用于將電功率饋送到電的供電網(wǎng)絡(luò)中的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于借助于風(fēng)電廠將電功率饋送到電的供電網(wǎng)絡(luò)中的方法。此外本發(fā)明涉及一種相應(yīng)的風(fēng)電廠。
【背景技術(shù)】
[0002]借助于包括多個(gè)風(fēng)能設(shè)備的風(fēng)電廠饋送電功率通常是已知的。在此，多個(gè)風(fēng)能設(shè)備在運(yùn)行方面聯(lián)合在風(fēng)電廠中并且尤其經(jīng)由共同的電網(wǎng)饋送點(diǎn)饋入到電的供電網(wǎng)絡(luò)中，所述電網(wǎng)饋送點(diǎn)也稱為電網(wǎng)連接點(diǎn)或者PCC(Point of Common Coupling公共供電點(diǎn))。風(fēng)電廠通常具有場(chǎng)控制裝置或者場(chǎng)控制單元，所述場(chǎng)控制裝置或場(chǎng)控制單元對(duì)于風(fēng)電廠而言實(shí)現(xiàn)共同的任務(wù)。電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商和風(fēng)能設(shè)備之間的信息傳輸或者實(shí)行待饋送的有功功率的外部的功率預(yù)設(shè)例如能夠?qū)儆谏鲜觥?br>[0003]此外，現(xiàn)今已知的是，風(fēng)能設(shè)備連同風(fēng)電廠主動(dòng)地參與對(duì)相關(guān)的電的供電網(wǎng)絡(luò)的所謂的電網(wǎng)支持。屬于此的是:提供用以穩(wěn)定電的供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓的貢獻(xiàn)。也屬于此的是:在電網(wǎng)干擾，如電網(wǎng)短路的情況下采取穩(wěn)定化措施。通常，風(fēng)電廠的或者風(fēng)能設(shè)備的這種特性在電的供電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商(電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商)的電網(wǎng)連接規(guī)范中預(yù)設(shè)并且必要時(shí)必須由風(fēng)電廠或者風(fēng)能設(shè)備的運(yùn)營(yíng)商證實(shí)。
[0004]場(chǎng)控制裝置例如在美國(guó)申請(qǐng)US 2006 0142899 A1中指出。用于電網(wǎng)支持的方法例如在 DE 197 56 777、US 6 965 174 和 US 7 462 946 中描述。
[0005]在電網(wǎng)連接點(diǎn)處饋送的功率進(jìn)而在電網(wǎng)連接點(diǎn)處饋送的電流或以精確地表達(dá)為饋送的相電流由如下電流組成，所述電流由各個(gè)風(fēng)能設(shè)備產(chǎn)生。風(fēng)能設(shè)備因此如下風(fēng)能設(shè)備，其根據(jù)絕對(duì)值和相位產(chǎn)生和提供相應(yīng)的電流進(jìn)而最終產(chǎn)生和提供所饋送的總電流。這在現(xiàn)代的風(fēng)能設(shè)備中通過(guò)使用各一個(gè)或多個(gè)頻率變換器實(shí)現(xiàn)。風(fēng)能設(shè)備因此也執(zhí)行相應(yīng)的措施以進(jìn)行電網(wǎng)穩(wěn)定和電網(wǎng)支持。尤其有問(wèn)題的是，通過(guò)風(fēng)能設(shè)備、尤其風(fēng)電廠滿足對(duì)電網(wǎng)支持的日益提高的要求。提供對(duì)所需要的電網(wǎng)支持特性的證實(shí)也會(huì)是困難的。
