[0035] 在数学上运也可W表达为:等效值R和X具有值0:
[0036] R=X = Oo
[0037] 图4图解说明如下情况:供电网2中的虚拟的测量点12与电网测量点10明显间隔地 设置。对于运种情况而言，可W根据所测量的电压Mact借助供电网2的电阻化和电抗Xl来计算 虚拟电压。在计算中，供电网2的等效电路图ESB的运些参数出于简明的原因不带脚标 地使用。在接下来的等式中，R和抽此描述供电网2在电网测量点10和虚拟的测量点12之间 的电阻或电抗。虚拟的测量电压的数值由此根据下述等式来计算：
[0039]虚拟的测量电压护act由此从电阻和电抗R和XW及线路电流！中来计算。线路电流！ 对此也可W划分为实部和虚部并且可从当前的有功功率Pact、所馈送的无功功率Qact和当前 所测量的电网电压Uact中来计算：
[0041] 在上文中所提及的用于计算虚拟的电压王\ct的计算公式由此基于：电阻R和电抗X 不为0，而是更小，因为其作用在计算虚拟的测量电压时被抵消。
[0042] 对于当前的计算而言，所述值、尤其表示电阻R和电抗X的参数可W归一化地使用。 作为用于归一化的参考变量或者基本变量例如可W将阻抗ZBase作为基础，所述阻抗可W从 额定电压Urat和待馈送的额定有功功率Prat中根据下述公式来计算：
[0044] 由此对于虚拟的测量点12可确定虚拟的测量电
[0045] 根据另一个实施方式提出：虚拟的测量点12位于变压器6中。计算虚拟的测量电压 !fact因此就此而言如在上文中针对供电网2中的虚拟的测量点12那样执行，其中必须使用 表示变压器6的相应的部分即相应的绕组部分的电阻R'和电抗X'。
[0046] 表示电阻R或R'和电抗X或X'的值可W通过测量来确定或者根据所基于的拓扑知 识确定。也可W考虑根据测量值的计算，尤其针对变压器中的虚拟的测量点。
[0047] 图5图解说明根据功能块50对虚拟的测量电压Uvirt的确定。该功能块50需要对应 的电阻R和对应的电抗X作为输入参数并且需要当前所馈送的无功功率、当前所馈送的有功 功率P和当前施加的电压U作为参考点或测量点的测量值。一般而言，因此虚拟的测量电压 Uvirt是运两个参数和运=个测量值的函数：
[004引 UviRT=f(R，X，P，Q，U)
[0049] 由此计算出的虚拟电压Uvirt可W作为实际值用于电压调节，所述电压调节获得参 考电压Uref作为期望值并且由其计算调节量、即尤其待馈送的无功电流。
[0050] 图6至8示出风电厂连接连同所提出的虚拟的电压测量的不同的情况。根据图6,从 在变压器6之前的风电厂112来看，中央的电厂控制装置FCU在连接电网4中进行测量。虚拟 的测量点12在此位于变压器6中。对于虚拟电压的计算而言，变压器基本上也可W通过电感 部分域HS和欧姆部分喊H泌]串联电路的所指示的等效电路图来描述。
[0051] 在所示出的情况中，供电网2的局部部段602是特别重要的，所述部段示意性地具 有发电机G和用电器V，所述发电机和用电器W代表各种部件的方式示出。局部部段602最终 经由线路604与供电网2的其余部段606连接。
[0052] 根据图7的构造对应于图6的构造，其中虚拟的测量点12位于连接线路608的范围 中，所述连接线路位于变压器6和供电网2的局部部段602之间。在此，连接线路608是主要 的、至少是不可忽略的，使得在此虚拟的测量点12可W如所示出的那样选择。测量借助于电 厂控制装置FCU相对于风电厂112在变压器6下游进行。
[0053] 根据图8的情况，未设局部部段602,至少不作为重要的来示出。虚拟的测量点12在 此置于变压器6中并且测量借助于电厂控制装置FCU从风电厂112来看在变压器6下游和在 线路604上游进行，所述线路形成至供电网2的或至供电网2的其余的或其他远离的部段606 的连接。
[0054] 图6至8由此明确了：虚拟的测量点根据具体当前的拓扑可W置于变压器中或者可 W设于线路的一个位置处。此外，可W关于风电厂在变压器上游或下游进行实际的测量。在 任何情况下，虚拟电压都基于测量来计算，其中对于运种计算而言尤其考虑所馈送的电流、 尤其无功电流。
[0055] 由此提出，借助于对电网中的馈线和/或其他部件上的电压降的抵消来计算供电 网中的虚拟电压。尤其，根据一个实施方案提出，W运种方式和方法计算变压器中的虚拟电 压。优点在于，对实际电压测量进行相应地去禪。
[0056] 为了计算，所述抵消需要要被抵消的电阻和电抗的数据。此外结合相应的测量部 位的测量变量。结果是虚拟的测量点处的电压。在该部位处随后进行调节，也就是说，尤其 对馈送的调节连同可能的支持电网的措施基于虚拟的点处的该电压或该虚拟电压。
[0057] 由此提出一种解决方案，其中电压测量被去禪。风电厂的电网电压不仅刚好受该 风电厂影响，而且可W受其他的发生器或者用电器影响，所述发生器或用电器在相同的或 者位于附近的电网点中被连接。
[0058] 当在运种情况中多个单元、即尤其多个风电厂在该电网点上执行电压调节，尤其 借助于PI或者PID调节器执行电压调节，运会引起调节上的不稳定。运可能因如下原因造 成:运些单元中的每一个测量到有小偏差的电网电压。该偏差可能因测量的公差引起，所述 偏差又可能与相应的测量设备、不同的测量方法或者具有公差的转换器忍有关，运里仅作 为一些实例来举例说明。
