对多个连接到共同的电网互连点上的逆变器的控制的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种用于控制多个在输入侧分别连接到一个电流源上并且在输出侧 连接到一个共同的电网互连点上的逆变器的方法。
[0002] 更具体地，本发明设及该样的方法，在所述方法中在各个逆变器上测量电参量并 且将其用于控制各个逆变器，其中考虑在各个逆变器与共同的电网互连点之间的连接设 备。
[0003] 连接到各个逆变器上的电流源可W是完全不同类型的。尤其可W设及纯发电 机一-例如光伏发电机或由风力祸轮机或内燃机驱动的电机或燃料电池。此外，电流源可 W包括电能存储器，尤其是电池和通过飞轮质量、尤其飞轮驱动的电机，W及氨存储器和可 逆的燃料电池或连同附加的水解器的组合。
[0004] 连接到逆变器上的电流源也可W具有多个并联或串联连接的子发电机或子电能 存储器，如该例如在具有多个串联成子组串的模块和多个并联连接的子组串的光伏发电机 中是常见的。
【背景技术】
[0005] 将电能在电网互连点上馈入公共电网中的分布式能量产生设备的运营商在所述 馈入时通常需遵循电网运营商的规定，更确切地说在电网互连点上。满足相应的能量产生 设备的一个或多个逆变器的输出端上例如在为了稳定电网电压而馈入的无功功率方面的 规定尤其是不足够的，因为该绝不等同于也满足电网互连点上的规定。其原因例如是各个 逆变器的相互影响和尤其将各个逆变器与电网互连点连接并且由此彼此连接的连接设备 的作用。所述连接设备对于能量产生设备的不同逆变器可W具有完全不同的特性，例如当 所述连接设备将在空间上远离分布的逆变器（如其在光伏设备中常见的那样）彼此连接并 且与电网互连点连接时。
[0006] 当逆变器和/或连接到其上的电流源较强变化时，逆变器的相互影响尤其更重 要。在此，电流源一方面是纯发电机的形式而另一方面电流源是电能存储器的形式，其中所 连接的逆变器不仅可W输出电流而且可W吸收电流，仅该种变型方案的示例。
[0007] 由《Erlauterungen ZU den Vorgaben der EnBW Regional AG zur Blindleis1:u ngs-Spannungskennlinie Q(U)filr Erzeugungsanlagen am Mittelspannungsnetz(Stand 08/2011)》 （http ;//www.enbw.eom/content/de/partner/_media/pdf/tab_ mittelspannung/110808_QU_Standard. p壯）公开当要求在电网互连点上需实现的Q(U)特 征曲线时才必须考虑逆变器与电网互连点之间的连接设备。为此描述了两种方案。第一方 案基于电网互连点上的测量和所有逆变器接入控制回路中。另一方案基于将逆变器投影到 电流互连点上。为此，存放各个逆变器中的相应连接设备的等效电路图并且用于逆变器的 控制曲线的如下修改：补偿直至电网互连点的相应的连接设备的作用。当要精确遵循电网 互连点上的预置时，所有逆变器接入控制回路中的前提是至电网互连点和所有逆变器的快 速通信连接。为此目的，将各个逆变器投影到电网互连点上需要关于连接设备的所有组成 部分及其联网的详细信息。
[000引 由DE 10 2010 006 142 A1公开了用于控制或者调节从产生电网到能量分配电网 的能量馈入的能量端口。能量端口包括用于基于作为调节量的所分析处理的测量量、馈入 因数和具有馈入因数的诊断信息来控制或者调节产生电网的运行参数的运行参数调节设 备。运行参数调节设备可W设计用于基于在产生电网的无功功率方面的测量量来动态地控 制或者调节无功功率补偿。
