用于將電功率饋送到供電網中的方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種用于將電功率饋送到供電網中的方法。此外，本發明設及一種用 于將電功率饋送到供電網中的風電場系統。
【背景技術】
[0002] 通常已知的是，借助于風能設備產生電功率并且饋送到供電網中。相應的風能設 備示意地在圖1中示出。越來越多地在風電廠中架設多個風能設備來代替運行單一設備， 所述風電廠能夠將相應大的功率饋送到供電網中。運種風電廠示意性地在圖2中示出并且 其特征尤其在于共同的電網連接點，場中的所有風能設備經由所述電網連接點饋電到供電 網中。
[0003] 運種風電廠不僅能夠將大量功率饋送到供電網中，而且其也具有相應大的調控電 位W穩定供電網。就此而言，例如美國申請US7,638,893提出：例如供電網的運營者能夠 給風電廠提供功率預設，W便減少待饋送的場功率，W便由此獲得用于其供電網的另一控 制可行性。
[0004] 根據風電廠的大小，運種控制介入在此能夠是弱的，并且此外由于該事實情況而 難于操作，使得風能設備還有風電廠是離散的生產單元，因為它們通過運行相應的供電網 而相對大面積地分布在一個地區上。 陽〇化]此外，在一些國家中、例如在德國尋求：通過可再生的能量發生器、如風能設備代 替傳統的大型發電廠、尤其核電廠。但是，在此存在如下問題：通過切斷大型發電廠并且解 除大型發電廠的運用也損失其穩定電網的作用。因此需要所保留的或者新添加的能量產生 單元，至少需考慮穩定性的改變。
【發明內容】
[0006] 因此，本發明的目的是，解決上述問題中的至少一個并且尤其應實現如下解決方 案：借助于風電廠還進一步提高或改進供電網的支持，W便能夠實現盡可能穩定的供電網。 至少應提出一個替選的解決方案。
[0007] 因此，根據本發明提出一種根據權利要求1所述的方法。據此，W用于將電功率饋 送到供電網中的至少兩個風電廠為基礎。在此所描述的第一和第二風電廠在此對于兩個或 更多個風電廠是代表性的。所述教導可相應地應用于第=和其它的風電廠。第=或者每個 其它的風電廠相應地同樣具相關于第一和第二風電廠所描述的裝置、連接、控制可行性和 行為方式。
[0008] 因此通過第一風電廠提供至少一個電的第一場功率并且通過第二風電廠提供至 少電的第二場功率，并且運兩個場功率最終應饋送到供電網中。由運至少兩個場功率產生 總功率、即運兩個場功率的總和并且在使用多于兩個的風電廠時相應于該總功率將所述風 電廠的相應的場功率相加。該總功率現在被饋送到供電網中。
[0009] 此外，提出一種中央控制單元，所述中央控制單元為了控制被饋送的總功率而控 制第一和第二場功率的提供。如果總功率由更另外的場功率、即第=或必要時另外的場功 率產生，那么相應地提出：該中央控制單元也控制該場功率，W便由此控制總功率，所述總 功率應饋送到供電網中。
[0010] 由此提出一種非常大功率的、即功率至少為兩個風電廠功率的中央控制。由此能 夠提高調控電位，因為基本上從供電網的觀點出發現在將一個大的功率代替兩個或更多個 較小的功率饋送到電網中，并且也能夠根據期望的要求來進行控制。 W11] 所提出的方法因此減少了在風能設備中化及在風電廠中特征性的分散的控制。越 多的風電廠W運種方式和方法控制，即其各個場功率共同作為總功率來饋送并且運種饋送 通過中央控制單元配合，那么越能夠實現將迄今為止分散的控制轉化為中央控制。
[0012] 特別地，也避免了每個單獨的風電廠具有自身的控制裝置，并且多個風電廠的控 制裝置彼此間差地協調并且在最不利的情況下甚至彼此相對地工作。
[001引當兩個向相同的供電網饋電的風電廠實施相同的控制W支持供電網時，也能夠存 在運兩個風電廠彼此相對工作的危險。小的測量非精確性例如就已經能夠引起運兩個示例 提出的風電廠的不同的支持行為或控制行為。但是，運兩個風電廠之間的最小的時間偏移 也會是有問題的。由于運種本身最小的差別也會產生如下危險：在第二風電廠能夠W控制 的方式地插入到電網中之前，一個所述風電廠就已經W控制的方式插入到電網中。
