DE102013218892A1 - Method for the computer-aided control of one or more regenerative power generation plants in an electric power grid - Google Patents

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Jeremy Ralph Wiles
Ulrich Münz
Sebastian Schwede
Michael Bernhard Buhl
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur rechnergestützten Steuerung einer oder mehrerer regenerativer Energieerzeugungsanlagen (RG) in einem elektrischen Stromnetz (PG), welches eine Mehrzahl von über Stromleitungen (PL) miteinander verbundenen Netzknoten (N1, N2, ..., N6) enthält, welche elektrische Energie in das Stromnetz (PG) einspeisen und elektrische Energie aus dem Stromnetz (PG) entnehmen, wobei die regenerative Energieerzeugungsanlage oder Energieerzeugungsanlagen (PG) Netzknoten (N1) zur Einspeisung von elektrischer Energie sind und jeweils einen Energiespeicher (C) zur Zwischenspeicherung von Energie umfassen, die als elektrische Energie in das Stromnetz (PG) eingespeist werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Energieerzeugungsanlagen (RE) in dem Stromnetz als Spannungsquelle betrieben werden, wobei die Wechselspannung (UAC) an der Energieerzeugungsanlage (RE) derart geregelt wird, dass die Energiemenge im Energiespeicher (C) oberhalb eines Maximalleistungs-Energiewerts bleibt, bei dem die maximale elektrische Wirkleistung (Pm) durch die jeweilige regenerative Energieerzeugungsanlage (RE) erzeugt wird. Hierdurch wird ein stabiler Betrieb des Stromnetzes ohne Netzausfälle gewährleistet. Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise für regenerative Energieerzeugungsanlagen in der Form von Photovoltaikanlagen oder Windkraftanlagen eingesetzt.The invention relates to a method for the computer-aided control of one or more regenerative power generation plants (RG) in an electrical power network (PG), which contains a plurality of interconnected via power lines (PL) network nodes (N1, N2, ..., N6), which feed electrical energy into the power grid (PG) and remove electrical energy from the power grid (PG), the regenerative power plant or power plants (PG) network nodes (N1) for feeding electrical energy and are each an energy storage (C) for temporary storage of energy include, which can be fed as electrical energy in the power grid (PG). The method according to the invention is characterized in that the energy generating installations (RE) are operated in the power grid as a voltage source, wherein the AC voltage (UAC) is controlled at the power generation plant (RE) such that the amount of energy in the energy store (C) above a maximum power Energy value remains at which the maximum electrical active power (Pm) is generated by the respective regenerative power generation plant (RE). This ensures a stable operation of the power grid without power failures. The method according to the invention is preferably used for regenerative power generation systems in the form of photovoltaic systems or wind power plants.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur rechnergestützten Steuerung einer oder mehrerer regenerativer Energieerzeugungsanlagen in einem elektrischen Stromnetz. The invention relates to a method for the computer-aided control of one or more regenerative power generation plants in an electrical power grid.

Ein elektrisches Stromnetz umfasst eine Vielzahl von über Stromleitungen miteinander verbundenen Netzknoten, über welche elektrische Energie dem Stromnetz zugeführt wird bzw. elektrische Energie aus dem Stromnetz entnommen wird. Zumindest ein Generatorknoten, der zur Zufuhr von elektrischer Energie in das Stromnetz dient, arbeitet dabei als Spannungsquelle, um die Netzspannung und Netzfrequenz im Stromnetz einzustellen, indem auf die vom Generatorknoten bereitgestellte Wechselspannung, d.h. auf deren Amplitude und Frequenz, Einfluss genommen wird. An electrical power network comprises a multiplicity of network nodes interconnected via power lines, via which electrical energy is supplied to the power grid or electrical energy is taken from the power grid. At least one generator node, which serves to supply electrical energy to the power grid, operates as a voltage source to adjust the grid voltage and grid frequency in the grid by responding to the AC voltage provided by the generator node, i. on whose amplitude and frequency, influence is taken.

Sind in dem elektrischen Stromnetz regenerative Energieerzeugungsanlagen vorhanden, werden diese derzeit immer als Stromquellen betrieben, d.h. es wird nicht deren Spannung eingestellt, sondern deren elektrischer Strom und damit die bereitgestellte elektrische Leistung. Es besteht jedoch das Bedürfnis, regenerative Energieerzeugungsanlagen auch als Spannungsquellen im Stromnetz zu betreiben. Insbesondere bei autark betriebenen Inselnetzen kann es vorkommen, dass nur Generatorknoten in der Form von regenerativen Energieerzeugungsanlagen vorhanden sind, so dass es erforderlich ist, zumindest eine regenerative Energieerzeugungsanlage als Spannungsquelle zu betreiben. Für den Betrieb einer regenerativen Energieerzeugungsanlage als Spannungsquelle gibt es derzeit noch keine zufriedenstellende Regelung. Zum Beispiel kann in bestimmter Situation mehr Leistung in das Stromnetz abzugeben sein, als von der regenerativen Energieerzeugungsanlage bereitgestellt werden kann. Dies kann unter Umständen dazu führen, dass die Amplitude oder Frequenz der Wechselspannung an der regenerativen Energieerzeugungsanlage kontinuierlich abnimmt und schließlich zu einem Abschalten des Stromnetzes führt. If regenerative power plants are present in the electric power grid, these are currently always operated as power sources, i. it is not adjusted their voltage, but their electrical current and thus the electrical power provided. However, there is a need to operate regenerative power generation systems as power sources in the power grid. In particular, in the case of autonomously operated island networks, it may happen that only generator nodes are present in the form of regenerative power generation plants, so that it is necessary to operate at least one regenerative power generation plant as a voltage source. For the operation of a regenerative power generation plant as a voltage source, there is currently no satisfactory regulation. For example, in some situations, more power may be delivered to the grid than can be provided by the regenerative power plant. Under certain circumstances, this can lead to the amplitude or frequency of the alternating voltage at the regenerative power generation plant continuously decreasing and ultimately leading to a shutdown of the power grid.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine oder mehrere regenerative Energieerzeugungsanlagen als Spannungsquellen in einem Stromnetz derart zu betreiben, dass die Stabilität des Stromnetzes gewährleistet ist. The object of the invention is therefore to operate one or more regenerative power generation plants as voltage sources in a power grid such that the stability of the power grid is ensured.

Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. This object is solved by the independent claims. Further developments of the invention are defined in the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur rechnergestützten Steuerung einer oder mehrerer regenerativer Energieerzeugungsanlagen in einem elektrischen Stromnetz. Der Begriff der regenerativen Energieerzeugungsanlage ist weit zu verstehen und betrifft insbesondere eine Photovoltaikanlage bzw. eine Windkraftanlage. Das elektrische Stromnetz umfasst eine Mehrzahl von über Stromleitungen miteinander verbundenen Netzknoten, welche elektrische Energie in das Stromnetz einspeisen und elektrische Energie aus dem Stromnetz entnehmen. Je nach Ausgestaltung kann ein Netzknoten dabei nur elektrische Energie einspeisen bzw. nur elektrische Energie entnehmen bzw. sowohl eine Einspeisung als auch eine Entnahme von elektrischer Energie vornehmen. Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gesteuerten regenerativen Energieerzeugungsanlagen stellen in dem Stromnetz Netzknoten zur Einspeisung von elektrischer Energie dar und umfassen jeweils einen Energiespeicher zur Zwischenspeicherung von Energie, die als elektrische Energie in das Stromnetz eingespeist werden kann. Die zwischengespeicherte Energie ist dabei nicht notwendigerweise elektrische Energie, sondern kann z.B. auch mechanische Energie sein, die bei der Einspeisung dann in elektrische Energie gewandelt wird. The method according to the invention serves for the computer-aided control of one or more regenerative power generation plants in an electric power grid. The term regenerative power generation plant is to be understood broadly and in particular relates to a photovoltaic system or a wind power plant. The electrical power grid comprises a plurality of interconnected via power lines network nodes, which feed electrical energy into the power grid and remove electrical energy from the mains. Depending on the configuration, a network node can feed only electrical energy or remove only electrical energy or carry out both a feed and a removal of electrical energy. The regenerative power generation systems controlled by the method according to the invention are network nodes for the supply of electrical energy in the power grid and each comprise an energy store for temporarily storing energy which can be fed into the power grid as electrical energy. The cached energy is not necessarily electrical energy, but may e.g. also be mechanical energy, which is then converted into electrical energy during the feed.

Im erfindungsgemäßen Verfahren wird in einer jeweiligen regenerativen Energieerzeugungsanlage die Spannungsamplitude und die Frequenz der Wechselspannung geregelt, welche durch die jeweilige regenerative Energieerzeugungsanlage im Stromnetz bereitgestellt wird. In the method according to the invention, the voltage amplitude and the frequency of the alternating voltage, which is provided by the respective regenerative power generation plant in the power grid, are regulated in a respective regenerative power generation plant.

