改善的频率控制制造技术

本发明专利技术涉及一种用于控制可操作地连接至供电网络的供电网络的基频的方法，所述方法包括以下步骤：确定相关供电网络的稳态和/或动态相关参数，以及在所述风力涡轮机设施的频率控制器中应用所确定的参数以改善所述供电网络的基频的频率控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于改善连接至供电网络的诸如风力发电站的风力涡轮机设施的频率控制器特性的方法。根据本专利技术的方法涉及稳态和/或动态相关电网参数的确定。 本专利技术还涉及一种能够执行前述方法的控制系统和风力涡轮机设施。
技术介绍
已知，能够对诸如风力发电站的发电单元进行操作，以控制可操作地连接至发电单元的供电网络的基频。为了以最佳的方式控制供电网络的基频，需要有关供电网络的稳态和动态特性的 fn息ο在EP1914419中提出了一种用于改变风能装置提供的有功功率的方法。 EP1914419中提出的方法涉及到来自风能装置的注入有功功率的量是实际电网频率的函数。如段落W031]或EP1914419中所公开的，有功功率的量P按照下述方式随着电网频率 f而发生变化P = K^f-fN) +K2 f-at其中，f是实际电网频率。fN是标称电网频率，K1和K2是常数。常数&和1(2通常由配电器提供。因而，常数&和1(2完全是静态的，其值不考虑供电网络中发生的变化。本专利技术的实施例的目的在于提供一种应用有关供电网络的刚度(Stiffness)和惯性的实际更新信息，以便以最佳的方式控制所述供电网络的基频的方法和系统。
技术实现思路
上述目的是通过就第一方面而言提供一种控制可操作地连接至风力涡轮机设施的供电网络的基频的方法实现的，所述方法包括以下步骤-确定可操作地连接至风力涡轮机设施的供电网络的稳态和/或动态相关参数，-在风力涡轮机设施的频率控制器中应用所确定的参数，以及-通过改变注入有功功率的量控制供电网络的基频。应当对术语风力涡轮机设施作广义理解。因而，术语风力涡轮机设施旨在涵盖作为隔离的风力涡轮机工作的风力涡轮机或者按照小的群组工作的风力涡轮机、风力发电站或者这样的风力发电站的联合。所述稳态相关参数可以与供电网络的刚度系数Ke相关。所述动态相关参数可以与供电网络的惯性系数Mc相关。优选地，由来自风力发电站的有功功率变化Δ Pwind plant确定刚度系数Ke和惯性系数Me，如果风力发电站不能有效地使电网频率发生移动，那么作为替代可以采用由其他事件导出的其他有功功率变化ΔΡμρ所述的刚度系数Ke和惯性系数Me的确定可以包括一个或多个参数的测量(例如有功功率和电网频率)，并伴随有一次或多次计算。在下文中将更加详细地公开有关Ke和Me的确定的更多细节。如前所述，确定稳态相关参数和动态相关参数的步骤涉及有功功率变化的确定。 可以在公共耦合点测量有功功率变化为APwind plant，或者可以由位于其他电网位置的传感器获得的一个或多个测量结果确定有功功率变化为ΔΡ-ρ确定稳态相关参数和动态相关参数的步骤还涉及公共耦合点处的频率变化Δι的确定。优选地，由公共耦合点处的测量结果确定Af。就第二方面而言，本专利技术涉及一种用于控制包括频率控制器的风力涡轮机设施的风力控制系统，其中，所述频率控制器的操作适于响应于相关供电网络所确定的稳态和/ 或动态相关参数而受到控制。仍然应当对术语风力涡轮机设施作广义理解。因而，术语风力涡轮机设施旨在涵盖作为隔离的风力涡轮机工作的风力发电站或风力涡轮机、按照小的群组工作的风力涡轮机或者作为一个整体的几个风力发电站。应当对术语风力控制系统作广义理解。因而，术语风力控制系统可以是单风力涡轮机级别上的控制器、风力发电站控制器或者监视控制和数据采集(SCADA)。与本专利技术的第一方面类似，稳态相关参数可以与供电网络的刚度系数Ke相关。所述动态相关参数可以与供电网络的惯性系数Me相关。