CN104641529B - 用于确定发电设备控制器中的个体设定点的方法和发电设备控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种方法和一种被布置为执行所述方法的发电设备控制器。所述方法是关于对风力发电设备的风力涡轮和任选的补偿装备的功率生产的智能分派的，所述风力发电设备的所述风力涡轮和所述任选的补偿装备作为风力发电设备的功率生产单元。本发明涉及请求的产生功率(有功的和无功的二者)小于发电设备的总能力的情况，并且本发明涉及利用该情形，基于涉及所述风力发电站的所述操作状况的校正因子来将设定点分派到所述风力涡轮和所述补偿装备。该方法可以增加所述风力涡轮的寿命，有助于安排检修和扩展所述风力发电设备的电操作范围。

Description

用于确定发电设备控制器中的个体设定点的方法和发电设备 控制器
技术领域
本发明的实施例总体上涉及用于确定发电设备控制器中的个体设定点的方法，所述发电设备控制器被布置为控制风力发电设备，所述风力发电设备包括能够生成电输出的多个风力涡轮发电机和任选的补偿装备，风力发电设备控制器以及计算机可读存储介质包括程序代码指令，所述程序代码指令当由风力发电设备中的发电设备控制器运行时，令所述发电设备控制器执行本发明的方法。
背景技术
近年来，已经越来越聚焦于减少由燃烧化石燃料生成的温室气体的排放。减少温室气体排放的一个解决方案是发展可再生能源。具体地，来源于风的能源已经证明是环境安全且可靠的能源，其能够减少对化石燃料的依赖。
通过风力涡轮能够捕获风中的能量，所述风力涡轮是将风的动能转化成机械能，并且随后将机械能转化成电功率的旋转机器。多个风力涡轮发电机可以一起被布置在风力发电站、风电场或风力发电设备中，以生成足够的能量来支持电网。风力发电设备可以位于陆上或海上，并且其常常覆盖大的地理区域。每个风力涡轮发电机通常包括或被连接到风力涡轮控制器，并且风力发电设备通常包括中央控制器，所述中央控制器常被称为发电设备控制器，中央控制器或主控制器，其以操作方式被耦合到个体风力涡轮发电机的风力涡轮控制器。发电设备控制器被布置为接收来自风力涡轮控制器的信息，例如，涉及来自风力涡轮发电机的功率输出和/或测量值的信息，并且发电设备控制器被布置为将信息传输到风力涡轮发电机，例如，以便从风力涡轮发电机获得请求的输出。
这些因素通常致使有必要提供用于监测和控制风力发电设施的各种网络互连和通信技术。
在具有多个风力涡轮发电机的风力发电设备中，焦点已经从单独的风力涡轮发电机连接点移动到中央风力发电设备连接点(常被称为“公共耦合点”)，并且通过由风力发电设备控制器或主控制器执行的总体控制对个体风力涡轮的控制进行补充，所述风力发电设备控制器或主控制器被布置为通过传输在公共耦合点处提供的关于例如有功功率和无功功率的设定点来控制风力发电设备的部件。在非常大的风力发电设备中，多于一个的公共耦合点可以存在，并且多于一个的发电设备控制器可以存在。当执行对具有若干风力涡轮发电机的风力发电设备的中央控制时，一个限制因素是其搜集所花费的时间和来自个体风力涡轮发电机的状况信息，将所述信息传输到中央控制器或发电设备控制器，并且将来自发电设备控制器的控制数据(例如，新的有功功率或无功功率设定点)分布到风力涡轮控制器。
术语“风力发电设备的部件”意指指代风力发电设备的能量生产或能量生成部件，也就是风力涡轮发电机和任选地能够生成电输出的补偿装备。
提供要由风力涡轮发电机中的每个和补偿装备(如果在风力发电设备中包括该补偿装备)生成的关于有功功率和无功功率的最优设定点，是发电设备控制器的重要任务。
发明内容
本发明的实施例总体上涉及由发电设备控制器提供要被发送到风力涡轮发电机和任选的风力发电设备的补偿装备的设定点。
本发明的一个实施例提供了一种用于确定发电设备控制器中的个体设定点的方法，所述发电设备控制器被布置为控制风力发电设备，所述风力发电设备包括能够生成电输出的多个风力涡轮发电机和任选的补偿装备，从多个风力涡轮中的每个风力涡轮发电机和任选的补偿装备请求涉及用于递送到外部输电网的有功功率和/或无功功率的个体设定点，所述方法包括以下步骤：(a)接收要被递送到外部输电网的有功功率和/或无功功率的请求；(b)确定针对多个风力涡轮发电机中的风力涡轮发电机中的每个和针对任选的补偿装备的校正因子，所述校正因子涉及关于多个风力涡轮发电机和任选的补偿装备的状况信息；(c)接收指示来自所述风力涡轮发电机中的每个以及来自任选的补偿装备的可用的有功功率和可用的无功功率的信号；(d)将请求的有功功率与来自风力发电设备的多个风力涡轮和任选的补偿装备的所述指示的可用的有功功率进行比较，并且将请求的无功功率与风力涡轮和任选的补偿装备的所述指示的可用的无功功率进行比较；(e)在步骤(d)中的比较示出请求的有功功率小于风力涡轮和任选的补偿装备的可用的有功功率，和/或请求的无功功率小于风力涡轮和任选的补偿装备的可用的无功功率的情况下，执行步骤(f)，所述步骤(f)基于校正因子和指示来自风力涡轮发电机和任选的补偿装备的可用的有功功率和无功功率的接收到的信号来计算涉及有功功率和/或无功功率的所述个体设定点。
应当注意，涉及风力涡轮发电机的术语“可用的有功功率”和“可用的无功功率”分别意指指代鉴于风力涡轮发电机经历的风速分别对于风力涡轮发电机的生产可用的有功功率和无功功率。风力发电设备的总可用功率通常是从个体风力涡轮发电机发送的关于其可用的有功功率和无功功率的信号获得的总和信号。归因于风速，风力涡轮发电机的该可用的有功功率和无功功率可以不同于风力涡轮发电机的额定功率。风力发电机的可用的有功功率和无功功率甚至可以分别高于风力涡轮发电机的额定有功功率和额定无功功率，例如，高5％。然而，归因于风力涡轮发电机的实际负载，可以限制在额定功率以上的功率处操作风力涡轮发电机，和/或其可以仅仅在指定或限制的时间量处执行。
本发明的另一实施例提供了一种风力发电设备控制器，所述风力发电设备控制器被布置为用于确定要被发送到多个风力涡轮发电机并且任选地到补偿装备的个体设定点，所述多个风力涡轮发电机和任选的补偿装备被布置为生成电输出，所述个体设定点涉及要从所述风力涡轮中的每个和所述任选的补偿装备请求的、用于递送到所述风力发电设备到输电网的公共耦合点的有功功率和无功功率，其中，所述发电设备控制器包括接收器，所述接收器用于接收来自风力发电设备之外的有功功率和/或无功功率的请求。此外，风力发电设备控制器包括校正因子确定单元，所述校正因子确定单元被布置为确定针对多个风力涡轮发电机中的风力涡轮发电机中的每个和针对任选的补偿装备的校正因子，所述校正因子涉及关于风力涡轮发电机中的每个和任选的补偿装备的状况信息。此外，风力发电设备控制器包括接收器，所述接收器用于接收指示来自所述风力涡轮发电机中的每个以及来自任选的补偿装备的可用的有功功率和可用的无功功率的信号。在风力发电设备控制器中也包括比较器单元和计算单元，所述比较器单元被布置为用于将请求的有功功率与来自多个风力涡轮和任选的补偿装备的所述指示的可用的有功功率进行比较，并且用于将请求的无功功率与风力发电设备的多个风力涡轮和补偿装备的所述指示的可用的无功功率进行比较，所述计算单元被布置为，在比较器指示请求的有功功率小于风力发电设备的风力涡轮和任选的补偿装备的可用的有功功率，和/或请求的无功功率小于风力发电设备的风力涡轮和任选的补偿装备的可用的无功功率的情况下，基于校正因子和来自风力涡轮发电机和任选的补偿装备的指示的可用的有功功率和无功功率来计算涉及有功功率和/或无功功率的个体设定点。
本发明的又另一实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括程序代码指令，所述程序代码指令当由风力发电设备中的发电设备控制器运行时，令所述发电设备控制器执行本发明的方法。
附图说明
通过范例的方式并参考附图来解释本发明的实施例。应当注意，附图仅仅图示了本发明的实施例的范例，并且因此不被认为限制其范围，这是因为本发明可以允许其他等效实施例。
图1图示了风力发电设备的简化视图；
图2和图3图示了根据本发明的风力发电设备控制器的示意图；并且
图4图示了根据本发明的方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，参考本发明的实施例。然而，应当理解，本发明不限于具体描述的实施例。相反，预期以下特征和元素的任何组合而不论是否涉及不同的实施例，以实施并实践本发明。
此外，在各种实施例中，本发明提供优于现有技术的众多优点。然而，尽管本发明的实施例可以实现优于其他可能的解决方案和/或优于现有技术的优点而不论给定的实施例是否实现了具体优点，但是这并不限制本发明。由此，以下方面，特征、实施例以及优点仅仅是图示性的，并且不被认为是权利要求的元素或限制，除非在(一项或多项)权利要求中明确地记载。同样地，参考“本发明”不应被解释为对本文公开的任何发明主题的一般化，并且不应被认为是权利要求的元素或限制，除非在(一项或多项)权利要求中明确地记载。在整个附图中，利用相似的参考标记指代相似的实体。
本发明的一个实施例提供了用于确定发电设备控制器中的个体设定点的方法，所述发电设备控制器被布置为控制风力发电设备，所述风力发电设备包括能够生成电输出的多个风力涡轮发电机和任选的补偿装备，所述个体设定点涉及要从所述多个风力涡轮中的风力涡轮发电机中的每个和所述任选的补偿装备请求的、用于递送到外部输电网的有功功率和无功功率，所述方法包括以下步骤：(a)接收要被递送到外部输电网的有功功率和/或无功功率的请求；(b)确定针对风力涡轮发电机中的每个和针对任选的补偿装备的校正因子，所述校正因子涉及关于风力涡轮发电机和任选的补偿装备的状况信息；(c)接收指示来自所述风力涡轮发电机中的每个以及来自任选的补偿装备的可用的有功功率和可用的无功功率的信号；(d)将请求的有功功率与来自风力发电设备的多个风力涡轮和任选的补偿装备的所述指示的可用的有功功率进行比较，并且将请求的无功功率与风力涡轮和任选的补偿装备的所述指示的可用的无功功率进行比较；(e)在步骤(d)中的比较示出请求的有功功率小于风力涡轮和任选的补偿装备的可用的有功功率，和/或请求的无功功率小于风力涡轮和任选的补偿装备的可用的无功功率的情况下，执行步骤(f)，所述步骤(f)基于校正因子来计算涉及有功功率和/或无功功率的所述个体设定点，并且所接收的信号指示来自风力涡轮发电机和任选的补偿装备的可用的有功功率和无功功率。
