KR20190092533A - 네트워크 복구를 제어하기 위한 방법 - Google Patents

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KR20190092533A
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보벤 프로퍼티즈 게엠베하
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Abstract

본 발명은 전력 공급 네트워크(120)의 네트워크 복구를 제어하기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 전력 공급 네트워크(120)는 제 1 네트워크 섹션(302) 및 적어도 하나의 추가 네트워크 섹션(342)을 포함하고, 적어도 하나의 풍력 발전 단지(304)가 상기 추가 네트워크 섹션에 접속되고, 풍력 발전 단지(304)는 풍력 발전 단지 통제실(320)을 통해 제어 가능하고, 네트워크 섹션들(302, 304) 사이에서 전기 에너지를 전송하기 위해, 제 1 네트워크 섹션(302)은 적어도 하나의 스위칭 장치(340)에 연결되고, 상기 적어도 하나의 스위칭 장치(340)는, 오류의 경우에 제 1 네트워크 섹션(302)을 적어도 하나의 추가 네트워크 섹션(342)과 분리하도록 설정되고, 적어도 하나의 스위칭 장치(340)를 제어하기 위해, 네트워크 통제 스테이션이 제공되고, 이 경우 제 1 네트워크 섹션(302)에 작용하는 네트워크 오류가 발생하는 오류의 경우에 제 1 네트워크 섹션(302)은 적어도 하나의 스위칭 장치(340)에 의해 적어도 하나의 추가 네트워크 섹션(342)과 분리되고, 풍력 발전 단지 통제실(320)은 통제실 접속(326)을 통해 네트워크 통제 스테이션(324)과 데이터를 교환하고, 상기 통제실 접속(326)은 풍력 발전 단지 통제실(320)과 네트워크 통제 스테이션(324) 사이의 고장에 안전한 통신 접속이고, 전력 공급 네트워크(120)와 무관하게 작동 가능하고, 특히 제 1 네트워크 섹션(302) 내의 오류 시에도 작동 가능하고, 통제실 접속(326)을 통해 및 풍력 발전 단지 접속(328)을 통해 전송되지 않는 추가 데이터는 추가 데이터 접속(322, 332)이 고장이 아닌 경우, 이것을 통해 전송될 수 있다.

Description

네트워크 복구를 제어하기 위한 방법
본 발명은 전력 공급 네트워크의 네트워크 복구를 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 네트워크 복구를 제어하기 위한 통신 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 네트워크 복구를 제어하기 위한 이러한 방법에 사용되는 다수의 풍력 발전 설비를 포함하는 풍력 발전 단지에 관한 것이다.
전력 공급 네트워크는 다수의 네트워크 섹션으로 구성될 수 있다. 이러한 네트워크 섹션의 안정성을 위태롭게 하거나 이러한 네트워크 섹션의 불안정성을 이미 야기한 고장이 네트워크 섹션에 발생한 경우, 이러한 네트워크 섹션을 나머지 전력 공급 네트워크와 분리하는 것이 바람직하고 일반적으로도 규정된다. 이로써 고장이 전력 공급 네트워크의 다른 부분들도 또는 전력 공급 네트워크 전체를 위협하지 않는 것이 달성된다. 그러나 기본적으로 네트워크 섹션을 전력 공급 네트워크의 나머지 부분과 분리하는 다른 이유들, 예컨대 유지 보수 또는 수리 작업이 고려된다. 이러한 분리된 네트워크 섹션은 또한 정상적으로 작동하지 않거나 적어도 정상적인 작동 모드에서 작동하지 않는다.
이러한 네트워크 섹션의 분리에 대한 고장이나 다른 이유가 제거되자마자, 이러한 네트워크 섹션은 가능한 한 즉시 다시 정상 작동 상태로 전환되고 나머지 전력 공급 네트워크에 다시 서로 연결되어야 한다. 이러한 과정을 네트워크 복구라고 한다. 따라서, 네트워크 복구는 네트워크 섹션의 재시작 및 나머지 전력 공급 네트워크, 특히 적어도 하나의 인접한 추가 네트워크 섹션과의 재접속을 가리킨다.
네트워크 복구의 이러한 과정은 기본적으로 공개되어 있으며, 일반적으로 네트워크 운영자에 의해 조정되며, 네트워크 운영자는 관련된 네트워크 섹션 내로 급전하는 특히 대형 발전소를 제어하고, 관련 네트워크 섹션을 나머지 전력 공급 네트워크와 분리하거나 다시 연결하기 위한 스위칭 장치를 제어한다. 필요한 경우 네트워크 운영자는 또한 대형 컨슈머 또는 그러한 컨슈머에 대한 접속 인터페이스를 제어할 수 있다.
분산형 발전 유닛, 특히 광기전 설비와 풍력 발전 설비, 특히 풍력 발전 단지의 비율이 증가함에 따라 전력 공급 네트워크에서 대형 발전소의 수 및/또는 몫은 감소한다.
따라서, 이러한 풍력 발전 단지는 네트워크 복구의 경우에 이러한 네트워크 복구의 고려에 포함되어야 한다. 네트워크 관리자가 이러한 과제를 해결하기 쉽지 않은데, 왜냐하면 한편으로는 대형 발전소가 점차 줄어들고 있기 때문에 네트워크 관리자가 거기에 즉시 액세스하는 제어 옵션도 점차 줄어들고 있기 때문이다. 다른 한편으로, 이러한 분산형 발전 유닛, 특히 풍력 발전 설비는, 대규모 발전소 또는 적어도 대형 발전소에 네트워크 운영자가 익숙한 것과는 여러 면에서 다르게 반응한다. 이 경우 문제가 되는 것은 특히, 풍력 발전 단지의 현재 공급 능력은 날씨에 크게 의존하므로, 네트워크 운영자가 이에 아무런 영향을 미치지 않는다는 것이다.
독일 특허 및 상표청은 본 출원에 관한 우선권 출원 시 하기 선행 기술들을 조사하였다: DE 10 2007 035 391 A1, DE 10 2007 049 251 A1, US 2008/0118354 A1, US 2014/0297206 A1, EP 1993 184 A1 및 CN 105 846 462 A.
본 발명의 과제는, 전술한 문제점 중 적어도 하나를 해결하는 것이다. 특히, 이 전력 공급 네트워크에 연결된 적어도 하나의 풍력 발전 단지의 도움으로 전력 공급 네트워크의 네트워크 복구를 개선하는 해결 방법이 제안되어야 한다. 적어도, 네트워크 복구 시 풍력 발전 단지의 특성을 고려하는데 도움이 되는 해결 방법이 제안되어야 한다. 적어도 지금까지 공개된 해결 방법에 대해 적어도 대안적인 해결 방법이 제안되어야 한다.
본 발명에 따라, 청구항 제 1 항에 따른 방법이 제안된다.
상기 방법은 전력 공급 네트워크의 네트워크 복구의 제어에 관한 것이다. 이 경우 제어될 전력 공급 네트워크는 적어도 하나의 제 1 네트워크 섹션 및 적어도 하나의 추가 네트워크 섹션을 포함한다. 적어도 하나의 풍력 발전 단지가 제 1 네트워크 섹션에 연결되고, 풍력 발전 단지는 풍력 발전 단지 통제실을 통해 제어 가능하다.
그러나 원칙적으로 적어도 하나의 추가 네트워크 섹션과 나머지 전력 공급 네트워크에 추가 풍력 발전 단지가 연결될 수도 있다. 제 1 네트워크 섹션에서 다수의 풍력 발전 단지가 접속될 수도 있다. 그러한 점에서 풍력 발전 단지 통제실은 제 1 네트워크 섹션의 풍력 발전 단지의 부분이 아니거나 적어도 반드시 이러한 부분이 아니지만, 상기 제 1 네트워크 섹션을 제어할 수 있다. 풍력 발전 단지 통제실은 추가 풍력 발전 단지들이 적어도 근처에 배치된 경우에, 이들을 제어할 수 있다. 그러한 점에서 풍력 발전 단지 통제실은 다수의 풍력 발전 단지의 상위에 있는 중앙 제어 유닛이다. 그러나 상기 통제실은 기본적으로 단일 풍력 발전 단지만 제어할 수도 있다.
이와 같이 풍력 발전 단지가 연결된 제 1 네트워크 섹션은 적어도 하나의 스위칭 장치를 통해 적어도 하나의 추가 네트워크 섹션에 연결된다. 이러한 스위칭 장치를 통해 이러한 네트워크 섹션들 사이에서 전기 에너지가 전송될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 스위칭 장치는, 오류의 경우 제 1 네트워크 섹션을 적어도 하나의 추가 네트워크 섹션과 분리하도록 설정된다. 이러한 오류의 경우는 일반적으로 이벤트라고도 지칭할 수 있다. 즉, 스위칭 장치는 제 1 네트워크 섹션을 나머지 전력 공급 네트워크와 분리한다.
이러한 적어도 하나의 스위칭 장치를 제어하기 위해, 네트워크 통제 스테이션이 제공된다. 이러한 네트워크 통제 스테이션은 일반적으로 네트워크 운영자에 의해 제어되며 다른 스위칭 장치를 제어할 수 있다. 여기서도 기본적으로 예를 들어 네트워크 토폴러지에서 다른 스위칭 장치가 멀리 떨어져 있는 경우, 그리고 특히 이러한 제 1 네트워크 섹션이 스위칭 장치를 통해서만 나머지 전력 공급 네트워크에 연결된 경우, 상기 네트워크 통제 스테이션은 하나의 스위칭 장치만 제어하는 것이 고려된다.
이 방법은 이제 제 1 네트워크 섹션에 작용하는 네트워크 오류가 발생하는 오류의 경우에 관한 것이다. 특히 제 1 네트워크 섹션에서도 네트워크 오류가 발생할 수 있다. 이를테면, 네트워크 섹션에는 예를 들자면 전기 단락이 발생할 수 있으며, 이는 전압 강하로 이어질 수 있다. 그러나 또 다른 예를 들면, 과전압이 발생하는 것도 고려된다.
이러한 오류가 충분히 심각하고 여기에서 이것만이 오류의 경우로 파악된다면, 제 1 네트워크 섹션은 적어도 하나의 스위칭 장치에 의해 적어도 하나의 추가 네트워크 섹션과 분리된다. 이 경우에도, 특히 제 1 네트워크 섹션이 단일 접속에 의해 나머지 전력 공급 네트워크에 접속될 뿐만 아니라, 이러한 접속이 여러 접속 지점에 걸쳐 규칙적으로 존재할 수 있는 것이 특히 고려된다. 이때 다수의 스위칭 장치도 제공될 수 있다. 제 1 네트워크 섹션은 또한 다수의 추가 네트워크 섹션들에 연결될 수도 있고, 그러한 경우에도 상응하게 더 많은 스위칭 장치들이 제공된다.