Im Rahmen dieser Regelung hängen die Spannungsamplitude und/oder die Frequenz der Wechselspannung von der Energiemenge in dem Energiespeicher der jeweiligen regenerativen Energieerzeugungsanlage derart ab, dass die Abnahme der Energiemenge im Energiespeicher hin zu einem Maximalleistungs-Energiewert zu einer Abnahme der Spannungsamplitude und/oder der Frequenz (bei ansonsten unveränderten, die Spannungsamplitude und/oder die Frequenz beeinflussenden Parametern) führt. Dies bedeutet, dass eine größere Abnahme der Energiemenge im Energiespeicher bei Energiewerten oberhalb des Maximalleistungs-Energiewerts auf jeden Fall zu einer Abnahme der Spannungsamplitude und/oder der Frequenz führt. Nichtsdestotrotz kann die Spannungsamplitude und/oder die Frequenz in kürzeren Teilabschnitten von Energiewerten oberhalb des Maximalleistungs-Energiewerts ggf. auch konstant bleiben. Der Maximalleistungs-Energiewert ist derart definiert, dass an dem Maximalleistungs-Energiewert die maximale elektrische Wirkleistung durch die jeweilige regenerative Energieerzeugungsanlage erzeugt wird. In the context of this scheme, the voltage amplitude and / or the frequency of the AC voltage depend on the amount of energy in the energy storage of the respective regenerative power generation plant such that the decrease in the amount of energy in the energy storage towards a maximum power energy value to a decrease in voltage amplitude and / or frequency (at otherwise unchanged, the voltage amplitude and / or the frequency affecting parameters) leads. This means that a larger decrease in the amount of energy in the energy store at energy values above the maximum power energy value always leads to a decrease in the voltage amplitude and / or the frequency. Nonetheless, the voltage amplitude and / or the frequency may also remain constant in shorter subsections of energy values above the maximum power energy value. The maximum power energy value is defined such that at the maximum power energy value, the maximum active electrical power is generated by the respective regenerative power generation plant.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Regelung der regenerativen Energieerzeugungsanlage gewährleistet, dass bei deren Betrieb als Spannungsquelle die Energie im Energiespeicher permanent bzw. die meiste Zeit oberhalb des Punkts der maximalen Wirkleistung liegt, denn bei Abnahme der Energie im Energiespeicher wird die Last an der regenerativen Energieerzeugungsanlage durch Verminderung der Spannungsamplitude bzw. Frequenz der Wechselspannung geeignet reduziert, wodurch der Reduktion der Energiemenge im Energiespeicher entgegengewirkt wird. Erfindungsgemäß wird somit erreicht, dass die Regelung nicht zu Zuständen führt, bei denen eine erhöhte Last zu einer kontinuierlichen Entleerung des Energiespeichers führt, so dass eine ausreichende Spannung durch den Energiespeicher nicht mehr bereitgestellt werden kann, was zu dem Ausfall des Stromnetzes führen kann. The method according to the invention is characterized in that the regulation of the regenerative power generation system ensures that when it is operated as a voltage source, the energy in the energy store is permanent or most of the time above the point of the maximum Active power is because when the energy in the energy storage decreases, the load on the regenerative power generation plant is suitably reduced by reducing the voltage amplitude or frequency of the AC voltage, whereby the reduction of the amount of energy in the energy storage is counteracted. According to the invention is thus achieved that the control does not lead to conditions in which an increased load leads to a continuous emptying of the energy storage, so that a sufficient voltage can no longer be provided by the energy storage, which can lead to the failure of the power grid.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden im Rahmen der Regelung eine Referenzspannungsamplitude und/oder einer Referenzfrequenz eingestellt, von denen die Spannungsamplitude und/oder die Frequenz abhängen, wobei die Referenzspannungsamplitude und/oder die Referenzfrequenz (nur) von der Energiemenge in dem Energiespeicher der jeweiligen regenerativen Energieerzeugungsanlage abhängen, und zwar derart, dass die Abnahme der Energiemenge im Energiespeicher hin zu dem Maximalleistungs-Energiewert zu einer Abnahme der Referenzspannungsamplitude und/oder der Referenzfrequenz führt. Dies bedeutet wiederum, dass eine größere Abnahme der Energiemenge im Energiespeicher bei Energiewerten oberhalb des Maximalleistungs-Energiewerts auf jeden Fall zu einer Abnahme der Referenzspannungsamplitude und/oder der Referenzfrequenz führt. Nichtsdestotrotz kann die Referenzspannungsamplitude und/oder der Referenzfrequenz in kürzeren Teilabschnitten von Energiewerten oberhalb des Maximalleistungs-Energiewerts ggf. auch konstant bleiben. In a preferred embodiment, a reference voltage amplitude and / or a reference frequency are set as part of the scheme, of which the voltage amplitude and / or the reference frequency (only) of the amount of energy in the energy storage of the respective regenerative power plant depend, in such a way that the decrease of the amount of energy in the energy storage towards the maximum power energy value leads to a decrease of the reference voltage amplitude and / or the reference frequency. This in turn means that a larger decrease in the amount of energy in the energy store at energy values above the maximum power energy value leads in any case to a decrease in the reference voltage amplitude and / or the reference frequency. Nonetheless, the reference voltage amplitude and / or the reference frequency may also remain constant in shorter subsections of energy values above the maximum power energy value.

In einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Abnahme der Spannungsamplitude und/oder der Frequenz, insbesondere der Referenzspannungsamplitude und/oder der Referenzfrequenz, umso größer, je näher die Energiemenge im Energiespeicher an dem Maximalleistungs-Energiewert liegt, wobei die Abnahme insbesondere zumindest stückweise logarithmisch in Abhängigkeit von der Energiemenge erfolgt. Hierdurch wird besonders effizient einer zu starken Abnahme der Energie im Energiespeicher entgegengewirkt. Nichtsdestotrotz kann die Abnahme der Spannungsamplitude und/oder der Frequenz, insbesondere der Referenzspannungsamplitude und/oder der Referenzfrequenz, ggf. auch zumindest stückweise linear in Abhängigkeit von der Energiemenge im Energiespeicher erfolgen. In a preferred variant of the method according to the invention, the decrease in the voltage amplitude and / or the frequency, in particular the reference voltage amplitude and / or the reference frequency, the greater, the closer the amount of energy in the energy storage is at the maximum power energy value, the decrease in particular logarithmic at least piecemeal depending on the amount of energy. As a result, an excessively high decrease of the energy in the energy store is counteracted particularly efficiently. Nevertheless, the decrease in the voltage amplitude and / or the frequency, in particular the reference voltage amplitude and / or the reference frequency, possibly also at least piecewise linearly depending on the amount of energy in the energy storage.

