ES2878108T3 - Método y dispositivo para asignar potencia activa de parque eólico - Google Patents

Método y dispositivo para asignar potencia activa de parque eólico Download PDF

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Abstract

Un método para distribuir potencia activa para un parque eólico configurado para emitir potencia activa a una red eléctrica, que comprende: calcular (101, 201) una variación de potencia activa total actual del parque eólico según una variación de frecuencia actual de la red eléctrica; determinar (202) si la variación de potencia activa total actual del parque eólico es mayor que cero; distribuir (102, 203) una variación de potencia activa de unidad única actual a cada aerogenerador en el parque eólico según una primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual y un valor de energía de almacenamiento de unidad única de cada aerogenerador en el parque eólico en caso de que la variación de potencia activa total actual del parque eólico sea mayor que cero, en donde cada valor de energía de almacenamiento de unidad única es un valor de potencia activa almacenada del aerogenerador correspondiente cuando la variación de potencia activa total actual del parque eólico es cero; distribuir (102, 205) la variación de potencia activa de unidad única actual a cada aerogenerador en el parque eólico según la primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual y un valor de potencia reducible de cada aerogenerador en el parque eólico en caso de que la variación de potencia activa total actual del parque eólico sea menor que cero, en donde cada valor de potencia reducible es igual a un valor de diferencia entre un valor de potencia activa del aerogenerador correspondiente cuando la variación de potencia activa total del parque eólico es cero y un valor mínimo de potencia activa del aerogenerador correspondiente; controlar (103, 206) cada aerogenerador para ajustar su estado operativo según la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida correspondiente; caracterizado por que el paso de distribuir la variación de potencia activa de unidad única actual a cada aerogenerador en el parque eólico según la primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual y el valor de energía de almacenamiento de unidad única de cada aerogenerador en el parque eólico comprende: adquirir los valores de energía de almacenamiento de unidad única de todos los aerogeneradores en el parque eólico, y ordenar en un orden ascendente los valores de energía de almacenamiento de unidad única de todos los aerogeneradores; y para cada aerogenerador en secuencia en el orden ascendente de los valores de energía de almacenamiento de unidad única correspondientes: calcular un valor de potencia activa promedio no distribuida actual dividiendo un valor actual de una variación de potencia activa total no distribuida entre una cantidad de aerogeneradores no distribuidos; determinar si el valor de energía de almacenamiento de unidad única del aerogenerador es menor que el valor de potencia activa promedio no distribuida actual; distribuir al aerogenerador la variación de potencia activa de unidad única actual, que es igual al valor de energía de almacenamiento de unidad única del mismo, en caso de que el valor de energía de almacenamiento de unidad única sea menor que el valor de potencia activa promedio no distribuida actual; y distribuir al aerogenerador la variación de potencia activa de unidad única actual, que es igual al valor de potencia activa promedio no distribuida actual, en caso de que el valor de energía de almacenamiento de unidad única sea mayor o igual que el valor de potencia activa promedio no distribuida actual; y el paso de distribuir la variación de potencia activa de unidad única actual a cada aerogenerador según la primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual y al valor de potencia reducible de cada aerogenerador en el parque eólico comprende: adquirir los valores de potencia reducible de todos los aerogeneradores en el parque eólico, y ordenar en un orden ascendente los valores de potencia reducible de todos los aerogeneradores; y para cada aerogenerador en secuencia en el orden ascendente de los valores de potencia reducible correspondientes: calcular el valor de potencia activa promedio no distribuida actual dividiendo el valor actual de la variación de potencia activa total no distribuida entre la cantidad de aerogeneradores no distribuidos; determinar si el valor de potencia reducible del aerogenerador es menor que el valor de potencia activa promedio no distribuida actual; distribuir al aerogenerador la variación de potencia activa de unidad única actual, que es igual al valor de potencia reducible del mismo, en caso de que el valor de potencia reducible sea menor que el valor de potencia activa promedio no distribuida actual; y distribuir al aerogenerador la variación de potencia activa de unidad única actual, que es igual al valor de potencia activa promedio no distribuida actual, en caso de que el valor de potencia reducible sea mayor o igual que el valor de potencia activa promedio no distribuida actual.

Description

DESCRIPCIÓN
Método y dispositivo para asignar potencia activa de parque eólico
Campo técnico
La presente descripción se refiere al campo de la generación de energía eólica y, en particular, a un método y un dispositivo para distribuir potencia activa para un parque eólico.
Antecedentes
Cuando un parque eólico está implicado en el control de modulación de frecuencia de una red eléctrica, se requiere que el parque eólico aumente o disminuya cierta salida de potencia activa a la red eléctrica en poco tiempo. De este modo, se requiere que cada aerogenerador del parque eólico aumente o disminuya más cierta salida de potencia activa con respecto a la salida de potencia activa original, para satisfacer la demanda de la red eléctrica. Aerogeneradores diferentes en el mismo parque eólico en diferentes estados de operación tienen diferentes valores de potencia activa cambiables.
En la tecnología convencional, el cálculo razonable del valor de potencia activa a ser cambiado no se realiza en cada aerogenerador durante el control de modulación de frecuencia para satisfacer la demanda de la red eléctrica. De este modo, el valor de potencia activa a ser cambiado para algunos aerogeneradores es mucho mayor que el valor de potencia activa a ser cambiado para otros aerogeneradores. Es decir, el valor de potencia activa a ser cambiado para cada aerogenerador en el parque eólico entero no es uniforme, conduciendo por ello un tiempo de respuesta largo del control de modulación de frecuencia y un gran impacto en los aerogeneradores durante el control de modulación de frecuencia.
El documento CN101860042B describe un método para controlar cooperativamente la potencia activa de un parque eólico, que comprende los siguientes pasos de: obtener un valor de exceso de fluctuación de potencia activa y tomar el valor de exceso y una tendencia de exceso de potencia como los valores de desviación de exceso de entrada y salida de un controlador lógico; entonces tomar la diferencia entre el valor de exceso y un valor de desviación de frecuencia de potencia como la entrada de un controlador de PI; y finalmente emitir un valor de referencia activa de un motor de un parque eólico.
Compendio
La presente descripción proporciona un método para distribuir potencia activa para un parque eólico, para resolver problemas técnicos de que la potencia activa cambiada de cada aerogenerador en el parque eólico no sea uniforme, que el tiempo de respuesta del control de modulación de frecuencia sea largo y que el impacto en el aerogenerador durante el control de modulación de frecuencia sea alto, dado que el cálculo del valor de potencia activa a ser cambiado para cada aerogenerador no es razonable durante el control de modulación de frecuencia de la red eléctrica en la tecnología convencional.
Según las realizaciones de la presente descripción, se proporciona un método para distribuir potencia activa para un parque eólico según la reivindicación 1.
Según las realizaciones de la presente descripción, se proporciona un dispositivo para distribuir potencia activa para un parque eólico según la reivindicación 5.
Según un método y un dispositivo para distribuir potencia activa para un parque eólico proporcionados por la presente descripción, una variación de potencia activa total actual del parque eólico se calcula según una variación de frecuencia actual de una red eléctrica. Una variación de potencia activa de unidad única actual se distribuye a cada aerogenerador según una primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual y un valor de energía de almacenamiento de unidad única de cada aerogenerador en el parque eólico en caso de que la variación de potencia activa total actual del parque eólico sea mayor que cero. Y la variación de potencia activa de unidad única actual se distribuye a cada aerogenerador según la primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual y un valor de potencia reducible de cada aerogenerador en el parque eólico en caso de que la variación de potencia activa total actual del parque eólico sea menor que cero. La primera estrategia preestablecida es ecualizar la variación de potencia activa de unidad única actual de cada aerogenerador, o ecualizar las variaciones de potencia activa de unidad única actual de múltiples aerogeneradores, y las variaciones de potencia activa de unidad única actual de otros aerogeneradores excepto los múltiples aerogeneradores son iguales a los valores de energía de almacenamiento de unidad única o los valores de potencia reducible de los mismos. Y cada aerogenerador se controla para ajustar su estado operativo según la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida. Dado que la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador según la primera estrategia preestablecida es tan igual entre sí como sea posible y el ajuste del estado operativo está dentro del alcance de capacidad de cada aerogenerador, el valor de potencia activa cambiado de cada aerogenerador en el parque eólico entero es tan uniforme como sea posible, acortando por ello el tiempo de respuesta del proceso de control de modulación de frecuencia entero y reduciendo el impacto en el aerogenerador durante el control de modulación de frecuencia.
