用于控制多个风能设备的组的功率消耗的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于控制多个风能设备的组的、尤其风力发电场的组的功率消耗的方法。此外，本发明涉及多个风能设备的组、尤其风力发电场的组。
【背景技术】
[0002]风能设备并且尤其风力发电场不仅是能量生产方，而且也是主要的能量消耗方。通常，这种特性变化在相同的时间点上的范围中发生在所有风能设备中，因为在风能设备中的大多数大型能量消耗方必须因天气状况而接入。这尤其涉及大型的热量消耗方，所述热量消耗方应当恢复或保持风能设备的准备运行状态。这样的消耗方例如能够是叶片加热器或发电机干燥器，仅为了举两个实例。也可以考虑其他的消耗方。
[0003]在一些区域之内，所描述的情况对于风能设备所连接于的电力供应网的电网运营商有时显示显著的问题。这种显著的负载流量变化不能够或者难以计算或预测进而必须通过昂贵的储量来覆盖。
[0004]然后，所产生的该额外成本被传递给风能设备的、尤其风力发电场的运营商。
[0005]通常，风能设备在其运行管理方面是自给自足的并且也控制基准功率，这也能够称作基准功率的管理。在此，基准功率理解为:风能设备汲取用于所描述的消耗的或其他消耗的，即消耗并且不产生的功率。在这种情况下存在大型的热量消耗方，所述热量消耗方必须强制性地运行，以便恢复或保持风能设备的准备运行状态。此外，通常造成下述困难:风能设备通常在这种情况下不能够产生能量或不允许产生能量。
[0006]如果运行具有用于叶片除冰的叶片加热器的例如风力发电场的风能设备，那么通常全部设备在相同的时间点上调节能量生产并且开始除冰的操作。这尤其由于转子叶片的这种结冰实际上同时地在相同的位置上出现。因此产生风力发电场的极大的基准功率，所述极大的基准功率因此超出所允许的最大基准功率或所协商的基准功率进而造成巨大的额外成本。这种所允许的最大基准功率或所协商的基准功率是风力发电场能够无需高的成本或者无需特别高的成本从电力供应网汲取的基准功率，以便例如起动风力发电场。虽然原则上能够从电力供应网汲取比多协商的基准功率更多的基准功率，但是这种超出的功率必须用极高的费率来补偿。
[0007]另一问题是:在消耗功率时，能量可能被浪费。如果例如对于某一区域或风力发电场预测较长时间无风，那么在预期有风之前，不需要对叶片进行除冰。相反地，在预报有风时，在不考虑基准功率的情况下对全部设备同时除冰。在此可能产生用于所汲取的功率的较高的价格，但该较高的价格在必要时通过下述事实而证明是合理的:在所预期的风的情况下避免风能设备的停机。因此，所汲取的功率必要时能够相当快地再次获得。
【发明内容】
[0008]因此，本发明所基于的目的是，解决上述问题中的至少一个。尤其地，应提供一种解决方案，其中尽可能有效地并且尽可能低成本地汲取和使用基准功率。至少应当提出一种对于迄今已知的方法的替选的解决方案。
[0009]德国专利和商标局在本PCT申请的在先申请中检索到下列现有技术:EP2 166225A1和DE 195 02 786A1。
[0010]根据本发明提出根据权利要求1所述的方法。该方法基于多个风能设备的组，所述风能设备例如全部连接到电力供应网上的电网连接点或电网联接点上。所述组的所述风能设备能够是风力发电场的一部分，或者所述组进而其风能设备能够形成风力发电场，然而也考虑所述组的其他构型。实际上，一种常见的情况在此能够是下述风力发电场，所述风力发电场形成所述组并且就此而言后续地也常常参考风力发电场。对于风力发电场的所有这些解释也适用于风能设备的组，所述组不一定形成风力发电场，除非这在说明书中明确地另有说明。
[0011]因此，供给功率渐进地在周期中被提供给所述组的风能设备用于消耗。在此，风能设备首先以预设的顺序排列。如下面所描述的，以该顺序，风能设备基本上依次处理。这种预设的顺序例如也能够与边界条件相关、尤其与环境条件如方向相关。例如在该预设的顺序中的第一风能设备能够是下述风能设备，所述风能设备关于当前的风也位于前方。然后，所述第一风能设备基本上在此是最重要的风能设备并且如在下文中还阐述的那样，在其处理方面应获得最尚的优先级。
