо через то же соединение, что и электрогенератор, или отдельно. Электрогенератор и устройство аккумулирования энергии могут быть размещены в одном месте в одной установке или на месте генерирования, или могут быть распределены в разных местах и соединены с электрической сетью. Устройство может включать в себя детектор частоты сети и РССЕ. Детектор частоты сети может быть выполнен с возможностью детектировать частоту в сети для изменения частоты переменного тока, распределяемого по электросети. РССЕ может быть выполнено с возможностью управления дополнительной энергией, подаваемой в электрическую сеть, путем управления (1) разрядом аккумулированной электроэнергии в отношении, по меньшей мере, одного устройства аккумулирования энергии и (2) увеличения или уменьшения генерирования электроэнергии, по меньшей мере, одним электрогенератором. РССЕ может быть выполнено с возможностью обеспечивать отклик на принятый входной сигнал, такой как детектированные флуктуации частоты в электросети или флуктуации напряжения в электросети. РССЕ может, например, обеспечить стабильность путем разряда аккумулированной энергии во время изменений генерирования электроэнергии (например, во время повышения напряжения), по меньшей мере, одного электрогенератора и/или аккумулирования энергии для предотвращения передачи электроэнергии по сети во время изменений при генерировании электроэнергии (например, во время падения напряжения), используя, по меньшей мере, один электрогенератор. Комбинированный отклик разряда аккумулированной энергии и аккумулирования электроэнергии может мгновенно следовать (например, в режиме реального времени или в режиме, близком к режиму реального времени) информации энергопотребления, подаваемой в РССЕ.

Некоторые примерные варианты осуществления, предпочтительно, могут уменьшать степень износа, уменьшать расходы на топливо, повышать эффективность работы и/или уменьшать влияние на окружающую среду первичных источников электроэнергии, и могут обеспечивать более быстрый отклик на непредвиденные обстоятельства при значительных колебаниях нагрузки, коротких замыканиях и отказах оборудования, помимо прочих, которые, в противном случае, могли бы привести к флуктуациям напряжения и/или частоты в сети. Обычно электростанции строят с запасом, и они включают в себя избыточную производительность. Например, гидроэлектростанции могут иметь вращающийся, но отключенный генератор (например, резервный генератор) для регулирования сети таким образом, что резервный генератор может быть доступным (например, может быть подключен к сети), при вариациях (например, быстрых вариациях) частоты или уровня напряжения в сети, что может привести к повышенному износу резервного генератора и может потребовать избыточного уровня мощности при строительстве электростанции и ее недоиспользования.

На фиг.1А представлена схема, иллюстрирующая примерную электростанцию 100, соединенную с электрической сетью 150, в соответствии с примерными вариантами осуществления.

На фиг.1, электростанция 100 может быть подключена к электрической сети 150 (например, коммунальной электрической сети. Иллюстрация была упрощена для ясности представления типичной трехфазной электрической сети, но для специалиста в соответствующей области (областях) будет понятно, что возможны другие конфигурации. Электростанция 100 может включать в себя электрогенераторы 110, устройство 120 аккумулирования мощности (или энергии), приемник 130 обозначения сети, силовую токопроводящую шину 101 и оборудование 140 по управлению вкладом электроэнергии (РССЕ).

Электрогенераторы 110 могут быть соединены или подключены к РССЕ 140 и к силовой токопроводящей шине 101 и могут быть выполнены с возможностью генерировать (то есть преобразовывать) одну форму энергии в электрическую энергию. Электрогенераторы 110 могут быть сформированы как дискретный электрогенератор или как банк отдельных электрогенераторов, которые могут быть соединены или избирательно взаимно включены для генерирования энергии. Электрогенераторы 110 могут представлять собой гидроэлектрические генераторы, такие как дискретные электрогенераторы, генераторы, работающие на ископаемом топливе (например, генераторы, работающие на угле, газовые генераторы, генераторы, работающие от сжигания нефти, дизельные генераторы или любые другие формы генераторов, работающих на ископаемом топливе), ядерные генераторы и/или возобновляемые источники электроэнергии, такие как электрогенераторы, использующие ветер, прибойные электрогенераторы, геотермические электрогенераторы и/или солнечные электрогенераторы и другие формы генерирования электроэнергии, которыми может управлять РССЕ 140.

