[发明专利]风力发电站的基础电网监管

说明书

本发明涉及一种用于监管具有多个风力涡轮发电机的风力发电站中的电气测量的方法，该方法包括a)测量风力发电站中的电气参数(311)的测量结果，b)确定在测量结果与参考值之间的差，c)在所述差大于阈值的情况下，递增事件计数器，d)在事件计数器被递增的情况下，生成第一警告标记。本发明还涉及一种被布置为根据该方法监管风力发电站的发电站控制器(250)；该风力发电站包括多个风力涡轮发电机。

技术领域

本发明涉及一种用于监管具有多个风力涡轮发电机的风力发电站中的电气测量的方法。此外，本发明涉及上述种类的发电站控制器。

背景技术

风力发电站通常具有用于将风能转变成电力的多个风力涡轮机。为了向电力终端用户供应电力，风力发电站被连接到电网。然而，在风力发电站能够被连接到电网之前，风力发电站必须满足由电网准则规定的对风力发电站的电气性能的要求。一个要求是风力发电站对诸如电压、频率、有功功率和无功功率的各种参数的初始响应时间。

风力发电站通常被称为风力涡轮发电机组，其一般通过公共连接点(也被称为公共耦合点(PCC))被连接到电网。一般来说，风力发电站具有风力发电站控制器，其监测电网电压并且将电网电压与外部设定值(setpoint)进行比较。在实际电网电压与外部设定值之间的差(例如，误差信号)被用于计算用于风力发电站的无功功率产生的命令。该命令被从风力发电站控制器发送到各个风力涡轮机，风力涡轮机继而将在接到所述命令时做出响应(例如，产生更多或更少的功率以便调节电网电压)。所述误差信号可以由实际电网电压的变化或者由外部设定值的变化造成。风力发电站的初始响应时间应当被理解为在检测到电网电压的变化或外部设定值的变化时开始并且一旦风力发电站的多个风力涡轮机的第一风力涡轮机做出响应(一旦检测到响应)即结束的时间段。

发电站控制器常常在一些约束条件下进行操作。这些约束条件能够被称为电流或电压限制，但在实践中，所述限制常常被实施为对通过公共耦合点从风力发电站供应到电网的无功功率的约束。该约束能够是利用VAr或p.u.的数值或者功率因数值的硬性无功功率限制，这意味着无功功率被限制于根据当前有功功率产生而定义的上限最大值。

在具有反馈环的经典控制理论中，已知的是具有参考并且将其与测量结果进行比较。在参考与测量结果之间的差(也被称为误差)被用作控制器的输入。所述控制器常常是PID控制器、PI控制器或者甚至P控制器。大的误差通常将控制器驱动到较不稳定的状态，因为在控制器的集成部分中可能发生饱和或者在能够达到输出值的最大或最小天花板值时发生饱和。

发明内容

提供该简要说明是要以简化的形式来介绍对各原理的选择，其在下文中的详细说明书中进一步详细描述。该简要说明并非意在识别所主张的主题的关键特征或实质特征，也不意在被用作确定所主张的主题的范围中的辅助。

本发明的目的是获得一种用于总体在正常操作期间避免控制器饱和的方法，因为在正常操作中的大的控制误差应当被避免。

改进对风力发电站所连接到的电网的监管确保了风力发电站的更好的性能，因为由发电站控制器的改进的控制是本发明的益处之一。

因此，以上描述的目标或若干其他目标旨在通过提供用于监管具有多个风力涡轮发电机的风力发电站中的电气测量的方法在本发明的第一方面中获得，所述方法包括：

a)测量风力发电站中的电气参数(311)的测量结果，

b)确定在所述测量结果与参考值之间的差，

c)在所述差大于阈值的情况下，递增事件计数器，

d)在事件计数器被递增的情况下，生成第一警告标记。

本发明是特别但非排他地有利的，因为其允许发电站控制器监测与参考信号相比较的测量结果。每当测量结果超过阈值时设置警报有助于发电站控制器监管电气系统的健康状况。