[发明专利]混合发电厂和用于控制混合发电厂的方法

说明书

本发明涉及一种用于向电网生产电力的混合发电厂(100)，混合发电厂包括多个能源资产；第一可再生发电单元，诸如风力涡轮发电机(WTG1、WTG2)，以及能量储存单元(EA3、ESU)，优选地是电池储能系统(BES)。混合发电厂具有布置成与该多个能源资产进行通信的发电厂控制器(PPC，200)，并且，当欠频事件发生时，能量储存单元(ESU，BES)通过提供作为在欠频事件发生时能量储存单元的充电状态(SoC)(SoC_mem)的函数的附加功率(ΔP)来在欠频事件(UFE)期间提供频率支持。因此，在欠频事件中，有可能从混合发电厂获得更稳定的功率输出。

技术领域

本发明涉及一种带有多个能源资产的混合发电厂，该多个能源资产包括若干可再生发电单元，该若干可再生发电单元包括第一可再生发电单元并且可选地包括第二可再生发电单元和能量储存单元(诸如大型电池)，该第一可再生发电单元包括多个第一风力涡轮发电机，该第二可再生发电单元优选地包括太阳能单元。本发明还涉及实施本发明的相应的方法、相应的控制器和相应的计算机程序制品。

背景技术

最近，由于正在逐步过渡到非化石能源系统，各种可再生能源在世界各国获得了越来越多的成功，为当地电网生产电力，但电网也有要求，以使这种可再生能源的整合是有效的。

例如，风力涡轮机或风力涡轮发电机(WTG)在电网中的高渗透率促使对风力涡轮发电机的要求，即它们应如何促进电网的稳定。这些要求包括在由输电系统运营商(TSO)定义的所谓电网规范中，风力发电厂，有时称为风电场，在向电网生产电力时必须遵守这些规范。

最近，有一种新的趋势是将各种可再生能源整合到所谓的混合发电厂中，该混合发电厂带有多个能源资产，即带有多个发电单元(诸如风力涡轮发电机和太阳能单元)以及储能系统(诸如大型电池)。由于当地风能和太阳能可能具有互补性，例如当风势相对较强时，太阳在傍晚时分可能不会发光，因此，人们对混合发电厂生产的电力的可靠性抱有期望。

电网规范中可能包括的一些要求，包括保持一定的输送电力、电压和频率，并可能对这些参数的变化率有一定的限制，例如所谓的斜变率。这些要求预计也会强加给未来的混合发电厂，因此，能够根据电网规范为这些混合发电厂提供能量也很重要。

附加地，在整合各种发电资源方面也有新的挑战，例如风能和太阳能，因为它们有不同的特性，特别是它们对不断变化的条件和要求的反应。总体而言，生产最大允许量的能源也是首要目标，考虑到各种发电资源及其不同的能源生产质量，这可能有些挑战性，例如随时间稳定性，对混合发电厂内的距离的控制，对电网中的变化和事件的反应等。

因此，改进的混合发电厂将是有利的，特别是更有效和/或更可靠的混合发电厂将是有利的。

发明目的

本发明的另一个目的是提供一种现有技术的替代方案。

特别是，可以认为本发明的目的是提供一种混合发电厂，它可以解决上述现有技术中在符合电网规范的情况下生产电力的问题，特别是在改变某些参数(诸如频率)时，同时优化能源生产。

发明内容

因此，上述目的和其他几个目的意指在本发明的第一方面中、通过提供一种连接到相关联的电网以向所述电网生产电力的混合发电厂来获得，混合发电厂包括多个能源资产，该多个能源资产包括：

-第一可再生发电单元，和

-能量储存单元，优选地是电池储能系统，所述能量储存单元能够储存来自所述第一可再生发电单元的能量，并在需要时向所述电网输送电力，

其中，混合发电厂还包括布置成与该多个能源资产进行通信的发电厂控制器，发电厂控制器布置成测量和/或接收来自电网的信息，即电网中已经发生欠频事件，并且，当这样的欠频事件发生时，发电厂控制器进一步布置成用于向能量储存单元进行通信，以通过提供作为在所述欠频事件发生时能量储存单元的充电状态的函数的附加功率(ΔP)来在欠频事件期间提供频率支持。