[发明专利]用于将电功率馈入到供电网中的方法

说明书

本发明涉及一种用于借助于变流器控制的发电单元在电网连接点处交换电功率、尤其将电功率馈入到供电网中的方法，所述供电网具有电网频率，所述方法包括以下步骤：根据控制函数馈入电功率，其中电功率能够包括有功功率和无功功率，其中控制函数根据供电网的至少一个状态变量控制功率，以及作为控制函数能够在正常控制函数与不同于正常控制函数的支持控制函数之间进行选择，以及如果识别到供电网稳定工作，则选择正常控制函数，以及如果识别到电网问题、电网故障或电网故障的终止，则选择支持控制函数，其中支持控制函数控制所馈入的功率，使得能够对抗供电网中的振荡、特别是与供电网连接的同步发电机的振荡、或通过同步发电机引起的振荡。

技术领域

本发明涉及一种用于将电功率馈入到供电网中的方法。此外，本发明涉及一种对应的风能设施。

背景技术

已知的是，借助于风能设施将电功率馈入到供电网中。通常，风能设施遵循供电网中的电网频率，同样的情况原则上也适用于具有多个风能设施的风电厂。这种电网频率通常通过大型发电厂预设和支持。为此，这种大型发电厂具有直接耦联的同步发电机。这意味着，所述同步发电机、或所述同步发电机中的至少一个直接与供电网电连接。然后，供电网中的频率直接从同步发电机的转速中得出。

就此而言，具有大的惯性矩的所述发电机能够预设比较稳定的电网频率。但是，如果在电网中出现电压骤降，即在电网故障的情况下，则所述直接耦联的同步发电机可能由此陷入振荡。特别地，通过这种电压骤降可能得出相位阶跃。随后在电压骤降之后，平均极轮角可能超前，因为机器、即同步发电机，在电压骤降期间不能够将完全的有功功率输出到电网中。但是，原则上，其他故障也可能导致直接耦联的同步发电机的这种或其他不期望的激励。

也能够称为同步机的这种直接耦联的同步发电机也能够由突然并联有功功率馈入置于振荡中，因为同步发电机的工作特征曲线通过这种突然并联有功功率馈入对应地突然变化。如果同步发电机处的这种能量过剩不足够快地重新减小，则同步发电机可能不能够或不能够足够快地返回到其正常运行状态中。也存在如下危险，所述不同的振荡激励强地叠加，使得其使同步发电机故障。

同步发电机或多个对应地直接与供电网耦联的同步发电机的这种性能也在电网中被察觉，例如作为频率振荡被察觉。在极端情况下，同步发电机陷入故障在如下情况下也可能导致供电网的失效：供电网中的其他发电机不能够充分吸收所述情形。

在此，分立的发电机、如例如风能设施也能够有助于稳定供电网。这种借助于变频器馈入到供电网中的分立的发电机，在现在直接通过全功率变流器构思或在使用双馈异步机器的情况下，通常能够立刻对电网问题做出反应，并且例如在频率下降时立刻、至少暂时地将附加的功率馈入到供电网中。由此，在下文中风能设施所代表的这种分立的发电机能够实现快速的电网支持。越多的风能设施或其他分立的发电机馈入到供电网中，则这种电网支持能够是越有效的。

但是，在此同时存在如下危险，即这种快速馈入的支持功率也可能是直接耦联的同步发电机的振荡激励的原因。在极端情况下，这种有功功率馈入根据边界条件甚至可能导致这种同步发电机的故障。但是，即使没有这种极端结果，同步发电机通过分立的发电机的振荡激励仍是不期望的。

在本申请的优先权申请中，德国专利商标局已经检索到以下现有技术：DE 102016 115 431 A1、US 2012/0292904 A1以及Yuan Fu等人的文章“Damping control ofPMSG-based wind turbines for power system stability enhancement”。

发明内容

因此，本发明所基于的目的是，解决上述问题中的至少一个问题。尤其应提出如下解决方案，在所述解决方案中避免、特别在电网故障之后避免同步发电机的振荡激励，或甚至在其出现时降低或附加地降低同步发电机的振荡激励。至少应相对于至今已知的解决方案提出替选的解决方案。