[发明专利]风电厂、风电厂控制器以及控制风电厂的方法

说明书

技术领域

本发明大体涉及风电厂、风电厂控制器以及控制风电厂的方法。

背景技术

风电厂通常具有用于将风能转换成电能的多个风轮机。为了将电能供应到最终的用电方，风电厂与电网相连。然而，在风电厂可以与电网相连之前，风电厂必须满足电网规则规定的对风电厂的电力性能的要求。一个要求是风电厂的初始响应时间。一般来说，风电厂具有风电厂控制器，它监视着电网电压，并且比较电网电压和外部设定值(setpoint)。用真实的电网电压和外部设定值之间的差值(例如误差信号)来计算风电厂的无功功率产生指令。该指令从风电厂控制器被送到各个风轮机，接下来，风轮机一接到指令就做出响应(例如，为了调节电网电压，生产更多或更少的电能)。误差信号可能由实际电网电压的变化或外部设定值的变化引起。风电厂的初始响应时间被理解为从一检测到电网电压变化或外部设定值变化开始到风电厂的多个风轮机中的第一风轮机一做出反应(一检测到反应)为止的时间间隔。

例如，如图5中的曲线图500所示，英国电网规则要求初始响应时间不超过200ms。也就是说，要求风电厂的第一风轮机根据接收到的各控制数据，在电网电压变化或外部设定值变化发生之后在不超过200ms的时间里做出反应。风电厂剩余的风轮机随后也根据各控制数据做出反应。英国电网规则要求，1秒钟之后，风电厂的无功功率产生必须大于所要求的响应(例如，无功功率产生)的95％。

一般来说，只有在已经收集到关于所有风轮机的信息之后，控制数据才被送给风轮机，收集到的信息已经过处理，并且所有风轮机的控制数据已经做好发出准备。因此，用于收集有关风轮机的信息、处理收集到的信息、并且生成所有风轮机的控制数据的总时间可能不满足电网规则规定的有关初始响应时间的要求。

因此，本发明的一个目的在于避免上述问题。

发明内容

根据一个实施例，提供了一种控制具有多个风轮机的风电厂的方法。该方法包括：a)准备电报，电报包括用于风电厂的多个风轮机之一的风轮机控制数据；b)电报一完成就将其发给该风轮机；然后c)对于剩余的每一个风轮机相继重复步骤a)和b)。该实施例的一个效果是风电厂的初始响应时间缩短；因此，由电网规则规定的对风电厂初始响应时间的要求可以更容易达到。

根据一个实施例，风轮机控制数据包括风轮机设定值控制数据。

根据一个实施例，风轮机设定值控制数据包括由无功功率产生设定值控制数据和有效功率生产设定值控制数据构成的组中的任何一个。

根据一个实施例，在收集到有关风轮机的状态信息之后执行步骤a)。可以根据收集到的状态信息执行步骤a)。

根据一个实施例，从相应风轮机收集到的状态信息包括相应风轮机当前的功率输出、未来可能的功率输出和工况。

根据一个实施例，电报经风电厂网络发给相应风轮机。

根据一个实施例，风电厂的风轮机数目超过20。

根据一个实施例，以介于10ms和100ms之间的有规律时间间隔为基础执行步骤a)到c)。

根据一个实施例，以介于50ms和100ms之间的有规律时间间隔为基础执行步骤a)到c)。

根据一个实施例，提供风电厂控制器。风电厂控制器被配置成：a)准备电报，电报包括用于风电厂的多个风轮机之一的风轮机控制数据；b)电报一完成就将其发给该风轮机；然后c)对于剩余的每一个风轮机相继重复步骤a)和b)。该实施例的一个效果是风电厂的初始响应时间缩短；因此，由电网规则规定的对风电厂初始响应时间的要求可以更容易达到。

根据一个实施例，提供风电厂。风电厂包括多个风轮机和风电厂控制器，风电厂控制器被配置成：a)准备电报，电报包括用于风电厂的多个风轮机之一的风轮机控制数据；b)电报一完成就将其发给该风轮机；然后c)对于剩余的每一个风轮机相继重复步骤a)和b)。该实施例的一个效果是风电厂的初始响应时间缩短；因此，由电网规则规定的对风电厂初始响应时间的要求可以更容易达到。

根据一个实施例，每台风轮机包括控制器，该控制器被配置成从风电厂控制器接收电报，并发送有关风轮机的状态信息给风电厂控制器。

根据一个实施例，风轮机控制数据包括风轮机设定值控制数据。

根据一个实施例，风轮机设定值控制数据包括由无功功率产生设定值控制数据和有效功率生产设定值控制数据构成的组中的任何一个。

根据一个实施例，相应风轮机的状态信息包括相应风轮机当前的功率输出、未来可能的功率输出和工况。

根据一个实施例，风电厂还包括连接在多个风轮机和风电厂控制器之间的风电厂网络。