專(zhuān)利名稱(chēng)：操作包括多個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電站的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種操作風(fēng)力渦輪機(jī)，風(fēng)力發(fā)電站或者風(fēng)力發(fā)電站集群的方法和系 統(tǒng)，每一個(gè)風(fēng)力發(fā)電站包括多個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)，風(fēng)力發(fā)電站被連接至外部的電網(wǎng)。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電站(也稱(chēng)為風(fēng)電場(chǎng))包括多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)每一個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)包括將風(fēng) 的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的轉(zhuǎn)子。機(jī)械能然后被同樣包含在渦輪機(jī)中的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電力。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電站連接至電網(wǎng)時(shí)，發(fā)電機(jī)生成的電力被輸送至電網(wǎng)，電網(wǎng)再將電力輸 送給不同的消費(fèi)者/負(fù)載。該連接通過(guò)至少一個(gè)連接點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了給消費(fèi)者提供特定水平電量而進(jìn)行的電網(wǎng)管理是一項(xiàng)困難的任務(wù)。期望電網(wǎng) 具有限定好的和恒定的參數(shù)，例如特定的標(biāo)稱(chēng)電網(wǎng)電壓和標(biāo)稱(chēng)頻率，如在歐洲為50Hz，在美 國(guó)為60Hz。電網(wǎng)連接不同的電氣設(shè)備，即負(fù)載或者發(fā)電機(jī)，例如發(fā)電站，它們中的每一個(gè)都具 有如從電網(wǎng)看到的特性。例如，某些消費(fèi)者/負(fù)載具有類(lèi)似的阻抗而某些發(fā)電站使用具有 不同渦輪機(jī)和控制器的同步發(fā)電機(jī)。然而，不同的電網(wǎng)參數(shù)的穩(wěn)定性取決于各種變量，包括電網(wǎng)中實(shí)時(shí)生成的功率和 消耗的功率之間的平衡。任何不平衡都將導(dǎo)致例如電網(wǎng)頻率的變化。當(dāng)電網(wǎng)中生成的功率 大于消耗的功率時(shí)，所述頻率將會(huì)增加。當(dāng)電網(wǎng)中消耗的功率大于生成的功率時(shí)，所述頻率 將會(huì)降低。風(fēng)力發(fā)電站的一個(gè)問(wèn)題是，從電網(wǎng)方面看來(lái)，由于例如風(fēng)速等的變化的原因，它們 的工作方式往往無(wú)法預(yù)期。因此，要確保風(fēng)力發(fā)電站與電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的相互作用是困難的。由于相對(duì)于傳統(tǒng)發(fā)電站生成的總電能，風(fēng)力發(fā)電站所生產(chǎn)的電能在電網(wǎng)中的比重 增加，使得電網(wǎng)受到風(fēng)力發(fā)電站工作方式的影響越來(lái)越大。因此，通過(guò)控制例如風(fēng)力發(fā)電站 的有功功率輸出等來(lái)幫助維持電網(wǎng)的特性對(duì)風(fēng)力發(fā)電站而言變得越來(lái)越重要。這將使得所 有發(fā)電單元的使用變得更有效率，且將增加電網(wǎng)規(guī)劃的可行性。EP1467463描述了一種風(fēng)力發(fā)電站和一種操作風(fēng)力發(fā)電站的方法，所述方法包括 基于所測(cè)量的風(fēng)力發(fā)電站所連接的電網(wǎng)的頻率來(lái)控制風(fēng)力發(fā)電站的有功功率輸出。風(fēng)力發(fā) 電站的有功功率輸出根據(jù)所測(cè)量的電網(wǎng)頻率來(lái)調(diào)節(jié)或控制。W02006120033揭示了一種風(fēng)力發(fā)電站及其操作方法，所述方法包括基于所測(cè)量 的風(fēng)力發(fā)電站所連接的電網(wǎng)的電壓來(lái)控制風(fēng)力發(fā)電站的功率因子或者無(wú)功功率。在根據(jù) W02006120033的發(fā)明中，風(fēng)力發(fā)電站的有功功率輸出或者無(wú)功功率根據(jù)所測(cè)量的電網(wǎng)電壓 來(lái)調(diào)節(jié)或控制。因此，EP1467463和W02006120033所描述的控制方法都僅采用一個(gè)電網(wǎng)參數(shù)(分 別為頻率和電壓)。在所述方法的每一個(gè)中，參數(shù)的選擇是預(yù)定的且不可改變；另外，所述 控制方法是固定的且總是通過(guò)相同的方式執(zhí)行。然而，人們期望以更為靈活的方式控制風(fēng)力發(fā)電站，使得風(fēng)力發(fā)電站的運(yùn)轉(zhuǎn)可以隨著時(shí)間變化。還需要一種方法，其中待用于控制風(fēng)力發(fā)電站的參數(shù)的選擇可以隨著時(shí)間 改變。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述情況，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種操作風(fēng)力發(fā)電站的方法，所述方 法減輕了上述現(xiàn)有技術(shù)方法中所存在的問(wèn)題。特別地，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電站的操作方法，所述方法是靈 活的，其使風(fēng)力發(fā)電站隨時(shí)間進(jìn)行不同的電氣運(yùn)轉(zhuǎn)成為可能。例如，該方法應(yīng)當(dāng)使得風(fēng)力 發(fā)電站在某個(gè)時(shí)間以負(fù)載的形式電氣地運(yùn)轉(zhuǎn)，而在某個(gè)時(shí)間以同步發(fā)電站的形式電氣地運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明更進(jìn)一步的目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電站的操作方法，所述方法是靈活 的，使得風(fēng)力發(fā)電站可以根據(jù)輸入?yún)?shù)的值以不同的方式電氣地運(yùn)轉(zhuǎn)。