通过确定在风力涡轮发电机和任选的补偿装备的水平处的校正因子并且在确定要被发送到风力涡轮发电机和任选的补偿装备的个体设定点中使用在风力发电设备控制器中的这样的校正因子，可以考虑从短期以及长远来看影响风力涡轮发电机和补偿装备的性能的因子范围。当由多个风力涡轮发电机和任选的补偿装备生成的总的电输出小于总能力时，风力发电设备控制器被布置为通过使用校正因子以灵活的方式确定设定点。该灵活性可以增加个体风力涡轮发电机的寿命，和/或其可以协助检修日程安排。
应当注意，仅仅为了便于理解，所述方法的所述步骤已经被给出参考标记(a)到(f)，并且可以以任何恰当的顺序执行所述方法的所述步骤。比如，步骤(a)能够与步骤(b)或步骤(c)同时执行或在步骤(b)或步骤(c)之后执行，并且能够交换步骤(b)和步骤(c)的顺序。
此外，应当注意，然而，不需要从发电设备控制器之外接收有功功率和/或无功功率的请求，如此发电设备控制器可以被布置为基于公共耦合点中的测量和针对外部输电网的任何输电网代码来确定要被递送的功率。然而，也可以从风力发电设备之外(例如，从风力发电设备所有者或公用输电网操作者)接收有功功率和/或无功功率的请求。
术语“补偿装备”意指指代任何恰当的有功功率和/或无功功率补偿装备。无功功率补偿装备可以包括来自以下的候选物，但不限于所提到的候选物：切换电容器组、切换电感器组、静态调相器、同步调相器以及STATCOM。无功功率补偿用于控制或功率因数、无功功率流的水平，或控制公共耦合点的电压电平。有功功率补偿装备可以包括来自以下的候选物，但不限于所提到的候选物：例如电池形式的能量存储器、飞轮、超级电容器、调相器、混合式水电设备、光伏电池以及燃料电池。有功功率补偿用于控制功率因数、有功功率的水平、频率或公共耦合点的控制电压电平。由此，有功功率补偿可以用于，缺乏输电网代码依从性，提高功率质量、生产平准化、使得能够生产过剩、使得能够生产平准化、获得功率储备。所有这些措施涉及电力生成领域的技术人员并为其所熟知。补偿装备因此可以被看作具有有区别的部分，其中，一个部分可以是一种有功补偿装备或无功补偿装备，并且其他部分可以是相同的或另一种有功补偿装备或无功补偿装备的其他单元。举例来说，补偿装备能够包括电池形式的能量存储器、光伏电池以及STATCOM。在该范例中，补偿可以被看作具有三个部分，也就是电池、光伏电池以及STATCOM。然而，这些补偿部件中的一个可以用于控制另一个，在这种情况下，发电设备控制器可以将补偿装备的三个部分看作为一个。
术语“任选的补偿装备”意指指代风力发电设备可以包括补偿装备，但是风力发电设备包括这样的补偿装备不是必须的。在风力发电设备中不包括补偿装备的情况下，风力发电设备控制器将相应地采取动作，并且将不生成或不传输从这样的补偿装备贡献的关于有功功率或无功功率的设定点。
术语“涉及有功功率和/或无功功率的设定点”意指指代要从多个风力涡轮中的每个风力涡轮发电机和任选的补偿装备请求的关于有功功率和/或无功功率的参考，并且术语“个体设定点”意指指代风力发电设备控制器被布置为用于定义要被发送到多个风力涡轮发电机和风力发电设备的补偿装备的设定点，其中，这些设定点不必是相同的。因此，风力发电设备控制器被布置为根据校正因子将设定点分配到个体风力涡轮发电机和任选的补偿装备，并且被发送到不同的风力涡轮发电机的设定点通常将是彼此不同的。然而，应当注意，在一些实例中，可能遇到所述设定点是相同的；然而，基于由校正因子指示的个体考虑，它们被分配到个体风力涡轮发电机。涉及有功功率和/或无功功率的设定点可以是要从风力涡轮发电机或补偿装备提供的指示有功功率和/或无功功率的设定点；然而，涉及有功功率和/或无功功率的设定点也可以指示要生成的功率因数或与要从多个风力涡轮发电机和任选的补偿装备生成的与电压信号组合的电流信号。
总体上，具有两个主要步骤来通过风力发电设备产生预定义的量的功率(P和Q)。第一步骤是通过发电设备控制器设定两个参考功率(P参考&Q参考)，其中，两个参考功率是来自风力发电设备的不同功率生产单元的总功率。第二步骤是将请求的功率分配/分派到风力发电设备的每个功率生产单元。这可以被看作等价于指示对于风力发电设备的每个风力生产单元的个体设定点集(P参考 、Q参考 )，其中，所述个体设定点集P参考 、Q参考 包括分别针对来自每个风力涡轮发电机的有功功率和无功功率的两个设定点，以及来自补偿装备的有功功率和/或无功功率的设定点。因此，设定点P参考 、Q参考 可以包括分别要从第i个风力涡轮发电机请求的有功功率和无功功率的两个设定点p参考,i和q参考,i，以及分别针对从补偿装备的第j个部分请求的有功功率和/或无功功率的一个或两个设定点p参考,j、q参考,j。
校正因子可以是指示多个风力涡轮发电机和任选的补偿装备的能力相对于其他风力涡轮发电机和任选的补偿装备的优先级系数。从而，校正因子可以指示多个风力涡轮发电机中的风力涡轮发电机和任选的补偿装备的能力，以采取相对于其他风力涡轮发电机和任选的补偿装备的生产的相对更大的部分。应当注意，然而，可以将指示相同优先级的相同校正因子指派给多于一个的风力涡轮发电机。
当所述校正因子是指示多个风力涡轮发电机和任选的补偿装备相对于其他风力涡轮发电机和任选的补偿装备的能力的优先级系数时，风力发电设备控制器可以考虑风力发电设备的功率生产单元的相对能力以灵活的方式确定个体设定点。优先级系数指示哪个功率生产单元将要采取比其他功率生产单元更大份额的能量生产。从而，与所有风力涡轮发电机被指派给相同份额的生产的情形相比，比剩下的功率生产单元可以处于相对更好状况下的功率生产单元可以被指派给相对更大份额的生产。该灵活性可以增加个体风力涡轮发电机的寿命，和/或其可以辅助检修日程安排。“功率生产单元”是意指包括风力涡轮发电机以及补偿装备(如果在风力发电设备中包括该补偿装备)的术语。
基于以下中的一个或多个来确定校正因子：风况、操作特性、部件状况、风力发电设备拓扑结构、风力发电设备的个体风力涡轮发电机的老化以及任选的补偿装备的老化。此外，也基于能量价格考虑来确定所述校正因子。因此，在将设定点分派到风力发电设备的个体部件中可以考虑风力涡轮发电机和任选的补偿装备的健康状态、以及其离公共耦合点的距离、在风力涡轮发电机上的负载和其他因素。
风况可以包括以下因素中的一个或多个：风向、风速、湍流级以及风切变。通过任何恰当的方式(例如，通过风速计或LIDAR，通过风力涡轮发电机处的传感器等)可以确定这样的风况。在整个所述风力发电设备上，湍流级可以是很不同的。将相对更低的设定点发送到经历最困难的湍流的风力涡轮发电机节约风力涡轮发电机的寿命。可以例如利用在个体风力涡轮发电机处的叶片负载传感器来测量湍流级。
操作特性可以包括以下因素中的一个或多个：个体风力涡轮发电机的最优操作点；任选的补偿装备的最优操作点；个体风力涡轮发电机的电操作范围；任选的补偿装备的电操作范围；个体风力涡轮发电机的操作史；任选的补偿装备的操作史；风力涡轮发电机中的每个的生产状态；以及任选的补偿装备的生产状态。这样的操作特性因此是在这些功率生产单元处确定的风力涡轮发电机和/或补偿装备的特性。操作特性可以从功率生产单元直接传输到风力发电设备控制器，以便有助于确定在风力发电设备控制器处的校正因子。
部件状况可以包括以下中的一个或多个：风力涡轮发电机中的部件的传感器测量结果；个体风力涡轮发电机的年龄；任选的补偿装备的年龄；个体风力涡轮发电机上的服务报告；任选的补偿装备上的服务报告。因此，部件状况可以涉及功率生产单元的特定部件(例如，风力涡轮发电机的发电机)的状况，风力涡轮发电机中的关键部件(例如，发电机)的温度，和/或部件状况可以涉及个体功率生产单元的总体值(例如，年龄)。来自风力发电设备的所有功率产生元件的服务报告因此可以影响校正因子。当确定到个体风力涡轮发电机和补偿装备(如果在风力发电设备中包括该补偿装备)的设定点时，所述发电设备控制器可以考虑来自这样的服务报告的信息，使得例如STATCOM和风力涡轮发电机中的一些被要求根据这些元件中的每个的健康程度而不根据预定义的共享值来提供无功功率。
风力发电设备拓扑结构可以包括以下因素中的一个或多个：取决于风向的关于一个风力涡轮发电机对另一个的潜在遮蔽的输入；和关于从风力涡轮发电机和任选的补偿装备到去往外部输电网的风力发电设备的公共耦合点的电损耗的输入。
在一个风力涡轮发电机遮蔽另一个的情况下，使得逆风涡轮发电机减少在一个或多个顺风涡轮发电机处的局部风速，结合两个原因可以有利地看到这些风力涡轮发电机的生产：
-逆风风力涡轮发电机从顺风风力涡轮发电机减去来自引起减少的潜在可用的电输出的风力的能量。
-逆风风力涡轮发电机引起在顺风涡轮上的额外的湍流，从而导致更大的应力并且因此更短的寿命，以及潜在的更低的生产，如此可以调低顺风风力涡轮发电机以使其免受湍流。
通过将逆风风力涡轮发电机缩减多于顺风风力涡轮发电机可以引起风力涡轮发电机的更好总体负载。当然，由于交互随风力行进，因此这是风向依赖性的特征，使得取决于所述风向，不同的风力涡轮发电机可以是逆风风力涡轮发电机或顺风风力涡轮发电机。
所述风力涡轮发电机的老化包括以下因素中的一个或多个：风力涡轮发电机的一个或多个部件的实际年龄；被发送到风力涡轮发电机的先前设定点；以及已经关闭或暂停风力涡轮发电机的次数。所述任选的补偿装备的老化包括以下因素中的一个或多个：补偿装备的实际年龄；被发送到补偿装备的先前设定点；以及已经断开或停用补偿装备的次数。
