[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至少一个风能设备在电网连接点处将电功率馈入到供电网中的方法，所述方法包括下述步骤：从风中产生电功率；将所产生的功率或者其一部分馈入到所述供电网中；供应即时储备用于附加地馈入或者降低到所述供电网中的所述馈入以支持所述供电网；以及根据电网特性和/或外部要求附加地馈入电功率或者降低所馈入的功率，直至所供应的即时储备，以便支持所述供电网，其中所供应的即时储备的等级能够作为储备水平(供应水平)来设定。

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，本发明涉及一种用于执行这种方法的风能设备，并且本发明也涉及一种具有多个风能设备的风电场，用于执行这种方法。本发明还涉及一种用于在多个电网连接点处进行馈入的多个风能设备或者多个风电场的装置。

背景技术

已知的是，借助于风能设备将电功率馈入到供电网中，如例如馈入到欧洲集成电网中。为了进行馈入，这种风能设备通常使用变频器，借助于所述变频器直接或者间接将具有所期望的频率和相位的电流馈入到供电网中。这种类型的馈入由此本质上与传统的大型发电厂的馈入方式不同，所述大型发电厂为了进行馈入使用直接与供电网耦合的同步发电机。这种直接与电网耦合的同步发电机要对供电网有进行稳定的作用，所述供电网也能够简化地仅称为电网。

由于在电网中再生性的能量源特别是风能设备的比例越来越多，由此担心通过在电网中同步发电机实现的进行稳定的作用下降。

为了也借助于风能设备使供电网稳定，已经已知如下方法，其中例如根据电网频率或者电网电压改变所馈入的功率。作为这种与频率相关的功率调节的实例，参考文献US-2003-0155773-A1并且作为与电压相关的功率调节的实例参考文献WO99/33165。特别是对于借助于风电场支持供电网，也提出，这种风电场根据外部信号改变其所馈入的功率，所述外部信号特别是可以由电网运营商输入。为此示例性地参考公开文献 US-2006-0142899-A1。这些建议中的一些部分地也已经在电网连接调节中采用。

但是，这些解决方案可能是远远不够的，特别是当供电网中一直还存在的具有直接耦合的同步发电机的大型发电站的优势地位下降或者在最极端情况下甚至完全消失时。

为此，已经提出如下解决方案，模仿同步发电机的特性。欧洲专利EP 1 790 850B1为此提出，使用内部的参考框架，所述参考框架实施为积分器并且模仿虚拟惯性，以便提供可变的参考频率信号。

但是，即使在这些解决方案中在电网中仍然存在稳定性问题，变得更大或者新增。首先需注意的是，通过同步发电机实现的电网的稳定化也并非完全理想地起作用。同步发电机的大惯性虽然一方面实现均匀化的和从而至少部分地稳定化的作用，但是也会妨碍快速的调控。例如已知电网功率波动，其中多个大型发电厂的这种同步发电机会相互振荡。也需注意的是，完全地仿效大型发电厂不仅必须仿效同步发电机的基本特性，而且也必须仿效其尺寸，所述尺寸尤其能够通过相应的额定功率来说明。现今，需要许多风能设备，以便达到大型发电厂的额定功率。甚至具有多个风能设备的风电场与大型发电厂相比通常也具有明显更小的功率。因此，至少也仍然存在如下差别：风能设备相对于大型发电厂极其更大程度地分散地进行馈入。

德国专利商标局在本申请的优先权申请中检索了下述现有技术：US 2003/0155773 A1、US2006/0142899 A1、US 2011/0074151 A1、US 2014/0316592 A1、EP 1 790850 B1、WO 99/33165 A1、WO 2014/121794 A1 和Ruttledge,L,Flynn,D.:“EmulatedInertial Response From Wind Turbines: Gain Scheduling and ResourceCoordination”在IEEE的Transactions on Power Systems,第31卷第5部分，第3747-3755页，2015年12月28日。

发明内容