[发明专利]风力发电场功率调节

说明书

技术领域

本发明涉及用于调节由风力发电场发出的功率的方法，其中风力发电场具有通过风力发电场电网相互电连接的风能设备，其中风力发电场调节单元将风力发电场预定值传输到每个为调节风能设备而提供的设备调节单元。

背景技术

此方法从DE 10 2006 032 389 A1中已知。在所述文献中描述了由多个风能设备组成的风力发电场。每个风能设备包括风力涡轮机，所述风力涡轮机的转子与转子叶片连接，使得在来风时转子旋转，且产生电力。每个风能设备进一步具有设备控制器，通过所述设备控制器可调节由风力设备产生的电功率。在此，风能设备通过电网相互连接，使得形成风力发电场。风力发电场连接在交流电网上，风能设备的电有功功率馈入所述交流电网内。为调节所馈入的总有功功率提供了风力发电场调节器，所述风力发电场调节器通过数据线与每个设备控制器连接。风力发电场调节器通过此数据线预先给定待由风能设备馈入到电网内的有功功率的额定值。

由风能设备组成的风力发电场和用于调节此风力发电场的方法进一步在DE 10 2004 048 341 A1，WO 01/52379A2，EP 1 337 754 B1和WO 97/45908中描述。

根据现有技术的方法且特别是前述类型的方法具有如下缺点，即风力发电场的上级调节与风能设备的下级调节必须通过保证快速数据传输的通信线相关联。然而特别是在更多数量的风能设备的情况下，此快速通信电网的结构的成本高且昂贵。

发明内容

本发明要解决的技术问题是低费用地且廉价地提供前述类型的方法。

本发明通过如下方式解决此技术问题，即使得所有设备调节单元获得相同的风力发电场预定值，其中每个设备调节单元根据风力发电场预定值且根据与由对应的风能设备产生的功率相应的测量的设备实际功率P_I确定设备最大功率P_max，且这样调节分别对应的风能设备，使得设备实际功率P_I小于设备最大功率P_max。

根据本发明，上级的风力发电场调节提供了对于所有设备调节单元来说是共同的风力发电场预定值。此风力发电场预定值可因此以简单方式例如通过中央遥控信号(Rundsteuersignal)传送到设备调节单元。在本发明的范围中取消了更昂贵的有针对的快速通信，在该快速通信的情况下必须传送用于调节的额定值。以此方式明显降低了通信的成本。

根据本发明的优选构造，风力发电场调节单元与换流器调节单元相关联，且这样调节与风力发电场连接的换流器，使得所述换流器在风力发电场电网内产生交流电压U1、2、3，所述交流电压的实际频率γ_ist对应于风力发电场预定值，其中每个设备调节单元采集实际频率γ_ist且从实际频率γ_ist确定风力发电场预定值。在此，在上级的风力发电场调节单元和设备调节单元之间的通信通过用以施加到连接风能设备的风力发电场电网的交流电压的实际频率进行。风力发电场电网内的交流电压的建立通过换流器实现，因为仅通过风能设备不能构建电网。

为此所使用的换流器有利地具有功率半导体支路，所述支路按照一个或多个桥路连接相互连接。在此，每个功率半导体支路包括例如由功率半导体构成的串联，例如由每个带有与之反并联连接的续流二极管的可开关功率半导体组成。与之不同的是，每个功率半导体支路包括双极的子模块的串联，其中每个子模块具有其上具有压降的储能器。此外，每个子模块与功率半导体的电路对应，使用所述功率半导体-根据功率半导体的控制-在子模块输出处可以施加在储能器上降落的电压或零电压。带有此子模块的换流器也称为多级换流器，其结构和控制对于专业人员是已熟知的，因本文中此无需对此详细论述。然而，本发明的范围内的换流器拓扑结构基本上是任意的。

为控制换流器提供了换流器调节单元，所述换流器调节单元取决于预先给定的额定值提供用于换流器的功率半导体的控制信号。通过此换流器调节单元，因此可预先给定风力发电场电网内交流电压U1、2、3的实际频率。