DE102012215565A1 - Method for controlling system pool of current generators, involves providing environmental data prediction, particularly of weather prediction, for determined period, and creating feed-in power prediction of systems pool - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Anlagenpools von Stromerzeugern, die eine fluktuierende, prognostizierbare Einspeiseleistung aufweisen, insbesondere von regenerativen Stromerzeugern, zur Bereitstellung einer negativen Regelleistung, insbesondere einer negativen Minutenreserve und/oder Sekundärreserve. The invention relates to a method for controlling a system pool of power generators, which have a fluctuating, predictable feed-in power, in particular of regenerative power generators, for providing a negative control power, in particular a negative minute reserve and / or secondary reserve.
Die Erfindung betrifft ferner eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung eines Anlagenpools von Stromerzeugern, die eine fluktuierende, prognostizierbare Einspeiseleistung aufweisen, insbesondere von regenerativen Stromerzeugern, zur Bereitstellung einer negativen Regelleistung, insbesondere einer negativen Minutenreserve und/oder Sekundärreserve.The invention further relates to a control device for controlling a system pool of power generators, which have a fluctuating, predictable feed-in power, in particular of regenerative power generators, for providing a negative control power, in particular a negative minute reserve and / or secondary reserve.
Die Bereitstellung von Regelleistung dient dazu, Differenzen zwischen Ein- und Ausspeisung im Stromnetz auszugleichen. Energieerzeugungskapazitäten werden auf Regelleistungsmärkten Übertragungsnetzbetreibern angeboten. Dabei ist zwischen positiver Regelleistung (Energiezufuhr durch Erhöhung der Einspeiseleistung bzw. Reduzierung der Lastaufnahme) und negativer Regelleistung (Reduzierung der Einspeiseleistung bzw. Erhöhung der Lastaufnahme) zu unterscheiden. The provision of control power is used to compensate for differences between supply and output in the power grid. Power generation capacities are offered on reserve power markets to transmission system operators. In this case, a distinction must be made between positive control power (energy supply by increasing the feed-in power or reducing load absorption) and negative control power (reducing the feed-in power or increasing load absorption).
Stromerzeuger, die eine fluktuierende, prognostizierbare Einspeiseleistung aufweisen, insbesondere regenerative Stromerzeuger, sind beispielsweise Windenergieanlagen, Photovoltaikmodule bzw. Photovoltaikanlagen oder auch Wasserturbinen eines Gezeitenkraftwerks oder Unterwasserturbinen für das Ernten von Strömungsenergie aus Wasser. Die fluktuierende, prognostizierbare Einspeiseleistung entspricht dem Stromeinspeisegang dieser Stromerzeuger, der über die Zeit veränderlich, jedoch auf Basis verschiedener Daten mehr oder weniger genau vorhersagbar ist. Insbesondere durch die verstärkte Nutzung regenerativer Stromerzeuger und der vollen Einspeisung der durch sie erzeugten Leistung ins Netz steigt der Bedarf an Regelleistung, insbesondere an negativer Regelleistung zur Abfederung von Produktionsspitzen.Generators which have a fluctuating, predictable feed-in power, in particular regenerative power generators, are for example wind turbines, photovoltaic modules or photovoltaic systems or also water turbines of a tidal power station or underwater turbines for harvesting flow energy from water. The fluctuating, predictable feed-in power corresponds to the power feed of these power generators, which varies over time but is more or less accurately predictable based on different data. In particular, the increased use of regenerative power generators and the full supply of power generated by them into the grid increase the need for control power, in particular negative control power to cushion production spikes.
In Deutschland ist der Zugang zu Regelleistungsmärkten durch Präqualifikationsverfahren geregelt. Die Bedingungen der Marktteilnahme von regenerativen Stromerzeugern wurden mit der
Insbesondere für regenerative Stromerzeuger mit fluktuierender Einspeiseleistung ist die Bereitstellung einer negativen Regelleistung jedoch – wenn überhaupt – nur mit erheblichen Nachteilen möglich. Beispielsweise sind Überlegungen bekannt, die Regelung eines Windparks nach dem Betriebsverhalten einer nicht abgeregelten Referenzwindenergieanlage des Parks vorzunehmen. Dieses Konzept hat jedoch den Nachteil, dass die Referenzwindenergieanlage nicht an der Vermarktung der Regelleistung teilnehmen kann, da sie stets ungesteuert weiterlaufen muss. However, in particular for regenerative power generators with fluctuating feed-in power, the provision of a negative control power is only possible, if at all, with considerable disadvantages. For example, considerations are known to make the control of a wind farm according to the performance of a non-regulated reference wind turbine of the park. However, this concept has the disadvantage that the reference wind turbine can not participate in the marketing of the control power, as it must always go on uncontrolled.
Ferner ist eine Referenzwertbildung im Falle eines zeitgleichen Einspeisemanagements am Windpark nicht möglich, da in diesem Fall üblicherweise alle Anlagen einer Leistungsbegrenzung unterliegen und der Betrieb einer nicht abgeregelten Referenzwindenergieanlage nicht möglich ist.Furthermore, a reference value formation in the case of a simultaneous feed-in management at the wind farm is not possible because in this case usually all plants are subject to power limitation and the operation of a non-regulated reference wind turbine is not possible.
Auch eine Übertragung des Stromertrags der Referenzwindenergieanlage auf die fiktive Einspeiseleistung des gesamten Windparks ist nur in Abhängigkeit der Windrichtung, der Windstärke und der Position der Referenzwindenergieanlage im Windpark möglich und mit Ungenauigkeiten behaftet, insbesondere aufgrund von unterschiedlichen Auswirkungen von Luftverwirbelungen der gedrosselt laufenden Windenergieanlagen des Windparks auf die Referenzanlage.Also, a transmission of the power output of the reference wind turbine to the fictitious feed of the entire wind farm is possible only in dependence on the wind direction, the wind strength and the position of the reference wind turbine in the wind farm and subject to inaccuracies, especially due to different effects of air turbulence of the throttled running wind turbines on the wind farm the reference plant.
Ein solches Konzept für die Bereitstellung von Regelleistungen für Windparks ist nicht nur mit erheblichen Nachteilen verbunden, sondern versagt für andere regenerative Stromerzeuger wie beispielsweise Photovoltaikanlagen: Bei einer üblichen Photovoltaikanlagen-Konfiguration beispielsweise ist der Betrieb einer Referenzanlage nicht möglich, da das Referenz-Photovoltaik-Modul über einen separaten Wechselrichter verfügen müsste, um einen Referenzertrag ausweisen zu können.Such a concept for the provision of control power for wind farms is not only associated with significant disadvantages, but fails for other regenerative power generators such as photovoltaic systems: In a conventional photovoltaic system configuration, for example, the operation of a reference system is not possible because the reference photovoltaic module would have to have a separate inverter in order to identify a reference yield.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung eines Anlagenpools von Stromerzeugern mit einem fluktuierenden, prognostizierbaren Erzeugungsgang anzugeben, die eine verbesserte Bereitstellung einer negativen Regelleistung, insbesondere einer negativen Minutenreserve und/oder Sekundärreserve, ermöglichen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung eines Anlagenpools von Stromerzeugern, insbesondere von regenerativen Stromerzeugern, anzugeben, die einen oder mehrere der genannten Nachteile vermindern oder beseitigen.It is therefore an object of the present invention to provide a method and a control device for controlling a system pool of power generators with a fluctuating, predictable generating gear, which provides an improved provision of a negative reserve power, in particular a negative minute reserve and / or secondary reserve allow. In particular, it is an object of the present invention to provide a method and a control device for controlling a system pool of power generators, in particular regenerative power generators, which reduce or eliminate one or more of the mentioned disadvantages.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Steuerung eines Anlagenpools von Stromerzeugern, die eine fluktuierende, prognostizierbare Einspeiseleistung aufweisen, insbesondere von regenerativen Stromerzeugern, zur Bereitstellung einer negativen Regelleistung, insbesondere einer negativen Minutenreserve und/oder Sekundärreserve, umfassend die Schritte:
- – Bereitstellen einer Umweltdatenprognose, insbesondere einer Wetterprognose, für einen bestimmten Zeitraum,
- – Erstellen einer Einspeiseleistungsprognose des Anlagenpools für den bestimmten Zeitraum auf Basis der Umweltdatenprognose,
- – Ermitteln einer maximalen negativen Regelleistung, die in einem Abrufzeitraum in dem bestimmten Zeitraum durch den Anlagenpool bereitgestellt werden kann, auf Basis der Einspeiseleistungsprognose,
- – Erzeugen eines Regelsignals in Abhängigkeit einer Abrufregelleistung und Übertragen des Regelsignals an den Anlagenpool,
- – Reduzieren der Einspeiseleistung des Anlagenpools in Höhe der Abrufregelleistung in einem Aktivierungszeitraum durch Herabregelung mindestens einer Gruppe der Stromerzeuger des Anlagenpools,
- – Erbringen einer Abrufeinspeiseleistung, die gegenüber der Einspeiseleistungsprognose um die Höhe der Abrufregelleistung reduziert ist, für den Abrufzeitraum,
- – Erhöhen der Einspeiseleistung des Anlagenpools in Höhe der Abrufregelleistung in einem Deaktivierungszeitraum durch Aufhebung der Herabregelung der mindestens einen Gruppe der Stromerzeuger des Anlagenpools.