[0006]尤其能夠有問(wèn)題的是，在電壓驟降的情況下快速地實(shí)行電網(wǎng)支持措施。在此，快速地檢測(cè)電網(wǎng)干擾、尤其電網(wǎng)電壓驟降，以及在出現(xiàn)相應(yīng)的電網(wǎng)干擾的情況下快速地實(shí)行電網(wǎng)支持措施是有問(wèn)題的?？焖俚臏y(cè)量的建議在此已經(jīng)在US 20120169059 A1中描述。因此，檢測(cè)電網(wǎng)狀態(tài)、尤其電網(wǎng)電壓的極其快速的可能性已經(jīng)是可行的。然而，在電網(wǎng)干擾的情況下快速的實(shí)行在此依舊是有問(wèn)題的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明因此基于下述目的:解決上述提出的問(wèn)題中的至少一個(gè)。特別地，提出在盡可能好的特性可證實(shí)性的情況下的高質(zhì)量和/或高反應(yīng)速度的電網(wǎng)支持的解決方案。至少應(yīng)實(shí)現(xiàn)一種替選的解決方案。
[0008]根據(jù)本發(fā)明提出根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法。因此包括多個(gè)風(fēng)能設(shè)備的風(fēng)電廠基于該方法。該風(fēng)電廠饋入到電的供電網(wǎng)絡(luò)中、即在電網(wǎng)連接點(diǎn)處饋電，其中在所述電網(wǎng)連接點(diǎn)處也借助于場(chǎng)控制單元檢測(cè)至少一個(gè)電網(wǎng)狀態(tài)變量。這種狀態(tài)變量尤其是電網(wǎng)連接點(diǎn)處的電網(wǎng)電壓。基本上，所提出的方法也能夠用于饋入到電的供電網(wǎng)絡(luò)饋電中的各風(fēng)能設(shè)備。
[0009]此外，隨后對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)檢查:在電網(wǎng)中是否存在瞬時(shí)過(guò)程。在正常情況下進(jìn)而在靜態(tài)情況下，電的供電網(wǎng)絡(luò)具有頻率固定且幅度固定的正弦形電壓。頻率還有幅度能夠在非常窄的邊界內(nèi)改變，而不脫離正常狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)。也能夠存在與正弦形的曲線的小的偏差、尤其對(duì)稱和不對(duì)稱的諧波。在此使用電壓的有效值作為電壓幅度就能夠是足夠的。通常在此，僅使用一個(gè)相位的電壓也能夠是足夠的。
[0010]如果電壓通過(guò)其例如下降到小于其額定值的90%的值上的方式而與該所描述的正常狀態(tài)顯著偏差，那么存在瞬時(shí)過(guò)程。瞬時(shí)過(guò)程因此表示與正常的正弦形的電壓曲線的顯著的偏差。其中也包括與于這種正常的正弦形的電壓曲線偏差的狀態(tài)的改變。特別地，這種瞬時(shí)過(guò)程的一個(gè)實(shí)例是電網(wǎng)電壓由于電網(wǎng)中的短路而驟降。由此電壓會(huì)突然地下降到零。但是電壓也能夠僅部分地下降。尤其當(dāng)電壓直接在短路地點(diǎn)處下降到零時(shí)，存在僅部分的下降，但是相關(guān)的供電網(wǎng)絡(luò)仍然繼續(xù)運(yùn)行，使得在供電網(wǎng)絡(luò)中的其它的點(diǎn)處能夠保持電壓，其中所述其它的點(diǎn)相應(yīng)地遠(yuǎn)離短路的地點(diǎn)。即使電壓在所觀察的點(diǎn)處不下降到零，但是在任何情況下也都會(huì)存在快速的電壓驟降。
[0011]瞬時(shí)過(guò)程就此而言也能夠表示供電網(wǎng)絡(luò)中的非靜態(tài)過(guò)程從而這種過(guò)程也能夠被稱為瞬時(shí)過(guò)程。
[0012]如果識(shí)別到瞬時(shí)過(guò)程，那么由場(chǎng)控制單元所記錄的測(cè)量值被傳輸?shù)礁鱾€(gè)風(fēng)能設(shè)備上。因此，測(cè)量值、尤其供電網(wǎng)絡(luò)中的電網(wǎng)連接點(diǎn)處的電壓首先不傳輸?shù)礁鱾€(gè)風(fēng)能設(shè)備上，而是當(dāng)識(shí)別到瞬時(shí)狀態(tài)時(shí)才傳輸。因此，風(fēng)能設(shè)備在正常狀態(tài)中、在尚未識(shí)別到瞬時(shí)過(guò)程時(shí)，基本上能夠自主地工作、至少與當(dāng)識(shí)別到瞬時(shí)過(guò)程時(shí)相比更自主地工作。
