WO2016012201A1 - Mehrgenerator-kraftwerksanordnung, energieversorgungsnetz mit einer mehrgenerator-kraftwerksanordnung und verfahren zur verteilung der blindleistungserzeugung in einer mehrgenerator-kraftwerksanordnung - Google Patents

Mehrgenerator-kraftwerksanordnung, energieversorgungsnetz mit einer mehrgenerator-kraftwerksanordnung und verfahren zur verteilung der blindleistungserzeugung in einer mehrgenerator-kraftwerksanordnung Download PDF

Info

Publication number
WO2016012201A1
WO2016012201A1 PCT/EP2015/064788 EP2015064788W WO2016012201A1 WO 2016012201 A1 WO2016012201 A1 WO 2016012201A1 EP 2015064788 W EP2015064788 W EP 2015064788W WO 2016012201 A1 WO2016012201 A1 WO 2016012201A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
generator
power plant
plant arrangement
generators
power
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/064788
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich Münz
Joachim Bamberger
Florian Steinke
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to US15/327,390 priority Critical patent/US10559959B2/en
Priority to BR112017001068A priority patent/BR112017001068A2/pt
Priority to EP15733701.5A priority patent/EP3146609A1/de
Publication of WO2016012201A1 publication Critical patent/WO2016012201A1/de
Priority to CONC2017/0000334A priority patent/CO2017000334A2/es

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters

Definitions

  • the present invention relates to a multi-generator power plant arrangement, a power supply network comprising such a multi-generator power plant arrangement, and a method for distributing reactive power generation in a multi-generator power plant arrangement.
  • Multi-generator power plants include multiple generators for generating electrical power.
  • generators of different types can be combined.
  • a multi-generator power plant assembly may include wind turbines, photovoltaic feeders with individual inverters, electrical storage systems such as batteries, flywheels, or super-caps with individual inverters, diesel generators, gas turbines, and / or other generators. All generators of such a multi-generator power plant arrangement are brought together at a common point, which is designed as an electrical interface of the multi- generator power plant ⁇ arrangement to form an electrical power grid. This electrical interface is called the point of common coupling (PCC).
  • PCC point of common coupling
  • the energy supply network in which the multi-generator power plant arrangement feeds the electrical power, it may be, for example, a transmission or distribution network or a stand-alone network.
  • power plant arrangements distinguish between so-called grid-forming power plants and so-called grid-supporting power plants.
  • Network forming power plants make it the electrical voltage clamping ⁇ provided with a predetermined amplitude and frequency.
  • Examples of network-building power plants in the European Ver ⁇ Verbundnetz are nuclear or coal power plants.
  • Power plants feed the active power and reactive power into the power grid depending on the frequency and amplitude of the voltage at the grid transfer point.
  • the reactive power is in grid support alarm ⁇ collapsing power plants typically fits reasonable function of the amplitude of the voltage at the power transfer point relatively small variations in the amplitude of the mains voltage which can already result in a significant variation of the injected reactive power.
  • An example of such grid supporting power plants are wind farms.
  • a Derar ⁇ term control of the reactive power as a function of the voltage amplitude is not immediately at network forming power plants ⁇ due to the setting of the voltage amplitude on the power transfer point / directly possible. Rather, in the case of network-forming power plant arrangements, the reactive power fed in at the grid transfer point depends on the network configuration and the other producers and consumers in the grid.
  • multi-generator power plant arrangements can or must be provided at the grid, the dummy ⁇ power be distributed to the plurality of generators of this power plant arrangement beyond.
  • reactive power is distributed very un ⁇ evenly to the generators, and that walls ⁇ hand, flow within the multi-generator power plant arrangement reactive currents, while not contribute to the reactive power at the network transfer point, however, load the individual generators strong and optionally can lead to overloading of these generators.
  • the present invention provides a multi-generator power plant arrangement with a grid feed point electrically coupled to a power grid; a plurality of generators, each electrically coupled to the grid feed point and configured to provide reactive power in response to a control variable, wherein at least one of the generators is a grid forming generator configured to provide an output voltage of a predetermined amplitude and to provide a predetermined frequency or phase based on another control quantity; and a controller configured to calculate the output voltage control values of each grid forming generator using a reactive power to be fed by the respective generator, and to provide the calculated control quantities to the respective generators.
  • the present invention provides a method for distributing reactive power generation in a multi-generator power plant arrangement having a plurality of generators, wherein at least one of the generators is a grid-forming generator configured to provide an output voltage having a predetermined amplitude and a predetermined frequency or phase.
  • the method comprises the steps of determining one of the
  • Multi-generator power plant arrangement to be generated reactive power; splitting the reactive power to be generated into the generators of the multi-generator power plant assembly; the calculation of control variables for the output voltage of the network-forming generators of the multi-generator power plant arrangement, the respective control variable being calculated using a reactive power to be fed in by the respective generator. is expected; and transmitting the control variables to the Ge ⁇ generators.
  • the present invention is based on the finding that in electric generators, in particular in netzbil ⁇ generating generators, only a default for frequency and amplitude of the output voltage of the generators can be specified. On the other hand, immediate adjustment of the active power and reactive power to be output is generally not possible. Therefore, the output from such a generator reactive power can be done only on the specification of a desired voltage.
  • One idea on which the present invention is based is to divide the reactive power in a multi-generator power plant assembly for each generator of this multi-generator power plant assembly individual control variables, such as the setpoint values for the output voltages of the network forming generators and the setpoints for the reactive power to be fed in for the grid-supporting generators.
  • Reactive power within the multi-generator power plant arrangement can be distributed selectively and to a desired extent to the individual generators. This reduces the risk that the individual generators are unintentionally loaded unevenly and that between the individual generators of Mehrgenera- tor power plant arrangement unnecessarily reactive power flows back and forth, although burdening the generators, but is not provided as reactive power at the grid transfer point.
  • the control device calculates the control quantities for the reactive power to be provided by a generator using an impedance between the respective generator and the grid feed-in point. By taking into account the impedance between generator and grid connection point, the voltage drops along the electrical connection between generator and
  • the impedance between the generator and the grid feed the Lei ⁇ tung impedance between the generator and the grid feed.
  • the multi-generator power plant arrangement further comprises a transformer which is arranged between the grid feed-in point and at least one generator. The impedance between generator and
  • the grid connection point which in this case is used to calculate the control variable for the respective generator, in this case includes the reactances of the transformer.
  • the grid-supporting generators of the plurality of generators include a droop regulator configured to adjust the reactive power provided by the respective generator in response to a voltage offset and / or a regulator slope, or a droop regulator configured therefor to adjust the voltage provided by the respective generator in dependence on a reactive power offset or reactive current offset and / or a regulator slope.
  • control device is adapted to determine a control amount corresponding to the voltage offset ⁇ , adjusts the reactive power offset or the reactive current offset of a droop regulator of a generator.
