CN105793561A - 风力发电站的基础电网监管 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于监管具有多个风力涡轮发电机的风力发电站中的电气测量的方法，该方法包括a)测量风力发电站中的电气参数(311)的测量结果，b)确定在测量结果与参考值之间的差，c)在所述差大于阈值的情况下，递增事件计数器，d)在事件计数器被递增的情况下，生成第一警告标记。本发明还涉及一种被布置为根据该方法监管风力发电站的发电站控制器(250)；该风力发电站包括多个风力涡轮发电机。

Description

风力发电站的基础电网监管
技术领域
本发明涉及一种用于监管具有多个风力涡轮发电机的风力发电站中的电气测量的方法。此外，本发明涉及上述种类的发电站控制器。
背景技术
风力发电站通常具有用于将风能转变成电力的多个风力涡轮机。为了向电力终端用户供应电力，风力发电站被连接到电网。然而，在风力发电站能够被连接到电网之前，风力发电站必须满足由电网准则规定的对风力发电站的电气性能的要求。一个要求是风力发电站对诸如电压、频率、有功功率和无功功率的各种参数的初始响应时间。
风力发电站通常被称为风力涡轮发电机组，其一般通过公共连接点(也被称为公共耦合点(PCC))被连接到电网。一般来说，风力发电站具有风力发电站控制器，其监测电网电压并且将电网电压与外部设定值(setpoint)进行比较。在实际电网电压与外部设定值之间的差(例如，误差信号)被用于计算用于风力发电站的无功功率产生的命令。该命令被从风力发电站控制器发送到各个风力涡轮机，风力涡轮机继而将在接到所述命令时做出响应(例如，产生更多或更少的功率以便调节电网电压)。所述误差信号可以由实际电网电压的变化或者由外部设定值的变化造成。风力发电站的初始响应时间应当被理解为在检测到电网电压的变化或外部设定值的变化时开始并且一旦风力发电站的多个风力涡轮机的第一风力涡轮机做出响应(一旦检测到响应)即结束的时间段。
发电站控制器常常在一些约束条件下进行操作。这些约束条件能够被称为电流或电压限制，但在实践中，所述限制常常被实施为对通过公共耦合点从风力发电站供应到电网的无功功率的约束。该约束能够是利用VAr或p.u.的数值或者功率因数值的硬性无功功率限制，这意味着无功功率被限制于根据当前有功功率产生而定义的上限最大值。
在具有反馈环的经典控制理论中，已知的是具有参考并且将其与测量结果进行比较。在参考与测量结果之间的差(也被称为误差)被用作控制器的输入。所述控制器常常是PID控制器、PI控制器或者甚至P控制器。大的误差通常将控制器驱动到较不稳定的状态，因为在控制器的集成部分中可能发生饱和或者在能够达到输出值的最大或最小天花板值时发生饱和。
发明内容
提供该简要说明是要以简化的形式来介绍对各原理的选择，其在下文中的详细说明书中进一步详细描述。该简要说明并非意在识别所主张的主题的关键特征或实质特征，也不意在被用作确定所主张的主题的范围中的辅助。
本发明的目的是获得一种用于总体在正常操作期间避免控制器饱和的方法，因为在正常操作中的大的控制误差应当被避免。
改进对风力发电站所连接到的电网的监管确保了风力发电站的更好的性能，因为由发电站控制器的改进的控制是本发明的益处之一。
因此，以上描述的目标或若干其他目标旨在通过提供用于监管具有多个风力涡轮发电机的风力发电站中的电气测量的方法在本发明的第一方面中获得，所述方法包括：
a)测量风力发电站中的电气参数(311)的测量结果，
b)确定在所述测量结果与参考值之间的差，
c)在所述差大于阈值的情况下，递增事件计数器，
d)在事件计数器被递增的情况下，生成第一警告标记。
本发明是特别但非排他地有利的，因为其允许发电站控制器监测与参考信号相比较的测量结果。每当测量结果超过阈值时设置警报有助于发电站控制器监管电气系统的健康状况。
根据本发明的一个实施例，该方法还包括：
-在事件计数器被递增的情况下，启动具有预定持续时间的事件计时器，
-每个预定义样本时间段重复步骤a)、b)、c)和d)一次，
-在事件计数器大于预定限值的情况下，生成第二警告标记，
-当事件计时器期满时对所述事件计数器进行复位。
上述实施例的优点在于步骤的重复以离散的方式执行监管并且因此连续地执行后续的测量。
根据本发明的一个实施例，该方法还包括：
e)确所述差的符号，