Je nach Ausgestaltung bzw. Gegebenheiten des Stromnetzes kann die Abhängigkeit der Spannungsamplitude und/oder der Frequenz, insbesondere der Referenzspannungsamplitude und/oder der Referenzfrequenz, von der Energiemenge im Detail festgelegt werden. Ist die Last an der regenerativen Energieerzeugungsanlage z.B. nur abhängig von der Spannungsamplitude oder der Frequenz der Wechselspannung, kann nur die Spannungsamplitude bzw. die Frequenz von der Energiemenge abhängig sein. Ebenso können die Abhängigkeiten der Spannungsamplitude und der Frequenz geeignet gewichtet werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die Abhängigkeit der Spannungsamplitude und/oder die Frequenz, insbesondere der Referenzspannungsamplitude und/oder der Referenzfrequenz, von der Energiemenge im Energiespeicher einen oder mehrere Parameter, welche aus einer Modellierung des Stromnetzes und der daran angeschlossenen Lasten und Erzeuger ermittelt werden. Ebenso kann die Abhängigkeit einen oder mehrere Parameter enthalten, welche im Betrieb des Stromnetzes ermittelt werden und insbesondere basierend auf der Variation der Spannungsamplitude und/oder der Frequenz der Wechselspannung bestimmt werden. Insbesondere wird dabei die Veränderung der Last an der regenerativen Energieerzeugungsanlage basierend auf der Variation der Spannungsamplitude bzw. Frequenz der Wechselspannung betrachtet. Depending on the configuration or conditions of the power network, the dependence of the voltage amplitude and / or the frequency, in particular the reference voltage amplitude and / or the reference frequency, of the amount of energy can be set in detail. If the load on the regenerative power plant is e.g. only dependent on the voltage amplitude or the frequency of the AC voltage, only the voltage amplitude or the frequency of the amount of energy can be dependent. Likewise, the dependencies of the voltage amplitude and the frequency can be appropriately weighted. In a particularly preferred embodiment, the dependence of the voltage amplitude and / or the frequency, in particular the reference voltage amplitude and / or the reference frequency of the amount of energy in the energy storage contains one or more parameters which are determined from a modeling of the power grid and the loads and generators connected thereto , Similarly, the dependence may include one or more parameters which are determined during operation of the power grid and in particular be determined based on the variation of the voltage amplitude and / or the frequency of the AC voltage. In particular, the change in the load on the regenerative power generation plant is considered based on the variation of the voltage amplitude or frequency of the alternating voltage.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens gibt eine jeweilige regenerative Energieerzeugungsanlage bei Erfüllung eines vorbestimmten Kriteriums einen Befehl an einen oder mehrere Schalter im Stromnetz, welche gemäß dem Befehl eine oder mehrere andere Netzknoten (d.h. andere Netzknoten als den Netzknoten der regenerativen Energieerzeugungsanlage) von dem Stromnetz trennen, wobei das vorbestimmte Kriterium insbesondere dann erfüllt ist, wenn die Energiemenge im Energiespeicher den Maximalleistungs-Energiewert oder einen Energieschwellwert oberhalb des Maximalleistungs-Energiewerts unterschreitet und/oder wenn die Spannungsamplitude und/oder die Frequenz der Wechselspannung einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet. Hierdurch wird die Robustheit des Stromnetzes gegenüber Ausfällen verbessert. Die Übermittlung des obigen Befehls kann über eine separate Kommunikationsleitung erfolgen, andererseits können auch elektrische Größen im Netz, wie z.B. die Frequenz oder Spannung, für die Übermittlung benutzt werden. In a further embodiment of the method according to the invention, when a predetermined criterion is met, a respective regenerative power generation plant issues a command to one or more switches in the power grid which, according to the command, one or more other network nodes (ie, other network nodes than the grid node of the regenerative power generation plant) separate, wherein the predetermined criterion is met in particular when the amount of energy in the energy storage falls below the maximum power energy value or an energy threshold above the maximum power energy value and / or if the voltage amplitude and / or the frequency of the AC voltage falls below a predetermined threshold. As a result, the robustness of the power grid is improved against failures. The transmission of the above command can be done via a separate communication line, on the other hand, electrical quantities in the network, such as e.g. the frequency or voltage used for the transmission.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist zumindest eine regenerative Energieerzeugungsanlage eine Photovoltaikanlage, welche Gleichstrom über Sonneneinstrahlung generiert, wobei die elektrische Energie aus dem Gleichstrom in dem Energiespeicher in der Form eines elektrischen Energiespeichers zwischengespeichert wird und eine von dem elektrischen Energiespeicher bereitgestellte Gleichspannung über einen Inverter bzw. Wechselrichter in die Wechselspannung gewandelt wird. Im Rahmen der erfindungsgemäßen Regelung hängt dabei die Spannungsamplitude und/oder die Frequenz, insbesondere die Referenzspannungsamplitude und/oder die Referenzfrequenz, von der elektrischen Energiemenge im elektrischen Energiespeicher ab. Vorzugsweise werden in dieser Ausführungsform die Spannungsamplitude und/oder die Frequenz, insbesondere die Referenzspannungsamplitude und/oder die Referenzfrequenz, basierend auf der von dem elektrischen Energiespeicher bereitgestellten Gleichspannung bestimmt, welche mit der elektrischen Energiemenge im elektrischen Energiespeicher korreliert ist. In einer besonders bevorzugten Variante umfasst der elektrische Energiespeicher einen Zwischenkreiskondensator. Alternativ oder zusätzlich kann der elektrische Energiespeicher auch einen Superkondensator und/oder eine elektrische Batterie umfassen. In a further embodiment of the method according to the invention, at least one regenerative power generation plant is a photovoltaic system which generates direct current via solar radiation, the electrical energy being buffered from the direct current in the energy store in the form of an electrical energy store and a direct current voltage provided by the electrical energy store via an inverter or inverter is converted into the AC voltage. As part of the Control according to the invention depends on the voltage amplitude and / or the frequency, in particular the reference voltage amplitude and / or the reference frequency, on the amount of electrical energy in the electrical energy storage. In this embodiment, the voltage amplitude and / or the frequency, in particular the reference voltage amplitude and / or the reference frequency, are preferably determined based on the DC voltage provided by the electrical energy store, which is correlated with the electrical energy quantity in the electrical energy store. In a particularly preferred variant, the electrical energy store comprises an intermediate circuit capacitor. Alternatively or additionally, the electrical energy store may also comprise a supercapacitor and / or an electric battery.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist zumindest eine regenerative Energieerzeugungsanlage eine Windkraftanlage, welche mechanische Energie durch Bewegung zumindest eines Rotors mittels Windkraft generiert, wobei diese Energie in dem Energiespeicher in der Form eines mechanischen Energiespeichers zwischengespeichert wird, wobei die zwischengespeicherte mechanische Energie über einen elektrischen Generator in die Wechselspannung gewandelt wird. In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform werden die Spannungsamplitude und/oder die Frequenz, insbesondere die Referenzspannungsamplitude und/oder die Referenzfrequenz, basierend auf der Rotationsfrequenz des zumindest einen Rotors bestimmt, welche mit der mechanischen Energiemenge im mechanischen Energiespeicher korreliert ist. Der mechanische Energiespeicher umfasst vorzugsweise den zumindest einen Rotor selbst und alternativ bzw. zusätzlich ein Schwungrad. In a further embodiment of the method according to the invention, at least one regenerative power generation plant is a wind power plant which generates mechanical energy by moving at least one rotor by means of wind power, this energy being temporarily stored in the energy store in the form of a mechanical energy store, the cached mechanical energy being transmitted via an electrical energy storage device Generator is converted into the AC voltage. In a preferred variant of this embodiment, the voltage amplitude and / or the frequency, in particular the reference voltage amplitude and / or the reference frequency, determined based on the rotational frequency of the at least one rotor, which is correlated with the mechanical energy amount in the mechanical energy storage. The mechanical energy store preferably comprises the at least one rotor itself and, alternatively or additionally, a flywheel.

In einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelt die Regelung die Spannungsamplitude und die Frequenz in Abhängigkeit von der Wirkleistung und/oder Blindleistung, die durch die jeweilige regenerative Energieerzeugungsanlage dem Stromnetz zugeführt werden. In a further variant of the method according to the invention, the regulation determines the voltage amplitude and the frequency as a function of the active power and / or reactive power which are supplied to the power supply system by the respective regenerative power generation plant.

Der oben beschriebene Maximalleistungs-Energiewert oder eine mit diesem Wert korrelierte Größe wird in einer bevorzugten Variante aus einer Anzahl von vorgegebenen Kennlinien oder mathematischen Modellen und/oder basierend auf Werten eines Sensors und/oder aus im Betrieb der regenerativen Energieerzeugungsanlage gewonnenen Parameterwerten bestimmt. Im Falle einer Photovoltaikanlage geben die Kennlinien insbesondere die Abhängigkeit der oben beschriebenen Gleichspannung von der Wirkleistung der Photovoltaikanlage wieder, wobei jede Kennlinie eine bestimmte Sonneneinstrahlung spezifiziert. Dabei kann über einen Sensor die Sonneneinstrahlung ermittelt werden und mittels der Kennlinie, die dieser Sonneneinstrahlung entspricht, die Gleichspannung bestimmt werden, die der maximalen Wirkleistung entspricht. Im Falle einer Windkraftanlage spezifizieren die Kennlinien vorzugsweise die Abhängigkeit der Rotationsfrequenz des zumindest einen Rotors von der Wirkleistung der Windkraftanlage, wobei jede Kennlinie einer bestimmten Windgeschwindigkeit entspricht. Über einen Sensor wird dabei die Windgeschwindigkeit ermittelt, woraufhin über die Kennlinie, die der ermittelten Windgeschwindigkeit entspricht, die Rotationsfrequenz des zumindest einen Rotors bei maximaler Wirkleistung bestimmt wird. The maximum power energy value described above or a variable correlated with this value is determined in a preferred variant from a number of predetermined characteristic curves or mathematical models and / or based on values of a sensor and / or from parameter values obtained during operation of the regenerative power generation plant. In the case of a photovoltaic system, the characteristics reflect in particular the dependence of the above-described DC voltage on the active power of the photovoltaic system, each characteristic specifying a specific solar irradiation. In this case, the solar radiation can be determined via a sensor and by means of the characteristic that corresponds to this solar radiation, the DC voltage can be determined, which corresponds to the maximum active power. In the case of a wind turbine, the characteristic curves preferably specify the dependence of the rotational frequency of the at least one rotor on the active power of the wind turbine, each characteristic corresponding to a specific wind speed. The wind speed is determined via a sensor, whereupon the rotational frequency of the at least one rotor at maximum active power is determined via the characteristic curve which corresponds to the determined wind speed.

Neben dem oben beschriebenen Verfahren betrifft die Erfindung ferner eine Vorrichtung zur rechnergestützten Steuerung einer oder mehrerer regenerativer Energieerzeugungsanlagen in einem elektrischen Energienetz, welches eine Mehrzahl von über Stromleitungen miteinander verbundenen Netzknoten enthält, welche elektrische Energie in das Stromnetz einspeisen und elektrische Energie aus dem Stromnetz entnehmen, wobei die regenerative Energieerzeugungsanlage oder Energieerzeugungsanlagen Netzknoten zur Einspeisung von elektrischer Energie sind und jeweils einen Energiespeicher zur Zwischenspeicherung von Energie umfassen, die als elektrische Energie in das Stromnetz eingespeist werden kann. Die Vorrichtung umfasst dabei einen Regler, welcher derart ausgestaltet ist, dass mit dem Regler das erfindungsgemäße Verfahren bzw. eine oder mehrere bevorzugte Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens durchführbar sind. In addition to the method described above, the invention further relates to a device for computer-aided control of one or more regenerative power generation systems in an electrical energy network, which contains a plurality of interconnected via power lines network nodes, which feed electrical energy into the power grid and remove electrical energy from the mains, wherein the regenerative power generation plant or power generation plants are network nodes for feeding in electrical energy and each comprise an energy store for temporarily storing energy that can be fed into the grid as electrical energy. In this case, the device comprises a controller which is configured such that the method according to the invention or one or more preferred variants of the method according to the invention can be carried out with the controller.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine regenerative Energieerzeugungsanlage, welche zu ihrer Steuerung die oben beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst. In addition, the invention relates to a regenerative power generation plant which comprises the device according to the invention described above for its control.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben. Embodiments of the invention are described below in detail with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen: Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Stromnetzes mit einer regenerativen Energieerzeugungsanlage, welche basierend auf einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gesteuert wird; 1 a schematic representation of a power grid with a regenerative power generation plant, which is controlled based on an embodiment of the method according to the invention;