Breve descripción de los dibujos
Los dibujos a ser usados en las descripciones de realizaciones de la presente descripción o la tecnología convencional se describen brevemente de la siguiente manera, de modo que pueden llegar a estar más claras las soluciones técnicas según las realizaciones de la presente descripción o la tecnología convencional. Evidentemente, los dibujos en las siguientes descripciones solamente ilustran algunas realizaciones de la presente descripción. Para aquéllos en la técnica, se pueden obtener otros dibujos en base a estos dibujos sin ningún trabajo creativo.
La Figura 1 es un diagrama de flujo de una primera realización de un método para distribuir potencia activa para un parque eólico según la presente descripción;
La Figura 2 es un diagrama de flujo de una segunda realización de un método para distribuir potencia activa para un parque eólico según la presente descripción;
La Figura 3 es un diagrama de flujo de una tercera realización de un método para distribuir potentica activa para un parque eólico según la presente descripción;
La Figura 4 es un diagrama esquemático estructural de una primera realización de un dispositivo para distribuir potencia activa para un parque eólico según la presente descripción;
La Figura 5 es un diagrama esquemático estructural de una segunda realización de un dispositivo para distribuir potencia activa para un parque eólico según la presente descripción;
La Figura 6 es un primer diagrama esquemático estructural de una tercera realización de un dispositivo para distribuir potencia activa para un parque eólico según la presente descripción; y
La Figura 7 es un segundo diagrama esquemático estructural de una tercera realización de un dispositivo para distribuir potencia activa para un parque eólico según la presente descripción.
Descripción detallada de realizaciones
Para hacer que los expertos en la técnica entiendan las soluciones técnicas de manera más clara, las soluciones técnicas según las realizaciones de la presente descripción se describirán clara y completamente de la siguiente manera en conjunto con los dibujos adjuntos en las realizaciones de la presente descripción. Está claro que las realizaciones descritas son solamente una parte de las realizaciones según la presente descripción. Todas las demás realizaciones obtenidas por los expertos en la técnica en base a las realizaciones de la presente descripción sin ningún trabajo creativo caen dentro del alcance de la presente descripción.
Se debe entender que los términos técnicos “y/o” usados en la presente solicitud ilustran meramente una relación de objetos de asociación descritos, y puede haber tres tipos de relaciones. Por ejemplo, A y/o B se puede explicar como las siguientes tres situaciones: A existe solo, A y B existen simultáneamente y B existe solo. Además, el carácter “/” en la presente solicitud muestra en general una relación de “o” de los objetos de asociación anterior y siguiente.
Y la palabra “si” en la presente solicitud se puede entender como “en el momento de...” o “cuando...” o “en respuesta a dete rm inar.” o “en respuesta a d e te c ta r.”, lo que depende del contexto. De manera similar, la fase “si se de te rm ina .” o “si se detecta (una condición o evento citado)” se puede entender como “cuando se de te rm ina .” o “en respuesta a dete rm inar.” o “cuando se detecta (una condición o evento citado)” o “en respuesta a detectar (una condición o evento citado)”, lo que depende del contexto.
Se hace referencia a la Figura 1, que es un diagrama de flujo de una primera realización comparativa de un método para distribuir potencia activa para un parque eólico según la presente descripción. Como se muestra en la Figura 1, esta realización de la presente descripción se ejecuta por un dispositivo de distribución de potencia activa de un parque eólico. El método para distribuir potencia activa para un parque eólico proporcionado por la realización de la presente descripción incluye los siguientes pasos 101 a 103.
En el paso 101, se calcula una variación de potencia activa total actual del parque eólico según una variación de frecuencia actual de una red eléctrica.
En esta realización, la variación de potencia activa total actual del parque eólico puede ser un valor positivo, un valor negativo o cero. En caso de que la variación de potencia activa total actual del parque eólico sea un valor positivo, ilustra que cada aerogenerador necesita aumentar la salida de potencia activa de unidad única. En caso de que la variación de potencia activa total actual del parque eólico sea un valor negativo, ilustra que cada aerogenerador necesita disminuir la salida de potencia activa de unidad única. Y en caso de que la variación de potencia activa total actual del parque eólico sea cero, ilustra que cada aerogenerador necesita mantener el estado operativo actual, sin aumentar ni disminuir la salida de potencia activa.
Específicamente, en esta realización, hay una correlación positiva entre la variación de frecuencia actual de la red eléctrica y la variación de potencia activa total actual del parque eólico, y el método de cálculo detallado de la misma no está limitado en la realización.
En el paso 102, una variación de potencia activa de unidad única actual se distribuye a cada aerogenerador según una primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual y un valor de energía de almacenamiento de unidad única de cada aerogenerador en el parque eólico en caso de que la variación de potencia activa total actual del parque eólico sea mayor que cero y se distribuye una variación de potencia activa de unidad única actual a cada aerogenerador según la primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual y un valor de potencia reducible de cada aerogenerador en el parque eólico en caso de que la variación de potencia activa total actual del parque eólico sea menor que cero.
La primera estrategia preestablecida es ecualizar la variación de potencia activa de unidad única actual de cada aerogenerador o ecualizar las variaciones potencia activa de unidad única actual de múltiples aerogeneradores, y las variaciones de potencia activa de unidad única actual de otros aerogeneradores excepto los múltiples aerogeneradores son iguales que los valores de energía de almacenamiento de unidad única o los valores de potencia activa reducible de los mismos.
En esta realización, la primera estrategia preestablecida no está limitada, solamente si ecualiza la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida de cada aerogenerador. Si tanto el valor de energía de almacenamiento de unidad única como el valor de potencia reducible de cada aerogenerador son mayores que la potencia activa promedio no distribuida, entonces la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador es igual, y es igual a la potencia activa promedio no distribuida. Si los valores de energía de almacenamiento de unidad única o los valores de potencia reducible de algunos aerogeneradores son mayores que la potencia activa promedio no distribuida, distribuida a cada aerogenerador, los valores de energía de almacenamiento de unidad única o los valores de potencia reducible de algunos generadores son menores o iguales que la potencia activa promedio no distribuida, distribuida a cada aerogenerador, entonces las variaciones de potencia activa de unidad única actual distribuidas a múltiples aerogeneradores son iguales entre sí, y son iguales a la potencia activa promedio no distribuida, y las variaciones de potencia activa de unidad única actual de otros aerogeneradores excepto los múltiples aerogeneradores son iguales a los valores de energía de almacenamiento de unidad única o valores de potencia reducible de los mismos.
En esta realización, el valor de energía de almacenamiento de unidad única de cada aerogenerador es un valor de energía de almacenamiento de unidad única cuando la variación de potencia activa total del parque eólico es cero.
En esta realización, el valor de energía de almacenamiento de unidad única de cada aerogenerador está compuesto por tres partes incluyendo un valor de energía de almacenamiento de potencia limitada, un valor de energía de almacenamiento de exceso y un valor de energía de almacenamiento de inercia. El valor de energía de almacenamiento de unidad única del aerogenerador de orden i se expresa como la siguiente fórmula (1):
Pa i = P a ,h + P so i + P a ti ( V1) /
donde Psi es un valor de energía de almacenamiento de unidad única del aerogenerador de orden i, Psii es un valor de energía de almacenamiento de potencia limitada del aerogenerador de orden i, Psoi es un valor de energía de almacenamiento de exceso del aerogenerador de orden i y Psti es un valor de energía de almacenamiento de inercia del aerogenerador de orden i.
Si el aerogenerador de orden i opera en un estado de potencia limitada, el valor de energía de almacenamiento de potencia limitada del aerogenerador de orden i es un valor de diferencia entre la potencia de generación teórica del aerogenerador bajo una velocidad de viento, cuando la variación de potencia activa total del parque eólico es cero, y la potencia activa real del aerogenerador cuando la variación de potencia activa total del parque eólico es cero. Esto se expresa como la siguiente fórmula (2):
Figure imgf000004_0001
donde Pmi es la potencia de generación teórica del aerogenerador bajo una velocidad de viento cuando la variación de potencia activa total del parque eólico es cero y Pacti es la potencia activa real del aerogenerador cuando la variación de potencia activa total del parque eólico es cero.
