TW201509058A - 用以將電力饋入供電網之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種用以憑藉至少一第一風力發電廠(112)及一第二風力發電廠(112)將電力(PS)饋入至一供電網(120)中之方法。由該第一風力發電廠(112)提供一第一風力發電廠輸出(PP1)以饋入至該供電網(120)中且由該第二風力發電廠(112)提供一第二風力發電廠輸出(PP2)以饋入至該供電網(120)中，且自該第一風力發電廠輸出(PP1)及該第二風力發電廠輸出(PP2)產生一總電力輸出(PS)且將該總電力輸出(PS)饋入至該供電網(120)中，其中用以控制所饋入之該總電力輸出之一中央控制單元(2)控制至少該第一風力發電廠輸出(PP1)及該第二風力發電廠輸出(PP2)之提供。

Description

用以將電力饋入供電網之方法
本發明係關於一種用以將電力饋入至一供電網中之方法。另外，本發明係關於一種用以將電力饋入至一供電網中之風力發電廠配置。
眾所周知，風力發電設備可產生電力且將其饋入至一供電網中。圖1中示意性展示一對應風力發電設備。逐漸地，替代操作一單個設備，複數個風力發電設備安裝於一風力發電廠中，該風力發電廠能夠將對應大量之電力饋入至供電網中。圖2中示意性展示此一風力發電廠且特定而言由一共同耦合點表徵，憑藉該共同耦合點，風力發電廠之所有風力發電設備饋入至供電網中。
此等風力發電廠不僅能夠將大量電力饋入至供電網中，而且具有用於供電網之穩定化之一對應大控制電位。就此而言，舉例而言，美國專利申請案US 7,638,893建議，舉例而言，供電網之運營商可為風力發電廠提供一電力參數以便減少欲饋入之風力發電廠輸出，以便具有對其供電網之一額外控制選項。
取決於風力發電廠之大小，此控制選項可係較弱的且另外可由於風力發電設備及風力發電廠係分散發電機組(此乃因其分散於分別供電網運營之一區之一相當大區域內)之事實而難以管理。
另外，在諸多國家(諸如德國)中，正努力用可再生能源發電機(諸如風力渦輪機)替代習用大型發電廠(尤其核電廠)。然而，上述情 形產生以下問題：隨著一大型電廠自電網之停機及移除，彼電廠之電網穩定性效應以損失。因此需要剩餘及新增發電機組至少考量此穩定性改變。
本發明之目的因此係解決上文所提及問題中之至少一者，且特定而言係提供用以憑藉風力發電廠進一步增加或改良對一供電網之支援以便能夠形成儘可能穩定之一供電網路之一解決方案。應提出至少一個替代解決方案。
根據本發明提出的內容因此係如技術方案1之一方法。因此，將用以將電力饋入至一供電網中之至少兩個風力發電廠作為一基礎。特此所闡述之第一及第二風力發電廠表示兩個或兩個以上風力發電廠。教示內容因此適用於一第三及額外風力發電廠。第三或分別每一額外風力發電廠因此具有針對第一及第二風力發電廠所闡述之相同機構、連接、控制選項及行為。
以此方式，至少一第一風力發電廠輸出由第一風力發電廠提供且至少一第二電力發電廠輸出由第二風力發電廠提供且兩個風力發電廠輸出最終饋入至供電網中。一總電力輸出自此至少兩個風力發電廠輸出(即，此兩個風力發電廠輸出)產生，且在使用兩個以上風力發電廠之情形中，各別風力發電廠輸出因此加至此總電力輸出。現在將此總電力輸出饋入至供電網中。
另外，提出一中央控制單元，該中央控制單元控制第一及第二風力發電廠輸出之提供以便控制所饋入之總電力輸出。若總電力輸出由額外風力發電廠輸出(因此一第三風力發電廠輸出，且若適用，甚至一額外風力發電廠輸出)產生，則因此提供，此中央控制單元亦控制此風力發電廠輸出以便藉此控制欲饋入至供電網中之總電力輸出。
因此，藉此提出對極其大量電力(即，表示至少兩個風力發電廠之電力之一電力)之一中央控制。一控制電位可特此增加，此乃因在 本質上，自供電網之觀點，替代兩個或兩個以上較小量之電力，僅一個大量之電力饋入至電網中且亦可根據分別所要要求控制。
所提出方法因此減少表徵風力發電設備以及風力發電廠之分散控制。以此方式聯合控制之風力發電廠、因此一起饋入作為一總電力輸出之個別風力發電廠輸出及由中央控制單元協調之此饋入愈多，將愈可能將先前係一分散控制之控制轉換成一集中控制。
