太阳能发电站的功率调节系统技术方案

本发明专利技术涉及用于动态调节再生能量生成设备的系统，所述再生能量生成设备包括多个能量生成单元。所述系统包括：信号输入端，用于接收预定的标称值(Psoll)；测量装置，用于测量所述能量生成设备的输出端处的实际值(Pist)；以及调节装置，用于基于所述标称值(Psoll)和所测量到的实际值(Pist)对能量生成单元进行调节。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】太阳能发电站的功率调节系统本专利技术涉及发电站监控和发电站调节方案，所述方案考虑到对光伏能量生成设备的运行的进一步要求。扩大再生 能源导致对能量供应网络的可用性和运行可靠性提出了新的要求，这是因为能量需求量的时间上的波动现在伴随有波动性的和难以预测的能量供应。为了保证将来有高度可用的和稳定的供应网络，德国立法委员会和网络公司协会通过颁布再生能源法案(EEG，2008年10月)和中压准则(2009年I月)的修改，为把具有超过IOOkWp的再生能量生成设备作为可控发电站并入现有的供应网络在法律和技术方面创立基础。因此，对光伏发电站的规划、系统技术和运行产生新的要求。尤其是，可靠的过程控制系统和智能发电站管理在实旋放率和可担负的成本方面起重大的作用。到目前为止，网络公司对网络安全管理，发电站调节装置，保护功能以及应用的过程控制接口方面还没有制定统一的、详细的要求。因此导致，根据网络连接点的电压级和负责的网络公司出现非常不同的要求。因此建议，在与负责的网络公司协商，要求他们加入网络安全管理时，同时申请入网。原则上规定，装机容量超过IOOkW的设备必须加入网络安全管理。在这一点上，光伏发电站的有功功率馈电可以通过网络公司给定一个容量级限制在发电站装机容量的一个确定的百分比(目前是100%、60%、30%、0%)。这通过一个由网络公司设定的过程控制接口实施，发电站的调节系统与该接口连接。必要时借助过程控制系统向网络公司通知该设定值的成功实现。至今，在现有技术中降低容量被当作单纯的控制来执行。就是说，一个来自能源供应商的设置点命令直接被发送给发电站内全部现有的逆变器(inverter)并且全部被减小到相同的百分比值。由于在发电站内部传输能量时会出现损失以及有时会发生逆变器不能使用(例如，维修时关掉设备)，这导致产能损失可能超过要求的减小量。本专利技术的一个目的是提供一个没有现有技术中的上述缺点的系统。该目的通过权利要求1、9或12的特征解决。在从属的权利要求中对本专利技术的优选的结构形式进行详细说明。根据本专利技术的第一方面，用于调节包括多个能量生成单元的再生能量生成设备(regenerative energy generation installation)的系统包括一个用于接收预定的设定值(Pst5ll)的信号输入端，一个用于测量能量生成设备的输出端处的一个实际值(Pist)的测量装置，和一个以设置值(Pstjll)和测得的实际值(Pist)为基础对能量生成单元进行调节的调节装置。替代简单的监控，本专利技术提供的调节装置使可靠性和效率都得以提高。调节装置的调节量可以是有功功率，无功功率，位移因数，功率因数，网络频率和/或主电压。调节装置能够处理能量生成单元的测量值。动态调节系统可以包括一个或多个不同类型的能量生成单元的接口单元。调节装置可以考虑到能量生成设备的无源功率元件。动态调节系统可以包括一个用于把信息反馈给一个上级系统(例如，网络控制中心或一个发电站的一个控制计算机)的信号输出端。因此，也可以把调节装置扩展到上一个层面。可以由一个上级系统(例如，网络控制中心或一个发电站的一个控制计算机)接收设置值(Pstjll)。调节装置可以有一个简单而耐用的PID控制器。也可以使用其它传统的控制器或其它的控制器，例如神经网络。 根据本专利技术的另一个方面，包括多个能量生成单元的再生能量生成设备包括一个如上所述的能量生成设备的动态调节系统。