[发明专利]用于馈入电功率的风能设施或风电厂

说明书

本发明涉及一种用于借助于变流器控制的馈入设备、尤其借助于风电厂(112)或风能设施(100)在电网连接点处将电功率馈入到供电网(120)中的方法，其中为了馈入电功率能够至少在馈送电流的运行模式与馈送电压的运行模式之间进行选择，并且其中在馈送电流的运行模式中，基本上或主要针对电流期望值进行开环控制或闭环控制，以及在馈送电压的运行模式中，基本上或主要针对电压期望值进行开环控制或闭环控制。

技术领域

本发明涉及一种用于借助于变流器控制的馈入设备、尤其借助于风电厂或风能设施将电功率馈入到供电网中的方法。此外，本发明涉及一种相应的风电厂并且本发明涉及一种相应的风能设施。

背景技术

通过风电厂或至少通过单个风能设施馈入电功率是已知的。现代的风能设施或风电厂对此使用变流器单元，以便调整从风中产生的电功率以适合于馈入，尤其在频率、相位和幅值方面适配于相应的馈入状况。

在此也已知，借助于风能设施或风电厂对供电网进行支持，这也能够简化地称作为电网支持。

对于这种电网支持，特别使功率馈入匹配于具体的电网状况。属于此的有，根据电网状况或根据电网要求提升或降低所馈入的功率。也考虑，根据电网状况或电网要求馈入无功功率。在此，电网要求尤其是，由供电网的运营商、即电网运营商对风能设施或风电厂提出的电网要求。

通常，对于这种电网支持，在风能设施或风电厂中存储固定的控制规则。如其例如在专利US 6,891,281中描述的那样，这种控制规则例如能够包括与电网频率相关的功率调节。作为另一示例，考虑与电压相关的相位角调节，所述相位角调节说明在描述电流与电压之间的相位差的相位角和供电网的电压或通过供电网确定的电压之间的关联关系。这种与电压相关的相位角调节在美国专利US 6,965,174中描述。也考虑，在快速的频率下降时，相应地短期地且短暂地提供在瞬时储备的意义上的功率提升，其中能够从风能设施的旋转的转子的飞轮质量中得出所述功率提升。这种变型方案例如从美国专利US 9,279,411中得出。

多个所述支持措施、特别地与频率相关的功率改变以特定的、现今通常的类型的供电网为出发点。特别地通常基于，通过使用直接与供电网耦联的大型同步发电机的大型发电厂来控制供电网。例如，频率相关的功率改变归因于，所述功率改变即考虑这种直接耦联的同步发电机的性能。在这种性能的情况下，这种同步发电机在如下情况下加速：所述同步发电机不能够向供电网输出如下功率，借助所述功率，所述同步发电机机械地、例如通过蒸汽轮机转动。因为所述同步发电机直接与供电网电耦联，所以所述转速提升引起所馈入的频率的提升，并且这基本上是在供电网中提升的频率为何能够显示在供电网中的功率过量供应的原因。

供电网中的电压效果通常也归因于这种直接耦联的大型同步发电机的性能。一方面，所述同步发电机基本上引导供电网中的电压，其中附加地，基本上通过变压器和传输线路引起地点相关的变型方案。但是，另一方面，效果、如相位阶跃能够同样归因于同步发电机的性能。

现在，如果供电网的结构改变，则这能够造成，所提出的电网支持措施不再或不再如此好地适合于电网支持。

此外，供电网的性能也通过如下方式和方法影响：发电机和消耗器如何在供电网中分布。分立的并且连接有多个风能设施或风电厂的部段例如表现得与在大型发电厂附近具有多个消耗器的电网部段不同。

德国专利商标局已经在本申请的优先权申请中检索到如下现有技术：EP 2 182626 A1；DE 10 2014 214 151 A1；DE 10 2013 207 264 A1；US 6,891,281 B2；US 6,965,174 B2和US 9,279,411 B2。

发明内容