[发明专利]涉及风力发电厂内的电压控制的改进

说明书

一种可再生能源发电厂，其包括多个可再生能源发电机以及用于控制所述多个可再生能源发电机的电力输出的控制系统，将这些可再生能源发电机连接至互连点(PoI)的电力网络，该电力网络借助于该互连点连接至外部电网，以及被配置为测量与该互连点相关联的电参数的测量结构，其中，控制系统被配置为：操作每一可再生能源发电机，从而在发电机的端子处实现等于电流设定点的相应电流水平；在电网故障事件期间，实施反馈控制例程，在所述反馈控制例程中，所述控制系统：确定互连点处的电参数的测量值，确定该电参数的目标值；以及基于该电参数的测量值和目标值修改电流设定点。

技术领域

本发明涉及控制可再生能源发电厂的方法、可再生能源发电厂控制器，更一般地涉及风力涡轮机发电厂和可再生能源发电厂。

背景技术

我们希望新启用的可再生能源发电厂，尤其是风力发电厂在连接至电力网络后能够在很多不同的情况下工作并且能够适应很多不同的情况。风力发电厂通常包括多个风力涡轮发电机，并且又被称为风电场或风场。发电厂的调节和一般操作由发电厂控制系统或控制器(PPC)控制，其实施由输电系统运营商(TSO)设定的或者在因国家而定的电网互连要求或“电网导则”当中设定的操作限制和要求。TSO还向PPC传达电力输送需求，包括无功电流输送需求。

电网导则通常包括关于故障期间的无功和/或有功电流供应的具体要求。这些要求确保该网络在整个故障期间受到充分支持，并且通过一个或多个风力发电厂供应的有功和/或无功电流维持电压水平(voltage level)恢复。

最近，由于连接至国家电网的风力发电厂的数量的提高，电网导则要求指出了电网和发电厂之间的互连点(PoI)处的电流供应水平。以前，指定发电厂内的各个风力涡轮发电机的每一端子处的电流供应水平。这样做允许分布式的电流生成，并且在如何由发电厂向电网供应电流方面取得灵活性。然而，其还往往导致在故障期间不能满足电网导则要求。其原因在于风力涡轮发电机在故障期间继续充当与PPC的控制解耦的自主电流源，而不管对PoI规定的要求如何。

本发明的目的在于克服这一问题。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种可再生能源发电厂，其包括多个可再生能源发电机以及用于控制所述多个可再生能源发电机的电力输出的控制系统，将这些可再生能源发电机连接至互连点(PoI)的电力网络，该电力网络借助于该互连点连接至外部电网，以及被配置为测量与该互连点相关联的电参数的测量装置，其中，控制系统被配置为：操作每一可再生能源发电机，从而在发电机的端子处实现等于电流设定点的相应电流水平(current level)；在电网故障事件期间实施反馈控制例程，在所述反馈控制例程中，所述控制系统：确定互连点处的电参数的测量值，并且确定该电参数的目标值；基于该电参数的测量值和目标值修改电流设定点。

结合上文描述的控制系统允许唯独通过反馈实现设定点，而不依赖于查找表格、复杂计算、复杂建模或者预定值。该控制系统尤其有用，因为其使可再生能源发电机的输出水平与PoI处的目标值匹配，其中，这些值之间可以没有直接相关性。因而，能够在电网故障期间，在无需复杂计算的情况下快速地实现PoI处的目标值。

额外的好处在于，可再生能源发电厂可以遵守由电网导则或其他监管体系针对电网故障设定的具体要求。通过准守电网导则要求，发电厂不太可能在故障期间与电网断开连接。

在电网故障事件期间，所述控制系统可以对每一可再生能源发电机进行操作，从而在所述发电机的端子处实现等于经修改的电流设定点的相应电流水平。

在电网故障期间，控制系统可以确定电参数的测量值是否基本上等于该电参数的目标值。

如果确定电参数的测量值基本上不等于该电参数的目标值，那么控制系统可以重复反馈控制例程。

控制系统可以重复反馈控制例程，直到电参数的测量值等于该电参数的目标值为止。