이러한 오류가 발생하면, 풍력 발전 단지 통제실은 통제실 접속을 통해 네트워크 통제 스테이션과 데이터를 교환한다. 이 경우, 즉 적어도 하나의 풍력 발전 단지를 제어하는 풍력 발전 단지 통제실과 적어도 하나의 스위칭 장치를 제어하는 네트워크 통제 스테이션 사이의 통신이 제안된다. 이러한 통신은, 네트워크 통제 스테이션이 통제실, 즉 풍력 발전 단지 통제실과 통신하기 때문에, 여기에서 통제실 접속이라고 한다. 이러한 통제실 접속은 풍력 발전 단지 통제실과 네트워크 통제 스테이션 사이의 고장에 안전한 통신 접속이다. 이러한 통제실 접속은 전력 공급 네트워크와 무관하게 작동 가능하다. 특히 이러한 통제실 접속은, 제 1 네트워크 섹션에 오류가 발생하는 경우에도 작동할 수 있다. 이러한 통제실 접속은, 예를 들어 풍력 발전 단지 통제실과 네트워크 통제 스테이션 사이의 직접적인 라인을 통해 실현될 수 있다. 작동을 위해 무정전 전원 공급 장치가 제공될 수 있다. 이러한 통제실 접속은 제 1 네트워크 섹션의 에너지에 의존하지 않으므로 제 1 네트워크 섹션 내의 오류 시에도 작동 가능하다.
또한, 풍력 발전 단지는 풍력 발전 설비 접속을 통해 네트워크 통제 스테이션으로부터 데이터를 수신한다. 따라서, 이러한 통신 장치는 풍력 발전 단지 접속이라고 하는데, 왜냐하면 네트워크 통제 스테이션이 이를 통해 풍력 발전 단지로 데이터를 전송할 수 있기 때문이다. 이러한 풍력 발전 단지 접속도 풍력 발전 단지와 네트워크 통제 스테이션 사이의 고장에 안전한 통신 접속으로서 제공되며, 전력 공급 네트워크와 무관하게 작동될 수 있다. 특히, 상기 접속은 제 1 네트워크 섹션에 오류가 발생한 경우에도 작동 가능하다. 즉, 적어도 하나의 풍력 발전 단지가 연결된 제 1 네트워크 섹션이 오류 상태이더라도, 네트워크 통제 스테이션으로부터 직접 풍력 발전 단지로 데이터가 전송될 수 있다.
또한, 적어도 하나의 추가 데이터 접속, 특히 종래 방식의 데이터 접속이 제공되고, 상기 데이터 접속을 통해 추가 데이터가 전송되고, 즉 통제실 접속을 통해서 및 풍력 발전 단지 접속을 통해서도 전송되지 않는 데이터가 제공된다. 이러한 종래 방식의 데이터 접속은 예를 들어 무선 접속 및/또는 위성 접속일 수 있다. 일반적으로 기존의 통신 네트워크를 사용하는 것이 고려될 수도 있다. 이러한 적어도 하나의 추가 데이터 접속은 고장에 안전하지 않아도 된다. 이러한 적어도 하나의 추가 데이터 접속 또는 이러한 적어도 하나의 추가 데이터 접속 중 하나는 특히 풍력 발전 단지와 풍력 발전 단지 통제실 사이에 존재하며, 상기 데이터 접속은 풍력 발전 단지와 풍력 발전 단지 통제실 사이에서 특히 풍력 발전 단지 관련 데이터를 전송하기 때문에, 풍력 발전 단지 접속이라고 할 수 있다. 풍력 발전 단지 통제실은 이를 통해 풍력 발전 단지를 제어할 수 있고, 예를 들어 현재의 출력 전력 또는 풍력 발전 단지 내의 고장에 관한 정보, 예를 들자면 고장이 발생한 풍력 발전 설비에 관한 정보와 같은 데이터를 풍력 발전 단지로부터 수신할 수 있다.
따라서 이 방법은 오류의 경우에 풍력 발전 단지 통제실과 네트워크 통제 스테이션 간의 직접 통신으로서 제공되는 한편 풍력 발전 단지와 네트워크 통제 스테이션 간의 직접 통신으로서 제공되는 특수한 유형의 통신을 제안한다. 특히, 한편으로 풍력 발전 단지 통제실과 네트워크 통제 스테이션 사이 및 다른 한편으로 네트워크 통제 스테이션과 풍력 발전 단지 사이에서 각각 전송되는 데이터에 맞게 조정된 2개의 특수 통신 접속이 제공되는 것이 제안된다. 각각의 통신 접속 즉, 한편으로는 통제실 접속과 다른 한편으로는 풍력 발전 단지 접속은 각각의 데이터의 특수한 요구 사항에 맞게 조정될 수 있다. 여기서 특히, 풍력 발전 단지 통제실이 오류의 경우 이전의 풍력 발전 단지의 상태에 관한 정보를 네트워크 통제 스테이션에 전송하는 것이 고려된다. 따라서 오류의 경우 이전에 풍력 발전 단지 통제실에서 데이터가 수집되었고, 오류의 경우에 네트워크 통제 스테이션으로 전송될 수 있다. 따라서 통제실 접속은, 풍력 발전 단지 또는 풍력 발전 설비들의 상태에 관한 데이터를 전송하도록 설계된다. 이 경우 풍력 발전 단지 통제실은 네트워크 통제 스테이션으로부터 데이터를 수신할 수 있고, 따라서 통제실 접속은 2개 방향으로 이러한 통신을 위해 준비될 수 있다.
네트워크 통제 스테이션에서부터 예를 들어 풍력 발전 단지에 이르기까지 풍력 발전 단지 접속을 통해 간단한 설정값 또는 명령이 전송될 수 있다. 따라서, 여기에는 그러한 풍력 발전 단지 접속에 대한 요구가 매우 적다.
실시예에 따르면, 오류의 경우에 네트워크 오류가 제거되거나 제거되면, 풍력 발전 단지 접속을 통해 네트워크 통제 스테이션에 의해 네트워크 복구 모드로 전환되는 것이 제안된다. 제 1 네트워크 섹션이 나머지 공급 네트워크와 분리되고 전압 강하 또는 기타 문제가 정기적으로 발생하면, 적어도 하나의 풍력 발전 단지도 독립적으로 네트워크와, 즉 제 1 네트워크 섹션과 분리된다. 적어도 상기 제 1 네트워크 섹션은 먼저 더 이상, 또는 적어도 정상적인 방식으로는 공급하지 않는다. 오류가 제거된 경우 즉, 제 1 네트워크 섹션을 나머지 공급 섹션과 분리하는 근본적인 원인이 다시 제거된 경우, 네트워크 복구가 시작될 수 있다. 바람직하게 풍력 발전 단지는 이러한 네트워크 복구를 지원한다. 이를 위해 풍력 발전 단지는 네트워크 복구 모드로 전환될 수 있다. 이러한 네트워크 복구 모드는 특히, 먼저 풍력 발전 설비를 작동 모드로 재전환되는 것을 제공할 수 있으며, 전압 레벨, 무효 전력 레벨 및/또는 유효 전력 레벨을 제공할 수 있고, 필요 시 특히 네트워크 운영자의 요구 사항에 따라 전력 공급 네트워크로 공급할 수 있다.
다시 말해서, 풍력 발전 단지의 네트워크 복구 모드는 풍력 발전 단지가 예컨대 제 1 네트워크 섹션으로 공급을 위해 준비된 또는 경우에 따라 공급하는 모드이지만, 특수한 조건 및/또는 특수한 방식으로 실행된다.
이를 위해 네트워크 통제 스테이션은 풍력 발전 단지를 이러한 네트워크 복구 모드로 전환하는 것이 제공된다. 네트워크 통제 스테이션은 이를 위해 풍력 발전 단지 접속을 이용하고, 네트워크 통제 스테이션으로부터 풍력 발전 단지로 해당 신호를 전송한다. 이것은 특히, 풍력 발전 단지가 이 신호를 수신하여 이 신호를 통해 제어될 수 있는 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치를 포함하는 것을 의미한다. 가장 단순한 경우, 이는 네트워크 복구 모드를 활성화하거나 활성화하지 않는 2개의 값만을 분별하는 디지털 신호이다. 따라서 간단한 방법으로, 특히 기술적으로 간단하게 실행 가능한 풍력 발전 단지 접속에 의해 이러한 네트워크 복구 모드가 달성될 수 있다. 네트워크 통제 스테이션이, 해당 신호를 직접 풍력 발전 단지로 전송하기 위해 풍력 발전 단지 접속을 이용함으로써, 한편으로는 풍력 발전 단지 또는 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치와 다른 한편으로는 풍력 발전 단지 통제실 사이에서 작동하는 통신 접속을 필요로 하지 않는다. 이로 인해 풍력 발전 단지를 네트워크 복구 모드로 전환하기 위해, 네트워크 통제 스테이션과 풍력 발전 단지 사이의 그렇게 복잡하지 않은 접속만으로도 충분한 것이 달성될 수 있다. 이러한 단순한 풍력 발전 단지 접속의 경우에만 정전 안전성의 전체가 구현되어야 한다. 이는 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치와 풍력 발전 단지 통제실 사이에 높은 데이터율을 위해 제공된 복잡한 접속을 만드는 것보다 훨씬 저렴할 수 있다.
실시예에 따라, 네트워크 통제 스테이션은 유효 전력 생성 및 추가로 또는 대안으로서 제 1 네트워크 섹션으로 풍력 발전 단지의 유효 전력 송출을 제어하는 것이 제안된다. 이는 특히 풍력 발전 단지 접속을 통해 풍력 발전 단지에 유효 전력 설정값들을 전송함으로써 이루어진다. 이 경우 바람직하게 제 1 네트워크 섹션으로 공급되는 유효 전력 출력에 대한 값들은 미리 정해진다. 그러나 유효 전력 생성을 이를 통해, 즉 상응하는 넓은 설정값에 의해 제어하는 것도 고려된다. 유효 전력 생성과 유효 전력 송출은 대부분의 바람직한 경우에 동일하다. 그러나 적어도 짧은 순간에 유효 전력 생성을 제공하는 것이 바람직할 수 있고, 이 경우 생성된 유효 전력을 공급하지 않고, 적어도 이것을 완전히 공급하지 않는다. 어쨌든 짧은 순간 과도하게 생성된 유효 전력은, 예를 들어 풍력 발전 단지에서 열적으로 소모되거나 파괴될 수 있다. 결과적으로, 풍력 발전 단지의 제어성이 향상될 수 있고, 네트워크 통제 스테이션을 운영하는 네트워크 운영자는 가용한 유효 전력 송출에 대해 더 높은 수준의 안전을 유지할 수 있다.
이를 위해 풍력 발전 단지 접속을 이용하는 것도 제안되며, 특히 네트워크 통제 스테이션이 풍력 발전 단지를 직접 제어하는 것이 제안되었다. 이 경우에도 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치가 풍력 발전 단지에서 사용될 수 있으며, 상기 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치에 네트워크 통제 스테이션이 이러한 유효 전력 설정값을 직접 전송한다.
가능한 전송 접속으로 이러한 전송을 실현할 수 있도록, 유효 전력 설정값 사전 설정은 예를 들어 0%, 30%, 60% 및 90%와 같은 대략적인 스테이지로 수행할 수 있다. 따라서 이러한 몇 가지 값의 경우에 기술적으로 간단한 전송 접속이 이용될 수 있다. 상기 접속은 네트워크 통제 스테이션을 풍력 발전 단지, 특히 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치에 저렴하게 효율적으로 연결할 수 있다.
