[发明专利]用于馈送电功率的方法以及风能设备

说明书

本发明涉及一种用于借助于至少一个风能设备或具有多个风能设备的风电厂在电网连接点处将电功率馈送到供电网中的方法，其中多个能量产生器将功率馈送到所述供电网中，以及多个消耗器从所述供电网中获取功率，使得在所述供电网中得到馈送的和获取的功率之间的功率平衡，当馈送的功率比获取的功率更多时，所述功率平衡为正，并且所述方法包括如下步骤：监控功率指标，所述功率指标表示在所述供电网中的功率平衡；根据所述功率指标确定补偿能量的量；根据可用的风力馈送基本电功率；以及将所述基本电功率的馈送改变特定的补偿能量的量。

技术领域

本发明涉及一种用于将电功率馈送供电网中的方法。本发明还涉及一种用于将电功率馈送供电网中的风能设备。本发明也涉及一种具有多个风能设备的风电厂，以便借助于所述风电厂馈送供电网中。

背景技术

借助于风能设备或风电厂将电功率馈送供电网是已知的。同时也已知的是，借助于风能设备或风电厂提供所谓的系统服务，所述系统服务帮助在电学上支持和/或改进供电网。

特别成问题的是，为了支持供电网要增加要馈送的功率，因为风能设备通常馈送与其当前从风力够获取的功率一样多的功率。为此，为了改进已经针对短期的功率升高提出：使用来自转动的转子的回转质量的功率。然而如果以提高的功率进行馈送并且为此使用来自转动的转子的功率，那么所述转子变慢，使得仅能够在短时间内馈送相应提高地馈送的功率。

此外，现今还有大量电网运营商依赖所连接的大型同步机的电网支持的特性，所述同步机尤其作为常规的发电厂的发电机工作，所述发电厂特别是核电厂、火力发电厂和天然气发电厂。这种支持一如既往如一些电网运行商所期望的那样表现。虽然电网拓扑至少在一些地区改变，使得这种电网支持由于提到的、直接与电网耦合的、同步发电机的物理特性也会是不利的，特别可能对于各种情况都不是理想的。例如会出现因准同步共振引起的不稳定性。

德国专利商标局在本申请的优选权申请中检索到如下现有技术：DE 10 2009 014012 A1、DE 10 2014 209 541 A1、US 2015/0159627 A1、EP 1 665 494 B1、EP 2 282 053A1和WO 2012/171532 A2。

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。尤其是，要针对风能设备或风电厂提出如下解决方案，借助于该解决方案提出相对于已知的方法尽可能改善的电网支持或系统服务，以支持供电网。特别是，要实现如下解决方案，其在电网支持时能够考虑改变的情况、特别是在供电网的结构或拓扑方面改变的情况。至少要相对于至今为止已知的方案提出一种替选的解决方案。

根据本发明，提出一种方法。因此提出一种用于借助于至少一个风能设备将电功率馈送供电网中的方法并且在供电网的电网连接点处进行馈送。多个能量产生器将功率馈送到供电网中，并且多个消耗器从供电网获取功率，使得在供电网中形成被馈送的和被获取的功率之间的功率平衡(Leistungsbilanz)。在理想情况下，即当馈送与获取同样多的功率时，所述功率平衡为0。当馈送比获取的功率更多时，功率平衡在此为正。因此，将正的功率平衡理解为如下情况，其中在供电网中存在功率过量。

为此提出，监控功率指标，所述功率指标表示在供电网中的功率平衡。在最简单的情况下，功率指标能够是电网频率或电网频率的特性，尤其是其改变。然而也能够考虑其他变量，例如电网电压或其特性。根据一个实施方式，测量功率平衡并且功率指标于是能够直接对应于功率平衡或者设计为相应地归一化的值。在小型电网中例如能够通过测量所有被馈送的功率和所有被获取的功率来进行测量，或者通过测量功率流来测量。

与所述功率指标相关地随后确定补偿能量的量。风能设备根据可用的风力馈送基本电功率。当存在额定风时，所述基本功率例如能够是风能设备的额定功率。