域離線（goesoffline)且因任何原因與 SFMG斷開，則其余連接的電源域之間沒有同步損耗。同步是對SFMG的，而不是對任何特別 的電源域。
[0112] 發(fā)電機電壓頻率和相位到電網(wǎng)插口處測量的電壓和頻率的同步表示：IDP以及尤 其是它們的控制器如何能夠基于或響應(yīng)于微電網(wǎng)狀態(tài)，控制其相應(yīng)電源域內(nèi)的電源域組件 的運行的一個示例。盡管上述示例涉及發(fā)電機控制，但IDP控制器也可或替代地可基于微 電網(wǎng)狀態(tài)，控制電存儲和/或負(fù)荷。還應(yīng)注意到：除電壓頻率和相位之外，在電源域組件控 制機制中還可考慮微電網(wǎng)狀態(tài)。
[0113] 在另一個實施例中，每個電源域在嘗試連接至SFMG之前，具有唯一的延遲。這樣 的實施例可用于"黑啟動"，其中，所有電源域最初與SFMG斷開。這可例如是在SFMG的第一 次安裝時；在整個SFMG的一般故障之后；或在所有發(fā)電剛重啟時的早晨，完全由太陽能供 電的SFMG的情況下。
[0114] 在這樣的實施例中，每個電源域或嚴(yán)格地其IDP控制器，具有唯一的延遲時間或 時間間隔，在這期間，其在嘗試連接至電力電纜之前等待，通過該電力電纜，其可連接至 SFMG中的另一個電源域。在一個實施例中，隨機生成延遲時間，且延遲范圍使得兩個電源域 具有相同延遲、且試圖同時連接并成為第一連接的電源域的可能性可接受地小。在這樣的 實施例中，由于將已經(jīng)在SFMG上建立了AC電源，其余電源域的同時連接是允許的。
[0115] 其它頻率和相位同步機制是可能的。在另一個實施例中，SFMG中的每個電源域包 含內(nèi)部時鐘，內(nèi)部時鐘由外部時鐘信號訓(xùn)練，以維持其準(zhǔn)確性。這樣的時鐘也是眾所周知 的且由Yu在US專利6, 725, 157B1 "室內(nèi)GPS時鐘"中描述了。內(nèi)部時鐘可控制電源域發(fā) 電機的輸出頻率，以將其維持在額定的電網(wǎng)頻率。合適的時鐘信號可例如源自全球定位系 統(tǒng)（GPS)或其它基于衛(wèi)星的定位系統(tǒng)（例如，歐洲伽利略系統(tǒng)、俄羅斯全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) (GLONASS)、印度區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（IRNASS))廣播的信號。基于區(qū)域的時間信號，例如， NISTWWVB時間信號也可為合適的外部時鐘。
[0116] 因此在一個實施例中，SFMG中的每個電源域具有天線和外部訓(xùn)練的時鐘。每個電 源域周期性接收并解碼外部時鐘定時信號，以維護其時鐘的準(zhǔn)確性并同步SFMG上的所有 電源域時鐘。在一個實施例中，外部訓(xùn)練時鐘是電源域的IDP的部分。圖6B是具有外部訓(xùn) 練時鐘的示例性電源域的框圖。IDP112包含時鐘610和天線620。天線620接收來自衛(wèi) 星630的外部時鐘信號，并將其中繼至通信模塊或裝置350。在一些實施例中，天線620是 通信模塊或裝置350的部分。外部時鐘信號也被提供至?xí)r鐘610,時鐘610可基于該外部時 鐘信號生成同步時鐘信號，以供分配到IDP112和/或電源域110的其它組件。
[0117] 其它頻率和相位參考機制是可能的。在另一個實施例中，SFMG中的一個電源域被 設(shè)計為主電源域，并廣播時鐘信號。在一個實施例中，主電源域是連接至SFMG的第一個電 源域。主電源域向SFMG中的其余電源域廣播時鐘信號。其余的電源域?qū)⑵鋾r鐘訓(xùn)練為主 時鐘信號。
[0118] 并網(wǎng)微電網(wǎng)
[0119] 在圖1A和圖1B的實施例中，示例性SFMG100、101未被并網(wǎng)至主公用電網(wǎng)，因此， 與主公用電網(wǎng)隔離。但是在其它實施例中，SFMG可連接至主電網(wǎng)。圖7是連接至主電網(wǎng)的 示例性SFMG的框圖。在這樣的實施例中，示例性SFMG702通過連接至公用電網(wǎng)的智能并 網(wǎng)（IGT)760連接至主公用電網(wǎng)。電力可從主電網(wǎng)通過IGT760流向SFMG702,或從SFMG 流向主電網(wǎng)。IGT760可在主電網(wǎng)上發(fā)生停電時將SFMG702從主電網(wǎng)斷開，以維持SFMG上 的電力，并防止主電網(wǎng)上形成不想要的電力島。斷開后，IGT760可監(jiān)測電網(wǎng)的電力恢復(fù)， 并且一旦電網(wǎng)穩(wěn)定，可將SFMG702重新連接至電網(wǎng)。IGT760可通過相應(yīng)的電力電纜聯(lián)接 至SFMG702的一個電源域，或示出的示例中的超過一個電源域。