Устройства 120 аккумулирования энергии могут быть соединены или подключены к РССЕ 140 и к силовой электрической шине 101 и могут быть выполнены с возможностью избирательной подачи энергии в электрическую сеть 150 или избирательного получения энергии из электрической сети 150.

Устройства 120 аккумулирования энергии могут, например, представлять собой аккумуляторные батареи или конденсаторы в комбинации с батареями для обеспечения всплеска энергии (например, краткосрочных всплесков энергии меньше, чем пороговая длительность). Устройства 120 аккумулирования энергии, в качестве альтернативы или в дополнение, могут, например, представлять собой инерционные системы питания, такие как маховики, пневматические системы, которые сжимают газ для его высвобождения в механической системе для вращения электрогенератора, или системы с подвешенной массой, такие как системы перекачивания воды, которые подают воду на более высокий уровень рядом с гидроэлектростанцией для последующего использования при генерировании электричества. Однако, никоим образом, устройства 120 аккумулирования энергии не ограничены этими примерами.

Хотя устройства 120 аккумулирования энергии, как показано на фиг.1 и описано выше, находятся в том же месте, что и электростанция 100 с электрогенераторами 110, предусматривается, что возможны другие конфигурации. Например, в некоторых примерных вариантах осуществления, устройства аккумулирования энергии могут быть распределены вдоль электрической сети 150. В других примерных вариантах осуществления устройства аккумулирования энергии могут находиться в тех же местах на электростанции, где электрогенераторы также распределены вдоль электрической сети 150. Эти конфигурации могут быть предпочтительными, если только устройства аккумулирования энергии проявляют тенденцию их дискретного и компактного выполнения и могут быть размещены в распределенных местах положения без существенных затрат. Электрогенераторы 110 могут зависеть от местоположения энергии воды, водоснабжения и/или подачи топлива, помимо прочего. Таким образом, устройства 120 аккумулирования энергии могут быть расположены ближе к нагрузкам или могут быть распределены для балансировки нагрузки в электрической сети 150. Другие синергетические факторы для размещения устройств 120 аккумулирования энергии в тех же местах, где и электрогенераторы 110, включают в себя, но не ограничиваются этим, совместное использование системы управления и мониторинга, операционного персонала и персонала технического обслуживания, подстанций, механизмов электрических переключателей и трансформаторов между устройствами 120 аккумулирования энергии и электрогенераторами 110. Кроме того, предоставление реактивной вольт-амперной поддержки (VAR), требуемое локальными электрогенераторами 110, возможно, когда они размещены в одном месте с устройствами 120 аккумулирования энергии.

Выход электрогенераторов 110 и выход устройств 120 аккумулирования энергии могут быть соединены с силовой электрической шиной 101, которая может быть соединена через трансформатор станции (не показан) с электрической сетью 150. Силовая электрическая шина 101 может быть соединена с электрогенераторами 110, устройствами 120 аккумулирования энергии и электрической сетью 150 и может быть выполнена с возможностью передачи электричества от электростанции 100 в электрическую сеть 150 для распределения.

Хотя силовая электрическая шина 101 и устройства 120 аккумулирования энергии показаны на фиг.1 и описаны выше как электрически соединенные, в некоторых примерных вариантах осуществления, устройства 120 аккумулирования энергии могут быть соединены непосредственно с электрической сетью 150. В некоторых примерных вариантах осуществления энергия, аккумулированная в устройствах 120 аккумулирования энергии, может представлять собой энергию постоянного тока, и двунаправленный преобразователь переменного тока в постоянный ток может быть включен между устройствами 120 аккумулирования энергии и силовой электрической шиной 101 для преобразования между энергией переменного тока по силовой электрической шине 101 и энергией постоянного тока устройств 120 аккумулирования энергии.

Приемник 130 показателя сети может быть функционально соединен с (например, по проводному или по беспроводному соединению с) РССЕ 140 для приема показателя энергии, которую требуется подать в электрическую сеть 150. Приемник 130 показателя сети может принимать: (1) сигнал, который обозначает текущий (например, настоящий) уровень подачи энергии, которая должна быть подана в электрическую сеть; (2) сигнал, обозначающий частоту в сети для определения текущего регулирования для энергии, которая будет подана в электрическую сеть 150; и/или (3) один или больше рабочих параметров, обозначающих одну или больше точек установки операции для комбинированной работы электрогенераторов 110 и устройства 120 аккумулирования мощности (энергии).