在风力控制系统中应用所确定的Ke 和Me的值，以增强所述控制系统的性能。应用Ke和Me以计算所需要的有功功率ΔΡ，在下文中将对此予以更为详细的说明。具体而言，应用Ke确定系统中所需的对消耗和需求进行平衡的有功功率偏移，而Mg则与频率变化的动态特性相关。结合本专利技术的第一方面讨论的来确定所述供电网络的刚度系数Ke和惯性系数Me。所述风力控制系统还可以适于控制可操作地连接至相关供电网络的若干电负载。 所述电负载可以根据例如各种预测，例如，天气预报、负载预测等，根据要求与供电网络连接或断开。因而，所述控制系统可以作为负载调度管理器和/或作为局部地区监控器工作。就第三方面而言，本专利技术涉及一种控制可操作地连接至供电网络的若干风力涡轮机的控制器，所述控制器是根据所述供电网络的动态确定的稳态和/或动态相关参数配置的，并且适于控制可操作地连接至所述供电网络的若干电负载。与本专利技术的第一和第二方面类似，所述稳态相关参数和动态相关参数可以分别与所述供电网络的刚度系数Ke和惯性系数Mg相关。在所述控制器中应用所确定的Ke和Mg的值，以增强所述控制器的性能。结合本专利技术的第一方面讨论的来确定所述供电网络的刚度系数Ke和惯性系数Me。所述控制器可以适于根据例如各种预测，例如，天气预报、负载预测等，按照要求使电负载与供电网络连接和/或断开。因而，所述控制器可以作为负载调度管理器和/或作为局部地区监控器工作。就第四方面而言，本专利技术涉及一种风力涡轮机设施，其包括根据本专利技术的第二方面的风力控制系统。就第五方面而言，本专利技术涉及一种用于确定可操作地连接至风力涡轮机设施的供电网络的稳态电网参数Ke的方法，所述方法包括使所提供的有功功率水平改变预定量ΔΡ， 以及测量响应于此产生的频率变化Δι的步骤。因而，通过使注入到电网的有功功率改变预定量以及测量所产生的频率变化，可5以确定稳态电网参数Ke，该参数又被称为电网的刚度。就第六方面而言，本专利技术涉及一种用于确定可操作地连接至风力涡轮机设施的供电网络的动态电网参数Me的方法，所述方法包括使所提供的有功功率水平改变预定量Δ P， 以及测量响应于此产生的频率变化速率Af/At的步骤。因而，通过使注入到电网的有功功率改变预定量以及测量所产生的频率变化速率，可以确定所述动态电网参数Mc，该参数又被称为电网的惯性。有利地，可以动态地，即，按照预定的时间间隔确定供电网络的刚度系数Ke和惯性系数Me。这样的预定时间间隔可以为10分钟左右。因而，每10分钟确定供电网络的刚度系数Ke和惯性系数Mg,并且可以就此将其应用到风力涡轮机设施控制系统中。通过这种方式，可以将有关电网刚度和电网惯性的信息提供给风力涡轮机设施控制器。在根据第五和第六方面的方法中，可以使所提供的有功功率水平提高预定量ΔΡ。 或者，可以使所提供的有功功率水平下降预定量ΔΡ。可以通过改变风力涡轮机设施本身输出的有功功率而改变所提供的有功功率水平。作为替代或者作为与之结合的方案，可以通过改变可操作地连接至供电网络的其他发电单元输出的有功功率而改变所提供的有功功率水平。这样的其他发电单元可以包括处于远程位置的发电单元，例如处于远程位置的风力涡轮机、处于远程位置的风力发电站、处于远程位置的风力发电站的联合、处于远程位置的传统发电站或者甚至其组合。就第七方面而言，本专利技术涉及一种用于对风力涡轮机设施的控制单元进行配置的方法，所述方法包括以下步骤-确定可操作地连接至风力涡轮机设施的供电网络的稳态和/或动态相关参数， 以及-在风力涡轮机设施的控制单元中应用所确定的参数。可以根据第五和第六方面的方法确定所述稳态和动态相关参数。附图说明现在将参考图1更加详细地解释本专利技术，图1示出了怎样确定电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·加西亚，
申请(专利权)人：维斯塔斯风力系统集团公司，
类型：发明
国别省市：