特定而言，可能避免每一個別風力發電廠具有其特有控制，其中對複數個風力發電廠之控制難以彼此協調，且在最糟情景中，甚至彼此對抗。
當兩個風力發電廠已實施相同控制以支援供電網時亦可引發饋入至相同供電網中之兩個風力發電廠將彼此對抗之風險。舉例而言，甚至小量測不準確度可導致實例中列舉之兩個風力發電廠之分別不同支援行為或控制行為。甚至兩個風力發電廠之間的最小時間移位可係有問題的。在甚至最小差之情況下，可存在一個風力發電廠已在第二風力發電廠能夠將控制插入至電網中之前已將控制插入至電網中之一風險。
舉例而言，此可意指第一風力發電廠之此一控制或特定而言支援效應已成功，以使得第二風力發電廠甚至不進入其可施加一控制效應之一範圍。此實例之結果係第二風力發電廠之控制電位保持未使用。在極端情況中，結果可係第二風力發電廠嘗試取消第一風力發電廠之控制成功性，且因此兩個風力發電廠實質上彼此對抗。上述情形之所有係憑藉所提出方法避免。
較佳地，此等風力發電廠中之每一者包括用以控制各別風力發電廠之一風力發電廠控制單元。中央控制單元連接至此風力發電廠控制單元且中央控制單元憑藉各別風力發電廠之各別風力發電廠控制單元來依次控制第一及第二風力發電廠輸出及(若適用)額外風力發電廠 輸出之提供。特定而言，中央控制單元為此等風力發電廠控制單元中之各者提供適當控制命令。另外，各別風力發電廠控制單元可將所需資訊返回至中央控制單元。每一風力發電廠之具體控制可藉此由個別風力發電廠控制單元執行且中央控制單元可憑藉預設值來控制適當風力發電廠彼此之間的協調。每一風力發電廠然後憑藉其風力發電設備相應地實施預設值。
為此，中央控制單元較佳地記錄此協調需要之來自供應電網之狀態變數。然而，中央控制單元亦可記錄諸如風力發電廠之頻率、相位及電壓振幅之狀態變數，且將此等變數提供用於其需求。
另外或另一選擇係，中央控制單元記錄所饋入之總電力輸出之值。中央控制單元可因此控制自由該中央控制單元控制之風力發電廠所饋入之總電力輸出，此等風力發電廠為簡潔起見稱作組合風力發電廠，且可視情況依據其進行必要控制。另外或另一選擇係，提出中央控制單元能夠記錄外部預設值，且特定而言能夠自供電網之運營商接收此等值，舉例而言。因此，一預設值可經接收於一中心位置處且加以考量以便基於其而協調組合風力發電廠。舉例而言，欲饋入之電力之一最大量可經規定且與饋入之總電力輸出相比較。中央控制可依據此比較影響風力發電廠之控制，且若適合可將對應控制信號發送至一風力發電廠或複數個風力發電廠以便影響各別風力發電廠輸出。總電力輸出可藉此受影響且經調整成所要值。
根據一項實施例，提出，方法之特徵在於至少第一及第二風力發電廠將其欲提供之饋入電力饋入至一中間電網中，其中- 在每一情形中，中間電網憑藉一變壓器連接至各別風力發電廠，以使風力發電廠中之一電壓步升至中間電網中之一較高電壓，及/或- 中間電網憑藉一變壓器連接至供電網，以使中間電網中之一電 壓步升至供電網中之一較高電壓。
因此，提出一中間電網，該中間電網分別連接憑藉該方法控制之兩個風力發電廠或額外風力發電廠，本質上以便在中間電網上收集風力發電廠輸出且亦在此處形成總電力輸出以便將彼輸出自中間電網饋送至供電網。可藉由一變壓器針對每一風力發電廠執行風力發電廠電壓(因此各別風力發電廠之電壓)之一步升。因此，每一風力發電廠之電壓在其經提供至中間電網之前步升。另外或另一選擇係，提供一變壓器以便使中間電網中之電壓步升至供電網中之電壓。亦可提供，各別風力發電廠電壓步升至中間電網中之一較高電壓，且另外，中間電網之此較高電壓進一步步升至供電網中之一更高電壓。中間電網較佳地具有一中間電壓，具體而言1kV至50kV範圍中，且供電網具有一高電壓，具體而言具有大約110kV之一電壓值。
中央控制單元較佳地記錄分別在區中或將電力自中間電網饋入至供電網中之一連接點處之饋入至供電網中之總電力輸出。此有利地實施於中間電網與供電網之間的變壓器之區中或在變壓器之前的彼處。