2 eine schematische Darstellung, welche den Aufbau der regenerativen Energieerzeugungsanlage aus 1 wiedergibt; 2 a schematic representation of the structure of the regenerative power generation plant 1 reproduces;

3 ein Diagramm, das die Abhängigkeit einer Spannung des Zwischenkreiskondensators der regenerativen Energieerzeugungsanlage aus 2 von der durch die Anlage bereitgestellten elektrischen Wirkleistung darstellt; 3 a diagram showing the dependence of a voltage of the link capacitor of the regenerative power plant from 2 represents the effective electrical power provided by the system;

4 ein Diagramm, das die Einstellung einer Referenzspannungsamplitude der durch die Energieerzeugungsanlage der 2 generierten Wechselspannung in Abhängigkeit von der Gleichspannung des Zwischenkreiskondensators wiedergibt; und 4 a diagram showing the setting of a reference voltage amplitude of the by the power generation plant of 2 generated AC voltage as a function of the DC voltage of the DC link capacitor reproduces; and

5 ein Diagramm, welches für eine regenerative Energieerzeugungsanlage in der Form einer Windkraftanlage die Abhängigkeit der Rotationsgeschwindigkeit ihres Rotors von der generierten Wirkleistung wiedergibt. 5 a diagram showing the dependence of the rotational speed of its rotor of the generated active power for a regenerative power plant in the form of a wind turbine.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens für ein Stromnetz beschrieben, welches als einen Netzknoten eine regenerative Energieerzeugungsanlage in der Form einer Photovoltaikanlage umfasst. Die Photovoltaikanlage arbeitet dabei als Spannungsquelle (d.h. als sogenanntes „grid-forming device“), über welche in dem Stromnetz eine Wechselspannung basierend auf einer Referenzspannungsamplitude und Referenzfrequenz bereitzustellen ist. Die Referenzfrequenz entspricht dabei der Nennfrequenz der Netzspannung des Stromnetzes. Herkömmlicherweise werden regenerative Energieerzeugungsanlagen immer als Stromquellen betrieben, d.h. als Einrichtungen zur Unterstützung des Stromnetzes (englisch: grid-supporting device). In diesem Fall kann die von der Energieerzeugungsanlage einzuspeisende Leistung eingestellt werden, was beim Betrieb als Spannungsquelle nicht möglich ist. Demzufolge muss beim Betrieb als Spannungsquelle eine geeignete Regelung vorgesehen sein, um bei einem hohen Leistungsbedarf im Stromnetz Netzausfälle zu vermeiden. Dies wird mit der nachfolgend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung gewährleistet. An embodiment of the method according to the invention for a power grid is described below, which as a network node comprises a regenerative power generation plant in the form of a photovoltaic system. The photovoltaic system operates as a voltage source (i.e., as a so-called "grid-forming device"), via which an AC voltage based on a reference voltage amplitude and reference frequency is to be provided in the power grid. The reference frequency corresponds to the nominal frequency of the mains voltage of the mains. Conventionally, regenerative power plants are always operated as power sources, i. as facilities for the support of the power grid (English: grid-supporting device). In this case, the power to be supplied by the power generation plant can be adjusted, which is not possible when operating as a voltage source. Accordingly, when operating as a voltage source, a suitable control must be provided in order to avoid power failures at a high power requirement in the power grid. This is ensured with the embodiment of the invention described below.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines Stromnetzes PG mit sechs Netzknoten N1, N2, ..., N6, die über Stromleitungen PL miteinander verbunden sind. Das Stromnetz ist insbesondere ein sog. Inselnetz, welches autark arbeitet und von weiteren Stromübertragungsnetzen unabhängig ist. In der Ausführungsform der 1 enthält das Stromnetz PG als Knoten N1 eine regenerative Energieerzeugungsanlage RE in der Form einer Photovoltaikanlage. Diese wird wie oben beschrieben als Spannungsquelle betrieben. Die anderen Netzknoten N2 bis N6 sind Lastknoten, welche elektrische Leistung aus dem Stromnetz entnehmen. Die Lastknoten können dabei ohmsche Lasten sein, deren Leistungsaufnahme quadratisch mit der Spannungsamplitude im Netz steigt. Ebenso können die Lastknoten auch ein frequenzabhängiges Verhalten zeigen, bei dem eine Abnahme der Netzfrequenz zu einer Abnahme der Leistungsaufnahme führt. Solche Lasten sind typischerweise elektrische Maschinen und Motoren, wie z.B. Pumpen und Antriebe. Üblicherweise beobachtet man in einem Stromnetz sowohl eine Abnahme der Netzlast bei Abnahme der Spannungsamplitude als auch eine Abnahme der Netzlast bei Abnahme der Netzfrequenz. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a power grid PG with six network nodes N1, N2, ..., N6, which are connected to each other via power lines PL. The power grid is in particular a so-called island grid, which operates autonomously and is independent of other power transmission grids. In the embodiment of the 1 contains the power grid PG as node N1, a regenerative power plant RE in the form of a photovoltaic system. This is operated as described above as a voltage source. The other network nodes N2 to N6 are load nodes, which remove electrical power from the power grid. The load nodes can be ohmic loads whose power consumption increases quadratically with the voltage amplitude in the network. Likewise, the load nodes may also exhibit a frequency-dependent behavior in which a decrease in the line frequency leads to a decrease in power consumption. Such loads are typically electrical machines and motors, such as pumps and drives. Usually one observes in a power supply system both a decrease in the network load when the voltage amplitude decreases and a decrease in the network load when the mains frequency decreases.

In einer Abwandlung des Stromnetzes der 1 können auch weitere Knoten in der Form von Energieerzeugungsgeneratoren vorhanden sein. Insbesondere können ggf. mehrere regenerative Energieerzeugungsanlagen als Spannungsquelle betrieben werden. Darüber hinaus können auch andere Arten von Generatoren als regenerative Energieerzeugungsanlagen in dem Netz vorhanden sein. Ferner kann das Stromnetz ggf. Generatorknoten umfassen, welche nicht als Spannungsquellen, sondern als Stromquellen arbeiten. Bei solchen Generatorknoten führt eine Verminderung der Netzfrequenz zu einer höheren, dem Netz bereitgestellten Wirkleistung, was die Last von als Spannungsquellen betriebenen Generatoren vermindert. In dem Netz der 1 ist nur der Netzknoten N1 eine regenerative Energieerzeugungsanlage, welche mit dem Regler CO geregelt wird. In diesem Regler ist eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens implementiert, die im Folgenden erläutert wird. In a modification of the power network of 1 There may also be other nodes in the form of power generation generators. In particular, if necessary, a plurality of regenerative power generation plants can be operated as a voltage source. In addition, other types of generators than regenerative power plants may be present in the network. Furthermore, the power grid may optionally comprise generator nodes which do not operate as voltage sources but as current sources. With such generator nodes, a reduction of the grid frequency leads to a higher active power provided to the grid, which reduces the load of generators operated as voltage sources. In the network of 1 only the network node N1 is a regenerative power generation plant, which is controlled by the controller CO. In this controller, a variant of the method according to the invention is implemented, which will be explained below.

2 zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau der regenerativen Energieerzeugungsanlage RE aus 1. Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei dieser Anlage um eine Photovoltaikanlage mit einem Photovoltaikmodul PV, welches in an sich bekannter Weise bei Sonneneinstrahlung elektrische Energie in der Form von Gleichstrom generiert. Die Photovoltaikanlage ist über einen Zwischenkreiskondensator C an einen Inverter IN angeschlossen. In der Regel ist der Zwischenkreiskondensator Teil des Inverters. Der Zwischenkreiskondensator C wird durch den über das Photovoltaikmodul PV generierten Gleichstrom aufgeladen und speichert somit elektrische Energie. Je höher die gespeicherte elektrische Energie ist, desto größer ist die am Zwischenkreiskondensator anliegende Gleichspannung UDC. Der Zwischenkreiskondensator stellt eine Variante eines Energiespeichers zur Zwischenspeicherung von Energie im Sinne der Patentansprüche dar. Der Inverter IN wandelt die Gleichspannung UDC des Zwischenkreiskondensators in eine Wechselspannung UAC, die durch eine Spannungsamplitude U sowie eine Spannungsfrequenz f charakterisiert ist. Die Ermittlung von f und U erfolgt mit dem Regler CO. Im Rahmen der Regelung des Reglers CO werden intern die Referenzspannungsamplitude U0 und die Referenzfrequenz f0 bestimmt. 2 shows a schematic representation of the structure of the regenerative power generation plant RE 1 , As already mentioned, this system is a photovoltaic system with a photovoltaic module PV which, in a manner known per se, generates electrical energy in the form of direct current when exposed to sunlight. The photovoltaic system is connected via an intermediate circuit capacitor C to an inverter IN. As a rule, the DC link capacitor is part of the inverter. The DC link capacitor C is charged by the DC generated via the photovoltaic module PV and thus stores electrical energy. The higher the electric power stored, the higher the voltage present at the intermediate circuit capacitor DC voltage U DC. The intermediate circuit capacitor represents a variant of an energy storage device for intermediate storage of energy in the sense of the claims. The inverter IN converts the DC voltage U DC of the intermediate circuit capacitor into an AC voltage U AC , which is characterized by a voltage amplitude U and a voltage frequency f. The determination of f and U is done with the controller CO. As part of the control of the controller CO internally the reference voltage amplitude U 0 and the reference frequency f 0 are determined.

