2連接至外部電源端子366,將中性線364連接 至外部中性端子368。由控制器330通過控制總線370控制開關(guān)對(duì)311和312的開和關(guān)。 電流傳感器313和314以及電壓傳感器315通過控制總線370聯(lián)接至控制器330。
[0086] 圖3C是示例性域插口的另一實(shí)施例的示意圖。在此實(shí)施例中，電壓傳感器315不 存在，且電壓感測(cè)功能包含在控制器330內(nèi)。在此實(shí)施例中，控制器330通過到控制總線 370的連接，感測(cè)插口端子366和368之間的電壓。
[0087] 在一個(gè)實(shí)施例中，IDP電網(wǎng)插口具有與域插口一樣的結(jié)構(gòu)。
[0088] 圖4是適用于三相電源的示例性三相域插口的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。示例性域插 口 41(^包括：開關(guān) 432、434、436、438,電流傳感器 413、414、415 和 416,端子 462、464、466、 468以及電壓傳感器417。在此實(shí)施例中，內(nèi)部電源總線是三相電源總線，且包括中性線452 以及電力線454、456和458。由控制器330通過控制總線370控制開關(guān)432、434、436、438 的開和關(guān)。電流傳感器413、414、415和416通過控制總線370聯(lián)接至控制器330。電壓傳 感器417監(jiān)測(cè)端子462、464、466、468的電壓，且通過控制總線370聯(lián)接至控制器330。在另 一個(gè)實(shí)施例中，電壓傳感器417是控制器330的一部分，且控制器監(jiān)測(cè)端子462、464、466、 468通過到控制器總線370的連接的電壓。在一個(gè)實(shí)施例中，三相IDP電網(wǎng)插口具有與域插 口 一樣的結(jié)構(gòu)。
[0089] 在適用于"三角洲"配置的三相插口的另一個(gè)實(shí)施例中，插口是三端子插口，省去 了中性線和端子連接。
[0090] 在所有這些示例中，插口包括用于開關(guān)式地將各電力系統(tǒng)組件（域插口的情況 下）或電力電纜（電網(wǎng)插口的情況下）連接至IDP的內(nèi)部電源總線的多個(gè)開關(guān)。
[0091] 故障清除
[0092] 故障保護(hù)的一個(gè)可能的電網(wǎng)功能是清除可能在傳輸和配電網(wǎng)中發(fā)生的故障。示例 性故障為傳輸網(wǎng)中的短路。短路可為從電源到地的，在多相系統(tǒng)中兩個(gè)不同的相之間或電 力和中性之間。通常，當(dāng)傳輸網(wǎng)中發(fā)生短路時(shí)，電網(wǎng)電壓"暫降"（降至最小允許值以下）且 吸引較大的"過電流"。
[0093] 圖2是具有主發(fā)電機(jī)和兩個(gè)分布式發(fā)電機(jī)的傳統(tǒng)電網(wǎng)的示例性圖示。如果在本地 電源總線252上發(fā)生短路故障，那么，盡管電壓暫降，主電網(wǎng)發(fā)電機(jī)205會(huì)保持連接。這將供 應(yīng)足夠的電流以使斷路器262打開，將本地電源總線252與電網(wǎng)的其它部分隔離開，并"清 除"故障。
[0094] 分布式發(fā)電機(jī)272還可提供足夠使其內(nèi)部斷路器打開的短路電流?？商娲?，在 斷路器262打開，并從本地電源總線252斷開后，可感測(cè)電網(wǎng)上主發(fā)電機(jī)205的不存在。這 將防止在斷路器262打開之后本地電源總線252保持供電，并防止成為電力"島"。電力島 是電網(wǎng)故障之后與主電網(wǎng)隔離但仍被供電的電網(wǎng)的部分。它們對(duì)于電力工作者是危險(xiǎn)的， 且一般應(yīng)避免。