本發明之一進一步實施例提出中央控制單元依據供電網中之至少一個狀態變數而控制至供電網中之饋送，依據參考饋入節點之供電網之一電網敏感性而控制饋送，且另外或另一選擇係，該中央控制單元依據一短路比控制饋送。
特定而言，電網頻率f、電網頻率之一改變f/t及線電壓U用作狀態變數。特定而言，中央控制單元確保，根據可已由供電網之運營商定義之一參數將一總電力輸出饋入至供電網中。此外，即另外，可依據一狀態變數提供對饋送之一控制，使其可能對供電網中之事件動態反應。舉例而言，可提供，當存在電網頻率f超過一臨限值(其超過標稱值)之一增加時，所饋入之總電力輸出減少。因此，提出，應將 此一動態調整控制集中提供分別用於動態穩定化或電網之支援，即憑藉中央控制單元。上述情形可經執行以使得中央控制單元將適當控制值或控制命令中繼至風力發電廠控制單元。風力發電廠控制單元繼而可將經轉換值中繼至適當風力發電廠中之個別風力發電設備。
因此，此兩個風力發電廠充當用以影響供電網之一單元，其藉此具有一極其高控制電位，即至少兩個風力發電廠之電力。藉此可能避免個別風力發電廠(因此所連接或甚至風力發電廠中之個別風力發電設備)彼此對抗。另外，此方法亦簡化供電網之運營商之控制，此乃因為此，該運營商僅需要將一目標值或其他所要值傳輸至一中央控制單元。特此亦經啟動關於具有一極其大可用線之一單元之一參數。
規定風力發電廠輸出及規定總電力輸出基本上係指有效電力。然而，作為一替代方案，較佳地提出，針對此電力(因此有效電力)所闡述之方法特徵繼而應用於一無效電力控制。中央控制單元可特此規定個別風力發電廠之一所要無效電力饋送，以便藉此能夠實現一所要總無效電力饋送，因此一總無效電力輸出之饋入。特定而言，依據供電網之電壓U而使用此一無效電力饋送。根據一項實施例，此處提出，控制單元在線電壓下降低於一臨限值(低於標稱電壓)時隨線電壓之一下降實施一增加無效電力饋送，僅舉一項實例。
亦存在可用於憑藉中央控制單元之此一無效電力控制之一大控制電位，此乃因所有組合風力發電廠(因此實例中規定之至少兩個風力發電廠一起)之控制電位可用於中央控制單元。只要此一電網狀態(舉例而言，在實例中規定之線電壓)處於其標稱值或至少僅在其一容限範圍內偏差，此一無效電力控制可提供不饋入無效電力。
用於改良電網支援之一額外變數係對電網敏感性之觀察。此電網敏感性可特定而言參考總電力輸出之饋電點而提供分別關於電流強度或供電網之穩定性之資訊。電網敏感性可藉此直接介入此電路控 制，然而較佳地建議應依據電網敏感性而選擇、調適及/或修改一控制演算法，然而對該控制演算法可能具有其他內部參數。電網控制之品質及動態特定而言可特此經調適以適應供電網(其簡稱為電網)之電流要求。
電網敏感性此處意指電網對影響電網之一參數之一改變之反應，特定而言與共同耦合點相關。電網敏感性可定義為與一電網影響參數之一差相關之一電網反應之差。特定而言，此處所使用之內容係與所饋入有效電力及線電壓位準相關之一定義。簡言之，舉例而言，可針對電網敏感性NS定義以下公式：
此處，△P描述所饋入有效電力(即，所饋入風力發電廠輸出)之改變，且△U描述線電壓U之所得改變。此等差在一極其短時間段內(特定而言在一秒或更少之範圍中)形成，且有利地，替代使用此描述性公式，根據與電力之差相關之電壓之差基於所饋入之風力發電廠輸出P亦形成線電壓U之一部分導出。另一可能電網反應可係電網頻率f之改變。考量電網敏感性之另一方式將係應用以下公式：
較佳地進一步提出，應考量一短路電流比且應依據該短路電流比憑藉中央控制單元而控制饋入。出於此目的，亦特定而言提出，依據短路電流比選擇、調整及/或修改一控制演算法。
短路比(亦稱作SCR)意指短路電力對所連接負載之比率。短路電力係各別供電網可分別在風力發電設備、風力發電廠或所提出組合風力發電廠連接至之所考量共同耦合點(若在該共同耦合點處存在一短路)處提供之電力。所連接負載分別係所連接風力發電設備、所連接風力發電廠或所提出組合風力發電廠之所連接負載，且因此係(特定而言)欲連接之發電機之標稱電力或分別地風力發電廠之發電機之所 有標稱電力之總和。短路比因此係與此所考量共同耦合點相關之供電網之強度之一準則。與該共同耦合點相關之一強供電網具有(舉例而言)SCR=10或更大之幾乎一大短路比。