f)在所述差大于阈值并且针对先前样本的先前的差的符号已经从负切换到正或者从正切换到负的情况下，递增闪烁(flicker)计数器，
g)在所述闪烁计数器被递增的情况下，启动具有第二预定持续时间的闪烁窗口，
h)每个预定义样本时间段重复步骤a)至g)一次，
i)在所述闪烁计数器大于预定限值的情况下，生成闪烁警告标记，
j)当所述闪烁窗口期满时对所述闪烁计数器进行复位。
该实施例的优点在于该监管起到有效闪烁器和/或振荡监测器的作用。
根据本发明的一个实施例，所述电气测量是电压测量或无功功率测量。所述实施例的优点在于电压和无功功率测量结果两者都已知是随时间而变化的。
根据本发明的一个实施例，所述测量结果是电气参数的瞬时值。该实施例的优点在于该监管能够检测比能够传播通过控制器更快的快速瞬态，并且由此发电站控制器将更早地意识到它们。
根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：对电气参数的测量结果进行低通滤波，使得该测量结果是电气参数的滤波值。该实施例的优点在于该监管将不会看到快速瞬态并因此它将不会干扰所述系统。
根据本发明的一个实施例，所述阈值被选择为死区和裕量的组合。该实施例的优点在于裕量允许测量结果具有一些波动并且死区确保了能够作为正常电网功能的结果出现的波动，并且因此其并不涉及突显警报。用户具有根据风力发电站位置来设置死区中的这些正常期望振荡的幅值的能力。
根据本发明的一个实施例，根据诸如参考值中的参考变化或瞬态的预定义事件来暂时禁用该监管。该实施例的优点在于发电站控制器被已知导致测量结果中的瞬态特性的事件中断。
根据本发明的一个实施例，该方法还包括：
-确定该测量结果与先前样本的测量结果相比的差量(delta)变化，
-根据所述差量变化来设置对所述监管的暂时禁用的持续时间。
该实施例的优点在于监管系统知道何时完成暂时禁用并且所述系统能够再次恢复正常操作。
根据本发明的一个实施例，根据预定义事件来禁用该监管。该实施例的优点在于发电站控制器被已知导致测量结果中的瞬态特性的事件中断。
根据本发明的一个实施例，预定义事件是处于操作模式中的多个风力涡轮发电机的百分比低于预定百分比的情形。
在第二方面中，本发明涉及能够直接被加载到至少一个数字计算机的内部存储器中的至少一个计算机程序产品，其包括软件代码部分，所述软件代码部分用于在所述至少一个产品在所述至少一个计算机上运行时执行根据本文公开的任意实施例的方法的步骤。
在第三方面中，本发明涉及一种被布置为监管风力发电站的发电站控制器，所述风力发电站包括多个风力涡轮发电机，其中，所述发电站控制器被布置为：
测量风力发电站中的电气参数，
确定在所测量的电气参数与参考值之间的差，并且
在所述差大于阈值的情况下，递增事件计数器，并且
在所述事件计数器被递增的情况下，生成第一警告标记。
本发明的第一、第二和第三方面均可以与任意其他方面进行组合。通过参考下文描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并得以阐述。
很多伴随的特征将被更容易地认识到，因为通过参考以下详细描述并结合附图来考虑，这些特征变得更容易理解。如对本领域技术人员显而易见的是，优选特征可以被适当地组合并且可以与本发明的任何方面进行组合。
附图说明
图1示出风力涡轮机的总体结构，
图2示出根据本发明的风力发电站，
图3示出具有振荡的测量值的时间迹线，
图4示出测量值的时间迹线，并且
图5示出根据本发明的方法的流程图。
具体实施方式
现在将更详细地解释本发明。虽然本发明容易受到各种修改和替代形式的影响，但已经通过范例的方式公开了具体实施例。然而，应当理解的是，本发明并不旨在局限于所公开的特定形式。相反，本发明将要覆盖落在由随附权利要求定义的本发明的精神和范围内的所有修改、等价物和替代物。
本发明的思想是实施对电气系统中的测量点(PoM)211处的异常的监管机制。PoM在正常情况下总是与至少一个控制环相关联。在诸如风力发电站(WPP)的电气系统中，PoM常常涉及电气测量，即(多个)电压和/或(多个)电流，由此能够导出许多其他度量，诸如频率、有功功率、无功功率、功率因数(PF)和许多其他参数。
当无功控制(PF、Q、VSC、Vpi)被激活时，在无功控制环执行过程中监测无功功率和电压测量结果。如果与期望的结果存在偏差，则将对发电站控制器提出警告及最终的警报以用于进一步的动作。