실시예에 따라, 풍력 발전 단지 통제실은 네트워크 통제 스테이션에 하기 정보 목록으로부터 적어도 하나의 정보를 전송하는 것이 제안된다. 이러한 정보 목록은 오류의 경우 직전에 풍력 발전 단지에 의해 생성된 및/또는 제 1 네트워크 섹션으로 공급된 유효 전력의 레벨에 대한 값이 포인트로서 포함한다. 이러한 정보는 네트워크 운영자에게 및 네트워크 통제 스테이션의 제어부에 중요할 수 있는데, 왜냐하면 이로 인해, 풍력 발전 단지가 현재 얼마나 많은 유효 전력을 생성하고 공급할 수 있는지도 정확히 공개될 필요가 있기 때문이다. 이 경우 특히 이러한 오류의 경우는 예를 들어 단 몇 초 또는 몇 분, 예를 들어 최대 5분 또는 최대 10분과 같이 매우 짧게 발생한다는 고려 사항에 근거한다. 이러한 짧은 시간 내에, 지배적인 풍력 조건으로 인한 풍력 발전 단지의 가용 전력은 기껏해야 약간 변동할 것이다. 따라서, 오류의 경우 전에 이러한 마지막 값은 풍력 발전 단지의 순시 유효 전력에 관한 매우 정확한 값이다.
동시에 이러한 사상은, 정상적인 경우에 풍력 발전 단지가 공급된 유효 전력에 관한 현재값을 항상 최신으로, 예를 들어 초 주기, 10초 주기 또는 분 주기로 풍력 발전 단지 통제실에 전송하는 것에 기초한다. 이것은 전술한 종래 방식의 데이터 접속과 같은 일반적인 광대역 통신 접속에서 수행될 수 있다. 이제 오류의 경우가 발생하고 이러한 종래 방식의 데이터 접속이 방해를 받거나 중단되면, 그럼에도 가장 최근에 전송된 데이터가 풍력 발전 단지 통제실에 존재하여 통제실 접속을 통해 네트워크 통제 스테이션에 전송될 수 있다. 이러한 오류의 경우에 이를 위해 통제실 접속이 여전히 작동하는 것이 필요하다. 바람직하게는, 이러한 데이터는 네트워크 통제 스테이션에서 오류의 경우 이전에 이미 지속적으로 업데이트된다. 이 경우 풍력 발전 단지 통제실로부터 네트워크 통제 스테이션으로 통제실 접속에 의한 오류의 경우에 접속 조차 불필요할 것이다.
어쨌든, 적어도 네트워크 통제 스테이션에서 공급된 유효 전력을 통해 마지막 값의 레벨이 공개되는 것이 달성될 수 있다.
추가로 또는 대안으로서, 풍력 발전 단지 통제실은 소정의 예측 기간 동안 생성 가능한 전력의 값 또는 시간에 따른 프로파일을 나타내는 유효 전력 예측을 네트워크 통제 스테이션에 전송하는 것이 제안된다. 소정의 예측 기간은 현재 시점으로부터 대략 2 내지 8시간 후, 특히 대략 4 내지 6시간 후의 시점에 이르는 기간이다. 이것은 또한 통제실 접속을 통해 전송된다.
또한, 이로써 네트워크 통제 스테이션은 공급될 예상 유효 전력에 관한 정보를 갖는 것이 달성될 수 있다. 이를 통해 네트워크 통제 스테이션은 계획할 수 있고, 특히 임박한 네트워크 복구를 위해 풍력 발전 단지를 함께 이용할 수 있다. 이 경우에도 통신은, 풍력 발전 단지와 풍력 발전 단지 통제실 사이의 종래 방식의 데이터 접속이 오류 경우의 발생 시 방해를 받거나 중단되더라도, 네트워크 통제 스테이션이 이러한 예측 정보를 항상 소정의 예측 기간 동안 보유하도록 적절하게 선택된다.
유효 전력 예측은 전체적으로 풍력 발전 단지의 특성, 즉 풍력 발전 설비들의 정적 특성에 관한 정보뿐만 아니라, 한편으로는 예를 들어 고장이 있는 풍력 발전 설비들에 관한, 그리고 다른 한편으로 특히 날씨, 특히 풍력 예측에 관한 정보로 구성된다. 다시 말해서, 예측된 풍력 발생과 풍력 발전 단지의 정보로부터 이러한 유효 전력 예측이 계산될 수 있다. 또한, 예를 들면, 기상 정보 서비스처럼 외부 장치로부터 이러한 기상 - 특히 풍력 예측에 관한 정보가 수신될 수 있고, 풍력 발전 단비에 관한 정보는 풍력 발전 단지로부터 얻을 수 있다. 계산은 예를 들어 풍력 발전 단지 통제실에서 수행될 수 있다.
실시예에 따라, 네트워크 통제 스테이션은 다음 정보들 중 적어도 하나를 풍력 발전 단지로 전송하는 것이 제안된다:
- 네트워크 복구 모드를 시작하기 위한 신호,
- 풍력 발전 단지로부터 제 1 네트워크 섹션으로 공급될 유효 전력을 사전 설정하기 위한 유효 전력 설정값과
- 풍력 발전 단지로부터 제 1 네트워크 섹션으로 공급될 무효 전력을 사전 설정하기 위한 무효 전력 설정값 및,
- 상기 제 1 네트워크 섹션(302)에서 상기 풍력 발전 단지(304)에 의해 제어될 네트워크 전압을 사전 설정하기 위한 전압 설정값.
특히, 풍력 발전 단지 접속을 통해 네트워크 통제 스테이션으로부터 풍력 발전 단지로 이러한 전송이 수행되는 것이 제안된다. 이를 위해 풍력 발전 단지 접속은 단방향으로 형성될 수 있다. 따라서 이러한 풍력 발전 단지 접속은 이러한 소수의 정보만을 네트워크 통제 스테이션으로부터 풍력 발전 단지로 전송하는 것이 제공될 수 있다. 네트워크 복구 신호라고도 하는 네트워크 복구 모드를 시작하기 위한 신호를 이용해서 네트워크 통제 스테이션은 앞서 이미 설명한 것처럼 간단하게 풍력 발전 단지를 네트워크 복구 모드로 전환할 수 있다. 이를 위해 단일 데이터 비트로 충분할 수 있다.
또한, 유효 전력 설정값도 한 방향으로만 전송되면 되고, 특히 네트워크 복구의 경우에도 소수의 대략적 값들의 사전 설정으로 제한될 수 있다. 이에 대해 0%, 30%, 60% 및 90%를 유효 전력 설정값으로 사전 설정하는 것이 앞에서 이미 예로 언급되었다. 이것은 예를 들어, 풍력 발전 단지의 정격 전력 또는 오류의 경우 이전에 풍력 발전 단지가 마지막으로 공급한 유효 전력과 관련될 수 있다.
4개의 값(0%, 30%, 60% 및 90%)만 전송되고 또는 선택되는 경우, 이러한 정보를 전송하기 위해 2개의 데이터 비트면 충분하다. 추가 데이터 비트, 즉 총 3개의 데이터 비트로, 8개의 값, 예를 들어 0%, 15%, 30%, 45%, 60%, 75%, 90% 및 100%가 선택될 수 있다.
대안으로서 또는 추가로 풍력 발전 단지에 의해 제 1 네트워크 섹션으로 공급될 무효 전력을 사전 설정하기 위한 무효 전력 설정값을 전송하는 것이 제공될 수도 있다. 이 경우에도 이러한 무효 전력 설정값을 대략적인 단계 또는 스테이지로 전송하는 것이 제공될 수 있다. 이 경우에도 유효 전력에 대해 제시된 예, 예컨대 0%, 30%, 60% 및 90% 중 하나만을 무효 전력 설정값으로 전송하는 것도 고려된다. 이러한 값은 풍력 발전 단지에 의해 최대로 전송 가능한 무효 전력과 관련될 수 있다.
따라서, 네트워크 운영자는 네트워크 통제 스테이션을 통해 간단하게 무효 전력의 공급에 의해 풍력 발전 단지의 네트워크 지원을 간단하게 활성화하고 제어할 수 있다. 예를 들어 언급된 이러한 4개의 무효 전력 값에 대해 2개의 데이터 비트면 충분하다. 바람직하게는, 네트워크 통제 스테이션은 언급된 이러한 3개의 값만, 즉 네트워크 복구 모드를 시작하기 위한 신호, 유효 전력 설정값 및 무효 전력 설정값만을 전송한다. 설정값들의 전술한 대략적 스테이지가 전송을 위해 선택되면, 이러한 3개의 신호 모두를 전송하기에 5개의 비트면 충분할 수 있다. 따라서, 전체 정보는 단일 비트에 의해 쉽게 전송될 수 있고, 그 다음 예를 들어 제어 비트와 같이 다른 목적을 위해 3개의 비트가 더 이용 가능할 것이다. 추가 비트로 유효 전력을 위한 설정값 및/또는 무효 전력의 설정값을 더 세분화하는 것도 가능하다. 각각 추가 비트를 사용하면 각각의 경우에 상응하게 2배 많은 값이 전송될 수 있다.
따라서, 간단한 방법으로 풍력 발전 단지는 특히 네트워크 복구를 위해 통제 스테이션에 의해 제어될 수 있다. 이를 위해 필요한 통신 접속은 기본적으로 최소의 요구 사항만을 충족시키면 된다. 바람직하게는 네트워크 통제 스테이션으로부터 풍력 발전 단지로, 특히 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치로의 단방향 접속으로도 충분하며, 거기로 때로는 예를 들어 1초, 10초 또는 1분 간격으로 하나의 데이터 바이트가 전송되어야 한다.
또한, 이로 인해 데이터 보안도 풍력 발전 단지 접속에 의해 이루어지는데, 왜냐하면, 이러한 매우 간단한 통신 접속은 권한이 없는 사람에 의한 광범위한 액세스를, 제외하지 않은 경우에도, 어렵게 하기 때문이다. 풍력 발전 단지 접속이 상기 3개의 값 또는 신호의 전송만을 가능하게 하는 경우, 액세스 권한을 얻어야 하는 권한이 없는 사람도 이러한 3개의 값을 전송할 수 있고 영향을 미칠 수 있다.
네트워크 통제 스테이션이 풍력 발전 단지에 의해 제 1 네트워크 섹션에서 제어될 네트워크 전압을 사전 설정하기 위한 전압 설정값을 풍력 발전 단지 접속을 통해 전송함으로써, 네트워크 통제 스테이션 및 네트워크 운영자는 레벨에 따라 전압을 미리 결정할 수 있거나 적어도 협력하기 위해 풍력 발전 단지를 이용할 수도 있다. 이를 위해, 네트워크 통제 스테이션은 대응하는 전압값을, 예컨대 전압 설정값을 이용해서 간단한 방식으로 사전 설정할 수 있다. 이것은 통제 스테이션에서 수행됨으로써, 네트워크 통제 스테이션에 의해서도 제어되는 다른 요구 사항들과 함께 양호하게 조정될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 풍력 발전 단지 통제실은 특히 예측 전송 접속을 통해 풍력 예측 장치에 연결되고, 풍력 예측값들, 특히 예측된 평균 풍속을 풍력 예측 장치로부터 수신하여 중간 저장하므로, 필요 시 그것으로 유효 전력 예측을 계산하는 것이 제안된다. 이 경우 특히, 풍력 발전 단지 통제실이 유효 전력 예측을 계산하는 것이 제안된다. 이를 위해 풍력 발전 단지 통제실은 풍력 예측 장치로부터 수신한 풍력 예측을 이용할 수 있다. 또한, 상기 통제실은 추가로 유효 전력 예측이 계산되어야 하는 풍력 발전 단지에 관한 정보를 이용할 수 있다. 네트워크 통제 스테이션이 네트워크 복구를 위해 풍력 단지를 제어하기 위한 이러한 유효 전력 예측을 필요로 하면, 상기 통제실은 일반적으로 또는 오류의 경우에만 결과를 간단한 방식으로 네트워크 통제 스테이션으로 전송할 수 있다. 상기 풍력 예측 장치는, 예를 들어 기상 정보 서비스일 수 있다.