- Providing an environmental data forecast, in particular a weather forecast, for a specific period,
- - create a feed-in forecast of the investment pool for the given period on the basis of the environmental data forecast,
- Determining a maximum negative control power that can be provided by the asset pool in a retrieval period in the specified period, based on the feed-in performance forecast,
- Generating a control signal as a function of a demand control power and transmitting the control signal to the plant pool,
- - reducing the feed-in capacity of the system pool in the amount of the call-up control power in an activation period by reducing at least one group of the power generators of the system pool,
- Providing a polling feed-in power, which is reduced by the amount of the polling control power compared to the feed-in power forecast, for the polling period,
- - Increase the feed-in capacity of the investment pool in the amount of retrieval control power in a deactivation period by canceling the down regulation of the at least one group of power generators of the investment pool.
Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der Erkenntnis, dass die Einspeiseleistung von Anlagenpools auf Basis von Umweltdatenprognosen, insbesondere Wetterprognosen, sehr genau vorhergesagt werden kann. Die Genauigkeit der Vorhersage der Einspeiseleistung eines Anlagenpools auf Basis einer Umweltdatenprognose kann deutlich höher liegen als die Ermittlung eines mit einer Referenzanlage korrespondierenden Energieertrags eines Anlagenparks. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht daher vor, die auf der Basis von Umweltdatenprognosen ermittelten Einspeiseleistungsprognosen vor und insbesondere zum Zeitpunkt der Regelleistungserbringung zu nutzen, um daraus abzuleiten, welcher Anteil der Einspeiseleistung als negative Regelleistung am Markt angeboten werden kann und wie die Reduzierung der Einspeiseleistung im Falle des Regelleistungsabrufs im Zeitverlauf zu erfolgen hat. The method according to the invention is based on the finding that the feed-in capacity of plant pools can be predicted very accurately on the basis of environmental data forecasts, in particular weather forecasts. The accuracy of the prediction of the feed-in capacity of a plant pool on the basis of an environmental data forecast can be significantly higher than the determination of an energy yield of a plant park corresponding to a reference plant. The method according to the invention therefore envisages using the feed-in forecasts determined on the basis of environmental data forecasts before and in particular at the time of the control power output in order to derive from this what portion of the feed-in power can be offered on the market as a negative control power and how the feed-in power can be reduced in the case of Over the course of time, control service calls must be made.
Das Erstellen einer Einspeiseleistungsprognose des Anlagenpools erfolgt für einen bestimmten Zeitraum, für den eine entsprechende Umweltdatenprognose vorliegt. Für die Erstellung der Einspeiseleistungsprognose auf Basis der Umweltdatenprognose werden üblicherweise historische Informationen über die Einspeiseleistung unter den jeweiligen Umwelt-, insbesondere Wetterbedingungen, herangezogen. Eine möglichst gute Qualität der Einspeiseleistungsprognose auf Basis der Umweltdatenprognose ist von Vorteil und kann insbesondere durch die Zusammenfassung einer Vielzahl von, insbesondere regenerativen, Stromerzeugern und insbesondere durch die Zusammenfassung mehrerer Anlagenparks mit jeweils einer Vielzahl von, insbesondere regenerativen, Stromerzeugern, zu einem Anlagenpool verbessert werden. The generation of a feed-in forecast of the investment pool is done for a certain period of time for which a corresponding environmental data forecast is available. For the generation of the feed-in performance forecast on the basis of the environmental data forecast, historical information about the feed-in capacity under the respective environmental, in particular weather conditions, is usually used. The best possible quality of the feed-in performance forecast on the basis of the environmental data forecast is advantageous and can be improved, in particular, by combining a large number of, in particular regenerative, power generators and, in particular, by combining a plurality of power plants, each with a large number of, in particular regenerative, power generators to form a system pool ,
Ein Anlagenpool ist ein Verbund von, insbesondere regenerativen, Stromerzeugern bzw. Stromerzeugungsanlagen, die vorzugsweise kommunikationstechnisch zusammengefasst sind. Ein Anlagenpool kann ein einzelner Anlagenpark mit einer Mehrzahl von, insbesondere regenerativen, Stromerzeugern sein. Alternativ können in einem Anlagenpool auch mehrere Anlagenparks mit jeweils einer Mehrzahl von, insbesondere regenerativen, Stromerzeugern zusammengefasst sein. Als technische Einheit im Sinne der Präqualifikationsbedingungen sowie des Rahmenvertrags zur Erbringung von Reserveleistung wird hier ein Anlagenpark oder ein Anlagenpool verstanden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch prinzipiell auch für Einzelanlagen geeignet.A system pool is a combination of, in particular regenerative, power generators or power generation systems, which are preferably combined in terms of communication technology. A plant pool can be a single plant park with a plurality of, in particular regenerative, power generators. Alternatively, a plurality of plant parks, each with a plurality of, in particular regenerative, power generators can be combined in one investment pool. As a technical unit within the meaning of the pre-qualification conditions and the framework contract for the provision of reserve power, this is understood to mean a plant park or a pool of facilities. However, the method according to the invention is in principle also suitable for individual systems.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann Anwendung finden für alle Arten der negativen Regelleistungsbereitstellung, die in Deutschland derzeit von Übertragungsnetzbetreibern ausgeschrieben werden, insbesondere Primärregelleistung, Sekundärregelleistung bzw. Sekundärreserve sowie Tertiärregelleistung, die auch als Minutenreserve bzw. Minutenreserveleistung bezeichnet wird.The method according to the invention can be used for all types of negative control power supply that are currently being tendered by transmission system operators in Germany, in particular primary control power, secondary control reserve and tertiary control power, also referred to as minute reserve power.
Die Bereitstellung einer Regelleistung kann das Erstellen eines Angebots einer Regelleistung, das Anbieten einer Regelleistung, das Vorhalten und/oder das Erbringen einer Regelleistung umfassen. The provision of a control power may include creating an offer of a control power, offering a control power, providing and / or providing a control power.