功率设定点的变化可以影响风力涡轮发电机，因此在对个体设定点的确定中能够有利地包括从风力发电设备控制器发给个体涡轮的设定点变化的频率和幅度。此外，风力涡轮发电机和/或补偿装备中的部件的实际年龄可以影响由风力发电设备控制器对设定点的确定。例如，如果最近已经更换了给定的风力涡轮的发电机或基于电池的补偿装备的电池，则该特定的风力涡轮或补偿装备能够被请求更多的生产，以便节约对其他风力涡轮的部件使用。
在步骤(f)中执行的计算是针对在风力发电设备的多个风力涡轮发电机中的风力涡轮发电机的有功功率和无功功率的，以及来自任选的补偿装备的无功功率的个体设定点的组合计算。术语“组合计算”意指指代通过考虑影响有功功率设定点和无功功率设定点的相关因素由风力发电设备控制器确定有功设定点和无功设定点。因此，在实质上相同的步骤中可以确定有功功率和无功功率。此外，为了确定有功功率和无功功率的设定点，考虑到类似的因素。可以由风力发电设备控制器的相同单元确定有功设定点和无功设定点。通过使用校正因子并且通过风力发电设备的个体功率生产部件的有功功率和无功功率的个体设定点的组合计算，整体上可以改变风力发电设备的P-Q图，如此可以扩展风力发电设备的电操作范围。
此外，在步骤(f)中的对所述个体设定点的计算可以基于以下因素中的一个或多个：关于风力发电设备中的将风力涡轮发电机和任选的补偿装备连接到公共耦合点的内部输电网的信息；以及关于风力涡轮发电机是否是有功或无功的信息。关于内部输电网的信息可以例如包括关于输电网拓扑结构的信息(包括电阻抗)，使得可以考虑到在风力涡轮发电机或补偿装备与公共耦合点之间的损耗。
通过使用最优负载流技术或对成本函数的最优化来执行在步骤(f)中对所述个体设定点的计算。这些情况中的两者均涉及有利的最优化技术，所述最优化技术可以被布置为考虑各种因素。
本发明的风力发电设备控制器和计算机程序产品均带来结合所述方法描述的类似的特征和优点。
以下是在附图中描绘的对本发明的实施例的详细描述。所述实施例是范例，并且如此详细是为了清晰地传达本发明。然而，提供的详情量并非旨在限制实施例的预期变型；正相反，本发明将要覆盖落入由权利要求所定义的在本发明的精神和范围之内的所有修改、等价方案以及备选方案。
图1图示了风力发电设备10的简化视图。图1的示例性风力发电站或风力发电设备10具有多个风力涡轮发电机1；然而，归因于对该附图的简化，在图1中仅仅示出了三个风力涡轮发电机。风力发电设备中的风力涡轮发电机1的数目可以是任何恰当的数目，例如，在2与数百之间的任何数目，例如，10、20、50或100个风力涡轮发电机。尽管在图1中示出的三个风力涡轮发电机1被示为靠近彼此，应当注意，风力发电设备10的风力涡轮发电机1可以被分布在大的区域上；这可以带来风速、风切变、风湍流以及风力涡轮发电机与公共耦合点之间的电阻抗可以在风力发电设备10中的风力涡轮发电机1之间显著改变。
风力发电设备1可以任选地包括补偿装备2，所述补偿装备2被布置为提供有功功率和/或无功功率。该任选的补偿装备可以因此是有功功率补偿装备、无功功率补偿装备或两者的组合。在图1中，任选的补偿装备2被示为一个单元；然而，应当注意，任选的补偿装备2可以多于一个单元。无功功率补偿装备可以包括来自以下的候选物，但不限于所提到的候选物：切换电容器组、切换电感器组、静态调相器、同步调相器以及STATCOM。无功功率补偿用于控制或功率因数、无功功率流的水平，或控制公共耦合点的电压电平。有功功率补偿装备可以包括来自以下的候选物，但不限于所提到的候选物：例如电池形式的能量存储器、飞轮、超级电容器、调相器、混合式水电设备、光伏电池以及燃料电池。有功功率补偿用于控制功率因数、有功功率的水平、频率或公共耦合点的控制电压电平。
每个风力涡轮发电机1具有转子，所述转子具有转子叶片，所述转子叶片被可旋转地支持在吊舱中，所述吊舱被安装在塔上。所述转子被布置为驱动发电机。通过转换器(例如，通过全尺寸转换器或双馈感应发电机(DFIG)的转换器)可以将由发电机产生的电流转换成适于固定输电网频率的电流。相对于输电网电压，所述转换器使电流能够按期望以任意相位被产生，从而使得能够产生可变的无功功率。所述转换器也允许产生的电压幅度在特定限制之内改变。每个风力涡轮发电机具有局部控制器，所述局部控制器命令风力涡轮发电机产生具有特定相位和电压的电力。
每个风力涡轮发电机1具有终端，在所述终端处，风力涡轮发电机输出产生的电功率。通过风力发电站内部输电网11将风力发电站10的风力涡轮发电机1电连接到公共耦合点(PCC)17。内部输电网具有树状结构，在所述树状结构中，风力涡轮发电机1或更具体地个体风力涡轮发电机的终端形成树的枝叶，并且公共耦合点(PCC)17形成树根。内部输电网通常是中压输电网，并且通过位于公共耦合点(PCC)17下游的变压器12将来自风力涡轮发电机1的电输出变换为高电压。
公共耦合点PCC 17是将风力发电站电连接到公用输电网(在图1中未示出)，更具体为通向公用输电网的外部分支线处的点。对于海上风力发电站，外部分支线可以是将风力发电站10连接到陆地上的公用输电网的海底线。应当注意，多于一个的公共耦合点可以存在，以用于将风力发电设备连接到一个或多个外部输电网。这能够例如是非常大的风力发电设备的情况。
风力发电站10被装备有风力发电设备控制器15。风力发电设备控制器15经由控制网络23与个体风力涡轮发电机1的控制器进行通信。控制网络23例如被实施为总线系统，即，CAN总线或以太网总线。在图1中，控制线23和测量线13被绘制为虚线，以从被绘制为实线的电网线11中区分它们。
风力发电设备控制器PPC 15具有若干输入，在图1中图示了其中的两个。输入中的一个是外部控制输入19，通过所述外部控制输入19外部实体(例如，公用输电网操作员)能够提供涉及由风力发电设备10递送的电力的指示或命令信息。例如，公用输电网操作员能够命令风力发电设备10递送在PCC 17处的一定电压V或无功功率的量Q。例如在公用输电网中的过频率的情况下，由公用输电网操作员发出的其他命令可以是，在由风力发电站10产生的有功功率上的上限。外部控制输入19的信息信号不必是命令信号；在一些实施例中，其是定义中央控制器对风力发电站10中测量的参数的响应的功能参数。例如，在一些实施例中，其是定义测量电压到要被产生的无功功率的映射的下垂功能的斜率。此外，可以从监督控制和数据采集系统(SCADA)16中接收外部控制输入。
在图1中图示的到风力发电设备控制器PPC 15的第二输入是从测量点14获得的并在测量线13上传输的中央测量输入。第二输入的信号例如是代表在测量点14(其可以例如在PCC 17处)处测量的电压和/或无功功率的信号。备选地，测量电压和/或无功功率处的测量点14可以在内部输电网中的PCC 17的上游，或PCC 17的下游。
风力发电设备控制器PPC 15具有到控制网络23的参考输出。
局部风力涡轮发电机的控制器具有若干输入。输入中的一个是来自控制网络的参考输入。第二输入是局部测量输入。代表局部测量输入的信号可以是在相关联的风力涡轮1的终端处测量的电压和/或无功功率。
风力发电设备控制器15和局部风力涡轮发电机的控制器两者可以是反馈控制器，所述反馈控制器将两个输入进行比较并且基于两个输入之间的差异产生控制信号。
控制网络23可以是双向网络，所述双向网络使得能够在风力发电设备控制器15与个体风力涡轮发电机1的控制器之间进行双路通信。例如，下行链路方向(即，从风力发电设备控制器15到个体风力涡轮发电机1的控制器的方向)可以用于将例如电压和/或无功功率的参考值从风力发电设备控制器15发送到个体风力涡轮发电机1的控制器。上行链路方向可以被风力涡轮发电机1用于将关于其当前操作状况(例如，关于当前产生的有功功率的量)的信息返回到风力发电设备控制器15。
在一些风力发电设备中，通过风力发电设备控制器15的参考输出能够是到所有风力涡轮发电机1的公共参考值。在那些风力发电设备中，根据公共参考值，请求风力发电站10的所有风力涡轮1产生相同的电压或无功功率。在包括根据本发明的发电设备控制器的风力发电设备中，风力涡轮发电机1接收来自风力发电设备控制器15的个体参考值。例如，当风力涡轮发电机1中的一些已经通知风力发电设备控制器15它们正以额定功率进行操作，而其他风力涡轮1已经通知风力发电设备控制器15它们正以部分负载进行操作(即，额定功率以下)时，风力发电设备控制器15通过请求它们能够利用在部分负载风力涡轮发电机1的转换器中仍然留下的电流容限，例如，以产生比以额定功率操作的风力涡轮发电机更多的无功功率。然而，所述方法不限于以额定功率或额定功率以下操作的风力涡轮发电机。所述方法也可应用于风力涡轮发电机能够产生多于其额定功率限制的情形。比如，在合适的风况下，风力涡轮发电机中的一些可以自愿产生多于其额定功率多达例如10％，而不超出其额定负载。在这种情况下，为了节约具有更差状况的剩余的风力涡轮发电机的寿命，发电设备控制器能够请求这些风力涡轮发电机产生多5-10％的生产。因此，校正因子将随基于所述校正因子的风力涡轮发电机而改变。
风力发电设备10可以被连接到SCADA(监督控制和数据采集)系统16，所述SCADA系统16被布置为监测和/或控制风力发电设备。SCADA系统可以将输入提供到风力发电设备控制器15，并且其可以接收来自风力涡轮发电机1的输入。
在图1中，用虚线示出SCADA系统16和补偿单元2，以便指示他们是任选的。
图2图示了根据本发明的风力发电设备控制器15的示意图。图2也示出了多个风力涡轮发电机1和补偿装备2。如结合图1所描述的，补偿装备2可以包括有功功率补偿装备以及无功功率补偿装备。
风力发电设备控制器15包括第一单元15a和第二单元15b，以及接收器，所述接收器用于接收来自风力涡轮发电机1以及来自任选的补偿装备2的信号30-37。尽管发电设备控制器15被示为包括两个有区别的单元，15a和15b，但是应当注意，这两个单元可以被组合或被集成为一个单元。