  • the control device is designed to determine a control variable which adapts the controller slope of the Droop controller of a generator.
  • the regulator gradients can be adjusted such that a reactive power change at the grid transfer point after a pre-defined ratio divides the Ge ⁇ generators without the parameters of the droop controller needs to be set.
  • the reactive power generated by the respective genei ⁇ term generators are adjusted individually. This applies both to constant reactive power purchases as well as for time-varying reactive power purchases from the grid.
  • the distribution of a constant reactive power eg the average reactive power, is set via the voltage offset or reactive power / reactive current offset and the distribution of the deviation from this constant reactive power via the controller rates.
  • the multi-generator power plant arrangement comprises a grid-forming power plant arrangement which is designed to provide a grid voltage with a predetermined amplitude and a predetermined frequency or phase at a grid feed-in point.
  • a network-forming power plant arrangement also provides the reactive power which necessarily results from the configuration of the rest of the network.
  • the Mehrgenera- tor power plant arrangement comprises a grid-supporting power plant arrangement in which the control device is adapted to be provided at the gridrise the reactive power in depen ⁇ dependence of a mains voltage at the grid represent ⁇ .
  • the step of calculating the control quantity for the generators in the reactive power generation distribution method in a multi-generator power plant arrangement calculates the control quantities using the impedance between the grid connection point and the respective generator.
  • the reactive power is divided among the individual generators using a predetermined ratio or predetermined rules.
  • the division can be based on manually entered by a user rules.
  • the division can also be made automatically based on a predetermined ratio and / or predetermined formulas or rules.
  • the present OF INVENTION ⁇ dung relates to a power supply network with an inventive multi-generator power plant assembly.
  • the power supply ⁇ network further comprises a further mains supply point and another generator, wherein the further generator is a netzbil- dender generator which is adapted to provide an output ⁇ voltage having a predetermined amplitude and a predetermined frequency or phase.
  • the further generator can also be a further multi-generator power plant arrangement with at least one network-forming generator.
  • the further generator is electrically coupled to the other power feed point.
  • the white ⁇ tere generator is adapted to provide reactive power in response to a control parameter.
  • the control apparatus of the multi-generator power plant arrangement is designed in this case further to determine a control variable for the other genes ⁇ rator and to transmit these control variable to the further generator.
  • the power supply system further comprises a further, higher-level control apparatus which is adapted to a size for ready ⁇ presentation end reactive power and / or the preparatory adjusted to determine the output voltage of the other generator and to transmit this quantity to the control device of a multi-generator power plant arrangement.
  • a multi-level, hierarchical At ⁇ adjustment of generated reactive power can be realized in larger power systems.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a multi-generator power plant arrangement according to an embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a power supply network with a multi-generator
  • FIG. 3 a schematic representation of a power supply network according to a further embodiment.
  • Figure 4 is a schematic representation of a predominantlydiag ⁇ ram, as it is based on a method for distributing the reactive power generation in a multi-generator power plant arrangement.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a multi-generator power plant arrangement 1 according to an embodiment.
  • the multi-generator power plant arrangement 1 comprises a plurality of individual generators G1 to G-6.
  • the generators G- i can be any generators for generating electrical act as a rival.
  • the generators Gi can be wind turbines, photovoltaic systems with separate inverters, storage systems such as flywheels, compressed air storage, batteries or super-caps, which also each have a separate inverter, diesel generators, gas turbines, or any other generator for generating electrical power.
  • the individual generators Gi can be of any different types. But also one or more generators of the same type are possible.
  • the generators Gi are each connected via an electrical connection with Li ei ⁇ single power transfer point twentieth
  • the outputs of several generators Gi are connected in parallel to the input of a transformer Ti, provided that the voltage levels of the parallel-connected generators are the same.
  • Each of the generators Ti has a reactance jX T i.
  • the ohmic resistances R T i of the respective transformers Ti are relatively small compared to the respective reactance X T i and can therefore be neglected.
  • the configuration shown here consists of six generators G-1 to G-6 and three transformers Tl to T3 is selected only ⁇ example and serves to explain the better understanding of the invention, without limiting the invention to this configuration.
  • active power and reactive power are respectively generated by the generators Gi, which via the lines Li and optionally via the transformers Ti on the Grid transfer point 20 are fed into the power grid N ⁇ .
  • the voltage-dependent READY ⁇ development of reactive power on a grid-forming generator Gi is realized by a so-called droop controller.
  • the output voltage U ⁇ can be set as follows at the output of a grid-forming generator Gi.
  • Uo is the reference voltage
  • k Q i the slope of the controller i
  • I Q i of the reactive current emitted by the generator i and IQ OI the setpoint of the reactive current.
  • the reference voltage clamping ⁇ Uo is the same for all generators Gi usually bezo ⁇ gen to their nominal voltage U N i.
  • AUio k Q -I Q oi results as an alternative controller form thus
  • the two controller regulators can also be implemented in the following form depending on the reactive power.
  • the voltage dependent provision of reactive power to a grid supporting generator Gi is realized by another Droop controller.
  • the injected reactive power Qi of a generator Gi can be set as follows.
  • AI L (YU N1 + Y 2 U N2 ) AU
  • the control device 10 can detect the voltage at the grid transfer point 20 for this purpose. Detects the Steuerervor ⁇ direction 10 that the detected voltage at the grid transfer point 20 deviates from the predetermined reference voltage, then the control device 10 then for the reference voltage Uo of all generators Gi calculated (based on the rated voltages U N i) identical voltage difference AU to compensate for the voltage fluctuation at the grid transfer point 20 and thus the voltage at the grid transfer point 20 again to the pre ⁇ given setpoint, for example, the rated voltage to set.
  • the adaptation of the voltage and the calculation of the required voltage value required for this purpose can be done by an integral controller (I controller) or a proportional integral controller (PI controller). In this way, in a multi-generator power plant arrangement 1 by targeted, individual and simultaneous adjustment of the setpoint voltages Uo of the generators Gi, the voltage U Ne tz am
  • Power transfer point 20 provided a ⁇ to a predetermined reference value.
  • a single generator Gi is connected to the grid transfer point 20 via a transformer Ti, as is the case, for example, for the generator G-5 in FIG. 1, it can be assumed in this case that the reactance X T i of the respective transformer Ti is substantially larger than the impedance Z ⁇ the electrical line Li between the generator Gi and the grid transfer point 20. In the case that is so a transformer Ti between a generator Gi and the
  • the reactive current I Q os to be set at the generator G-5 is set as follows where i Q oi is the required reactive current that is to be provided by the generator ⁇ Gi.
  • i Q oi is the required reactive current that is to be provided by the generator ⁇ Gi.