本发明对照预期值来监管所测量的信号，在此期望值遵从对应的控制器参考值。
该控制器被提供来自测量点的测量值，所述值根据在公共耦合点处的估计值并且根据该测量点的相关联的参考值(例如，Vref、fref、Qref等)而被修改。
本发明的实施例涉及具有多个风力涡轮发电机的风力发电系统的发电站控制器。
向电网供应电力的风力涡轮发电机可以配备有针对电压电平、电网频率和有功功率波动的调节能力。“电网”或“网”是在风力发电站的边界与公共耦合点之外的公用电网；当提及在风力发电站内的电网时，会做出明确指示风力发电站的表述，例如“风力发电站电网”。
图1示出了示例性变速风力涡轮发电机(WPS)1是风力发电站(WPP)2的多个风力涡轮发电机中的一个。其具有带有轮毂的转子3，例如三个叶片4被安装到所述轮毂。转子叶片4的俯仰角是借助于俯仰致动器可变的。转子3由机舱5支撑并且经由主轴8、变速箱10和高速轴11来驱动发电机12。该结构是示例性的；其他实施例例如使用直接驱动式发电机15。
发电机12(例如，感应发电机或同步发电机)产生具有与转子3的旋转速度相关的频率的电输出功率，所述频率被变压器19转换至电网频率(例如，大约50Hz或60Hz)。因此，所产生的电力的电压被变压器9向上变压(up-transform)。变压器9的输出部是风力涡轮发电机的终端9a。来自风力涡轮发电机1和来自风力发电站2的其他风力涡轮发电机的电力被馈送到风力发电站电网18(由图1中的“a”表示)之中。风力发电站电网18在公共耦合点21和可选的进一步升压变压器22处被连接到风力发电站外部公用电网20。电网20配备有针对电网频率波动的调节能力，例如以常规产生器的形式，其能够在短时尺度上增加或降低产出以控制频率。
控制系统包括风力涡轮机控制器13和风力发电站控制器23。风力涡轮机控制器13：控制个体风力涡轮发电机1的操作，例如，取决于例如当前风速来选择全负荷或部分负荷操作模式；在部分负荷模式中，通过调整叶片角并控制尖端速度定量为当前风速下的空气动力学最优值来促使风力涡轮发电机在优选工作点处操作；并且控制转换器19根据对风电场控制器的规定(例如，在有功功率之外提供一定量的无功功率的指令等)来产生电力。风力涡轮机控制器13使用不同的输入信号来执行其控制任务，例如，表示当前风力条件(例如，来自风速计14和风向标15)的信号，表示俯仰角、转子位置、发电机12和终端9a等处的电压和电流的幅值和相位的反馈信号，以及来自风力发电站控制器23的命令信号。风力发电站控制器23接收表示公共耦合点21处的电压、电流和频率(可以被视为表示公用电网20中的电压、电流和频率的参数)的信号，并且任选地、接收来自公用电网提供者(图1中的“c”处)的信息或命令信号。基于这些(以及任选地更多的)输入参数中的一些参数，风力发电站控制器23监测电网稳定性，并且在检测到电网稳定性降低时，命令风力发电站2的风力涡轮发电机1和其他风力涡轮发电机(图1中的“b”处)的风力涡轮机控制器13通过限制所供应的输出功率的波动来改变操作。在接收到这种命令后，风力涡轮机控制器13在风速增加时削减否则将在正常部分负荷操作中以最大效率产生的高输出峰值(例如，通过朝向标记位置调整叶片俯仰角)，从而满足风电场控制器的限制波动命令。因此，在图1的示例性实施例中，控制系统限制输出波动的控制任务由风力发电站控制器23和风力涡轮机控制器13共享。在其他实施例中，该控制任务仅由风力涡轮机控制器13执行；在这些实施例中，“控制系统”仅由风力涡轮机控制器13表示，而没有风力发电站控制器。由风场中的个体风力涡轮机发电机生成的所有电力被合并且经由公共耦合点(PCC)21供应给电网。
图2示出了相关通信/控制链路202和测量信号203。PPC250的目标是满足在PCC210处关于电站电气性能的电网准则要求。因此，三相电压和电流的PoM211在大多数情况下与PCC210是相一致的，除非在PCC与PPC250的位置之间存在非常长的距离。PCC210布局也可以根据具体工程要求而变化。
作为WPP的主控制器，PPC通过使用由例如电网操作者发送的参考目标来照看电力控制环，诸如电压、无功功率和频率控制。PPC250还调配有功功率和无功功率参考给涡轮机并且调配无功功率参考给涡轮机和附加的无功功率补偿设备。