第一单元可以被看作校正单元15a，所述校正单元15a被布置为接收来自风力涡轮发电机1、任选的补偿装备2的信号30-37以及其他信号30-33，并且使用在信号30-37中的信息来生成涉及风力涡轮发电机1和任选的补偿装备2的校正因子。由校正单元15a接收的信号可以包括：信号30，其包括关于个体风力涡轮发电机1的修理和/或服务信息；信号31，其关于到个体风力涡轮发电机1的设定点的先前分派史；信号32，其关于在个体风力涡轮发电机1的个体风力涡轮1中的每个的位置处的风力数据，其中，这样的风力数据可以包括例如风向、风速、湍流级、风切变等；以及能量价格，也就是可能售出由风力涡轮发电机1和任选的补偿装备2产生的能量的价格。信号30-32因此涉及对个体风力涡轮发电机是特异性的因素，并且因此在个体风力涡轮发电机之间可以不同，而同时信号33的能量价格信息将是相同的，不论风力发电站的哪个部件将提供电输出。
应当注意，术语“分派”意指覆盖将请求的功率分配到风力发电设备的个体部件(也就是风力涡轮发电机和任选的补偿装备)的动作，例如，通过关于要由部件生成的、用于在公共耦合点处递送的电功率输出的无功功率、有功功率、功率因数、电压、电流或其他电特性将设定点发送到风力涡轮发电机和任选的补偿装备。
由发电设备控制器15或校正单元15a接收的信号也包括指示个体风力涡轮发电机的状况或状况的信号34，例如，个体风力涡轮发电机或其部件的剩余寿命，来自个体风力涡轮发电机1的传感器或状态信息，关于个体风力涡轮发电机1的最优操作点的信息，关于个体风力涡轮发电机1是否是有功的或非生产性的输入，以及与个体风力涡轮发电机1相关的其他信息。此外，在信号35中可以发送风力发电设备中的个体风力涡轮发电机1的相对位置。该信息可以与风力发电设备中的个体风力涡轮发电机1之间的尾流或遮蔽效应的计算相关。此外，将关于在个体风力涡轮发电机1处用于生产的可用的有功功率和无功功率的信号37从风力涡轮发电机1发送到发电设备控制器15。
补偿装备2(如果在风力发电设备中存在该补偿装备2)也被布置为将关于其可用的有功功率和无功功率的信号38传输到风力发电设备控制器15或其校正单元15a。此外，补偿装备(如果在风力发电设备中存在该补偿装备)被布置为将指示其状态或状况的信号36传输到风力发电设备控制器15或其校正单元15a。这样的状态信息36可以涉及补偿装备2的最优操作点，在补偿装备是电池的情况下的充电状态，电池的能级或其他相关的状态信息。
校正单元15a被布置为确定针对多个风力涡轮发电机中的每个和针对任选的补偿装备(如果在风力发电设备10中存在该任选的补偿装备)的校正因子，其中，这些校正因子考虑信号30-36中的一些或所有。
校正单元15a被布置为关于所述校正因子和/或来自多个风力涡轮发电机1和任选的补偿装备2的指示的可用的有功功率将信号39传输到第二单元15b。该信号39可以是借助于校正因子通过将关于来自个体风力涡轮发电机1的可用的有功功率和无功功率的信号37和关于补偿装备2的可用的有功功率和无功功率的信号38校正为指示来自风力涡轮发电机和任选的补偿装备的修正的可用的有功功率和无功功率的信号39而获得的信号。该修正或指示的可用的功率信号39因此指示来自风力发电设备的能量产生部件的总可用功率，所述总可用功率被修正以考虑除目前可以生成的能量的量之外的其他观点，例如，从长远观点来看，与剩余能量生产部件相比较控制个体部件的最优方式等。
校正因子通常是数字因数的矢量，包含针对每个风力涡轮发电机的一个或多个校正因子和针对补偿装备的每个部件的一个或多个校正因子。针对每个风力涡轮发电机和补偿装备的每个部件的每个校正因子可以是小于1，等于1或大于1的数。因此，通过针对个体风力涡轮发电机1的校正因子可以校正从每个风力涡轮发电机1发送到风力发电设备控制器15的关于其可用的有功功率和无功功率的信号37，以获得关于可用的有功功率和无功功率的修正的信号。应当注意，信号37可以包含来自个体风力涡轮发电机1的有功功率和无功功率的单独的信号，并且针对任何风力涡轮发电机1的有功功率的校正因子可以不同于针对风力涡轮发电机1的无功功率的校正因子。
修正或指示的可用的功率信号39通常是从信号37以及从信号38获得的总和信号，从个体风力涡轮发电机发送关于通过针对每个风力涡轮发电机1的有功功率和无功功率的恰当的校正因子个体地校正的其可用的有功功率和无功功率的所述信号37，从补偿装备2的个体部件发送关于通过针对补偿装备2的每个部件的有功功率和无功功率的恰当的校正因子个体地校正的其可用的有功功率和无功功率的所述信号38。
发电设备控制器15也包含接收器，所述接收器用于接收由风力发电设备的部件1、2生成的、用于在公共耦合点处递送的有功功率和/或无功功率的请求40。在图2中未具体示出该接收器。发电设备控制器15的第二单元15b可以被指代为“分派单元15b”，如此其被布置为将关于有功功率和/或无功功率的个体设定点分配到风力发电设备10的个体部件。
所述分派单元包括比较器单元(在图2中未示出)，所述比较器单元被布置为用于将在信号40中请求的功率与如在信号39中所指示的经修正的可用功率进行比较。因此，所述比较器单元可以将来自风力发电设备10的请求的有功功率与来自风力发电设备的多个风力涡轮和任选的补偿装备的指示的可用的有功功率进行比较；并且所述比较器单元可以额外地或备选地将在信号40中指示的请求的无功功率与如在信号39中所指示的风力发电设备的多个风力涡轮和补偿装备的可用的无功功率进行比较。在所述比较器单元的比较指示请求的有功功率小于风力发电设备的风力涡轮和任选的补偿装备的可用的有功功率，和/或请求的无功功率小于风力发电设备的风力涡轮和任选的补偿装备的可用的无功功率的情况下，分派单元15b基于校正因子和来自风力涡轮发电机和任选的补偿装备的指示可用的有功功率和无功功率来计算涉及有功功率(P参考 的情况)和/或无功功率(Q参考 的情况)的个体设定点P参考 、Q参考 。从发电设备控制器15发送到风力发电设备10的能量生产单元的个体设定点P参考 、Q参考 包含个体设定点的范围，通常为要从第i个风力涡轮发电机请求的分别针对有功功率和无功功率的两个设定点p参考,i和q参考,I，以及要从补偿装备2的第j个部分请求的分别针对有功功率和/或无功功率的一个或两个设定点p参考,j、q参考,j。
如图2中所指示的，其他信号41可以被输入到发电设备控制器15的分派单元15b。该其他信号41是任选的，并且包括关于风力发电设备中的将风力涡轮发电机和任选的补偿装备连接到耦合点的内部输电网的信息，例如，关于风力发电设备的个体部件与将所述部件连接到外部输电网的公共耦合点之间的阻抗的信息。所述其他信号41还可以包括关于风力涡轮发电机是否是有功或无功的信息。在对设定点被指派到风力发电设备10的个体部件的确定中，可以由分派单元15b使用所述其他信号41。
图3图示了根据本发明的备选的风力发电设备控制器15’的示意图。发电设备控制器15’被示为包括三个有区别的单元，15c、15d和15e。然而，应当注意，这三个单元可以被组合或被集成为一个单元。
第一单元可以被看作校正单元或校正因子确定单元15c，其被布置为接收来自风力涡轮发电机1、任选的补偿装备2的信号30-37以及其他信号30-33，并且被布置为使用在信号30-37中的信息来生成涉及风力涡轮发电机1和任选的补偿装备2的校正因子。由校正单元15c接收的信号可以包括：信号30，其包括关于个体风力涡轮发电机1的修理和/或服务信息；信号31，其关于到个体风力涡轮发电机1的设定点的先前分派史；信号32，其关于在个体风力涡轮发电机1的个体风力涡轮1中的每个的位置处的风力数据，其中，这样的风力数据可以包括例如风向、风速、湍流级、风切变等；以及能量价格，也就是可能售出由风力涡轮发电机1和任选的补偿装备2产生的能量的价格。信号30-32因此涉及对个体风力涡轮发电机特异性的因素，并且因此在个体风力涡轮发电机之间可以不同，而同时信号33的能量价格信息将是相同的，不论风力发电站的哪个部件将提供电输出。
由发电设备控制器15’或校正单元15c接收的信号也包括指示个体风力涡轮发电机的状况或状态的信号34，例如，个体风力涡轮发电机或其部件的剩余寿命，来自个体风力涡轮发电机1的传感器或状态信息，关于个体风力涡轮发电机1的最优操作点的信息，关于个体风力涡轮发电机1是否是有功的或非生产性的输入，以及与个体风力涡轮发电机1相关的其他信息。此外，在信号35中可以发送风力发电设备中的个体风力涡轮发电机1的相对位置。该信息可以与风力发电设备中的个体风力涡轮发电机1之间的尾流或遮蔽效应的计算相关。
此外，补偿装备(如果在风力发电设备中存在该补偿装备)被布置为将指示其状态或状况的信号36传输到风力发电设备控制器15’或其校正单元15c。这样的状态信息36可以涉及补偿装备2的最优操作点，在补偿装备是电池的情况下的充电状态，或其他相关的状态信息。
校正单元15c被布置为确定针对多个风力涡轮发电机中的每个和针对任选的补偿装备(如果在风力发电设备10中存在该任选的补偿装备)的校正因子，其中，这些校正因子考虑信号30-36中的一些或所有。将所述校正因子作为校正因子信号c从校正因子确定或校正单元15c发送到发电设备控制器15’的第二单元15d。该第二单元15d也可以被指代为参数化单元15d。
参数化单元15d也接收关于在个体风力涡轮发电机1处用于生产的可用的有功功率和无功功率的信号37，将所述信号37从风力涡轮发电机1发送到发电设备控制器15。补偿装备2(如果在风力发电设备中存在该补偿装备2)也被布置为将关于其可用的有功功率和无功功率的信号38传输到风力发电设备控制器15’或其参数化单元15d。
参数化单元15d被布置为使用来自校正因子信号c的校正因子以及来自风力涡轮发电机1和任选的补偿装备2的关于可用的有功功率和无功功率的信号37和38，来创建来自风力发电设备10的能量生产单元1、2的关于修正的可用功率的信号39。