Y Pmi se calcula según la siguiente fórmula (3):
Figure imgf000004_0002
donde p es la densidad del aire, C p es el coeficiente de utilización de energía eólica, A es la relación de velocidad de punta, @ es el ángulo de inclinación, V es la velocidad del viento y R es el radio del impulsor.
Se pueden entender que, si el aerogenerador de orden i no opera en un estado de potencia limitada, el valor de energía de almacenamiento de potencia limitada Psii es cero.
En esta realización, si el aerogenerador de orden i está en un estado de capacidad total, el valor de energía de almacenamiento de exceso del aerogenerador es 0,1 veces la potencia nominal del aerogenerador. Se puede expresar como la siguiente fórmula (4):
^ .= 0 -1 ^ , (4)
donde Pn es la potencia nominal del aerogenerador de orden i.
Se puede entender que, si el aerogenerador de orden i no está en un estado de capacidad total, el valor de energía de almacenamiento de exceso Psoi del aerogenerador es cero.
En esta realización, si el valor de salida de potencia activa del aerogenerador de orden i es mayor que 0,2 veces la potencia nominal, el valor de energía de almacenamiento de inercia es 0,1 veces la potencia nominal del aerogenerador. Se puede expresar como la siguiente fórmula (5):
Ps„ = 0.1PW (5)
en donde Pn es la potencia nominal del aerogenerador de orden i.
Se puede entender que, si el valor de salida de potencia activa del aerogenerador de orden i no es mayor que 0,2 veces la potencia nominal, el valor de energía de almacenamiento de inercia es cero.
Por lo tanto, en esta realización, el valor de energía de almacenamiento de potencia limitada, el valor de energía de almacenamiento de exceso y el valor de energía de almacenamiento de inercia del valor de energía de almacenamiento de unidad única de cada aerogenerador se calculan según la fórmula (2), la fórmula (4) y la fórmula (5), respectivamente, si se satisface una condición correspondiente. Y el valor de energía de almacenamiento correspondiente es cero si no se satisface la condición correspondiente.
En esta realización, el valor de potencia reducible de cada aerogenerador se puede calcular en base a un valor de potencia activa cuando la variación de potencia activa total del parque eólico es cero y el límite inferior de potencia activa correspondiente.
El valor de potencia reducible de cada aerogenerador es igual a un valor de diferencia entre el valor de potencia activa cuando la variación de potencia activa total del parque eólico es cero y el límite inferior de potencia activa correspondiente.
El límite inferior de potencia activa del aerogenerador es un valor mínimo de potencia activa del aerogenerador.
En el paso 103, cada aerogenerador se controla para ajustar su estado operativo según la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida.
Específicamente, en esta realización, después de distribuir la variación de potencia activa de unidad única actual de cada aerogenerador según la primera estrategia preestablecida, cada aerogenerador se controla para ajustar el estado operativo según la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida, para hacer que la variación de potencia activa total actual del parque eólico satisfaga la variación de frecuencia actual de la red eléctrica y el control de modulación de frecuencia de la red eléctrica después de que se ajuste el estado operativo de cada aerogenerador.
Según el método para distribuir potencia activa para un parque eólico proporcionado por la realización de la presente descripción, una variación de potencia activa total actual del parque eólico se calcula según una variación de frecuencia actual de una red eléctrica. Una variación de potencia activa de unidad única se distribuye a cada aerogenerador según una primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual y un valor de energía de almacenamiento de unidad única de cada aerogenerador en el parque eólico en caso de que la variación de potencia activa total actual del parque eólico sea mayor que cero. Y la variación de potencia activa de unidad única actual se distribuye a cada aerogenerador según la primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual y un valor de potencia reducible de cada aerogenerador en el parque eólico en caso de que la variación de potencia activa total actual del parque eólico sea menor que cero. La primera estrategia preestablecida es ecualizar la variación de potencia activa de unidad única actual de cada aerogenerador o ecualizar las variaciones de potencia activa de unidad única actual de múltiples aerogeneradores y las variaciones de potencia activa de unidad única actual de otros aerogeneradores excepto los múltiples aerogeneradores son iguales a los valores de energía de almacenamiento de unidad única o los valores de potencia reducible de los mismos. Y cada aerogenerador se controla para ajustar su estado operativo según la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida. Dado que la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador según la primera estrategia preestablecida es tan igual entre sí como sea posible, y el ajuste del estado operativo está dentro del alcance de la capacidad de cada aerogenerador, la potencia activa cambiada de cada aerogenerador en todo el parque eólico es tan uniforme como sea posible, acortando por ello el tiempo de respuesta del proceso de control de modulación de frecuencia entero y reduciendo el impacto en el aerogenerador durante el control de modulación de frecuencia.
Se hace referencia a la Figura 2, que es un diagrama de flujo de una segunda realización de un método para distribuir potencia activa para un parque eólico según la presente invención. Como se muestra en la Figura 2, el método para distribuir potencia activa para el parque eólico proporcionado por esta realización refina más el paso 102 del método para distribuir potencia activa para el parque eólico proporcionado por la primera realización. El método para distribuir potencia activa para el parque eólico proporcionado por esta realización incluye los siguientes pasos 201 a 212.
En el paso 201, se calcula una variación de potencia activa total actual del parque eólico según una variación de frecuencia actual de una red eléctrica.
En esta realización, el modo de implementación del paso 201 es el mismo que en el paso 101 en el método para distribuir potencia activa para el parque eólico proporcionado por la primera realización, que no se describe de nuevo aquí.
En el paso 202, se determina si la variación de potencia activa total actual del parque eólico es mayor que cero y se ejecuta el paso 203 si es sí, de otro modo se ejecuta el paso 204.
Además, en esta realización, cada parámetro se expresa por un símbolo por conveniencia.
Específicamente, APtotai es una variación de potencia activa total actual del parque eólico, Psi es un valor de energía de almacenamiento de unidad única de cada aerogenerador, Pdi es un valor de potencia reducible de cada aerogenerador y APi es una variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador.
En el paso 203, se distribuye una variación de potencia activa de unidad única actual a cada aerogenerador según una primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual y un valor de energía de almacenamiento de unidad única da cada aerogenerador en el parque eólico.
Además, en esta realización, el paso 203 incluye específicamente los siguientes pasos.
En primer lugar, se adquiere el valor de energía de almacenamiento de unidad única de cada aerogenerador en el parque eólico, y los valores de energía de almacenamiento de unidad única de todos los aerogeneradores se ordenan en un orden ascendente.
Específicamente, dado que los parámetros, entorno externo y estado operativo de cada aerogenerador son diferentes, los valores de energía de almacenamiento de unidad única de los mismos son también diferentes unos de otros. El valor de energía de almacenamiento de unidad única de cada aerogenerador es un valor de energía de almacenamiento de unidad única cuando la variación de potencia activa total actual del parque eólico es cero.
En esta realización, el método para calcular el valor de energía de almacenamiento de unidad única de cada aerogenerador es el mismo que el método de cálculo para el valor de energía de almacenamiento de unidad única en el paso 102 del método para distribuir potencia activa para el parque eólico proporcionado por la primera realización de la presente descripción y, de este modo, no se describe de nuevo aquí.
En segundo lugar, una variación de potencia activa total no distribuida actual se divide entre la cantidad de aerogeneradores no distribuidos, para servir como potencia activa promedio no distribuida.
En tercer lugar, se determina si los valores de energía de almacenamiento de unidad única son menores que la potencia activa promedio no distribuida en secuencia en un orden ascendente.
Específicamente, en esta realización, la potencia activa promedio no distribuida se denomina como AX y AXi se expresa como la siguiente fórmula (6):
Figure imgf000006_0001
donde APtemp - Ps(i-i) es la variación de potencia activa total no distribuida, t-i+1 es la cantidad de aerogeneradores no distribuidos, APtemp es una variable temporal que varía y el valor inicial de APtemp es igual a APtotai. Y los valores de APtemp - Ps(i-i) y t-i+1 pueden cambiar si la variación de potencia activa de unidad única actual se distribuye a cada aerogenerador.