  • the reactive current I QO i can be selected as follows: where l Q oi is the required reactive current from the generator Gi and in the measured or estimated active current of the genera ⁇ gate Gi is. If the active current I P ⁇ is to be estimated, then this can be calculated, for example, by the control device 10 or another device. If k Q i is much larger than the maximum of Xi and Ri, the above formula can be simplified as follows:
  • i Q oi is the required reactive current from the generator Gi and ipi is a measured or calculated actual injected active current.
  • the index n is the summation of the reactive currents running through all the indices is ⁇ closed to the transformer generators Gi.
  • Equation (5) can be transformed by (3) to give (4).
  • network AU U ⁇ network Uo
  • 1 and 1 is a vector or a square matrix is of the appropriate size having at al ⁇ len provide 1, and 0 is analogous to a zero matrix of appropriate size.
  • the distribution of the static part Q i Netzo which is provided by a ⁇ individual generators Gi, the reactive current instruction IQ values OI may be used.
  • the distribution of the variable component AI QNe tz can be calculated using the slopes k Q i of the individual controllers are adapted to the generators Gi accordingly. Analogous to the distribution of the variable component of the reactive currents, it is also possible to divide the variable component of the reactive power.
  • the desired ratio of reactive currents ⁇ ⁇ is referred to with the vector AI * Q, where it is assumed at ⁇ that the elements of the vector ⁇ ⁇ * add up to one. This results in:
  • the scalar parameter ⁇ (AU network / AI Q network ) is a freely selectable design parameter that shows the correlation between the deviation of the reactive current i Q network from its static component iQNetzo, ie ⁇ ⁇ network / and the voltage difference between Mains voltage U Ne tz and Uo indicates.
  • ⁇ in the range from a few percent selected so that large variations in the ready ⁇ provided at the grid transfer point 20 reactive power result in only a small variation of the adjusted voltage Uo. This also means that the slope of the controller is very low.
  • the control device 10 can determine control variables for the setpoint voltage to be set on all generators Gi and transmit these to the respective generators Gi. Is also the regulator slope on the individual generators In addition, the control device 10 can also determine the respective slope of the controller k Q i and transmit it to the generators Gi. In this case, the division of the reactive power to be generated on the available generators Gi by a user or automatically by a suitable algorithm or the like in the control device 10 can be specified. The control device 10 then determines all required control parameters for the generators Gi and thus controls the reactive power generated by the individual generators Gi such that at the grid transfer point 20 in sum, the required reactive power can be provided and thereby the voltage at the grid transfer point 20 the required Reference value corresponds.
  • the STEU ⁇ ervorges 10 may reactive power generated by the Mehrgenerator- power plant arrangement 1 can also be varied in dependence on a voltage variation at the power transfer point twentieth
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of an embodiment for a power supply network with a multi-generator power plant arrangement 1.
  • the power supply network in this embodiment comprises at least one further generator G-z.
  • this generator G-z can also feed a variable reactive power component into the energy supply network N.
  • the control apparatus 10 can also determine control parameters for this further generator G-z and transmit these to the further generator G-z.
  • FIG. 3 shows a further embodiment for a power supply network N with a multi-generator power plant arrangement 1.
  • this power supply network also comprises N other generators Gz.
  • the further generators Gz can also be generators of a further multi-generator power plant arrangement in which the active electrical power and reactive power are generated by more than one generator and fed into the energy supply network N. becomes.
  • the energy supply network N has a higher-level further control device 11, which in turn divides the reactive power to be fed into the energy supply network N and transmits information about the reactive power components to be injected to the control devices arranged hierarchically thereunder, such as the control device 10.
  • Darue ⁇ via addition also multilevel hierarchical arrange- are gen possible to divide the distribution of reactive power.
  • Figure 4 shows a schematic representation of a Medicarediag ⁇ ramms, as it is based on a method for distributing the reactive power generation in a multi-generator power plant assembly 1.
  • a step S1 first of all a generator to be generated by a multi-generator power plant arrangement 1
  • step S2 the reactive power to be generated is divided among the generators G-i of the multi-generator power plant arrangement 1.
  • the division of the reactive power to be generated on the individual generators G-i can either be specified by a user or automatically determined by an algorithm or the like.
  • the distribution of an expected or unexpected reactive power change to the generators can be divided.
  • step S3 the control variables for the output voltage of the network-forming generators Gi of the multiple nerator power plant assembly 1 calculated.
  • the control quantities for the output voltages of the respective generators are calculated using a reactive power to be fed by the respective generator.
  • the calculated control variables for a generator Gi correspond in each case to the reactive power to be generated by the respective generator Gi.
  • the calculation of the control variables for the generators Gi can be carried out in particular taking into account the impedances between the generator and the grid feed point. Is between generator Gi and feed-in point 20 a
  • Transformer T-i arranged, so the calculation can be made in particular taking into account the reactances of the respective transformer T-i.
  • a voltage offset and / or possibly also a slope of a regulator in the generator G-i are calculated.
  • step S4 the calculated control quantities are transmitted to the respective generators G-i.
  • the present invention relates to a multi-generator power plant arrangement and a method for distributing reactive power generation in a multi-generator power plant arrangement.
  • the control parameters for the controller of the individual generators of a multi-generator power plant arrangement are individually calculated based on predetermined parameters and transmitted to the controller of the individual generators.
  • the respective reactive power component to be generated can be specified individually.

Abstract

Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung, Energieversorgungsnetz mit einer Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung und Verfahren zur Verteilung der Blindleistungserzeugung in einer Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung Die vorliegende Erfindung schafft eine Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung, sowie ein Verfahren zur Verteilung der Blindleistungserzeugung in einer Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung. Dabei werden die Steuerparameter für die Regler der einzelnen Generatoren einer Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung anhand von vorbestimmten Parametern individuell berechnet und an die Regler der einzelnen Generatoren übertragen. Somit kann für jeden Generator einer MehrgeneratorKraftwerksanordnung individuell der jeweils zu erzeugende Blindleistungsanteil vorgegeben werden.

Description

Beschreibung
Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung, Energieversorgungsnetz mit einer Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung und Verfahren zur Verteilung der Blindleistungserzeugung in einer Mehrgenera- tor-Kraftwerksanordnung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrgenerator- Kraftwerksanordnung, ein Energieversorgungsnetz mit einer solchen Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung, sowie ein Verfahren zur Verteilung der Blindleistungserzeugung in einer Mehr- generator-Kraftwerksanordnung .
