對多個(gè)連接到共同的電網(wǎng)互連點(diǎn)上的逆變器的控制的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種用于控制多個(gè)在輸入側(cè)分別連接到一個(gè)電流源上并且在輸出側(cè) 連接到一個(gè)共同的電網(wǎng)互連點(diǎn)上的逆變器的方法。
[0002] 更具體地，本發(fā)明設(shè)及該樣的方法，在所述方法中在各個(gè)逆變器上測量電參量并 且將其用于控制各個(gè)逆變器，其中考慮在各個(gè)逆變器與共同的電網(wǎng)互連點(diǎn)之間的連接設(shè) 備。
[0003] 連接到各個(gè)逆變器上的電流源可W是完全不同類型的。尤其可W設(shè)及純發(fā)電 機(jī)一-例如光伏發(fā)電機(jī)或由風(fēng)力禍輪機(jī)或內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的電機(jī)或燃料電池。此外，電流源可 W包括電能存儲(chǔ)器，尤其是電池和通過飛輪質(zhì)量、尤其飛輪驅(qū)動(dòng)的電機(jī)，W及氨存儲(chǔ)器和可 逆的燃料電池或連同附加的水解器的組合。
[0004] 連接到逆變器上的電流源也可W具有多個(gè)并聯(lián)或串聯(lián)連接的子發(fā)電機(jī)或子電能 存儲(chǔ)器，如該例如在具有多個(gè)串聯(lián)成子組串的模塊和多個(gè)并聯(lián)連接的子組串的光伏發(fā)電機(jī) 中是常見的。
【背景技術(shù)】
[0005] 將電能在電網(wǎng)互連點(diǎn)上饋入公共電網(wǎng)中的分布式能量產(chǎn)生設(shè)備的運(yùn)營商在所述 饋入時(shí)通常需遵循電網(wǎng)運(yùn)營商的規(guī)定，更確切地說在電網(wǎng)互連點(diǎn)上。滿足相應(yīng)的能量產(chǎn)生 設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)逆變器的輸出端上例如在為了穩(wěn)定電網(wǎng)電壓而饋入的無功功率方面的 規(guī)定尤其是不足夠的，因?yàn)樵摻^不等同于也滿足電網(wǎng)互連點(diǎn)上的規(guī)定。其原因例如是各個(gè) 逆變器的相互影響和尤其將各個(gè)逆變器與電網(wǎng)互連點(diǎn)連接并且由此彼此連接的連接設(shè)備 的作用。所述連接設(shè)備對于能量產(chǎn)生設(shè)備的不同逆變器可W具有完全不同的特性，例如當(dāng) 所述連接設(shè)備將在空間上遠(yuǎn)離分布的逆變器（如其在光伏設(shè)備中常見的那樣）彼此連接并 且與電網(wǎng)互連點(diǎn)連接時(shí)。
[0006] 當(dāng)逆變器和/或連接到其上的電流源較強(qiáng)變化時(shí)，逆變器的相互影響尤其更重 要。在此，電流源一方面是純發(fā)電機(jī)的形式而另一方面電流源是電能存儲(chǔ)器的形式，其中所 連接的逆變器不僅可W輸出電流而且可W吸收電流，僅該種變型方案的示例。
[0007] 由《Erlauterungen ZU den Vorgaben der EnBW Regional AG zur Blindleis1:u ngs-Spannungskennlinie Q(U)filr Erzeugungsanlagen am Mittelspannungsnetz(Stand 08/2011)》 （http ;//www.enbw.eom/content/de/partner/_media/pdf/tab_ mittelspannung/110808_QU_Standard. p壯）公開當(dāng)要求在電網(wǎng)互連點(diǎn)上需實(shí)現(xiàn)的Q(U)特 征曲線時(shí)才必須考慮逆變器與電網(wǎng)互連點(diǎn)之間的連接設(shè)備。為此描述了兩種方案。第一方 案基于電網(wǎng)互連點(diǎn)上的測量和所有逆變器接入控制回路中。另一方案基于將逆變器投影到 電流互連點(diǎn)上。為此，存放各個(gè)逆變器中的相應(yīng)連接設(shè)備的等效電路圖并且用于逆變器的 控制曲線的如下修改：補(bǔ)償直至電網(wǎng)互連點(diǎn)的相應(yīng)的連接設(shè)備的作用。當(dāng)要精確遵循電網(wǎng) 互連點(diǎn)上的預(yù)置時(shí)，所有逆變器接入控制回路中的前提是至電網(wǎng)互連點(diǎn)和所有逆變器的快 速通信連接。為此目的，將各個(gè)逆變器投影到電網(wǎng)互連點(diǎn)上需要關(guān)于連接設(shè)備的所有組成 部分及其聯(lián)網(wǎng)的詳細(xì)信息。