Der prognostizierte Einspeisegang in einem bestimmten Zeitraum dient dazu, die in diesem Zeitraum maximal verfügbare negative Regelleistung zu ermitteln. Die maximale negative Regelleistung entspricht der Einspeiseleistungsprognose, in diesem Fall würden sämtliche Stromerzeuger abgeschaltet werden. Die maximal verfügbare negative Regelleistung kann für einen Abrufzeitraum ermittelt werden, der kleiner oder gleich des bestimmten Zeitraums ist, für den die Einspeiseleistungsprognose erstellt wurde. Der bestimmte Zeitraum, für den die Einspeiseleistungsprognose erstellt wurde, kann somit mehrere Abrufzeiträume mit jeweils unterschiedlichen maximalen negativen Regelleistungen enthalten. Diese maximale negative Regelleistung kann auf einem Regelleistungsmarkt angeboten werden. The forecast feed-in over a certain period of time serves to determine the maximum available negative control power during this period. The maximum negative control power corresponds to the feed-in power forecast, in which case all power generators would be shut down. The maximum available negative control power can be determined for a polling period that is less than or equal to the specified time period for which the feed-in power forecast was created. The particular period for which the feed-in performance forecast was created may thus include multiple fetch periods each having different maximum negative control powers. This maximum negative control power can be offered on a reserve power market.
Wird eine als Abrufleistung bezeichnete negative Regelleistung in einem Abrufzeitraum abgerufen, ist die Einspeiseleistung entsprechend der abgerufenen negativen Regelleistung zu reduzieren. Dazu wird die Einspeiseleistung des Anlagenpools zunächst in einem Aktivierungszeitraum abgesenkt, und zwar durch Herabregeln bzw. Drosseln zumindest eines Teils der Stromerzeuger des Anlagenpools derart, dass sie eine geringere oder gar keine Leistung mehr erbringen. Es können alle Stromerzeuger des Anlagenpools herabgeregelt werden. Es können auch alle Stromerzeuger eines oder mehrerer Anlagenparks, die in einem Anlagenpool zusammengefasst sind, herabgeregelt werden. Es ist auch möglich, nur einen Teil der Stromerzeuger eines oder mehrere Anlagenparks oder des Anlagenpools herabzuregeln. Der Aktivierungszeitraum ist erforderlich, um diese Herabregelung umzusetzen und kann beispielsweise bei einem Abrufzeitraum von einer Stunde 15 Minuten betragen. Am Ende des Abrufzeitraums werden die herabgeregelten Stromerzeuger wieder freigegeben und die Einspeiseleistung um die abgerufene negative Regelleistung angehoben. Dieser Deaktivierungszeitraum, in dem die Herabregelung aufgehoben wird, beträgt für einen beispielhaften Abrufzeitraum von einer Stunde ebenfalls beispielsweise 15 Minuten. If a negative control power designated as a call-off service is called up in a call-off period, the feed-in power is corresponding to reduced negative control power. For this purpose, the feed-in capacity of the system pool is first lowered in an activation period, by downsizing or throttling at least part of the power generators of the system pool so that they provide less or no more power. All power generators of the system pool can be downsized. It is also possible to down-regulate all power generators of one or more plant parks which are combined in one system pool. It is also possible to control only part of the generators of one or more plant parks or the plant pool. The activation period is required to implement this deregulation and may, for example, be 15 minutes for a retrieval period of one hour. At the end of the polling period, the down-regulated generators are released again and the feed-in power is increased by the retrieved negative control power. This deactivation period, in which the down regulation is canceled, is also, for example, 15 minutes for an exemplary polling period of one hour.
In der Zeit zwischen Ende des Aktivierungszeitraums und Beginn des Deaktivierungszeitraums wird eine Einspeiseleistung erzeugt, die dem Verlauf der Einspeiseleistungsprognose, die spätestens zum Zeitpunkt des Regelleistungsabruf erstellt wurde, in diesem Zeitraum entspricht, jedoch um die Höhe der Abrufregelleistung reduziert ist.In the time between the end of the activation period and the beginning of the deactivation period, a feed-in power is generated which corresponds to the course of the feed-in performance forecast that was created at the latest at the time of the control power demand in this period, but is reduced by the level of the demand control power.
Um diese Reduzierung und anschließende Erhöhung der Einspeiseleistung sowie das dazwischenliegende Erbringen der Abrufeinspeiseleistung zu realisieren, wird ein Regelsignal erzeugt, das in Abhängigkeit einer Abrufregelleistung, d.h. einer Kombination aus Abrufzeitraum und Höhe einer negativen Regelleistung, sowie unter Vorlage der Einspeiseleistungsprognose erzeugt und an den Anlagenpool übertragen wird. Auf Basis dieses Regelsignals können dann die Stromerzeuger des Anlagenpools so angesteuert werden, dass die gewünschte Reduzierung der Einspeiseleistung, Erbringung der Abrufeinspeiseleistung und anschließende Erhöhung der Einspeiseleistung realisiert werden können. In order to realize this reduction and subsequent increase of the feed-in power as well as the intervening provision of the polling feed-in power, a control signal is generated which depends on a polling control power, i. A combination of polling period and amount of a negative control power, as well as produced on presentation of the feed-in performance forecast and transmitted to the investment pool. On the basis of this control signal, the power generators of the system pool can then be controlled in such a way that the desired reduction of the feed-in power, provision of the call-in feed power and subsequent increase of the feed-in power can be realized.
Vorzugsweise ist die Abrufregelleistung konstant über den Abrufzeitraum. Bei einem Abrufzeitraum von einer Stunde würde die angebotene maximale negative Regelleistung somit dem Minimum der Einspeiseleistungsprognose in dem konkreten Abrufzeitraum entsprechen. Je kürzer die Abrufzeiträume gewählt sind, desto mehr negative Regelleistung kann angeboten werden, da nur die jeweiligen Minima der Abrufzeiträume, nicht jedoch das Gesamtminimum der Einspeiseleistungsprognose über die Summe der Abrufzeiträume die maximale negative Regelleistung begrenzen. Preferably, the polling control power is constant over the polling period. With a polling period of one hour, the offered maximum negative control power would thus correspond to the minimum of the feed-in power forecast in the concrete polling period. The shorter the polling periods are selected, the more negative control power can be offered, since only the respective minimums of the polling periods, but not the total minimum of the feed-in power forecast over the sum of the polling periods limit the maximum negative control power.
Das erfindungsgemäße Verfahren erübrigt den Betrieb einer Referenzanlage, d.h. zur Vermarktung eines Anlagenpools am Markt für Regelleistung ist die Vorhaltung einer oder mehrere Referenzanlagen nicht erforderlich, so dass alle Stromerzeuger eines Anlagenpools einen Beitrag zur Regelleistungserbringung leisten können.The inventive method eliminates the operation of a reference system, i. For the marketing of a pool of investment in the market for control power, the provision of one or more reference installations is not required, so that all generators of a pool of facilities can make a contribution to the provision of control services.
Damit ist eine Erfassung der Abhängigkeit des Energieertrags einer Referenzanlage und dem korrespondierenden Energieertrag der weiteren Stromerzeuger des Anlagenparks bzw. Anlagenpoos nicht mehr erforderlich. Insbesondere ist eine Erfassung der Stromerträge beispielsweise einer Referenzwindenergieanlage in Abhängigkeit der Windstärke und Windrichtung nicht erforderlich. Auch die bei einer Steuerung eines Anlagenpools nach Maßgabe des Stromertrags einer Referenzanlage einhergehende Ungenauigkeit kann durch das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere bei der Ausdehnung der Anwendung auf ein geografisch weitläufiges Gebiet, deutlich verbessert werden. Zudem sind durch das erfindungsgemäße Verfahren Photovoltaikanlagen in der Lage auch negative Regelleistung bereitzustellen ohne über ein Photovoltaik-Modul mit separatem Wechselrichter zu verfügen.This makes it no longer necessary to record the dependence of the energy yield of a reference plant and the corresponding energy yield of the further power generators of the plant park or plantpoos. In particular, it is not necessary to record the current yields, for example of a reference wind energy plant, as a function of the wind strength and wind direction. The inaccuracy associated with controlling a system pool in accordance with the current yield of a reference installation can also be significantly improved by the method according to the invention, in particular when the application is extended to a geographically extensive area. In addition, photovoltaic systems are also able to provide negative control power by the method according to the invention without having a photovoltaic module with a separate inverter.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat ferner den Vorteil, dass auch bei einer dem Regelleistungsabruf vorangehenden oder zeitgleich erfolgenden Einspeisemanagement-Maßnahme eines Stromnetzbetreibers der Abruf der Reserveleistung erbracht und der Anlagenpool adäquat geregelt werden kann, sofern das Einspeisemanagement keine vollständige Abschaltung der Stromerzeuger des Anlagenpools erzwingt und die Höhe der Abrufregelleistung geringer als die aufgrund des Einspeisemanagements reduzierte Einspeiseleistung ist.The method according to the invention also has the advantage that the reserve power can be called up and the system pool can be adequately controlled even if the power management system of a power grid operator precedes or coincides, provided that the feed-in management does not force complete shutdown of the power generators of the system pool and the level the retrieval control power is lower than the feed-in power reduced due to the feed-in management.