把再生能量生成设备与能量生成设备的动态调节系统连接起来，其优势在于，在记录和/或接口方面不需要采取措施或只需采取少量的措施。能量生成单元可以是例如逆变器、整流器或DC/AC转换器。再生能量生成设备可以包括一个光伏能量生成设备。光伏能量生成设备的输出功率有时波动很大，因此特别适合本专利技术。根据本专利技术的另一个方面，用于调节包括多个能量生成单元的再生能量生成设备的方法包括下述步骤-接收一个设置值(Psq11)-测量在能量生成设备的一个输出端处的一个实际值(Pist)-和以设置值(Pstjll)和测得的实际值(Pist)为基础对能量生成单元进行调节。可以由一个上级系统(例如，网络控制中心或一个发电站的一个控制计算机)接收设置值(Pstjll)。信息可以被发送给一个上级系统(例如，网络控制中心或一个发电站的一个控制计算机)。因此，也可以把调节装置扩展到上一个层面。可以处理来自能量生成设备的其它测量值和/或外部的测量值，以便使控制装置变得更加智能，就是说，能够更好地适应当时的形势。本专利技术提供了更多的光伏-系统技术方案，从全面地、不依赖制造商地对大型光伏发电站进行监控到利用发电站调节的智能概念实现控制室的功能。这些概念支持和改进带监控的发电站。主要目的是，根据能源供应商的要求降低容量(capacity)。通过测量发电站的实际输出功率以及与设定值进行比较和在一个闭合的调节链相应地再调节逆变器控制可以避免这种产能损失。这种闭合调节概念可以通过使用通过监视得到的数据得到进一步的改善。为此，在计算调节时需考虑，所有设备零部件在当时是否可以使用以及是否是满负荷，并且借此使需要降低的容量分配给各个逆变器。这一方面有助于从发电站的各个状态出发尽可能快和高效地执行调节。另一方面，一个发电站内的不同装机容量和甚至不同制造商的逆变器也可以借此被纳入功率管理以及动态地分配负载(或由于减小而减小的负载)。该概念也可以应用到调节网络连接点处的电参数(例如位移因数cos-Phi、主频率或主电压)。尤其是，无功功率补偿通过不同的、对每个逆变器进行有针对性的调节在发电站的有功功率产能和负载分配方面带来优势。可以由按照本专利技术的调节装置进行操作的各个光伏发电站的额外的、可能的要求可以包括下述各点，但是并不局限于此-在网络连接点，使位移因数(COSCp)稳定到一个固定的预定值；-在网络连接点，使位移因数(COSCp)稳定到一个可变的、由网络公司通过一个过程控制接口预定的值；-依据馈入的有功功率或已有的主电压，按照一个预定的曲线，以一个预定的速度对位移因数(COSCp)进行再调节；-准备短路电流(低电压穿越(faultride through))；-在超频或频率不足时按照一个预定的图把有功功率降至关断；-在超频或频率不足时按照一个预定的电压-时间图断开生成设备；-通过一个预定的过程控制接口把实际值传递给网络公司；本专利技术涵盖下述各点-过程控制系统的硬件和软件，接口有〇发电站内和网络连接点处的测量用换能器〇无线电中央遥控接收器(radio ripple receiver)和网络公司的过程控制接口〇不同制造商的逆变器；-在一个预定的时间(标准一分钟)内按照网络公司的设定值把有功功率限制在一个预定的限制级；-在网络公司取消有功功率限制之后慢慢地、监控地启动受扼流的发电站(derated power station)；-在网络连接点把无功功率调节到一个预定的、静态的或动态的位移因数(COSCp);-在网络连接点把无功功率调节到一个预定的、与有功功率或主电压无关的位移因数(COSCp);-当馈入的有功功率最小时，发电站的电力分配系统内的无源电抗的无功功率补偿(例如，与输电变电站(power substation)之间长的地下电缆线路)；-当主频率与网络稳定性之本文档来自技高网...

【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：斯特凡·加勒尔，延斯·凯斯勒，
申请(专利权)人：斯盖特朗能源有限公司，
类型：发明
国别省市：