[发明专利]风电场中能量产生误差的控制

说明书

本发明涉及一种校正由发电厂产生的电力的偏差的方法，该发电厂包括至少一个风力涡轮发电机以及可能的其他类型的电力生成单元。电力偏差(即与发电厂的电力参考的偏差)被确定为能量误差。本发明提出用于确定和补偿能量误差的解决方案。

技术领域

本发明涉及对电力产生单元场的控制，尤其涉及包括风力涡轮发电机的场或包括风力涡轮发电机和其他能量产生单元的混合的场。

背景技术

诸如包括多个风力涡轮发电机的风力涡轮机场的发电厂或包括诸如风力涡轮发电机和太阳能面板的不同电力生成单元的发电厂被控制为根据电力参考输送期望量的电力。风力涡轮机场也被称为风电园区、风电场或风力发电厂。风力涡轮发电机也简称为涡轮机或风力涡轮机。中央发电厂控制器可以用于控制电力产生。

风速或入射太阳能的下降或增加可以导致受风速或太阳能的变化影响的电力生成单元所产生的电力的对应下降或增加。可以通过改变不受例如风速下降的影响的其他电力生成单元的电力设定点来补偿所产生的电力的偏差，使得整个发电厂的电力参考仍然令人满意。但是，由于参与发电厂的有功电力生成控制的组件的限制，电力控制中的不准确性是不可避免的。例如，由于带宽限制，用于补偿所产生的电力的偏差的控制信号可能被延迟，这可能导致能量产生中的能量误差。

因此，中央发电厂控制器和参与发电厂的有功电力控制的所有组件的固有限制导致控制的不准确性。由于控制的不准确性，电力参考和所产生的电力之间的电力误差是不可避免的。一段时间内的电力误差的总和可能导致能量误差，即所产生的能量相对于所期望的能量产生的偏差。

因此，需要改进对发电厂(诸如包括风力涡轮发电机的发电厂)的电力控制。特别地，需要提高电力产生或电能产生的准确性。

US2015035282公开了一种电生成单元的电力控制系统，其包括：所生成的瞬时电力的调节装置；用于确定指示所生成的瞬时电力的信号的装置；以及用于根据指示在某一时间间隔内所生成的瞬时电力的信号来确定所生成的平均电力信号的装置，并且进一步包括平均电力调节装置，其被配置为根据平均参考电力信号和所生成的平均电力信号之间的误差来修正所生成的瞬时电力的调节装置的运行参数。

发明内容

本发明的一个目的是提高对包括一个或多个风力涡轮发电机的发电厂的控制，特别是提高对这种发电厂的电力控制的准确性。

在本发明的第一方面中，提供了一种控制电力生成系统的电力生成的方法，所述电力生成系统包括多个电力生成单元，所述多个电力生成单元包括至少一个风力涡轮发电机，其中所述电力生成系统连接到电网，用于将电力从所述电力生成单元供应到所述电网，所述方法包括

-在第一时段期间，基于第一选择的电力生成单元的电力参考和由所述第一选择的电力生成单元在所述第一时段期间产生的电力来确定能量误差，

-基于所述能量误差确定第二选择的电力生成单元的修正的电力参考，

-在位于所述第一时段之后的第二时段期间，通过在所述第二选择的电力生成单元之间分配所述修正的电力参考来补偿所述能量误差。

有利地，在第一时段期间的能量误差的确定和在位于第一时段之后的第二时段期间的能量误差的补偿提供了一种补偿电力生成系统、即发电厂中的能量误差的可靠方法。能量误差的补偿为解决用于控制发电厂的电力生成的控制系统的控制不准确性提供了解决方案。借助于补偿，可以例如根据电网运营商的需求调节平均电力或能量产生。由于电力生成系统的电力控制的复杂性，用于确定能量误差的时段和用于补偿的时段的分离对于这种系统可以是有利的。使用可以不同于第一选择的第二选择的电力生成单元的能力使得能够使用最有益的电力生成单元来补偿能量误差。修正的电力参考可以以不同的方式(例如，以相等的份额)分配在为第二选择而选择的电力生成单元中。