Besonders bevorzugt ist es, dass nach dem Schritt Erzeugen eines Regelsignals und vor dem Schritt Reduzieren der Einspeiseleistung der Schritt Erstellen einer aktualisierten Einspeiseleistungsprognose des Anlagenpools für den bestimmten Zeitraum auf Basis einer aktualisierten Umweltdatenprognose durchgeführt wird und die für den Abrufzeitraum erbrachte Abrufeinspeiseleistung gegenüber der aktualisierten Einspeiseleistungsprognose um die Höhe der Abrufregelleistung reduziert ist. Diese Ausprägung des Verfahrens hat den Vorteil, dass durch eine Aktualisierung der Umweltdatenprognose und der daraus resultierenden Einspeiseleistungsprognose zum Zeitpunkt des Regelleistungsabruf die Genauigkeit der Vorhersage der Einspeiseleistung deutlich erhöht werden kann, insbesondere gegenüber der Ermittlung eines mit einer Referenzanlage korrespondierenden Energieertrags eines Anlagenparks. It is particularly preferred that, after the step of generating a control signal and before the step reducing the feed-in power, the step generating an updated feed-in forecast of the turbine pool for the specific period is performed on the basis of an updated environmental data forecast and the retrieval feed-in power provided for the polling period is over the updated feed-in power forecast the amount of polling control power is reduced. This feature of the method has the advantage that by updating the environmental data forecast and the resulting feed-in forecast at the time of the control power call, the accuracy of the feed-in power prediction can be significantly increased, in particular compared with the determination of an energy yield of a plant park corresponding to a reference installation.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Anlagenpool einen, zwei oder mehrere Anlagenparks mit jeweils einer Mehrzahl von Stromerzeugern, insbesondere eine Mehrzahl von regenerativen Stromerzeugern. Diese Ausführungsform ist auch dadurch gekennzeichnet, dass
- – der Schritt Bereitstellen einer Umweltdatenprognose, insbesondere einer Wetterprognose, für einen bestimmten Zeitraum das Bereitstellen von parkspezifischen Umweltdatenprognosen umfasst, und/oder
- – der Schritt Erstellen einer Einspeiseleistungsprognose des Anlagenpools das Erstellen von parkspezifischen Einspeiseleistungsprognosen, vorzugsweise auf Basis von parkspezifischen Umweltdatenprognosen, umfasst, die vorzugsweise zu einer Einspeiseleistungsprognose des Anlagenpools zusammengefasst werden, und/oder
- – der Schritt Ermitteln einer maximalen negativen Regelleistung das Ermitteln von parkspezifischen maximalen negativen Regelleistungen umfasst, die vorzugsweise zu einer maximalen negativen Regelleistung des Anlagenpools zusammengefasst werden, und/oder
- – der Schritt Erzeugen eines Regelsignals und Übertragen des Regelsignals an den Anlagenpool die Erzeugung von parkspezifischen Regelsignalen und deren Übertragen an den jeweiligen Anlagenpark umfasst, und/oder
- – der Schritt Reduzieren der Einspeiseleistung des Anlagenpools in Höhe der Abrufregelleistung in einem Aktivierungszeitraum durch Herabregelung mindestens einer Gruppe der Stromerzeuger des Anlagenpools das Reduzieren der parkspezifischen Einspeiseleistungen eines oder mehrerer der Anlagenparks in Höhe der Abrufregelleistung in einem Aktivierungszeitraum durch Herabregelung mindestens einer Gruppe der Stromerzeuger des jeweiligen Anlagenparks umfasst, und/oder
- – der Schritt Erbringen einer Abrufeinspeiseleistung, die gegenüber der Einspeiseleistungsprognose um die Höhe der Abrufregelleistung reduziert ist, für den Abrufzeitraum das Erbringen von parkspezifischen Abrufeinspeiseleistungen, die gegenüber der jeweiligen parkspezifischen Einspeiseleistungsprognose um die Höhe der Abrufregelleistung reduziert sind, umfasst und die vorzugsweise zu einer Abrufeinspeiseleistung des Anlagenpools zusammengefasst werden, und/oder
- – der Schritt Erhöhen der Einspeiseleistung des Anlagenpools in Höhe der Abrufregelleistung in einem Deaktivierungszeitraum durch Aufhebung der Herabregelung der mindestens einen Gruppe der Stromerzeuger des Anlagenpools das Erhöhen der parkspezifischen Einspeiseleistungen des einen oder der mehreren der Anlagenparks in Höhe der Abrufregelleistung in einem Aktivierungszeitraum durch Aufhebung der Herabregelung der mindestens einen Gruppe der Stromerzeuger des jeweiligen Anlagenparks umfasst.
- The step of providing an environmental data forecast, in particular a weather forecast, for a certain period comprises the provision of park-specific environmental data forecasts, and / or
- The step of generating a feed-in performance forecast of the investment pool comprises the generation of park-specific feed-in performance forecasts, preferably based on park-specific environmental data forecasts, which are preferably combined into a feed-in performance forecast of the investment pool, and / or
- The step of determining a maximum negative control power comprises determining parking-specific maximum negative control power, which are preferably combined into a maximum negative control power of the facility pool, and / or
- The step of generating a control signal and transmitting the control signal to the system pool comprises the generation of park-specific control signals and their transmission to the respective system park, and / or
- The step of reducing the feed-in capacity of the system pool at the level of the feed-in control power in an activation period by downsizing at least one group of the power generators of the system pool, reducing the park-specific feed-in capacities of one or more of the system parks in the amount of polling control power in an activation period by down-regulation of at least one group of the power generators of the respective ones Includes plant parks, and / or
- The step of providing a polling feed-in power reduced from the feed-in power forecast by the amount of polling control power, for the polling period comprises providing park-specific polling feed-in power reduced from the respective park-specific feed-in power forecast by the amount of polling control power, and preferably to a polling infeed power of the Pooled assets are pooled, and / or
- The step of increasing the feed-in capacity of the system pool in the amount of the demand control power in a deactivation period by abolishing the down regulation of the at least one group of the power generators of the plant pool, increasing the park-specific feed-in capacities of the one or more of the power plants in the activation control period by canceling the down regulation which comprises at least one group of the power generators of the respective plant park.