В соответствии с приемом одного или больше параметров, обозначающих одну или больше установленных рабочих точек, РССЕ 140 (например, контроллер) может определять одну или больше других установленных рабочих точек для каждого из устройств 120 аккумулирования электроэнергии и электрогенераторов 110 таким образом, что комбинация установленных точек, по меньшей мере, одного электрогенератора 110 и устройства 120 аккумулирования энергии удовлетворяет установленным точкам, ассоциированным с принятым одним или больше рабочими параметрами.

РССЕ 140 может управлять (например, регулировать) генерируемой энергией от электрогенераторов 110 одновременно с регулированием энергии (или мощности), сохраняемой с помощью устройства 120 аккумулирования энергии (или в нем), для обеспечения подачи электроэнергии в электрическую сеть 150. Например, РССЕ 140 может управлять регулированием электроэнергии, генерируемой электрогенератором 110, путем одновременного: (1) разряда устройств 120 аккумулирования энергии и увеличения мощности, подаваемой от электрогенераторов 110; (2) разряда устройств 120 аккумулирования энергии и уменьшения мощности, подаваемой от электрогенераторов 110; (3) заряда устройств 120 аккумулирования энергии и уменьшения мощности, подаваемой от электрогенераторов 110; и/или (4) заряда устройств 120 аккумулирования энергии и повышения мощности, подаваемой от электрогенераторов 110.

Как будет понятно для специалистов в соответствующей области (областях) техники, управление зарядом и/или разрядом устройства аккумулирования энергии может быть выполнено, например, с помощью двунаправленного обратного преобразователя для AC-DC преобразования энергии или с использованием двунаправленного преобразователя постоянного тока для преобразования постоянного тока, и режимом заряда такого двунаправленного устройства можно управлять на основе внешних сигналов, таких как различные точки установки и/или показатели напряжения/частоты. Для специалиста в данной области техники будет также понятно, что управление электрогенераторами может быть независимым от управления устройством аккумулирования энергии. Чистым выходом электрогенераторов и устройства аккумулирования энергии можно управлять, например: (1) для оптимизации скорости отслеживания нагрузки для комбинации из электрогенераторов и устройства аккумулирования энергии; (2) для уменьшения технического обслуживания устройства аккумулирования энергии и/или электрогенераторов; и/или (3) для уменьшения услуг горячего резерва электрогенераторов, помимо прочих.

РССЕ 140 может определять вклад электроэнергии от электрогенераторов 110 (например, каждого генератора) и вклад электроэнергии из устройства 120 аккумулирования электроэнергии для удовлетворения обозначенного текущего уровня подачи энергии в электрическую сеть 150, в ответ на прием сигнала, который обозначает текущий комбинированный уровень подачи электроэнергии, которая должна быть подана в электрическую сеть из электростанции 100.

Например, РССЕ 140 может управлять разрядом аккумулированной энергии (или мощности) с помощью устройств аккумулирования энергии во время исходного повышения напряжения при генерировании электроэнергии электрогенераторами 110 и/или может управлять аккумулированием энергии, используя устройства 120 аккумулирования энергии для более поздней передачи по электрической сети 150 во время падения напряжения при генерировании электроэнергии электрогенераторами 110.

Точка установки для аккумулирования энергии в устройствах 120 аккумулирования энергии может изменяться в зависимости от ожидаемых потребностей энергии в электрической сети 150. Например, энергия может быть аккумулирована в устройствах 120 аккумулирования энергии на более низком уровне, меньше полной емкости, в течение периодов, в которые можно ожидать снижение потребности в электроэнергии по электрической цепи 150, и на более высоком уровне, в течение периодов, в которые можно ожидать увеличение потребности в электроэнергии по электрической цепи 150.

РССЕ 140 может управлять или регулировать аккумулированием энергии, используя устройства 120 аккумулирования энергии, в соответствии с оптимальным или заданным профилем (например, профилем разряда и аккумулирования) устройств 120 аккумулирования энергии и может управлять или регулировать, на основе оптимального или заданного профиля, устройствами 120 аккумулирования энергии, генерированием электроэнергии электрогенераторами 110, для удовлетворения показателей, принимаемых приемником 130 показателя сети.