[0095] 由于沒有主電網(wǎng)發(fā)電機(jī)生成故障清除電流，因此上述這樣的傳統(tǒng)的故障清除方法 通常不適于SFMG。此外，在圖2的傳統(tǒng)電網(wǎng)的樹型拓?fù)渲?，將斷路器置于電網(wǎng)中的分配點(diǎn)以 允許故障隔離，這相當(dāng)簡(jiǎn)單。但是，在SFMG中，發(fā)電是分布式的，且電力可在傳輸網(wǎng)中的多 個(gè)方向上流動(dòng)。例如，在圖1B的網(wǎng)狀拓?fù)渲?，電力能夠從具有發(fā)電或電力存儲(chǔ)器的示例性 SFMG101中的任意域流到電纜156中。
[0096] 圖5A是顯示了兩個(gè)IDP的示意圖，且用于圖示SFMG中的示例性故障清除方法。圖 5A中示出電力電纜156(圖1A)為電網(wǎng)插口 32(^和52〇i處的連接在IDP112和132之間的 導(dǎo)體156JP156 2。電網(wǎng)插口 32(^包括電流傳感器323和324 (例如，電流表），電壓傳感器 325 (例如，電壓表），以及開關(guān)321和322。類似地，電網(wǎng)插口 5201包括電流傳感器523和 524 (例如，電流表），電壓傳感器525 (例如，電壓表），以及開關(guān)521和522。如果電纜導(dǎo)體 156JP156 2中發(fā)生短路，那么，可能流出較大的電流，且到插口 320 的任一個(gè)的輸 入處的電壓也可能暫降。電壓傳感器325、525中的一個(gè)或兩個(gè)將感測(cè)到電壓暫降。電流傳 感器323、324、523、524中的任意一個(gè)將根據(jù)短路類型感測(cè)過流。隨后，控制器330、530中的 一個(gè)或兩個(gè)將使開關(guān)對(duì)312/322和521/522中的一個(gè)或兩個(gè)打開，或者隔離電纜導(dǎo)體156 : 和1562的一端或兩端。
[0097] 如果兩個(gè)開關(guān)對(duì)312/322和521/522均打開，那么完全隔離故障。在一些情況下， 可能僅在一個(gè)插口SZCVSZOi感測(cè)到故障，且僅一個(gè)開關(guān)對(duì)312/322或521/522將打開，剩 余開關(guān)對(duì)保持關(guān)閉。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)電纜端上的插口開關(guān)對(duì)的關(guān)閉被傳遞至其它電 纜端上的IDP，并使得對(duì)應(yīng)的插口中的開關(guān)對(duì)打開。例如，在圖5A中，如果電壓傳感器325 感測(cè)到電壓暫降，和/或電流傳感器323、324中的一個(gè)或兩個(gè)感測(cè)到電纜導(dǎo)體156 :和1562 中的一個(gè)或兩個(gè)上的過流，那么，控制器330使開關(guān)321和322打開?？刂破?30通過通信 模塊或裝置350和550將此打開傳遞給控制器530。然后，控制器530打開開關(guān)521和522， 完成電纜156上的故障隔離。
[0098] 上述場(chǎng)景中的故障清除電流不一定由一個(gè)電源域生成，而在包括發(fā)電或存儲(chǔ)的 SFMG中，由所有電源域生成，注意到這點(diǎn)是重要的。參照?qǐng)D1A，電纜152中的故障導(dǎo)致不僅 從直接連接的電源域130生成故障清除電流，還導(dǎo)致從具有發(fā)電機(jī)118、126和存儲(chǔ)器116、 124形式的電源的電源域120和110生成故障清除電流。源自單獨(dú)電源域的故障清除電流 在電纜152的任一端處的插口中結(jié)合，引起如上所述的過流以及電纜的隔離。