如结合图2所描述的，所述信号39可以是借助于校正因子c通过将关于来自个体风力涡轮发电机1的可用的有功功率和无功功率的信号37和关于补偿装备2的可用的有功功率和无功功率的信号38校正为指示来自风力涡轮发电机和任选的补偿装备的修正的可用的有功功率和无功功率的信号39而获得的信号。该修正或指示的可用功率信号39因此指示来自风力发电设备的能量生产部件的总可用功率，所述总可用功率被修正以考虑除目前可以生成的能量的量之外的其他观点，例如，从长远观点来看，与剩余能量生产部件相比较控制个体部件的最优方式等。
校正因子c通常是数字因数的矢量，包含针对每个风力涡轮发电机的一个或多个校正因子和针对补偿装备的每个部件的一个或多个校正因子。例如，校正因子可以包含来自每个风力涡轮的针对有功功率的一个校正因子以及来自每个风力涡轮的针对无功功率的另一校正因子。此外，校正因子可以包含来自补偿装备的每个部分的针对有功功率的一个校正因子以及来自补偿装备的每个部分的针对无功功率的一个校正因子。在补偿装备的部分被布置为用于仅仅提供无功功率的情况下，校正因子对其有功功率不是必要的，反之亦然。
在参数化单元15d中，因此通过针对个体风力涡轮发电机1的校正因子可以校正从每个风力涡轮发电机1发送到风力发电设备控制器15’的关于其可用的有功功率和无功功率的信号37，以获得关于可用的有功功率和无功功率的修正的信号。应当注意，信号37可以包含来自个体风力涡轮发电机1的针对有功功率和无功功率的单独的信号，并且针对任何风力涡轮发电机1的有功功率的校正因子可以不同于针对风力涡轮发电机1的无功功率的校正因子。
修正或指示的可用功率信号39通常是从信号37以及从信号38获得的总和信号，从个体风力涡轮发电机发送关于通过针对每个风力涡轮发电机1的针对有功功率和无功功率的恰当的校正因子个体地校正的其可用的有功功率和无功功率的所述信号37，从针对补偿装备2的个体部分发送关于通过针对补偿装备2的每个部分的针对有功功率和无功功率的恰当的校正因子个体地校正的其可用的有功功率和无功功率的所述信号38。
发电设备控制器15’也包含接收器，所述接收器由风力发电设备的部件1、2生成的、用于接收在公共耦合点处递送的有功功率和/或无功功率的请求40。在图2中未具体示出该接收器。发电设备控制器15’的第三单元15e可以被指代为“分派单元15e”，如此其被布置为将关于有功功率和/或无功功率的个体设定点分配到风力发电设备10的个体部件。
分派单元15e包括比较器单元(在图2中未示出)，所述比较器单元被布置为用于将在信号40中请求的功率与如在信号39中所指示的修正的可用功率进行比较。因此，比较器单元可以将来自风力发电设备10的请求的有功功率与来自风力发电设备的多个风力涡轮和任选的补偿装备的指示的可用的有功功率进行比较；并且比较器单元可以额外地或备选地将在信号40中指示的请求的无功功率与如在信号39中所指示的风力发电设备的多个风力涡轮和补偿装备的可用的无功功率进行比较。在比较器单元的比较指示请求的有功功率小于风力发电设备的风力涡轮和任选的补偿装备的可用的有功功率，和/或请求的无功功率小于风力发电设备的风力涡轮和任选的补偿装备的可用的无功功率的情况下，分派单元15e基于校正因子和来自风力涡轮发电机和任选的补偿装备的指示可用的有功功率和无功功率来计算涉及有功功率和/或无功功率的个体设定点。如结合图2所描述的，分派单元15e基于校正因子和来自风力涡轮发电机和任选的补偿装备的指示的可用的有功功率和无功功率来计算涉及有功功率(P参考 的情况)和/或无功功率(Q参考 的情况)的个体设定点P参考 、Q参考 。从发电设备控制器15发送到风力发电设备10的能量生产单元的个体设定点P参考 、Q参考 包含个体设定点的范围，通常为从第i个风力涡轮发电机请求的分别针对有功功率和无功功率的两个设定点p参考,i和q参考,I，以及从补偿装备2的第j个部分请求的分别针对有功功率和/或无功功率的一个或两个设定点p参考,j、q参考,j。
如图3中所指示的，其他信号41可以被输入到发电设备控制器15’的分派单元15e。该其他信号41是任选的，并且包括关于风力发电设备中的将风力涡轮发电机和任选的补偿装备连接到耦合点的内部输电网的信息，例如，关于风力发电设备的个体部件与将所述部件连接到外部输电网的公共耦合点之间的阻抗的信息。所述其他信号41还可以包括关于风力涡轮发电机是否是有功或无功的信息。在对设定点被指派到风力发电设备10的个体部件的确定中，可以由分派单元15e使用所述其他信号41。
图4图示了根据本发明的方法100的流程图。所述方法100涉及确定在发电设备控制器15中的个体设定点。发电设备控制器15被布置为控制风力发电设备10，所述风力发电设备10包括多个风力涡轮发电机1和任选的补偿装备2。风力涡轮发电机1和任选的补偿装备2两者均能够生成例如有功功率和/或无功功率形式的电输出。由发电设备控制器15生成的个体设定点涉及从多个风力涡轮中的每个风力涡轮发电机1和从任选的补偿装备2(如果在发电设备中存在该任选的补偿装备2)请求的、用于递送到外部输电网(也就是将发电设备中的内部输电网连接到外部输电网的公共耦合点17)的有功功率和/或无功功率。
所述方法在步骤101处开始，并且继续到步骤102，其中，发电设备控制器接收要被递送到外部输电网的针对有功功率(P)和/或无功功率(Q)的请求。应当注意，然而，不需要从发电设备控制器之外接收针对有功功率和/或无功功率的请求，如此发电设备控制器可以被布置为确定基于对公共耦合点的测量结果和针对外部输电网的任何电网代码而要被递送的功率。
在后续步骤103中，发电设备控制器15确定针对多个风力涡轮发电机中的每个风力涡轮发电机和针对补偿装备(如果在风力发电设备中存在该补偿装备)的校正因子。所述校正因子涉及关于多个风力涡轮发电机和任选的补偿装备的状况信息。
在后续步骤，步骤104中，发电设备控制器接收指示来自所述风力涡轮发电机中的每个的可用的有功功率和可用的无功功率的信号，以及指示来自任选的补偿装备的可用的有功功率和可用的无功功率的信号。
随后，在步骤105中，发电设备控制器将请求的有功功率与来自风力发电设备的多个风力涡轮和任选的补偿装备的所述指示的可用的有功功率进行比较，并且将请求的无功功率与风力涡轮和任选的补偿装备的所述指示的可用的无功功率进行比较。在步骤105中的比较示出来自风力发电设备的能量生产单元，也就是风力涡轮发电机和不同的补偿装备的总可用有功功率等于或小于请求的有功功率，并且来自风力发电设备的能量生产单元的总可用无功功率等于或小于请求的无功功率的情况下，所述方法在步骤107处结束。
然而，在步骤105中的比较示出所请求的有功功率小于风力涡轮和任选的补偿装备的可用的有功功率，和/或所请求的无功功率小于风力涡轮和任选的补偿装备的可用的无功功率的情况下，所述方法继续到步骤106。
在步骤106中，发电设备控制器基于所述校正因子和指示来自风力涡轮发电机和任选的补偿装备的可用的有功功率和无功功率的所接收的信号来计算涉及有功功率和/或无功功率的个体设定点。因此，对于每个风力涡轮发电机，个体地生成关于有功功率的设定点和关于无功功率的设定点，并且不同风力涡轮发电机的设定点可以等于或不同于对于风力发电设备的其他风力涡轮发电机确定的设定点。此外，如果补偿装备的一块或多块存在于风力发电设备中，则发电设备控制器计算关于补偿装备的每个这样的单元的有功功率和/或无功功率的设定点。通常，在无功补偿装备的情况下，发电设备控制器将生成等于零的有功功率的设定点，或者发电设备简单地将不生成有功功率的设定点以从纯无功补偿装备生成。类似地，在纯有功补偿装备的情况下，发电设备控制器将生成等于零的无功功率的设定点，或者根本不生成关于无功功率的设定点。
应当注意，可以以任何恰当的顺序执行图4中的方法100的步骤。比如，步骤(102)能够与步骤(103)或步骤(104)同时执行或者在步骤(103)或步骤(104)之后执行，并且能够交换步骤(103)和(104)的顺序。
所述方法在步骤107处结束。然而，如用虚线所指示的从步骤107到步骤101，可以重复所述方法。在一个实施例中，大体上可以连续地重复所述方法100，使得每当已经完成所述方法时，再次开始所述方法。备选地，可以以特定时间间隔重复所述方法。
计算机可读信号可以定义方法100、其动作和该方法的各种实施例和变型以及个体地或组合的这些动作，所述计算机可读信号被有形地实施在一个或多个计算机可读介质上，例如，非易失性记录介质、集成电路存储元件或其组合。计算机可读介质能够是能够由计算机访问的任何可用的介质。通过范例的方式，并非限制性，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括以用于存储信息(例如，计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术实施的易失性和非易失性，可移动和不可移动介质。计算机存储介质包括，但不限于，RAM、ROM、EEPROM、闪速存储器或其他存储器技术、CD-ROM、数字通用光盘(DVD)或其他光学存储器、磁带盒、磁带、磁盘存储器或其他磁性存储设备、其他类型的易失性和非易失性存储器、能够用于存储所期望的信息且能够由计算机访问的任何其他介质，以及前述的任何合适的组合。
通信介质通常实施计算机可读指令、数据结构、程序模块或已调制数据信号(例如，载波或其他传递机构)中的其他数据，并且包括任何信息传递介质。术语“已调制数据信号”意指其特征中的一个或多个以这样的方式被设定或改变以便在信号中对信息进行编码的信号。通过范例的方式，并非限制性，通信介质包括有线介质(例如，有线网络或直接有线连接)，无线介质(例如，声学、RF、红外以及其他无线介质)，其他类型的通信介质以及前述的任何合适的组合。