已認識到，短路比亦可提供關於共同耦合點處之各別供電網之行為之資訊。短路比亦可變化。
當第一次安裝一組合風力發電廠時，考量短路比且使有效電力控制及無效電力控制適應其係有利的。較佳地，進一步提出甚至在組合風力發電廠之安裝及試運行之後以一定期為基礎記錄短路比。舉例而言，可使用模擬基於關於電網之拓撲之資訊而記錄短路電力。所連接負載可藉由具有安裝於組合風力發電廠中之風力發電設備之知識及/或藉由量測在正常風下所饋入之非限制性總電力而簡單地判定。
用以所提出計算且考量短路比之一所連接負載較佳地定義及計算為所有各別當前可用風力發電設備之標稱電力之總和。在此意義上，至少以一時間為基礎，若一個風力發電設備故障，則所連接負載將已改變。短路電流比將藉此亦改變且此可觸發有效電力控制及/或無效電力控制之一改變。
一項實施例提出用於至供電網中之饋入之中央控制單元- 控制欲饋入之有效電力之量，- 控制欲饋入之無效電力之量，及/或- 控制一電力消耗裝置(特定而言一損耗電阻裝置)中之電力之消耗。
中央控制單元可因此控制欲饋入之有效電力之量，且另外或另一選擇係，可控制欲饋入之無效電力之量，如上文結合各種實施例所闡述。另外，方法可約定應在一電力消耗裝置中控制電力之消耗。特定而言，此處考量一損耗電阻裝置之電力之消耗。為此，可在一個、複數個或所有協調風力發電廠中提供此一電力消耗裝置。此一電力消 耗裝置較佳地安置於風力發電廠(然而，其可簡稱為發電廠)外部，且可直接由中央控制單元控制。
特定而言，當提供一中間電網時，風力發電廠耦合至此中間電網且至少一個電力消耗裝置耦合至此中間電網。可提供電力之選擇性消耗以便當(舉例而言)欲饋入之電力必須急劇減少且風力發電廠之風力發電設備無法足夠快速地減少自風之電力提取時暫時消耗來自一個、複數個或所有經協調風力發電廠之過量電力。
另外或另一選擇係，提出，此一電力消耗裝置亦具體而言在一過量在彼處經常發生且饋入此過量之發電站無法足夠快速地減少其饋入電力之情況下形成將電力自供電網移除之可能性。
若此至少一個電力消耗裝置直接連接至中間電網，則其仍然可用於風力發電廠。另外，其可自供電網吸收過量電力而不影響風力發電廠。
一裝置經建議為一電力消耗裝置，該裝置較佳地利用欲儘可能有用地消耗之電力。裝置可執行工作或特定而言可提供過量電力之中期儲存且另外(若適用)可將該能量轉換成另一形式之能量以用於較佳儲存。此電力消耗裝置較佳地亦係一雙向電力轉換器及/或一能量累積器。
一較佳實施例提出- 中央控制單元記錄供電網中之當前狀態變數，尤其頻率及電壓振幅，且該單元至少依據該等狀態變數而控制第一及第二風力發電廠輸出之提供，及/或- 每一風力發電廠控制單元提供關於各別風力發電廠之至少一個狀態變數之資訊，且該資訊至少含有- 當前可用電力，- 預期在一預定預測週期內可用之電力，及 - 可用電力之預期改變。
中央控制單元因此亦用作一量測單元，特定而言以便記錄供電網中之電壓之頻率振幅及電壓振幅。此等變數可用於依據該等振幅而控制第一及第二風力發電廠輸出及(若適用)額外風力發電廠輸出之提供。接合一實施例所描述之電壓之改變f/t亦可自供電網之電壓之此所偵測頻率判定。此資訊亦可經提供以供由經協調風力發電廠(特定而言其風力發電廠控制單元)使用。
另外或另一選擇係，每一風力發電廠控制單元為中央控制單元提供關於風力發電廠之當前狀態之資訊，因此提供各別風力發電廠之狀態變數，特定而言即當前可用電力、預期即將可用之電力及可用電力之預期改變。中央控制單元可相應地評估關於電力之此資訊且鑒於此資訊可相應地合併所有經協調風力發電廠。關於預期電力及電力之預期改變之資訊可在各別風力發電廠中特定而言憑藉風預測而判定。在一項情形中，此可係一氣象評估。在其他情形中，尤其當風力發電廠散佈於一相當大區域上時，可在某些迎風風力發電設備處偵測風力之增加或減少。控制及監視所有此等風力發電設備之風力發電廠可自其導出關於位於係迎風之彼等風力發電設備之後之風力發電設備之一預測且一電力預測可自其導出且以一及時方式提供至中央控制點單元。若適用，中央控制單元可基於彼資訊或其他資訊將適當資訊中繼至供電網之運營商。
