用于将电功率馈送到供电网中的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种用于将至少一个风能设施的或风电厂的电功率馈送到供电网中 的方法。此外，本发明设及一种用于将电能馈送到供电网中的风能设施，并且本发明设及一 种用于将电能馈送到供电网中的、包括多个风能设施的风电厂。
【背景技术】
[0002] 风能设施示意地在图1中示出，并且风电厂示意地在图2中示出。
[0003] 风能设施通常是已知的并且当今尤其用于馈送到供电网中的目的。在此，风能设 施根据频率和相位并且在考虑到供电网上的相应的电压的条件下调整要馈送的电流。运是 在任何情况下都必须满足并且也由已知的风能设施满足的基本前提条件。同样内容适用于 具有多个风能设施的风电厂，所述风能设施共同地经由共同的网络连接点（PCC)馈送到供 电网中。在该情况下，风电厂馈送到供电网中。
[0004] 已经长时间认识到的是，不仅能够值得期望的是，借助风能设施或风电厂将尽可 能多的电功率馈送到在下文中也简化地称作为电网的供电网中，而且风能设施或风电厂也 用于支持电网。专利申请US6, 784, 564、US6, 891，28UUS6, 965, 174 和US7, 462, 946 描述了 相应的解决建议。运些申请已经提出，与供电网中的电压或频率相关地，将要馈送的功率或 要馈送的电流根据高度和/或类型变化，W便由此支持供电网。
[0005] 当今，在许多国家中存在供电网中的风能设施占据总功率的越来越大的份额的情 况。运引起，通过风能设施支持电网的必要性增大。风能实施在电网中的支配地位进而其 影响可能性也增大。相应地，在电网中通过风能设施或风电厂的电网支持也能够是有效的。
[0006] 德国专利商标局已经在本申请的优先权申请中检索到其他的下述现有技术： "TechnischeRichtlinieErzeugungsanlagenamMittelspannungsnetz,BDEW，2008 年 六月发布"和"TransmissionCode2007,NetworkandSystemRulesoftheGerman TransmissionSystemOperators,VDN，2007 年八月"。
【发明内容】
[0007] 因此，本发明基于下述目的，解决至少一个上述问题。尤其，应提出一种解决方案， 所述解决方案实现或者至少促进用于支持电网的风能实施的重要性越来越大。尤其，应通 过风能设施或风电厂在质量上和/或在数量上改进电网支持。至少，应提出一种替选的解 决方案。
[0008] 根据本发明，提出一种根据权利要求1所述的方法。根据所述方法将至少一个风 能设施的或风电厂的电功率馈送到供电网中。供电网具有电网电压和电网频率。方法准备 用于馈送有功电功率P和无功电功率Q。方法和相应地执行方法进而用于馈送有功电功率 的风能设施或风电厂也准备用于馈送无功电功率。
[0009] 馈送的有功功率P在此能够经由有功功率控制装置根据至少一个电网状态来调 节。因此，不固定地预设，或者仅与占主导的风相关地馈送有功功率，而是根据至少一个电 网状态、例如电网频率调节所述有功功率。
[0010] 此外或替选地，不固定地预设，而是根据至少一个电网状态、例如电网电压调节馈 送的无功功率Q。
[0011] 在此提出，有功功率控制装置能够根据类型和/或在其参数化方面变化。馈送的 有功功率P与至少一个电网状态、例如电网频率的相关性因此能够一-仅在风力情况保持 不变的情况下一一变化。例如，一旦电网频率高于其额定频率0. 1个百分点，有功功率随着 频率提高而降低，然而，运种降低在其他情况下在电网频率超出其额定值0. 2个百分点时 才进行。也能够不同地选择馈送的功率的随后的频率相关的降低的斜率。
[0012] 在此，馈送的有功功率P能够部段地经由线性关系与电网状态、尤其电网频率相 关。所述部段的线性关系例如能够变化成非线性关系，例如经由滞后函数变化，运是变化有 功功率控制装置的类型的一个示例。相似地，运也能够是变化无功功率控制装置的类型的 示例。
[0013] 如果为了研究上述示例，W部段的线性关系为基础，那么根据另一个实施方式，关 系的斜率能够变化。运能够是用于变化有功功率控制装置一-和相似地无功功率控制装 置一-的参数化的一个示例。
[0014] 此外或替选地提出，无功功率控制装置能够根据类型和/或其参数化变化。无功 功率Q和至少一个状态、例如电网电压之间的关系优选能够在其类型和/或其参数化方面 变化。一方面对于根据类型变化的示例，并且另一方面在参数化中，参照用于有功功率控制 装置的可变性的普遍示例。
[0015] 根据一个实施方式提出，用于要馈送的有功功率的有功功率控制装置根据至少一 个电网状态预设有功功率理论值。在此，尤其根据电网频率、根据电网频率的变化和/或根 据电网电压预设有功功率理论值。对此，能够经由梯度，即经由求频率变化对时间的偏导数 限定或检测电网频率的变化。
[0016] 优选地提出，用于要馈送的无功功率的无功功率控制装置根据至少一个电网状态 预设无功功率理论值。因此，相应地，尤其根据电网电压、根据电网频率和/或电网频率的 变化来预设无功功率理论值。
[0017] 根据一个实施方式，有功功率控制装置而且此外或替选地无功功率控制装置根据 电网灵敏度变化。
[0018] 在此，将电网灵敏度理解成电网尤其关于共同的电网连接点对作用于电网的变量 变化的反应。电网灵敏度能够定义成关于电网影响变量的差值的电网反应的差值。尤其， 在该情况下，考虑关于馈送的有功功率和电网电压的大小的定义。简化地，例如对于电网灵 敏度NS能够定义下述公式： Alf
[001引说二共
[0020] 在此，AP表示馈送的有功功率的变化，即馈送的电厂功率的变化，并且AU表示 电网电压U的产生的变化。运些差值在非常短的时间间隔中，尤其在一秒或更短的范围中 形成并且有利地替代关于电压的差值与功率的差值的所述直观的公式也能够相应地求电 网电压U对馈送的电厂功率P的偏导数。作为电网反应也能够考虑电网频率f的变化。考 虑电网敏感性的另一个途径是经由下述公式：
[0021]
[0022] 因此，电网灵敏度优选地用作为用于要选择的或要变化的有功功率控制装置和/ 或要选择的或要变化的无功功率控制装置的量值。如果电网灵敏度最低限度明显地变化， 那么相应的有功功率控制装置和/或相应的无功功率控制装置能够在类型和/或参数化方 面变化。类型的变化相应于控制的类型的变化，两者在此同义地应用。
[0023] 根据另一个实施方式，根据馈送点上的短路电流比变化有功功率控制装置和/或 无功功率控制装置。
[0024] 也称作为SCR(化OrtCircuitRatio,短路比）的短路电流比表示短路功率与连接 功率的比。在此，将短路功率理解成下述功率：在电网连接点上出现短路时，相关的供电网 在观察的、连接风能设施或风电厂的电网连接点上能够提供的功率。连接功率是所连接的 风能设施的或所连接的风电厂的连接功率进而尤其是要连接的发电机的额定功率或风电 厂的发电机的全部额定功率的总和。因此，短路电流比是供电网关于所述观察的电网连接 点的强度的标准。关于所述电网连接点的强的供电网通常具有例如为SCR= 10或更大的 大的短路电流比。
[0025] 已经认识到的是，短路电流比也能够给出关于相关的供电网在电网连接点上的状 态的信息。在此，短路电流比也能够