РССЕ 140 может управлять или регулировать генерирование электроэнергии электрогенераторами 110, в соответствии с оптимальным или заранее определенным профилем повышения напряжения электрогенераторов 110, и может управлять или регулировать, на основе оптимального или заданного профиля повышения напряжения, уровень энергии устройств 120 аккумулирования энергии, для удовлетворения показателя, принятого приемником 130 показателя сети.

Хотя электрогенераторы 110 описаны как множество электрогенераторов, считается, что в определенных примерных вариантах осуществления может использоваться один электрогенератор 110. Хотя устройства 120 аккумулирования энергии описаны как множество устройств аккумулирования энергии, также предусматривается, что может использоваться одно устройство 120 аккумулирования энергии.

В некоторых примерных вариантах осуществления принятые показатели могут представлять собой последовательность показаний, обозначающих энергию, подаваемую в электрическую сеть за период времени. Например, принятый показатель может представлять собой последовательность передаваемых сообщений, включающих в себя показатели в режиме реального времени энергии, подаваемой в электрическую сеть 150.

В различных примерных вариантах осуществления устройства 120 аккумулирования энергии могут иметь скорость отслеживания нагрузки или отклик переходной энергии, которые быстрее, чем скорость отслеживания нагрузки или отклик переходной энергии генераторов 110 электроэнергии таким образом, что регулировки (например, услуги регулирования) могут быть предоставлены устройствами 120 аккумулирования энергии.

В различных примерных вариантах осуществления РССЕ 140 может определять низкочастотный компонент принятой последовательности показателей, ассоциированный с флуктуациями источника энергии ниже порогового значения частоты, и высокочастотный компонент принятой последовательности показателей, ассоциированных с флуктуациями электроэнергии выше пороговой частоты. РССЕ 140 может управлять или может регулировать уровень энергии устройств 120 аккумулирования энергии, в соответствии с определенным высокочастотным компонентом, и может регулировать мощность генерирования электроэнергии электрогенераторами 110, в соответствии с определенным низкочастотным компонентом.

Как будет понятно для специалиста в соответствующей области (областях) техники, РССЕ 140 может включать в себя различные переключатели и реле, базу данных и компьютерное оборудование, включающее в себя энергонезависимый считываемый компьютером носитель информации, на котором записано компьютерное программное обеспечение, такое как программный код, для управления, по меньшей мере, устройствами 120 аккумулирования энергии.

В данном документе, термины "компьютерный программный носитель информации", "не временный считываемый компьютером носитель информации" и "используемый компьютером носитель информации" используются для общего обозначения носителей информации, таких как жесткий диск, запоминающее устройство, которые могут представлять собой полупроводниковое запоминающее устройство (например, DRAM и т.д.).

На фиг.1В показана схема, иллюстрирующая другой пример электростанции 170, подключенной к (или соединенной с) электрической сети 150, в соответствии с примерными вариантами осуществления.

На фиг.1В электростанция 170 аналогична электростанции 100, за исключением того, что электростанция 170 может не включать в себя приемник 130 показателя сети и может включать в себя детектор 160 частоты в сети.

Детектор 160 частоты в сети может быть подключен к (например, соединен с) РССЕ 140 и силовой электрической шине 101 (или непосредственно к электрической сети 150) и может быть выполнен с возможностью детектировать и передавать отчеты об изменениях частоты в сети. На основе отчетов, сигналов или сообщений из детекторов 160 частоты сети, РССЕ 140 может управлять устройствами 120 аккумулирования энергии для аккумулирования энергии, генерируемой электрогенераторами 110, таким образом, эффективно отводя энергию из электрической сети 150. И, наоборот, РССЕ 140 может управлять устройствами 120 аккумулирования энергии, для активного отбора энергии из электрической сети 150.

РССЕ 140 может определять текущее регулирование энергии, подаваемой в электрическую сеть 150, в ответ на принятый сигнал, обозначающий частоту сети и/или направление изменения частоты в сети (например, в ответ на понижение частоты в сети, мощность, которая должна быть подана в электрическую сеть 150, может быть увеличена и, в случае повышения частоты в сети, мощность, подаваемая в электрическую сеть 150, может быть уменьшена). Оборудование управления вклада в энергию может определять вклад в энергию со стороны электрогенераторов 110 (например, каждого генератора) и вклад в энергию со стороны устройств 120 аккумулирования энергии (например, каждым устройством), для удовлетворения (соответствия) определенному регулированию мощности. Соответствующие вклады энергию могут быть основаны, например, на девиации частоты сети от номинальной частоты и скорости изменения девиации частоты в сети. Например, для устройства 120 аккумулирования энергии может быть назначен заряд или разряд, и генератор 120 электроэнергии может обеспечить оставшуюся производительность.