[0012]但是该顺序也能够变化，尤其当在上述实例中风向改变时能够变化。但是也考虑其他标准，例如风能设备大小，只要这在组内是完全不同的。如果风能设备例如由于减低噪音或其他原因必须相对于其他风能设备节流地运行，那么所述风能设备能够在预设的顺序中更后面或最后面。因此，这个所考虑的组的风能设备在周期中以预设的顺序依次处理。在此，分别将用于消耗方的供给功率提供给风能设备、即以该顺序的第一风能设备开始。所涉及的风能设备、即首先第一风能设备保留该供给功率或更低的供给功率作为基准功率。为简单起见，那么在此能够首先假定:风能设备实际上也汲取并且消耗所保留的该基准功率。例如所涉及的风能设备的设备管理确定:加热转子叶片以进行除冰并且加热发电机以进行干燥是必要的。该管理识别用于加热装置的相应的功率值并且从所提供的供给功率中保留因此所需的功率，即用于叶片加热和发电机加热的功率，作为保留的基准功率。然后，风能设备能够汲取该功率并且相应地加热转子叶片和发电机。
[0013]被减少已经保留的基准功率的发电场消耗功率能够并且然后被提供给后续的风能设备、即首先在该顺序中的第二风能设备。
[0014]发电场消耗功率由预先确定的、从电力供应网为了提取所协议的提取功率和在风力发电场或风能设备的组之内通过产生和/或从蓄能器中提供的可用的发电场功率组成。
在最简单的情况下，当风力发电场或风能设备的组不产生功率并且也不存储能量时，发电场消耗功率对应于所协议的提取功率。提取功率就此而言尤其是下述功率:与电力供应网的运营商协议允许从电力供应网提取的、即总体上允许从组或发电场提取的功率。对于该提取功率而言，尤其地，相对于电网运营商、即相对于电力供应网的运营商仅提供小的补m
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[0015]该发电场消耗功率基本上限制能够提供给风能设备的功率的最大值。在此，首先向第一风能设备提供源于该发电场消耗功率的供给功率。所述供给功率最大对应于发电场消耗功率。但是通常提供更小的功率，如下文中还将阐述的那样。
[0016]第一风能设备现在能够将所述供给功率的所提供的全部量保留作为基准功率，或者所述第一风能设备能够保留较小的基准功率，必要时甚至不保留基准功率。
[0017]供给功率最大以发电场消耗功率的量减去已经由在前的风能设备保留的基准功率作为供给功率提供给下一风能设备。在第二风能设备的情况下，也减去由第一风能设备保留的基准功率。在第三风能设备的情况下，只要存在，那么从潜在的可用功率减去第一风能设备的所保留的基准功率和第二风能设备的所保留的基准功率等等。
[0018]因此，该方法提出一种优选排序，所述优先排序确保:尽可能地覆盖第一风能设备的需求。如果第一风能设备或另一在前的风能设备没有留下充足的功率，那么后续的风能设备可能不再能够汲取足够的基准功率。就此而言，在前的风能设备以预设的顺序提取，在所述顺序中风能设备在周期中被处理。
[0019]优选地，在当前的周期中分别从当前的、可用基准功率加上由该风能设备在在先周期中保留的基准功率来计算提供给各个风能设备的供给功率。因此在每个周期中和在周期的每个步骤中，即在处理每个单独的风能设备时，始终再次基于新的可用的基准功率。这种可用的基准功率必要时也能够从的周期中从一个风能设备到下一风能设备保持不变。无论如何，该可用的基准功率形成基础并且其计算在下面还将阐述。
[0020]这也基于下述考虑:至少能够将当前的风能设备在上一周期中已经保留的功率提供给当前的风能设备。如果此外还有功率可用，那么该功率能够附加地提供给当前的风能设备。对于第一风能设备的可用的基准功率的计算优选基本上以与对于其他风能设备相比不同的方式进行，其中这始终涉及风能设备的预设的顺序。
[0021]优选地，从发电场消耗功率减去当前的发电场基准功率计算出用于第一风能设备的可用的基准功率。因此，将上述发电场消耗功率作为基础、即所协议的提取功率和必要时加上所产生的或蓄能器的可用功率。从该发电场消耗功率减去当前由组或风力发电场从电力供应网提取的发电场基准功率。
[0022]当前提取的发电场基准功率能够被测量。替选地，能够使用组的所保留的基准功率的总和代替当前提取的(测量到的)发电场基准功率并且将其相应地从发电场消耗