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借助于风电厂将电功率馈送到供电网中的方法。此外，本发 明设及一种执行运种方法的或准备执行运种方法的风电厂。
【背景技术】
[0002] 已知的是，借助于风电厂将电功率馈送到供电网中。在此基本上基于如示意性地 在图2中示出的风电厂，所述风电厂包括多个根据示意性的图1的风能设备。
[0003] 对于运种风电厂也已知的是，对供电网进行馈送的该风电厂用于支持供电网。也 就是说，风电厂不仅运行为使得其将最大功率馈送到供电网中、即所谓的并网运行 (NetzparalIe化etrieb)，而且使得其必要时也根据类型和量将其馈送调整使得能够支持 供电网。运种方法例如从美国申请10/490,896中公开。
[0004] 现今，风电厂越来越多地也用于电网支持。虽然基本上可迎合运种趋势，但是存在 如下危险:在供电网中许多进行馈送的和稳定化地工作的风电厂可能在不利的情况中相互 妨碍地工作并且存在振动特性的可能性。在供电网中有想要辅助稳定化的其他分散式发生 器的情况中基本上也存在运种危险。
[0005] 德国专利和商标局在优先权申请中检索了下述现有技术:DE 10 2009 030 725 AUEP 1 802 866 BI和EP 2 551 984 A2。
【发明内容】
[0006] 本发明由此基于下述目的:解决上述问题中的至少一个。尤其是，要实现一种解决 方案，所述解决方案实现辅助电供电网的稳定性提高或者至少实现保持电供电网稳定性。 至少要提出一种替选的解决方案。
[0007] 根据本发明，提出一种根据权利要求1所述的方法。据此，风电厂将电功率馈送到 供电网中。风电厂从一个连接电网经由变压器向供电网馈送。在此，连接电网具有连接电网 电压并且供电网具有供电网电压。连接电网例如也可W是电厂电网（Parknetz),所述电厂 电网连接风电厂的风能设备。变压器可W形成馈送点或者设置在馈送点上，风电厂经由所 述馈送点向电供电网馈送。
[000引馈送根据虚拟的测量电压进行。在馈送时由此至少针对一些方面参考该虚拟的测 量电压。虚拟的测量点的电压称为虚拟的测量电压。据此，确定虚拟的测量点，所述测量点 优选位于供电网的线路中、位于连接电网的线路中或者位于变压器中，并且通过拓扑知识 计算在该虚拟点处的电压。
[0009]也就是说，在一个部位处进行测量，例如在连接电网中在变压器处进行测量。此 夕h确定虚拟的测量点，所述虚拟的测量点尤其可W位于供电网中的所期望的点处或者也 可W位于变压器中的所期望的点处。虚拟的测量点也可W位于变压器和供电网之间的连接 线路中。因此从在实际的测量点处测量的值中计算虚拟的测量点处的电压，所述电压由此 是虚拟电压。运种如此计算的虚拟的测量电压随后作为向供电网馈送电功率的基础。
[0010] 由此实现:在所期望的点、即虚拟的测量点处检测电压。在运种方法中有利的是， 实际的电压测量至少部分地去禪。虚拟的、即所计算的电压与其他馈送不怎么有关。由此可 避免因部分仅最小的测量偏差(特别在与具有I部分的调节器的结合中）而可能出现的问 题。
[0011] 在所提到的实例中，在连接电网中、即例如在电厂电网中可W进行测量并且仍然 可W将供电网中在所期望的部位处的电压值作为基础。此外，针对每个所描述的实施方式 作为一种可能性提出:供电网是电厂电网。
[0012] 根据一个实施方式提出：将虚拟的测量点设于变压器中。尤其，在该方法中在该处 考虑稳定的电压值。馈送可W参照该稳定的电压值并由此也可W实现更高的馈送稳定性并 进而最终实现更高的供电网稳定性。尤其，变压器中的运种虚拟的测量点不被另一个风电 厂使用。由此可W避免:例如两个风电厂要在相同的点中或者至少在相同的部位处调节电 压并且由此可能相互妨碍地工作。由此避免了运两个示例性提及的风电厂在调节同一电压 时相互妨碍的工作。
[0013] 优选地，风电厂从中压电网向高压电网馈送，即连接电网是中压电网，并且从而连 接电网电压是中压，并且供电网是高压电网，即供电网电压是高压。在此，风电厂由此在向 该高压电网馈送时作用于相对高的电网等级。作用到运种高的电网等级上的馈送的有效范 围也是相应大的。
[0014] 高压在此通常为llOkV，其中运就具体国家而言例如也可W不同地定义。中压大致 在IkV至50kV的范围中。在此，所述定义对具体国家而言也可W是略微不同的。
[0015] 根据一个实施方式提出：变压器中的虚拟的测量点设于预定的额定值上。该额定 值优选可W位于大约20kV的范围中。
[0016] 当例如在20kV的电网中进行测量并且变压器升压到1 IOkV时，相对于所测量的电 压计算虚拟的电压。作为实例，可W从所测量的20.2kV的电压中计算虚拟电压，包括电压差 在内，也就是说，例如作为0.化V的虚拟的变压器分接头的计算。由此，虚拟电压在该实例中 为20.9kV。在此所使用的电压调节器现在W20.9kV的虚拟电压和在所提及的实例中20kV的 期望电压工作。
[0017] 根据一个实施方式，从所测量的电压、瞬时馈送的功率和瞬时馈送的无功功率中 计算虚拟的测量点处的虚拟的测量电压并且在此考虑相应的电阻和相应的电抗，所述电抗 位于实际的测量点和虚拟的测量点之间。