中央控制單元較佳地經製備以充當一移相器。中央控制單元特此自供電網獲取電力且將彼電力饋入至供電網作為具有一相位角(其視需要分別修改或調整)之一饋入電流。此一中央控制單元甚至當風力發電廠不提供電力時(舉例而言當無風(dead calm)時)仍可執行此功能。然而，中央控制單元較佳地經製備以與總電力輸出之饋入同時執行此一移相操作。電網支援之可能性可藉助由中央控制單元進行之此 組合操作而增加。
將電力較佳地饋入至電網中，以使得供電網中之擾動全部地或部分地得以補償。為此，中央控制單元偵測擾動，諸如例如諧波，且饋入電力作為補償。在此情形中，具體而言饋入不理想電流(亦即，非正弦電流)，該電流偏離理想正弦特性，以使得此等偏差(其自身基本上表示擾動)儘可能補償，或至少減少電網中之擾動。
另外，提出根據技術方案9之一風力發電廠配置。此配置經製備用於將電力饋入至一供電網中且包括至少一第一風力發電廠及一第二風力發電廠，每一風力發電廠包括複數個風力發電設備。此外，配置包括連接至風力發電廠之一中間電網以傳遞由各別風力發電廠提供之風力發電廠輸出。風力發電廠因此經製備以饋入至此中間電網中。此外，此風力發電廠配置包括一中央控制單元，其控制一總電力輸出之饋入。此總電力輸出合併饋入至中間電網中或憑藉中間電網提供之風力發電廠輸出，其中央控制單元經製備以控制此等經提供風力發電廠輸出。特定而言，中央控制單元憑藉一資料連接與個別風力發電廠(特定而言與每一發電場之一風力發電控制單元)連結。此連接可係有線或無線的。
特定而言，提供風力發電廠配置經設計以實施根據上文所闡述之實施例中之一者的至少一個程序。
為此，適當控制功能(特定而言，控制程式)必須實施於中央控制單元中且中央控制單元與風力發電廠控制單元之間需要對應通信通道。取決於欲使用之方法之實施例，可提供額外元件，特定而言感測器及/或一頻率換流器及/或一移相裝置。
另外，提出中間電網應憑藉一變壓器連接至風力發電廠中之每一者，以便使風力發電廠中之一電壓步升至中間電網中之一較高電壓，且另外或另一選擇係，提出中間電網應憑藉一變壓器連接至供電 網，以便使中間電網中之一電壓步升至供電網中之一較高電壓。因此，提出一風力發電設備配置可執行風力發電廠與中間電網及/或中間電網與供應電網之間的電壓之此一步升，如結合所提出方法之某些實施例所闡述。
較佳地針對風力發電廠配置及欲用於饋入之方法兩者提出應在外部(特定而言憑藉供電網之一運營商)將一所要電壓目標值提供至中央控制單元作為供電網之電壓之一參考值。另外或另一選擇係，提出應針對中央控制單元設定一最大電力值及/或一所要電力值。另外，作為一實施例亦提出，一所要儲備電力應發送至中央控制單元作為一預設值。此一儲備電力係所饋入之總電力輸出低於可饋入之當前可能總電力輸出之電力。為此，舉例而言，可將儲備電力之一百分比或一絕對規格傳遞至中央控制單元。
中央控制單元較佳地將欲饋入作為一無效電力目標值之一無效電力之一值傳輸至風力發電廠控制單元，有效電力之一上限作為各別風力發電廠必須當前不能超過之一電力值，且另外或另一選擇係，提出，中央控制單元將一電力儲備(其亦稱作一儲備容量)傳遞至風力發電廠控制單元作為一目標值。個別風力發電廠，且因此總而言之，總電力輸出可因此低於一當前可能電力值操作。另外，視需要，此儲備容量因此可用作一可能正操作儲備，因此作為可饋入之電力。
根據一額外實施例，提出，即若中央控制單元或一對應風力發電廠控制單元分別故障，則每一風力發電廠控制單元及/或風力發電廠之每一風力發電設備可各自獨立地提供一電網狀態相依控制，特定而言一頻率相依電力控制。只要在此情形中僅資訊處理元件已故障，但至供電網之實體連接仍繼續可用，饋入可繼續且甚至可分別執行一動態電網支援或電網穩定化。