Mit der in dem Regler CO implementierten Regelung wird eine Lastreduktion in dem Stromnetz präventiv durchgeführt, bevor die Spannung UDC den Punkt erreicht, an dem die maximale Wirkleistung bereitgestellt wird. Die zugehörige Spannung wird im Folgenden mit UM bezeichnet und stellt eine der Eingangsgrößen des Reglers dar. Die in dem Kondensator C gespeicherte elektrische Energie liegt dabei immer auf einem Niveau, so dass bei Abnahme der gespeicherten Energie die erzeugte Wirkleistung zunimmt. Auf diese Weise wird erreicht, dass bei einer erhöhten Netzlast die Spannung UDC nicht gegen Null läuft und zum Abschalten des Stromnetzes führt. With the control implemented in the controller CO, a load reduction in the power grid is preemptively performed before the voltage U DC reaches the point where the maximum active power is provided. The associated voltage is hereinafter referred to as U M and constitutes one of Input variables of the controller. The electrical energy stored in the capacitor C is always at a level, so that when the stored energy decreases the generated active power increases. In this way it is achieved that at an increased network load, the voltage U DC does not run to zero and leads to shutdown of the power grid.

In der hier beschriebenen Ausführungsform des Reglers CO wird eine sog. Droop-Regelung verwendet, bei der die Abhängigkeit der durch die regenerative Energieerzeugungsanlage bereitgestellten Spannungsamplitude U und der entsprechenden Spannungsfrequenz f proportional zur bereitgestellten Wirkleistung bzw. Blindleistung ist und wie folgt lautet: f(P) = f0 + k1·(P – P0) (1) U(Q) = U0 + k2·(Q – Q0) (2) In the embodiment of the controller CO described here, a so-called droop control is used in which the dependence of the voltage amplitude U and the corresponding voltage frequency f provided by the regenerative power generation system is proportional to the active power or reactive power provided and is as follows: f (P) = f 0 + k 1 * (P - P 0 ) (1) U (Q) = U 0 + k 2 * (Q - Q 0 ) (2)

f0 entspricht der oben erwähnten Referenzfrequenz und U0 der oben erwähnten Referenzspannungsamplitude. P ist die Wirkleistung und Q ist die Blindleistung, welche vom Inverter IN an das elektrische Netz abgegeben werden. k1 und k2 sind geeignet festgelegte Konstanten. Ebenso sind P0 und Q0 geeignet festgelegte Offsets. f 0 corresponds to the reference frequency and U 0 of the above-mentioned reference voltage amplitude mentioned above. P is the active power and Q is the reactive power which is supplied by the inverter IN to the electrical network. k 1 and k 2 are suitably fixed constants. Similarly, P 0 and Q 0 are suitably fixed offsets.

Um nunmehr zu erreichen, dass die Spannung UDC des Zwischenkreiskondensators C möglichst dauerhaft oberhalb des Punkts der maximalen Wirkleistung (d.h. oberhalb von UM) liegt, wird in der hier beschriebenen Ausführungsform die Referenzfrequenz f0 sowie die Referenzspannungsamplitude U0 in Abhängigkeit von der Gleichspannung UDC eingestellt, und zwar derart, dass eine Abnahme der Gleichspannung UDC bei Werten größer UM zu einer Abnahme von f0 und U0 führt, was wiederum die Leistungsaufnahme von Lastknoten reduziert bzw. die Leistungszufuhr von als Stromquellen arbeitenden Generatoren im Stromnetz erhöht, wodurch die Last an der regenerativen Energieerzeugungsanlage vermindert und somit einem weiteren Spannungsabfall am Zwischenkreiskondensator entgegengewirkt wird. In order to achieve that the voltage U DC of the DC link capacitor C is as permanently as possible above the point of the maximum active power (ie above U M ), in the embodiment described here, the reference frequency f 0 and the reference voltage amplitude U 0 as a function of the DC voltage U DC adjusted such that a decrease in the DC voltage U DC at values greater than U M leads to a decrease of f 0 and U 0 , which in turn reduces the power consumption of load nodes or increases the power supply of working as power sources generators in the power grid , whereby the load on the regenerative power generation plant is reduced and thus a further voltage drop across the DC link capacitor is counteracted.

In der hier beschriebenen Implementierung ist die Abhängigkeit von f0 bzw. U0 von der Gleichspannung UDC eine logarithmische Abhängigkeit, welche wie folgt lautet: f0(UDC, UM) = a·log(max(UDC – UM, b)) + c (3) U0(UDC, UM) = d·log(max(UDC – UM, e)) + f (4) In the implementation described here, the dependence of f 0 or U 0 on the DC voltage U DC is a logarithmic dependence, which reads as follows: f 0 (U DC , U M ) = a × log (max (U DC -U M , b)) + c (3) U 0 (U DC , U M ) = d × log (max (U DC -U M , e)) + f (4)

Die obige Abhängigkeit enthält den Spannungswert UM, der den Wert der Gleichspannung des Zwischenkreiskondensators darstellt, an dem durch die Energieerzeugungsanlage die maximale Wirkleistung generiert wird. Dieser Wert kann in geeigneter Weise basierend auf vorgegebenen Kennlinien bestimmt werden, die beispielhaft in dem Diagramm der 3 gezeigt sind. Dieses Diagramm gibt die Abhängigkeit der durch die Photovoltaikanlage der 2 generierten Wirkleistung P von der Spannung UDC in der Form einer Vielzahl von Kurven wieder, wobei eine jeweilige Kurve einem vorbestimmten Wert der Sonneneinstrahlung entspricht. In dem Diagramm weiter oben liegende Kurven entsprechen dabei einer höheren Sonneneinstrahlung. Die Kurve für die höchste Sonneneinstrahlung ist mit K bezeichnet. Zur Bestimmung von UM wird die Sonneneinstrahlung über einen entsprechenden Sensor in der Photovoltaikanlage gemessen und dann aus der Kennlinie, welche der gemessenen Sonneneinstrahlung entspricht, der Spannungswert UM abgelesen, der der maximalen Wirkleistung Pm entspricht. Dieser Spannungswert und der entsprechende Leistungswert sind in dem Diagramm der 3 für die Kurve K spezifiziert. The above dependence contains the voltage value U M , which represents the value of the DC voltage of the DC link capacitor, at which the maximum active power is generated by the power generation plant. This value can be suitably determined based on predetermined characteristic curves which are shown by way of example in the diagram of FIG 3 are shown. This diagram gives the dependence of the photovoltaic system on the 2 generated active power P of the voltage U DC in the form of a plurality of curves, wherein a respective curve corresponds to a predetermined value of the solar radiation. In the diagram above curves correspond to a higher solar radiation. The curve for the highest solar radiation is denoted by K. To determine U M , the solar radiation is measured via a corresponding sensor in the photovoltaic system and then read from the characteristic which corresponds to the measured solar radiation, the voltage value U M , which corresponds to the maximum active power P m . This voltage value and the corresponding power value are in the diagram of 3 specified for the curve K.

Neben der Spannung UM enthält die obige logarithmische Abhängigkeit ferner die Parameter a, b, c, d, e und f. Diese Parameter werden derart festgelegt, dass sichergestellt ist, dass eine Abnahme von UDC hin zu UM dazu führt, dass auch die Werte für f0 und U0 abnehmen. Eine geeignete Festlegung dieser Parameter liegt im Rahmen von fachmännischem Handeln. Gegebenenfalls kann auch nur f0 oder auch nur U0 von der Spannung UDC abhängig sein. Ebenso kann über die Wahl der Parameter gesteuert werden, wie stark die Abnahme der Frequenz f0 und der Spannung U0 bei der Regelung gewichtet werden sollen. Vorzugsweise wird zur Ermittlung der Parameter a bis f die Veränderung der Netzlast bei Variation der Frequenz f bzw. der Spannungsamplitude U erfasst. Sollte sich dabei z.B. keine bzw. nur eine geringfügige Veränderung der Last bei Variation der Frequenz ergeben, kann die Größe f0 unabhängig von UDC sein. Das Gleiche gilt entsprechend für die Spannungsamplitude U0. Ebenso können entsprechende Gewichtungen basierend auf den Parametern festgelegt werden. In addition to the voltage U M , the above logarithmic dependence further contains the parameters a, b, c, d, e and f. These parameters are set in such a way as to ensure that a decrease from U DC to U M results in the values for f 0 and U 0 also decreasing. An appropriate definition of these parameters is within the scope of expert action. Optionally, only f 0 or only U 0 can be dependent on the voltage U DC . Likewise, it can be controlled by the choice of the parameters, how strong the decrease of the frequency f 0 and the voltage U 0 should be weighted in the control. For determining the parameters a to f, the change in the network load is preferably detected when the frequency f or the voltage amplitude U is varied. If, for example, there is no change or only a slight change in the load with variation of the frequency, the quantity f 0 can be independent of U DC . The same applies correspondingly to the voltage amplitude U 0 . Likewise, corresponding weights may be determined based on the parameters.