[0018] 根据虚拟的测量点的选择，运也可W是如下线路的电阻和电抗，所述线路位于实 际的测量点和虚拟的测量点之间。必要时，加上变压器的电阻和电抗。必要时，仅考虑电阻 或者仅考虑电抗就足够了，如果运两者中的一个可被忽略的话。
[0019] 但是，作为测量值也可W附加地或者单独考虑其他值，例如变压器的电流，必要时 从所述电流中也可推导出功率和/或无功功率。
[0020] 此外，在测量和计算时分别将有效值作为基础。但是，优选地针对所测量的电压 和/或所计算的虚拟电压分别使用复数值、即分别根据数值和相位的电压值。如果考虑电 流，那么该电流也可W作为复数值、即根据数值和相位来考虑。由此必要时也可确定有功功 率和无功功率。应当指出的是，如果提及的是所馈送的功率，那么运指所馈送的有功功率。
[0021] 根据一个实施方式提出：根据虚拟的测量电压来改变所馈送的功率和/或所馈送 的无功功率。由此提出一种与电压相关的功率调节和/或与电压相关的无功功率调节，所述 与电压相关的功率调节和/或与电压相关的无功功率调节参照虚拟的测量电压。
[0022] 此外，根据本发明提出一种风电厂，所述风电厂根据在上文中所描述的实施方式 中的至少一个执行向供电网中馈送电功率或者准备于运种执行。运种准备在此尤其包括： 风电厂具有相应的控制单元，所述控制单元控制功率在馈送点处的馈送、尤其在变压器处 的馈送，和/或可W评估代表测量电压并且必要时代表所馈送的有功功率和无功功率的相 应的测量值。此外或者替选地，设有该控制单元或者另一个控制单元或计算单元，所述计算 单元可W进行虚拟的测量电压的计算。尤其，运种控制单元、尤其场控制单元具有相应的微 处理器。
【附图说明】
[0023] 接下来根据实施例示例性地参考附图详细阐述本发明。
[0024] 图1示意性地示出风能设备的立体视图。
[0025] 图2示意性地示出风电厂。
[0026] 图3和4分别示意性地示出供电网的一部分连同共同的连接点W及关于其的等效 电路图。
[0027] 图5示意性地示出计算操作器用于图解说明虚拟电压的计算。
[0028] 图6至8示出具有不同的虚拟的测量点的所连接的风电厂的S种可能的情况。
【具体实施方式】
[0029] 图1示出具有塔102和吊舱104的风能设备100。在吊舱104上设置有具有=个转子 叶片108和导流罩110的转子106。转子106在运行时通过风被置于旋转运动并且由此驱动吊 舱104中的发电机。
[0030] 图2示出具有示例性地为=个风能设备100的风电厂112,所述风能设备可W是相 同的或者不同的。=个风能设备100由此代表风电厂112的基本上任意数量的风能设备。风 能设备100经由电厂电网114提供其功率、即尤其所产生的电流。在此，各个风能设备100分 别所产生的电流或功率相加，并且通常设有变压器116,所述变压器升压变换电厂中的电 压，W便随后在馈送点118处馈送到供电网120中，所述馈送点也通常称为PCC。图2仅是风电 厂112的简化视图，其例如未示出控制装置，虽然控制装置自然是存在的。电厂电网114例如 也可W不同地设计，其中在每个风能设备100的输出端处例如也可W存在变压器，运里仅作 为一个不同的实施例举例说明。
[0031] 图3在其上部分中示出电网中的具有馈送点的一部分，即：电供电网2、所指示的连 接电网4和用于将连接电网4中的电压即连接电网电压升压变换到供电网2中的电压即供电 网电压上的变压器6。此外，指示=个测量部位或者测量点、即电厂测量点8、电网测量点10 和虚拟的测量点12。也可称为电厂侧的测量点的电厂测量点8在连接电网4中直接设置在变 压器6上游，所述连接电网在此也形成电厂电网4。电网测量点10在供电网2中直接设置在变 压器6处，所述电网测量点也可称为电网侧的测量点。从电厂电网或者连接电网4来看，电网 测量点10由此设置在变压器6下游。虚拟的测量点12基本上设置在供电网4中的任意的点 处，尤其明显远离电网测量点10。虚拟的测量点是供电网中在如下位置处的点，所述位置处 电压是令人感兴趣的，尤其对于W其为基础的调节而言是令人感兴趣的。图3(并且同样图 4)示出供电网2中的虚拟的测量点12。但是针对虚拟的测量点也可W考虑变压器6中的位 置。
[0032] 电网测量点10或者变压器6本身可称为共同的馈送点(PCC)。
[0033] 图3除了所示出的包括馈送点在内的电网部段外还示出等效电路图ESB。对于变压 器6而言，电阻Rt和电抗Xt是等效构件。对于从电网测量点10直至虚拟的测量点12的部段而 言，等效构件Rt和Xt代表供电网2的特性。在电网测量点10处产生瞬时的线电压些Ct，所述线 电压在等效电路图ESB中作为相对于零线加勺相电压些。t/^^3来说明。此外，电流由^动。就此 而言，在此使用电流和电压的复数值。图3图解说明如下情况:虚拟的测量点对^于实际的 测量点，在此即对应于电网测量点10。虚拟的测量电压在此表示为。因为在此测量电压 和虚拟电压是相同的，所W适用的是：
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