風(fēng)力發(fā)電廠控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)電廠控制器(PPC)，該發(fā)電廠控制器用以控制從風(fēng)力發(fā)電廠(WPP)所產(chǎn)生的功率，該風(fēng)力發(fā)電廠至少包括多個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)，該風(fēng)力發(fā)電廠連接到電網(wǎng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著風(fēng)力發(fā)電的不斷普及，新的并且正在興起的電網(wǎng)連接規(guī)則規(guī)定了對(duì)風(fēng)力發(fā)電廠(WPP)到電網(wǎng)的連接的要求。電網(wǎng)連接要求在世界的不同部分各不相同，但是它們享有共同的目標(biāo)，例如允許協(xié)調(diào)、可靠并且經(jīng)濟(jì)的輸電系統(tǒng)或配電系統(tǒng)的發(fā)展、維護(hù)以及運(yùn)行。風(fēng)力發(fā)電廠與其它傳統(tǒng)的發(fā)電源不同；因此，它們?cè)谄淇刂埔约安季值哪承┓矫孑^特別。因此，在幾乎無風(fēng)或者風(fēng)速非常低的時(shí)期期間代替?zhèn)鹘y(tǒng)的發(fā)電廠(包括其控制特性)可能是個(gè)問題。為了 WPP性能，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商通過編寫電網(wǎng)規(guī)則中的特定條款來解決這個(gè)挑戰(zhàn)。
[0003]風(fēng)力發(fā)電的不斷普及還推動(dòng)了更好地利用風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)中存在的特征。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]提供本
【發(fā)明內(nèi)容】
來以簡(jiǎn)化的形式介紹以下在【具體實(shí)施方式】中將進(jìn)一步描述的概念的選擇。本
【發(fā)明內(nèi)容】
并非旨在標(biāo)識(shí)所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也并非旨在用于幫助確定所要求保護(hù)的主題的范圍。
[0005]—方面，本發(fā)明涉及一種發(fā)電廠控制器(PPC)，該發(fā)電廠控制器被設(shè)置為控制從風(fēng)力發(fā)電廠(WPP)所產(chǎn)生的功率，該風(fēng)力發(fā)電廠至少包括多個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)，該風(fēng)力發(fā)電廠連接到電網(wǎng)，其中，如果接收到指示風(fēng)力發(fā)電廠中的預(yù)定義的事件的信號(hào)，則該發(fā)電廠控制器能夠控制風(fēng)力發(fā)電廠，以使得從風(fēng)力發(fā)電廠到電網(wǎng)的所產(chǎn)生的功率是負(fù)量的有功功率。
[0006]第一方面的優(yōu)點(diǎn)主要在于，發(fā)電廠控制器允許風(fēng)力發(fā)電廠產(chǎn)生負(fù)量的有功功率，并且同時(shí)發(fā)電廠控制器控制負(fù)數(shù)的實(shí)際量，而不是每一個(gè)單獨(dú)的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)消耗無限量的有功功率。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，發(fā)電廠控制器被設(shè)置用于通過控制電參數(shù)來控制從風(fēng)力發(fā)電廠(WPP)所產(chǎn)生的功率，其中，該電參數(shù)包括選自以下中的一個(gè)或多個(gè)參數(shù):有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電壓以及電流。
[0008]這個(gè)實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，發(fā)電廠控制器控制電參數(shù)，最適用于風(fēng)力發(fā)電廠中的現(xiàn)狀。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，發(fā)電廠控制器將負(fù)量的有功功率限制于第一有功功率極限。
[0010]此實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，限制了具有負(fù)有功功率的發(fā)電廠控制器，并且因此相應(yīng)地運(yùn)行該發(fā)電廠。在無風(fēng)時(shí)期期間使巨大的功率轉(zhuǎn)換器處于運(yùn)行模式下的的成本簡(jiǎn)直太高。另一方面，工廠所有者希望限制從電網(wǎng)汲取的有功功率。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如果負(fù)量的有功功率超過了第一有功功率極限，則將無功功率參考設(shè)定為零。
[0012]此實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，每當(dāng)有功功率低于第一有功功率極限時(shí)，則就將無功功率對(duì)電網(wǎng)的貢獻(xiàn)設(shè)定為零，由此消除了損耗的主要來源，因?yàn)轱L(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)中的功率轉(zhuǎn)換器將停止產(chǎn)生無功。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，將無功功率參考限制于第一無功功率極限。
[0014]此實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，降低了損耗，因?yàn)樵诎l(fā)電廠無功功率產(chǎn)生方面將發(fā)電廠限制于第一無功功率極限。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)功率因數(shù)極限來控制無功功率參考。
[0016]此實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，有功功率與無功功率之間的比率保持在功率因數(shù)極限內(nèi)。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，功率因數(shù)極限是電感性的或者電容性的。