因此，已基於本發明闡述一方法及一風力發電廠配置之諸多實 施例，該等實施例特定而言提供複數個風力發電廠可以一協調方式將電力饋入至供電網中且可特此在電網行為方面以一大型電廠之方式起作用之選項。純粹作為預警，然而，應注意，當用於電力之饋入之複數個饋電點實體地提供於供電網中時，不管怎樣只要饋入係集中且(特定而言)一致地經控制，一集中控制可形成一有益效應，即諸如上文所闡述。較佳地，然而，整個總電力輸出饋入至供電網中之一共同耦合點中。
現在下文參考附圖使用實施例作為實例更詳細闡述本發明。
圖1展示具有一塔架102及一機艙104之一風力發電設備100。具有三個轉子葉片108及一旋轉體110之一轉子106安置於機艙104上。當在操作中，轉子106係藉由風而致使一旋轉移動且藉此驅動機艙104中之一發電機。
圖2展示具有(舉例而言)可係相同或不同之三個風力發電設備100之一風力發電廠112。三個風力發電設備100因此表示一風力發電廠112之基本上隨機數目個風力發電設備。風力發電設備100經由一風力發電廠電網114提供其電力，特定而言所產生電力。由個別風力發電設備100產生之電流或電力分別累加。更通常，將提供一變壓器116，該變壓器使電壓傳輸風力發電廠處之電壓以然後在饋電點118(其亦通常稱作一PCC)處將其饋入至供電網120中。圖2僅係一風力發電廠112之一簡化圖解說明，其未展示(舉例而言)一控制，但當然存在一控制。此外，風力發電廠電網114可經以不同方式設計，舉例而言，在每一風力發電設備100之輸出處包含一變壓器，以提及僅另一項實施例。
圖3憑藉實例方式展示具有兩個風力發電廠112之一風力發電廠配置1(其亦可具有一不同設計)，一中央控制單元2及一電力消耗裝置4。風力發電廠配置1藉此連接至供電網120在共同耦合點6處，此處僅 指示該供電網。
圖3作為一實例展示風力發電廠配置1之兩個風力發電廠112(其具有複數個風力發電設備100)。每一風力發電廠112之風力發電設備100各自分別產生憑藉一風力發電廠變壓器8提供至一中間電網10之一風力發電廠輸出PP1或PP2，且該等風力發電廠輸出可用於饋入至供電網120中作為一總電力輸出PS。初始地假定，電力消耗裝置4係非作用中，總電力輸出PS係風力發電廠輸出PP1及PP2之總數且因此滿足方程式Ps=PP1+PP2。
此總電力輸出PS相應地憑藉饋送變壓器12在電網連接點6處饋入至供電網120中。
此處，中央控制單元安置於電網連接點6之區中在饋入變壓器12上游。在那時，中央控制單元亦可記錄饋入之電力PS。
中央控制單元2藉此憑藉一電源供應器公司(PSC)資料連接14而連接至供電網120之運營商之一控制單元16。中央控制單元2可憑藉PSC資料連接14自電網運營商之控制單元16接收資料，諸如例如欲饋入之總電力輸出PS之一值，且可傳送資料，諸如例如關於當前可用總電力輸出PS之資訊。一般而言，圖3中所有資料連接圖解說明為一虛線。
中央控制單元憑藉一風力發電廠控制連接18連接至各別風力發電廠112之每一風力發電廠控制單元20。中央控制單元2可憑藉此等風力發電廠控制連接18將資料傳輸至各別風力發電廠控制單元20，特定而言分別關於欲饋入之風力發電廠輸出PP1或PP2之目標值。應注意，惟除分別風力發電廠輸出PP1或PP2外，兩個風力發電廠112之元件符號完全相同以便闡明兩個風力發電廠之間的類似性。然而，諸如風力發電廠變壓器8之個別元件可以不同方式組態。
憑藉風力發電廠控制連接18，中央控制單元2與各別風力發電廠控制單元20之間可進行其他類型之通信。如此一來，舉例而言，風力 發電廠控制單元20可為中央控制單元2提供關於當前可用風力發電廠輸出之資訊。
每一風力發電廠控制單元20又憑藉一風力發電廠資料網路22連接於其特有風力發電廠112內以用於與各別風力發電設備100交換資料。風力發電廠控制單元20可藉此將其已自中央控制單元2接收之各別預設值中繼至風力發電設備100以便控制風力發電廠112。另外，風力發電廠控制單元20可自風力發電設備100接收關於上述情形之資訊，且若適用，則可評估此資訊且若期望則可將彼資訊中繼至中央控制單元2。