[0099] 在故障清除的另一個(gè)實(shí)施例中，來自不同電源域的連接的電網(wǎng)插口中的電流之間 的電流失衡用于檢測(cè)連接各插口的電力電纜中的故障狀態(tài)。如一個(gè)示例且參照?qǐng)D5A，由電 流傳感器323、324中的一個(gè)或兩個(gè)測(cè)量電網(wǎng)插口 32〇i中的RMS電流，并與電流傳感器523、 524中的一個(gè)或兩個(gè)測(cè)量的電網(wǎng)插口 52〇i中的RMS電流作比較。兩個(gè)電網(wǎng)插口RMS電流之 間的差可表不導(dǎo)體156jP156 2之間的故障。在一個(gè)實(shí)施例中，通過通信模塊或裝置350、 550將在IDP112、113中的電網(wǎng)插口SZOdPSZOi#測(cè)量的RMS電流值傳遞到其配對(duì)的IDP 132、112。在此實(shí)施例中，控制器330、530均將在其插口（分別是32(^520^處測(cè)量的電網(wǎng) 電流與在配對(duì)的電網(wǎng)插口（分別是52(^320^處測(cè)量的電網(wǎng)電流作比較。在一個(gè)實(shí)施例 中，RMS電流差比閾值大引起控制器330、530打開開關(guān)321、322、521、522，并隔離故障。 [0100] 電流失衡還可采用插口處的失衡的形式。如一個(gè)示例且參照?qǐng)D5A，由電流傳感器 323、324二者測(cè)量電網(wǎng)插口 32〇i中的RMS電流并比較。兩個(gè)RMS電流之間的差可表示導(dǎo)體 156JP156 2之間的故障。在一個(gè)實(shí)施例中，RMS電流差比閾值大引起控制器330打開開關(guān) 321、322,并將電源總線362、364與電力電纜156JP156 2隔離。
[0101] 圖5B是示例性故障清除方法的流程圖。在582,測(cè)量插口電流。在584,測(cè)量配對(duì) 的插口中的插口電流。在585,傳遞配對(duì)的插口電流。在586,將兩個(gè)電流之間的差與閾值 作比較。如果差大于閾值，那么，在588打開各插口開關(guān)。否則，重復(fù)測(cè)量和比較循環(huán)。
[0102] 盡管圖5B中為了說明的目的順序示出582、584處的測(cè)量，不過不需要以任何特別 的順序執(zhí)行電流測(cè)量，且實(shí)質(zhì)上可同時(shí)執(zhí)行電流測(cè)量和/或在持續(xù)地基礎(chǔ)上連續(xù)或周期性 監(jiān)測(cè)插口電流。在585處傳遞插口電流可包含在電力連接的端部處的各插口之間的雙向交 換，且因此，兩個(gè)連接的插口可發(fā)送其自身的插口電流測(cè)量結(jié)果，并接收來自與其連接的遠(yuǎn) 程插口的插口電流測(cè)量結(jié)果。
[0103] 在故障清除的另一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)電網(wǎng)插口內(nèi)的電流之間的電流失衡用于檢測(cè) 故障狀態(tài)。在示例性實(shí)施例中且參照?qǐng)D5A，由電流感測(cè)裝置323和324測(cè)量電網(wǎng)插口 32〇i 中的電流。可由控制器330比較兩個(gè)測(cè)量結(jié)果。兩個(gè)測(cè)量結(jié)果之間的差可表示地故障，其 中，導(dǎo)體156JP156 2中的一個(gè)連接至地。在一個(gè)實(shí)施例中，大于閾值的RMS電流差引起控 制器330打開開關(guān)321、322,并隔尚故障。