Stand der Technik
Mehrgenerator-Kraftwerksanordnungen (multi-generator power plants, MGPP) umfassen mehrere Generatoren zur Erzeugung elektrischer Leistung. Dabei können insbesondere auch Generatoren unterschiedlichen Typs kombiniert werden. Beispielswei- se kann eine Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung Windturbinen, Photovoltaikfeider mit einzelnen Wechselrichtern, elektrische Speichersysteme wie zum Beispiel Batterien, Schwungräder oder Super-Caps mit einzelnen Wechselrichtern, Dieselgeneratoren, Gasturbinen und/oder weiteren Generatoren umfassen. Alle Ge- neratoren einer derartigen Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung werden an einem gemeinsamen Punkt zusammengeführt, der als elektrische Schnittstelle der Mehrgenerator-Kraftwerks¬ anordnung zu einem elektrischen Energieversorgungsnetz ausgebildet ist. Diese elektrische Schnittstelle wird als Netz- Übergabepunkt (point of common coupling, PCC) bezeichnet. Bei dem Energieversorgungsnetz, in das die Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung die elektrische Leistung einspeist, kann es sich beispielsweise um ein Übertragungs- oder Verteilnetz oder auch ein Inselnetz handeln.
Allgemein wird bei Kraftwerksanordnungen zwischen sogenannten netzbildenden (grid-forming) Kraftwerken und sogenannten netzstützenden (grid-supporting) Kraftwerken unterschieden. Netzbildende Kraftwerke stellen dabei die elektrische Span¬ nung mit einer vorgegebenen Amplitude und Frequenz bereit. Beispiele für netzbildende Kraftwerke im europäischen Ver¬ bundnetz sind Atom- oder Kohlekraftwerke. Netzstützende
Kraftwerke speisen in Energieversorgungsnetz Wirkleistung und Blindleistung in Abhängigkeit von Frequenz und Amplitude der Spannung am Netzübergabepunkt ein. Dabei wird bei netzstüt¬ zenden Kraftwerken typischerweise die Blindleistung in Abhängigkeit der Amplitude der Spannung am Netzübergabepunkt ange- passt, wobei bereits relativ geringe Schwankungen in der Amplitude der Netzspannung zu einer signifikanten Variation der eingespeisten Blindleistung führen können. Ein Beispiel für solche netzstützenden Kraftwerke sind Windparks. Eine derar¬ tige Steuerung der Blindleistungseinspeisung in Abhängigkeit der Spannungsamplitude ist bei netzbildenden Kraftwerken auf¬ grund der Vorgabe der Spannungsamplitude am Netzübergabepunkt nicht unmittelbar/direkt möglich. Vielmehr ergibt sich bei netzbildenden Kraftwerksanordnungen die am Netzübergabepunkt eingespeiste Blindleistung in Abhängigkeit der Netzkonfigura- tion und der weiteren Erzeuger und Verbraucher im Netz.
Bei Mehrgenerator-Kraftwerksanordnungen kann bzw. muss darüber hinaus die am Netzeinspeisepunkt bereitzustellende Blind¬ leistung auf die Mehrzahl von Generatoren dieser Kraftwerks- anordnung verteilt werden. Dabei besteht jedoch die Gefahr, dass einerseits die bereitzustellende Blindleistung sehr un¬ gleichmäßig auf die Generatoren verteilt wird und dass ande¬ rerseits innerhalb der Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung Blindströme fließen, die zwar nicht zur Blindleistung am Netzübergabepunkt beitragen, jedoch die einzelnen Generatoren stark belasten und gegebenenfalls zu einer Überlastung dieser Generatoren führen können.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung und ein Verfahren zur Verteilung der Blindleistungserzeugung in einer Mehrgenerator- Kraftwerksanordnung bereitzustellen, das eine gezielte Steue- rung der Blindleistungserzeugung in den einzelnen Generatoren der Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung ermöglicht.
Offenbarung der Erfindung
Gemäß einem ersten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung hierzu eine Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung, mit einem Netzeinspeisepunkt, der mit einem Energieversorgungsnetz elektrisch gekoppelt ist; einer Mehrzahl von Generatoren, die jeweils mit dem Netzeinspeispunkt elektrisch gekoppelt sind und die dazu ausgelegt sind, Blindleistung in Abhängigkeit einer Steuergröße bereitzustellen, wobei mindestens einer der Generatoren ein netzbildender Generator ist, der dazu ausgelegt ist, eine Ausgangsspannung mit einer vorbestimmten Amp- litude und einer vorbestimmten Frequenz oder Phase basierend auf einer weiteren Steuergröße bereitzustellen; und einer Steuervorrichtung, die dazu ausgelegt ist, die Steuergrößen für die Ausgangspannung jedes netzbildenden Generators unter Verwendung einer durch den jeweiligen Generator einzuspeisen- den Blindleistung zu berechnen, und die berechneten Steuergrößen an den jeweiligen Generatoren bereitzustellen.
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Verteilung der Blindleistungserzeugung in einer Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung mit einer Mehrzahl von Generatoren, wobei mindestens einer der Generatoren ein netzbildender Generator ist, der dazu ausgelegt ist, eine Ausgangsspannung mit einer vorbestimmten Amplitude und einer vorbestimmten Frequenz oder Phase bereitzustellen. Das Ver- fahren umfasst die Schritte des Ermitteins einer von der
Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung zu erzeugenden Blindleistung; des Aufteilens der zu erzeugenden Blindleistung auf die Generatoren der Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung; des Be- rechnens von Steuergrößen für die Ausgangspannung der netz- bildenden Generatoren der Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung, wobei die jeweilige Steuergröße unter Verwendung einer durch den jeweiligen Generator einzuspeisenden Blindleistung be- rechnet wird; und des Übertragens der Steuergrößen an die Ge¬ neratoren .
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei elektrischen Generatoren, insbesondere bei netzbil¬ denden Generatoren, nur eine Vorgabe für Frequenz und Amplitude der Ausgangsspannung der Generatoren vorgegeben werden kann. Eine unmittelbare Einstellung der auszugebenden Wirkleistung und Blindleistung ist dagegen in der Regel nicht möglich. Daher kann die von einem derartigen Generator abgegebene Blindleistung nur über die Vorgabe einer Sollspannung erfolgen .
Eine Idee, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, be- steht daher darin, zur Aufteilung der Blindleistung in einer Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung für jeden Generator dieser Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung jeweils individuelle Steuergrößen, wie zum Beispiel den Sollwerten für die Ausgangsspannungen der netzbildenden Generatoren und den Sollwerten für die einzuspeisende Blindleistung für die netzstützenden Generatoren, einzustellen. Somit kann die Erzeugung der
Blindleistung innerhalb der Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung gezielt und in einem gewünschten Maße auf die einzelnen Generatoren verteilt werden. Hierdurch sinkt die Gefahr, dass die einzelnen Generatoren ungewollt ungleichmäßig belastet werden und dass zwischen den einzelnen Generatoren der Mehrgenera- tor-Kraftwerksanordnung unnötig Blindleistung hin und her fließt, die zwar die Generatoren belasten, aber nicht als Blindleistung am Netzübergabepunkt bereitgestellt wird.