发电站控制器(PPC)250基于可编程自动控制器。以发电站内的WTG为目标的通信协议与PPC集成。经由该协议发送的主控制信号是有功和无功功率设定值、可用的有功和无功功率以及涡轮机的状态信号。
功率计(在图中未示出)通常被定位在PPC中或者能够通过专用快速光纤通信信道来远程地连接。除了一些滤波功能外，功率计计算从传感器(PoM)211接收的反馈信号的rms值。另外，功率计能够记录电网事件，诸如故障。
本发明涉及不同类型的事件或异常。在此解释异常的类型的两个示例，即它们如何被监测以及如何基于发生的频率来生成不同水平的警告和警报。
为了实施本发明，根据信号已经超过条件的程度来使用不同的警报水平。
对于测量结果首次超过限值，警告是旗子(flag)警告标记。在更多的事件之后，生成第二警告标记。在此对于具有振荡或闪烁的情形，生成闪烁警告。
表1示出了能够在实施例中管理与不同类型的事件或异常相关的警告/警报方案。
状况 异常 首次警告 重复警告 警报
1 滤波值超出裕量 警告1 警告2 警报
2 瞬时值超出裕量 警告1 警告2 警报
3 瞬时值正在振荡 无 无 警报
表1
异常情况被定义用于如下范例：
-经滤波的信号值超出裕量
对于无功功率监管，应用以下方程，其中，QmeasLPF意味着通过低通滤波器LPF滤除了Qmeas误差。
这些信号是在数字装置内部计算的，或者LPF在测量硬件中实现。
QmeasLPF-具有等于T_rise的时间常数的经滤波的Qmeas
VmeasLPF-具有等于T_rise的时间常数的经滤波的Vmeas
这些是利用LPF计算的经滤波的信号。
QmeasLPF<Qref–QdeadbandLower-QMargin,
QmeasLPF>Qref+QdeadbandUpper+QMargin
尽管能够一直监管无功功率，但仅当发电站控制器处在PF-Q-电压斜率控制中时这样做才是有意义的。这适用于任何种类的无功功率信号监管。
在一个实施例中，在上述方程中使用的Qref是在无功功率参考被用户定义的限值(诸如功率因数限值和无功功率限值)限制后的无功功率参考。
在另一实施例中，在不考虑用户定义的限值的情况下使用Qref。
对于电压监管，应用以下方程，其中，VmeasLPF意味着Vmeas误差通过低通滤波器进行滤波。
VmeasLPF<Vref–VdeadBand-VmeasMargin，
VmeasLPF>Vref+VdeadBan+VmeasMargin。
电压监管仅在发电站控制器处在电压控制模式时被执行，但是它能够在顺序模式中应用。
类似于经滤波的信号值，执行对瞬时值的监管，并且一旦信号超出裕量，则生成警告和/或警报。
Qmeas<Qref–QdeadbandLower–QmeasMargin，
Qmeas>Qref+QdeadbandUpper+QmeasMargin，
Vmeas<Vref–VdeadBand–VmeasMargin，
Vmeas>Vref+VdeadBand+VmeasMargin。
对于无功功率和电压两者，适用以下情形：被监管的信号和误差必须在死区和裕量内，死区和裕量的总和可以被视为是阈值。
死区由用户设置，并且通常它们指示靠近参考的范围，在该范围内控制不应做出反应。
这适用于上述方程中提到的所有死区。
如果死区被设置为0.1％，则在误差低于0.1％的情况下，控制器将不做出反应。
在实施例中，存在第一警告(标记)。当测量结果超出界限时，设置或生成第一警告(标记)，在该事件发生时启动具有预定义持续时间的计时器(事件计时器)。
事件计时器是监管被触发并且超出裕量被有效地监测的时段。如果测量值在该时段期间超出裕量的次数超出预定计数器(极限值)，则警报被触发并且在PPC中采取动作。
极限值是设置测量值在触发警报并且采取动作之前超出裕量和死区的最大次数的计数器。
在实施例中，事件计时器被设置在300秒。
在实施例中，事件计时器被用户定义在1秒至3000秒的范围内。
在实施例中，存在每次事件计数器在事件计时器内再次递增时被触发的重复警告。
在实施例中，存在当事件计数在事件计时器的时段内超出极限值时或者该值保持在裕量条件之外直到事件计时器已经期满时被触发的警报(第二警告标记)。
如果新的事件在事件计时器内没有再次发生，则计时器被复位并且事件计数和第一与第二警告标记被清除。
在实施例中，极限值被设置为数值三。
在实施例中，极限值由用户在1至10的范围内选择。
