带电力节省控制方法的风力涡轮机发电厂与流程

本发明涉及对包括多个电力生成单元的发电厂的控制，特别是对具有一个或多个风力涡轮机的发电厂的控制，尤其是涉及在风力涡轮机暂停时的低风力条件下处理风力涡轮机从电网的电力消耗。

背景技术：

1、风力涡轮机的偏航活动用于转动机舱，使其面向风，目的是最大限度地提高能量生产，降低风力涡轮机的负载(如在低风力情况下或风力涡轮机暂停时)，或进行电缆开卷操作。

2、在风力涡轮机不生产电力的低风力条件期间，或者在风力涡轮机暂停的其他情况下，执行这种偏航活动可能是不利的，因为它们需要从电网供应的电力。

3、因此，有必要改进对包括风力涡轮机的发电厂的控制，以便在风力涡轮机不生产电力的情况下处理风力涡轮机的这种偏航活动和其他电力消耗活动。

技术实现思路

1、本发明的目的是改进对包括风力涡轮机的发电厂的控制，以缓解上述问题之一，并因此提供一种方法，该方法在发电厂不向电网生产电力或向电网生产的电力不足的情况下，提供对风力涡轮机的电力消耗活动的改进处理。

2、在本发明的第一方面，提出了一种用于降低发电厂的电力消耗峰值的方法，所述发电厂包括多个电力生成单元，所述多个电力生成单元包括多个风力涡轮机，其中所述发电厂连接到电气电网，所述方法包括：

3、-响应于确定所述发电厂的电力生产值低于电力阈值(功率阈值)而执行以下步骤：

4、-在第一组的一个或多个风力涡轮机的第一时间延迟之后，控制所述第一组启动电力节省模式并在所述第一组的预定义的第一电力节省时段内以所述电力节省模式运行，以及

5、-在第二组的一个或多个其他风力涡轮机的第一时间延迟之后，控制所述第二组启动所述电力节省模式并在所述第二组的预定义的第一电力节省时段内以所述电力节省模式运行，

6、-其中，所述第一组的第一时间延迟小于所述第二组的第一时间延迟，并且

7、-其中，所述电力节省模式抑制以所述电力节省模式运行的风力涡轮机的电力消耗活动。

8、有利地，通过为各组风力涡轮机的电力节省模式设置不同的时间延迟，可以根据第一和第二时间延迟以不同的延迟推迟电力消耗活动(诸如偏航活动，可能是非关键性的偏航活动)。第一和第二时间延迟可以是预定义的时间延迟，即具有预先确定的长度。该方法适用于两组或更多组风力涡轮机。

9、根据一个实施例，该方法包括：在所述第一组的第一电力节省时段结束后，控制所述第一组停用(禁用、停止)所述电力节省模式，以及在所述第二组的第一电力节省时段结束后，控制所述第二组停用所述电力节省模式，使得风力涡轮机能够消耗电力。

10、有利地，通过停用电力节省模式，使得各组风力涡轮机能够消耗电力。

11、在停用电力节省时段期间，允许风力涡轮机消耗电力。由于电力节省时段是预先确定的，例如具有相等的长度，因此可以安排停用电力节省时段，使第一组和第二组风力涡轮机不能同时激活电力消耗活动，或至少使第一组和第二组只能在有限且预先确定的时间段内同时进行电力消耗活动。

12、根据一个实施例，对所述第一组的电力节省模式的停用限于所述第一组的第二时间延迟，而对所述第二组的一个或多个风力涡轮机的电力节省模式的停用限于所述第二组的第二时间延迟。

13、有利地，通过有限的时间延迟，可以为不同组的风力涡轮机设置时移性(随着时间发生变化)的时间延迟，从而允许风力涡轮机在不同的时段(可能是不重叠的时段，也可能是部分重叠但不完全重叠的时段)消耗电力。通过确定允许不同组消耗电力的时间，可以控制发电厂的电力消耗峰2021p00059wocn jajnn值。

14、根据一个实施例，所述第二组的第一时间延迟小于或等于所述第一组的第一时间延迟与所述第一组的第一电力节省时段的总和。

15、因此，第二电力节省时段或其他后续时段只能延迟到第二电力节省时段在第一电力节省时段结束后立即开始的程度。

16、根据一个实施例，只要发电厂的电力生产值低于所述电力阈值，在所述第一组的第一时间延迟结束后的任何时间，所述第一组和第二组中的至少一组会被控制为以所述电力节省模式运行。因此，在第一组的第一时间延迟之后的任何时间，与允许所有组消耗电力的情况相比，电力消耗峰值将降低。

17、根据一个实施例，所述方法包括：依次检查所述发电厂的电力生产值是否低于所述电力阈值，如果不是这种情况(即不低于电力阈值)，则取消任何电力节省模式。这样，一旦发电厂生产足够的电力，发电厂就能够正常运行，而不会受到对电力消耗活动的限制。

18、根据一个实施例，所述电力生产值基于所述发电厂的实际电力生产。该电力生产值是基于供应给电网的功率(即有功功率)与风力涡轮机或发电厂的电力消耗的组合确定的。因此，当供应给电网的电力为零时，电力生产值为负值。

