[发明专利]用于控制风电场的方法

说明书

本发明涉及一种用于控制包括多个风能设施(202)的风电场(200)以将电功率在电网连接点(PCC)(204)处馈入到交流电网(206)中的方法。该方法包括在电网连接点(204)处馈入三相电流，检测电网连接点处的电网电压(U_N)，将在电网连接点(204)处检测到的电网电压(U_N)与至少一个预设的理论值进行比较，根据所执行的比较确定用于风能设施(202)的理论值以遵守电网连接点(204)处的稳定性标准，将所确定的理论值转发给各个风能设施(202)的设施控制单元(212)并且根据预设的理论值在每个风能设施(202)处产生电流(i’₁，i’₂，i’₃)以在电网连接点(204)处共同地馈入。

技术领域

本发明涉及一种用于控制风电场的方法以及一种相应的风电场。特别地，本发明涉及风电场的控制以用于将电功率在电网连接点处馈入到交流电网中以及涉及一种相应的风电场。

背景技术

风电场是普遍已知的，其涉及在组织上共同归属的多个风能设施。特别地，属于一个风电场的全部风能设施在共同的电网连接点处馈入到交流电网中。通常，每个风能设施本身产生要馈入的电流，即通常为要馈入的三相电流。为此，风能设施参考要馈入的交流电网中的电压，所述交流电网在下面也简化地称作电网，尤其是根据电压的幅度、频率和相位。

此外现在已知且期望的是，也使用风能设施、尤其风电场以用于电网支持。即在此所追求的目的不仅是将尽可能多的能量馈入到电网中，而且也这样馈入或必要时甚至降低所馈入的功率使得能够在电学方面支持电网。与这样的主题相关的第一专利申请为WO02/086315、WO02/086314、WO01/86143、WO99/33165、WO02/044560中已知。从WO03/030329A1中已知一种方法，其中风电场的总输出功率在外部能够由所连接的供电网的运营商来降低。

此外，参考V.Diedrichs等在“10th International Workshop on Large-ScaleIntegration of Wind Power into Power Systems as well as on TransmissionNetworks for Offshore Wind Farms,奥尔胡斯(Aarhus，丹麦),10月25至26日，2011”所做的报告“Loss of(Angle)Stability of Wind Power Plants”。在那里原则上指出如下问题：电网中的稳定性损失——Loss of Stability——原则上也能够针对用于馈入到所连接的风能设施的供电网络而出现。

在此，运营商能够预设百分比值，然后相应的风能设施能够以该百分比值降低其功率。

这种方案已经部分地设置用于稳定电网。特别地，该解决方案考虑将所馈入的功率匹配于当前的需求，尤其是其应当考虑电网中功率的供应过剩或者供应不足。

在馈入电功率、即不仅有功功率还有无功功率时的更高的必要性是确保能量系统和发电站包括风能设施和风电场的稳定性。在此，稳定性涉及同时在能量系统的全部区域中的频率和电压。

这种稳定性的损失也通常称作为“Loss of Stability稳定性损失”并且简称为LOS。“Loss of Stability”描述物理的过程和状态，所述过程和状态不再确保所述稳定性，并且如果其已经存在，那么基本上能够避免或者能够尽可能快速地结束。这种问题原则上是少见的，但是因此是更严重的。例如，在此包括以已知的方式切断电网的一部分，如这例如在美国于2004年发生的，或者以已知的方式切断整个能量系统，如这在意大利于2004年发生的。

原则上，关于稳定性主题领域的技术知识已经深度研发并且记载在大量的公开文献中。在此，作为国际公认的标准论文适用的是Kundur.P.：Power Systems Stabililtyand Control,McGraw-Hill。