例如，所述方法使得 如下情況成為可能如果輸入?yún)?shù)具有某個(gè)特定值則風(fēng)力發(fā)電站作為負(fù)載電氣地運(yùn)轉(zhuǎn)，而 當(dāng)輸入?yún)?shù)具有另一個(gè)值時(shí)，或者根據(jù)另一個(gè)輸入?yún)?shù)風(fēng)力發(fā)電站作為同步發(fā)電站電氣地 運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)一步的目的在于提供一種操作風(fēng)力發(fā)電站的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)是靈活的，使得風(fēng) 力發(fā)電站可以隨時(shí)間而不同地運(yùn)轉(zhuǎn)成為可能。另一個(gè)目的是提供一種操作風(fēng)力發(fā)電站的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)是靈活的，使得根據(jù)輸 入?yún)?shù)的值，風(fēng)力發(fā)電站可以以不同的方式電氣地運(yùn)轉(zhuǎn)。另一個(gè)目的在于提供一種操作風(fēng)力發(fā)電站的方法和系統(tǒng)，其對(duì)于電網(wǎng)的操作員或 者風(fēng)力發(fā)電站的擁有者來(lái)說(shuō)具有經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種操作風(fēng)電場(chǎng)(wind farm)的方法和系統(tǒng)，其改 善電網(wǎng)中發(fā)電資源的使用。根據(jù)第一方面，本發(fā)明通過(guò)一種操作連接至電網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電站的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，所 述風(fēng)力發(fā)電站包括多個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)。所述方法包括以下步驟設(shè)定多個(gè)不同的模型，每一個(gè)模型都模擬電氣系統(tǒng)，例如連接至電網(wǎng)的負(fù)載或功 率生成單元等的電氣特性(behaviour)。檢測(cè)電網(wǎng)參數(shù)的值；基于包括檢測(cè)到的電網(wǎng)參數(shù)值和環(huán)境參數(shù)值的組中的多個(gè)值，或者基于外部命令 信號(hào)，選擇所述多個(gè)模型中的一個(gè)；在所選擇的模型中，基于所檢測(cè)到的電網(wǎng)參數(shù)值計(jì)算所述模型的電氣輸出值；基于所計(jì)算出的所述模型的電氣輸出值計(jì)算風(fēng)力發(fā)電站的電氣參考值；基于所計(jì)算出的風(fēng)力發(fā)電站的電氣參考值計(jì)算每一個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的電氣參 考值；術(shù)語(yǔ)“電氣參考值”指的是任意電氣量(例如電流、電壓、輸出功率或者無(wú)功功率) 的值。術(shù)語(yǔ)“電網(wǎng)參數(shù)”指的是電網(wǎng)中任何可測(cè)量的電氣量，例如電流、電壓、輸出功率、 無(wú)功功率或者電網(wǎng)頻率。術(shù)語(yǔ)“環(huán)境參數(shù)”指的是功率系統(tǒng)外部的可能影響到模型的選擇的任何參數(shù)，例如溫度Ta，風(fēng)速Wa，電力價(jià)格，時(shí)間Tia。術(shù)語(yǔ)“外部命令信號(hào)”指的是來(lái)自發(fā)電站外部的信號(hào)，例如來(lái)自電網(wǎng)操作員，即輸 電系統(tǒng)的管理員的或者來(lái)自用戶(hù)，例如風(fēng)力發(fā)電站的所有者的信號(hào)，所述信號(hào)可以是指示 選擇哪個(gè)模型的命令。所設(shè)定的模型是軟件模型。如果該電氣系統(tǒng)將被連接至具有與當(dāng)前電網(wǎng)相同的特 性的電網(wǎng)，每一個(gè)模型都模擬特定電氣系統(tǒng)(例如一種類(lèi)型的負(fù)載或一種類(lèi)型的功率生成 單元)的電氣特性。術(shù)語(yǔ)“風(fēng)力發(fā)電站”不僅僅指單個(gè)的發(fā)電站，也可以是連接到電網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電站集 群。發(fā)電站集群不要求彼此相互接近。通過(guò)設(shè)定多個(gè)模型，每一個(gè)模型都定義了取決于輸入?yún)?shù)的電網(wǎng)中的風(fēng)力發(fā)電站 所期望的電氣特性，并基于所輸入的參數(shù)的值、環(huán)境參數(shù)的值或者來(lái)自電網(wǎng)操作員的命令， 選擇將要使用多個(gè)模型中的哪一個(gè)，從而使得根據(jù)特定時(shí)間的優(yōu)勢(shì)特性實(shí)時(shí)地控制風(fēng)力發(fā) 電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)成為可能。例如，如果電網(wǎng)的頻率值指示在某一階段，操作風(fēng)力發(fā)電站以與同步 發(fā)電站相似的方式運(yùn)轉(zhuǎn)可以是有利的，則選擇模擬同步發(fā)電站的電氣特性的模型來(lái)計(jì)算所 述模型的輸出功率值。在所述模型中，電網(wǎng)的實(shí)時(shí)參數(shù)值用作輸入值。所計(jì)算出的同步發(fā) 電站模型的輸出功率值然后被用來(lái)計(jì)算風(fēng)力發(fā)電站的輸出功率值，風(fēng)力發(fā)電站的輸出功率 值然后被用于控制風(fēng)力發(fā)電站及其單獨(dú)的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)。在特殊情況下，所計(jì)算出的所 述模型的輸出功率值可以不用修改就用于操作風(fēng)力發(fā)電站。進(jìn)一步地，通過(guò)使用環(huán)境參數(shù)，即電力價(jià)格的值、風(fēng)速等來(lái)選擇要使用的模型，這 就有可能出于其他非改善電網(wǎng)電氣特性的目的來(lái)操作風(fēng)力發(fā)電站，例如根據(jù)風(fēng)力發(fā)電站所 有者和/或電網(wǎng)所有者的成本效益來(lái)操作風(fēng)力發(fā)電站。根據(jù)一實(shí)施例，多個(gè)環(huán)境參數(shù)的值是預(yù)計(jì)了環(huán)境參數(shù)，例如白天、日期、預(yù)計(jì)風(fēng)速 或者電力價(jià)格的值。