[发明专利]用于控制风能设备的方法

说明书

本发明涉及一种用于借助于风能设备(1)或风电厂(112)将电能馈送到供电网(14)中的方法，其中风能设备(1)或风电厂(112)将来自具有可变的风速的风的动能转换为电能；风能设备(1)或风电厂(112)配置成用于馈送有功功率(P)和无功功率(Q)，并且根据风速(V_W)设定要馈送的无功功率(Q)。

技术领域

本发明涉及一种用于借助于风能设备或借助于风电厂将电能馈送到供电网中的方法。本发明还涉及一种用于将电能馈送到供电网中的风能设备并且本发明涉及一种用于将电能馈送到供电网中的风电厂。

背景技术

通常已知的是，借助于风能设备或借助于包括多个风能设备的风电厂将电能馈送到供电网中。对此也已知的是，风能设备或风电厂除了仅馈送能量以外承担电网支持的任务。就此而言，在此以通常常见的作为交流电网的供电网为出发点。

描述借助于风能设备进行电网支持的早期的文献例如是US专利US 6,965,174。所述文献还描述在借助于风能设备馈送时的相位角的设定。之后，例如在文献US 7,638,893中，也描述用于风电厂的方法。

这种方法监控电网并且必要时对电网中的变化做出反应。现今，在一些国家或地区，在电网中的风能的份额大幅增加，使得能量馈送进而必要时还有电网稳定性能够越来越多地与主导的风力条件相关。这个问题能够通过能量缓存来应对。当然，这种缓存器能够是昂贵的并且通常不存在或不以足够的量存在。

发明内容

由此，本发明基于的目的是，解决所述问题中的至少一个。尤其应提出一种解决方案，所述解决方案能够实现通过风能设备更进一步改进电网支持。至少应提出一种替选的解决方案。

德国专利和商标局在本PCT申请的优先权申请中检索到下述现有技术：DE 102010 006 142 A1、US 6 965 174 B2、US 7 638 893 B2和US 2011/0148 114 A1。

根据本发明提出一种用于借助于风能设备或风电厂将电能馈送到供电网中的方法。

据此，借助于风能设备或风电厂将电能馈送到供电网中。在此，风能设备或风电厂将来自风的动能转换为电能。在此考虑，风具有可变的风速。

在此，风速的考虑基于已知的平均值，例如10秒、1分钟或10分钟的平均值。

此外，以风能设备或风电厂为出发点，所述风能设备或风电厂配置成用于馈送有功功率P并且用于馈送无功功率Q。

现在，为此提出，根据风速设定无功功率。所述建议基于下述认知：尤其当馈送的风能在电网中或电网部段中占主导时，电网状态，例如频率或电压幅值能够与风速相关。然而，至少电压幅值能够由风能设备通过馈送无功功率来进行影响，并且与可馈送的有功功率相比，所述要馈送的无功功率至少明显更小程度地与风速相关。此外，如果风能设备以所谓的“STATCOM模式(静止同步补偿器模式)”工作，那么所述风能设备甚至与风速无关地、即甚至在无风时馈送无功功率。

因此，根据本发明提出，已经预期到这种电网影响进而根据风速馈送无功功率，以便由此直接抵消有功功率的与风速相关的馈送或由此产生的效应。

优选地，当风速超过风暴起始风速时，提高无功功率。这样的风暴起始风速是下述风速：在所述风速下风能设备或风电厂为了自身的保护而节流(abgeregelt)。在这种风暴起始风速下，多个风能设备甚至关断。

在此基于的认知是：尤其在风暴风速的范围中的强风下，风速对到供电网中的馈送的影响能够是非常大的。由此，对供电网中的状态的影响也能够是比在低风速下更强的，在所述低风速下设备在部分负荷范围中运行，即由于弱风少于额定功率地馈送。在此，也基于的认知是：在风暴情况下与在弱风下相比，能够存在风速的较大的波动。相应地，在这种风暴情况下也能够期望馈送功率的更大的波动。