실시예에 따라, 풍력 발전 설비 접속은 단방향으로 형성되고, 네트워크 통제 스테이션으로부터 풍력 발전 단지를 향한 방향으로만 데이터가 전송되는 것이 제안된다. 특히 데이터는 네트워크 통제 스테이션으로부터 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치로만 전송된다. 또한, 이러한 작용 원리는 바람직하게는 동일한 제 1 네트워크 섹션 상의 다수의 풍력 발전 단지에도 적용된다. 단방향으로 형성된 풍력 발전 단지 접속의 이러한 사용에 의해 상기 풍력 발전 설비 접속은 간단한 방식으로 형성될 수 있다. 소수의 데이터만이 전송되면 되고, 네트워크 운영자와 풍력 발전 단지 사이의 양방향 통신이 수행되지 않아도 된다. 풍력 발전 단지는 네트워크 통제 스테이션이 전송하는 소수의 데이터를 수신하여 평가할 수 있는 것으로 충분할 수 있다. 전술한 바와 같이, 전체 정보를 위해 하나의 바이트의 전송이면 충분할 정도로 소수만이 전송되는 경우, 네트워크 통제 스테이션이 이러한 바이트를 생성하여 전송할 수 있고 풍력 발전 단지 또는 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치가 이러한 바이트를 암호 해독할 수 있으면, 충분할 수 있다.
추가로 또는 대안으로서, 풍력 발전 단지 접속은 작은 대역폭 또는 낮은 전송률을 갖는 것이 제안된다. 특히 초당 1바이트, 바람직하게는 최대 10초에 1바이트, 그리고 특히 바람직하게는 1분에 1바이트가 전송될 수 있으면, 충분할 수 있다. 상응하게 전송 접속, 특히 대응하는 전송 라인 및/또는 대응하는 무선 접속이 이와 같은 전송률 또는 대역폭을 보장할 수 있으면 충분하다. 더 많이 전송할 수 있다면 반드시 해로운 것은 아니지만, 더 많이 전송할 필요는 없다.
바람직하게는 통제실 접속은 양방향으로 형성되며, 네트워크 통제 스테이션과 풍력 발전 단지 통제실 사이에서 데이터는 2개의 방향으로 전송된다. 따라서 통제실 접속, 즉 풍력 발전 단지 통제실과 네트워크 통제 스테이션 사이의 접속은 풍력 발전 단지 접속보다 복잡하게 설계될 수 있다. 통제실 접속을 통해 따라서 더 많고 복잡한 데이터가 전송될 수 있다. 따라서, 이러한 통제실 접속은 풍력 발전 단지 접속보다 훨씬 더 복잡하고 따라서 비용이 많이 들 수 있다.
제안된 구조, 특히 한편으로 간단한, 특히 단방향 풍력 발전 단지 접속의 사용 및 다른 한편으로 더 복잡한 통제실 접속의 사용에 의해, 네트워크 통제 스테이션은 충분한 데이터를 공급하는 것이 가능하고 네트워크 통제 스테이션과 풍력 발전 단지 통제실 사이의 양방향 통신도 달성할 수 있는 한편, 비용이 많이 드는 다른 접속은 방지될 수 있다. 그럼에도, 바람직하게 각각의 풍력 발전 단지의 제어는 해당하는 네트워크 통제 스테이션에 의해 직접적으로 이루어질 수 있다. 오류 경우에도 풍력 발전 단지 통제실과 풍력 발전 단지 사이의 통신 접속이 유지될 필요는 없다. 특히, 거기에서 상응하게 더 저렴하고 고장에 안전하게 설계되지 않아도 되는 종래 방식의 데이터 접속이 사용될 수 있다.
실시예에 따라, 풍력 발전 단지를 제어하기 위한 데이터는 네트워크 통제 스테이션에 저장되는 것이 제안된다. 추가로 또는 대안으로서, 이러한 데이터는 풍력 발전 단지 통제실에 저장되어 있으며, 오류 경우에 통제실 접속을 통해 네트워크 통제 스테이션으로 전송될 수 있는 것이 고려된다. 이러한 데이터는 하기 목록에서 선택된다. 따라서 데이터는 하기 요소들을 포함하는 하기 목록의 적어도 하나의 요소, 몇 개의 요소 또는 모든 요소와 관련된다:
- 유효 전력 예측,
- 풍속 예측,
- 풍력 발전 단지의 특성 데이터, 특히 정격 전력, 정격 무효 전력 및/또는 풍력 발전 단지의 최대 유효 전력 변동을 나타내는 전력 구배, 및
- 풍력 발전 단지의 가용한 유효 전력.
따라서 유효 전력 예측은 네트워크 통제 스테이션에 저장되어 있기 때문에, 또는 고장에 안전한 통제실 접속을 통해 풍력 발전 단지 통제실로부터 얻을 수 있기 때문에, 상기 유효 전력 예측은 네트워크 통제 스테이션에서 항상 이용 가능하다. 이때 오류 경우가 발생하고 다른 몇몇 데이터 접속이 방해받거나 중단될 수 있는 경우에, 네트워크 통제 스테이션은 여전히 이러한 유효 전력 예측에 액세스할 수 있으므로, 가까운 미래에 특히 2 내지 8시간 후에, 특히 4 내지 6시간 후에 풍력 발전 단지가 어떠한 유효 전력을 생성하고 공급할 수 있는지 알 수 있고, 이러한 데이터는 네트워크 복구를 제어하기 위해 이용될 수 있다.
마찬가지로 네트워크 통제 스테이션을 위해 풍속 예측이 제공될 수 있으며, 이러한 풍속 예측은 유효 전력 예측을 결정하는데 이용될 수도 있다. 이러한 유효 전력 예측은 상응하게 풍력 발전 단지 통제실에서 또는 네트워크 통제 스테이션에서 직접 생성될 수 있다. 이로 인해 네트워크 통제 스테이션의 오류 경우에도 유효 전력 예측이 이용될 수 있다.
추가로 또는 대안으로서, 네트워크 통제 스테이션은 풍력 발전 단지의 특성 데이터에 액세스할 수 있다. 네트워크 통제 스테이션은 상기 데이터도 적어도 하나의 풍력 발전 단지의 도움으로 네트워크 복구를 위해 이용할 수 있다. 필요한 경우 네트워크 통제 스테이션은 풍력 발전 단지의 특성 데이터 및 풍속 예측으로부터 유효 전력 예측을 결정할 수 있거나, 이러한 결정은 풍력 발전 단지 통제실에서 수행되고, 오류 경우에도 거기서부터 통제실 접속을 통해 네트워크 통제 스테이션으로 전송이 이루어질 수 있다.
풍력 발전 단지의 특성 데이터는 특히 정격 전력, 정격 무효 전력 또는 전력 구배이다. 특히 정격 전력에 의해 풍력 예측의 정보를 이용해서 유효 전력 예측이 계산될 수 있다. 유사하게 정격 무효 전력과 기상 예측 또는 유효 전력 예측으로부터 조절 가능한 무효 전력이 결정될 수 있다. 예를 들어, 무효 전력은 한편으로는 생성 가능한 유효 전력에 의존할 수 있고, 즉, 유효 전력이 더 많은 경우, 즉 상응하게 바람이 존재하면, 더 많은 무효 전력이 생성될 수 있다. 그러나 동시에 공급 가능한 전류는 제한적이며, 상기 전류는 공급될 유효 전력과 무효 전력 사이로 분배되어야 한다. 따라서, 예를 들어 이미 유효 전력이 고출력으로 공급되면, 더 적은 무효 전력만이 정기적으로 공급될 수 있고, 이 경우 이는 공급 라인 및 특히 네트워크 접속점의 설계에 의존한다.
전력 한계 구배의 정보를 이용해서 네트워크 통제 스테이션은 그것의 네트워크 복구를 더 양호하게 계획할 수 있는데, 왜냐하면 특히 전력 공급 시 풍력 발전 단지의 유효 전력이 얼마나 신속하게 증가할 수 있는지 고려될 수 있기 때문이다. 이것이 고려될 수 있음으로써, 예를 들어 네트워크 통제 스테이션과 네트워크 운영자는 필요한 유효 전력이 제 1 네트워크 섹션에 제공될 때까지 얼마나 걸리는지 더 잘 예측하여, 제 1 네트워크 섹션의 적어도 하나의 스위칭 장치에 의해 나머지 공급 네트워크에 재 접속될 수 있다.
추가로 또는 대안으로서, 풍력 발전 단지의 가용 유효 전력은 저장되는 것이 제안된다. 이러한 정보를 이용하여 네트워크 통제 스테이션 및 네트워크 운영자는 순시 가용 유효 전력에 대한 정보를 즉각적으로 얻는다. 이는 예를 들어, 이러한 오류 경우가 매우 짧은 시간만, 예를 들어 몇 초간 지속된 경우에, 오류 경우가 발생하기 전에 마지막으로 공급된 풍력 발전 단지의 유효 전력일 수 있다.
바람직하게는, 저장된 데이터의 일부, 다수 또는 전부는 자주, 특히 연속적으로 또는 준 연속적으로 업데이트된다. 이로 인해, 오류 경우에, 방해 또는 통신 중단으로 인해 업데이트를 더 이상 수행할 수 없는 경우에, 마지막 현재 값이 존재하고 또한 풍력 발전 단지 통제실 또는 네트워크 통제 스테이션에도 저장되는 것이 달성된다. 다시 말해서, 이러한 연속적인 또는 적어도 빈번한 업데이트는 네트워크 오류 경우에 대한 예비책을 제공할 수 있다. 여기서, 준 연속적인 갱신이란, 기술적인 가능성 내에서 연속적인 갱신으로 파악되어야 한다. 특히 업데이트는 물론 다른 많은 데이터 전송은 디지털 방식으로 수행되고, 이후 연속 업데이트는 사용되는 디바이스로 기술적으로 가능한 한 자주 디지털 업데이트로서 수행될 수 있다.
실시예에 따라, 오류의 경우에 풍력 발전 단지는 네트워크 복구 모드로 전환되고 풍력 발전 단지는 네트워크 복구 모드에서 하기 단계들 중 하나, 다수 또는 모두를 수행하는 것이 제안된다:
- 예비 전력을 활성화하는 단계로서, 상기 예비 전력은 요구 신호에 응답해서 풍력 발전 단지가 제 1 네트워크 섹션으로 공급할 수 있는 전력이고,
- 네트워크 복구 모드가 주파수 의존적인 유효 전력 제어를 규정하는 동안, 제 1 네트워크 섹션으로 전압의 주파수에 의존해서 유효 전력을 공급하는 단계,
- 네트워크 복구 모드가 고정된 구배에 따른 유효 전력 제어를 규정하는 동안, 시간에 따라 유효 전력 변동을 나타내며 절대값과 관련한 제한된 전력 구배를 유지하면서 전기 유효 전력을 공급하는 단계 및,
- 네트워크 복구 모드가 전압 의존적인 무효 전력 공급을 규정하는 동안, 전압에 의존해서 제 1 네트워크 섹션으로 무효 전력을 공급하는 단계.