通過(guò)檢測(cè)環(huán)境參數(shù)的預(yù)計(jì)值，例如預(yù)計(jì)風(fēng)速和電力價(jià)格，并將該預(yù)計(jì)值 用于選擇模型，例如風(fēng)力發(fā)電站所有者的成本效益將會(huì)提高。根據(jù)另一實(shí)施例，其中風(fēng)力發(fā)電站進(jìn)一步包括能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，所述方法進(jìn)一步包 括基于所計(jì)算的風(fēng)力發(fā)電站的參數(shù)值計(jì)算能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的電氣參考值的步驟。通過(guò)給風(fēng)力 發(fā)電站裝備能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，使得其能夠在例如電網(wǎng)中的需求低時(shí)將風(fēng)力發(fā)電站作為負(fù)載來(lái) 操作，并將從電網(wǎng)中接收到的能量存儲(chǔ)在能量存儲(chǔ)系統(tǒng)中，以供隨后需求上升時(shí)用于電網(wǎng) 中。類(lèi)似地，風(fēng)力發(fā)電站生成的功率可以存儲(chǔ)在能量存儲(chǔ)系統(tǒng)中，用于隨后輸送至電網(wǎng)。在 這種情況下，所選擇的模型決定功率是否應(yīng)從能量存儲(chǔ)系統(tǒng)中輸出，或者是否應(yīng)輸送至能 量存儲(chǔ)系統(tǒng)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，電網(wǎng)參數(shù)值被實(shí)時(shí)地檢測(cè)。通過(guò)在所選擇的模型中使用實(shí)時(shí) 值作為輸入值，由于輸入數(shù)據(jù)被更新，因此實(shí)現(xiàn)了根據(jù)所要求的特性對(duì)風(fēng)力發(fā)電站的更為 精確的控制。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，環(huán)境參數(shù)值被實(shí)時(shí)地檢測(cè)。通過(guò)在所選擇的模型中使用實(shí)時(shí) 值作為輸入值，由于數(shù)據(jù)被更新，因此實(shí)現(xiàn)了根據(jù)所要求的特性對(duì)風(fēng)力發(fā)電站的更為精確 的控制。例如，如果當(dāng)前風(fēng)速是已知的，發(fā)電站就可以更好地根據(jù)所計(jì)算出的值進(jìn)行操作。 另外，可以預(yù)測(cè)接下來(lái)幾秒鐘的特性，以及當(dāng)選擇模型時(shí)可以使用的信息。因此，操作風(fēng)力 發(fā)電站的方法可以使用更為實(shí)時(shí)(up/to/date)的值，和當(dāng)前的最佳模型。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所檢測(cè)到的電網(wǎng)參數(shù)值是指示電網(wǎng)的電氣擾動(dòng)的值。基于指 示電網(wǎng)電氣擾動(dòng)的值，例如頻率偏差，可以選擇模擬同步機(jī)器的電氣特性的模型。這種模型 將為風(fēng)力發(fā)電站提供功率參考值作為輸出值，當(dāng)用于控制風(fēng)力發(fā)電站時(shí)，其將補(bǔ)償電網(wǎng)中 的這種電氣擾動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明第二方面，通過(guò)一種操作連接至電網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電站的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)本發(fā) 明，其中所述風(fēng)力發(fā)電站包括多個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)。所述系統(tǒng)包括模型產(chǎn)生單元，用于設(shè)定多個(gè)不同的模型，每一個(gè)模型都模擬電氣系統(tǒng)，例如連接 至電網(wǎng)的負(fù)載或者功率生成單元的電氣特性。檢測(cè)單元，用于檢測(cè)多個(gè)電網(wǎng)參數(shù)的值；模型選擇器，其基于包括檢測(cè)到的一個(gè)或多個(gè)電網(wǎng)參數(shù)值和一個(gè)或多個(gè)環(huán)境參數(shù) 值的組中的多個(gè)值，或者基于外部命令信號(hào)，選擇所述多個(gè)模型中的一個(gè)。第一計(jì)算裝置，其基于所檢測(cè)到的電網(wǎng)參數(shù)值計(jì)算所述模型的電氣輸出值；第二計(jì)算裝置，其基于所計(jì)算出的所述模型的電氣輸出值計(jì)算風(fēng)力發(fā)電站的電氣 參考值；第三計(jì)算裝置，其基于所計(jì)算出的風(fēng)力發(fā)電站的電氣參考值計(jì)算每一個(gè)風(fēng)力渦輪 發(fā)電機(jī)的電氣參考值；根據(jù)第三方面，本發(fā)明通過(guò)軟件程序產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)所述軟件程序產(chǎn)品在計(jì)算機(jī) 或者另一可編程裝置中運(yùn)行時(shí)，該軟件程序產(chǎn)品執(zhí)行根據(jù)第一方面的任意權(quán)利要求的方 法。本發(fā)明的其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將從下面詳細(xì)的描述、所附權(quán)利要求以及附圖中 顯現(xiàn)出來(lái)。通常說(shuō)來(lái)，權(quán)利要求中所使用的所有術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)根據(jù)它們?cè)诒炯夹g(shù)領(lǐng)域的通常意義 進(jìn)行解釋?zhuān)谴颂幱忻鞔_的定義。對(duì)“一 / 一個(gè)/所述[元件，設(shè)備，組件，裝置，步驟等]” 的所有引用都應(yīng)開(kāi)放性地解釋為用于指代至少一個(gè)所述元件、設(shè)備、組件、裝置、步驟等的 例子，除非另有明確說(shuō)明。例如，術(shù)語(yǔ)“一風(fēng)力發(fā)電站”應(yīng)該解釋為至少一個(gè)風(fēng)力發(fā)電站，例 如，風(fēng)力發(fā)電站的集群。進(jìn)一步地，本文所公開(kāi)的任一方法的步驟并不需要精確地按照所公 開(kāi)的順序?qū)嵤?，除非有明確說(shuō)明。術(shù)語(yǔ)“多個(gè)(a number of) ”應(yīng)當(dāng)被解釋為“至少一個(gè)”， 例如，“多個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)”應(yīng)當(dāng)被解釋為“至少一個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)”。