Finalmente, una variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a un aerogenerador correspondiente es igual al valor de energía de almacenamiento de unidad única del mismo en caso de que el valor de energía de almacenamiento de unidad única sea menor que la potencia activa promedio no distribuida; y la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida al aerogenerador correspondiente es igual a la potencia activa promedio no distribuida en caso de que el valor de energía de almacenamiento de unidad única sea mayor o igual que la potencia activa promedio no distribuida.
Además, se puede expresar mediante símbolos de la siguiente manera:
si Psi < AX, entonces APi = Psi, y
si Psi ^ AXi, entonces AP, = APi+i = APi +2 = ...APt = AX.
Específicamente, dado que el valor de energía de almacenamiento de unidad única de cada aerogenerador en el parque eólico se ordena en un orden ascendente, cuando se determina si los valores de energía de almacenamiento de unidad única son menores que la potencia activa promedio no distribuida en secuencia en el orden ascendente, si el valor de energía de almacenamiento de unidad única del aerogenerador de orden i es mayor o igual que la potencia activa promedio no distribuida, los valores de energía de almacenamiento de unidad única del aerogenerador de orden (i+1) al aerogenerador de orden t posteriores también son mayores o iguales que la potencia activa promedio no distribuida. Y la variación de potencia de unidad única actual distribuida a los aerogeneradores del de orden (i+1) al aerogenerador de orden t es igual a la variación de potencia de unidad única actual distribuida al aerogenerador de orden i y es también igual a la potencia activa promedio no distribuida.
En el paso 204, se determina si la variación de potencia activa total actual del parque eólico es menor que cero y se ejecuta el paso 205 si es sí, de otro modo, el proceso ha terminado.
En el paso 205, una variación de potencia activa de unidad única actual se distribuye a cada aerogenerador según la primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual y un valor de potencia reducible de cada aerogenerador en el parque eólico.
Además, el paso 205 puede incluir los siguientes pasos.
En primer lugar, se adquiere el valor de potencia reducible de cada aerogenerador en el parque eólico y se ordenan en un orden ascendente los valores de potencia reducible de todos los aerogeneradores.
Específicamente, dado que los parámetros, entorno externo y estado operativo de cada aerogenerador son diferentes, los valores de potencia reducible de los mismos son también diferentes unos de otros. Y el método para calcular el valor de potencia reducible de cada aerogenerador es el mismo que el método de cálculo en el paso 102 del método para distribuir potencia activa para el parque eólico proporcionado por la realización anterior de la presente descripción y, de este modo, no se describe de nuevo aquí.
En segundo lugar, una variación de potencia activa total no distribuida actual se divide entre la cantidad de aerogeneradores no distribuidos, para servir como potencia activa promedio no distribuida.
En tercer lugar, se determina si los valores de potencia reducible son menores que la potencia activa promedio no distribuida en secuencia en un orden ascendente.
De manera similar, en esta realización, el método para determinar si los valores de potencia reducible son menores que la potencia activa promedio no distribuida en secuencia en un orden ascendente es similar al método para determinar si el valor de energía de almacenamiento de unidad única es menor que la potencia activa promedio no distribuida en secuencia en un orden ascendente en el paso 203 de esta realización, de este modo no se describe de nuevo aquí.
Finalmente, una variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a un aerogenerador correspondiente es igual al valor de potencia reducible del mismo en caso de que el valor de potencia reducible sea menor que la potencia activa promedio no distribuida; y la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida al aerogenerador correspondiente es igual a la potencia activa promedio no distribuida en caso de que el valor de potencia reducible sea mayor o igual que la potencia activa promedio no distribuida.
Además, se puede expresar con símbolos de la siguiente manera:
si Pdi < AX, entonces APi = Pdi, y
si Pdi ^ AXi, entonces APi = APi+i = APi +2 = .A P t = AX.
Específicamente, dado que el valor de potencia reducible de cada aerogenerador en el parque eólico se ordena en un orden ascendente, cuando se determina si los valores de potencia reducible son menores que la potencia activa promedio no distribuida en secuencia en el orden ascendente, si el valor de potencia reducible del aerogenerador de orden i es mayor o igual que la potencia activa promedio no distribuida, los valores de potencia reducible del aerogenerador de orden (i+1) al aerogenerador de orden t posteriores también son mayores o iguales que la potencia activa promedio no distribuida. Y la variación de potencia de unidad única actual distribuida a los aerogeneradores del de orden (i+1) al aerogenerador de orden t es igual a la variación de potencia de unidad única actual distribuida al aerogenerador de orden i, y es también igual a la potencia activa promedio no distribuida.
En el paso 206, cada aerogenerador se controla para ajustar su modo operativo según la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida.
En esta realización, el modo de implementación del paso 206 es el mismo que el modo de implementación del paso 103 en el método para distribuir potencia activa para el parque eólico proporcionado por la realización anterior, de este modo no se describe de nuevo aquí.
En el paso 207, se determina si la variación de potencia activa total actual del parque eólico ha cambiado, y se ejecuta el paso 208 si es sí, de otro modo el proceso ha terminado.
En el paso 208, se determina una variación de potencia activa total actual cambiada.
En el paso 209, se determina si la variación de potencia activa total actual cambiada es mayor que cero, y se ejecuta el paso 210 si es sí, de otro modo se ejecuta el paso 211.
En el paso 210, se distribuye una variación de potencia activa de unidad única actual a cada aerogenerador según la primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual cambiada y el valor de energía de almacenamiento de unidad única de cada aerogenerador en el parque eólico.
En el paso 211, la variación de potencia activa de unidad única actual se distribuye a cada aerogenerador según la primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual cambiada y al valor de potencia reducible de cada aerogenerador en el parque eólico.
En el paso 212, cada aerogenerador se controla para ajustar su estado operativo según la variación de potencia activa de unidad única actual cambiada distribuida.
Las descripciones de esta realización se hacen en conjunto con los pasos 207 a 212. Se puede entender que la variación de potencia activa total actual cambiada se determina de nuevo cuando la variación de potencia activa total actual del parque eólico cambia. La variación de potencia activa de unidad única actual cambiada distribuida a cada aerogenerador se calcula según los pasos 209 a 211. Y el modo de implementación de los pasos 209 a 211 es similar al modo de implementación de los pasos 202 a 205 en el método para distribuir potencia activa para el parque eólico proporcionado por la primera realización, de este modo no se describe de nuevo aquí. Entonces, cada aerogenerador se controla para ajustar el estado operativo según la variación de potencia activa de unidad única actual cambiada distribuida según el paso 212 y el modo de implementación del paso 212 es similar al modo de implementación del paso 206 en el método para distribuir potencia activa para el parque eólico proporcionado por la primera realización, de este modo no se describe de nuevo aquí.
Según el método para distribuir potencia activa para el parque eólico proporcionado por esta realización, la distribución de una variación de potencia activa de unidad única actual a cada aerogenerador según una primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual y un valor de energía de almacenamiento de unidad única de cada aerogenerador en el parque eólico incluye específicamente los siguientes pasos. Se adquiere el valor de energía de almacenamiento de unidad única de cada aerogenerador en el parque eólico y se ordenan en un orden ascendente los valores de energía de almacenamiento de unidad única de todos los aerogeneradores. Se divide una variación de potencia activa total no distribuida actual entre la cantidad de aerogeneradores no distribuidos, para servir como potencia activa promedio no distribuida. Se determina si los valores de energía de almacenamiento de unidad única son menores que la potencia activa promedio no distribuida en secuencia en un orden ascendente. Una variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a un aerogenerador correspondiente es igual al valor de energía de almacenamiento de unidad única del mismo en caso de que el valor de energía de almacenamiento de unidad única sea menor que la potencia activa promedio no distribuida. Y la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida al aerogenerador correspondiente es igual a la potencia activa promedio no distribuida en caso de que el valor de energía de almacenamiento de unidad única sea mayor o igual que la potencia activa promedio no distribuida. Por lo tanto, la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador es tan igual entre sí como sea posible, y el ajuste del estado operativo está dentro del alcance de la capacidad de cada aerogenerador.