따라서 먼저 이러한 네트워크 복구 모드를 시작하는 것이 제안된다. 이는 풍력 발전 단지 접속을 통해 네트워크 통제 스테이션에 의해 수행된다. 이러한 네트워크 복구 모드는 풍력 발전 단지에서 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치에 의해 구현되고 조정될 수 있다.
예비 전력의 제안된 활성화는, 매우 짧은 순간에 이러한 예비 전력이 활성화되어 네트워크 내로, 여기에서 제 1 네트워크 섹션으로 공급될 수 있을 정도로, 풍력 발전 단지, 즉 특히 그것의 풍력 발전 설비들 또는 그들 중 일부가 시동되어 이미 회전하고 있음을 의미한다. 가장 간단한 경우에 이는, 풍력 발전 설비들이 이미 이러한 전력을 이미 생성하여 상기 전력만이 소비되는 것, 특히 전기 저항에 의해 열적으로 소비되는 것을 의미한다. 그러나 각각의 풍력 발전 설비가 속도를 높이고 자체 공급을 위한 전력을 생산하는 것도 고려된다. 회수를 위해, 이러한 작동은, 로터 블레이드가 풍력으로부터 전력을 얻을 수 있도록 로터 블레이드가 이전보다 훨씬 더 많이 풍력으로 회전되는 방식으로 변경될 수 있다. 이 경우, 전력은 즉시 회수될 수는 없지만, 매우 신속하게 회수될 수 있는데, 왜냐하면 로터 블레이드는 풍력으로 수 초 내에 회전할 수 있기 때문이다.
제 1 네트워크 섹션에서 전압의 주파수에 의존해서 유효 전력을 공급하고, 이는 특히, 네트워크 복구 모드에서 주파수 의존적인 전기 유효 전력 제어가 규정되는 경우에만 이루어지는 것이 제공될 수 있다. 따라서, 네트워크 복구 내에서 특수한 제어 모드가 활성화되고, 상기 모드에서 소정의 주파수 의존적인 유효 전력 공급이 이루어진다.
전기 유효 전력의 공급은 절대값과 관련한 제한된 전력 구배를 유지하면서 수행될 수 있다. 즉, 이 경우 유효 전력이 미리 결정된 한계 내에서만 변경되는 것이 제공될 수 있다. 이로 인해 유효 전력의 변동의 소정의 안정성이 달성될 수 있다. 특히 이로 인해 비교적 불안정한 네트워크 복구 상태에서 위험을 야기할 수 있는 급상승이 저지될 수 있다. 이 경우, 이러한 전력 공급 및 전력 구배의 준수는, 해당 모드가 활성화되는 경우에만, 즉 고정된 구배에 따른 유효 전력 제어가 활성화되는 경우에만 실행된다. 이것이 규정된 후에 그에 상응하게 제한된 전력 구배에 따라 전력 공급된다. 이러한 모드들, 즉 주파수 의존적인 공급 및 고정된 구배에 따른 유효 전력 제어는 결합될 수도 있다. 특히, 주파수 의존적인 유효 전력 공급이 구배에 의해 사전 설정된 한계 내에 있는 한, 이러한 공급이 수행되는 조합이 제안된다.
또한, 제 1 네트워크 섹션에서 전압에 의존해서 전기적 무효 전력의 공급도 제공될 수 있다. 이러한 모드도 전압 의존적인 무효 전력 공급으로서 적절하게 규정된 경우에, 선택되어야 한다. 또한, 이러한 규정은 현재 네트워크 운영자에 의해 네트워크 통제 스테이션을 통해 지정될 수 있다. 대안으로서, 풍력 발전 단지 또는 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치가 검출하고 그에 따라서 이러한 모드들이 선택되는 네트워크 상태들이 있다. 이에 따라서, 특히 주파수 의존적인 유효 전력 제어 및/또는 고정된 구배에 따른 유효 전력 제어 및/또는 전압 의존적인 무효 전력 제어가 선택된다.
본 발명에 따르면, 청구항 제 12 항에 따른 통신 장치도 제안된다. 상기 통신 장치는 전력 공급 네트워크의 네트워크 복구를 제어하기 위해 제공된다. 기본적인 전력 공급 네트워크는 제 1 네트워크 섹션과 적어도 하나의 추가 네트워크 섹션을 포함한다. 제 1 네트워크 섹션에 적어도 하나의 풍력 발전 단지가 연결되고, 풍력 발전 단지는 풍력 발전 단지 통제실을 통해 제어 가능하다. 네트워크 섹션들 사이에서 전기 에너지를 전송하기 위해, 제 1 네트워크 섹션은 적어도 하나의 스위칭 장치를 통해 적어도 하나의 추가 네트워크 섹션에 연결되고, 적어도 하나의 스위칭 장치는, 오류의 경우에 제 1 네트워크 섹션을 적어도 하나의 추가 네트워크 섹션과 분리하도록 구성된다.
스위칭 장치를 제어하기 위해 네트워크 통제 스테이션이 제공된다. 제 1 네트워크 섹션에 작용하는 네트워크 오류가 발생하는 오류의 경우에, 제 1 네트워크 섹션이 스위칭 장치에 의해 적어도 하나의 추가 네트워크 섹션과 분리되는 것이 제공된다. 이를 위해, 통신 장치는 통제실 접속을 포함하고, 상기 접속은, 이를 통해 풍력 발전 단지 통제실이 네트워크 통제 스테이션과 데이터를 교환하도록 준비되고, 이 경우 통제실 접속은 풍력 발전 단지 통제실과 네트워크 통제 스테이션 사이의 고장에 안전한 통신 접속이며, 전력 공급 네트워크와 무관하게 작동 가능하고, 특히 제 1 네트워크 섹션 내의 오류 시에도 작동 가능하다.
또한, 풍력 발전 단지 접속이 제공되고, 상기 접속은, 이를 통해 풍력 발전 단지가 네트워크 통제 스테이션으로부터 데이터를 수신하도록 준비되고, 상기 풍력 발전 단지 접속은 풍력 발전 단지와 네트워크 통제 스테이션 사이의 고장에 안전한 통신 접속이고, 전력 공급 네트워크와 무관하게 작동 가능하고, 특히 제 1 네트워크 섹션 내의 오류 시에도 작동 가능하다. 또한, 적어도 풍력 발전 단지와 풍력 발전 단지 통제실 사이에 제공되는 추가 데이터 접속이 제공된다. 풍력 발전 단지와 풍력 발전 단지 통제실 사이에 제공된 이러한 데이터 접속은 풍력 발전 단지 접속이라고 할 수 있다. 이러한 추가 데이터 접속에 의해 특히 추가 데이터가 전송되고, 상기 추가 데이터는 통제실 접속 및 풍력 발전 단지 접속을 통해 전송되지 않는다. 추가 데이터 접속은 특히 종래 방식의 데이터 접속으로서 제공될 수 있다. 또한, 예를 들어 풍력 발전 단지 통제실과 예측 장치 사이에 제공되는 추가 데이터 접속이 제공될 수도 있다.
통신 장치는 네트워크 복구를 제어하기 위한 방법의 실시예를 참고로 전술한 바와 같이 작동한다.
바람직하게는, 통신 장치가 풍력 발전 단지 통제실을 포함하고, 추가로 또는 대안으로서 네트워크 통제 스테이션 및 추가로 또는 대안으로서 풍력 발전 단지의 풍력 발전 단지 제어 장치 및 또한 추가로 또는 대안으로서 풍력 예측을 생성하기 위한 풍력 예측 장치를 포함한다.
바람직하게는, 통신 장치는 전술한 실시예들 중 하나에 따른 방법을 수행하도록 준비된다. 특히 통신 장치는, 상기 실시예들에 기술된 통신을 수행하도록, 특히 풍력 발전 단지 접속을 통해 네트워크 통제 스테이션으로부터 풍력 발전 단지로 상기 언급된 데이터를 전송하도록 및/또는 통제실 접속을 통해 풍력 발전 단지 통제실과 네트워크 통제 스테이션 사이의 상기 언급된 데이터를 교환하도록 준비된다.
바람직하게 풍력 발전 단지 접속은 단방향으로 형성되며, 네트워크 복구를 제어하기 위한 방법의 해당 실시예들 중 하나에 따라 전술한 바와 같이 작동하도록 준비된다.
다른 실시예에 따르면, 통제실 접속은 양방향으로 형성되고, 네트워크 통제 스테이션과 풍력 발전 단지 통제실 사이에서 데이터를 2개의 방향으로 전송할 수 있도록 준비된다. 특히 상기 접속은, 네트워크 복구를 제어하기 위한 방법의 해당 실시예에 따라 전술한 바와 같이 작동하도록 형성된다.
본 발명에 따라 풍력 발전 단지도 제안된다. 상기 풍력 발전 단지는 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치를 포함하고, 풍력 발전 단지의 풍력 발전 설비들은 상기 제어 장치를 통해 제어될 수 있으며, 외부와 통신을 수행할 수 있다. 이러한 풍력 발전 단지 제어 장치는, 단방향 풍력 발전 단지 접속을 통해 네트워크 통제 스테이션으로부터 데이터를 수신하도록 준비된다. 특히, 상기 제어 장치는 네트워크 복구를 제어하기 위한 방법의 실시예와 관련하여 전술한 바와 같이 작동한다. 특히 상기 제어 장치는, 네트워크 통제 스테이션으로부터 풍력 발전 단지 또는 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치로의 데이터 전송과 관련하여 전술한 바와 같이 작동하고 또는 통신 또는 데이터 교환을 위해 준비된다.
바람직하게, 풍력 발전 단지 및 따라서 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치는 통신 장치의 적어도 하나의 실시예에 따른 통신 장치에 통합되도록 준비된다. 특히, 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치는, 전술한 풍력 발전 단지 접속을 통해 통제 스테이션에 연결되고, 추가 데이터 접속, 특히 풍력 발전 단지 접속을 통해 풍력 발전 단지 통제실에 연결된다.
본 발명은 계속해서 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 기초로 설명된다
도 1은 풍력 발전 설비를 도시한 사시도.
도 2는 풍력 발전 단지를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 통신 장치를 도시한 도면.
도 1은 타워(102)와 나셀(104)을 갖는 풍력 발전 설비(100)를 도시한다. 3개의 로터 블레이드(108)와 스피너(110)를 갖는 로터(106)가 나셀(104)에 배치된다. 로터(106)는 운전 시 바람에 의해 회전 운동하고, 이로 인해 나셀(104) 내의 발전기를 구동한다.