На фиг.2 показана более подробная схема, иллюстрирующая примерный модуль 200 регулирования, в соответствии с примерными вариантами осуществления.

Как показано на фиг.2, модуль 200 регулирования (например, регулирования мощности или частоты, помимо прочих) может обеспечивать энергию (мощность) и может принимать энергию из электрической сети 150. Например, энергия может быть предоставлена через локальную подстанцию или линии передачи. Таким образом, электрическая сеть 150 может обеспечивать соответствующее количество энергии для текущей нагрузки, с установленной номинальной частотой (например, обычно 60 Гц в Соединенных Штатах Америки и/или 50 Гц в некоторых других частях мира).

Модуль 200 регулирования может включать в себя, по меньшей мере, один генератор 205 энергии, базу данных или устройство 207 аккумулирования, такое как оптический модуль аккумулирования или магнитный модуль аккумулирования, и набор элементов 210 аккумулирования энергии. Генератор 205 электроэнергии может быть выполнен с возможностью генерировать переменный ток для распределения по электросети и может быть соединен с базой данных 207 таким образом, чтобы генератор 205 электроэнергии мог иметь свой уникальный профиль (индивидуальный профиль). Профилем обычно называются рабочие параметры для правильной работы генератора 205 электроэнергии, и он может включать в себя: (1) рабочие пределы для генератора 205 электроэнергии; (2) максимальные, минимальные и/или оптимальные установленные рабочие точки для генератора 205 электроэнергии и/или (3) скорости отслеживания нагрузки или скорости отклика на переход мощности для генератора 205 электроэнергии.

Устройства аккумулирования энергии или элементы (например, аккумуляторные батареи) 210 могут быть электрически и/или с возможностью передачи энергии соединены с электрической сетью 150 и могут представлять собой любое устройство, пригодное для аккумулирования энергия. Например, в некоторых примерных вариантах осуществления могут использоваться современные литий-ионные аккумуляторные батареи. Используемый здесь термин, "соединенный с возможностью передачи электроэнергии", в общем, относится к энергии, которая может протекать из одного объекта к другому. Например, электричество в форме переменного или постоянного тока может протекать из одного объекта к другому в двух направлениях. Аккумуляторные батареи 210 могут предоставлять энергию в электрическую сеть 150 или генератор 205 электроэнергии, или принимать энергию от электрической сети 150 или генератора 205 электроэнергии для регулирования, например, для предоставления услуг регулирования и/или стабилизации электрической сети в отношении частоты, уровня напряжения и/или коэффициента мощности, помимо прочих. Такие услуги могут включать в себя услуги регулирования, услуги по предоставлению горячего резерва, услуги вспомогательного резерва, услуги по замене резерва и/или услуги по управлению напряжением, помимо прочих.

При предоставлении энергии в электрическую сеть 150, постоянный ток может протекать от аккумуляторной батареи 210 в двунаправленные преобразователи 215 переменного/постоянного тока, которые преобразуют постоянный ток в переменный ток. В некоторых примерных вариантах осуществления обратные преобразователи используют для преобразования постоянного тока в переменный ток. При аккумулировании энергии из электрической сети 150, могут использоваться выпрямители для преобразования переменного тока в постоянный ток. Разные типы обратных преобразователей и выпрямителей могут использоваться, как будет понятно для специалиста в соответствующей области (областях) техники. Переменный ток протекает между двунаправленными преобразователями 215 переменный/постоянный ток и электрическую сеть 150 через трансформатор 220.

Система 225 преобразования энергии (PCS) может включать в себя систему логического управления для двунаправленных преобразователей 215 переменный ток/постоянный ток. Программируемый логический контроллер (PLC) 230 может передавать инструкции PCS 225 для соединения или отключения преобразователей 215 переменный/постоянный ток от аккумуляторов 210 и/или электрической сети 150.

В некоторых примерных вариантах осуществления соединение между трансформатором 220 и сетью 150 может включать в себя или может представлять собой ручной переключатель, который может быть нормально замкнут во время работы модуля 200 регулирования.

В некоторых примерных вариантах о