实施在一个或多个计算机可读介质上的计算机可读信号可以定义指令，例如，作为一个或多个程序的部分，作为由计算机运行所述指令的结果，其命令计算机执行本文描述的功能中的一个或多个(例如，方法100或其任何动作)和/或各种实施例、变型及其组合。可以以多种编程语言(例如，Java、J#、Visual Basic、C、C#或C++、Fortran、Pascal、Eiffel、Basic、COBOL等)中的任何或其各种组合中的任何来编写这些指令。在其上实施这样的指令的所述计算机可读介质可以驻留在本文描述的发电设备控制器15、15’的部件中的一个或多个上，可以被分布在这样的部件中的一个或多个上，并且可以在其之间过渡。
所述计算机可读介质可以是可传递的，使得被存储在其上的指令能够被加载到任何计算机系统源以实施本文讨论的本发明的方面。另外，应当理解，上述被存储在计算机可读介质上的指令不限于被实施为在主机上运行的应用程序的部分的指令。相反，所述指令可以被实施为能够用于对处理器进行编程来实施本发明的以上讨论的方面的任何类型的计算机代码(例如，软件或微代码)。
应当理解，计算机系统的多个部件中的任何单个部件或集合(例如，涉及图1、图2和图3描述的发电设备控制器，其执行本文描述的功能)一般能够被认为是控制这样的功能的一个或多个控制器。使用处理器能够以众多方式实施所述一个或多个控制器，例如，利用专用硬件和/或固件，使用处理器以执行以上记载的功能或前述的任何合适的组合，使用微代码或软件对所述处理器进行编程。
在一个或多个计算机系统上可以实施根据本发明的各个实施例。这些计算机系统可以是例如通用计算机(例如，基于因特尔奔腾类型处理器、摩托罗拉PowerPC、SunUltraSPARC、惠普PA-RISC处理器、从超微设备(AMD)可获得的各种处理器中的任何或任何其他类型的处理器的计算机。应当理解，任何类型的计算机系统中的一个或多个可以用于实施本发明的各个实施例。
简言之，本发明涉及一种方法和被布置为执行所述方法的发电设备控制器。所述方法是关于对风力发电设备的风力涡轮和任选的补偿装备的功率生产的智能分派的，所述风力发电设备的所述风力涡轮和所述任选的补偿装备作为风力发电设备的功率生产单元。本发明涉及请求的产生的功率小于发电设备的总能力的情况，并且本发明涉及利用该情形以灵活的方式将设定点分派到风力涡轮和补偿装备。该灵活性可以增加风力涡轮的寿命，有助于安排检修和扩展风力发电设备的电操作范围。
尽管通过对各个实施例的描述已经图示了本发明，并且尽管已经相当详细地描述了这些实施例，但是申请人的意图并不是约束或以任何方式将权利要求的范围限制到这样的详情。额外的优点和修正对本领域技术人员而言将是显而易见的。因此，本发明在其更广泛的方面中不限于所示出和描述的特定详情、代表性方法以及图示性范例。因此，从这样的详情中可以进行偏离，而不脱离申请人的一般发明概念的精神或范围。

Claims (16)

1.一种用于确定发电设备控制器(15)中的个体设定点(P 参考、Q 参考)的方法(100)，所述发电设备控制器被布置为控制风力发电设备(10)，所述风力发电设备包括能够生成电输出的多个风力涡轮发电机(1)和任选的补偿装备(2)，所述个体设定点(P 参考、Q 参考)涉及要从所述多个风力涡轮的每个风力涡轮发电机(1)和所述任选的补偿装备(2)请求的用于递送到外部输电网的有功功率和/或无功功率，所述方法包括以下步骤：
a)接收针对要被递送到所述外部输电网的有功功率(P)和/或无功功率(Q)的请求；
b)确定针对所述多个风力涡轮发电机中的每个风力涡轮发电机(1)和针对所述任选的补偿装备(2)的校正因子(c)，所述校正因子(c)涉及关于所述多个风力涡轮发电机(1)和所述任选的补偿装备(2)的状况信息；
c)接收来自所述风力涡轮发电机(1)中的每个以及来自所述任选的补偿装备(2)的指示可用的有功功率和可用的无功功率的信号(37、38)；
d)将所请求的有功功率与来自所述风力发电设备的所述多个风力涡轮(1)和所述任选的补偿装备(2)的所述指示的可用的有功功率进行比较，并且将所请求的无功功率与所述风力涡轮和所述任选的补偿装备的所述指示的可用的无功功率进行比较；
e)在步骤d)中的所述比较示出所请求的有功功率小于所述风力涡轮和所述任选的补偿装备的所述可用的有功功率，和/或所请求的无功功率小于所述风力涡轮和所述任选的补偿装备的所述可用的无功功率的情况下，执行以下步骤：
f)基于所述校正因子(c)和指示来自所述风力涡轮发电机和所述任选的补偿装备的可用的有功功率和无功功率的所接收的信号(37、38)来计算涉及有功功率和/或无功功率的所述个体设定点。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述校正因子(c)是指示所述多个风力涡轮发电机(1)和任选的补偿装备(2)的能力相对于其他风力涡轮发电机(1)和任选的补偿装备(2)的优先级系数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，基于以下中的一个或多个来确定所述校正因子(c)：风况、操作特性、部件状况、风力发电设备拓扑结构、所述风力发电设备的个体风力涡轮发电机的老化以及所述任选的补偿装备的老化。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，也基于能量价格考虑来确定所述校正因子(c)。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述风况包括以下因素中的一个或多个：风向、风速、湍流级以及风切变。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述操作特性包括以下因素中的一个或多个：所述个体风力涡轮发电机的最优操作点；所述任选的补偿装备的最优操作点；所述个体风力涡轮发电机的电操作范围；所述任选的补偿装备的电操作范围；所述个体风力涡轮发电机的操作史；所述任选的补偿装备的操作史；所述风力涡轮发电机中的每个的生产状态；以及所述任选的补偿装备的生产状态。
7.根据权利要求3所述的方法，其中，所述部件状况包括以下中的一个或多个：所述风力涡轮发电机中的部件的传感器测量结果；所述个体风力涡轮发电机的年龄；所述任选的补偿装备的年龄；对所述个体风力涡轮发电机的服务报告；对所述任选的补偿装备的服务报告。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，对所述风力涡轮发电机中的部件的所述传感器测量包括对所述发电机的温度的传感器测量。
9.根据权利要求5所述的方法，其中，所述风力发电设备拓扑结构包括以下因素中的一个或多个：取决于所述风向，关于一个风力涡轮发电机对另一个的潜在遮蔽的输入；以及关于从所述风力涡轮发电机和所述任选的补偿装备到所述风力发电设备到外部输电网的公共耦合点的电力损耗的输入。
10.根据权利要求3所述的方法，其中，所述风力涡轮发电机的所述老化包括以下因素中的一个或多个：所述风力涡轮发电机的所述一个或多个部件的实际年龄；被发送到所述风力涡轮发电机的先前设定点；以及已经关闭或暂停所述风力涡轮发电机的次数。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述任选的补偿装备的所述老化包括以下因素中的一个或多个：所述补偿装备的所述实际年龄；被发送到所述补偿装备的所述先前设定点；以及已经断开或停用所述补偿装备的次数。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤f)中执行的所述计算是针对在所述风力发电设备的所述多个风力涡轮发电机中的所述风力涡轮发电机的所述有功功率和所述无功功率的，以及来自所述任选的补偿装备的所述无功功率的个体设定点的组合计算。
13.根据权利要求9所述的方法，其中，在步骤f)中的对所述个体设定点的所述计算还基于以下因素中的一个或多个：关于所述风力发电设备中的将所述风力涡轮发电机和所述任选的补偿装备连接到所述公共耦合点的内部输电网的信息；以及关于所述风力涡轮发电机是否是有功或无功的信息。
14.根据权利要求1或2所述的方法，其中，通过使用最优负载流技术或通过对成本函数的最优化来执行在步骤f)中的对所述个体设定点的所述计算。
15.一种风力发电设备控制器(15)，其被布置为用于确定要被发送到多个风力涡轮发电机和任选地被发送到补偿装备的个体设定点，所述多个风力涡轮发电机和所述补偿装备被布置为生成电输出，所述个体设定点涉及要从所述风力涡轮中的每个和所述任选的补偿装备请求的、用于递送到所述风力发电设备到外部输电网的公共耦合点(PCC)的有功功率和无功功率，其中，所述发电设备控制器包括：
-接收器，其用于接收针对要由所述风力发电设备生成的有功功率(P)和/或无功功率(Q)的请求；
-校正单元，其被布置为确定针对所述多个风力涡轮发电机中的所述风力涡轮发电机中的每个和针对所述任选的补偿装备的校正因子(c)，所述校正因子涉及关于所述风力涡轮发电机中的每个和所述任选的补偿装备的状况信息；
-接收器，其用于接收来自所述风力涡轮发电机中的每个以及来自所述任选的补偿装备的信号(30-38)；
-比较器单元(15b、15e)，其被布置为用于将所请求的有功功率与来自所述多个风力涡轮和所述任选的补偿装备的指示的可用的有功功率进行比较，和/或将所请求的无功功率与所述风力发电设备的所述多个风力涡轮和所述补偿装备的指示的可用的无功功率进行比较；
-计算单元(15b、15e)，其被布置为，在所述比较器指示所请求的有功功率小于所述风力发电设备的所述风力涡轮和所述任选的补偿装备的所述可用的有功功率，和/或所请求的无功功率小于所述风力发电设备的所述风力涡轮和所述任选的补偿装备的所述可用的无功功率的情况下，基于所述校正因子和来自所述风力涡轮发电机和所述任选的补偿装备的指示的可用的有功功率和无功功率来计算涉及有功功率和/或无功功率的个体设定点。
16.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括程序代码指令，所述程序代码指令当由风力发电设备中的发电设备控制器运行时，令所述发电设备控制器执行根据权利要求1-14中的任一项所述的方法。