Según el método para distribuir potencia activa para el parque eólico proporcionado por esta realización, la distribución de una variación de potencia activa de unidad única actual a cada aerogenerador según una primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual y un valor de potencia reducible de cada aerogenerador en el parque eólico incluye específicamente los siguientes pasos. Se adquiere un valor potencia reducible de cada aerogenerador en el parque eólico y se ordenan en un orden ascendente los valores de potencia reducible de todos los aerogeneradores. Se divide una variación de potencia activa total no distribuida actual entre la cantidad de aerogeneradores no distribuidos, para servir como potencia activa promedio no distribuida. Se determina si los valores de potencia reducible son menores que la potencia activa promedio no distribuida en secuencia en un orden ascendente. Una variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a un aerogenerador correspondiente es igual al valor de potencia reducible del mismo en caso de que el valor de potencia reducible sea menor que la potencia activa promedio no distribuida. Y la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida al aerogenerador correspondiente es igual a la potencia activa promedio no distribuida en caso de que el valor de potencia reducible sea mayor o igual que la potencia activa promedio no distribuida. Por lo tanto, la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador es tan igual entre sí como sea posible y el ajuste del estado operativo está dentro del alcance de la capacidad de cada aerogenerador.
Se hace referencia a la Figura 3, que es un diagrama de flujo de una tercera realización de un método para distribuir potencia activa para un parque eólico según la presente invención. Como se muestra en la Figura 3, en esta realización, en base al método para distribuir potencia activa para un parque eólico proporcionado por la primera realización de la presente invención, después de la ejecución, por primera vez, del paso 206 de controlar cada aerogenerador para ajustar su estado operativo según una variación de potencia activa de unidad única actual distribuida, el método incluye además los siguientes pasos 307 a 310.
En el paso 307, se determina si una variación de potencia activa total actual del parque eólico se hace más pequeña, y se ejecuta el paso 308 si es sí, de otro modo se ejecuta el paso 309.
Además, en esta realización, si la variación de potencia activa total actual cambia de APtotai a AP’totai, y APtotai > AP’totai, ilustra que una variación de potencia activa de unidad única actual distribuida de cada aerogenerador también se hace más pequeña. Y el aerogenerador es capaz de ajustar su estado operativo según la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida.
En el paso 308, la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador se ajusta
según una segunda estrategia preestablecida y una tercera estrategia preestablecida.
La segunda estrategia preestablecida es una estrategia para ajustar con precisión la variación de potencia activa de
unidad única actual de cada aerogenerador según la reducción de la variación de potencia activa total actual del parque eólico. La tercera estrategia preestablecida es una estrategia para determinar una ponderación de ajuste
preciso según la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador.
Además, el ajuste de la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador según
una segunda estrategia preestablecida incluye específicamente los siguientes pasos.
En primer lugar, se calcula la reducción de la variación de potencia activa total actual del parque eólico.
En segundo lugar, se divide la reducción de la variación de potencia activa total actual del parque eólico entre la cantidad de todos los aerogeneradores en el parque eólico, para servir como un valor de reducción promedio.
Específicamente, se expresa como la siguiente fórmula (7):
Figure imgf000009_0001
= ( ^ P total - A P L l ) / f ( ? )
En tercer lugar, se calcula un primer valor de diferencia entre una variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador y el valor de reducción promedio.
Específicamente, se expresa como la siguiente fórmula (8):
Figure imgf000009_0002
,
Finalmente, la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador se ajusta según
el primer valor de diferencia.
Específicamente, el primer valor de diferencia entre la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida
a cada aerogenerador y el valor de reducción promedio es una variación de potencia activa de unidad única actual ajustada distribuida a cada aerogenerador.
Además, el ajuste de la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador según
una tercera estrategia preestablecida incluye específicamente los siguientes pasos.
En primer lugar, se calcula la reducción de la variación de potencia activa total actual del parque eólico.
Específicamente, en esta realización, la reducción de la variación de potencia activa total actual del parque eólico se
calcula según la fórmula (7).
En segundo lugar, se calcula una ponderación de la variación de potencia activa de unidad única actual de cada aerogenerador según la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador.
Específicamente, en esta realización, la ponderación de la variación de potencia activa de unidad única actual de
cada aerogenerador se determina según una relación de la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador a la variación de potencia activa total actual.
En tercer lugar, se calcula la reducción de la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador según la ponderación de la variación de potencia activa de unidad única actual de cada aerogenerador y la reducción de la variación de potencia activa total actual del parque eólico.
Entonces, se calcula un segundo valor de diferencia entre la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador y la reducción de la variación de potencia activa de unidad única actual.
Esto se expresa como la siguiente fórmula (9):
Figure imgf000010_0001
donde Ki es la ponderación de la variación de potencia activa de unidad única actual del aerogenerador de orden i y (APtotai - AP’totai)*Ki es la reducción de la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador.
Finalmente, se ajusta la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador según el segundo valor de diferencia.
Específicamente, el segundo valor de diferencia entre la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador y la reducción de la variación de potencia activa de unidad única actual es una variación de potencia activa de unidad única actual ajustada distribuida a cada aerogenerador.
En el paso 309, se determina si la variación de potencia activa total actual del parque eólico se hace más grande y si es sí, se ejecuta el paso 310, de otro modo el proceso ha terminado.
En el paso 310, se determina una variación de potencia activa total actual mayor.
Específicamente, en esta realización, si la variación de potencia activa total actual del parque eólico se hace más grande, ilustra que la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador llega a ser más grande también. Dado que se alcanza la capacidad máxima de ajuste del estado operativo del aerogenerador que tiene un valor de energía de almacenamiento de unidad única o valor de potencia reducible más pequeño, la potencia activa de unidad única distribuida a cada aerogenerador no se puede ajustar usando la segunda estrategia preestablecida o la tercera estrategia preestablecida. En esta realización, si se determina que la variación de potencia activa total actual del parque eólico se hace más grande, la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador se recalcula según los pasos 202 a 205, y cada aerogenerador se controla de nuevo para ajustar su estado operativo según la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida en base al paso 206.
El paso 202 se ejecuta después de ejecutar el paso 310.
Según el método para distribuir potencia activa para el parque eólico proporcionado por esta realización, se determina si la variación de potencia activa total actual del parque eólico se hace más pequeña. Si la variación de potencia activa total actual del parque eólico se hace más pequeña, la potencia activa de unidad única distribuida a cada aerogenerador se ajusta según la segunda estrategia preestablecida o la tercera estrategia preestablecida. Por lo tanto, se omite el paso de recalcular la potencia activa de unidad única distribuida a cada aerogenerador, para determinar la variación de potencia activa de unidad única actual ajustada distribuida a cada aerogenerador, y se simplifica el cálculo.
Los expertos en la técnica deberían entender que todos o parte de los pasos para implementar las realizaciones del método se pueden completar mediante hardware relacionado con instrucciones programa. El programa anterior se puede almacenar en un medio de almacenamiento legible. Y los pasos incluidos en las realizaciones anteriores se ejecutan cuando se ejecutan el programa. El medio de almacenamiento incluye: ROM, RAM, un disco, un disco ligero o cualquier otro medio que pueda almacenar códigos de programa.
Se hace referencia a la Figura 4, que es un diagrama esquemático estructural de una primera realización comparativa de un dispositivo para distribuir potencia activa de un parque eólico según la presente descripción. Como se muestra en la Figura 4, el dispositivo para distribuir potencia activa para el parque eólico proporcionado por la realización incluye: una unidad de cálculo de variación de potencia activa total 41, una unidad de distribución de variación de potencia activa de unidad única 42 y una unidad de ajuste de estado operativo 43.
La unidad de cálculo de variación de potencia activa total 41 está configurada para calcular una variación de potencia activa total actual del parque eólico según una variación de frecuencia actual de una red eléctrica. La unidad de distribución de variación de potencia activa de unidad única 42 está configurada para distribuir una variación de potencia activa de unidad única actual a cada aerogenerador según una primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual y un valor de energía de almacenamiento de unidad única de cada aerogenerador en el parque eólico en caso de que la variación de potencia activa total actual del parque eólico sea mayor que cero; y para distribuir la variación de potencia activa de unidad única actual a cada aerogenerador según la primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual y un valor de potencia reducible de cada aerogenerador en el parque eólico en caso de que la variación de potencia activa total actual del parque eólico sea menor que cero. La primera estrategia preestablecida es ecualizar la variación potencia activa de unidad única actual de cada aerogenerador o ecualizar las variaciones de potencia activa de unidad única actual de múltiples aerogeneradores, y las variaciones de potencia activa de unidad única actual de otros aerogeneradores excepto los múltiples aerogeneradores son iguales a los valores de energía de almacenamiento de unidad única o los valores de potencia reducible de los mismos. La unidad de ajuste de estado operativo 43 está configurada para controlar cada aerogenerador para ajustar su estado operativo según la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida.