Diese Ausführungsform stellt sicher, dass bei der Zusammenfassung von zwei oder mehreren Anlagenparks mit jeweils einer Mehrzahl von, insbesondere regenerativen, Stromerzeugern zu einem Anlagenpool die verschiedenen Anlagenparks unterschiedlich angesteuert werden können. Ferner können auch jeweils parkspezifische Daten verwendet und parkspezifische Besonderheiten berücksichtigt werden. Insbesondere können parkspezifische Umweltdaten herangezogen werden, die bei geographisch weitläufigen Anlagenpools für die einzelnen Anlagenparks eine höhere Genauigkeit aufweisen. Ferner werden vorzugsweise auch beispielsweise die historischen Daten zur Ermittlung von Einspeiseleistungsprognosen auf Basis von Umweltdatenprognosen parkspezifisch ermittelt und herangezogen. Auf diese Weise können die Vorteile einer möglichst genauen, parkspezifischen Prognose und parkspezifischen Steuerung der Einspeiseleistung mit der bei einer Zusammenfassung von mehreren Anlagenparks zu einem Anlagenpool gegebenen höheren Genauigkeit bzw. höheren verfügbaren maximalen negativen Regelleistung kombiniert werden.This embodiment ensures that, when combining two or more plant parks, each with a plurality of, in particular regenerative, power generators to a plant pool, the various plant parks can be controlled differently. Furthermore, park-specific data can also be used and park-specific features taken into account. In particular, park-specific environmental data can be used, which have a higher accuracy for geographically large investment pools for the individual investment parks. Furthermore, the historical data for determining feed-in performance forecasts on the basis of environmental data forecasts, for example, are preferably also determined and used in a park-specific manner. In this way, the advantages of the most accurate, park-specific forecasting and parking-specific control of the feed-in power can be combined with the higher accuracy or higher available maximum negative control power given in a summary of several asset pools to a pool.
Dabei ist es auch bevorzugt, dass der bevorzugt ebenfalls durchgeführte Schritt Erstellen einer aktualisierten Einspeiseleistungsprognose des Anlagenpools für den bestimmten Zeitraum auf Basis einer aktualisierten Umweltdatenprognose das Erstellen von parkspezifischen aktualisierten Einspeiseleistungsprognosen, vorzugsweise auf Basis von parkspezifischen aktualisierten Umweltdatenprognosen, umfasst. It is also preferred that the preferably also performed step of creating an updated feed-in performance forecast of the investment pool for the specific period on the basis of an updated environmental data forecast, the creation of park-specific updated feed-in forecasts, preferably based on park-specific updated environmental data forecasts includes.
Bevorzugt ist ferner insbesondere, dass die Einspeiseleistungsprognose des Anlagenpools und/oder die maximale negative Regelleistung für den bestimmten Zeitraum in Zeitintervalle mit innerhalb eines Zeitintervalls konstanten Werten unterteilt wird bzw. werden, wobei ein Zeitintervall vorzugsweise eine Dauer von einer Stunde oder weniger, hat, insbesondere eine Dauer von 15 Minuten oder weniger. Ein Zeitintervall kann auch als Zeitscheibe bezeichnet werdenIn particular, it is further preferred that the feed-in power forecast of the system pool and / or the maximum negative control power for the specific period be subdivided into time intervals with constant values within a time interval, a time interval preferably having a duration of one hour or less, in particular a duration of 15 minutes or less. A time interval can also be called a time slice
Der bestimmte Zeitraum, für den die Einspeiseleistungsprognose und die maximale negative Regelleistung ermittelt werden, wird vorzugsweise unterteilt in kleinere Zeitabschnitte bzw. Zeitintervalle. Ein Zeitintervall kann eine Dauer von beispielsweise einer Stunde, einer halben Stunde oder eine Viertelstunde haben. Ebenso können Zeiträume 5 oder 10 Minuten oder ganzzahlige Vielfache davon betragen. Insbesondere kann ein Zeitintervall auch eine Minute oder weniger betragen. Die Zeitintervalle sind vorzugsweise so gewählt, dass der bestimmte Zeitraum und/oder der Abrufzeitraum ein ganzzahliges Vielfaches der Zeitintervalle betragen. The specific period for which the feed-in power forecast and the maximum negative control power are determined is preferably subdivided into smaller time intervals or time intervals. A time interval may have a duration of, for example, an hour, a half hour, or a quarter of an hour. Likewise, periods may be 5 or 10 minutes or integer multiples thereof. In particular, a time interval may also be one minute or less. The time intervals are preferably chosen so that the specific period and / or the retrieval period amount to an integer multiple of the time intervals.
Innerhalb der Zeitintervalle werden vorzugsweise jeweils konstante Werte für die Einspeiseleistungsprognose, die maximale negative Regelleistung und/oder die Abrufeinspeiseleistung angesetzt. Als konstanter Wert kann beispielsweise der Mittelwert oder der minimale Wert während des Zeitintervalls angesetzt werden. Insbesondere für das Angebot einer maximalen negativen Regelleistung ist es bevorzugt, den minimalen Wert innerhalb eines Zeitintervalls als konstanten Wert anzusetzen. Within the time intervals, preferably constant values for the feed-in power forecast, the maximum negative control power and / or the call-in feed power are used. As a constant value, for example, the mean value or the minimum value during the time interval can be set. In particular, for the offer of a maximum negative control power, it is preferable to set the minimum value within a time interval as a constant value.
Beim Abruf einer Regelleistung folgt die Abrufeinspeiseleistung der Einspeiseleistungsprognose. Wenn also die Einspeiseleistungsprognose in Zeitintervallen mit jeweils konstanten Werten unterteilt ist, wird vorzugsweise auch die Abrufeinspeiseleistung im Abrufzeitraum mit konstanten Werten in den Zeitintervallen erbracht.When retrieving a control power, the retrieval infeed power follows the infeed power forecast. Thus, if the feed-in power forecast is divided into time intervals each having constant values, the fetch feed-in power in the fetch period is preferably also provided with constant values in the time intervals.
Während des Aktivierungs- und/oder des Deaktivierungszeitraums, die vorzugsweise ebenfalls ein ganzzahliges Vielfaches der Zeitintervalle betragen, findet jedoch wie oben dargestellt eine Drosselung bzw. eine Aufhebung der Herabregelung von Stromerzeugern statt, sodass keine konstante, sondern eine veränderliche Einspeiseleistung erbracht wird. During the activation and / or the deactivation period, which are preferably also an integer multiple of the time intervals, but as shown above, a reduction or cancellation of the down regulation of power generators instead, so that no constant, but a variable feed-in performance is provided.
In einer Ausführungsform ist der bestimmte Zeitraum der Umweltdatenprognose und der darauf basierenden Einspeiseleistungsprognose ein 24-Stunden-Zeitraum, insbesondere für einen folgenden Tag.In one embodiment, the determined period of the environmental data forecast and the feed-in performance forecast based thereon is a 24-hour period, in particular for a following day.
So genannte "Day-ahead-Vorhersagen" werden beispielsweise verwendet, um Fahrpläne für die Einspeiseleistung während dieses Zeitraums anzugeben. Das Erbringen der Abrufeinspeiseleistung wird in dieser Ausführungsform festgelegt, indem im Abrufzeitraum eine konstante Leistungsdifferenz, die der Höhe der Abrufregelleistung entspricht, zum letzten angemeldeten Fahrplan eingehalten wird. Dieser letzte angemeldete Fahrplan ist in der Regel der für den Spotmarkt gemeldete Vermarktungsfahrplan basierend auf einer Day-ahead-Vorhersage oder dem aktuellsten Intraday-Fahrplan. Diese Fahrpläne liegen in der Regel ohnehin vor und erfordern somit keinen separaten Aufwand für ihre Erstellung. Diese Ausführungsform des Verfahrens hat ferner den Vorteil einer hohen Transparenz durch Kopplung an die üblichen Handelsprozesse und die dort verwendeten Fahrpläne. Einem Übertragungsnetzbetreiber ist über den Fahrplan das Soll-Verhalten des Anlagenpools im Vorfeld bekannt, beispielsweise über die Bilanzkreisfahrpläne, und nicht erst zum Zeitpunkt des Abrufs.For example, so-called "day-ahead forecasts" are used to indicate feed-in schedules during this period. The provision of the polling feed-in power is set in this embodiment by maintaining a constant power difference corresponding to the level of the polling control power to the last logged-in timetable in the polling period. This last notified timetable is usually the spot market marketing timetable based on a day-ahead forecast or the most recent intraday timetable. These schedules are usually available anyway and thus require no separate effort for their creation. This embodiment of the method also has the advantage of high transparency by coupling to the usual commercial processes and the schedules used there. A transmission system operator is aware of the setpoint behavior of the system pool in advance via the timetable, for example via the balancing group schedules, and not only at the time of retrieval.