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Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2904684A2 (en) * 2012-10-08 2015-08-12 Vestas Wind Systems A/S Line impedance compensation system
CA2829247C (en) * 2012-10-12 2017-03-14 General Electric Company System and method for wind power dispatch in a wind farm
DE102013210812A1 (de) * 2013-06-10 2014-12-11 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Einspeisen elektrischer Leistung in ein elektrisches Versorgungsnetz
JP6342203B2 (ja) * 2014-04-03 2018-06-13 株式会社東芝 ウィンドファームの出力制御装置、方法、及びプログラム
US9780710B2 (en) 2014-04-15 2017-10-03 General Electric Company Reactive power control for wind turbine generators
CN106537717B (zh) * 2014-05-30 2020-02-14 维斯塔斯风力系统有限公司 用于控制风力发电厂的方法、风力发电厂系统和存储介质
CN107078511B (zh) * 2014-11-03 2019-11-08 维斯塔斯风力系统集团公司 控制风力发电厂的有功功率生成和风力发电厂的方法
ES2819248T3 (es) * 2014-12-30 2021-04-15 Flexgen Power Systems Inc Dispositivo de estabilización de potencia transitoria con control de potencia activa y reactiva
US9458831B2 (en) * 2015-02-18 2016-10-04 General Electric Company Determining reactive power capability of a renewable energy system
WO2016167816A1 (en) * 2015-04-11 2016-10-20 Siemens Aktiengesellschaft Dynamic wind turbine energy storage device
WO2017101941A1 (en) * 2015-12-17 2017-06-22 Vestas Wind Systems A/S Modulating wind power plant output using different frequency modulation components for damping grid oscillations
DE102016103101A1 (de) * 2016-02-23 2017-08-24 Wobben Properties Gmbh Verfahren und Windparkregelungsmodul zum Regeln eines Windparks
US11125209B2 (en) * 2016-05-03 2021-09-21 Vestas Wind Systems A/S Controlling a wind turbine during a low voltage grid event using MPC
ES2817534T3 (es) * 2016-07-06 2021-04-07 Vestas Wind Sys As Una instalación de energía eólica que tiene una pluralidad de generadores de turbina eólica y un controlador de instalación de energía
US11025064B2 (en) 2016-12-09 2021-06-01 Vestas Wind Systems A/S Relating to reactive power support in wind power plants
CN108242819B (zh) 2016-12-26 2021-01-22 北京金风科创风电设备有限公司 用于风力发电场的测控装置、系统和方法
ES2951573T3 (es) * 2017-06-07 2023-10-24 Vestas Wind Sys As Estimación adaptativa de potencia disponible para turbinas eólicas
DE102017112491A1 (de) 2017-06-07 2018-12-13 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Windparks
DE102017006452A1 (de) * 2017-07-07 2019-01-10 Senvion Gmbh Leistungsreduktion bei mehreren Windenergieanlagen in einem Windpark
FR3071620B1 (fr) * 2017-09-26 2020-10-02 Ge Energy Power Conversion Technology Ltd Dispositif et procede de test de modules de puissance
US10570882B2 (en) 2017-11-13 2020-02-25 General Electric Company Dynamic active and reactive power capability for wind farms
EP3847732A1 (en) * 2018-09-07 2021-07-14 General Electric Company Reactive power control method for an integrated wind and solar power system
TWI692181B (zh) 2018-10-16 2020-04-21 財團法人工業技術研究院 電力調節系統與電力調節方法
WO2020078517A1 (en) 2018-10-17 2020-04-23 Vestas Wind Systems A/S Current dispatching for power plant control
US10804707B2 (en) * 2018-10-18 2020-10-13 General Electric Company Systems and methods for dynamic management of wind turbines providing reactive power
WO2020125879A1 (en) 2018-12-18 2020-06-25 Vestas Wind Systems A/S Levelling of fatigue levels of power generating units of a power plant comprising one or more wind turbine generators
US11536251B2 (en) * 2018-12-18 2022-12-27 Vestas Wind Systems A/S Prioritization of power generating units of a power plant comprising one or more wind turbine generators
US11067060B2 (en) 2019-02-27 2021-07-20 General Electric Company System and method for controlling a hybrid energy facility having multiple power sources
US11133679B2 (en) 2019-02-27 2021-09-28 General Electric Company System and method for operating a hybrid energy facility having multiple power sources
US11521771B2 (en) 2019-04-03 2022-12-06 General Electric Company System for quench protection of superconducting machines, such as a superconducting wind turbine generator
US10978943B2 (en) 2019-04-03 2021-04-13 General Electric Company System and method for auto-ramping and energy dump for a superconducting wind turbine generator