En donde el dispositivo para distribuir potencia activa para el parque eólico proporcionado por esta realización puede ejecutar soluciones técnicas de la realización del método mostrada en la Figura 1, y el principio de implementación y el efecto técnico de la misma son similares a los de la realización del método, que no se describen de nuevo aquí.
Se hace referencia a la Figura 5, que es un diagrama esquemático estructural de una segunda realización de un dispositivo para distribuir potencia activa para un parque eólico según la presente invención. Como se muestra en la Figura 5, en base al dispositivo para distribuir potencia activa para el parque eólico proporcionado por la primera realización, el dispositivo para distribuir potencia activa para el parque eólico proporcionado por esta realización incluye además una primera unidad de determinación de cambio de variación de potencia activa total 51.
Además, la unidad de distribución de variación de potencia activa de unidad única 42 incluye específicamente: un módulo de ordenación de valores de energía de almacenamiento de unidad única 41a, un módulo de cálculo de potencia activa promedio 42b, un módulo de determinación de valores de energía de almacenamiento de unidad única 42c y un primer módulo de distribución de variación de potencia activa de unidad única 42d.
El módulo de ordenación de valores de energía de almacenamiento de unidad única 41a está configurado para adquirir el valor de energía de almacenamiento de unidad única de cada aerogenerador en el parque eólico y ordenar en orden ascendente los valores de energía de almacenamiento de unidad única de todos los aerogeneradores. El módulo de cálculo de potencia activa promedio 42b está configurado para calcular un valor de dividir una variación de potencia activa total no distribuida actual entre la cantidad de aerogeneradores no distribuidos, para servir como potencia activa promedio no distribuida. El módulo de determinación de valores de energía de almacenamiento de unidad única 42c está configurado para determinar si los valores de energía de almacenamiento de unidad única son menores que la potencia activa promedio no distribuida en secuencia en un orden ascendente. El primer módulo de distribución de variación de potencia activa de unidad única 42d está configurado para distribuir a un aerogenerador una variación de potencia activa de unidad única actual, que es igual al valor de energía de almacenamiento de unidad única del mismo, en caso de que el valor de energía de almacenamiento de unidad única sea menor que la potencia activa promedio no distribuida, y para distribuir al aerogenerador una variación de potencia activa de unidad única actual, que es igual a la potencia activa promedio no distribuida, en caso de que el valor de energía de almacenamiento de unidad única sea mayor o igual que la potencia activa promedio no distribuida.
Además, la unidad de distribución de variación de potencia activa de unidad única 42 incluye específicamente: un módulo de ordenación de valores de potencia reducible 42e, un módulo de determinación de valores de potencia reducible 42f y un segundo módulo de distribución de variación de potencia activa de unidad única 42g. El módulo de ordenación de valores de potencia reducible 42e está configurado para adquirir el valor de potencia reducible de cada aerogenerador en el parque eólico y ordenar los valores de potencia reducible de todos los aerogeneradores en un orden ascendente. El módulo de determinación de valores de potencia reducible 42f está configurado para determinar si los valores de potencia reducible son menores que la potencia activa promedio no distribuida en secuencia en un orden ascendente. El módulo de distribución de variación de potencia activa de unidad única 42g está configurado para distribuir a un aerogenerador una variación de potencia activa de unidad única actual, que es igual al valor de potencia reducible del mismo, en caso de que el valor de potencia reducible sea menor que la potencia activa promedio no distribuida, y para distribuir al aerogenerador una variación de potencia activa de unidad única actual, que es igual a la potencia activa promedio no distribuida, en caso de que el valor de potencia reducible sea mayor o igual que la potencia activa promedio no distribuida.
Además, la primera unidad de determinación de cambio de variación de potencia activa total 51 está configurada para determinar si la ha cambiado variación de potencia activa total actual del parque eólico. La unidad de distribución de variación de potencia activa de unidad única 42 se configura además para distribuir una variación de potencia activa de unidad única actual a cada aerogenerador según una primera estrategia preestablecida en base a una variación de potencia activa total actual cambiada y el valor de energía de almacenamiento de unidad única de cada aerogenerador en el parque eólico en caso de que la variación de potencia activa total actual cambiada sea mayor que cero, y para distribuir la variación de potencia activa de unidad única actual a cada aerogenerador según la primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual cambiada y el valor de potencia reducible de cada aerogenerador en el parque eólico en caso de que la variación de potencia activa total actual cambiada sea menor que cero.
Se hace referencia a las Figuras 6 y 7, que la Figura 6 es un primer diagrama esquemático estructural de una tercera realización de un dispositivo para distribuir potencia activa para un parque eólico según la presente invención y la Figura 7 es un segundo diagrama esquemático estructural de la tercera realización del dispositivo para distribuir potencia activa para el parque eólico según la presente invención. Como se muestra en las Figuras 6 y 7, en base a un dispositivo para distribuir potencia activa para un parque eólico proporcionado por la primera realización, el dispositivo para distribuir potencia activa para el parque eólico proporcionado por esta realización incluye, además: una segunda unidad de determinación de cambio de variación de potencia activa total 61 y una unidad de ajuste de variación de potencia activa de unidad única 62.
Además, la segunda unidad de determinación de cambio de variación de potencia activa total 61 está configurada para determinar si una variación de potencia activa total actual del parque eólico se hace más pequeña. La unidad de ajuste de variación de potencia activa de unidad única 62 está configurada para ajustar la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador según una segunda estrategia preestablecida o una tercera estrategia preestablecida en caso de que la variación de potencia activa total actual del parque eólico se haga más pequeña, donde la segunda estrategia preestablecida es una estrategia para ajustar con precisión la variación de potencia activa de unidad única actual de cada aerogenerador según la reducción de la variación de potencia activa total actual del parque eólico, y la tercera estrategia preestablecida es una estrategia para determinar una ponderación de un ajuste preciso según la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador.
Además, como se muestra en la Figura 6, la unidad de ajuste de variación de potencia activa de unidad única 62 incluye específicamente: un primer módulo de cálculo de reducción 62a, un módulo de cálculo de valor de reducción promedio 62b, un primer módulo de cálculo de valor de diferencia 62c y un primer módulo de ajuste de variación de potencia activa de unidad única 62d.
El primer módulo de cálculo de reducción 62a está configurado para calcular la reducción de la variación de potencia activa total actual del parque eólico. El módulo de cálculo de valor de reducción promedio 62b está configurado para calcular un valor de dividir la reducción de la variación de potencia activa total actual del parque eólico entre la cantidad de todos los aerogeneradores en el parque eólico, para servir como valor de reducción promedio. El primer módulo de cálculo de valor de diferencia 62c está configurado para calcular un primer valor de diferencia entre la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador y el valor de reducción promedio. El primer módulo de ajuste de variación de potencia activa de unidad única 62d está configurado para ajustar la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador según el primer valor de diferencia.
Como se muestra en la Figura 7, la unidad de ajuste de variación de potencia activa de unidad única 62 incluye específicamente: un segundo módulo de cálculo de reducción 62e, un módulo de cálculo de ponderación 62f, un módulo de cálculo de reducción de distribución de ponderación 62g, un segundo módulo de cálculo de valor de diferencia 62h y un segundo módulo de ajuste de variación de potencia activa de unidad única 62i.
El segundo módulo de cálculo de reducción 62e está configurado para calcular la reducción de la variación de potencia activa total actual del parque eólico. El módulo de cálculo de ponderación 62f se configura para calcular una ponderación de la variación de potencia activa de unidad única actual de cada aerogenerador según la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador. El módulo de cálculo de reducción de distribución de ponderación 62g está configurado para calcular la reducción de la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador según la ponderación de la variación de potencia activa de unidad única actual de cada aerogenerador y la reducción de la variación de potencia activa total actual del parque eólico. El segundo módulo de cálculo de valor de diferencia 62h está configurado para calcular un segundo valor de diferencia entre la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador y la reducción de la variación de potencia activa de unidad única actual. El segundo módulo de ajuste de variación de potencia activa de unidad única 62i está configurado para ajustar la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador según el segundo valor de diferencia.