因此，中央控制單元2可控制總電力輸出PS之饋入，此乃因該中央控制單元憑藉控制風力發電廠控制單元20而控制各別風力發電廠輸出PP1及PP2。
另外，電力消耗裝置4憑藉一消耗控制連接24連接至電力消耗裝置4。特此當過量電力將憑藉電力消耗裝置4消耗時，中央控制單元可特定而言施加控制。此可係來自風力發電廠112之過量電力，或亦係來自供電網120之過量電力。為此，電力消耗裝置4憑藉電力消耗連接26連接至中間電網10。電力消耗連接26亦可形成中間電網10之一部分。
針對不同實施例，電力消耗裝置4此處經標記有不同符號。一截波器電路28藉此表示一純電力消耗單元，其將電力或電能分別轉換成熱，此可使用適當控制熱電阻進行。
另外，一轉換構件30經表示，其可將電力轉換成另一介質，諸如一氣體，舉例而言。此轉換構件30較佳地經設計以使得來自此其他介質(舉例而言，如此實例中所提及之氣體)之能量亦可(至少部分地)轉換回成電能。在此情形中，此一再轉換之結果將係電力消耗裝置4亦可提供電力至中間電網10且在此程度上，除風力發電廠輸出PP1及 PP2外，總電力輸出PS亦將具有一經返回電力消耗。
最終，呈一蓄電池儲存器32之一累積器亦表示於電力消耗裝置4中，該蓄電池儲存器能夠直接儲存電能。
圖3因此圖解說明一風力發電廠配置，該風力發電廠經製備以實施根據本發明之一方法以用於根據所闡述實施例中之至少一者饋入電力。
1‧‧‧風力發電廠配置
2‧‧‧中央控制單元
4‧‧‧電力消耗裝置/損耗電阻裝置
6‧‧‧共同耦合點/電網連接點/饋送點
8‧‧‧風力發電廠變壓器/變壓器
10‧‧‧中間電網
12‧‧‧饋送變壓器/變壓器
14‧‧‧電源供應器公司資料連接
16‧‧‧控制單元
18‧‧‧風力發電廠控制連接
20‧‧‧風力發電廠控制單元
22‧‧‧風力發電廠資料網路
24‧‧‧消耗控制連接
26‧‧‧電力消耗連接
28‧‧‧截波器電路
30‧‧‧轉換構件
32‧‧‧蓄電池儲存器
100‧‧‧風力發電設備/風能設備
102‧‧‧塔架
104‧‧‧機艙
106‧‧‧轉子
108‧‧‧轉子葉片
110‧‧‧旋轉體
112‧‧‧風力發電廠/第一風力發電廠/第二風力發電廠
114‧‧‧風力發電廠電網
116‧‧‧變壓器
118‧‧‧饋電點
120‧‧‧供電網/電網
PP1‧‧‧風力發電廠輸出/第一風力發電廠輸出/電力
PP2‧‧‧風力發電廠輸出/第二風力發電廠輸出/電力
PS‧‧‧總電力輸出/電力
圖1示意性展示一風力發電設備。
圖2示意性展示一風力發電廠。
圖3示意性展示一風力發電廠配置。
1‧‧‧風力發電廠配置
2‧‧‧中央控制單元
4‧‧‧電力消耗裝置/損耗電阻裝置
6‧‧‧共同耦合點/電網連接點/饋送點
8‧‧‧風力發電廠變壓器/變壓器
10‧‧‧中間電網
12‧‧‧饋送變壓器/變壓器
14‧‧‧電源供應器公司資料連接
16‧‧‧控制單元
18‧‧‧風力發電廠控制連接
20‧‧‧風力發電廠控制單元
22‧‧‧風力發電廠資料網路
24‧‧‧消耗控制連接
26‧‧‧電力消耗連接
28‧‧‧截波器電路
30‧‧‧轉換構件
32‧‧‧蓄電池儲存器
100‧‧‧風力發電設備/風能設備
112‧‧‧風力發電廠/第一風力發電廠/第二風力發電廠
120‧‧‧供電網/電網
PP1‧‧‧風力發電廠輸出/第一風力發電廠輸出/電力
PP2‧‧‧風力發電廠輸出/第二風力發電廠輸出/電力
PS‧‧‧總電力輸出/電力

Claims (11)

  1. 一種用以憑藉至少一第一風力發電廠(112)及一第二風力發電廠(112)將電力(PS)饋入至一供電網(120)中之方法，該方法包括以下步驟：由該第一風力發電廠(112)提供一第一風力發電廠輸出(PP1)以用於饋入至該供電網(120)中，由該第二風力發電廠(112)提供一第二風力發電廠輸出(PP2)以用於饋入至該供電網(120)中，自至少該第一風力發電廠輸出(PP1)及該第二風力發電廠輸出(PP2)產生一總電力輸出(PS)且將該總電力輸出(PS)饋入至該供電網(120)中，其中用於控制所饋入之該總電力之一中央控制單元(2)控制至少該第一風力發電廠輸出(PP1)及該第二風力發電廠輸出(PP2)之該提供。