[0013]替選地，所記錄的、尤其計(jì)算為或平均為有效值的測(cè)量值也在正常狀態(tài)中從場(chǎng)控制單元傳輸?shù)礁鱾€(gè)風(fēng)能設(shè)備上，但是以與例如每秒一個(gè)值相比更小的時(shí)鐘頻率傳輸。如果識(shí)別到瞬時(shí)過(guò)程，那么顯著地提高傳輸時(shí)鐘頻率、例如提高到20毫秒(ms)、即每20ms —個(gè)值或一個(gè)值包。這種值在50Hz電網(wǎng)的情況下對(duì)應(yīng)于每個(gè)循環(huán)一個(gè)值或一個(gè)值包。
[0014]風(fēng)能設(shè)備因此在已識(shí)別到瞬時(shí)過(guò)程的情況下直接從電網(wǎng)連接點(diǎn)并且尤其以非常高的時(shí)鐘頻率獲得其值，從而能夠?qū)⑵淇刂茖?shí)行為相應(yīng)所需的電網(wǎng)支持。通過(guò)從電網(wǎng)連接點(diǎn)傳輸值也保證:相關(guān)風(fēng)電廠中的所有風(fēng)能設(shè)備獲得相同的值。由此能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)能設(shè)備彼此間非常緊密的相互配合。
[0015]具有小的時(shí)鐘頻率的測(cè)量值尤其是例如借助于電網(wǎng)狀態(tài)觀察裝置所計(jì)算的這些測(cè)量值。這些測(cè)量值就此而言與具有較高的時(shí)鐘頻率的測(cè)量值不同，所述具有較高的時(shí)鐘頻率的測(cè)量值也能夠稱為高采樣率的測(cè)量值并且其中當(dāng)時(shí)鐘頻率與檢測(cè)相關(guān)時(shí)存在為至少1kHz、優(yōu)選5kHz的一個(gè)或多個(gè)時(shí)鐘頻率。
[0016]只要根據(jù)一個(gè)具體的實(shí)施方式而不另作說(shuō)明，下面還描述的不僅測(cè)量值的檢測(cè)而且所提出的測(cè)量值的傳輸還有控制值的確定和傳輸，就能夠以高的或低的時(shí)鐘頻率進(jìn)行。
[0017]此外或者替選地提出，場(chǎng)控制單元直接將控制值、尤其待設(shè)定的理論值傳輸?shù)礁鱾€(gè)風(fēng)能設(shè)備上。相互配合的控制裝置尤其考慮用于進(jìn)行電網(wǎng)支持的措施，并且這些進(jìn)行電網(wǎng)支持的措施因此能夠以簡(jiǎn)單的方式方法通過(guò)場(chǎng)控制單元來(lái)執(zhí)行。場(chǎng)控制單元對(duì)此不需要具有自身的頻率變換器或者類似的裝置以進(jìn)行相互配合和將電流饋入到電的供電網(wǎng)絡(luò)中。所述場(chǎng)控制單元通過(guò)風(fēng)能設(shè)備的相應(yīng)的裝置的控制實(shí)現(xiàn)相互配合的控制。優(yōu)選地，場(chǎng)控制單元在電網(wǎng)連接點(diǎn)處檢測(cè)當(dāng)前饋電的細(xì)節(jié)、尤其所饋送的電流、即風(fēng)電廠的所饋送的總電流的大小和相位。
[0018]因此，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式提出:作為電網(wǎng)連接點(diǎn)處的電網(wǎng)狀態(tài)變量，在該處檢測(cè)供電網(wǎng)絡(luò)的電壓、檢測(cè)至少一個(gè)所饋送的電流和/或所饋送的無(wú)功功率的相位角。此外或者替選地，能夠檢測(cè)所饋送的電流的絕對(duì)值，其中能夠從所饋送的電流的絕對(duì)值和相位中在考慮電壓的情況下確定無(wú)功功率。經(jīng)由在電網(wǎng)連接點(diǎn)處的檢測(cè)和必要時(shí)提供該中央的測(cè)量值，能夠借助于風(fēng)電廠的風(fēng)能設(shè)備使風(fēng)電廠的饋電相互配合。此外，由此也能夠整體上改進(jìn)、可能首先實(shí)現(xiàn)風(fēng)電廠的饋電特性的可證實(shí)性。
[0019]優(yōu)選地，將待饋送的電流的相位作為控制值傳輸?shù)礁鱾€(gè)風(fēng)能設(shè)備上。由此能夠影響待饋送的總電流、尤其待饋送的無(wú)功電流。
[0020]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式提出:傳送