[0009] 由DE 10 2009 030 725 A1公开了一种具有多个风能设备的风电厂，其产生的电 能在互连点上传输给电网。公共电网预置互连点的期望值，并且测量感测器测量互连点上 的电实际值。主调节器借助在第一调节层面上的上期望值与上实际值之间的差确定第二调 节层面的预置。在第二调节层面上的多个子主要调节器将预置取为下期望值并且借助下期 望值与下实际值之间的差进行风能设备的预置。超出所有调节层面，存在互连点与风能设 备之间的闭环调节回路，所述闭环调节回路的无故障运行取决于正确实际值输送给调节模 块。可W直接测量或至少部分地由其他部位上的测量值来计算实际值，例如由与分配给子 主调节器的风能设备的实际值计算对于子主调节器之一而言重要相关的实际值。对于该样 的级联连接的调节的稳定性而言有利的是，下调节层面分别具有比上调节层面更小的时间 常数。子主调节器在其对风能设备预置用于提供一定量的无功功率时考虑风能设备距互连 点不同间距地设置并且使预置与风能设备相应地匹配。在已知的风电厂中设有调节模块， 其可选择地用作主调节器或子主调节器。
【发明内容】
[0010] 本发明所基于的任务是实现一种用于控制多个在输入侧分别连接到一个电流源 上并且在输出侧连接到一个共同的电网互连点上的逆变器的方法，借助所述方法即使在复 杂的连接设备的情况下也能够精确地遵循电网互连点上的预置，但所述方法可在没有大开 销的情况下良好地实现。
[0011] 本发明的任务根据本发明通过具有独立权利要求的特征的用于控制多个在输入 侧分别连接到一个电流源上并且在输出侧连接到一个共同的电网互连点上的逆变器的方 法来解决。所述方法的优选构型可从从属权利要求中得到。
[0012] 在根据本发明的用于控制多个在输入侧分别连接到一个电流源上并且在输出侧 连接到一个共同的电网互连点上的逆变器的方法中（其中在各个逆变器上测量电参量并 且用于控制各个逆变器），测量各个逆变器与共同的电网互连点之间的连接设备对电流的 影响，所述电流由各个逆变器根据在各个逆变器的位置上测量的电参量来输出。为此目的， 在电网互连点上测量电参量并且使其与同时在各个逆变器上测量的电参量相关。由所述相 关导出在控制各个逆变器时如何考虑连接设备。在理想情况下，接着如下进行考虑；各个逆 变器包括其连接设备分别表现得如同逆变器直接、即在没有中间连接的连接设备的情况下 连接到电网互连点上那样。
[0013] 在根据本发明的方法中不尝试在其所有组成部分和其联网的所有细节方面检测 相应的连接设备。而是根据本发明的方法集中于检测连接设备的影响，W便补偿在控制各 个逆变器时的影响。换言之，在根据本发明的方法中如此校准各个逆变器的控制，使得各个 逆变器在电网互连点方面展现出期望的特性。
[0014] 连接设备的有意义的测量、即所述连接设备的有意义的补偿或者各个逆变器的控 制的有意义的校准的前提超过连接设备的影响的仅仅点状的测量。而是要超出各个逆变器 的全部潜在工作区域地检测该些影响要。为此，在测量连接设备的影响时尽可能完全遍历 各个逆变器的工作区域。
[0015] 逆变器的工作区域的所述遍历在理论上可W通过如下方式进行；等待足够长时 间，直至逆变器已达到所有可能的工作点一次。然而优选地，在测量连接设备的影响时分别 根据至少一个与各个逆变器的位置上测量的电参量不同的、可变的、外部参量来控制至少 一个逆变器，W便在测量连接设备的影响时强制遍历其工作区域。通过所述方式极大地缩 短连接设备的测量。
[0016] 在各个逆变器在此期间按照预置的测量程序运行时才特别有效地进行测量。借助 该样的测量程序不仅可W经过各个逆变器的所有工作点（所述所有工作点为了完全检测 连接设备的影响要覆盖超出其工作范围），而且可W有针对性地经过不同逆变器相对彼此 的不同工作点星座（Arbeitspunkt-konstellationen)，所述工作点星座可W影响各个逆变 器的连接设备的影响。
[0017] 具体而言，测量程序可W根据在各个逆变器的位置上测量的电参量改变各个逆变 器的控制。通过所述方式不仅经过各个逆变器的不同工作点而且可W通过试验直接求取各 个逆变器的控制的改变，其负责逆变器包括其连接设备表现得如同其在没有连接设备的情 况下直接连接到电网互连点上那样。为了在所述试验中能够将在电网互连点上所测量的电 参量的