도 2는 예를 들어, 동일하거나 상이할 수 있는 3개의 풍력 발전 설비(100)를 포함하는 풍력 발전 단지(112)를 도시한다. 3개의 풍력 발전 설비(100)는 따라서 기본적으로 풍력 발전 단지(112)의 풍력 발전 설비들의 임의의 수를 나타낸다. 풍력 발전 설비들(100)은 그것의 전력, 즉, 특히 생성된 전류를 단지 전력 네트워크(114)를 통해 제공한다. 이 경우에, 개별 풍력 발전 설비들(100)의 각각 생성된 전류 또는 전력이 가산되고, 일반적으로 변압기(116)가 제공되며, 상기 변압기는 일반적으로 PCC로도 지칭되는 공급점(118)에서 공급 네트워크(120)로 전력을 공급하기 위해 단지 내의 전압을 승압한다. 도 2는, 물론 제어부가 제공되어 있지만, 예를 들어 제어부를 도시하지 않는 풍력 발전 단지(112)의 개략도이다. 또한, 예를 들어, 단지 네트워크(114)는 다르게 설계될 수도 있으며, 다른 실시예를 들자면, 상기 단지 네트워크 내에 예를 들어 각각의 풍력 발전 설비(100)의 출력 부에 변압기도 존재한다.
도 3은 제 1 네트워크 섹션(302)에 매립된 통신 장치(300)를 도시한다. 풍력 발전 단지(304)는 네트워크 접속점(306)을 통해 이러한 제 1 네트워크 섹션(302)에 접속된다. 제 1 네트워크 섹션(302)은 전력 공급 네트워크의 일부이고, 스위칭 장치(340)를 통해 적어도 하나의 추가 네트워크 섹션(342)에 연결된다. 이와 관련하여, 제 1 네트워크 섹션(302)은 고전압 변압기(308) 및 고전압 라인(310)으로 표시된다.
풍력 발전 단지(304)는 제어 컴퓨터(314)를 통해 제어될 수 있는 다수의 풍력 발전 설비(312)를 갖는다. 또한, 교환 라인(318)을 통해 제어 컴퓨터(314)와 통신할 수 있는 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치(316)가 제공된다. 다른 실시예에서, 제어 컴퓨터(314)는 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치(316)의 일부일 수도 있다.
어느 경우든, 간단하게 FCU라고도 할 수 있는 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치는 네트워크 접속점(306)에서 또는 네트워크 접속점(306) 근처의 풍력 발전 단지 측에서 단지 측 전압(UP)과 단지 측 공급 전류(IP)를 검출한다. 이로 인해 중앙 단지 제어 장치(316)는 네트워크 접속점에서, 즉 특히 단지 측에서, 풍력 발전 단지(304)를 향해 전류와 전압을 검출하여 평가할 수 있다. 이러한 평가에 의존해서 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치는 풍력 발전 단지, 즉 특히 풍력 발전 설비들(312)을 제어할 수 있다. 이 경우 값들은 풍력 발전 설비들(312)에 의해 검출 및 평가될 수도 있다. 이러한 값들은 또한 관련 풍력 발전 설비(312)에 의해 현재 송출된 및/또는 송출 가능한 유효 전력 또는 무효 전력일 수 있다. 이러한 값들은 풍력 발전 설비의 상태 정보, 특히 장애- 또는 오류 신호와 관련될 수 있다.
중앙 풍력 발전 단지 제어 장치(316)는 이와 같은 또는 다른 데이터를 풍력 발전 단지 통제실(320)에도 제공한다. 특히 이를 위해 데이터 접속(322)이 이용되고, 상기 데이터 접속은 여기에서 단지 접속(322)이라고도 하고, 이를 통해 특히 풍력 발전 단지(304)의 현재 전력 공급과 풍력 발전 단지(304)의 이용 가능성이 전송된다. 풍력 발전 단지의 이용 가능성은 특히 풍력 발전 단지의 가용한 유효 전력에 관한 정보이다. 바람직하게는, 풍력 발전 단지의 특성 데이터도, 특히 풍력 발전 단지의 정격 전력, 추가로 또는 대안으로서 풍력 발전 단지의 정격 무효 전력 및, 추가로 또는 대안으로서 단지의 최대 유효 전력 변동을 나타내는 전력 구배도 전송된다. 이러한 데이터는 바람직하게 풍력 발전 단지 통제실(320)에 중간 저장되며, 필요하다면 호출될 수 있다.
풍력 발전 단지 통제실(320)은 네트워크 통제 스테이션(324)과도 통신하고, 이러한 통신은 통제실 접속(326)을 통해 이루어진다. 이러한 통제실 접속(326) 및 풍력 발전 단지 통제실(320)과 네트워크 통제 스테이션(324) 사이의 통신은, 제 1 네트워크 섹션(302)이 추가 네트워크 섹션과 분리되고 따라서 전체적으로 나머지 전력 공급 네트워크와 분리된 경우에, 특히 네트워크 복구를 위해 제공된다. 이는 또한, 가장 자주 예상되는 상황을 언급하기 위해, 제 1 네트워크 섹션 (302)의 붕괴 또는 적어도 이러한 제 1 네트워크 섹션 (302)에서의 전압 강하와 연관된다.
특히 이를 위해 네트워크 통제 스테이션(324)이 풍력 발전 단지 통제실(320)로부터 값을 수신하는 것이 제안된다. 여기에는 특히 이벤트 또는 오류 경우 또는 적어도 하나의 추가 네트워크 섹션으로부터 제 1 네트워크 섹션의 분리 또는 상기 제 1 네트워크 섹션에서 이와 관련한 전압 강하에 앞서 마지막 전력 공급의 값들이 포함된다. 따라서, 이러한 이벤트까지 풍력 발전 단지(304)의 전력 공급의 최종 값을 얻는 것이 제안된다. 이것은 특히 상기 이벤트가 발생하기 전의 레벨에 따른 마지막 유효 전력 공급이다. 이러한 값들은 따라서, 추가 데이터 접속(322)이라고도 할 수 있는 데이터 접속(322)이 이벤트의 경우에 중단될 수 있는 경우라도, 풍력 발전 단지 통제실(320)로부터 제공될 수 있다. 이를 위해, 말하자면 이러한 데이터는 사전에 예방책으로서 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치(316)로부터 풍력 발전 단지 통제실(320)로 전송되었다. 여기서 풍력 발전 단지 통제실(320)에 추가의 풍력 발전 단지도 연결될 수 있는 것, 즉 특히 추가 풍력 발전 단지의 추가 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치가 연결될 수 있음을 주목해야한다.
또한, 네트워크 통제 스테이션(324)은 통제실 접속(326)을 통해 단지 통제실(320)로부터 예측, 특히 유효 전력 예측을 수신하고, 상기 예측은 관련 풍력 발전 단지(304)가 추후에 얼마나 많은 유효 전력을 제공할 수 있는지, 즉 앞으로 몇 시간 동안, 특히 다음 6시간 동안 얼마나 많은 유효 전력을 생성하여 공급할 수 있는지 나타내며, 이는 다수의 풍력 발전 단지에 대해서도 수행할 수 있다. 예를 들어 이러한 예시적인 6시간의 범위 동안 15분마다, 각 발전 단지마다 공급 가능한 유효 전력에 관한 예측 값이 제공될 수 있다
통제실 접속(326)은 또한 고장에 안전한 통신 접속으로서 제공된다. 예를 들어. 이를 위해 무정전 전원 공급 장치(UPS)가 제공될 수 있어, 정전 시에도 작동할 수 있다. 이 경우 통제실 접속(326)은, 예를 들어 정보가 교환되는 풍력 발전 단지당 1 킬로바이트(kByte)를 전송할 수 있도록 설계될 수 있다. 이러한 고장에 안전한 통제실 접속(326)은 비교적 비용이 많이 들 수 있지만, 네트워크 통제 스테이션(324)과 풍력 발전 단지 통제실(320) 사이에만 제공된다. 특히, 동일한 풍력 발전 단지 통제실(320)에 모두 연결된 다수의 풍력 발전 단지가 제공되는 경우, 이는 단지 하나의 이러한 통제실 접속(326)이 풍력 발전 단지 통제실(320)과 네트워크 통제 스테이션(324) 사이에 제공되어야 하는 것을 의미한다.
또한, 네트워크 통제 스테이션(324)은 풍력 발전 단지 접속(328)을 통해 풍력 발전 단지(304)에 연결된다. 연결은 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치(316)로 안내된다. 다수의 풍력 발전 단지가 제공된다면, 다수의 이러한 풍력 발전 단지 접속(328)이 필요하고, 즉 각각의 풍력 발전 단지마다 하나의 풍력 발전 단지 접속(328)이 필요하다.
그러나 여기에서는 이를 위해 매우 저렴한 풍력 발전 단지 접속(328)이 제안된다. 상기 접속은 실제로 단방향으로 형성되며, 네트워크 통제 스테이션(324)으로부터 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치(316)로 데이터만을 전송한다. 여기서 특히, 네트워크 복구 모드를 활성화하기 위해 활성화 신호가 전송되는 것이 제안된다. 이러한 정보 전송을 위해 단일 비트이면 충분하다. 또한, 유효 전력 제어를 위해 네트워크 통제 스테이션(324)으로부터 풍력 발전 단지 접속(328)을 통해 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치(316)로 유효 전력 설정값 값을 전송하는 것도 제안된다. 이러한 모든 데이터 전송은 네트워크 복구 상황을 위해 제공된다. 이러한 네트워크 복구 상황을 위해, 대략적인 단계에서 풍력 발전 단지에 의해 공급될 수 있는 풍력 발전 단지 전력의 고려가 제공될 수 있는 것이 파악되었다. 따라서, 풍력 발전 단지의 정격 전력의 예를 들어 0%, 30%, 60% 및 90%와 같이 가능한 소수의 값들만 선택할 수 있다면, 충분할 수 있다. 따라서, 이러한 4개의 값만이 식별 가능할 필요가 있고, 2개의 비트를 이용해서 4개의 값의 식별이 가능하다.
어떤 경우든, 몇 개의 비트만이 이러한 작업에 필요하며, 따라서 이러한 풍력 발전 단지 접속(328)은 저렴하게, 통제실 접속(326)보다 적어도 훨씬 저렴하게 제조될 수 있다. 이로 인해, 합리적인 비용으로 하나의 네트워크 통제 스테이션(324)으로부터 다수의 풍력 발전 단지를 향해 각각의 풍력 발전 단지 접속(328)을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 기상 예측을 생성하고 예를 들어 기상 정보 서비스일 수 있는 예측 장치(330)가 더 제공된다. 예를 들어 예측 모델도 사용할 수 있는 예상되는 바람에 대한 특별한 예보 서비스도 고려된다. 이러한 풍력 예측 장치(330)는 접속 장치(332)를 통해 풍력 발전 단지 통제실(320)에 연결되고, 접속 장치는 또한 제안된 추가 데이터 접속 중 하나일 수도 있다. 특히 풍력 예측 장치(330)는 해당하는 풍력 데이터 및 필요 시 추가 기상 데이터를 이러한 접속 장치(332)를 통해 풍력 발전 단지 통제실(320)에 전송한다. 이러한 기상 정보와 풍력 발전 단지 통제실(320)이 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치로부터 수신한 풍력 발전 단지(304)의 특성 데이터에 관한 정보를 이용해서 풍력 발전 단지 통제실은 유효 전력 예측을 계산하여 이것을 경우에 따라서 네트워크 통제 스테이션(324)에 제공할 수 있다. 이를 위해 수 시간 동안의 예측, 특히 6시간의 예측을 위해 데이터가 제공되고, 이로써 풍력 발전 단지 통제실(320)도 상응하게 수 시간 동안의 유효 전력 예측을 계산하여 네트워크 통제 스테이션(324)에 제공할 수 있는 것이 바람직할 수 있고 여기에서 제안될 수 있다.
