用于将电功率馈送到供电网中的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种用于将电功率馈送到供电网中的方法。此外，本发明设及一种用 于将电功率馈送到供电网中的风电场系统。
【背景技术】
[0002] 通常已知的是，借助于风能设备产生电功率并且馈送到供电网中。相应的风能设 备示意地在图1中示出。越来越多地在风电厂中架设多个风能设备来代替运行单一设备， 所述风电厂能够将相应大的功率馈送到供电网中。运种风电厂示意性地在图2中示出并且 其特征尤其在于共同的电网连接点，场中的所有风能设备经由所述电网连接点馈电到供电 网中。
[0003] 运种风电厂不仅能够将大量功率馈送到供电网中，而且其也具有相应大的调控电 位W稳定供电网。就此而言，例如美国申请US7,638,893提出：例如供电网的运营者能够 给风电厂提供功率预设，W便减少待馈送的场功率，W便由此获得用于其供电网的另一控 制可行性。
[0004] 根据风电厂的大小，运种控制介入在此能够是弱的，并且此外由于该事实情况而 难于操作，使得风能设备还有风电厂是离散的生产单元，因为它们通过运行相应的供电网 而相对大面积地分布在一个地区上。 阳〇化]此外，在一些国家中、例如在德国寻求：通过可再生的能量发生器、如风能设备代 替传统的大型发电厂、尤其核电厂。但是，在此存在如下问题：通过切断大型发电厂并且解 除大型发电厂的运用也损失其稳定电网的作用。因此需要所保留的或者新添加的能量产生 单元，至少需考虑稳定性的改变。
【发明内容】
[0006] 因此，本发明的目的是，解决上述问题中的至少一个并且尤其应实现如下解决方 案：借助于风电厂还进一步提高或改进供电网的支持，W便能够实现尽可能稳定的供电网。 至少应提出一个替选的解决方案。
[0007] 因此，根据本发明提出一种根据权利要求1所述的方法。据此，W用于将电功率馈 送到供电网中的至少两个风电厂为基础。在此所描述的第一和第二风电厂在此对于两个或 更多个风电厂是代表性的。所述教导可相应地应用于第=和其它的风电厂。第=或者每个 其它的风电厂相应地同样具相关于第一和第二风电厂所描述的装置、连接、控制可行性和 行为方式。
[0008] 因此通过第一风电厂提供至少一个电的第一场功率并且通过第二风电厂提供至 少电的第二场功率，并且运两个场功率最终应馈送到供电网中。由运至少两个场功率产生 总功率、即运两个场功率的总和并且在使用多于两个的风电厂时相应于该总功率将所述风 电厂的相应的场功率相加。该总功率现在被馈送到供电网中。
[0009] 此外，提出一种中央控制单元，所述中央控制单元为了控制被馈送的总功率而控 制第一和第二场功率的提供。如果总功率由更另外的场功率、即第=或必要时另外的场功 率产生，那么相应地提出：该中央控制单元也控制该场功率，W便由此控制总功率，所述总 功率应馈送到供电网中。
[0010] 由此提出一种非常大功率的、即功率至少为两个风电厂功率的中央控制。由此能 够提高调控电位，因为基本上从供电网的观点出发现在将一个大的功率代替两个或更多个 较小的功率馈送到电网中，并且也能够根据期望的要求来进行控制。 W11] 所提出的方法因此减少了在风能设备中化及在风电厂中特征性的分散的控制。越 多的风电厂W运种方式和方法控制，即其各个场功率共同作为总功率来馈送并且运种馈送 通过中央控制单元配合，那么越能够实现将迄今为止分散的控制转化为中央控制。
[0012] 特别地，也避免了每个单独的风电厂具有自身的控制装置，并且多个风电厂的控 制装置彼此间差地协调并且在最不利的情况下甚至彼此相对地工作。
[001引当两个向相同的供电网馈电的风电厂实施相同的控制W支持供电网时，也能够存 在运两个风电厂彼此相对工作的危险。小的测量非精确性例如就已经能够引起运两个示例 提出的风电厂的不同的支持行为或控制行为。但是，运两个风电厂之间的最小的时间偏移 也会是有问题的。由于运种本身最小的差别也会产生如下危险：在第二风电厂能够W控制 的方式地插入到电网中之前，一个所述风电厂就已经W控制的方式插入到电网中。