El dispositivo para distribuir potencia activa para el parque eólico proporcionado por esta realización puede ejecutar soluciones técnicas en la realización de método mostrada en la Figura 3, y el principio de implementación y el efecto técnico de la misma son similares a los de la realización del método, que no se describen de nuevo aquí.
Se ha de entender que las realizaciones son meramente para ilustrar soluciones técnicas de la descripción y no para limitar la presente descripción. Aunque se hacen descripciones detalladas de la presente descripción según las realizaciones anteriores, un experto en la técnica entendería que se pueden hacer muchas modificaciones a las soluciones técnicas descritas por las realizaciones anteriores o se pueden hacer sustituciones a las características técnicas de la presente descripción.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Un método para distribuir potencia activa para un parque eólico configurado para emitir potencia activa a una red eléctrica, que comprende:
calcular (101, 201) una variación de potencia activa total actual del parque eólico según una variación de frecuencia actual de la red eléctrica;
determinar (202) si la variación de potencia activa total actual del parque eólico es mayor que cero;
distribuir (102, 203) una variación de potencia activa de unidad única actual a cada aerogenerador en el parque eólico según una primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual y un valor de energía de almacenamiento de unidad única de cada aerogenerador en el parque eólico en caso de que la variación de potencia activa total actual del parque eólico sea mayor que cero, en donde cada valor de energía de almacenamiento de unidad única es un valor de potencia activa almacenada del aerogenerador correspondiente cuando la variación de potencia activa total actual del parque eólico es cero;
distribuir (102, 205) la variación de potencia activa de unidad única actual a cada aerogenerador en el parque eólico según la primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual y un valor de potencia reducible de cada aerogenerador en el parque eólico en caso de que la variación de potencia activa total actual del parque eólico sea menor que cero, en donde cada valor de potencia reducible es igual a un valor de diferencia entre un valor de potencia activa del aerogenerador correspondiente cuando la variación de potencia activa total del parque eólico es cero y un valor mínimo de potencia activa del aerogenerador correspondiente;
controlar (103, 206) cada aerogenerador para ajustar su estado operativo según la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida correspondiente;
caracterizado por que el paso de distribuir la variación de potencia activa de unidad única actual a cada aerogenerador en el parque eólico según la primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual y el valor de energía de almacenamiento de unidad única de cada aerogenerador en el parque eólico comprende:
adquirir los valores de energía de almacenamiento de unidad única de todos los aerogeneradores en el parque eólico, y ordenar en un orden ascendente los valores de energía de almacenamiento de unidad única de todos los aerogeneradores;
y para cada aerogenerador en secuencia en el orden ascendente de los valores de energía de almacenamiento de unidad única correspondientes:
calcular un valor de potencia activa promedio no distribuida actual dividiendo un valor actual de una variación de potencia activa total no distribuida entre una cantidad de aerogeneradores no distribuidos;
determinar si el valor de energía de almacenamiento de unidad única del aerogenerador es menor que el valor de potencia activa promedio no distribuida actual;
distribuir al aerogenerador la variación de potencia activa de unidad única actual, que es igual al valor de energía de almacenamiento de unidad única del mismo, en caso de que el valor de energía de almacenamiento de unidad única sea menor que el valor de potencia activa promedio no distribuida actual; y
distribuir al aerogenerador la variación de potencia activa de unidad única actual, que es igual al valor de potencia activa promedio no distribuida actual, en caso de que el valor de energía de almacenamiento de unidad única sea mayor o igual que el valor de potencia activa promedio no distribuida actual;
y el paso de distribuir la variación de potencia activa de unidad única actual a cada aerogenerador según la primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual y al valor de potencia reducible de cada aerogenerador en el parque eólico comprende:
adquirir los valores de potencia reducible de todos los aerogeneradores en el parque eólico, y ordenar en un orden ascendente los valores de potencia reducible de todos los aerogeneradores;
y para cada aerogenerador en secuencia en el orden ascendente de los valores de potencia reducible correspondientes:
calcular el valor de potencia activa promedio no distribuida actual dividiendo el valor actual de la variación de potencia activa total no distribuida entre la cantidad de aerogeneradores no distribuidos;
determinar si el valor de potencia reducible del aerogenerador es menor que el valor de potencia activa promedio no distribuida actual;
distribuir al aerogenerador la variación de potencia activa de unidad única actual, que es igual al valor de potencia reducible del mismo, en caso de que el valor de potencia reducible sea menor que el valor de potencia activa promedio no distribuida actual; y
distribuir al aerogenerador la variación de potencia activa de unidad única actual, que es igual al valor de potencia activa promedio no distribuida actual, en caso de que el valor de potencia reducible sea mayor o igual que el valor de potencia activa promedio no distribuida actual.
2. El método según la reivindicación 1, en donde después del paso de controlar cada aerogenerador para ajustar su estado operativo según la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida, el método comprende además:
determinar (207) si ha cambiado la variación de potencia activa total actual del parque eólico;
determinar (208) una variación de potencia activa total actual cambiada en caso de que haya cambiado la variación de potencia activa total actual del parque eólico;
distribuir (210) la variación de potencia activa de unidad única actual a cada aerogenerador según la primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual cambiada y el valor de energía de almacenamiento de unidad única de cada aerogenerador en el parque eólico en caso de que la variación de potencia activa total actual cambiada sea mayor que cero; y
distribuir (211) la variación de potencia activa de unidad única actual a cada aerogenerador según la primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual cambiada y al valor de potencia reducible de cada aerogenerador en el parque eólico en caso de que la variación de potencia activa total actual cambiada sea menor que cero.
3. El método según la reivindicación 2, que comprende además:
determinar (307) si la variación de potencia activa total actual del parque eólico se hace más pequeña; y ajustar (308) la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador según una segunda estrategia preestablecida, en caso de que la variación de potencia activa total actual del parque eólico se haga más pequeña, en donde la segunda estrategia preestablecida es una estrategia para ajustar con precisión la variación de potencia activa de unidad única actual de cada aerogenerador según la reducción de la variación de potencia activa total actual del parque eólico;
en donde el ajuste de la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador según una segunda estrategia preestablecida comprende:
calcular la reducción de la variación de potencia activa total actual del parque eólico;
calcular un valor de la reducción de la variación de potencia activa total actual del parque eólico divida entre la cantidad de todos los aerogeneradores en el parque eólico, para servir como valor de reducción promedio; calcular un primer valor de diferencia entre la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador y el valor de reducción promedio; y
ajustar la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador según el primer valor de diferencia.
4. El método según la reivindicación 2, que comprende además:
determinar si la variación de potencia activa total actual del parque eólico se hace más pequeña; y
ajustar la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador según una tercera estrategia preestablecida, en caso de que la variación de potencia activa total actual del parque eólico se haga más pequeña, en donde la tercera estrategia preestablecida es una estrategia para determinar una ponderación de ajuste preciso según la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador; en donde el ajuste de la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador según una tercera estrategia preestablecida comprende:
calcular la reducción de la variación de potencia activa total actual del parque eólico;
calcular una ponderación de la variación de potencia activa de unidad única actual de cada aerogenerador según la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador;
calcular la reducción de la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador según la ponderación de la variación de potencia activa de unidad única actual de cada aerogenerador y la reducción de la variación de potencia activa total actual del parque eólico;
calcular un segundo valor de diferencia entre la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador y la reducción de la variación de potencia activa de unidad única actual; y
ajustar la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador según el segundo valor de diferencia.