4 zeigt ein Diagramm, welches die logarithmische Abhängigkeit der Spannungsamplitude U0 in Abhängigkeit von der Gleichspannung UDC gemäß der obigen Gleichung (4) visualisiert. Entlang der Abszisse ist die Gleichspannung UDC aufgetragen und entlang der Ordinate die Referenzspannungsamplitude U0, wobei die Ordinate an dem Spannungswert UM der maximalen Wirkleistung positioniert ist. Wie man erkennt, nimmt die Spannung U0 bei immer kleiner werdenden Werten von UDC zunächst kontinuierlich ab, wobei die Abnahme aufgrund der logarithmischen Abhängigkeit mit geringerem Abstand von UDC zu UM immer stärker wird. Durch das Maximum in der Gleichung (4) wird erreicht, dass ab einem bestimmten Wert oberhalb von UM (gegeben durch den Parameter e) ein fester Wert für U0 eingestellt wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Logarithmus immer von einem positiven Wert ermittelt wird. Der Parameter e der Gleichung (4) wird somit immer positiv gewählt. 4 shows a diagram which visualizes the logarithmic dependence of the voltage amplitude U 0 as a function of the DC voltage U DC according to the above equation (4). Along the abscissa, the DC voltage U DC is plotted and along the ordinate the reference voltage amplitude U 0 , wherein the ordinate is positioned at the voltage value U M of the maximum active power. As can be seen, the voltage U 0 initially decreases continuously as the values of U DC become smaller and smaller, the decrease becoming ever stronger due to the logarithmic dependence with a smaller distance from U DC to U M. By the maximum in the equation (4) it is achieved that, starting from a certain value above U M (given by the Parameter e) a fixed value for U 0 is set. This ensures that the logarithm is always determined by a positive value. The parameter e of the equation (4) is thus always chosen to be positive.

Die oben beschriebenen Abhängigkeiten basierend auf Gleichung (1) und Gleichung (2) können ggf. auch anders implementiert werden. Insbesondere können in den Gleichungen P und Q vertauscht werden, so dass die Frequenz f nur von Q und die Spannung U nur von P abhängt. Ebenso können die Abhängigkeiten so gewählt werden, dass f von P und von Q und analog auch U von P und von Q abhängt. The dependencies described above based on equation (1) and equation (2) can also be implemented differently if necessary. In particular, in the equations P and Q can be interchanged, so that the frequency f depends only on Q and the voltage U only on P. Similarly, the dependencies can be chosen such that f depends on P and Q, and similarly on U on P and on Q.

Wie bereits oben erwähnt, kann ggf. nur die Referenzfrequenz f0 oder ggf. nur die Spannung U0 von der Gleichspannung UDC abhängen. Im Falle, dass in dem Stromnetz Generatoren in der Form von Stromquellen vorhanden sind, besteht im Falle, dass U0 von UDC abhängt, die Gefahr, dass eine Verminderung der Spannung zu unnötiger Zufuhr von Blindleistung durch die Stromquellen führt. Vorzugsweise wird in diesem Fall somit nur f0 von UDC abhängig gemacht. Alternativ kann die Steuerung der Stromquellen über eine Kommunikation mit der regenerativen Energieerzeugungsanlage beeinflusst werden. Im Falle, dass in dem Stromnetz die regenerative Energieerzeugungsanlage der einzige Generator ist, kann in der Regel sowohl U0 als auch f0 von UDC abhängig sein. As already mentioned above, if necessary only the reference frequency f 0 or possibly only the voltage U 0 can depend on the DC voltage U DC . In the case that generators in the form of current sources are present in the power network, in the case that U 0 depends on U DC , there is a risk that a reduction of the voltage leads to unnecessary supply of reactive power by the current sources. Preferably, in this case, therefore, only f 0 is made dependent on U DC . Alternatively, the control of the power sources may be influenced via communication with the regenerative power plant. In the event that in the power grid, the regenerative power generation plant is the only generator, both U 0 and f 0 can usually be dependent on U DC .

Wie beschrieben, kann die Spannung UM mit maximaler Wirkleistung basierend auf Kennlinien gemäß 3 bestimmt werden. Gegebenenfalls kann UM jedoch auch auf andere Weise ermittelt werden, z.B. indem im Betrieb des Stromnetzes die Ableitung der Wirkleistung in Bezug auf UDC erfasst wird. Liegt der Wert der Ableitung bei Null, entspricht dies UM. Ebenso kann im Falle, dass die Energieerzeugungsanlage mehrere der in 2 gezeigten Inverter für entsprechende Teile der Energieerzeugungsanlage umfasst, ein Teil der Inverter mit der erfindungsgemäßen Regelung betrieben werden, wohingegen der andere Teil als Stromquellen betrieben wird und dazu benutzt wird, den Wert UM zu erfassen. In Abhängigkeit der Aufteilung der Energieerzeugungsanlage kann es dabei nötig sein, den ermittelten Wert von UM für die Benutzung im Regelgesetz zu skalieren. As described, the maximum effective power voltage U M may be based on characteristics according to FIG 3 be determined. Optionally, however, U M can also be determined in other ways, for example by detecting the derivative of the active power with respect to U DC during operation of the power network. If the value of the derivative is zero, this corresponds to U M. Likewise, in the event that the power plant several of the in 2 shown inverter for corresponding parts of the power generation plant, a part of the inverter are operated with the inventive control, whereas the other part is operated as a current sources and is used to detect the value U M. Depending on the division of the power generation plant, it may be necessary to scale the determined value of U M for use in the control law.

Im Vorangegangenen wurde eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens basierend auf einer Energieerzeugungsanlage in der Form einer Photovoltaikanlage beschrieben. Das Verfahren der Erfindung kann jedoch analog auch für andere Energieerzeugungsanlagen und insbesondere für eine Windkraftanlage eingesetzt werden. In diesem Fall wird über einen Rotor der Windkraftanlage mechanische Energie aus Wind generiert, wobei als Zwischenspeicher – im Unterschied zur Photovoltaikanlage – primär ein mechanischer Energiespeicher genutzt wird. Dieser Energiespeicher ist vorzugsweise der Rotor der Windkraftanlage. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Schwungrad als Energiespeicher vorgesehen sein. Die mechanisch gespeicherte Energie wird über einen elektrischen Generator in elektrische Energie gewandelt und anschließend mit Hilfe eines geeigneten Inverters an das Wechselstromnetz abgegeben. Die Regelung dieses Inverters kann in Analogie zu den obigen Gleichungen (1) bis (4) ausgestaltet sein. Dabei wird in den Gleichungen (3) und (4) UDC durch die Frequenz des Rotors der Windkraftanlage ersetzt. Diese Frequenz korreliert mit der Energiemenge im mechanischen Energiespeicher, genauso wie UDC mit der Energiemenge im elektrischen Energiespeicher einer Photovoltaikanlage korreliert. Ferner wird in den Gleichungen (3) und (4) UM durch einen Frequenzwert fM ersetzt, bei dem die maximale Wirkleistung durch die Windkraftanlage generiert wird. In the foregoing, an embodiment of the method according to the invention based on a power generation plant in the form of a photovoltaic system has been described. However, the method of the invention can be used analogously for other power generation plants and in particular for a wind turbine. In this case, mechanical energy is generated from wind via a rotor of the wind power plant, with a mechanical energy store being primarily used as intermediate storage, in contrast to the photovoltaic system. This energy store is preferably the rotor of the wind turbine. Alternatively or additionally, a flywheel can be provided as energy storage. The mechanically stored energy is converted by an electric generator into electrical energy and then released by means of a suitable inverter to the AC network. The regulation of this inverter can be designed in analogy to the above equations (1) to (4). In the equations (3) and (4) U DC is replaced by the frequency of the rotor of the wind turbine. This frequency correlates with the amount of energy in the mechanical energy storage, just as U DC correlates with the amount of energy in the electrical energy storage of a photovoltaic system. Further, in equations (3) and (4), U M is replaced by a frequency value f M at which the maximum active power is generated by the wind turbine.

Die Bestimmung des Frequenzwerts fM kann analog zur Photovoltaikanlage mittels entsprechender Kennlinien erfolgen, wobei in dem Diagramm der 5 beispielhaft solche Kennlinie wiedergegeben wird. In diesem Diagramm ist entlang der Abszisse die Rotationsgeschwindigkeit ω des Rotors und entlang der Ordinate die Wirkleistung P der Windkraftanlage wiedergegeben. Die einzeln dargestellten Kurven entsprechen dabei verschiedenen Windgeschwindigkeiten. Im Diagramm weiter oben liegende Kurven repräsentieren höhere Windgeschwindigkeiten. Jede Kurve weist einen Maximalwert auf, wobei der Verlauf der Maximalwerte für die unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten durch die gestrichelte Linie L angedeutet ist. Zur Bestimmung von fM wird mit einem entsprechenden Sensor die Windgeschwindigkeit gemessen und dann aus der zugeordneten Kennlinie die Rotationsgeschwindigkeit bzw. Rotationsfrequenz mit der maximalen Wirkleistung ausgelesen. The determination of the frequency value f M can be carried out analogously to the photovoltaic system by means of corresponding characteristic curves, wherein in the diagram of 5 as an example such characteristic is reproduced. In this diagram, along the abscissa, the rotational speed ω of the rotor and along the ordinate, the active power P of the wind turbine reproduced. The individual curves correspond to different wind speeds. Curves higher up in the diagram represent higher wind speeds. Each curve has a maximum value, wherein the course of the maximum values for the different wind speeds is indicated by the dashed line L. To determine f M , the wind speed is measured with a corresponding sensor and then the rotational speed or rotational frequency with the maximum active power is read from the associated characteristic.

