风力发电厂控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发电厂控制器(PPC)，该发电厂控制器用以控制从风力发电厂(WPP)所产生的功率，该风力发电厂至少包括多个风力涡轮发电机，该风力发电厂连接到电网。
【背景技术】
[0002]随着风力发电的不断普及，新的并且正在兴起的电网连接规则规定了对风力发电厂(WPP)到电网的连接的要求。电网连接要求在世界的不同部分各不相同，但是它们享有共同的目标，例如允许协调、可靠并且经济的输电系统或配电系统的发展、维护以及运行。风力发电厂与其它传统的发电源不同；因此，它们在其控制以及布局的某些方面较特别。因此，在几乎无风或者风速非常低的时期期间代替传统的发电厂(包括其控制特性)可能是个问题。为了 WPP性能，电网运营商通过编写电网规则中的特定条款来解决这个挑战。
[0003]风力发电的不断普及还推动了更好地利用风力涡轮发电机中存在的特征。
【发明内容】
[0004]提供本
【发明内容】
来以简化的形式介绍以下在【具体实施方式】中将进一步描述的概念的选择。本
【发明内容】
并非旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也并非旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
[0005]—方面，本发明涉及一种发电厂控制器(PPC)，该发电厂控制器被设置为控制从风力发电厂(WPP)所产生的功率，该风力发电厂至少包括多个风力涡轮发电机，该风力发电厂连接到电网，其中，如果接收到指示风力发电厂中的预定义的事件的信号，则该发电厂控制器能够控制风力发电厂，以使得从风力发电厂到电网的所产生的功率是负量的有功功率。
[0006]第一方面的优点主要在于，发电厂控制器允许风力发电厂产生负量的有功功率，并且同时发电厂控制器控制负数的实际量，而不是每一个单独的风力涡轮发电机消耗无限量的有功功率。
[0007]根据本发明的一个实施例，发电厂控制器被设置用于通过控制电参数来控制从风力发电厂(WPP)所产生的功率，其中，该电参数包括选自以下中的一个或多个参数:有功功率、无功功率、功率因数、电压以及电流。
[0008]这个实施例的优点在于，发电厂控制器控制电参数，最适用于风力发电厂中的现状。
[0009]根据本发明的一个实施例，发电厂控制器将负量的有功功率限制于第一有功功率极限。
[0010]此实施例的优点在于，限制了具有负有功功率的发电厂控制器，并且因此相应地运行该发电厂。在无风时期期间使巨大的功率转换器处于运行模式下的的成本简直太高。另一方面，工厂所有者希望限制从电网汲取的有功功率。
[0011]根据本发明的一个实施例，如果负量的有功功率超过了第一有功功率极限，则将无功功率参考设定为零。
[0012]此实施例的优点在于，每当有功功率低于第一有功功率极限时，则就将无功功率对电网的贡献设定为零，由此消除了损耗的主要来源，因为风力涡轮发电机中的功率转换器将停止产生无功。
[0013]根据本发明的一个实施例，将无功功率参考限制于第一无功功率极限。
[0014]此实施例的优点在于，降低了损耗，因为在发电厂无功功率产生方面将发电厂限制于第一无功功率极限。
[0015]根据本发明的一个实施例，根据功率因数极限来控制无功功率参考。
[0016]此实施例的优点在于，有功功率与无功功率之间的比率保持在功率因数极限内。
[0017]根据本发明的一个实施例，功率因数极限是电感性的或者电容性的。
[0018]此实施例的优点在于，发电厂控制器可以将发电厂的运行限制在电感性模式下或者电容性模式下。
[0019]根据本发明的一个实施例，如果负量的有功功率超过第二有功功率极限，则将无功功率参考限制于第二无功功率极限。
[0020]此实施例的优点在于，针对负有功功率的量设定了附加的阈值，并且每当超过此阈值时，就将无功功率限制于第二无功功率极限。
[0021]根据本发明的一个实施例，根据有功功率的成本函数来设定第一有功功率极限或者第二有功功率极限。
[0022]此实施例的优点在于，有功功率极限可以根据kWh价格而变化，或者根据kWh的成本/kVArh的成本之间的关系而变化。
[0023]根据本发明的一个实施例，根据风力发电厂中的损耗来设定第一有功功率极限或者第二有功功率极限。
[0024]此实施例的优点在于，可以将风力发电厂中的损耗限制于特定数值的kWh或者特定的kW或者甚至风力发电厂的装机容量的p.u.的值。
[0025]根据本发明的一个实施例，借助于滞带和/或计时器功能来实施第一有功功率极限和/或第二有功功率极限。
[0026]这个实施例的优点在于，由于发电厂控制器更可能保持在相同的运行设定中，所以滞带确保了更加平稳的运行。
[0027]在第二方面，本发明涉及一种风力发电厂，该风力发电厂被设置为受根据上述的实施例的发电厂控制器控制。
[0028]第二方面及其进一步的实施例的优点相当于本发明的第一方面的优点。
[0029]在第三方面，本发明涉及一种用于控制被连接到电网的风力发电厂的方法，该风力发电厂至少包括多个风力涡轮发电机，该方法包括:接收指示风力发电厂中的预定义的事件的信号；控制风力发电厂以使得从风力发电厂到电网的所产生的功率是负量的有功功率。
[0030]根据本发明的一个实施例，该方法还包括将风力涡轮机控制参考分派给多个风力涡轮发电机中的每一个风力涡轮发电机，其中，所述风力涡轮机控制参考是电参数，包括选自以下中的一个或多个参数:有功功率、无功功率、功率因数、电压以及电流。
[0031]第三方面及其进一步的实施例的优点相当于本发明的第一方面的优点。
[0032]本发明的第一个实施例、第二个实施例和第三个实施例可以各自与其它方面中的任意方面组合。本发明的这些及其它方面将根据下文所述的实施例变得显而易见并且参考这些实施例进行阐述。
[0033]通过参考下面的【具体实施方式】并结合附图考虑，附带特征中的许多附带特征将变得更容易领会，同样也会变得更好理解。如对本领域技术人员而言显而易见的是，可以适当地组合优选特征，并且可以将优选特征与本发明的任何方面组合。
【附图说明】
[0034]附图示出了实施本发明的一种方式，而不应该被解释为局限于落入所附权利要求书的范围内的其它可能的实施例。
[0035]图1示出了根据本发明的风力涡轮发电机。
[0036]图2示出了根据现有技术的风力涡轮机以及发电厂的PQ图。
[0037]图3示出了连接到风力发电厂的发电厂控制器。
[0038]图4示出了根据本发明的实施例的风力发电厂的布局。
[0039]图5示出了以下情况下的PQ图:使用Q极限=1，使用PF极限=0，使用Pmin =0并且使用P极限=1。
[0040]图6示出了以下情况下的PQ图:使用Q极限=1，使用PF极限=0，使用P极限=1并且使用Pmin = 1。
[0041]图7示出了以下情况下的PQ图:使用Q极限=1，使用PF极限=0，使用P极限=0并且使用Pmin = 1。
[0042]图8示出了以下情况下的PQ图:使用Q极限=1，使用PF极限=0，使用P极限=0并且使用Pmin = 0。
[0043]图9示出了以下情况下的PQ图:使用Q极限=0，使用PF极限=1，使用P极限=1并且使用Pmin = 0。
[0044]图10示出了以下情况下的PQ图:使用Q极限=0，使用PF极限=1，使用P极限=0并且使用Pmin = 0。
[0045]图11示出了以