[0018]此實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，發(fā)電廠控制器可以將發(fā)電廠的運(yùn)行限制在電感性模式下或者電容性模式下。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如果負(fù)量的有功功率超過第二有功功率極限，則將無功功率參考限制于第二無功功率極限。
[0020]此實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，針對(duì)負(fù)有功功率的量設(shè)定了附加的閾值，并且每當(dāng)超過此閾值時(shí)，就將無功功率限制于第二無功功率極限。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)有功功率的成本函數(shù)來設(shè)定第一有功功率極限或者第二有功功率極限。
[0022]此實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，有功功率極限可以根據(jù)kWh價(jià)格而變化，或者根據(jù)kWh的成本/kVArh的成本之間的關(guān)系而變化。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)風(fēng)力發(fā)電廠中的損耗來設(shè)定第一有功功率極限或者第二有功功率極限。
[0024]此實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，可以將風(fēng)力發(fā)電廠中的損耗限制于特定數(shù)值的kWh或者特定的kW或者甚至風(fēng)力發(fā)電廠的裝機(jī)容量的p.u.的值。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，借助于滯帶和/或計(jì)時(shí)器功能來實(shí)施第一有功功率極限和/或第二有功功率極限。
[0026]這個(gè)實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，由于發(fā)電廠控制器更可能保持在相同的運(yùn)行設(shè)定中，所以滯帶確保了更加平穩(wěn)的運(yùn)行。
[0027]在第二方面，本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電廠，該風(fēng)力發(fā)電廠被設(shè)置為受根據(jù)上述的實(shí)施例的發(fā)電廠控制器控制。
[0028]第二方面及其進(jìn)一步的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)相當(dāng)于本發(fā)明的第一方面的優(yōu)點(diǎn)。
[0029]在第三方面，本發(fā)明涉及一種用于控制被連接到電網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電廠的方法，該風(fēng)力發(fā)電廠至少包括多個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)，該方法包括:接收指示風(fēng)力發(fā)電廠中的預(yù)定義的事件的信號(hào)；控制風(fēng)力發(fā)電廠以使得從風(fēng)力發(fā)電廠到電網(wǎng)的所產(chǎn)生的功率是負(fù)量的有功功率。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該方法還包括將風(fēng)力渦輪機(jī)控制參考分派給多個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)中的每一個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)，其中，所述風(fēng)力渦輪機(jī)控制參考是電參數(shù)，包括選自以下中的一個(gè)或多個(gè)參數(shù):有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電壓以及電流。
[0031]第三方面及其進(jìn)一步的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)相當(dāng)于本發(fā)明的第一方面的優(yōu)點(diǎn)。
[0032]本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例、第二個(gè)實(shí)施例和第三個(gè)實(shí)施例可以各自與其它方面中的任意方面組合。本發(fā)明的這些及其它方面將根據(jù)下文所述的實(shí)施例變得顯而易見并且參考這些實(shí)施例進(jìn)行闡述。
[0033]通過參考下面的【具體實(shí)施方式】并結(jié)合附圖考慮，附帶特征中的許多附帶特征將變得更容易領(lǐng)會(huì)，同樣也會(huì)變得更好理解。如對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，可以適當(dāng)?shù)亟M合優(yōu)選特征，并且可以將優(yōu)選特征與本發(fā)明的任何方面組合。
【附圖說明】
[0034]附圖示出了實(shí)施本發(fā)明的一種方式，而不應(yīng)該被解釋為局限于落入所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的其它可能的實(shí)施例。
[0035]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)。
[0036]圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)力渦輪機(jī)以及發(fā)電廠的PQ圖。
[0037]圖3示出了連接到風(fēng)力發(fā)電廠的發(fā)電廠控制器。
[0038]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電廠的布局。
[0039]圖5示出了以下情況下的PQ圖:使用Q極限=1，使用PF極限=0，使用Pmin =0并且使用P極限=1。
[0040]圖6示出了以下情況下的PQ圖:使用Q極限=1，使用PF極限=0，使用P極限=1并且使用Pmin = 1。
[0041]圖7示出了以下情況下的PQ圖:使用Q極限=1，使用PF極限=0，使用P極限=0并且使用Pmin = 1。
[0042]圖8示出了以下情況下的PQ圖:使用Q極限=1，使用PF極限=0，使用P極限=0并且使用Pmin = 0。
[0043]圖9示出了以下情況下的PQ圖:使用Q極限=0，使用PF極限=1，使用P極限=1并且使用Pmin = 0。
[0044]圖10示出了以下情況下的PQ圖:使用Q極限=0，使用PF極限=1，使用P極限=0并且使用Pmin = 0。
[0045]圖11示出了以