Darüber hinaus kann durch ein gezieltes und individuelles Einstellen der Blindleistungserzeugung jedes einzelnen Generators einer Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung eine
Priorisierung der Blindleistungserzeugung an gewünschten Ge- neratoren erfolgen, während andere Generatoren dagegen keine oder nur in einem geringen Maße zur Bereitstellung von Blindleistung beitragen. Durch diese gezielte Einstellung der Blindleistungserzeugung entsprechend einer Vorgabe von individuellen Steuergrößen für jeden einzelnen Generator kann somit eine optimierte, stabile und effiziente Blindleistungserzeugung in einer Mehrgenera- tor-Kraftwerksanordnung erreicht werden, ohne dass es aufgrund von Blindströmen innerhalb der Mehrgenerator- Kraftwerksanordnung zu einer Überlastung einzelner Generatoren kommt . Gemäß einer Ausführungsform berechnet die Steuervorrichtung die Steuergrößen für die bereitzustellende Blindleistung eines Generators unter Verwendung einer Impedanz zwischen dem jeweiligen Generator und dem Netzeinspeisepunkt. Durch die Berücksichtigung der Impedanz zwischen Generator und Netzeinspeisepunkt werden die Spannungsabfälle entlang der elektrischen Verbindung zwischen Generator und
Netzeinspeisepunkt, sowie gegebenenfalls über weiteren Kompo¬ nenten zwischen Generator und Netzeinspeisepunkt berücksich- tigt. Hierdurch ist eine präzise Berechnung der erforderlichen Steuergrößen für die Einstellung der Blindleistungserzeugung an den jeweiligen Generatoren möglich.
Gemäß einer speziellen Ausführungsform umfasst die Impedanz zwischen dem Generator und dem Netzeinspeisepunkt die Lei¬ tungsimpedanz zwischen Generator und Netzeinspeisepunkt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Mehrgenera- tor-Kraftwerksanordnung ferner einen Transformator, der zwi- sehen dem Netzeinspeisepunkt und mindestens einem Generator angeordnet ist. Die Impedanz zwischen Generator und
Netzeinspeisepunkt, die in diesem Falle zur Berechnung der Steuergröße für den jeweiligen Generator herangezogen wird, umfasst in diesem Fall die Reaktanzen des Transformators.
Durch die Berücksichtigung der Reaktanzen eines Transformators bei der Bestimmung der Steuergröße für einen Generator kann selbst dann eine präzise Einstellung eines Generators erfolgen, wenn das Spannungsniveau des Generators nicht mit dem Spannungsniveau des Netzeinspeisepunkts übereinstimmt und somit die Spannung zwischen Generator und Netzeinspeisepunkt transformiert werden muss.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfassen die netzstützenden Generatoren der Mehrzahl von Generatoren einen Droop- Regler, der dazu ausgelegt ist, die von dem jeweiligen Generator bereitgestellte Blindleistung in Abhängigkeit eines Spannungsoffsets und/oder einer Reglersteilheit einzustellen, oder einen Droop-Regler, der dazu ausgelegt ist, die von dem jeweiligen Generator bereitgestellte Spannung in Abhängigkeit eines Blindleistungsoffsets oder Blindstromoffsets und/oder einer Reglersteilheit einzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu ausgelegt, eine Steuergröße zu bestimmen, die den Spannungs¬ offset, den Blindleistungsoffset oder den Blindstromoffset eines Droop-Reglers eines Generators anpasst.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu ausgelegt, eine Steuergröße zu bestimmen, die die Reglersteilheit des Droop-Reglers eines Generators anpasst. Insbesondere können die Reglersteilheiten derart angepasst werden, dass sich eine Blindleistungsänderung am Netzübergabepunkt nach einem vorab definierten Verhältnis auf die Ge¬ neratoren aufteilt ohne dass die Parameter des Droop-Reglers neu eingestellt werden müssen. Durch die Anpassung von Spannungsoffset bzw. Blindleistungs- /Blindstromoffset und/oder Reglersteilheit eines Droop- Reglers in einem Generator kann die Steuervorrichtung auf einfache Weise die von dem jeweiligen Generator erzeugte Blindleistung einstellen. Somit kann durch eine individuelle Einstellung von Spannungsoffset bzw. Blindleistungs-
/Blindstromoffset und/oder Reglersteilheit die von den jewei¬ ligen Generatoren erzeugte Blindleistung einzeln angepasst werden. Die gilt sowohl für konstante Blindleistungsbezüge als auch für zeitlich veränderliche Blindleistungsbezüge aus dem Netz. Für zeitlich veränderliche Blindleistungsbezüge werden über den Spannungsoffset bzw. Blindleistungs- /Blindstromoffset die Aufteilung einer konstanten Blindleis- tung, z.B. der mittleren Blindleistung, eingestellt und über die Reglersteilheiten die Aufteilung der Abweichung von dieser konstanten Blindleistung.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Mehrgenerator- Kraftwerksanordnung eine netzbildende Kraftwerksanordnung, die dazu ausgelegt ist, an einem Netzeinspeisepunkt eine Netzspannung mit einer vorbestimmten Amplitude und einer vorbestimmten Frequenz oder Phase bereitzustellen. Eine solche netzbildende Kraftwerksanordnung stellt dabei gleichzeitig auch die sich aus der Konfiguration des übrigen Netzes zwingend ergebende Blindleistung bereit.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Mehrgenera- tor-Kraftwerksanordnung eine netzstützende Kraftwerksanord- nung, wobei die Steuervorrichtung dazu ausgelegt ist, die am Netzeinspeisepunkt bereitzustellende Blindleistung in Abhän¬ gigkeit von einer Netzspannung am Netzeinspeisepunkt einzu¬ stellen . Gemäß einer weiteren Ausführungsform berechnet der Schritt zum Berechnen der Steuergröße für die Generatoren in dem Verfahren zur Verteilung der Blindleistungserzeugung in einer Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung die Steuergrößen unter Verwendung der Impedanz zwischen dem Netzeinspeisepunkt und dem jeweiligen Generator.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Blindleistung auf die einzelnen Generatoren unter Verwendung eines vorbestimmten Verhältnisses oder vorbestimmten Regeln aufgeteilt. Die Aufteilung kann basierend auf manuell durch einen Benüt- zer eingegebenen Regeln erfolgen. Alternativ kann die Aufteilung auch automatisch basierend auf einem vorbestimmten Verhältnis und/oder vorbestimmten Formeln bzw. Regeln erfolgen. Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfin¬ dung ein Energieversorgungsnetz mit einer erfindungsgemäßen Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung. Durch die Verwendung von erfindungsgemäßen Mehrgenerator-Kraftwerksanordnungen, die eine individuelle Einstellung der Blindleistungserzeugung für die jeweiligen Generatoren ermöglichen, ist insbesondere auch bei Inselnetzen eine stabile Netzeinspeisung durch netzbildende und/oder netzstützende Mehrgenerator- Kraftwerksanordnungen möglich.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Energieversorgungs¬ netz ferner einen weiteren Netzeinspeisepunkt und einen weiteren Generator, wobei der weitere Generatoren ein netzbil- dender Generator ist, der dazu ausgelegt ist, eine Ausgangs¬ spannung mit einer vorbestimmten Amplitude und einer vorbestimmten Frequenz oder Phase bereitzustellen. Bei dem weiteren Generator kann es sich auch um eine weitere Mehrgenera- tor-Kraftwerksanordnung mit mindesten einem netzbildenden Ge- nerator handeln. Der weitere Generator ist mit dem weiteren Netzeinspeisepunkt elektrisch gekoppelt. Ferner ist der wei¬ tere Generator dazu ausgelegt, Blindleistung in Abhängigkeit einer Steuergröße bereitzustellen. Die Steuervorrichtung der Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung ist in diesem Fall ferner dazu ausgelegt, auch eine Steuergröße für den weiteren Gene¬ rator zu bestimmen und diese Steuergröße an den weiteren Generator zu übertragen.
