[发明专利]提升来自风力涡轮发电机的无功电流注入

说明书

提供了一种用于操作形成可再生能源发电厂(12)一部分的可再生能源发电机(14)的方法(400)，通过高阻抗连接网络(18)，可再生能源发电厂(12)在连接点(20)处连接到电力网络(16)，所述方法(400)包括：在由电力网络(16)经历的故障期间：确定(404)有功电流设定点，以在连接点(20)处使无功电流供应提升成为可能，有功电流设定点是基于与可再生能源发电机(14)相关联的电压水平以及基于可再生能源发电机(14)、可再生能源发电厂(12)、电力网络(16)和/或连接网络(18)的操作特征；计算(406)用于无功电流提升的时间段，所述时间段是有功电流设定点可维持的最大时间；以及在计算出的时间段期间，控制(408)可再生能源发电机(14)，以将有功电流输出改变为确定的有功电流设定点，由此在连接点(20)提供无功电流供应提升。

技术领域

本发明涉及一种控制可再生能源发电厂的方法，涉及可再生能源发电厂控制器，以及更一般地涉及风力涡轮发电厂。

背景技术

新投产的可再生能源发电厂，更尤其是风力发电厂，期望在连接到电力网络时能够操作和适应许多不同的环境。风力发电厂(WPP)经常包括多个风力涡轮发电机，以及也被称为风电园或风电场。发电厂的调节和常规操作是由发电厂控制系统或控制器(PPC)控制的，执行由输电系统运营商(TSO)提出的操作限制和要求或国家特定电网互连要求或“电网规范”。TSO也向PPC传达电力输送需求。

电网规范经常包括由网络经历的故障(例如电压偏差)期间，由每个发电厂对无功和/或有功电流供应的特定要求。这些要求确保网络在整个故障期间得到完全支持，以及电压水平的恢复由风力发电厂或发电厂们所提供的有功和/或无功电流维持。

为了在故障期间满足电网规范要求，风能发电厂经常使用补偿设备来支持无功功率供应。例如，除了风力涡轮发电机外，可使用静态同步补偿器(STATCOM)，以使无功功率的输出最大化。然而，希望减少对补偿设备的依赖，以改善工厂的平衡。

本发明的目的是改善传统的解决方案。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于操作可再生能源发电机的方法，所述可再生能源发电机形成可再生能源发电厂的一部分，通过高阻抗连接网络，可再生能源发电厂在连接点处连接到电力网络。所述方法包括：在由电力网络经历的故障期间：确定有功电流设定点，以在连接点处使无功电流供应提升成为可能，有功电流设定点是基于与发电机相关联的电压水平以及基于发电机、发电厂、电力网络和/或连接网络的操作特征；计算用于无功电流提升的时间段，所述时间段是有功电流设定点可维持的最大时间；以及在计算出的时间段期间，控制可再生能源发电机，以将有功电流输出改变为确定的有功电流设定点，以及在连接点处使无功电流供应提升。

通过使无功电流的提升的注入成为可能，可再生能源发电厂能够供应更高水平的无功电流，以及因此需要更少的无功功率补偿。如果电力网络的要求明确规定了在故障期间无功电流注入的特定水平，现在可满足这些要求，以及可减小补偿设备的尺寸。这样做的结果是改善工厂的平衡，以及符合网络要求所需的更少的支出。因为对额外的设备的要求是低的，所提供的方法则可应用于新工厂和现有的工厂。

如果每单位电压的电流低，则连接网络具有高阻抗。因此，需要高电流设定点，以克服高阻抗网络。

故障可能是电压偏差，或可能是由电压偏差引起的。

术语无功电流供应提升旨在表示从发电机供应的无功电流水平高于它在那种情况下常规地处于的水平。相对于常规水平，它是提升的。

方法可包括确定在发电厂和网络之间的连接点处的电压水平是在预定范围内的。方法可包括如果电压水平在预定范围内，则执行上述方法的步骤。在特定范围内应用所述方法提供了有用的益处，即产生的提升仅在需要时被应用，以及允许发电机在其他时间的常规操作。