上面的描述，以及本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，將通過(guò)下面參考所附圖示對(duì)本 發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示范性的而非限制性的具體描述而得到更好的理解，其中相同的參考 標(biāo)記將用于類(lèi)似的元件，其中圖1示出了功率系統(tǒng)的示意性方框圖，根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)可以用于該功率系 統(tǒng)。圖2用圖解法示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有用于操作風(fēng)力發(fā)電站的系統(tǒng)的功 率系統(tǒng)。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于操作風(fēng)力發(fā)電站的系統(tǒng)的功能單元的示意 性方框圖。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制風(fēng)力發(fā)電站的方法的流程圖。圖5以圖解法示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的同步發(fā)電機(jī)的模型。
具體實(shí)施例方式圖1示出了具有連接至電網(wǎng)2的風(fēng)力發(fā)電站1的功率系統(tǒng)，其中所述風(fēng)力發(fā)電站 由控制系統(tǒng)3控制，其可以包括根據(jù)本發(fā)明的用于操作風(fēng)力發(fā)電站的系統(tǒng)。風(fēng)力發(fā)電站包 括多個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)(WTG)ll。電網(wǎng)2可以包括多個(gè)負(fù)載和發(fā)電站。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)可以根據(jù)圖1設(shè)置，即作為連接至電網(wǎng)和風(fēng)力發(fā)電站的單獨(dú)的 節(jié)點(diǎn)，例如位于中心調(diào)度室(central despatch)中。或者，本發(fā)明的系統(tǒng)可以設(shè)置成風(fēng)力 發(fā)電站、乃至單個(gè)WTG中的子單元，例如當(dāng)所述WTG是全變流器時(shí)。電網(wǎng)可以具有所有類(lèi)型的電氣系統(tǒng)，即連接至其上的負(fù)載或者發(fā)電機(jī)(發(fā)電站)。 負(fù)載或者發(fā)電站的每一種類(lèi)型都具有有功功率P和無(wú)功功率Q的典型特性，遵循以下系 數(shù)Δ P/Δ fgridΔ P/Δ VgridΔ Q/AfgridΔ Q/Δ VgridS卩，如果電網(wǎng)頻率改變了，由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的有功功率將根據(jù)發(fā)電機(jī)的類(lèi)型以特定 方式改變，例如同步發(fā)電站就具有特定的電氣特性。由于風(fēng)力發(fā)電站的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)至少能夠以某種方式控制其有功功率和無(wú)功 功率的事實(shí)，因此風(fēng)力發(fā)電站至少能夠在電網(wǎng)的擾動(dòng)期間模擬其他發(fā)電站或者負(fù)載的P-Q 為 寺t生(behaviour characteristics)0從電網(wǎng)的觀點(diǎn)來(lái)看，操作風(fēng)力發(fā)電站以模擬特定的電氣特性，例如另一個(gè)發(fā)電站 的電氣特性可以是有利的。盡管如此，風(fēng)力發(fā)電站的最佳電氣特性可能會(huì)隨時(shí)間而變化。因 此，本發(fā)明致力于在任意時(shí)間都實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)的最佳電氣特性。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，使用了 一種在一個(gè)階段對(duì)風(fēng)力發(fā)電站有利的特定類(lèi)型電氣 特性的模型，利用電網(wǎng)中測(cè)量到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地運(yùn)轉(zhuǎn)所述模型，且將所述模型的反饋用作風(fēng) 力發(fā)電站的命令參考，因此也用作風(fēng)力渦輪機(jī)和風(fēng)力發(fā)電站的其他可能的元件(例如儲(chǔ)存 裝置、電容器組、靜態(tài)VAr補(bǔ)償器，等等)的命令參考。出于這種原因，在第一階段設(shè)定多個(gè) 電氣特性的模型，每一個(gè)模型都限定了特定的電氣特性，當(dāng)用于電網(wǎng)中時(shí)所述多個(gè)電氣特 性模型對(duì)于風(fēng)力發(fā)電站而言是有利的。此后，實(shí)時(shí)檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電站所連接到的電網(wǎng)的多個(gè) 參數(shù)值。基于所述參數(shù)的值以及可能的其他參數(shù)的值，從多個(gè)預(yù)定模型中選出電氣特性的 模型。運(yùn)轉(zhuǎn)該模型，且使用模型的結(jié)果來(lái)控制風(fēng)力發(fā)電站的電氣特性。圖2示出了本發(fā)明一控制系統(tǒng)的實(shí)施例，該控制系統(tǒng)用于控制或者操作連接至電 網(wǎng)2的風(fēng)力發(fā)電站1，電網(wǎng)2示出為阻抗Zgrid和電壓源。在該實(shí)施例中，風(fēng)力發(fā)電站 具有或者被連接至功率存儲(chǔ)系統(tǒng)12或者其他系統(tǒng)，例如電容器組、靜態(tài)VAr補(bǔ)償器?；蛘?， 功率存儲(chǔ)系統(tǒng)可以由功耗系統(tǒng)取代。因此，可以采用許多不同的方式來(lái)控制風(fēng)力發(fā)電站；例 如，風(fēng)力發(fā)電站可以模擬負(fù)載的電氣特性?？刂葡到y(tǒng)具有建模單元31和控制單元32，控制器例如設(shè)置在數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制分站(Supervisory Control and Data Acquisition substation, SCADA)中，或者設(shè)置 在可編程邏輯控制器(PLC)中。