US10742149B1 (en) 2019-04-22 2020-08-11 General Electric Company System and method for reactive power control of a wind turbine by varying switching frequency of rotor side converter
US11056884B2 (en) 2019-05-06 2021-07-06 General Electric Company Wind turbine system with integrated reactive power compensation device
US10581247B1 (en) * 2019-05-06 2020-03-03 General Electric Company System and method for reactive power control of wind turbines in a wind farm supported with auxiliary reactive power compensation
US10731628B1 (en) 2019-05-06 2020-08-04 General Electric Company System and method for coordinated control of reactive power from a generator and a reactive power compensation device in a wind turbine system
US10790668B1 (en) 2019-05-06 2020-09-29 General Electric Company Method for reactive power oscillation damping for a wind turbine system with integrated reactive power compensation device
DK3754178T3 (da) 2019-06-17 2022-08-22 Nordex Energy Se & Co Kg Fremgangsmåde til drift af en vindmøllepark
US10975847B1 (en) * 2019-11-08 2021-04-13 General Electric Company System and method for farm-level control of transient power boost during frequency events
US10989169B1 (en) 2019-11-15 2021-04-27 General Electric Company System and method for controlling a wind farm
EP3832128A1 (de) * 2019-12-03 2021-06-09 Wobben Properties GmbH Verfahren zum steuern eines windparks
EP3848575A1 (de) 2020-01-09 2021-07-14 Nordex Energy SE & Co. KG Verfahren zum betreiben eines windparks mit einer vielzahl von windenergieanlagen sowie ein entsprechender windpark
WO2021177947A1 (en) * 2020-03-03 2021-09-10 General Electric Renovables Espana S.L. System and method for controlling a power generating facility
US11499524B2 (en) 2021-02-17 2022-11-15 General Electric Company System and method for controlling low-speed operations of a wind turbine
DE102021118329A1 (de) 2021-07-15 2023-01-19 Aerodyn Consulting Singapore Pte Ltd Single-Point-Mooring-Windenergieanlage mit zwei jeweils einen Rotor aufweisenden Windenergiewandlungseinheiten

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101640419A (zh) * 2008-07-29 2010-02-03 通用电气公司 用于紧密耦合的风力场的区域内主无功控制器

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19948196A1 (de) 1999-10-06 2001-05-17 Aloys Wobben Verfahren zum Betrieb eines Windparks
US6925363B2 (en) * 2002-02-01 2005-08-02 Dew Engineering And Development Limited Power allocation control in an overdemand situation of an airport support system
US20070124025A1 (en) 2005-11-29 2007-05-31 General Electric Company Windpark turbine control system and method for wind condition estimation and performance optimization
DE102006032389A1 (de) * 2006-07-13 2008-01-24 Nordex Energy Gmbh Windpark sowie Verfahren zum Betreiben eines Windparks
US7531911B2 (en) * 2006-12-22 2009-05-12 Ingeteam Energy, S.A. Reactive power control for operating a wind farm
DE102007036446A1 (de) * 2007-08-02 2009-02-05 Nordex Energy Gmbh Verfahren zur Ermittlung einer Regelungsreserve sowie Windenergieanlage mit einer Steuereinheit zur Ermittlung der Regelungsreserve
US8527104B2 (en) * 2007-12-14 2013-09-03 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Wind turbine generator system and operation control method therefor
ES2327484B1 (es) 2008-01-22 2010-08-03 Acciona Windpower S,A, Sistema y metodo de control de un parque eolico.
DE102010006142A1 (de) 2010-01-29 2011-08-04 ABE Kunze Betriebsführungs GmbH, 22885 Energieportal
EP2539585B1 (en) 2010-02-25 2020-07-08 Vestas Wind Systems A/S Method and control arrangement for controlling a reactive power source
JP5439340B2 (ja) 2010-10-29 2014-03-12 三菱重工業株式会社 ウインドファームの制御装置、ウインドファーム、及びウインドファームの制御方法
US9709034B2 (en) * 2012-08-14 2017-07-18 Vestas Wind Systems A/S Partial-load de-rating for wind turbine control
ES2609760T3 (es) * 2012-09-17 2017-04-24 Vestas Wind Systems A/S Método de determinación de puntos de consigna individuales en un controlador de planta de generación, y un controlador de planta de generación

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101640419A (zh) * 2008-07-29 2010-02-03 通用电气公司 用于紧密耦合的风力场的区域内主无功控制器

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Publication number Publication date
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