In einer weiteren Ausführungsform wird für das Erbringen der Abrufeinspeiseleistung eine aktuelle Einspeiseleistungsprognose auf Basis einer zu einem Abrufzeitpunkt aktuellen Umweltdatenprognose für den Abrufzeitraum erstellt und die Abrufeinspeiseleistung gegenüber der aktuellen Einspeiseleistungsprognose um die Höhe der Abrufregelleistung reduziert.In a further embodiment, a current feed-in forecast based on an environmental data forecast current at a call-off time for the call-off period is generated for the provision of the call feed-in power, and the call feed power is reduced compared to the current feed-in power forecast by the level of the call control power.
In dieser Ausführungsform wird zu dem Zeitpunkt, wenn eine Abrufregelleistung abgerufen wird, eine so genannte Kürzestfristprognose erstellt auf Basis von zu diesem Zeitpunkt aktuellen Umweltdatenprognosen. Die Kürzestfristprognosen haben eine erheblich höhere Genauigkeit im Vergleich zu einer Day-ahead-Prognose, da sie auf aktuelleren Umweltdatenprognosen beruhen und neben den historischen Einspeiseinformationen des Anlagenpools vorzugsweise auch die tatsächliche Leistungsabgabe des Anlagenpools einbeziehen. Es werden also gegenüber einer Day-ahead-Vorhersage, die auf einer Umweltdatenprognose des vorhergehenden Tages beruht, wesentlich aktuellere Daten, insbesondere Wetterdaten, herangezogen, womit die Umweltdatenprognose für diesen kürzeren Zeitraum ebenfalls wesentlich genauer ist. Die daraus ermittelte Einspeiseleistungsprognose weist daher in der Regel eine deutlich höhere Genauigkeit auf als die Day-ahead-Prognose des angemeldeten Fahrplans. Durch dieses Verfahren orientiert sich die Reserveleistungserbringung an der zum Zeitpunkt des Abrufs vorliegenden besten Information.In this embodiment, at the time when a polling control power is retrieved, a so-called short-term forecast is prepared on the basis of environmental data forecasts current at that time. The short-term forecasts have a significantly higher accuracy compared to a day-ahead forecast because they are based on more recent environmental data forecasts and, in addition to the historical feed-in information of the investment pool, preferably also include the actual output of the investment pool. Thus, compared to a day-ahead prediction, which is based on an environmental data forecast of the previous day, much more up-to-date data, in particular weather data, are used, with which the environmental data forecast for this shorter period is also much more accurate. As a result, the calculated feed-in performance forecast usually has a significantly higher accuracy than the day-ahead forecast of the notified timetable. By this method, the reserve power delivery is based on the best information available at the time of retrieval.
Ein Vorteil dieser Ausführungsvariante liegt insbesondere darin, dass das Anheben der Einspeiseleistung am Ende des Regelleistungsabrufs im Deaktivierungszeitraum mit einer höheren Sicherheit mit einem Anstieg der Einspeiseleistung um die volle Höhe der Abrufregelleistung erfolgen kann. Dieser Leistungshub am Ende des Regelleistungsabrufs kann bei einer ungenaueren Vorhersage nicht unbedingt sichergestellt werden. Ferner ist die Wahrscheinlichkeit für eine Unterschreitung der erforderlichen Leistung bei dieser bevorzugten Ausführungsform geringer. Die Erstellung der Einspeiseleistungsprognose zu Beginn des Regelleistungsabrufs bietet daher eine größere Sicherheit, auch das Kriterium der vollständigen Leistungserhöhung zum Ende eines Regelleistungsabrufs zu erfüllen, da unvorhergesehene Veränderungen der Rahmenbedingungen, beispielsweise Wettereinflüsse, einen geringeren Einfluss auf die Prognosegüte haben.An advantage of this embodiment is, in particular, that the increase of the feed-in power at the end of the control power call in the deactivation period with a higher security can be done with an increase of the feed-in power by the full amount of the control request power. This power swing at the end of the RLR can not necessarily be guaranteed with a less accurate prediction. Further, the likelihood of underachieving the required power is lower in this preferred embodiment. The generation of the feed-in performance forecast at the beginning of the control service call therefore offers greater assurance of meeting the criterion of full power increase at the end of a control service call since unforeseen changes in the basic conditions, such as weather influences, have less impact on forecasting quality.
Ferner ist es bevorzugt, dass die erstellte Einspeiseleistungsprognose des Anlagenpools für den bestimmten Zeitraum eine gesicherte Einspeiseleistungsprognose ist, die mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit von einem Ist-Wert überschritten wird, vorzugsweise mit einer Wahrscheinlichkeit von 95 der 98 Prozent. Further, it is preferable that the generated feed-in power forecast of the asset pool for the given period of time is a secured feed-in power forecast which is exceeded with a certain probability of an actual value, preferably with a probability of 95 out of 98 percent.
Um sicherzustellen, dass eine angebotene negative Regelleistung im Abrufzeitraum auch tatsächlich erbracht werden kann, wird für die Einspeiseleistungsprognose ein Konfidenzintervall ermittelt, das angibt, welche Einspeiseleistung mit welcher Wahrscheinlichkeit in Abhängigkeit von der Einspeiseleistungsprognose erbracht werden kann. Eine solche so genannte gesicherte Einspeiseleistung wird beispielsweise ermittelt als die Leistung, die mit einer 95-prozentigen oder 98-prozentigen Sicherheit von einem Ist-Einspeiseleistungswert überschritten wird. In order to ensure that an offered negative control power can actually be provided during the retrieval period, a confidence interval is determined for the infeed power forecast, which indicates which feed-in power can be provided with which probability as a function of the feed-in forecast. For example, such a so-called assured feed-in power is determined as the power that is exceeded with a 95 percent or 98 percent certainty from an actual feed-in power value.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist bevorzugt, dass die Übertragung des Regelsignals an den Anlagenpool über eine Stromschnittstelle erfolgt, wobei vorzugsweise mit der Stromstärke des Regelsignals ein Soll-Einspeiseleistungswert an den Anlagenpool übertragen wird. In a further embodiment of the method, it is preferred that the transmission of the control signal to the system pool takes place via a current interface, wherein a desired feed-in power value is preferably transmitted to the system pool with the current strength of the control signal.
Als Regelsignal kann vorzugsweise ein Stromsignal verwendet werden, das durch seine Stärke angibt, welche Soll-Wirkleistung als Abrufeinspeiseleistung erbracht werden soll. As a control signal, a current signal can preferably be used, which indicates by its strength, which target active power is to be provided as retrieval infeed power.
Vorteilhaft ist, dass hierfür eine vorhandene, einheitliche Stromschnittstelle genutzt werden kann. Üblicherweise wird ein solches Signal von einem zentralen Rechner eines Anlagenpools bzw. Anlagenparks empfangen und von dort auf die einzelnen Stromerzeuger übertragen. Vorzugsweise kann die Stromschnittstelle beispielsweise durch eine DSL- oder UMTS-Verbindung mit einem Übertragungsnetzbetreiber oder einem Regelleistungspoolbetreiber verbunden sein. It is advantageous that an existing, uniform power interface can be used for this purpose. Usually, such a signal is received by a central computer of a system pool or plant and transferred from there to the individual power generator. Preferably, the power interface may be connected, for example by a DSL or UMTS connection, to a transmission system operator or a reserve power pool operator.