Durch eine derartige Konfiguration kann auch die Blindleis- tung, die von weiteren Generatoren außerhalb der Mehrgenera- tor-Kraftwerksanordnung bereitgestellt wird, gezielt einge¬ stellt werden. Somit ist eine präzise und umfassende Steue¬ rung der erzeugten Blindleistung möglich. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Energieversorgungsnetz ferner eine weitere, übergeordnete Steuervorrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine Größe für eine bereit¬ zustellende Blindleistung und/oder die einzustellende vorbe- stimmten Ausgangsspannung des weiteren Generators zu bestimmen und diese Größe an die Steuervorrichtung einer Mehrgene- rator-Kraftwerksanordnung zu übertragen. Auf diese Weise kann auch eine mehrstufige, hierarchische An¬ passung der zu erzeugenden Blindleistung in größeren Energieversorgungsnetzen realisiert werden.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen der vorliegenden Er- findung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.
Dabei zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung einer Mehrgenera- tor-Kraftwerksanordnung gemäß einer Ausführungsform;
Figur 2 eine schematische Darstellung eines Energiever- sorgungsnetzes mit einer Mehrgenerator-
Kraftwerksanordnung gemäß einer Ausführungsform;
Figur 3 eine schematische Darstellung eines Energieversorgungsnetzes gemäß einer weiteren Ausführungs- form; und
Figur 4 eine schematische Darstellung eines Ablaufdiag¬ ramms, wie es einem Verfahren zur Verteilung der Blindleistungserzeugung in einer Mehrgenerator- Kraftwerksanordnung zugrunde liegt.
Beschreibung von Ausführungsformen
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Mehrgenera- toren-Kraftwerksanordnung 1 gemäß einer Ausführungsform. Die Mehrgeneratoren-Kraftwerksanordnung 1 umfasst eine Mehrzahl von einzelnen Generatoren G-l bis G-6. Bei den Generatoren G- i kann es sich um beliebige Generatoren zur Erzeugung elekt- rischer Leistung handeln. Beispielsweise kann es sich bei den Generatoren G-i um Windturbinen, Photovoltaikanlagen mit separaten Wechselrichtern, Speichersystemen wie zum Beispiel Schwungräder, Druckluftspeicher, Batterien oder Super-Caps handeln, die ebenfalls jeweils einen separaten Wechselrichter aufweisen, Diesel-Generatoren, Gasturbinen, oder einen beliebigen weiteren Generator zur Erzeugung elektrischer Leistung. Die einzelnen Generatoren G-i können dabei von beliebigen, unterschiedlichen Typen sein. Aber auch ein oder mehrere Ge- neratoren von dem gleichen Typ sind möglich. Die Generatoren G-i sind jeweils über eine elektrische Verbindung L-i mit ei¬ nem Netzübergabepunkt 20 verbunden. Die elektrischen Verbindungen L-i zwischen den Generatoren G-i und den Netzübergabepunkt 20 weisen dabei die Impedanzen Z± = R± + jX± auf.
Unterscheidet sich das Spannungsniveau am Ausgang eines Gene¬ rators G-i von dem Spannungsniveau des Energieversorgungsnet¬ zes N am Netzübergabepunkt 20, so kann das Spannungsniveau durch Zwischenschalten eines Transformators T-l bis T-3 ange- glichen werden. Gegebenenfalls können hierzu die Ausgänge mehrerer Generatoren G-i parallel an den Eingang eines Transformators T-i angeschlossen werden, sofern die Spannungsniveaus der parallel geschalteten Generatoren gleich sind. Jeder der Generatoren T-i weist dabei eine Reaktanz jXTi auf. Die ohmschen Widerstände RTi der jeweiligen Transformatoren T-i sind im Vergleich zu der jeweiligen Reaktanz XTi relativ gering und können daher vernachlässigt werden.
Die hier dargestellte Konfiguration aus sechs Generatoren G-1 bis G-6 und drei Transformatoren Tl bis T3 ist dabei nur bei¬ spielhaft gewählt und dient der Erläuterung zum besseren Verständnis der Erfindung, ohne die Erfindung auf dabei diese Konfiguration einzuschränken. Während des Betriebs der Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung 1 werden durch die Generatoren G-i jeweils Wirkleistung und Blindleistung erzeugt, die über die Leitungen L-i und gegebenenfalls über die Transformatoren T-i an dem Netzübergabepunkt 20 in das Energieversorgungsnetz N einge¬ speist werden. Während bei einer konventionellen Kraftwerks¬ anordnung mit nur einem Generator bei einem netzstützenden Betrieb eine einfache Regelung der zu erzeugenden Blindleis- tung basierend auf einer Spannungsänderung am Netzübergabepunkt 20 bestimmt werden kann, oder bei einem netzbildenden Betrieb die Blindleistungserzeugung mit durch die konstante Netzspannungsamplitude fest vorgegeben ist, so ist bei einer Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung eine derart einfache Regelung nicht möglich. Zumindest einige der Generatoren G-i der Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung 1 sind in der Regel von sich aus netzbildend. Daher kann für diese Generatoren G-i nur ein Einstellpunkt für Spannung und Frequenz vorgegeben werden. Eine direkte Einstellung für die bereitzustellende Wirkleistung bzw. Blindleistung ist dagegen in der Regel nicht möglich. Daher hängt der Blindleistungsfluss von den einzelnen Spannungsniveaus an den Generatoren G-i ab. Eine Spannungsänderung von nur einem Volt oder weniger führt jedoch bei einer Spannung von 400 Volt bereits zu einer sehr starken Änderung der von dem jeweiligen Generator G-i bereitgestellten Blindleistung. Die spannungsabhängige Bereitstel¬ lung von Blindleistung an einem netzbildenden Generator G-i wird dabei durch einen sogenannten Droop-Controller realisiert. Dabei kann die Ausgangsspannung U± am Ausgang eines netzbildenden Generators G-i wie folgt eingestellt werden.