在实施例中，存在用于无功功率测量结果的预定义裕量(310、320)，即，当与无功功率参考Qref相比较时的Qmeas误差(经滤波的误差或瞬时误差)。
在实施例中，用于Qmeas误差的裕量被设置为0.05p.u.。
在实施例中，用于Qmeas误差的裕量被设置在0.01p.u.至0.15p.u.的范围内。
在实施例中，存在用于电压测量结果的预定义裕量(310、320)，即，当与电压参考Vref相比较时的Vmeas误差(经滤波的误差或瞬时误差)。
在实施例中，用于Vmeas误差的裕量被设置为0.05p.u.。
在实施例中，用于Vmeas误差的裕量被设置在0.01p.u.至0.15p.u.的范围内。
在实施例中，存在待监测的值，该值设置处在操作模式中以使用监管的在线的一个WTG或多个WTG的最小百分比(被定义为在运行的WTG与激活的WTG之间的比率)。
在实施例中，最小的在线分辨率被设置为风力发电站中的95％的风力涡轮发电机。该值可以在0％至100％之间选择，尽管在较低的百分比下更难以监测无功功率和电压信号，因为电网中存在较少的电力并且该系统将对波动更敏感。
因为对于滤波值和瞬时值来说死区和裕量是相同的，很明显，瞬时信号更有可能触发警告信号，这是由于在滤波信号中已经滤除了高频瞬态。
重要的是监测瞬时值以检测振荡/闪烁行为。
当测量值在预定的短时段(2s)内在负事件与正事件之间切换多次(3次)时，则检测到闪烁。
负事件：Qmeas<QmeasMin
正事件：Qmeas>QmeasMax
负事件：Vmeas<VmeasMin
正事件：Vmeas>VmeasMax
闪烁窗口是用于检测闪烁事件的移动窗口。
在实施例中，闪烁窗口由用户设置在1秒至5秒的范围内。优选地，闪烁窗口处在1秒至3秒的范围内。
在检测窗口期间存在用于闪烁事件的极限。当超过该极限时，将生成闪烁警告警报。
在实施例中，闪烁警报由用户设置在1个事件至5个事件的范围内。
在实施例中，存在用于保持跟踪哪些特征被使能的一组标记，存在：
-用于使能/禁用总体监管特征的标记；以及
-用于禁用/使能经滤波的测量结果超出裕量事件的监管的标记。这仅在监管被使能时适用；并且最后
-用于禁用/使能对瞬时测量结果超出裕量和闪烁事件的监管的标记。这仅在监管被使能时适用。
闪烁计数器对信号高于范围和低于范围的变化进行计数。
如果“闪烁计数器”在计时器时段期间大于预定义值，则应当生成新的警报：“检测到振荡/噪声”。
在实施例中，预定义值“符号的计数器”-极限被设置为3。
在实施例中，预定义值“符号的计数器”-极限被设置到2至10的范围。
图3示出了具有测量结果350(可以是电压或无功功率)的时间迹线的闪烁情形，在该示例中，参考信号315处于稳态。一旦信号超出上范围Range(+)310，则闪烁窗口启动301。计时器是设置为1秒的正弦曲线图并且因此它结束。第一事件301也启动闪烁计数器并且将其递增到1，下一个事件302是当信号变得低于下范围Range(-)320时，并且闪烁计数器被递增到2，第三事件303在信号变得超出上范围Range(+)310时发生，并且闪烁计数器被递增到3。该计时器在311处期满，针对该示例，闪烁计数器已经达到极限值，因此应当生成闪烁警告标记。新的事件304启动新的计时器。
图4示出了具有另一测量信号450(可以是电压或无功功率)的示例；参考信号415在该示例中处于稳态。测量信号450在时间401处变到上范围Range(+)410之外时，事件计数器被初始化，同时事件计时器被启动，在此它被设置为1秒，其在时间411处期满，测量已经稳定在由Range(+)410和Range(-)420定义的范围内。
若干内部信号被用于操作该监管。这些信号在内部被用于测试并且不被暴露于用户。它们被初始化到适当的数值并且能够在运行时间内动态地变化。
在本发明的实施例中，特定预定事件可以禁用所述监管。
下面列出用于禁用监管的一些条件，该列表可能不是完全的，并且其他事件对于本领域技术人员来说将是显而易见的。
当这些条件中的任一个为真时，应当停止监管。
-在无扰转换期间
○无扰转换是指发电站控制器从一种操作模式切换到另一种操作模式的时候，此时一种系统被实施以减少控制系统中的瞬态。
-LVRT被激活
○LVRT意味着低电压穿越，此时PCC处的电压电平在更短或更长的时间段内做出深度的电压下降，WPP被设计为承受这些事件，但是由于恢复是非常短暂的，因此监管被停止。