Insbesondere ist bevorzugt, dass über die Stromschnittstelle auch ein Einspeisemanagementsignal an den Anlagenpool übertragen wird bzw. übertragen werden kann. Die Nutzung der Stromschnittstelle sowohl für das Einspeisemanagement als auch für das Regelsignal zur Bereitstellung einer Regelleistung hat den Vorteil, dass Einspeisemanagement und Regelleistungserbringung gleichzeitig erfolgen können, da sichergestellt ist, dass im Falle eines Einspeisemanagements auch während des Abrufs einer Regelleistung das Einspeisesignal durchgeleitet wird. In particular, it is preferred that a feed-in management signal is transmitted to the system pool or can be transmitted via the current interface. The use of the power interface for both the feed-in management and the control signal to provide a control power has the advantage that feed-in management and control power delivery can occur simultaneously, since it is ensured that in the case of feed management and during the retrieval of a control power, the feed-in signal is passed.
Die Arbeitsverfügbarkeit eines Anlagenpools zur Erbringung einer Regelleistung, insbesondere eines Minutenreservepools von Windparks, kann aufgrund von Nichtverfügbarkeiten von Kommunikationsverbindungen und/oder von Prognoseungenauigkeiten unter 100% liegen. Abhängig vom Sicherheitsniveau der Einspeiseleistungsprognose, z.B. einer Windleistungsprognose, kann die Arbeitsverfügbarkeit etwa 99% betragen. Eine Möglichkeit der Besicherung dieses "Restrisikos" kann beispielsweise durch einen Teil des Anlagenpools, beispielsweise eines Windparks, erfolgen, der nicht zum angebotenen Portfolio gehört. Die Größe, die dieser Besicherungspool haben müsste, kann aufgrund des Konfidenzbereichs des anbietenden Anlagenpools bestimmt werden. Alternativ könnte eine Besicherung durch steuerbare erneuerbare Energien, wie beispielsweise Biomasseanlagen, vorgenommen werden.The work availability of a plant pool for providing a control power, in particular a minute reserve pool of wind farms, may be below 100% due to unavailability of communication links and / or forecast inaccuracies. Depending on the safety level of the feed-in performance forecast, e.g. a wind power forecast, the work availability can be about 99%. One possibility for securing this "residual risk" can be, for example, through a part of the investment pool, for example a wind farm, which does not belong to the portfolio offered. The size that this collateral pool should have can be determined by the confidence range of the offering pool of assets. Alternatively, collateral could be provided through taxable renewable energy, such as biomass plants.
Insbesondere ist bevorzugt, dass die Stromerzeuger Windenergieanlagen sind und die Umweltdatenprognose eine Windprognose, insbesondere eine Prognose von Windrichtung und/oder Windstärke, umfasst. Auf Basis dieser Umweltdatenprognose wird dann vorzugsweise eine Windleistungsprognose und/oder eine Einspeiseleistungsprognose der Windenergieanlagen erstellt.In particular, it is preferred that the power generators are wind turbines and the environmental data forecast includes a wind forecast, in particular a forecast of wind direction and / or wind strength. On the basis of this environmental data forecast, a wind power prognosis and / or a feed-in performance prognosis of the wind energy plants is then preferably created.
Eine erste Alternative ist, dass die Stromerzeuger Photovoltaikanlagen sind und die Umweltdatenprognose eine Globalstrahlungsprognose, insbesondere eine Prognose von Bestrahlungsdauer und/oder Bestrahlungsstärke, umfasst. Auf Basis dieser Umweltdatenprognose wird dann vorzugsweise eine Einspeiseleistungsprognose der Photovoltaikanlagen erstellt.A first alternative is that the power generators are photovoltaic systems and the environmental data forecast comprises a global radiation prognosis, in particular a prognosis of irradiation duration and / or irradiance. On the basis of this environmental data forecast, a feed-in performance forecast of the photovoltaic systems is then preferably created.
Die Globalstrahlungsprognose ist dabei eine Vorhersage der auf der Erdoberfläche eintreffenden globalen Sonneneinstrahlung, insbesondere eine Vorhersage der an der Erdoberfläche auf eine horizontale Empfangsfläche auftreffenden Solarstrahlung.The global radiation forecast is a prediction of the global solar radiation arriving on the earth's surface, in particular a prediction of the solar radiation impinging on a horizontal receiving surface at the earth's surface.
Eine weitere Alternative ist, dass die Stromerzeuger Wasserturbinen sind und die Umweltdatenprognose eine Gezeitenprognose, insbesondere eine Prognose eines Tidenhubs, umfasst.Another alternative is that the power generators are water turbines and the environmental data forecast includes a tide forecast, in particular a forecast of a tidal range.
Wasserturbinen kommen beispielsweise bei Gezeitenkraftwerken zum Einsatz, bei denen die Turbinen vorzugsweise in zwei entgegengesetzte Durchströmungsrichtungen arbeiten, um bei Flut von einfließendem Wasser und bei Ebbe von ausfließendem Wasser beschickt zu werden.Hydro turbines are used for example in tidal power plants, in which the turbines are preferably working in two opposite directions of flow to be fed at tide of inflowing water and at low tide of outflowing water.
Eine weitere Alternative ist, dass die Stromerzeuger Unterwasserturbinen sind und die Umweltdatenprognose eine Strömungsprognose, insbesondere eine Prognose von Strömungsrichtung und/oder Strömungsstärke, umfasst. Auf Basis dieser Umweltdatenprognose wird dann vorzugsweise eine Einspeiseleistungsprognose der Unterwasserturbinen erstellt.A further alternative is that the power generators are underwater turbines and the environmental data forecast comprises a flow forecast, in particular a forecast of flow direction and / or flow intensity. On the basis of this environmental data forecast, a feed-in performance prognosis of the underwater turbines will be created.
Unterwasserturbinen werden beispielsweise auf dem Meeresboden verankert und durch Strömungen im Wasser angetrieben. Vorzugsweise sind die Unterwasserturbinen um eine vertikale Achse drehbar gelagert, um Strömungsrichtungsänderungen nachgeführt werden zu können. Des Weiteren sind die Unterwasserturbinen vorzugsweise in Laufwasserkraftwerken in Flüssen installiert.Underwater turbines are anchored, for example, on the seabed and driven by currents in the water. Preferably, the underwater turbines are rotatably mounted about a vertical axis to track flow direction changes can. Furthermore, the underwater turbines are preferably installed in run-of-river power plants in rivers.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung eines Anlagenpools von Stromerzeugern, die eine fluktuierende, prognostizierbare Einspeiseleistung aufweisen, insbesondere von regenerativen Stromerzeugern, zur Bereitstellung einer negativen Regelleistung, insbesondere einer negativen Minutenreserve und/oder Sekundärreserve, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist, auf Basis einer bereitgestellten Umweltdatenprognose, insbesondere einer Wetterprognose, für einen bestimmten Zeitraum, eine Einspeiseleistungsprognose des Anlagenpools für den bestimmten Zeitraum zu erstellen, auf Basis der Einspeiseleistungsprognose eine maximale negative Regelleistung, die in einem Abrufzeitraum in dem bestimmten Zeitraum durch den Anlagenpool bereitgestellt werden kann, zu ermitteln, in Abhängigkeit einer Abrufregelleistung ein Regelsignal zu erzeugen und das Regelsignal an den Anlagenpool zu übertragen, die Einspeiseleistung des Anlagenpools in Höhe der Abrufregelleistung in einem Aktivierungszeitraum durch Herabregelung mindestens einer Gruppe der Stromerzeuger des Anlagenpools zu reduzieren, eine Abrufeinspeiseleistung, die gegenüber der Einspeiseleistungsprognose um die Höhe der Abrufregelleistung reduziert ist, für den Abrufzeitraum durch die Stromerzeuger des Anlagenpools erbringen zu lassen, und die Einspeiseleistung des Anlagenpools in Höhe der Abrufregelleistung in einem Deaktivierungszeitraum durch Aufhebung der Herabregelung der mindestens einen Gruppe der Stromerzeuger des Anlagenpools zu erhöhen. Zu den Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails der Steuerungsvorrichtung und ihrer möglichen Fortbildungen wird auf die vorangegangene Beschreibung zu den entsprechenden Verfahrensmerkmalen verwiesen. According to a further aspect of the invention, the object