19、根据另一个实施例，所述电力生产值基于所述风力涡轮机的估计的未来电力生产。

20、所述电力消耗活动可以包括偏航活动、电缆解扭活动、液压活动、冷却活动和加热活动中的一项或多项。

21、根据一个实施例，交替设置和停用相应的第一组和第二组中的每一组的电力节省模式，直到所述发电厂的电力生产值位于所述电力阈值以上。

22、根据一个实施例，所述第一组和第二组的一个或多个风力涡轮机是依据所述风力涡轮机中的每一个的电力生产值确定的，使得所述第一组中的一个或多个风力涡轮机的电力生产值的总和最小，第二组中的一个或多个风力涡轮机的电力生产值的总和次小。因此，首先将电力消耗最大的组设置为电力节省模式，以在一开始就生成对电力消耗峰值的最大限度的降低。

23、根据一个实施例，所述方法还包括以下步骤：

24、-在第三组的一个或多个风力涡轮机的第一时间延迟之后，控制所述第三组启动所述电力节省模式并在所述第三组的第一电力节省时段内以所述电力节省模式运行，

25、-其中，所述第二组的第一时间延迟小于所述第三组的第一时间延迟。

26、本发明的第二方面涉及一种用于控制发电厂的电力消耗的中央控制器，所述发电厂包括多个电力生成单元，所述多个电力生成单元包括多个风力涡轮机，其中所述发电厂连接到电气电网，并且其中所述中央控制器被布置用于执行根据第一方面所述的方法。

27、本发明的第三方面涉及一种发电厂，所述发电厂包括：多个电力生成单元，所述多个电力生成单元包括至少一个风力涡轮机；和根据第二方面所述的中央控制器。

28、本发明的第四方面涉及一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括软件代码，所述软件代码在数据处理系统上执行时适于控制发电厂，所述计算机程序产品适于执行第一方面所述的方法。

29、一般来说，本发明的各个方面和实施例可以在本发明的范围内以任何可能的方式进行组合和耦合。本发明的这些方面和其他方面、特征和/或优点将从下文所述的实施例中显而易见，并参照这些实施例得到阐明。

技术特征：

1.一种用于降低发电厂(100)的电力消耗峰值的方法，所述发电厂(100)包括多个电力生成单元(101)，所述多个电力生成单元(101)包括多个风力涡轮机(102)，其中，所述发电厂连接到电气电网，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其中，对所述第一组的电力节省模式(201)的停用限于所述第一组的第二时间延迟(td12)，并且其中对所述第二组的一个或多个风力涡轮机的电力节省模式(201)的停用限于所述第二组的第二时间延迟(td22)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二组的第一时间延迟(td21)小于或等于所述第一组的第一时间延迟(td11)与所述第一组的第一电力节省时段(tin11)的总和。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，只要所述发电厂的电力生产值低于所述电力阈值，在所述第一组的第一时间延迟(td11)结束后的任何时间，所述第一组和第二组中的至少一组会被控制为以所述电力节省模式运行。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法包括：

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述电力生产值基于所述发电厂的实际电力生产。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述电力生产值基于所述风力涡轮机的估计的未来电力生产。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述电力消耗活动包括偏航活动、电缆解扭活动、液压活动、冷却活动和加热活动中的一项或多项。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，交替设置和停用相应的第一组和第二组中的每一组的电力节省模式，直到所述发电厂的电力生产值位于所述电力阈值(pt)以上。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一组和第二组的一个或多个风力涡轮机是依据所述风力涡轮机中的每一个的电力生产值确定的，使得所述第一组中的一个或多个风力涡轮机的电力生产值的总和最小，所述第二组中的一个或多个风力涡轮机的电力生产值的总和次小。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括：

13.一种用于控制发电厂(100)的电力消耗的中央控制器(110)，所述发电厂(100)包括多个电力生成单元(101)，所述多个电力生成单元(101)包括多个风力涡轮机，其中，所述发电厂连接到电气电网，并且其中所述中央控制器被布置用于执行根据权利要求1-12所述的方法。

14.一种发电厂(100)，所述发电厂(100)包括：多个电力生成单元(101)，所述多个电力生成单元(101)包括至少一个风力涡轮机；和根据权利要求13所述的中央控制器(110)。

15.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括在数据处理系统上执行时适于控制发电厂(100)的软件代码，所述计算机程序产品适于执行根据权利要求1-12中任一项所述的方法。

技术总结
本发明涉及一种用于降低包括多个风力涡轮机的并网发电厂的电力消耗峰值的方法。响应于确定发电厂的电力生产值低于电力阈值，执行以下步骤：在第一组的一个或多个风力涡轮机的第一时间延迟(TD11)之后，控制第一组(WTG1)启动电力节省模式(201)并在第一组的预定义的第一电力节省时段(Tin11)内以电力节省模式(201)运行，以及在第二组的一个或多个其他风力涡轮机的第一时间延迟(TD21)之后，控制第二组(WTG2)启动电力节省模式并在第二组的预定义的第一电力节省时段(Tin21)内以电力节省模式运行。第一组的第一时间延迟(TD11)小于第二组的第一时间延迟(TD21)，并且电力节省模式抑制以电力节省模式运行的风力涡轮机的电力消耗活动。

技术研发人员：魏牧,V·维贾扬,E·杰尔曼,B·戴尔-拉普杰维希
受保护的技术使用者：维斯塔斯风力系统集团公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31