用于控制功率生成资产的系统和方法与流程

本发明的领域一般涉及控制系统，并且更具体地涉及用于功率产生设施中的功率生成资产的控制系统。

背景技术：

1、功率产生设施或“农场”包括一组功率生成资产(例如风力涡轮、太阳能电池等)，并且用来向功率电网供应功率。这样的功率电网通常被要求以维持某些操作参数，例如规定的频率、电压和无功功率。因此，功率产生设施包括控制系统，其用来确保功率生成资产的输出符合电网要求。由这样的控制系统使用的一种方法利用闭环控制，其中基于从功率电网接收的反馈来控制功率生成资产的参数，例如电压和有功功率。这样的闭环控制通常随着时间的推移减少稳态误差，从而提高精度，以所述精度能够维持电网要求。然而，当在农场级别操作控制时，与闭环控制相关联的测量延迟、通信延迟和时间常数可能约束功率产生设施及时响应事件或干扰(例如对功率电网的损坏或功率产生设施的手动重新配置)的能力。在这样的情况下，响应的速度可能优先于稳态误差。因此，一种能够快速响应这样的事件或干扰的控制系统是期望的。

技术实现思路

1、在一个方面中，提供一种用于功率产生设施的控制系统。所述控制系统包括配置成向功率电网供应功率的多个功率生成资产。所述控制系统还包括与多个功率生成资产通信耦合的控制器。所述控制器配置成接收对应于反馈参数的至少一个反馈值。所述至少一个反馈值表示与功率电网相关联的测量值。所述控制系统还配置成基于所接收的至少一个反馈值来确定在控制的闭环模式或开环模式中的一种模式中操作。

2、在另一方面中，提供一种用于控制功率产生设施的方法，所述功率产生设施包括配置成向功率电网供应功率的多个功率生成资产。所述方法由与多个功率生成资产通信耦合的控制器执行。所述方法包括由控制器接收对应于反馈参数的至少一个反馈值。所述至少一个反馈值表示与功率电网相关联的测量值。所述方法还包括由控制器基于所接收的至少一个反馈值来确定在控制的闭环模式或开环模式中的一种模式中操作。

3、在另一方面中，提供一种用于功率产生设施的控制器，所述功率产生设施包括配置成向功率电网供应功率的多个功率生成资产。所述控制器与多个功率生成资产通信耦合。所述控制器配置成接收对应于反馈参数的至少一个反馈值。所述至少一个反馈值表示与功率电网相关联的测量值。所述控制器还配置成基于所接收的至少一个反馈值来确定在控制的闭环模式或开环模式中的一种模式中操作。

技术特征：

1.一种用于功率产生设施的控制系统，所述控制系统包括:

2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述控制器还配置成:

3.根据权利要求2所述的控制系统，其中，为了计算所述闭环控制值，所述控制器配置成:

4.根据权利要求3所述的控制系统，其中，为了基于所述误差值计算所述闭环控制值，所述控制器配置成:

5.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述控制器还配置成:

6.根据权利要求5所述的控制系统，其中，所述控制器包括至少一个电网服务组件，所述至少一个电网服务组件配置成基于从所述功率电网接收的数据生成所述增量命令。

7.根据权利要求5所述的控制系统，其中，所述控制器包括多个电网服务组件以及加权和设定点生成组件，所述电网服务组件配置成生成相应子增量命令，所述加权和设定点生成组件配置成通过对所述子增量命令求和来生成所述增量命令。

8.根据权利要求5所述的控制系统，其中，所述控制器还配置成在所述开环模式中，控制所述多个功率生成资产中的至少两个功率生成资产以便根据所计算的开环控制值操作。

9.根据权利要求5所述的控制系统，其中，所述控制器还配置成在所述开环模式中，计算用于所述多个功率生成资产中的每个功率生成资产的不同的相应开环控制值。

10.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述控制器还配置成响应于检测触发事件而在所述开环模式中操作。

11.根据权利要求10所述的控制系统，其中，为了检测所述触发事件，所述控制器配置成确定所述设定点和所述反馈值之间的差大于阈值差。

12.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述反馈参数是频率，并且所述控制参数是有功功率。

13.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述反馈参数是无功功率，并且所述控制参数是电压。

14.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述多个功率生成资产中的至少一个功率生成资产包括风力涡轮、能量存储装置或太阳能电池中的至少一个。

15.一种用于控制功率产生设施的方法，所述功率产生设施包括配置成向功率电网供应功率的多个功率生成资产，所述方法由与所述多个功率生成资产通信耦合的控制器执行，所述方法包括:

16.根据权利要求15所述的方法，还包括:

17.根据权利要求16所述的方法，其中，计算所述闭环控制值包括:

18.根据权利要求17所述的方法，其中，基于所述误差值计算所述闭环控制值包括:

19.根据权利要求15所述的方法，还包括:

20.一种用于功率产生设施的控制器，所述功率产生设施包括配置为向功率电网供应功率的多个功率生成资产，所述控制器与所述多个功率生成资产通信耦合，所述控制器配置成:

技术总结
提供一种用于功率产生设施的控制系统(100)。所述控制系统(100)包括配置成向功率电网(106)供应功率的多个功率生成资产。所述控制系统还包括与多个功率生成资产(104)通信耦合的控制器(102)。所述控制器(102)配置成接收对应于反馈参数的至少一个反馈值。所述至少一个反馈值表示与功率电网相关联的测量值。所述控制系统还配置成基于所接收的至少一个反馈值来确定在控制的闭环模式或开环模式中的一种模式中操作。

技术研发人员：P·H·哈特,C·J·科苏斯,A·F·穆思维
受保护的技术使用者：通用电气电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24