U± = U0 - kQi (IQi-IQoi ) (1)
Dabei ist Uo die Referenzspannung, kQi die Steilheit des Reg- lers i, IQi der von dem Generator i abgegebene Blindstrom, und IQOI der Einstellpunkt des Blindstroms. Die Referenzspan¬ nung Uo ist dabei für alle Generatoren G-i in der Regel bezo¬ gen auf ihre Nennspannung UNi gleich. Mit AUio = kQ-IQoi ergibt sich als alternative Reglerform somit
U± = Uo + AUio - kQi - I Qi . (2) In den zuvor angeführten Formeln wird anstelle der Blindleistung Q jeweils der Blindstrom IQ verwendet. Für Spannungen nahe der Nennspannung UN gilt dabei für die Blindleistung Q und die Wirkleistung P der folgende Zusammenhang: IQ =
Q/ ( V3 -UN) und IP = P/ ( V3 -UN) · Somit können die beiden Regler Regler auch in folgender Form in Abhängigkeit von der Blindleistung implementiert werden.
U± = U0 - kQi/ ( V3 -UNi) · (Qi-Qio)
U± = U0 + AUi0 - kQI / ( V3-UNi) -Qi.
Dabei ist Qi die von dem Generator i abgegebene Blindleistung und Qio = I QO I ' 3 -UNi der Einstellpunkt der Blindleistung. In ähnlicher Weise wird die spannungsabhängige Bereitstellung von Blindleistung an einem netzstützenden Generator G-i durch einen anderen Droop-Controller realisiert. Dabei kann die eingespeiste Blindleistung Qi eines Generators G-i wie folgt eingestellt werden.
Qi = Qio " (V3 -UNi) /kQi (U±-Uo)
Dabei ist Qio = I QO I ' ^3 -UNi der Einstellpunkt der Blindleis¬ tung, Uo die Referenzspannung und kQi die Steilheit des Reg- lers
Im Folgenden wird erläutert, wie die Referenzspannung Uo ver¬ wendet werden kann, um die Spannung am Netzübergabepunkt 20 auf eine vorbestimmte Referenzspannung einzustellen.
Hierzu wird nun vereinfacht angenommen, dass eine Last Z L von zwei Generatoren gespeist wird, die jeweils die Ausgangsspan¬ nung Ui und U2 mit den Ausgangsströmen Ii und I2 und den Impe¬ danzen Zi und Z2 speisen. Somit ergibt sich für den Strom IL durch die Last ZL: =k+
=
Figure imgf000014_0001
+ Y Z,Z,Zl U Dabei sind Yi und Y2 konstante Admittanzen, die aus den Impe¬ danzen Zi, Z2 und ZL berechnet werden können. Werden nun die Spannungen Ui und U2 der beiden Generatoren um die gleiche Spannungsdifferenz AU -UNi bezogen auf ihre Nennspannung UNi angehoben, so ergibt sich
IL + AIL = + Ah + I2 + AI2
= Y1 {U1 + AU■ UN1) + Y {U + AU■ UN2)
AIL = (Y UN1 + Y2 UN2)AU
Analog erhält man für die Ströme Ii und I 2 k =
Figure imgf000015_0001
z2, zL u1 + Y12 (Z1, Z2, ZL)U2
h = 2i{Z1, Z2, ZL)U1 + Y Z , Z , Z^)U und für die Stromänderungen ΔΙι und ΔΙ2
Figure imgf000015_0002
Al2 = (Y21 UN1 + Y22 UN2)AU Da die Spannungen Ui und U2 sehr nahe an ihren Nennspannungen UNi und UN2 sind, ergibt sich ΔΙ1:ΔΙ2 = ΙΙ.'ΙΣ, das heißt die beiden Ströme steigen proportional zu ihrer Stromstärke vor dem Anstieg. Somit steigen folglich auch Wirkleistung und Blindleistung entsprechend proportional. Diese Näherung gilt auch für Mehrgenerator-Kraftwerksanordnungen mit mehr als zwei Generatoren.
Aus den vorausgegangenen Ausführungen ist zu erkennen, dass eine simultane Anhebung oder Absenkung der eingestellten Spannung an allen Generatoren G-i dazu verwendet werden kann, um die Spannung UNetz am Netzübergabepunkt 20 anzupassen und somit auf eine vorgegebene Referenzspannung einzustellen.
Beispielsweise kann hierzu die Steuervorrichtung 10 die Span- nung am Netzübergabepunkt 20 erfassen. Erkennt die Steuervor¬ richtung 10, dass die erfasste Spannung am Netzübergabepunkt 20 von der vorgegebenen Referenzspannung abweicht, so kann die Steuervorrichtung 10 daraufhin für die Referenzspannung Uo aller Generatoren G-i eine (bezogen auf die Nennspannungen UNi ) identische Spannungsdifferenz AU berechnen, um die Span- nungsschwankung am Netzübergabepunkt 20 auszugleichen und somit die Spannung am Netzübergabepunkt 20 wieder auf den vor¬ gegebenen Sollwert, z.B. die Nennspannung, einzustellen. Beispielsweise können die Anpassung der Spannung und die Berechnung des hierfür erforderlichen Soll-Spannungswertes durch einen Integral-Regler (I-Regler) oder einen Proportionalintegral-Regler (PI-Regler) erfolgen. Auf diese Weise wird auch in einer Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung 1 durch gezieltes, individuelles und gleichzeitiges Anpassen der Soll- Spannungen Uo der Generatoren G-i die Spannung UNetz am
Netzübergabepunkt 20 auf einen vorgegebenen Referenzwert ein¬ gestellt.