통신 장치(300)는 따라서 적어도 통제실 접속(326)과 풍력 발전 단지 접속(328)을 포함한다. 상기 통신 장치는 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치(316)와 풍력 발전 단지 통제실(320) 사이의 추가 데이터 접속(322)도 포함할 수 있다. 또한, 접속 장치(332)는 통신 장치(300)의 일부일 수도 있다.
많은 통신 접속들, 특히 교환 라인(318), 추가 데이터 접속(322), 통제실 접속(326), 풍력 발전 단지 접속(328) 및 접속 장치(332)는 도 3에 실질적으로 라인으로서 도시된다. 실제로 한편으로, 접속들, 특히 추가 데이터 접속(322) 또는 풍력 발전 단지 접속(322) 및 접속 장치(332)가 무선 경로를 통해 데이터를 전송하는 것도 가능하다. 또한, 이러한 통신 접속들은 유선이든 또는 무선이든 도시된 전송 경로뿐만 아니라 대응하는 송신- 또는 수신 장치들도 포함한다. 송신- 및/또는 수신 장치들은 적절하게 디바이스 내에 제공되고, 거기에서 상기 장치들은 연결된다. 특히, 이들은 제어 컴퓨터(314), 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치(316), 풍력 발전 단지 통제실(320), 네트워크 통제 스테이션(324) 및 풍력 예측 장치(330)에 제공된다. 선택적으로 제어 컴퓨터(314) 및/또는 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치(316) 및/또는 풍력 발전 단지 통제실(320) 및/또는 네트워크 통제 스테이션(324) 및/또는 풍향 예측 장치(330)는 통신 장치의 일부이다.
따라서 네트워크 운영 관리 전략 및 관련 통신 인프라스트럭처는 종래 방식의 전력 공급기, 특히 대규모 발전 설비 유닛들의 물리적 특성에 맞춰져 왔다. 개선을 위해 네트워크 운영자의 통제 장비에 풍력 발전 설비들의 통합이 제안된다.
지금까지 네트워크 복구 상황에서 네트워크를 구축하는 네트워크 운영자는 모든 발전소 및 네트워크 내의 2차 장비를 제어하기 위해 및 발전소의 상태를 조회하기 위한 통신 인터페이스가 필요했다. 추후에 네트워크는 종래 방식의 발전소와 함께 구축될 뿐만 아니라, 풍력 발전 단지도 추후에는 네트워크 운영자에 의해 정전이 방지된 통신 인터페이스를 통해 블랙아웃일 때에도 대응할 수 있는 것이 바람직하다는 것이 파악되었다. 또한, 이 경우 네트워크 복구 상황에서 변전소를 참조하여, 즉 각각 변전소에 기초해서, 전체적인 네트워크 복구 상황 중에 이용 가능한 전력이 네트워크 운영자에게 공개되는 경우에, 바람직하다.
이 문제를 해결하기 위해 네트워크 운영자와 풍력 발전 단지 사이의 통신 인터페이스가 제안되었으며 이는 네트워크 복구 상황에서 기능을 유지하고 필요한 신호를 전송한다.
따라서 통합 네트워크에서 컨버터 기반의 생성 점유율의 증가가 고려될 수 있다. 제안된 해결 방법은 또한 시스템 안전성을 유지하면서 컨버터 결합 급전에 의해 거의 완전하게 작동되는 네트워크에 대한 제어 컨셉을 지원한다.
풍력 발전 단지가 추후에 네트워크 복구 상황에서 네트워크 운영자와 하기 정보들 또는 적어도 그 일부를 교환할 수 있다면 바람직할 것임이 파악되었다:
1. 마지막으로 공급된 전력과 풍력 발전 단지의 상태
2. 다음 6시간 동안의 예측 전력
3. 풍력 발전 단지를 네트워크 복구 모드로 변경하기 위해 네트워크 운영자가 사용할 수 있는 정보
4. 풍력 발전 단지가 송출할 유효 전력을 제어하기 위해 네트워크 운영자가 사용할 수 있는 정보, 예를 들어 0%, 30%, 60%, 90%의 값들 사이의 선택에 관련될 수 있다.
5. 무효 전력에 대한 파라미터, 특히 전압 설정값, 무효 전력 설정값 및/또는 cos(Phi)의 파라미터를 조정하기 위해 네트워크 운졍자가 사용할 수 있는 정보.
본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 2개의 통신 경로로의 분배가 제안된다. 즉, 특히 :
1. 풍력 발전 단지 통제실과 네트워크 통제 스테이션 사이의 고장에 안전한 양방향 통신. 네트워크 통제 스테이션은 특히 네트워크 운영자 및/또는 전송 네트워크 운영자에 의해 작동 가능하다.
이러한 양방향 통신은 통제실 접속이라고 할 수 있다. 바람직하게는, 이러한 양방향 통신은 데이터 및 음성의 전송을 위한 전용 회선으로서 설계되며, 전체 네트워크 장애 시에도 안전한다.
2. 네트워크 운영자와 풍력 발전 단지 사이의 고장에 안전한 단방향 통신. 이러한 단방향 통신은 풍력 발전 단지 접속이라고 할 수 있다. 이러한 통신은 바람직하게는 저속 통신으로서 설계되고 초당 수 비트의 데이터율을 갖는다. 이 경우 데이터율은 바람직하게는 최대 초당 8 바이트, 바람직하게 최대 초당 1 바이트, 특히 최대 초당 1 비트이고, 특히 초당 20 비트(Bit/s)를 넘지 않는다.
데이터 전송은, 예를 들면, 공개된 리플 제어 신호에 의해 이루어질 수 있고, 또는 간단한 GSM 또는 다른 무선 접속을 사용하여 이루어질 수 있다. 공개된 급전 관리 시스템의 고장에 안전한 인터페이스가 사용될 수도 있다. 이러한 인터페이스는 특히 용어 EISMAN-인터페이스로도 공개되어 있다.
또한, 모든 풍력 발전 단지에 대한 데이터 세트를 지속적으로 보유하는 것이 제안되고, 이 경우 네트워크 운영자는 필요할 경우 고장에 안전한 접속을 통해 이 데이터 세트를 검색할 수 있다. 대안으로서, 이러한 데이터 또는 이러한 데이터 세트가 연속해서 네트워크 운영자, 특히 네트워크 통제 스테이션에서 이용 가능한 것이 제안된다.
이러한 제 2 의, 매우 간단한 단방향 통신 경로는 네트워크 운영자에 의한 풍력 발전 단지의 제어를 가능하게 한다.
특히 다음과 같은 장점들이 발생할 수 있음이 파악되었다. 더 큰 데이터 요구를 갖는 데이터 접속은 한 번만 제공되면 된다. 풍력 발전 단지에 대한 인터페이스는 매우 간단해질 수 있다.
이러한 제안된 통신 구조는 바람직하게 사용될 수 있다. 네트워크 복구 상황에서, 네트워크 운영자는 먼저 자신의 네트워크 통제 스테이션을 통해 풍력 발전 단지 통제실의 데이터를 가져온다.
오류 경우 후에 및 네트워크 운영자가, 특히 네트워크 통제 스테이션에 의해 다시 네트워크 전압을 풍력 발전 단지에 연결한 후에, 해당 풍력 발전 단지에 대한 특히 DSL을 통한 종래 방식의 통신은 상황에 따라서 이용할 수 없다.
네트워크 운영자는 매우 간단한 인터페이스를 통해 풍력 발전 단지를 네트워크 복구 모드로 전환할 수 있다. 이 경우 특히 예비 전력, 주파수 의존 전력 제어의 활성화, 고정된 구배에 따른 제어 및 전압 의존적인 무효 전력 제어가 수행될 수 있다. 따라서 이러한 인터페이스를 통해 네트워크 운영자는, 네트워크를 다시 시작하기 위해 전력 제어를 수행할 수 있다.
네트워크 운영자는 전력 제어와 함께 이용 가능한 전력의 정보에 의해 풍력 발전 단지의 거동을 파악하고 풍력 발전 단지 또는 다수의 풍력 발전 단지의 지원을 받아 네트워크를 매우 빠르게 시작할 수 있다.
또한, 이러한 인터페이스는 무효 전력 제어를 위해서도 사용될 수 있고, 따라서 이를 통해, 즉 풍력 발전 단지 접속을 통해 전압 설정값 또는 무효 전력 설정값이 전송된다.
기본적으로 다음과 같은 유형의 통신이 고려된다:
포인트-투-포인트 전력선 통신이라고도 하는 이른바 PLC 통신. 단방향으로 작동하는 공개된 리플 제어 신호의 사용. 무선에 의한 전송 및/또는 기존 라인에 결합이 고려된다.
다른 무선 접속, 특히 전화 네트워크 운영자의 이용 및/또는 GSM이 고려된다.