[0059] 如果此时每个调节器、即单元的相应的调节器尝试调节该电压，那么会产生问题， 所述问题尤其因积分部分（I部分)而引起。每个还如此小的偏差由于积分部分或早或晚积 分为显著的值。
[0060] 为了解决该问题，尤其提出将所测量的电网电压分别W任何合适的形式去禪并且 为此根据本发明提出使用虚拟的测量点。虚拟的测量点的计算、即虚拟的测量点中的电压， 通过线路或变压器的电学计算来进行。在此，基于运样的部构件即欧姆电感部件的线路或 变压器。相应的公式已经在上文中作为针对虚拟的测量电压护act的计算予W说明。
[0061] 此时，通过使用虚拟的测量点、即据此所计算的电压，不再使用实际的电压测量作 为用于调节的实际值，而是使用实际电压和欧姆电感部件即变压器或线路的电压降的相 加。该电压降相应地从表示R和X的参数中计算出来，所述参数来自风电厂的所馈送的电流 I、即流过相应的部件的电流。
[0062] 如果此时通过电压调节馈送较大的无功电流，运里运作为一个实例来举例说明， 那么对实际电压有影响并且同时对线路或变压器上的电压降有影响。真实的实际电压测量 由此部分地去禪。
[0063] 虚拟电压由此是如下函数，所述函数与值化st、Pist和Qist有关。借助于运种换算 过的(虚拟）电压现在尤其可W使用PI电压调节器。
【主权项】
1. 一种用于借助于风电厂（112)将电功率(P)馈送到供电网(2)中的方法，其中 -所述风电厂（112)从连接电网（4)经由变压器(6)向所述供电网（2)馈送，并且第一连 接电网(4)具有连接电网电压而所述供电网（2)具有供电网电压， -所述馈送根据虚拟的测量电压(UVIRT)进行，以及 -计算虚拟的测量点（12)的电压作为虚拟的测量电压(Uvirt)。2. 根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述虚拟的测量点（12) -位于所述供电网(2)的线路中， -位于所述连接电网(4)的线路中，或者 -位于所述变压器和所述供电网之间的馈线中。3. 根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述虚拟的测量点（12) -位于所述变压器(6)中，和/或 -置于预定的额定值上，所述额定值优选在大约20kV的范围中。4. 根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， -所述供电网电压是高压、尤其为大约llOkV，和/或 -所述连接电网电压是中压、尤其为大约20kV。5. 根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述虚拟的测量点（12)处的所述虚拟的测量电压(UVIRT)根据 -所述连接电网电压， -所述变压器的电流(I)， -瞬时馈送的功率(P)，和/或 -瞬时馈送的无功功率(Q)来计算，和/或所述计算根据 -电阻(R)和/或 -电抗(X)来进行，所述电阻和/或电抗为所述变压器(6)的电阻和/或电抗或者为所述 变压器的一部分的电阻和/或电抗和/或为实际的测量点（10)和所述虚拟的测量点（12)之 间的线路的的电阻和/或电抗。6. 根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， -所述虚拟的测量点（12)设置在所述变压器(6)中， -在所述虚拟的测量点处，所述变压器(6)的绕组的一部分是起作用的，并且所述测量 点的电学位置通过所述变压器(6)的起作用的绕组的数量与绕组的总数量的比值来限定， -基于所述起作用的绕组的电阻(R)和电抗(X)作为参数以计算所述虚拟的测量点处的 所述虚拟电压(UviRT)，以及 -根据整个所述变压器(6)的电阻和电抗以及所述变压器(6)的起作用的绕组的数量与 绕组的总数量的比值来计算表示所述起作用的绕组的所述电阻(R)和所述电抗(X)的值。7. 根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， 根据所述虚拟的测量电压(UVIRT)， -提高或降低所馈送的所述功率(P)，和/或 -提高或降低所馈送的无功功率(Q)。8. -种用于将电功率(P)馈送到供电网（2)中的风电厂（112)，其中所述风电厂（112)准 备执行借助于根据上述权利要求中任一项所述的方法的馈送。
【专利摘要】一种用于借助于风电厂(112)将电功率(P)馈送到供电网(2)中的方法，其中所述风电厂(112)从连接电网(4)经由变压器(6)向所述供电网(2)馈送，并且第一连接电网(4)具有连接电网电压而所述供电网(2)具有供电网电压，其中所述馈送根据虚拟的测量电压(UVIRT)进行，以及计算虚拟的测量点(12)的电压作为虚拟的测量电压(UVIRT)。
【IPC分类】H02J3/38
【公开号】CN105474498
【申请号】CN201480045358
【发明人】阿尔弗雷德·贝克曼, 卡伊·布斯克
【申请人】乌本产权有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2014年8月1日
【公告号】CA2919584A1, DE102013216241A1, EP3033816A1, US20160201651, WO2015022206A1