[0120] 圖8是示例性IGT的框圖。示例性IGT800包括：電源域插口 810^810^8103、… 810N，公用電網(wǎng)插口 820,控制器830,時鐘851，用戶界面840,通信模塊850,內(nèi)部電源總線 860,控制總線870,以及電源總線電壓傳感器或感測裝置855,例如，電壓表。電源域通過電 源域插口 810^810^8103、"^叫連接至內(nèi)部電源總線800。示例性IGT800通過公用電 網(wǎng)插口 820連接至公用電網(wǎng)。由控制器830通過控制總線870控制所有插口的連接性。在 公用電網(wǎng)和各電源域之間，通過內(nèi)部電源總線360傳送電力。內(nèi)部電源總線860可為單相 或多相的。在一個實施例中，內(nèi)部電源總線860是包括電力線和中性線的單相AC總線。在 另一個實施例中，內(nèi)部電源總線860是包括三條電力線和一條中性線的三相AC電源總線。
[0121] 電網(wǎng)穩(wěn)定性
[0122] 電網(wǎng)的電壓和頻率通常將隨其負(fù)荷變化。一個可能的電網(wǎng)功能是面對隨機波動 時，根據(jù)需要維持給定極限內(nèi)的電網(wǎng)電壓和頻率。在傳統(tǒng)的電網(wǎng)中，電網(wǎng)管理者用于維護電 網(wǎng)穩(wěn)定性。在SFMG中，電網(wǎng)穩(wěn)定性功能分布于電網(wǎng)。
[0123] 在一個實施例中，SFMG的IDP監(jiān)測電網(wǎng)電壓和頻率，并調(diào)整電力輸出或其電源域 的功耗，以將電網(wǎng)電壓和頻率維持在可接受的值內(nèi)。這是IDP以及尤其是其控制器可如何 響應(yīng)于微電網(wǎng)的狀態(tài)來控制電源域組件的運行的另一個示例。
[0124] 圖9是圖示了電源域向圖1B的示例性SFMG提供電力的示例性輸出控制方法的流 程圖。在示例性方法900中，電源域的IDP接收來自SFMG中的所有其它電源域的其到SFMG 的連接點處的電壓測量結(jié)果，并在910,IDP控制器計算平均電網(wǎng)電壓VAVE。還測量其自身到 SFMG的連接點處的電壓Vp可由電源域的IDP使用其連接至SFMG的電網(wǎng)插口電壓傳感器 中的任意一個進行電源域電壓測量。然后，在920,IDP控制器計算電壓誤差A(yù)V。
[0125] 電壓誤差是平均電壓和額定的電網(wǎng)電壓之間的差
[0126]AV=Vn-Vave
[0127] 其中，VAVE是平均電網(wǎng)電壓，VN是額定的電網(wǎng)電壓。在北美，V#lJ如可為120伏特。
[0128] 在930,執(zhí)行檢查，以檢查電壓誤差是否在"死區(qū)"內(nèi)，如果誤差在死區(qū)內(nèi)，那么不進 行進一步的動作。死區(qū)范圍可例如從VN以上5%到￥1<以下5%。死區(qū)防止由于從額定的電 網(wǎng)電壓的相對小的變化而產(chǎn)生的電源域的輸出中不想要的振蕩。
[0129] 如果電壓誤差在死區(qū)之外，且是正的，那么，平均電網(wǎng)電壓小于額定的電壓，且電 源域中的IDP控制器將嘗試輸出更多電流，以提高平均電網(wǎng)電壓。如果電壓誤差是負(fù)的，那 么，平均電網(wǎng)電壓在額定的電壓之上，且電源域中的IDP控制器將嘗試減少電源域的輸出 電流，以降低平均電壓。
[0130] 在940計算輸出電流修正AL?？墒褂玫氖纠噪娏餍拚鼳^為 AV
[0131] A/.= K - Ti i
[0132] 其中，1肩域輸出電流，K是控制系統(tǒng)響應(yīng)的常量。然后，修正的電源域輸出電流 I，是
[0133] Vj= I j+ A Ij
[0134] 且也可在940計算。
[0135] 在945評價電流修正。如果電流修正是負(fù)的，那么，電源域中的IDP控制器將通過 減少生成的電流或泄放電流來降低電源域電流輸出，以在946對電源域存儲器進行充電。
[0136] 如果電流修正是正的，那么，在950計算電源域的可用輸出電流IMX。可用輸出電 流是可用電源域發(fā)電機電流和可用電源域存儲設(shè)備電流的總和。在一個實施例中，可用發(fā) 電機電流表示一個或多個發(fā)電機可提供的最大電流。如果由于例如缺少需求，一個或多個 發(fā)電機的輸出已縮減，那么，可用發(fā)電機電流可超過輸出的量。