Die im Vorangegangenen beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung weisen eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere kann in einem Stromnetz, wie z.B. in einem Inselnetz, eine regenerative Energieerzeugungsanlage auch als Spannungsquelle betrieben werden, ohne dass es zu Ausfällen des Stromnetzes kommt. Dies wird dadurch erreicht, dass die Energie in einem entsprechenden Energiespeicher der regenerativen Energieerzeugungsanlage möglichst dauerhaft oberhalb eines Punkts gehalten wird, an dem die maximale Wirkleistung durch die Energieerzeugungsanlage bereitgestellt wird. Auf diese Weise wird ein Stromnetz mit hoher Stabilität erreicht. Das Verfahren der Erfindung kann dabei auf einfache Weise über einen entsprechenden Regler in der regenerativen Energieerzeugungsanlage implementiert werden. The embodiments of the invention described above have a number of advantages. In particular, in a power grid such as e.g. In a stand-alone grid, a regenerative power generation plant can also be operated as a voltage source without the power grid failing. This is achieved by keeping the energy in a corresponding energy store of the regenerative power generation plant as permanently as possible above a point at which the maximum active power is provided by the power generation plant. In this way, a power grid with high stability is achieved. The method of the invention can be implemented in a simple manner via a corresponding regulator in the regenerative power generation plant.

Claims (18)