在建模單元31中，存儲(chǔ)了多個(gè)不同的可能對(duì)風(fēng)力發(fā)電站有 利的電氣特性的模型。進(jìn)一步地，可以建模單元中設(shè)定多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，用以選擇所要使用的模型。當(dāng)實(shí)時(shí)使用控制系統(tǒng)時(shí)，在電網(wǎng)的點(diǎn)加處檢測(cè)或測(cè)量多個(gè)電網(wǎng)參數(shù)(例如有功功 率Pm、無(wú)功功率Qm、電網(wǎng)電壓Vm、電網(wǎng)頻率fm)的值。建模單元具有第一輸入端31a，用于接 收電網(wǎng)參數(shù)的檢測(cè)值，所述參數(shù)可以用于選擇所要使用的模型。此外，建模單元具有第二輸 入端31b，用于接收環(huán)境參數(shù)，例如檢測(cè)到的風(fēng)力和電網(wǎng)中的電力價(jià)格的數(shù)據(jù)，所述環(huán)境參 數(shù)也可以用于選擇所要使用的模型。在本發(fā)明一實(shí)施例中，建模單元可以具有第三輸入端 (未示出)，用于接收外部輸入命令信號(hào)，該輸入信號(hào)可以用于選擇所要使用的模型。當(dāng)已經(jīng)選擇好所需要的模型后，所選擇的模型基于所檢測(cè)到的電網(wǎng)值或者所檢測(cè) 到的電網(wǎng)值的修正值在建模單元31中運(yùn)轉(zhuǎn)。圖中以參數(shù)Afpertg^1和AVpCTtgHd示出了建模 單元的輸入值，參數(shù)Afpertg㈩和AVpCTtgHd表示電網(wǎng)的擾動(dòng)處的頻率/電壓的變化。在該 實(shí)施例中，建模單元的輸入值是相對(duì)于標(biāo)稱(chēng)頻率f*和標(biāo)稱(chēng)電壓V*的頻率變化和電壓變化。 盡管如此，也可以在所述模型中直接使用檢測(cè)到的電網(wǎng)值而不進(jìn)行修正。當(dāng)已使模型運(yùn)轉(zhuǎn) 時(shí)，模型的結(jié)果從建模單元的輸出端31c輸出，作為電氣輸出值A(chǔ)PpCTtWF、A(ipCTtWF，其將用作 SCADA控制器32的輸入值，用以控制風(fēng)力發(fā)電站。SCADA控制器32具有輸入端32a，用以接收來(lái)自建模單元的電氣輸出值?？梢栽?輸入端3 接收電氣輸出值A(chǔ)PpCTtWF、A(ipCTtWF之前對(duì)其進(jìn)行修正。根據(jù)附圖，通過(guò)將標(biāo)稱(chēng)值 P*、Q*加到所計(jì)算出的電氣參考值上來(lái)修正電氣輸出值A(chǔ)PpertWF、AQpertwp，根據(jù)如下Pref*= APpertffF+P*Qref, = AQpertffF+Q*SCADA控制器被設(shè)置成基于所計(jì)算的電氣參考值和/或?yàn)槊恳粋€(gè)WTG和 功率存儲(chǔ)系統(tǒng)計(jì)算電氣參考值，從而使得風(fēng)力發(fā)電站相應(yīng)地以對(duì)于該風(fēng)力發(fā)電站而言最佳 的方式產(chǎn)生電氣輸出值(在該情況下為有功功率和無(wú)功功率)。每一個(gè)WTG和功率存儲(chǔ)系 統(tǒng)的電氣參考值也可以使用測(cè)量的電氣參考值？…^^^乙和/或使用標(biāo)稱(chēng)頻率嚴(yán)和電壓 V*的信息，和/或使用諸如在線工作的WTG的數(shù)量或者每一個(gè)WTG的個(gè)體功率等WTG數(shù)據(jù) 作為輸入來(lái)計(jì)算。每一個(gè)WTG和功率存儲(chǔ)系統(tǒng)的電氣參考值在輸出端32d輸出，并分別被 輸送至每一個(gè)WTG和功率存儲(chǔ)系統(tǒng)。下面，對(duì)可以用于本發(fā)明的兩個(gè)可能的模型進(jìn)行說(shuō)明。在第一個(gè)模型中，風(fēng)力發(fā)電 站被模擬成同步機(jī)器。即，所述模型描述了連接到電網(wǎng)的同步機(jī)器，其中所述同步機(jī)器與風(fēng) 力發(fā)電站具有相同的慣量。當(dāng)對(duì)電網(wǎng)中的頻率擾動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，同步機(jī)器具有優(yōu)勢(shì)。如果 電網(wǎng)的頻率受到擾動(dòng)時(shí)，可以選擇該模型。如果電網(wǎng)參數(shù)的檢測(cè)表明頻率受到擾動(dòng)，第一模 型將被實(shí)時(shí)地選擇出來(lái)。將使用檢測(cè)到的電網(wǎng)頻率的最新值來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)第一模型，同時(shí)還將為 模擬的同步機(jī)器計(jì)算出輸出功率變化。所計(jì)算出的輸出功率變化隨后將被用作輸入值，以 便控制風(fēng)力發(fā)電站，從而控制個(gè)體風(fēng)力發(fā)電站的組件，例如WTG。因此，從電網(wǎng)角度來(lái)看，風(fēng) 力發(fā)電站在頻率擾動(dòng)期間將作為同步發(fā)電站電氣地運(yùn)轉(zhuǎn)。在可用于本發(fā)明的第二可能模型中，風(fēng)力發(fā)電站被模擬成負(fù)載，諸如有功功率的 負(fù)載或者一類(lèi)無(wú)功功率負(fù)載。由于能夠?qū)⒃撃Ｐ偷慕Y(jié)果用于風(fēng)力發(fā)電站，因此風(fēng)力發(fā)電站被裝備了能量存儲(chǔ)系統(tǒng)或者能量耗散系統(tǒng)。該第二模型可以基于環(huán)境參數(shù)的值，例如基于 當(dāng)前電力價(jià)格或當(dāng)日時(shí)間來(lái)選擇。如果當(dāng)前電網(wǎng)中的電力需求低于電力供應(yīng)，也可以選擇 第二模型。如果從電網(wǎng)角度看風(fēng)力發(fā)電站將會(huì)充當(dāng)負(fù)載，那么可以降低電網(wǎng)頻率的波動(dòng)。如 果選擇了第二模型，將采用檢測(cè)到的電網(wǎng)參數(shù)值來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)第二模型。此后，該模型計(jì)算出的電 氣輸出值，例如所述模型的負(fù)載將要吸收/耗散的功率水平被用于計(jì)算風(fēng)力發(fā)電站的合適 的電氣參考值，例如風(fēng)力發(fā)電站將要吸收/耗散的功率水平。最后，將控制WTG和功率存儲(chǔ) (或耗散)系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電站的計(jì)算電氣參考值。第二模型具有例如以下的優(yōu)點(diǎn)在風(fēng)力發(fā)電站的使用年限的20%的時(shí)間里，其功 率輸出曲線很容易就低于標(biāo)稱(chēng)功率的5%。