[0014] 例如運會引起：第一風電廠的運種控制性的、尤其支持性的作用已經成功使得第 二風電廠甚至完全不進入使用其控制性的作用的區域。因此，對于該實例而言，第二風電廠 的控制電位是閑置的。在十分極端的情況中，運甚至會引起：第二風電廠試圖又抵消第一風 電廠的調控成果，并且運兩個風電廠隨后事實上彼此相對地工作。所有運一切通過所提出 的方法避免。
[0015] 優選地，運些風電廠中的每個包括用于控制相應的風電廠的場控制單元。中央控 制單元與運些場控制單元連接并且中央控制單元借助于相應的風電廠的相應的場控制單 元控制第一和第二場功率（和必要時，類似的其它場功率）的提供。特別地，中央控制單元 將相應的控制命令輸出給運些場控制單元中的每個。此外，相應的場控制單元能夠將必要 的信息反饋給中央控制單元。由此能夠通過各個場控制單元執行正確的場控制，并且中央 控制單元能夠經由預設值控制相關的風電廠彼此間的協作，每個風電廠隨后借助于其風能 設備相應地執行所述協作。
[0016] 優選地，中央控制單元對此檢測供電網的狀態變量，所述狀態變量對于運種協作 是必需的。但是所述中央控制單元也能夠共同檢測風電廠的狀態變量、如頻率、相位和電壓 幅度并且針對所述風電場的需要提供所述狀態變量。
[0017] 此外或者替選地，中央控制單元檢測饋送的總功率的值。中央控制單元因此能夠 控制由受其控制的風電廠整體上饋送的功率并且根據所述功率必要時執行相應的控制，其 中所述風電廠也簡化地稱為組合風電廠。此外或者替選地提出：中央控制單元能夠檢測外 部的預設值，尤其例如能夠由供電網的運營者接收。因此能夠在中央部位處接收和考慮預 設值，W便基于其使組合的風電廠協作。例如能夠預設最大待饋送的功率并且與被饋送的 總功率比較。根據運種比較，中央控制能夠影響風電廠的控制并且必要時給一個或多個風 電廠提供相應的控制信號，W便由此影響相應的場功率。由此隨后能夠影響總功率并且置 于所期望的值上。
[0018] 根據一個實施方式提出：所述方法的特征在于，至少一個第一和第二風電廠饋送 其待饋送的、用于提供到中間電網上的功率，其中
[0019] -中間電網分別經由變壓器與相應的風電廠連接，W將風電廠中的電壓升壓到中 間電網中的更高的電壓上，和/或
[0020] -中間電網經由變壓器與供電網連接，W將中間電網中的電壓升壓到供電網中的 更高的電壓上。
[0021] 因此提出一種中間電網，所述中間電網將運兩個風電廠或其它通過所述方法控制 的風電廠連接，W便基本上在中間電網上積聚場功率并且也在此形成總功率，W便隨后從 中間電網饋送到供電網上。場電壓的、即相應的場的電壓的升壓能夠通過用于每個場的變 壓器來執行。因此在每個場的電壓提供到中間電網中之前，將每個場的電壓升壓。此外或 者替選地，提出一種變壓器，W便將中間電網中的電壓升壓到供電網中的電壓上。也能夠提 出：相應的場電壓被升壓到中間電網中的更高的電壓上并且此外中間電網的該更高的電壓 還能進一步升壓并且被升壓到供電網中的更高的電壓上。優選地，中間電網具有中壓、即在 IkV至50kV的范圍中的中壓，并且供電網具有高壓、即電壓值例如為IlOkV的高壓。
[0022] 優選地，中央控制單元在一個區域中或連接點處檢測被饋送到供電網中的總功 率，在所述連接點處由中間電網向供電網中饋電。運有利地在中間電網和供電網之間的變 壓器的區域中或者在該處在變壓器上游實現。
[0023] 本發明的另一設計方案提出：中央控制單元根據供電網中的至少一個狀態變量控 制到供電網中的饋電，根據供電網關于饋電節點的電網靈敏度控制饋電，并且所述中央控 審IJ單元此外或替選地根據短路電流比控制饋電。
[0024] 作為狀態變量在此尤其考慮電網頻率f、電網頻率的改變別7別和電網電壓U。特 別地，中央控制單元用于根據預設將總功率饋送到供電網中，所述預設例如能夠由供電網 的運營者預設。此外，也就是說，附