[000引 由DE 10 2010 006 142 A1公開了用于控制或者調(diào)節(jié)從產(chǎn)生電網(wǎng)到能量分配電網(wǎng) 的能量饋入的能量端口。能量端口包括用于基于作為調(diào)節(jié)量的所分析處理的測量量、饋入 因數(shù)和具有饋入因數(shù)的診斷信息來控制或者調(diào)節(jié)產(chǎn)生電網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)的運(yùn)行參數(shù)調(diào)節(jié)設(shè) 備。運(yùn)行參數(shù)調(diào)節(jié)設(shè)備可W設(shè)計(jì)用于基于在產(chǎn)生電網(wǎng)的無功功率方面的測量量來動(dòng)態(tài)地控 制或者調(diào)節(jié)無功功率補(bǔ)償。
[0009] 由DE 10 2009 030 725 A1公開了一種具有多個(gè)風(fēng)能設(shè)備的風(fēng)電廠，其產(chǎn)生的電 能在互連點(diǎn)上傳輸給電網(wǎng)。公共電網(wǎng)預(yù)置互連點(diǎn)的期望值，并且測量感測器測量互連點(diǎn)上 的電實(shí)際值。主調(diào)節(jié)器借助在第一調(diào)節(jié)層面上的上期望值與上實(shí)際值之間的差確定第二調(diào) 節(jié)層面的預(yù)置。在第二調(diào)節(jié)層面上的多個(gè)子主要調(diào)節(jié)器將預(yù)置取為下期望值并且借助下期 望值與下實(shí)際值之間的差進(jìn)行風(fēng)能設(shè)備的預(yù)置。超出所有調(diào)節(jié)層面，存在互連點(diǎn)與風(fēng)能設(shè) 備之間的閉環(huán)調(diào)節(jié)回路，所述閉環(huán)調(diào)節(jié)回路的無故障運(yùn)行取決于正確實(shí)際值輸送給調(diào)節(jié)模 塊?？蒞直接測量或至少部分地由其他部位上的測量值來計(jì)算實(shí)際值，例如由與分配給子 主調(diào)節(jié)器的風(fēng)能設(shè)備的實(shí)際值計(jì)算對于子主調(diào)節(jié)器之一而言重要相關(guān)的實(shí)際值。對于該樣 的級(jí)聯(lián)連接的調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性而言有利的是，下調(diào)節(jié)層面分別具有比上調(diào)節(jié)層面更小的時(shí)間 常數(shù)。子主調(diào)節(jié)器在其對風(fēng)能設(shè)備預(yù)置用于提供一定量的無功功率時(shí)考慮風(fēng)能設(shè)備距互連 點(diǎn)不同間距地設(shè)置并且使預(yù)置與風(fēng)能設(shè)備相應(yīng)地匹配。在已知的風(fēng)電廠中設(shè)有調(diào)節(jié)模塊， 其可選擇地用作主調(diào)節(jié)器或子主調(diào)節(jié)器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明所基于的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)一種用于控制多個(gè)在輸入側(cè)分別連接到一個(gè)電流源 上并且在輸出側(cè)連接到一個(gè)共同的電網(wǎng)互連點(diǎn)上的逆變器的方法，借助所述方法即使在復(fù) 雜的連接設(shè)備的情況下也能夠精確地遵循電網(wǎng)互連點(diǎn)上的預(yù)置，但所述方法可在沒有大開 銷的情況下良好地實(shí)現(xiàn)。
