[发明专利]确定发电站控制器中的各个设定点的方法和发电站控制器

说明书

技术领域

本发明的实施例大体涉及确定发电站控制器中的各个设定点的方法风力发电站控制器以及包括程序代码指令的计算机可读存储介质，其中，所述发电站控制器被布置为控制包括能够生成电输出的多个风力涡轮发电机和任选的补偿设备的风力发电站，所述程序代码指令当由风力发电站中的发电站控制器运行时令发电站控制器执行本发明的方法。

背景技术

近年来，对减少通过燃烧化石燃料生成的温室气体的排放已经存在增加的关注。用于减少温室气体排放的一个解决方案是开发可再生能源。特别地，从风力导出的能源已经被证明是环保且可靠的能源，这能够减少对化石燃料的依赖。

风中的能量能够通过风力涡轮机来采集，风力涡轮机是将风的动能转换成机械能，并且将机械能随后转换成电能的旋转机器。多个风力涡轮发电机可以一起被布置在风力场、风力农场或风力发电站中以生成足够的能量来支持电网。风力发电站可以被定位在陆上或海上，并且其通常覆盖大的地理区域。每个风力涡轮发电机通常包括或被连接到风力涡轮控制器，并且风力发电站通常包括能用于耦合到各个风力涡轮发电机的风力涡轮控制器的中央控制器，中央控制器通常被称为发电站控制器、中央控制器或主控制器。发电站控制器被布置为接收例如来自风力涡轮控制器的关于来自风力涡轮发电机的功率输出和/或测量值的信息，并且发电站控制器被布置为将信息传送到风力涡轮发电机，例如以便获得来自风力涡轮发电机的请求的输出。

这些因素通常使得有必要提供用于监测和控制风力发电设施的各种网络互连和通信技术。

在具有多个风力涡轮发电机的风力发电站中，关注已经从分离的风力涡轮发电机连接点移开到中央风力发电站连接点，中央风力发电站连接点通常被称为“共同耦合点”，并且对各个风力涡轮机的控制通过由风力发电站控制器或主控制器执行的总体控制来补充，风力发电站控制器或主控制器被布置为通过传送关于例如要在共同耦合点处被提供的有功功率和无功功率的设定点来控制风力发电站的部件。在非常大的风力发电站中，可以存在超过一个共同耦合点，并且可以存在超过一个发电站控制器。在执行对具有若干风力涡轮发电机的风力发电站的中央控制时的一个限制因素是收集和调整来自各个风力涡轮发电机的信息、将该信息传送到中央控制器或发电站控制器并将控制数据诸如来自发电站控制器的新的有功功率或无功功率设定点的控制数据分布到风力涡轮机控制器花费的时间。

术语“风力发电站的部件”旨在表示风力发电站的能量产生或能量生成部件，即能够生成电输出的风力涡轮发电机和任选的补偿设备。

发电站控制器的重要任务是，提供关于要由风力涡轮发电机中的每个和补偿设备生成的有功功率和无功功率的最佳设定点，在补偿设备被包括在风力发电站中的情况下。

发明内容

本发明的实施例大体涉及对要发送到风力发电站的风力涡轮发电机和任选的补偿设备的发电站控制器的设定点的提供。

本发明的一个实施例提供了一种确定发电站控制器中的各个设定点的方法，所述发电站控制器被布置为控制包括能够生成电输出的一个或多个风力涡轮发电机和任选的补偿设备，所述各个设定点与要从所述一个或多个风力涡轮机中的每个和所述任选的补偿设备请求以用于到外部电网的递送的有功功率和/或无功功率有关，所述方法包括以下步骤：(a)接收对要递送到所述外部电网的有功功率(P)和/或无功功率(Q)的请求；(b)确定来自所述至少一个风力涡轮发电机和来自所述任选的补偿设备的可用的有功功率和可用的无功功率；(c)将所请求的有功功率与所述确定的可用的有功功率进行比较和/或将所请求的无功功率与所述确定的可用的无功功率进行比较；以及(d)在步骤(c)中的比较示出所请求的有功功率少于所述确定的可用的有功功率和/或所请求的无功功率少于所述确定的可用的无功功率的情况下，确定针对所述至少一个风力涡轮发电机和所述补偿设备的各个设定点，其中，对所述各个设定点的所述确定是通过使用关于所述风力发电站中的内部电网的信息对针对来自所述至少一个风力涡轮发电机和所述补偿设备的所述有功功率和所述无功功率的优化的各个设定点的组合的计算。

本发明的另一实施例提供了一种发电站控制器，所述发电站控制器被布置为控制包括至少一个风力涡轮发电机和任选的补偿设备的风力发电站，所述风力涡轮发电机和所述任选的补偿设备能够生成电输出，所述风力发电站控制器被布置为通过传送与要从所述风力涡轮机和所述任选的补偿设备请求以用于到外部电网的递送的有功功率和/或无功功率有关的各个设定点来控制所述风力发电站，所述风力发电站控制器包括：