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)在風(fēng)力發(fā)電站中安裝功率存 儲(chǔ)或耗散系統(tǒng)，風(fēng)力發(fā)電站可以模擬特定負(fù)載的特性，即風(fēng)力發(fā)電站消耗來(lái)自電網(wǎng)的功率 而不是向電網(wǎng)供應(yīng)功率。這在例如沒(méi)風(fēng)且同時(shí)電力需求/價(jià)格較低時(shí)可以具有經(jīng)濟(jì)性的優(yōu) 點(diǎn)。而后可以在電力需求/價(jià)格較高時(shí)將存儲(chǔ)在功率存儲(chǔ)系統(tǒng)中的能量供應(yīng)至電網(wǎng)。艮口， 電力價(jià)格的預(yù)計(jì)值和風(fēng)力預(yù)測(cè)可以用來(lái)最優(yōu)化風(fēng)電場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，這將有助于將風(fēng) 力發(fā)電站整合到功率系統(tǒng)中。所述負(fù)載也可以是無(wú)功功率的負(fù)載，用于控制電網(wǎng)中的無(wú)功功率平衡。根據(jù)一實(shí)施例，為了使風(fēng)力發(fā)電站作為負(fù)載來(lái)工作，可以在風(fēng)力發(fā)電站中使用能 量存儲(chǔ)系統(tǒng)(主要用于有功功率)和/或無(wú)功功率補(bǔ)償器(power reactive compensator) (主要用于無(wú)功功率)。作為一種選擇，如果有必要的話(huà)，可以將多個(gè)WTG中的至少一個(gè)設(shè) 置成充當(dāng)負(fù)載而不是發(fā)電機(jī)。(WTG此時(shí)充當(dāng)‘通風(fēng)設(shè)備’或者風(fēng)扇且消耗電力)。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的用于操作連接至電網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電站的系統(tǒng)3的實(shí)施例。所述系統(tǒng)具有模型產(chǎn)生單元301，其中預(yù)先設(shè)定多個(gè)模型。每一個(gè)模型都描述了 特定類(lèi)型的電氣特性，所述特定類(lèi)型的電氣特性對(duì)于風(fēng)力發(fā)電站而言可以是可能的且有利 的。換句話(huà)說(shuō)，每一個(gè)模型都模擬了連接至電網(wǎng)的特定類(lèi)型的電氣系統(tǒng)的電氣特性。一種 類(lèi)型的模型是模擬同步發(fā)電站的電氣特性的模型。這種類(lèi)型的模型在電網(wǎng)中存在頻率擾動(dòng) 的情況下尤其有利。另一種類(lèi)型的模型模擬負(fù)載的電氣特性。所述系統(tǒng)還具有連接至模型產(chǎn)生單元301的檢測(cè)單元302，其用于檢測(cè)電網(wǎng)參數(shù) 的值，所述電網(wǎng)參數(shù)是以下任一種有功功率Pm、無(wú)功功率Qm、電網(wǎng)電壓Vm、電網(wǎng)頻率fm。根 據(jù)本發(fā)明，檢測(cè)單元302還可以被設(shè)置用于檢測(cè)環(huán)境參數(shù)，例如風(fēng)速或電力價(jià)格。同時(shí)，在所述系統(tǒng)中還有具有連接至檢測(cè)單元302的模型選擇器303，用于從模型 產(chǎn)生單元中生成的所述多個(gè)模型中選擇一個(gè)模型。設(shè)置模型選擇器以基于多個(gè)信息選擇當(dāng) 前應(yīng)當(dāng)采用哪一個(gè)模型，所述多個(gè)信息選自包括所檢測(cè)到的電網(wǎng)參數(shù)值，環(huán)境參數(shù)和外部 命令信號(hào)的組。例如，如果被視為環(huán)境參數(shù)的電力價(jià)格參數(shù)指示電力價(jià)格低于風(fēng)力發(fā)電站 的運(yùn)轉(zhuǎn)成本，則可以選擇模擬負(fù)載的電氣特性的該第二模型。連接至模型選擇器303的第一計(jì)算裝置304或者建模單元被設(shè)置成運(yùn)轉(zhuǎn)所選擇的 模型，以基于所檢測(cè)到的電網(wǎng)參數(shù)計(jì)算所選擇模型的電氣輸出值，例如功率值。連接至第一 計(jì)算裝置304的第二計(jì)算裝置305被設(shè)置成基于為所述模型所計(jì)算出的輸出值計(jì)算所述風(fēng) 力發(fā)電站的電氣參考值，例如輸出功率值。根據(jù)一實(shí)施例，通過(guò)如下方式執(zhí)行第二計(jì)算裝置 中的計(jì)算簡(jiǎn)單地采用為所述模型所計(jì)算出的電氣輸出值并將它們用作該風(fēng)力發(fā)電站的電 氣參考值。
所述系統(tǒng)還包括連接至第二計(jì)算裝置305的第三計(jì)算裝置306，用于基于所計(jì)算 出的所述風(fēng)力發(fā)電站的電氣參考值來(lái)計(jì)算每一個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的電氣參考值。最后，所 述控制系統(tǒng)包括連接至第三計(jì)算裝置306的控制器307，用于根據(jù)所計(jì)算出的每一個(gè)風(fēng)力 渦輪發(fā)電機(jī)的電氣參考值來(lái)控制所述風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)?；蛘?，根據(jù)本發(fā)明，控制器可以與所 述系統(tǒng)分離，即所述系統(tǒng)可以計(jì)算WTG的參考值，所述參考值將被獨(dú)立的控制器用于控制 WTG。本發(fā)明的系統(tǒng)所操作的風(fēng)力發(fā)電站也可以包括能量存儲(chǔ)系統(tǒng)。在這種情況下，在 一實(shí)施例中，第三計(jì)算裝置306可以進(jìn)一步被設(shè)置用于基于所計(jì)算出的風(fēng)力發(fā)電站的電氣 參考值來(lái)計(jì)算能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的電氣參考值，而控制器307可以被進(jìn)一步設(shè)置用于根據(jù)所計(jì) 算出的電氣參考值控制所述能量存儲(chǔ)系統(tǒng)?？商鎿Q地，或者除所述能量存儲(chǔ)系統(tǒng)之外，風(fēng)力 發(fā)電站還可以包括用于無(wú)功功率的補(bǔ)償器。在這種情況下，第三計(jì)算裝置306可以進(jìn)一步 被設(shè)置用于基于所計(jì)算出的風(fēng)力發(fā)電站的輸出功率值來(lái)計(jì)算用于無(wú)功功率的補(bǔ)償器的電 氣參考值，而控制器307可以進(jìn)一步被設(shè)置成根據(jù)所計(jì)算的電氣參考值控制用于無(wú)功功率 的補(bǔ)償器。