[0014] 例如运会引起：第一风电厂的运种控制性的、尤其支持性的作用已经成功使得第 二风电厂甚至完全不进入使用其控制性的作用的区域。因此，对于该实例而言，第二风电厂 的控制电位是闲置的。在十分极端的情况中，运甚至会引起：第二风电厂试图又抵消第一风 电厂的调控成果，并且运两个风电厂随后事实上彼此相对地工作。所有运一切通过所提出 的方法避免。
[0015] 优选地，运些风电厂中的每个包括用于控制相应的风电厂的场控制单元。中央控 制单元与运些场控制单元连接并且中央控制单元借助于相应的风电厂的相应的场控制单 元控制第一和第二场功率（和必要时，类似的其它场功率）的提供。特别地，中央控制单元 将相应的控制命令输出给运些场控制单元中的每个。此外，相应的场控制单元能够将必要 的信息反馈给中央控制单元。由此能够通过各个场控制单元执行正确的场控制，并且中央 控制单元能够经由预设值控制相关的风电厂彼此间的协作，每个风电厂随后借助于其风能 设备相应地执行所述协作。
[0016] 优选地，中央控制单元对此检测供电网的状态变量，所述状态变量对于运种协作 是必需的。但是所述中央控制单元也能够共同检测风电厂的状态变量、如频率、相位和电压 幅度并且针对所述风电场的需要提供所述状态变量。
[0017] 此外或者替选地，中央控制单元检测馈送的总功率的值。中央控制单元因此能够 控制由受其控制的风电厂整体上馈送的功率并且根据所述功率必要时执行相应的控制，其 中所述风电厂也简化地称为组合风电厂。此外或者替选地提出：中央控制单元能够检测外 部的预设值，尤其例如能够由供电网的运营者接收。因此能够在中央部位处接收和考虑预 设值，W便基于其使组合的风电厂协作。例如能够预设最大待馈送的功率并且与被馈送的 总功率比较。根据运种比较，中央控制能够影响风电厂的控制并且必要时给一个或多个风 电厂提供相应的控制信号，W便由此影响相应的场功率。由此随后能够影响总功率并且置 于所期望的值上。
[0018] 根据一个实施方式提出：所述方法的特征在于，至少一个第一和第二风电厂馈送 其待馈送的、用于提供到中间电网上的功率，其中
[0019] -中间电网分别经由变压器与相应的风电厂连接，W将风电厂中的电压升压到中 间电网中的更高的电压上，和/或
[0020] -中间电网经由变压器与供电网连接，W将中间电网中的电压升压到供电网中的 更高的电压上。
[0021] 因此提出一种中间电网，所述中间电网将运两个风电厂或其它通过所述方法控制 的风电厂连接，W便基本上在中间电网上积聚场功率并且也在此形成总功率，W便随后从 中间电网馈送到供电网上。场电压的、即相应的场的电压的升压能够通过用于每个场的变 压器来执行。因此在每个场的电压提供到中间电网中之前，将每个场的电压升压。此外或 者替选地，提出一种变压器，W便将中间电网中的电压升压到供电网中的电压上。也能够提 出：相应的场电压被升压到中间电网中的更高的电压上并且此外中间电网的该更高的电压 还能进一步升压并且被升压到供电网中的更高的电压上。优选地，中间电网具有中压、即在 IkV至50kV的范围中的中压，并且供电网具有高压、即电压值例如为IlOkV的高压。
[0022] 优选地，中央控制单元在一个区域中或连接点处检测被馈送到供电网中的总功 率，在所述连接点处由中间电网向供电网中馈电。运有利地在中间电网和供电网之间的变 压器的区域中或者在该处在变压器上游实现。
[0023] 本发明的另一设计方案提出：中央控制单元根据供电网中的至少一个状态变量控 制到供电网中的馈电，根据供电网关于馈电节点的电网灵敏度控制馈电，并且所述中央控 审IJ单元此外或替选地根据短路电流比控制馈电。
[0024] 作为状态变量在此尤其考虑电网频率f、电网频率的改变別7别和电网电压U。特 别地，中央控制单元用于根据预设将总功率馈送到供电网中，所述预设例如能够由供电网 的运营者预设。此外，也就是说，附