[0104] 因此，通常，當(dāng)感測(cè)到故障狀態(tài)時(shí)，用于通過每個(gè)電源域中的IDP的相應(yīng)電網(wǎng)插口 將兩個(gè)電源域聯(lián)接在一起的電力電纜通過電網(wǎng)插口的開關(guān)，與這兩個(gè)電源域隔離開?？梢?類似的方式，類似地隔離電源域內(nèi)的電力連接上的故障，至少在IDP電源域插口處的故障。 當(dāng)感測(cè)到故障狀態(tài)時(shí)，IDP中的控制器可控制其插口中的每一個(gè)，尤其是其中的開關(guān)，以將 電力電纜或連接與其內(nèi)部電源總線隔離。
[0105] 每個(gè)電網(wǎng)插口和/或域插口可包括電流傳感器，或多個(gè)電流傳感器，用于感測(cè)插 口電流。故障狀態(tài)可為上面提到的那些中的任意狀態(tài)，包括：至少一個(gè)插口處的電流傳感器 感測(cè)的過流狀態(tài)，以及一個(gè)插口的電流傳感器或多個(gè)不同插口的電流傳感器感測(cè)到的電流 失衡狀態(tài)。
[0106] 到SFMG的電源域連接
[0107] 電源域中的發(fā)電的頻率和相位應(yīng)與其連接的SFMG的頻率和相位同步。在一個(gè)實(shí) 施例中，電源域在其連接至SFMG之前，使用其IDP的電網(wǎng)插口中的一個(gè)中的電壓傳感器， 測(cè)量SFMG上的AC電源的電壓頻率和相位，通過這樣，電源域?qū)⑦B接至SFMG的另一個(gè)電源 域。如果檢測(cè)到AC電源，那么，IDP控制器與電源域中的發(fā)電機(jī)通信，并且在將電源域連接 至SFMG之前，將該發(fā)電機(jī)的頻率和相位與由電壓傳感器測(cè)量的SFMG電壓的頻率和相位同 步。如果IDP未在SFMG上檢測(cè)到任何AC電源，那么其連接至SFMG，并成為第一個(gè)連接的電 源域。就實(shí)際結(jié)構(gòu)而言，一個(gè)或多個(gè)IDP電壓傳感器將檢測(cè)連接至電網(wǎng)插口的電力電纜上 的電壓，且電力電纜和IDP的內(nèi)部電源總線之間的連接性由IDP控制器使用插口開關(guān)控制。
[0108] 當(dāng)下一個(gè)電源域嘗試連接至SFMG時(shí)，將檢測(cè)第一個(gè)連接的電源域的AC電源，并將 其發(fā)電與該第一個(gè)連接的電源域的AC電源同步。其變成第二個(gè)連接的電源域。當(dāng)下一個(gè) 電源域嘗試連接至SFMG時(shí)，將檢測(cè)第一個(gè)和第二個(gè)連接的電源域的同步的AC電源，并將其 發(fā)電與它們同步。該過程可在同步新的電源域并將新的電源域連接至SFMG時(shí)繼續(xù)。
[0109] 例如，參照?qǐng)D1A，如果電源域120想要通過電纜158連接至SFMG100,它將測(cè)量與 電纜158連接的IDP插口處的AC電壓的頻率和相位，并將發(fā)電機(jī)126的頻率和相位與其同 步。參照?qǐng)D3B，可由插口 3%的電壓傳感器315測(cè)量SFMG電壓的頻率和相位。參照?qǐng)D3A， 控制器330可使用通信裝置350向發(fā)電機(jī)126發(fā)送測(cè)量的SFMG電壓頻率和相位信息。一 旦同步了發(fā)電機(jī)126的頻率和相位，電源域120可通過由控制器330關(guān)閉插口 31(^中的開 關(guān)311、312而連接至SFMG100。
[0110] 圖6A是顯示了示例性電源域連接方法的流程圖。在620,電源域控制器確定將與 電源域連接的SFMG上是否存在AC電源。在602,如果是，那么，在604測(cè)量該AC電源的頻 率和相位。在606,電源域頻率和相位被同步到SFMG。在608,電源域連接至SFMG。在602， 如果否，那么，電源域在608連接至電網(wǎng)。如果SFMG上沒有AC電源，電源域到SFMG的連接 不包含同步。
[0111] 在這樣的類型的同步方法中，如果電源