進(jìn)一步地，第一、第二和第三計(jì)算裝置可以設(shè)置在同一個(gè)單元中，或者設(shè)置在不同 的單元中。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于操作風(fēng)力發(fā)電站的方法100。所述方法包括 以下步驟101設(shè)定多個(gè)不同模型，每一個(gè)模型都模擬連接至電網(wǎng)的電氣系統(tǒng)(例如負(fù)載或 者發(fā)電單元)的電氣特性；102檢測(cè)電網(wǎng)參數(shù)的值；103基于從包括檢測(cè)到的電網(wǎng)參數(shù)值和 外部命令信號(hào)的組中選出的多個(gè)值，選擇所述多個(gè)模型中的一個(gè)模型；104在所述選擇模 型中，基于所檢測(cè)到的電網(wǎng)參數(shù)值，計(jì)算所述模型的電氣輸出值；105基于所計(jì)算出的所述 模型的電力輸出值，計(jì)算風(fēng)力發(fā)電站的電氣參考值；106基于所計(jì)算出的風(fēng)力發(fā)電站的電 氣參考值，計(jì)算每一個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的電氣參考值；107根據(jù)所計(jì)算出的每一個(gè)風(fēng)力渦 輪發(fā)電機(jī)的電氣參考值控制風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)?？刂芖TG的步驟107可以處于本發(fā)明的方法 之外，即所計(jì)算出的WTG的參考值可以用在控制WTG的單獨(dú)的方法中。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的使用用于模擬同步機(jī)器的模型時(shí)的系統(tǒng)。模擬同步 機(jī)器的模型被選擇是出于如下原因電網(wǎng)正經(jīng)歷其頻率擾動(dòng)AfpCTtgHd和/或其電壓擾動(dòng) Δ VpCTtg㈩，所述擾動(dòng)可以由如同步機(jī)器一樣工作的風(fēng)力發(fā)電站部分地緩解。電網(wǎng)被建模成 電壓源501和電網(wǎng)阻抗Zg,id502，阻抗值優(yōu)選盡可能接近標(biāo)稱(chēng)(real)阻抗值。以控制同步發(fā) 電機(jī)504的同步發(fā)電機(jī)控制器503以及與風(fēng)力發(fā)電站的阻抗相似的阻抗505來(lái)對(duì)同步機(jī)器 進(jìn)行建模。當(dāng)該模型運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所檢測(cè)到的風(fēng)力發(fā)電站所連接到的電網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)Afpertg㈩、
被用作輸入數(shù)據(jù)。同步發(fā)電機(jī)模型的計(jì)算出的輸出數(shù)據(jù)ΔΡρ#、用作風(fēng) 力發(fā)電站的參考值。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，環(huán)境參數(shù)，例如電力價(jià)格、當(dāng)日時(shí)間、風(fēng)速等可以由本發(fā)明 的系統(tǒng)所檢測(cè)，或者，環(huán)境參數(shù)的值可以在系統(tǒng)外部檢查，且由系統(tǒng)所接收，如圖2所示。
以上主要參考一些實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述。然而，如本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易 理解的那樣，在如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)，不同于上述實(shí)施例的其他實(shí)施例 也同樣是可能。
權(quán)利要求
1.一種操作連接至電網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電站的方法，所述風(fēng)力發(fā)電站包括多個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電 機(jī)，所述方法包括以下步驟設(shè)定多個(gè)不同的模型，每一個(gè)模型都模擬連接至所述電網(wǎng)的電氣系統(tǒng)，例如負(fù)載或發(fā) 電單元的電氣特性，檢測(cè)多個(gè)電網(wǎng)參數(shù)的一個(gè)或多個(gè)值；基于包括檢測(cè)到的一個(gè)或多個(gè)電網(wǎng)參數(shù)值和一個(gè)或多個(gè)環(huán)境參數(shù)值的組中的多個(gè)值， 或者基于外部命令信號(hào)，選擇所述多個(gè)模型中的一個(gè)模型；在所選擇的模型中，基于所檢測(cè)到的電網(wǎng)參數(shù)值，計(jì)算所述模型的電氣輸出值； 基于所計(jì)算出的所述模型的電氣輸出值，計(jì)算所述風(fēng)力發(fā)電站的電氣參考值； 基于所計(jì)算出的風(fēng)力發(fā)電站的電氣參考值，計(jì)算每一個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的電氣參考值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中多個(gè)環(huán)境參數(shù)的值是預(yù)計(jì)環(huán)境參數(shù)，例如預(yù)計(jì)風(fēng) 速或者電力價(jià)格的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述風(fēng)力發(fā)電站進(jìn)一步包括能量存儲(chǔ) 系統(tǒng)和/或無(wú)功功率補(bǔ)償器，所述方法進(jìn)一步包括以下步驟基于所計(jì)算出的風(fēng)力發(fā)電站的參考值來(lái)計(jì)算能量存儲(chǔ)系統(tǒng)和/或無(wú)功功率補(bǔ)償器的 電氣參考值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟根據(jù)所計(jì)算出的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)和/或無(wú)功功率補(bǔ)償器的電氣參考值控制所述能量存 儲(chǔ)系統(tǒng)和/或所述無(wú)功功率補(bǔ)償器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其中實(shí)時(shí)地檢測(cè)所述多個(gè)電網(wǎng)參數(shù)的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其中實(shí)時(shí)地檢測(cè)所述多個(gè)環(huán)境參數(shù)的值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)所計(jì)算出的每一個(gè)風(fēng)力渦 輪發(fā)電機(jī)的電氣參考值來(lái)控制所述風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法，其中所檢測(cè)出的電網(wǎng)參數(shù)值是指示所述電 網(wǎng)的電氣擾動(dòng)的值。