-WTG在线的实际百分比<最小在线百分比
○当非常少的涡轮机被连接时
-STATCOM被配置但是不在线
○此时PPC可能期望来自STATCOM的电网支持，但是由于它是离线的，性能不如预期的那样好。
一旦这些条件被清除，监管将利用在停止条件之后的用户定义的延迟来重新启动，以在操作条件变化太频繁时避免不必要的停止和重启。
其他事件可能受益于监管保持关闭时段，其中，监管被暂时禁用。
监管应当在参考变化和控制响应时段期间被延迟以避免假警报。
无功功率的变化在下文中被命名为DQ，即ΔQ。
为了保持监管关闭，一旦经滤波的结果或测量结果在ΔQ水平之外，并且在发出警报之前：
对于瞬时测量结果，保持关闭计时器被实现为如下：
保持关闭计时器应当在与控制器的时间响应类似的时间处被启动作为最小值。在这种情况下，DQ应当使用如下形式：
当计时器完成时，则检查信号是否在DQ之外以生成警报。如果测量结果在保持关闭时段内返回到DQ水平之内，则计时器被复位并且保持关闭被取消。
变量被用作对所计算的保持关闭计时器值的保护。保持关闭计时器方程将在LN(x)中针对x>1产生负值。当产生了无效的计时器值时，使用最小值。
对于经滤波的测量结果，保持关闭计时器被实施如下：
保持关闭计时器应当被启动包括滤波器响应。在这种情况下，DQ应当被用作如下形式：
计时器值(s)＝[-ln(0.428×DQ’)×Trise]，
其中，
DQ &prime; = DQ u s e r A B S ( ( Qref k - Qref k - 1 ) - ( ( Qm k - Qm k - 1 ) )
对于电压信号，情形非常类似，只是在以上公式中用DV替换DQ，其中，
DV &prime; = DV u s e r A B S ( ( Vref k - Vref k - 1 ) - ( ( Vm k - Vm k - 1 ) )
其中，
Qrefk是在当前样本处的Qref，并且
Qrefk-1是在先前样本处的Qref，
Qmk是在当前样本处的Qmeas，并且
Qmk-1是在先前样本处的Qmeas。
同样的规定适用于电压样本。
当计时器已经期满时，所述信号被核查以确定它们是否在DQ之外，从而生成警报。如果经滤波的测量结果在保持关闭时段期间返回到DQ水平之内，则计时器被复位并且保持关闭被取消。
在本发明的实施例中，通过对计时器倍增一个因数1.1(在此被称为保持因数(HoldFactor))来应用额外的安全裕量。计时器值被倍增一个因数1.1以正好在安全侧中(因为上述方程是针对一阶系统计算的)。
在另一实施例中，保持因数在0.5至5的范围内。
图5示出了根据本发明的用于监管具有多个风力涡轮发电机的风力发电站中的电气测量的方法的流程图，该方法包括：步骤501，其是测量风力发电站中的电气参数的测量结果；步骤502，其是确定在测量结果与参考值之间的差；步骤503，在所述差大于阈值的情况下，递增事件计数器；步骤504，在事件计数器被递增的情况下，生成第一警告标记。图5中示出的方法可以在发电站控制器中实施。
总而言之，本发明涉及一种用于监管具有多个风力涡轮发电机的风力发电站中的电气测量的方法，该方法包括：a)测量风力发电站中的电气参数311的测量结果，b)确定在测量结果与参考值之间的差，c)在所述差大于阈值的情况下，递增事件计数器，d)在事件计数器被递增的情况下，生成第一警告标记。本发明还涉及一种被布置为根据该方法监管风力发电站的发电站控制器250；该风力发电站包括多个风力涡轮发电机。
根据本发明的一些方面，提供了能够直接被加载到至少一个数字计算机的内部存储器中的至少一个计算机程序产品，其包括软件代码部分，所述软件代码部分用于在所述至少一个产品在所述至少一个计算机上运行时执行根据本文公开的任意实施例的方法的步骤。
对本领域技术人员来说显而易见的是，在此给出的任何范围或设备数值可以在不丧失所寻求的效果的情况下被扩展或改变。
应当理解的是，上述益处和优点可以涉及一个实施例或者可以涉及若干实施例。进一步应当理解的是对“一个”项目的引用指代一个或多个该项目。