  2. 如請求項1之方法，其中至少該第一風力發電廠(112)及該第二風力發電廠(112)各自包括用以控制該各別風力發電廠(112)之一風力發電廠控制單元(20)，該中央控制單元(2)連接至此等風力發電廠控制單元(20)，且該中央控制單元(2)憑藉至少該第一風力發電廠(112)及該第二風力發電廠(112)之該各別風力發電廠控制單元(20)來控制該第一風力發電廠輸出(PP1)及該第二風力發電廠輸出(PP2)之該提供。
  3. 如請求項1或2之方法，其中 該中央控制單元(2)記錄該供電網(120)之狀態變數(U,f)，所饋入之該總電力輸出(PS)之值，及/或外部預設值。
  4. 如請求項1或2之方法，其中至少該第一風力發電廠(112)及該第二風力發電廠(112)饋送其欲饋入之該電力(PP1、PP2)以用於提供至一中間電網(10)中，其中在每一情形中，該中間電網(10)憑藉一變壓器(8)連接至該各別風力發電廠(112)，以使該風力發電廠(112)中之一電壓(U)步升至該中間電網(10)中之一較高電壓，及/或該中間電網(10)憑藉一變壓器(12)連接至該供電網(120)，以使該中間電網(10)中之一電壓步升至該供電網(120)中之一較高電壓(U)。
  5. 如請求項1或2之方法，其中該中央控制單元(2)依據以下各項而控制至該供電網(120)中之該饋入，依據該供電網(120)中之至少一個狀態變數(U,f)，依據參考一饋送點(6)之該供電網(120)之一電網敏感性(NS)，及/或依據一短路比(SCR)。
  6. 如請求項1或2之方法，其中該中央控制單元(2)針對至該供電網(120)中之該饋入控制欲饋入之有效電力(P)之量， 欲饋入之無效電力(Q)之量，及/或一電力消耗裝置(4)、特定而言一損耗電阻裝置(4)中之電力(P)之消耗。
  7. 如請求項1或2之方法，其中該中央控制單元(2)記錄該供電網(120)中之當前狀態變數(U,f)，特定而言頻率(f)及電壓振幅(U)，且依據該等當前狀態變數，控制至少該第一風力發電廠輸出(PP1)及該第二風力發電廠輸出(PP2)之該提供，及/或每一風力發電廠控制單元(20)提供關於該各別風力發電廠(112)之至少一個狀態變數(U,f)之資訊且該資訊含有來自包括以下各項之清單之至少一筆資訊：該當前可用電力(PP1、PP2)，預期在一預定預測週期內可用之該電力(P)，及該可用電力(P)之預期改變。
  8. 如請求項1或2之方法，其中該中央控制單元(2)充當一移相器，及/或將電力饋入至該電網(120)中，以使得該供電網(120)中之擾動全部地或部分地得以補償。
  9. 一種用以將電力(PS)饋入至一供電網(120)中之風力發電廠配置(1)，該風力發電廠配置(1)包括：至少一第一風力發電廠(112)及一第二風力發電廠(112)，其在每一情形中皆包括複數個風能設備(100)，一中間電網(10)，其連接至該等風力發電廠(112)，該中間電網傳輸由該所連接風力發電廠(112)所提供之風力發電廠輸出(PP1、 PP2)，及一中央控制單元(2)，其用以饋入至少部分地自該等風力發電廠輸出(PP1、PP2)產生之一總電力輸出(PS)且用以控制由該等所連接風力發電廠(112)所提供之該等個別風力發電廠輸出(PP1、PP2)。
  10. 如請求項9之風力發電廠配置(1)，其中該風力發電廠配置(1)使用如請求項1至8中任一項之一方法。
  11. 如請求項9或10之風力發電廠配置，其中在每一情形中，該中間電網(10)憑藉一變壓器(8)連接至該各別風力發電廠(112)，以使該風力發電廠(112)中之一電壓步升至該中間電網(10)中之一較高電壓，及/或該中間電網(10)憑藉一變壓器(12)連接至該供電網(120)，以使該中間電網(10)中之一電壓步升至該供電網(120)中之一較高電壓(U)。
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