[0011] 本發(fā)明的任務(wù)根據(jù)本發(fā)明通過具有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的用于控制多個(gè)在輸入 側(cè)分別連接到一個(gè)電流源上并且在輸出側(cè)連接到一個(gè)共同的電網(wǎng)互連點(diǎn)上的逆變器的方 法來解決。所述方法的優(yōu)選構(gòu)型可從從屬權(quán)利要求中得到。
[0012] 在根據(jù)本發(fā)明的用于控制多個(gè)在輸入側(cè)分別連接到一個(gè)電流源上并且在輸出側(cè) 連接到一個(gè)共同的電網(wǎng)互連點(diǎn)上的逆變器的方法中（其中在各個(gè)逆變器上測量電參量并 且用于控制各個(gè)逆變器），測量各個(gè)逆變器與共同的電網(wǎng)互連點(diǎn)之間的連接設(shè)備對電流的 影響，所述電流由各個(gè)逆變器根據(jù)在各個(gè)逆變器的位置上測量的電參量來輸出。為此目的， 在電網(wǎng)互連點(diǎn)上測量電參量并且使其與同時(shí)在各個(gè)逆變器上測量的電參量相關(guān)。由所述相 關(guān)導(dǎo)出在控制各個(gè)逆變器時(shí)如何考慮連接設(shè)備。在理想情況下，接著如下進(jìn)行考慮；各個(gè)逆 變器包括其連接設(shè)備分別表現(xiàn)得如同逆變器直接、即在沒有中間連接的連接設(shè)備的情況下 連接到電網(wǎng)互連點(diǎn)上那樣。
[0013] 在根據(jù)本發(fā)明的方法中不嘗試在其所有組成部分和其聯(lián)網(wǎng)的所有細(xì)節(jié)方面檢測 相應(yīng)的連接設(shè)備。而是根據(jù)本發(fā)明的方法集中于檢測連接設(shè)備的影響，W便補(bǔ)償在控制各 個(gè)逆變器時(shí)的影響。換言之，在根據(jù)本發(fā)明的方法中如此校準(zhǔn)各個(gè)逆變器的控制，使得各個(gè) 逆變器在電網(wǎng)互連點(diǎn)方面展現(xiàn)出期望的特性。
[0014] 連接設(shè)備的有意義的測量、即所述連接設(shè)備的有意義的補(bǔ)償或者各個(gè)逆變器的控 制的有意義的校準(zhǔn)的前提超過連接設(shè)備的影響的僅僅點(diǎn)狀的測量。而是要超出各個(gè)逆變器 的全部潛在工作區(qū)域地檢測該些影響要。為此，在測量連接設(shè)備的影響時(shí)盡可能完全遍歷 各個(gè)逆變器的工作區(qū)域。
[0015] 逆變器的工作區(qū)域的所述遍歷在理論上可W通過如下方式進(jìn)行；等待足夠長時(shí) 間，直至逆變器已達(dá)到所有可能的工作點(diǎn)一次。然而優(yōu)選地，在測量連接設(shè)備的影響時(shí)分別 根據(jù)至少一個(gè)與各個(gè)逆變器的位置上測量的電參量不同的、可變的、外部參量來控制至少 一個(gè)逆變器，W便在測量連接設(shè)備的影響時(shí)強(qiáng)制遍歷其工作區(qū)域。通過所述方式極大地縮 短連接設(shè)備的測量。
[0016] 在各個(gè)逆變器在此期間按照預(yù)置的測量程序運(yùn)行時(shí)才特別有效地進(jìn)行測量。借助 該樣的測量程序不僅可W經(jīng)過各個(gè)逆變器的所有工作點(diǎn)（所述所有工作點(diǎn)為了完全檢測 連接設(shè)備的影響要覆蓋超出其工作范圍），而且可W有針對性地經(jīng)過不同逆變器相對彼此 的不同工作點(diǎn)星座（Arbeitspunkt-konstellationen)，所述工作點(diǎn)星座可W影響各個(gè)逆變 器的連接設(shè)備的影響。
[0017] 具體而言，測量程序可W根據(jù)在各個(gè)逆變器的位置上測量的電參量改變各個(gè)逆變 器的控制。通過所述方式不僅經(jīng)過各個(gè)逆變器的不同工作點(diǎn)而且可W通過試驗(yàn)直接求取各 個(gè)逆變器的控制的改變，其負(fù)責(zé)逆變器包括其連接設(shè)備表現(xiàn)得如同其在沒有連接設(shè)備的情 況下直接連接到電網(wǎng)互連點(diǎn)上那樣。為了在所述試驗(yàn)中能夠?qū)⒃陔娋W(wǎng)互連點(diǎn)上所測量的電 參量的