应当理解的是，优选实施例的以上描述仅通过范例的方式给出，并且本领域技术人员可以做出各种修改。以上说明书、范例和数据提供结构的完备描述以及本发明的示例性实施例的用途。虽然上面已经描述了具有某种程度的特殊性的本发明的各种实施例，或者通过参考一个或多个独立实施例来描述，本领域技术人员可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下对所公开的实施例做出很多改变。

Claims (14)

1.一种用于监管风力发电站中的电气参数(311)的方法，所述风力发电站包括多个风力涡轮发电机，所述方法包括：
a)测量所述风力发电站中的所述电气参数(311)，
b)确定在测量结果参数与参考值之间的差，
c)在所述差大于阈值的情况下，递增事件计数器，并且
d)在所述事件计数器被递增的情况下，生成第一警告标记。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：
-在所述事件计数器被递增的情况下，启动具有预定持续时间的事件计时器，
-每个预定义样本时间段重复步骤a)、b)、c)和d)一次，
-在所述事件计数器大于预定限值的情况下，生成第二警告标记，并且
-当所述事件计时器期满时对所述事件计数器进行复位。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：
e)确定所述差的符号，
f)在所述差大于阈值并且先前的差的符号已经从负切换到正或从正切换到负的情况下，递增闪烁计数器，
g)在所述闪烁计数器被递增的情况下，启动具有第二预定持续时间的闪烁窗口，
h)每个预定义样本时间段重复步骤a)至g)一次，
i)在所述闪烁计数器大于预定限值的情况下，生成闪烁警告标记，并且
j)当所述闪烁窗口期满时对所述闪烁计数器进行复位。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，所述电气参数是电压或无功功率。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，所述测量结果是所述电气参数的瞬时值。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，所述方法还包括：
-对所述电气参数的所述测量结果进行低通滤波，使得所述测量结果是所述电气参数的滤波值。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述阈值被选择为死区和裕量的组合。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其中，根据诸如所述参考值中的参考变化或瞬态的预定义事件来暂时禁用所述监管。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述方法还包括：
-确定所述测量结果与先前样本的测量结果相比的差量变化，并且
-根据所述差量变化来设置对所述监管的所述暂时禁用的持续时间。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的方法，其中，根据预定义事件来禁用所述监管。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述预定义事件是处在操作模式中的所述多个风力涡轮发电机的百分比低于预定百分比的情形。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的方法，其中，所述方法还包括：
-在生成第一警告标记、第二警告标记或闪烁警告标记的情况下，改变控制所述多个风力涡轮发电机的发电站控制器的控制配置和/或设置。
13.能够直接加载到至少一个数字计算机的内部存储器中的至少一个计算机程序产品，其包括软件代码部分，所述软件代码部分用于在所述至少一个产品在所述至少一个计算机上运行时执行根据权利要求1至12中的任一项所述的方法的步骤。
14.一种发电站控制器(250)，其被布置为监管风力发电站，所述风力发电站包括多个风力涡轮发电机，其中，所述发电站控制器被布置为：
测量所述风力发电站中的电气参数(311)，
确定在所测量的电气参数与参考值之间的差，并且
在所述差大于阈值的情况下，递增事件计数器，并且
在所述事件计数器被递增的情况下，生成第一警告标记。
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