Verfahren zur rechnergestützten Steuerung einer oder mehrerer regenerativer Energieerzeugungsanlagen (RG) in einem elektrischen Stromnetz (PG), welches eine Mehrzahl von über Stromleitungen (PL) miteinander verbundenen Netzknoten (N1, N2, ..., N6) enthält, welche elektrische Energie in das Stromnetz (PG) einspeisen und elektrische Energie aus dem Stromnetz (PG) entnehmen, wobei die regenerative Energieerzeugungsanlage oder Energieerzeugungsanlagen (PG) Netzknoten (N1) zur Einspeisung von elektrischer Energie sind und jeweils einen Energiespeicher (C) zur Zwischenspeicherung von Energie umfassen, die als elektrische Energie in das Stromnetz (PG) eingespeist werden kann, wobei – in einer jeweiligen regenerativen Energieerzeugungsanlage (RE) die Spannungsamplitude (U) und die Frequenz (f) der Wechselspannung (UAC) geregelt wird, welche durch die jeweilige regenerative Energieerzeugungsanlage (RE) im Stromnetz (PG) bereitgestellt wird; – im Rahmen der Regelung die Spannungsamplitude (U) und/oder die Frequenz (f) der Wechselspannung (UAC) von der Energiemenge in dem Energiespeicher (C) der jeweiligen regenerativen Energieerzeugungsanlage (RG) derart abhängen, dass die Abnahme der Energiemenge im Energiespeicher (C) hin zu einem Maximalleistungs-Energiewert zu einer Abnahme der Spannungsamplitude (U) und/oder der Frequenz (f) führt, wobei an dem Maximalleistungs-Energiewert die maximale elektrische Wirkleistung (Pm) durch die jeweilige regenerative Energieerzeugungsanlage (RE) erzeugt wird. Method for the computer-aided control of one or more regenerative energy generating installations (RG) in an electrical power network (PG), which contains a plurality of network nodes (N1, N2, ..., N6) connected to one another via power lines (PL), which inject electrical energy into the network Feed the power grid (PG) and electrical energy from the power grid (PG), wherein the regenerative power plant or power plants (PG) are network nodes (N1) for feeding electrical energy and each comprise an energy store (C) for buffering energy, as electrical energy can be fed into the power grid (PG), wherein - in a respective regenerative power plant (RE), the voltage amplitude (U) and the frequency (f) of the AC voltage (U AC ) is controlled, which by the respective regenerative power plant (RE ) is provided in the power grid (PG); - Under the scheme, the voltage amplitude (U) and / or the frequency (f) of the AC voltage (U AC ) of the amount of energy in the energy storage (C) of the respective renewable energy generating system (RG) depend on such that the decrease in the amount of energy in the energy storage (C) leading to a maximum power energy value to a decrease of the voltage amplitude (U) and / or the frequency (f), wherein at the maximum power energy value, the maximum effective electrical power (P m ) generated by the respective regenerative power plant (RE) becomes. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem im Rahmen der Regelung eine Referenzspannungsamplitude (U0) und/oder einer Referenzfrequenz (f0) eingestellt werden, von denen die Spannungsamplitude (U) und/oder die Frequenz (f) abhängen, wobei die Referenzspannungsamplitude (U0) und/oder die Referenzfrequenz (f0) von der Energiemenge in dem Energiespeicher (C) der jeweiligen regenerativen Energieerzeugungsanlage (RG) derart abhängen, dass die Abnahme der Energiemenge im Energiespeicher (C) hin zu dem Maximalleistungs-Energiewert zu einer Abnahme der Referenzspannungsamplitude (U0) und/oder der Referenzfrequenz (f0) führt. Method according to Claim 1, in which, as part of the regulation, a reference voltage amplitude (U 0 ) and / or a reference frequency (f 0 ) are set, from which the voltage amplitude (U) and / or the frequency (f) depend, the reference voltage amplitude ( U 0 ) and / or the reference frequency (f 0 ) depend on the amount of energy in the energy store (C) of the respective regenerative power plant (RG) such that the decrease of the amount of energy in the energy store (C) towards the maximum power energy value decreases the reference voltage amplitude (U 0 ) and / or the reference frequency (f 0 ) leads. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Abnahme der Spannungsamplitude (U) und/oder der Frequenz (f), insbesondere der Referenzspannungsamplitude (U0) und/oder der Referenzfrequenz (f0), umso größer wird, je näher die Energiemenge im Energiespeicher (C) an dem Maximalleistungs-Energiewert liegt, wobei die Abnahme insbesondere zumindest stückweise logarithmisch in Abhängigkeit von der Energiemenge erfolgt. The method of claim 1 or 2, wherein the decrease in the voltage amplitude (U) and / or the frequency (f), in particular the reference voltage amplitude (U 0 ) and / or the reference frequency (f 0 ), the greater the closer the amount of energy in the energy store (C) is at the maximum power energy value, wherein the decrease in particular takes place at least piecewise logarithmically in dependence on the amount of energy. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Abnahme der Spannungsamplitude (U) und/oder der Frequenz (f), insbesondere der Referenzspannungsamplitude (U0) und/oder der Referenzfrequenz (f0), zumindest stückweise linear in Abhängigkeit von der Energiemenge im Energiespeicher (C) erfolgt. Method according to one of the preceding claims, wherein the decrease of the voltage amplitude (U) and / or the frequency (f), in particular the reference voltage amplitude (U 0 ) and / or the reference frequency (f 0 ), at least piecewise linearly as a function of the amount of energy takes place in the energy store (C). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Abhängigkeit der Spannungsamplitude (U) und/oder der Frequenz (f), insbesondere der Referenzspannungsamplitude (U0) und/oder der Referenzfrequenz (f0), von der Energiemenge im Energiespeicher (C) einen oder mehrere Parameter enthält, welche aus einer Modellierung des Stromnetzes (PG) und der daran angeschlossenen Lasten und Erzeuger ermittelt werden. Method according to one of the preceding claims, in which the dependence of the voltage amplitude (U) and / or the frequency (f), in particular the reference voltage amplitude (U 0 ) and / or the reference frequency (f 0 ), of the amount of energy in the energy store (C) contains one or more parameters, which are determined from a modeling of the power grid (PG) and the loads and generators connected to it. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Abhängigkeit der Spannungsamplitude (U) und/oder der Frequenz (f), insbesondere der Referenzspannungsamplitude (U0) und/oder der Referenzfrequenz (f0), von der Energiemenge im Energiespeicher (C) einen oder mehrere Parameter enthält, welche im Betrieb des Stromnetzes (PG) ermittelt werden und insbesondere basierend auf der Variation der Spannungsamplitude (U) und/oder der Frequenz (f) der Wechselspannung (UAC) bestimmt werden. Method according to one of the preceding claims, in which the dependence of the voltage amplitude (U) and / or the frequency (f), in particular the reference voltage amplitude (U 0 ) and / or the reference frequency (f 0 ), of the amount of energy in the energy store (C) contains one or more parameters, which are determined during operation of the power grid (PG) and in particular based on the variation of the voltage amplitude (U) and / or the frequency (f) of the AC voltage (U AC ) are determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine jeweilige regenerative Energieerzeugungsanlage (RE) bei Erfüllung eines vorbestimmten Kriteriums einen Befehl an einen oder mehrere Schalter im Stromnetz gibt, welche gemäß dem Befehl einen oder mehrere andere Netzknoten (N2, ..., N6) von dem Stromnetz (PG) trennen, wobei das vorbestimmte Kriterium insbesondere dann erfüllt ist, wenn die Energiemenge im Energiespeicher (C) den Maximalleistungs-Energiewert oder einen Energieschwellwert oberhalb des Maximalleistungs-Energiewerts unterschreitet und/oder wenn die Spannungsamplitude (U) und/oder die Frequenz (f) der Wechselspannung (UAC) einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet. Method according to one of the preceding claims, in which a respective regenerative power generation plant (RE), upon fulfillment of a predetermined criterion, issues a command to one or more switches in the power network which according to the command assigns one or more other network nodes (N2, ..., N6). disconnect from the power grid (PG), wherein the predetermined criterion is met in particular when the amount of energy in the energy store (C) falls below the maximum power energy value or an energy threshold above the maximum power energy value and / or if the voltage amplitude (U) and / or the frequency (f) of the alternating voltage (U AC ) falls below a predetermined threshold value. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zumindest eine regenerative Energieerzeugungsanlage (RE) eine Photovoltaikanlage ist, welche Gleichstrom über Sonneneinstrahlung generiert, wobei die elektrische Energie aus dem Gleichstrom in dem Energiespeicher (C) in der Form eines elektrischen Energiespeichers zwischengespeichert wird und eine von dem elektrischen Energiespeicher (C) bereitgestellte Gleichspannung (UDC) über einen Inverter (IN) in die Wechselspannung (UAC) gewandelt wird, wobei im Rahmen der Regelung die Spannungsamplitude (U) und/oder die Frequenz (f), insbesondere der Referenzspannungsamplitude (U0) und/oder der Referenzfrequenz (f0), von der elektrischen Energiemenge im elektrischen Energiespeicher abhängen. Method according to one of the preceding claims, wherein at least one regenerative power generation plant (RE) is a photovoltaic system which generates direct current through solar radiation, wherein the electrical energy from the direct current in the energy store (C) is temporarily stored in the form of an electrical energy store and one of The DC voltage (U DC ) provided to the electrical energy store (C) is converted into the AC voltage (U AC ) via an inverter (IN), the voltage amplitude (U) and / or the frequency (f), in particular the reference voltage amplitude, being part of the regulation (U 0 ) and / or the reference frequency (f 0 ), from Depend on the amount of electrical energy in the electrical energy storage. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Spannungsamplitude (U) und/oder die Frequenz (f), insbesondere der Referenzspannungsamplitude (U0) und/oder der Referenzfrequenz (f0), basierend auf der von dem elektrischen Energiespeicher (C) bereitgestellten Gleichspannung (UDC) bestimmt werden, welche mit der elektrischen Energiemenge im elektrischen Energiespeicher (C) korreliert ist. Method according to Claim 8, in which the voltage amplitude (U) and / or the frequency (f), in particular the reference voltage amplitude (U 0 ) and / or the reference frequency (f 0 ), are based on the DC voltage provided by the electrical energy store (C) (U DC ) are determined, which is correlated with the amount of electrical energy in the electrical energy storage (C). Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem der elektrische Energiespeicher (C) einen Zwischenkreiskondensator und/oder einen Superkondensator und/oder eine elektrische Batterie umfasst.  Method according to Claim 8 or 9, in which the electrical energy store (C) comprises an intermediate circuit capacitor and / or a supercapacitor and / or an electric battery. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zumindest eine regenerative Energieerzeugungsanlage (RE) eine Windkraftanlage ist, welche mechanische Energie durch Bewegung zumindest eines Rotors mittels Windkraft generiert, wobei diese Energie in dem Energiespeicher in der Form eines mechanischen Energiespeichers zwischengespeichert wird, wobei die zwischengespeicherte mechanische Energie über einen elektrischen Generator und einen Wechselrichter in die Wechselspannung (UAC) gewandelt wird. Method according to one of the preceding claims, wherein at least one regenerative energy generating system (RE) is a wind turbine which generates mechanical energy by moving at least one rotor by means of wind power, wherein this energy is stored in the energy storage in the form of a mechanical energy storage, wherein the cached mechanical energy is converted via an electrical generator and an inverter into the AC voltage (U AC ). Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Spannungsamplitude (U) und/oder die Frequenz (f), insbesondere die Referenzspannungsamplitude (U0) und/oder die Referenzfrequenz (f0), basierend auf der Rotationsfrequenz des zumindest einen Rotors bestimmt werden, welche mit der mechanischen Energiemenge im mechanischen Energiespeicher korreliert ist. Method according to Claim 11, in which the voltage amplitude (U) and / or the frequency (f), in particular the reference voltage amplitude (U 0 ) and / or the reference frequency (f 0 ), are determined based on the rotational frequency of the at least one rotor is correlated with the mechanical amount of energy in the mechanical energy storage. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, bei dem der mechanische Energiespeicher den zumindest einen Rotor und/oder ein Schwungrad umfasst.  The method of claim 11 or 12, wherein the mechanical energy storage comprises the at least one rotor and / or a flywheel. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Regelung die Spannungsamplitude (U) und die Frequenz (f) in Abhängigkeit von der Wirkleistung und/oder Blindleistung ermittelt, die durch die jeweilige regenerative Energieerzeugungsanlage (RE) dem Stromnetz (PG) zugeführt werden.  Method according to one of the preceding claims, wherein the control determines the voltage amplitude (U) and the frequency (f) in dependence on the active power and / or reactive power, which are supplied by the respective regenerative power generation plant (RE) to the power grid (PG). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Maximalleistungs-Energiewert oder eine mit diesem korrelierte Größe aus einer Anzahl von vorgegebenen Kennlinien oder mathematischen Modellen und/oder basierend auf Werten eines Sensors und/oder aus im Betrieb der regenerativen Energieerzeugungsanlage gewonnenen Parameterwerten bestimmt wird.  Method according to one of the preceding claims, in which the maximum power energy value or a variable correlated therewith is determined from a number of predetermined characteristic curves or mathematical models and / or based on values of a sensor and / or from parameter values obtained during operation of the regenerative power generation plant. Vorrichtung zur rechnergestützten Steuerung einer oder mehrerer regenerativer Energieerzeugungsanlagen (RG) in einem elektrischen Stromnetz (PG), welches eine Mehrzahl von über Stromleitungen (PL) miteinander verbundenen Netzknoten (N1, N2, ..., N6) enthält, welche elektrische Energie in das Stromnetz (PG) einspeisen und elektrische Energie aus dem Stromnetz (PG) entnehmen, wobei die regenerative Energieerzeugungsanlage oder Energieerzeugungsanlagen (PG) Netzknoten (N1) zur Einspeisung von elektrischer Energie sind und jeweils einen Energiespeicher (C) zur Zwischenspeicherung von Energie umfassen, die als elektrische Energie in das Stromnetz (PG) eingespeist werden kann, wobei die Vorrichtung einen Regler umfasst, welcher derart ausgestaltet ist, dass – in einer jeweiligen regenerative Energieerzeugungsanlage (RE) die Spannungsamplitude (U) und die Frequenz (f) der Wechselspannung (UAC) geregelt wird, welche durch die jeweilige regenerative Energieerzeugungsanlage (RE) im Stromnetz (PG) bereitgestellt wird; – im Rahmen der Regelung die Spannungsamplitude (U) und/oder die Frequenz (f) der Wechselspannung (UAC) von der Energiemenge in dem Energiespeicher (C) der jeweiligen regenerativen Energieerzeugungsanlage (RG) derart abhängen, dass die Abnahme der Energiemenge im Energiespeicher (C) hin zu einem Maximalleistungs-Energiewert zu einer Abnahme der Spannungsamplitude (U) und/oder der Frequenz (f) führt, wobei an dem Maximalleistungs-Energiewert die maximale elektrische Wirkleistung (Pm) durch die jeweilige regenerative Energieerzeugungsanlage (RE) erzeugt wird. Apparatus for the computer-aided control of one or more regenerative energy generating installations (RG) in an electrical power network (PG), which contains a plurality of network nodes (N1, N2, ..., N6) connected to one another via power lines (PL) which inject electrical energy into the network Feed the power grid (PG) and electrical energy from the power grid (PG), wherein the regenerative power plant or power plants (PG) are network nodes (N1) for feeding electrical energy and each comprise an energy store (C) for buffering energy, as electrical energy in the power grid (PG) can be fed, wherein the device comprises a controller which is configured such that - in a respective regenerative power plant (RE), the voltage amplitude (U) and the frequency (f) of the AC voltage (U AC ), which by the respective regenerative power plant (RE) in Stromn network (PG); - Under the scheme, the voltage amplitude (U) and / or the frequency (f) of the AC voltage (U AC ) of the amount of energy in the energy storage (C) of the respective renewable energy generating system (RG) depend on such that the decrease in the amount of energy in the energy storage (C) leading to a maximum power energy value to a decrease of the voltage amplitude (U) and / or the frequency (f), wherein at the maximum power energy value, the maximum effective electrical power (P m ) generated by the respective regenerative power plant (RE) becomes. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 15 eingerichtet ist.  Apparatus according to claim 16, wherein the apparatus is adapted to carry out a method according to any one of claims 2 to 15. Regenerative Energieerzeugungsanlage, umfassend eine Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17 zur Steuerung der regenerativen Energieerzeugungsanlage (RE).  A regenerative power plant comprising an apparatus according to claim 16 or 17 for controlling the regenerative power plant (RE).
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