mentioned at the outset is achieved by a control device for controlling a system pool of power generators having a fluctuating, predictable feed-in power, in particular of regenerative power generators, for providing a negative control power, in particular a negative minute reserve and / or secondary reserve, characterized in that the control device is adapted, on the basis of a provided environmental data forecast, in particular a weather forecast, for a certain period of time, to create a feed-in performance forecast of the investment pool for the determined period of time, based on the feed-in forecast, a maximum negative control benefit in a polling period in the be determined by the pool of equipment to determine determined to generate a control signal in response to a polling control power and the control signal to the plant Po ol, reduce the feed-in capacity of the plant pool at the call-up control power in an activation period by downsizing at least one group of the power generators of the plant pool, a call-in feed power reduced from the feed-in power forecast by the level of the polling control power, for the polling period by the power generators of the plant pool in a deactivation period, by removing the down regulation of the at least one group of the power generators of the installation pool, and to increase the feed-in capacity of the system pool in the amount of the demand control power. For the advantages, design variants and design details of the control device and its possible further developments, reference is made to the preceding description of the corresponding method features.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch die Verwendung einer Umweltdatenprognose, insbesondere einer Wetterprognose, für einen bestimmten Zeitraum zur Steuerung eines Anlagenpools von Stromerzeugern, die eine fluktuierende, prognostizierbare Einspeiseleistung aufweisen, insbesondere von regenerativen Stromerzeugern, zur Bereitstellung einer negativen Regelleistung, insbesondere einer negativen Minutenreserve und/oder Sekundärreserve, nach einem der zuvor beschriebenen Verfahren oder einem seiner Fortbildungen.According to a further aspect of the invention, the object mentioned at the outset is achieved by the use of an environmental data forecast, in particular a weather forecast, for controlling a plant pool of power producers which have a fluctuating, predictable feed-in power, in particular regenerative power generators, for providing a negative power Control power, in particular a negative minute reserve and / or secondary reserve, according to one of the methods described above or one of its further training.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Es zeigen:Preferred embodiments of the invention will be described by way of example with reference to the accompanying figures. Show it:
Die folgenden Ausführungsbeispiele sind bezogen auf einen Anlagenpool mit Windenergieanlagen als Stromerzeugern, die insbesondere zu mehreren Windparks gehören, die zu einem Anlagenpool zusammengefasst sind, und eine negative Minutenreserveleistung (MRL) bereitstellen sollen. Die Ausführungsbeispiele können entsprechend auch für eine andere negative Regelleistungsbereitstellung, insbesondere eine Sekundärreserveleistung, abgewandelt werden.The following embodiments are related to a plant pool with wind turbines as power generators, which in particular belong to several wind farms, which are combined to form a pool of facilities, and should provide a negative minute reserve power (MRL). The exemplary embodiments can also be modified accordingly for another negative control power provision, in particular a secondary reserve power.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Angebotserstellung zur Bereitstellung negativer Minutenreserveleistung auf Basis einer Windstromprognose am Vortag des Erbringungstages.
Wie hoch die nach diesem Prinzip vermarktbare negative Minutenreserveleistung ist, hängt im Wesentlichen von der geografischen Ausdehnung des Anlagenpools ab. Je größer die räumliche Verteilung der Windparks des Anlagenpools, desto besser ist die Genauigkeit der Vorhersage aufgrund von Ausgleichseffekten. Wie in
Bereits für einen kleinen Pool können in der Regle für etwa 32% der Zeitintervalle eines Jahres negative Minutenreserveleistungsangebote abgegeben werden. Dabei beträgt die durchschnittliche Angebotsgröße 22% der installierten Windleistung des Anlagenpools. Die im Zusammenhang mit Minutenreserveleistung angebotene Arbeit beträgt dabei 31% des Jahresenergieertrages des Pools. An Montagen sowie an Tagen nach Feiertagen besteht jedoch eine erhöhte Prognoseunsicherheit. Already for a small pool, negative minute reserve service offers can be made for approximately 32% of the time intervals of a year. The average supply size is 22% of the installed wind capacity of the investment pool. The work offered in connection with minute reserve power amounts to 31% of the annual energy yield of the pool. On Mondays and days after holidays, however, there is an increased forecast uncertainty.
Im Falle eines Abrufs negativer Minutenreserve werden die einzelnen Windparks eines Anlagenpools über ihre Windparkrechner durch den Betreiber eines Minutenreservepools individuell angesteuert und über das Regelsignal wird eine Soll-Vorgabe des Leistungswerts übertragen. Dieser Leistungswert wird dynamisch angepasst, sodass sich die Erbringung der Minutenreserve in dem geforderten Korridor von 100 bis 120% der vermarkteten Minutenreserveleistung bewegt. In einer ersten Variante erfolgt die Erbringung der Minutenreserveleistung auf Basis des letzten angemeldeten Handelsfahrplans, wie in
Beim Abruf einer Regelleistung soll eine konstante Leistungsdifferenz zum letzten angemeldeten Fahrplan eingehalten werden. Der letzte angemeldete Fahrplan ist dabei in der Regel der für den Spotmarkt gemeldete Vermarktungsfahrplan, d.h. der Fahrplan basiert auf einer Day-ahead-Vorhersage. Wird der Anlagenpool von Windparks auch Intradayvermarktet, entspricht der letzte angemeldete Fahrplan dem aktuellsten Intraday-Fahrplan. In
Die Leistungsdifferenz zum letzten angemeldeten Fahrplan setzt sich aus der abgerufenen Minutenreserveleistung und der Differenz zwischen momentaner Ist-Einspeisung und dem Fahrplan zum Abrufzeitpunkt zusammen. Der angemeldete Fahrplan ist mit
Der Anlagenpool wird zu Abrufbeginn in einem Aktivierungszeitraum
Im Laufe des Abrufs wird der Anlagenpool in seiner Einspeiseleistung stets so gedrosselt, dass gegenüber dem angemeldeten Fahrplan eine mittlere Wirkleistungsdifferenz in Höhe der vermarkteten abgerufenen Regelleistung zuzüglich der Fahrplanabweichung zum Abrufzeitpunkt in jeder Viertelstunde entsteht. Zwischen dem Aktivierungszeitraum
In einer weiteren Variante, die in
Im Verfahren gemäß
Die technische Umsetzung zur Ansteuerung eines Windparks kann über verschiedene Schnittstellen und Übertragungswege erfolgen. Eine leicht realisierbare und daher vorteilhafte Möglichkeit besteht in der Nutzung der einheitlichen Stromschnittstelle, die auch zum Einspeisemanagement von Windparks größerer Leistung, insbesondere von mehr als 2 Megawatt, verwendet wird. Hierdurch kann auch in vorteilhafter Weise sichergestellt werden, dass im Falle eines Einspeisemanagements das zugehörige Signal durchgeleitet wird. Durch die Stromstärke des Signals werden den Windparkrechnern eindeutige Wirkleistungssollwerte übertragen, die wiederum durch den Windparkrechner auf die einzelnen Windenergieanlagen übertragen werden. Die Stromschnittstelle kann z.B. durch eine DSL- oder UMTS-Verbindung mit einem Minutenreservepoolbetreiber verbunden sein. The technical implementation for the control of a wind farm can be done via various interfaces and transmission paths. An easily feasible and therefore advantageous possibility is the use of the uniform power interface, which is also used for feed-in management of wind farms of greater power, in particular of more than 2 megawatts. This can also be ensured in an advantageous manner that in the case of feed management, the associated signal is passed through. Due to the current strength of the signal, the wind farm computers transmit unambiguous active power setpoints, which in turn are transmitted by the wind farm computer to the individual wind turbines. The power interface may be e.g. be connected through a DSL or UMTS connection to a minute reserve pool operator.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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