[0137] 在一個實施例中，來自發(fā)電機的可用電流被設(shè)置為其能夠傳送的最大電流的一小 部分。在這樣的實施例中，隨后電流差可用于在電網(wǎng)上的突發(fā)事件期間提供緊急電流，以防 止突發(fā)壓降。
[0138] 在一個實施例中，來自存儲設(shè)備的可用電流是存儲設(shè)備的充電狀態(tài)（SOC)的百分 數(shù)的函數(shù)。在一個實施例中，存儲設(shè)備具有最大輸出電流且可用存儲電流ISTOK與SOC 線性相關(guān)，且可通過等式給出
[0139] Istoe-S0C*ISTOR，〇
[0140] 例如，如果存儲器完全充電，那么，其SOC是100%，可用存儲器電流等于最大值。 如果存儲器僅50 %充電，那么，可用存儲器電流是其最大值的50 %。
[0141] 在另一個實施例中，可用存儲器電流依賴于平均電網(wǎng)電壓，且隨電壓降低而提高。 在一個實施例中，相關(guān)性是線性的且由等式給出
[0142]
[0143] 其中，VN是額定的電網(wǎng)電壓，VMIN是最小容許電壓，且VN>VMIN。在這樣的實施例 中，在更低的電網(wǎng)電壓下更多的存儲器電流變得可用。當(dāng)平均電壓等于VMIN時，可用存儲器 電流是最大的，當(dāng)平均電壓等于Vjt，可用存儲器電流等于零。在另一個實施例中，可用存 儲器電流是上面兩種關(guān)系的結(jié)合。
[0144] 在960檢查修正的電流是否未超過電源域的可用輸出電流。如果修正的電流未 超過可用電流，那么，在962,通過改變一個或多個發(fā)電機和/或一個或多個存儲設(shè)備的輸 出電流，增加電源域輸出電流。如果修正的電流將超過可用輸出電流，那么，在964供應(yīng)最 大電流，隨后在966,電源域評價電源域電壓。如果電源域電壓小于最小值（VMIN)，那么，在 968,電源域?qū)⑺Φ羝湄?fù)荷中的一些。這可包含IDP控制器通過控制域插口開關(guān)來將一個或 多個負(fù)荷與IDP內(nèi)部電源總線斷開，和/或IDP控制器與一個或多個負(fù)荷通信以請求減少 功耗或請求負(fù)荷關(guān)閉。
[0145] 在一些實施例中，由IDP持續(xù)監(jiān)測平均電網(wǎng)電壓，并持續(xù)調(diào)整電源域的輸出電流。 前面是示例性比例控制法，其中，電流修正值與實際和額定的平均電網(wǎng)電壓之間的差成比 例。更復(fù)雜的控制方法也是可能的，例如，比例積分（PI)或比例積分微分（PID)控制。
[0146] 甩負(fù)荷
[0147] 圖10是圖示基于電源域的電網(wǎng)電壓的示例性甩負(fù)荷方法，該電源域包括N個負(fù)荷 1^至1^。在此示例中，以優(yōu)先級的升序編號各負(fù)荷，第一負(fù)荷1^具有最低優(yōu)先級，最高負(fù)荷 、具有最高優(yōu)先級。每個負(fù)荷、被分配關(guān)斷電壓Vmi。關(guān)斷電壓與負(fù)荷的優(yōu)先級成反比。 例如，較低優(yōu)先級的負(fù)荷具有較高的關(guān)斷電壓，較高優(yōu)先級的負(fù)荷具有較低關(guān)斷電壓。
[0148] 示例性甩負(fù)荷方法1000包含：在1010,初始化負(fù)荷計數(shù)"j"。在1020,進行電源域 電壓\和分配給第一負(fù)荷k的關(guān)斷電壓Vmi之間的比較。如果電源域電壓低于關(guān)斷電壓， 那么在1030,IDP控制器關(guān)斷第一負(fù)荷或去除其對"仍未運行則啟動"的允許。以降序分配 關(guān)斷電壓，負(fù)荷具有最尚關(guān)斷電壓，負(fù)荷L2具有第>尚關(guān)斷電壓，等等。例如，VT(U可為l〇5V，Vm2可為100V，Vm3可為95V?？筛鶕?jù)負(fù)荷的重要性分配關(guān)斷電壓。例如，前線軍事 基地的通信設(shè)備可被認(rèn)為是至關(guān)重要的，且被分配最低的關(guān)斷電壓，使得其為被甩脫的最 后負(fù)荷。娛樂系統(tǒng)可被分配最高的關(guān)斷電壓，使得其為被甩脫的第一個負(fù)荷。負(fù)荷可被關(guān) 斷，或通過打開與其連接的電源域插口中的開關(guān)或通過與各負(fù)荷通信來不允許其啟動。
[0149] 在1040增加計數(shù)j，評價下一個負(fù)荷以供甩脫。關(guān)斷負(fù)荷或不允許其啟動，直至 電源域電壓大于第i個負(fù)荷的關(guān)斷電壓。然后，終止負(fù)荷甩脫順序，且在示出的示例中，在 1050返回到輸出控制。因此，可執(zhí)行示例性方