[发明专利]风电厂控制器和用于提供数据的方法以及风能设备和用于接收数据的方法

说明书

本发明涉及一种用于针对风电厂(112)的单元(100)，尤其风能设备提供数据集(28，30)的方法。风电厂(112)被划分为至少两个组(122，124)，其中至少一个组、多个组或者所有组分别具有至少两个单元(100)。首先分别针对所述组(122，124)中的每一个产生(50)个体的数据集(28，30)。随后产生(52)数据包(34)，所述数据包至少包括所产生的个体的数据集(28，30)，并且随后将所述数据包(34)发送(54)给所述风电厂的所有单元。此外，本发明涉及一种风电厂控制器(10，21)、一种用于接收数据集(28，30)的方法、一种单元(100)以及一种风电厂(112)。

技术领域

本发明涉及风电厂中的数据通信，即在风电厂控制器和风电厂的单元如风能设备、能量储存器或者STATCOM单元之间的数据通信。

背景技术

根据现有技术，风电厂具有多个单元。这些单元尤其称为风能设备，其中也包括单元如能量储存器或者STATCOM单元，所述能量储存器用于稳定由风电厂提供的能量，所述STATCOM单元用于提供电网服务功率。风电厂的这些单元具有内部的控制器，所述控制器通过预设的控制调节变量内部地控制控制变量，例如各个单元的能量输出。所述单元的控制调节变量通常由风电厂的上级的风电厂控制器提供。这些控制调节变量据此能够在运行期间改变从而以通过所述单元的风电厂控制器重复更新的方式提供。

据此，风电厂具有两级的控制线路。在这种情况下，通过风电厂控制器提供第一控制器级，即上级的控制器级，所述风电厂控制器针对风电厂的各个单元例如风电厂的风能设备确定调节变量，所述调节变量在下文中也称为控制调节变量。这些调节变量于是在各个单元的控制器中被认为是参考变量或者期望值并且在该处给输送给第二控制器结构，即下级的控制器结构。

本发明涉及借助于风电厂控制器所确定的控制调节变量到各个单元从而到之前所提到的上级的控制线路的传输。风电厂控制器经由反馈从例如风电厂的电网馈电点的区域中的测量点处获取其实际值，所述电网馈电点也称为电网节点。也就是说，在电网节点处测量所述单元所提供的并且被馈入到供给电网中的值例如电压、频率、有功功率和/或无功功率并且作为实际值提供，在所述电网节点处风电厂的所有单元共同地将能量馈入电网中。该实际值被输送给风电厂控制器，所述风电厂控制器根据同样提供的参考变量来确定和提供单元的调节变量或控制调节变量。风电厂控制器例如从电网运营商或上级的群控制器处获得其参考变量。

由风电厂控制器提供给单元的控制调节变量经由数据线路传输给风电厂的各个单元，所述数据线路出于数据安全原因构成为电线路。然而，由于这些数据线路的物理特性，尤其在老一代的现有的风电厂中，数据传输率受限，使得最大数量的数据包仅能够在特定的时间段内从风电厂控制器传输给各个单元。

尤其对于电网服务功率如电网支持而言，变化的控制调节变量由风电厂控制器以数秒或者甚至小于一秒的更新率提供给风能设备。为了确保各个单元对改变的控制调节变量的反应的时间要求，风电厂的各个单元无法个体地通过风电厂控制器来访问，因为数据传输率尤其在旧的风电厂中对此而言是不够的。部分地，风电厂具有如下数据传输率，所述数据传输率小至，使得电网所需求的时间段为了调整所述控制恰好允许唯一的数据包的发送和接收。所有单元的反应时间在通过个体的数据集单独地访问单元时由此是不够的。

为了克服上述情况，由风电厂控制器发送如下数据包，所述数据包构成为所谓的广播。也就是说，风电厂的所有单元由一个数据包访问或接收该数据包并且相应于更新率接收包含在数据包中的控制调节变量以更新之前通过数据包所接收的控制调节变量。

如果据此例如存在能量供过于求并且必须对风电厂的总功率输出进行限制，那么将风电厂的待输出的有功功率的减小的值在风电厂控制器中划分为各个单元的份额并且所述减小的有功功率控制调节变量在广播中提供给所有单元。所有单元于是相应地减小其所产生的有功功率，例如减小预先限定的百分比份额。