Claims (18)

  1. 전력 공급 네트워크(120)의 네트워크 복구를 제어하기 위한 방법으로서, 상기 전력 공급 네트워크(120)는,
    - 제 1 네트워크 섹션(302) 및 적어도 하나의 추가 네트워크 섹션(342)을 포함하고,
    - 적어도 하나의 풍력 발전 단지(304)가 상기 제 1 네트워크 섹션(302)에 연결되고,
    - 상기 풍력 발전 단지(304)는 풍력 발전 단지 통제실(320)을 통해 제어 가능하며,
    - 상기 네트워크 섹션들(302, 342) 사이에서 전기 에너지를 전송하기 위해, 상기 제 1 네트워크 섹션(302)은 적어도 하나의 스위칭 장치(340)를 통해 상기 적어도 하나의 추가 네트워크 섹션(342)에 연결되고,
    - 상기 적어도 하나의 스위칭 장치(340)는, 오류의 경우에 상기 제 1 네트워크 섹션(302)을 상기 적어도 하나의 추가 네트워크 섹션(342)과 분리하도록 설정되고,
    - 상기 적어도 하나의 스위칭 장치(340)를 제어하기 위해, 네트워크 통제 스테이션이 제공되고,
    상기 제 1 네트워크 섹션(302)에 작용하는 네트워크 오류가 발생하는 오류의 경우에,
    - 상기 제 1 네트워크 섹션(302)은 상기 적어도 하나의 스위칭 장치(340)에 의해 상기 적어도 하나의 추가 네트워크 섹션(342)과 분리되고,
    - 상기 풍력 발전 단지 통제실(320)은 통제실 접속(326)을 통해 네트워크 통제 스테이션(324)과 데이터를 교환하고, 상기 통제실 접속(326)은 상기 풍력 발전 단지 통제실(320)과 상기 네트워크 통제 스테이션(324) 사이의 고장에 안전한 통신 접속이고, 전력 공급 네트워크(120)와 무관하게 작동 가능하고, 특히 제 1 네트워크 섹션(302) 내의 오류 시에도 작동 가능하며,
    - 상기 풍력 발전 단지(304)는 풍력 발전 단지 접속(328)을 통해 상기 네트워크 통제 스테이션(324)으로부터 데이터를 수신하고, 상기 풍력 발전 단지 접속(328)은 상기 풍력 발전 단지(304)와 상기 네트워크 통제 스테이션(324) 사이의 고장에 안전한 통신 접속이고, 상기 전력 공급 네트워크(120)와 무관하게 작동 가능하고, 특히 상기 제 1 네트워크 섹션(302) 내의 오류 시에도 작동 가능하며,
    - 상기 통제실 접속(326)을 통해 및 상기 풍력 발전 단지 접속(328)을 통해 전송되지 않는 추가 데이터는, 추가 데이터 접속(322, 332)이 고장이 아닌 경우, 이것을 통해 전송되는 것인 전력 공급 네트워크(120)의 네트워크 복구를 제어하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 오류의 경우에, 상기 풍력 발전 단지(304)는, 네트워크 오류가 제거되거나 제거되는 중이면, 상기 풍력 발전 단지 접속(328)을 통해 상기 네트워크 통제 스테이션(324)에 의해 네트워크 복구 모드로 전환되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 네트워크 통제 스테이션(324)은 특히 상기 풍력 발전 단지 접속(328)을 통해 상기 풍력 발전 단지(304)에 유효 전력 설정값을 전송함으로써, 상기 풍력 발전 단지(304)의 유효 전력 생성 및/또는 송출을 제어하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 풍력 발전 단지 통제실(320)은 상기 네트워크 통제 스테이션(324)에 하기 목록 중 적어도 하나의 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
    - 오류의 경우 직전에 상기 풍력 발전 단지(304)에 의해 생성된 및/또는 상기 제 1 네트워크 섹션(302)으로 공급된 유효 전력의 레벨에 대한 값, 및
    - 미리 결정된 예측 기간 동안 생성 가능한 전력의 값 또는 시간에 따른 프로파일을 나타내는 유효 전력 예측, 이 경우 미리 결정된 예측 기간은 특히 현재 시점으로부터 대략 2시간 내지 8시간 후, 특히 4 내지 6시간 후의 시점에 이르는 기간이고,
    이 경우 특히 상기 통제실 접속(326)에 관한 적어도 하나의 정보가 전송됨.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 네트워크 통제 스테이션(324)은 상기 풍력 발전 단지 접속(328)을 통해 하기 목록 중 적어도 하나의 정보를 상기 풍력 발전 단지(304)로 전송하는 것을 특징으로 하는 방법:
    - 네트워크 복구 모드를 시작하기 위한 신호,
    - 상기 풍력 발전 단지(304)로부터 상기 제 1 네트워크 섹션(302)으로 공급될 유효 전력을 사전 설정하기 위한 유효 전력 설정값,
    - 상기 풍력 발전 단지(304)로부터 상기 제 1 네트워크 섹션(302)으로 공급될 무효 전력을 사전 설정하기 위한 무효 전력 설정값, 및
    - 상기 제 1 네트워크 섹션(302)에서 상기 풍력 발전 단지(304)에 의해 제어될 네트워크 전압을 사전 설정하기 위한 전압 설정값.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 풍력 발전 단지 통제실(320)은, 특히 예측 전송 접속(332)을 통해 풍력 예측 장치(330)에 연결되고, 풍력 예측값들, 특히 예측된 평균 풍속을 상기 풍력 예측 장치(330)로부터 수신하여 중간 저장하므로, 필요 시 그것으로 유효 전력 예측을 계산하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 풍력 발전 단지 접속(328)은 단방향으로 형성되고, 상기 네트워크 통제 스테이션(324)으로부터 상기 풍력 발전 단지(304)를 향한 방향으로만 데이터가 전송되고 및/또는 상기 풍력 발전 단지 접속(328)은 작은 대역폭 또는 낮은 전송률, 특히 최대 초당 8 바이트, 바람직하게는 최대 초당 1 바이트, 특히 최대 초당 1비트를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통제실 접속(326)은 양방향으로 형성되고, 상기 네트워크 통제 스테이션(324)과 상기 풍력 발전 단지 통제실(320) 사이에서 데이터는 2개의 방향으로 전송되는 것을 특징으로하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 풍력 발전 단지(304)를 제어하기 위한 데이터는 상기 네트워크 통제 스테이션(324)에 저장되거나, 상기 풍력 발전 단지 통제실(320)에 저장되어, 오류의 경우에, 상기 통제실 접속(326)을 통해 상기 네트워크 통제 스테이션(324)으로 전송될 수 있고, 상기 데이터는 이하를 포함하는 목록에서 선택되는 것인 방법:
    - 유효 전력 예측,
    - 풍속 예측,
    - 상기 풍력 발전 단지(304)의 특성 데이터, 특히 정격 전력, 정격 무효 전력 및/또는 상기 풍력 발전 단지(304)의 최대 유효 전력 변동을 나타내는 전력 한계 구배, 및
    - 상기 풍력 발전 단지(304)의 가용한 유효 전력(304).
  10. 제 9 항에 있어서, 저장된 데이터의 일부, 다수 또는 전부는 자주, 특히 연속적으로 업데이트되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    오류의 경우에 상기 풍력 발전 단지(304)는 네트워크 복구 모드로 전환되고, 상기 풍력 발전 단지(304)는 네트워크 복구 모드에서 하기 단계들 중 하나, 다수 또는 모두를 수행하는 것을 특징으로 하는 방법:
    - 예비 전력을 활성화하는 단계로서, 상기 예비 전력은 요구 신호에 응답해서 상기 풍력 발전 단지(304)가 상기 제 1 네트워크 섹션(302)으로 공급할 수 있는 전력인, 상기 예비 전력을 활성화하는 단계,
    - 네트워크 복구 모드가 주파수 의존적인 유효 전력 제어를 규정하는 동안, 상기 제 1 네트워크 섹션(302)에서 전압의 주파수에 의존해서 유효 전력을 공급하는 단계,
    - 네트워크 복구 모드가 고정된 구배에 따른 유효 전력 제어를 규정하는 동안, 시간에 따라 유효 전력의 변동을 나타내며 절대값과 관련한 제한된 전력 구배를 유지하면서 유효 전력을 공급하는 단계, 및
    - 네트워크 복구 모드가 전압 의존적인 무효 전력 공급을 규정하는 동안, 전압에 의존해서 제 1 네트워크 섹션으로 무효 전력을 공급하는 단계.
  12. 전력 공급 네트워크(120)의 네트워크 복구를 제어하기 위한 통신 장치(300)로서, 상기 전력 공급 네트워크(120)는,
    - 제 1 네트워크 섹션(302)과 적어도 하나의 추가 네트워크 섹션(342)을 포함하고,
    - 적어도 하나의 풍력 발전 단지(304)가 상기 제 1 네트워크 섹션(302)에 연결되고,
    - 상기 풍력 발전 단지(304)는 풍력 발전 단지 통제실(320)을 통해 제어 가능하며,
    - 상기 네트워크 섹션들(302, 342) 사이에서 전기 에너지를 전송하기 위해, 상기 제 1 네트워크 섹션(302)은 적어도 하나의 스위칭 장치(340)를 통해 상기 적어도 하나의 추가 네트워크 섹션(342)에 연결되고,
    - 상기 적어도 하나의 스위칭 장치(340)는, 오류의 경우에 상기 제 1 네트워크 섹션(302)을 상기 적어도 하나의 추가 네트워크 섹션(342)과 분리하도록 구성되고,
    - 상기 적어도 하나의 스위칭 장치(340)를 제어하기 위해, 네트워크 통제 스테이션(324)이 제공되며,
    상기 제 1 네트워크 섹션(302)에 작용하는 네트워크 오류가 발생하는 오류의 경우에, 상기 제 1 네트워크 섹션(302)은 상기 스위칭 장치(340)에 의해 상기 적어도 하나의 추가 네트워크 섹션(342)과 분리되며, 상기 통신 장치(300)는,
    - 상기 풍력 발전 단지 통제실(320)이 상기 네트워크 통제 스테이션(324)과 데이터를 교환하도록 준비된 통제실 접속(326),
    - 상기 통제실 접속(326)은 상기 풍력 발전 단지 통제실(320)과 상기 네트워크 통제 스테이션(324) 사이의 고장에 안전한 통신 접속이고,
    - 전력 공급 네트워크(120)와 무관하게 작동 가능하고, 특히 상기 제 1 네트워크 섹션(302) 내의 오류 시에도 작동 가능하고,
    - 상기 풍력 발전 단지(304)가 상기 네트워크 통제 스테이션(324)으로부터 데이터를 수신하도록 준비된 풍력 발전 단지 접속(328),
    - 상기 풍력 발전 단지 접속(328)은 상기 풍력 발전 단지(304)와 상기 네트워크 통제 스테이션(324) 사이의 고장에 안전한 통신 접속이고,
    - 상기 전력 공급 네트워크(120)와 무관하게 작동 가능하고, 특히 상기 제 1 네트워크 섹션(302) 내의 오류 시에도 작동 가능하고,
    - 상기 통제실 접속(326)과 상기 풍력 발전 단지 접속(328)을 통해 전송되지 않는 추가 데이터를 전송하도록 준비된 추가 데이터 접속(322), 특히 풍력 발전 단지 접속(322)을 포함하고, 상기 추가 데이터 접속은 상기 풍력 발전 단지(304)와 상기 풍력 발전 단지 통제실(320) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 전력 공급 네트워크(120)의 네트워크 복구를 제어하기 위한 통신 장치(300).
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 통신 장치는,
    - 상기 풍력 발전 단지 통제실(320),
    - 상기 네트워크 통제 스테이션(324),
    - 상기 풍력 발전 단지(304)의 풍력 발전 단지 제어 장치(316), 및
    - 풍력 예측을 생성하기 위한 상기 풍력 예측 장치(330)를 포함하는 목록에서 선택된 적어도 하나 이상의 또는 모든 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치(300).
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 통신 장치는 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 준비되는 것을 특징으로 하는 통신 장치(300).
  15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 풍력 발전 단지 접속(328)은 단방향으로 형성되고, 상기 네트워크 통제 스테이션(324)으로부터 상기 풍력 발전 단지(304)의 방향으로만 데이터가 전송되고 및/또는 상기 풍력 발전 단지 접속(328)은 작은 대역폭 또는 낮은 전송률, 특히 최대 초당 8 바이트, 바람직하게는 최대 초당 1 바이트 및, 특히 최대 초당 1비트의 전송률을 갖는 것을 특징으로 하는 통신 장치(300).
  16. 제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통제실 접속(326)은 양방향으로 형성되며, 상기 네트워크 통제 스테이션(324)과 상기 풍력 발전 단지 통제실(320) 사이에서 데이터는 2개의 방향으로 전송되도록 준비되는 것을 특징으로 하는 통신 장치(300).
  17. 풍력 발전 단지(304)로서, 단방향 풍력 발전 단지 접속(328)을 통해 네트워크 통제 스테이션(324)으로부터 데이터를 수신하도록 준비된 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치(316)를 갖는 풍력 발전 단지(304).
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 중앙 풍력 발전 단지 제어 장치(316)는 제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 통신 장치(300)에 통합되도록 준비되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 단지(304).
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