9.一種操作連接至電網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電站的系統(tǒng)，所述風(fēng)力發(fā)電站包括多個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電 機(jī)，所述系統(tǒng)包括模型產(chǎn)生單元，用于設(shè)定多個(gè)不同的模型，每一個(gè)模型都模擬連接至所述電網(wǎng)的電氣 系統(tǒng)，例如負(fù)載或者發(fā)電單元的電氣特性； 檢測(cè)單元，用于檢測(cè)多個(gè)電網(wǎng)參數(shù)的值；模型選擇器，其基于包括所檢測(cè)到的一個(gè)或多個(gè)電網(wǎng)參數(shù)值和一個(gè)或多個(gè)環(huán)境參數(shù)值 的組中的多個(gè)值，或者基于外部命令信號(hào)，選擇所述多個(gè)模型中的一個(gè)；第一計(jì)算裝置，其基于所檢測(cè)到的電網(wǎng)參數(shù)值來(lái)計(jì)算所述模型的電氣輸出值； 第二計(jì)算裝置，其基于所計(jì)算出的所述模型的電氣輸出值來(lái)計(jì)算所述風(fēng)力發(fā)電站的電 氣參考值；第三計(jì)算裝置，其基于所計(jì)算出的風(fēng)力發(fā)電站的電氣參考值來(lái)計(jì)算每一個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā) 電機(jī)的電氣參考值；
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述風(fēng)力發(fā)電站進(jìn)一步包括能量存儲(chǔ)系統(tǒng)和/或無(wú)功功率補(bǔ)償器，所述第三計(jì)算裝置被進(jìn)一步設(shè)置成基于所計(jì)算出的所述風(fēng)力發(fā)電站的電 氣參考值來(lái)計(jì)算所述能量存儲(chǔ)系統(tǒng)和/或所述無(wú)功功率補(bǔ)償器的電氣參考值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括控制器，用來(lái)根據(jù)所計(jì)算出的所述能量 存儲(chǔ)系統(tǒng)和/或所述無(wú)功功率補(bǔ)償器的電氣參考值控制所述能量存儲(chǔ)系統(tǒng)和/或所述無(wú)功 功率補(bǔ)償器。
12.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)電網(wǎng)參數(shù)的值和/或所述 多個(gè)環(huán)境參數(shù)的值被實(shí)時(shí)地檢測(cè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9-12中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括控制器，其根據(jù)所計(jì)算出的每一個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的電氣參考值控制所述風(fēng)力渦輪發(fā) 電機(jī)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9-13中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所檢測(cè)出的電網(wǎng)參數(shù)值是指示所述 電網(wǎng)的電氣擾動(dòng)的值。
15.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)或者其它可編程設(shè)備中運(yùn) 轉(zhuǎn)時(shí)，執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的方法。
16.一種數(shù)據(jù)載體，包括一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)中運(yùn)轉(zhuǎn) 時(shí)，執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于操作連接于電網(wǎng)(2)的風(fēng)力發(fā)電站(1)的方法和系統(tǒng)，所述風(fēng)力發(fā)電站包括多個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)。所述方法包括以下步驟(101)設(shè)置多個(gè)不同的模型，每一個(gè)模型都模擬連接至電網(wǎng)的電氣系統(tǒng)，例如負(fù)載或發(fā)電單元的電氣特性；(102)檢測(cè)多個(gè)電網(wǎng)參數(shù)的一個(gè)或多個(gè)值；(103)基于包括檢測(cè)到的一個(gè)或多個(gè)電網(wǎng)參數(shù)值和一個(gè)或多個(gè)環(huán)境參數(shù)值的組中的多個(gè)值，或者基于外部命令信號(hào)，選擇多個(gè)模型中的一個(gè)模型；(104)在所述選擇模型中，基于所檢測(cè)到的電網(wǎng)參數(shù)值，計(jì)算所述模型的電氣輸出值；(105)基于所計(jì)算出的所述模型的電氣輸出值，計(jì)算風(fēng)力發(fā)電站的電氣參考值；(106)基于所計(jì)算出的風(fēng)力發(fā)電站的電氣參考值，計(jì)算每一個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的電氣參考值。所述方法進(jìn)一步包括(107)根據(jù)所計(jì)算出的每一個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的電氣參考值來(lái)控制所述風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)。
文檔編號(hào)H02J3/38GK102077437SQ200980125267
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者J·M·加西亞 申請(qǐng)人:維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng)集團(tuán)公司