5. Un dispositivo para distribuir potencia activa para un parque eólico, el parque eólico configurado para emitir potencia activa a una red eléctrica, el dispositivo que comprende:
una unidad de cálculo de variación de potencia activa total (41), configurada para calcular una variación de potencia activa total actual del parque eólico según una variación de frecuencia actual de la red eléctrica;
una unidad de distribución de variación de potencia activa de unidad única (42), configurada para: distribuir una variación de potencia activa de unidad única actual a cada aerogenerador en el parque eólico según una primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual y un valor de energía de almacenamiento de unidad única de cada aerogenerador en el parque eólico en caso de que la variación de potencia activa total actual del parque eólico sea mayor que cero, y para distribuir la variación de potencia activa de unidad única actual a cada aerogenerador según la primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual y un valor de potencia reducible de cada aerogenerador en el parque eólico en caso de que la variación de potencia activa total actual del parque eólico sea menor que cero; y
una unidad de ajuste de estado operativo (43), configurada para controlar cada aerogenerador para ajustar su estado operativo según la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida;
en donde cada valor de energía de almacenamiento de unidad única es un valor de potencia activa almacenada del aerogenerador correspondiente cuando la variación de potencia activa total actual del parque eólico es cero;
en donde cada valor de potencia reducible es igual al valor de diferencia entre un valor de potencia activa del aerogenerador correspondiente cuando la variación de potencia activa total del parque eólico es cero y un valor mínimo de potencia activa del aerogenerador correspondiente;
caracterizado por que la unidad de distribución de variación de potencia activa de unidad única (42) comprende un módulo de ordenación de valores de energía de almacenamiento de unidad única (42a), un módulo de cálculo de potencia activa promedio (42b), un módulo de determinación de valores de energía de almacenamiento de unidad única (42c), un primer módulo de distribución de variación de potencia activa de unidad única (42d), un módulo de ordenación de valores de potencia reducible (42e), un módulo de determinación de valor de potencia reducible (42f) y un segundo módulo de distribución de variación de potencia activa de unidad única (42g);
en donde la unidad de distribución de variación de potencia activa de unidad única (42) está configurada para distribuir la variación de potencia activa de unidad única actual a cada aerogenerador según la primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual y al valor de energía de almacenamiento de unidad única de cada aerogenerador en el parque eólico:
adquiriendo, por el módulo de ordenación de valores de energía de almacenamiento de unidad única (42a), los valores de energía de almacenamiento de unidad única de todos los aerogeneradores en el parque eólico y ordenar en un orden ascendente los valores de energía de almacenamiento de unidad única de todos los aerogeneradores;
y para cada aerogenerador en secuencia en el orden ascendente de los valores de almacenamiento de unidad única correspondientes:
calcular, por el módulo de cálculo de potencia activa promedio (42b), un valor de potencia activa promedio no distribuida actual dividiendo un valor actual de una variación de potencia activa total no distribuida entre una cantidad de aerogeneradores no distribuidos;
determinar, por el módulo de determinación de valores de energía de almacenamiento de unidad única (42c), si el valor de energía de almacenamiento de unidad única del aerogenerador es menor que el valor de potencia activa promedio no distribuida actual; y
distribuir, por el primer módulo de distribución de variación de potencia activa de unidad única (42d), al aerogenerador la variación de potencia activa de unidad única actual, que es igual al valor de energía de almacenamiento de unidad única del mismo, en caso de que el valor de energía de almacenamiento de unidad única sea menor que el valor de potencia activa promedio no distribuida actual, y
distribuir al aerogenerador la variación de potencia activa de unidad única actual, que es igual al valor de potencia activa promedio no distribuida actual, en caso de que el valor de energía de almacenamiento de unidad única sea mayor o igual que el valor de potencia activa promedio no distribuida actual;
y por que la unidad de distribución de variación de potencia activa de unidad única (42) está configurada para distribuir la variación de potencia activa de unidad única actual a cada aerogenerador según la primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual y al valor de potencia reducible de cada aerogenerador en el parque eólico:
adquiriendo, por el módulo de ordenación de valores de potencia reducible (42e), los valores de potencia reducible de todos los aerogeneradores en el parque eólico, y ordenar en un orden ascendente los valores de potencia reducible de todos los aerogeneradores;
y para cada aerogenerador en secuencia en el orden ascendente de los valores de potencia reducible correspondientes:
calcular, por el módulo de determinación de valor de potencia reducible (42f), si el valor de potencia reducible del aerogenerador es menor que el valor de potencia activa promedio no distribuida actual; y
distribuir, por el segundo módulo de distribución de variación de potencia activa de unidad única (42g), al aerogenerador la variación de potencia activa de unidad única actual, que es igual al valor de potencia reducible del mismo, en caso de que el valor de potencia reducible sea menor que el valor de potencia activa promedio no distribuida actual, y
distribuir al aerogenerador la variación de potencia activa de unidad única actual, que es igual al valor de potencia activa promedio no distribuida actual, en caso de que el valor de potencia reducible sea mayor o igual que el valor de potencia activa promedio no distribuida actual.
6. El dispositivo según la reivindicación 5, que comprende además:
una primera unidad de determinación de cambio de variación de potencia activa total (51), configura para, después del control por la unidad de ajuste de estado operativo (43) de cada aerogenerador para ajustar su estado operativo según la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida, determinar si ha cambiado la variación de potencia activa total actual del parque eólico; y
en donde la unidad de distribución de variación de potencia activa de unidad única (42) está configurada además para distribuir la variación de potencia activa de unidad única actual a cada aerogenerador según la primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual cambiada y al valor de energía de almacenamiento de unidad única de cada aerogenerador en el parque eólico en caso de que la variación de potencia activa total actual cambiada sea mayor que cero, y para distribuir la variación de potencia activa de unidad única actual a cada aerogenerador según la primera estrategia preestablecida en base a la variación de potencia activa total actual cambiada y al valor de potencia reducible de cada aerogenerador en el parque eólico en caso de que la variación de potencia activa total actual cambiada sea menor que cero.
7. El dispositivo según la reivindicación 6, que comprende además:
una segunda unidad de determinación de cambio de variación de potencia activa total (61), configurada para determinar si la variación de potencia activa total actual del parque eólico se hace más pequeña; y
una unidad de ajuste de variación de potencia activa de unidad única (62), configurada para ajustar la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador según una segunda estrategia preestablecida en caso de que la variación de potencia activa total actual del parque eólico se haga más pequeña, en donde la segunda estrategia preestablecida es una estrategia para ajustar con precisión la variación de potencia activa de unidad única actual de cada aerogenerador según la reducción de la variación de potencia activa total actual del parque eólico;
en donde la unidad de ajuste de variación de potencia activa de unidad única (62) comprende:
un primer módulo de cálculo de reducción (62a), configurado para calcular la reducción de la variación de potencia activa total actual del parque eólico;
un módulo de cálculo de valor de reducción promedio (62b), configurado para calcular un valor de la reducción de la variación de potencia activa total actual del parque eólico divida entre la cantidad de todos los aerogeneradores en el parque eólico, para servir como valor de reducción promedio;
un primer módulo de cálculo de valor de diferencia (62c), configurado para calcular un primer valor de diferencia entre la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador y el valor de reducción promedio; y
un primer módulo de ajuste de variación de potencia activa de unidad única (62d), configurado para ajustar la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador según el primer valor de diferencia.
8. El dispositivo según la reivindicación 6, que comprende además:
una segunda unidad de determinación de cambio de variación de potencia activa total (61), configurada para determinar si la variación de potencia activa total actual del parque eólico se hace más pequeña; y
una unidad de ajuste de variación de potencia activa de unidad única (62), configurada para ajustar la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador según una tercera estrategia preestablecida en caso de que la variación de potencia activa total actual del parque eólico se hace más pequeña, en donde la tercera estrategia preestablecida es una estrategia para determinar una ponderación de ajuste preciso según la variación de potencia activa actual distribuida a cada aerogenerador;
en donde la unidad de ajuste de variación de potencia activa de unidad única (62) comprende:
un segundo módulo de cálculo de reducción (62e), configurado para calcular la reducción de la variación de potencia activa total actual del parque eólico;
un módulo de cálculo de ponderación (62f), configurado para calcular una ponderación de la variación de potencia activa de unidad única de cada aerogenerador según la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador;
un módulo de cálculo de reducción de distribución de ponderación (62g), configurado para calcular la reducción de la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador según la ponderación de la variación de potencia activa de unidad única actual de cada aerogenerador y la reducción de la variación de potencia activa total actual del parque eólico;
un segundo módulo de cálculo de valor de diferencia (62h), configurado para calcular un segundo valor de diferencia entre la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador y la reducción de la variación de potencia activa de unidad única actual; y
un segundo módulo de ajuste de variación de potencia activa de unidad única (62i), configurado para ajustar la variación de potencia activa de unidad única actual distribuida a cada aerogenerador según el segundo valor de diferencia.
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