Ist ein einzelner Generator G-i über einen Transformator T-i mit dem Netzübergabepunkt 20 verbunden, wie dies beispiels- weise für den Generator G-5 in Figur 1 der Fall ist, so kann in diesem Falle angenommen werden, dass die Reaktanz XTi des jeweiligen Transformators T-i wesentlich größer ist als die Impedanz Z± der elektrischen Leitung L-i zwischen dem Generator G-i und dem Netzübergabepunkt 20. In dem Fall, dass also ein Transformator T-i zwischen einem Generator G-i und dem
Netzübergabepunkt 20 angeordnet ist, ergibt sich zwischen der Spannung UNetz am Netzübergabepunkt 20 und der Spannung U± am Generator G-i nährungsweise der folgende Zusammenhang: Unetz = Ui - Xii "IQI und weiter gemäß Formel 1 :
Unetz - Uo = -k.Q± (IQ± - IQOI) -X I ' IQI
Somit wird der am Generator G-5 einzustellende Blindstrom IQos wie folgt eingestellt
Figure imgf000017_0001
wobei iQoi der geforderte Blindstrom ist, der durch den Gene¬ rator G-i bereitgestellt werden soll. Somit ergibt sich fol¬ gende Beziehung:
UtJetz ~ Uo = ~ (kQi + XTi) (IQI - IQCH)
Ist ein Generator G-i direkt mit dem Netzübergabepunkt 20 verbunden, ohne dass ein Transformator T-i dazwischen ange- ordnet ist, wie dies beispielsweise für den Generator G-6 in Figur 1 der Fall ist, so weist die dazwischen liegende Lei¬ tung L-i eine Impedanz Z± = Ri - j Xi auf. Für einen Generator G- i ergibt sich hierzu beispielsweise folgender Zusammenhang: UNetz ~ Uo = ~kQi (IQ±-IQO±) - R±mIp± - Χ±·ΙΏ±, wobei Ipi der Wirkstrom von dem Generator G-i ist. Somit kann der Blindstrom IQOi wie folgt gewählt werden:
Figure imgf000017_0002
wobei lQoi der geforderte Blindstrom von dem Generator G-i ist und in der gemessene oder geschätzte Wirkstrom des Genera¬ tors G-i ist. Soll der Wirkstrom IP± geschätzt werden, so kann dieser beispielsweise durch die Steuervorrichtung 10 oder eine andere Vorrichtung berechnet werden. Wenn kQi sehr viel größer ist als das Maximum von Xi und Ri , kann die oben stehende Formel wie folgt vereinfacht werden:
Figure imgf000017_0003
Wenn darüber hinaus ΪΏ± sehr viel größer ist als (R±:kQi) IP± ergibt sich für den einzustellenden Blindstrom IQo6- IQOI = IQOI- Sind die Ausgänge mehrerer Generatoren G-i mit dem Eingang eines gemeinsamen Transformators T-i verbunden, wie dies bei¬ spielsweise für die Generatoren G-l und G-2 in Figur 1 der Fall ist, die mit dem gemeinsamen Transformator T-l verbunden sind, so kann in diesem Falle angenommen werden, dass die Reaktanz dieses Transformators T-l sehr viel größer ist als die Impedanz der Leitungen L-l und L-2. Für eine netzbildende Kraftwerksanordnung ergibt sich somit für einen solchen Gene- rator G-i folgender Zusammenhang:
UTi - Uo = -kQi(IQi - IQOI) ~ Rilpi ~ X±'IQ±
Hierzu ergibt sich für den einzustellenden Blindstrom IQoi folgende Vorgabe:
Figure imgf000018_0001
wobei iQoi der geforderte Blindstrom von dem Generator G-i ist und ipi ein gemessener oder berechneter aktuell eingespeister Wirkstrom ist. Der Index n für die Summation der Blindströme durchläuft dabei alle Indices der an den Transformator ange¬ schlossenen Generatoren G-i. Ferner ergibt sich:
^Netz ~ Uo = — U0 — XTIIQTI
= ~ (JtQi + Xd ijQi ~ ϊροί)— ^i iJpi ~ ϊρί) ~ %Τί Ση(ρη— ^QOn) ( 4 )
Analog ergibt sich für netzstützende Kraftwerksanordnung:
Figure imgf000018_0002
Gleichung (5) kann mithilfe von (3) so umgeformt werden, dass sich wiederum (4) ergibt.
Im Nachfolgenden wird ein Algorithmus für ein Verfahren zum Aufteilen von Blindleistungen in einer Mehrgenerator- Kraftwerksanordnung mit 6 Generatoren wie in Figur 1 darge- stellt entsprechend den zuvor beschriebenen Beziehungen beschrieben. Dabei wird angenommen, dass der einzustellende Wirkstrom IP± und der geschätzte oder gemessene Wirkstrom IP± identisch sind. Somit ergibt sich für die einzustellenden Spannungsoffsets an den einzelnen Generatoren G-i folgende Beziehung :
AUNetzl = -(diag(kQ + X) + M)AIQ kQ = (kQ1 ■■■ kQ6)
X={X1-Xe)T
Figure imgf000019_0001
wobei der AUNetz = UNetz ~ Uo, und 1 und 1 ein Vektor bzw. eine quadratische Matrix der entsprechenden Größe ist, die an al¬ len Stellen eine 1 aufweist, und 0 analog eine Nullmatrix der entsprechenden Größe ist.
Der Blindstrom Ignetz am Netzübergabepunkt 20 kann in einen statischen Anteil iQNetzo und einen variablen Anteil AIQNetz wie folgt zerlegt werden: iQ Netz = iQNetzO ~
Figure imgf000019_0002
Zur Verteilung des statischen Anteils iQNetzo, der von den ein¬ zelnen Generatoren G-i bereitgestellt wird, können die Blind- Stromvorgabewerte IQOI verwendet werden. Die Aufteilung des variablen Anteils AIQNetz kann mithilfe der Steilheiten kQi der einzelnen Regler den Generatoren G-i entsprechend angepasst werden. Analog zu der Aufteilung des variablen Anteils der Blindströme kann auch eine Aufteilung des variablen Anteils der Blindleistung erfolgen. Das gewünschte Verhältnis der Blindströme ΔΙΏ wird dabei mit dem Vektor A I * Q bezeichnet, wo¬ bei angenommen wird, dass sich die Elemente des Vektors ΔΙ* Ω zu eins addieren. Somit ergibt sich:
(diag (kQ + X) + M)MQ *
Netz &uNetz
diag(MQ * ) {kQ + X) - ΜΔ
Netz
Daraus kann die Steilheit der Regler kQ bestimmt werden kQ = -X- diag ({MQY1) 1 + Δ
Figure imgf000020_0001
/
Dabei ist der skalare Parameter μ = (AUNetz/AIQ Netz) ein frei zu wählender Designparameter, der die Korrelation zwischen der Abweichung des Blindstroms iQNetz von seinem statischen Anteil iQNetzo, also ΔΙΏ Netz/ und der Spannungsdifferenz zwi- sehen der Netzspannung UNetz und Uo angibt. Vorzugsweise wird μ dabei im Bereich von einigen wenigen Prozent gewählt, so dass große Variationen in der am Netzübergabepunkt 20 bereit¬ gestellten Blindleistung nur zu einer kleinen Variation der einzustellenden Spannung Uo führen. Dies führt darüber hinaus dazu, dass die Steilheit des Reglers nur sehr gering ist. Für eine positive Steilheit des Reglers kQ > 0 gilt weiter, dass AUNetz < 0 ist und somit Uo größer als UNetz · Darüber hinaus sind jedoch auch negative Steilheiten für Regler möglich, bei denen also auch AUNetz > 0 möglich ist.
Basierend auf den vorausgegangenen Ausführungen kann die Steuervorrichtung 10 an allen Generatoren G-i jeweils Steuergrößen für die einzustellende Soll-Spannung bestimmen und diese an die jeweiligen Generatoren G-i übertragen. Ist wei- terhin auch die Reglersteilheit an den einzelnen Generatoren G-i modifizierbar, so kann darüber hinaus die Steuervorrichtung 10 auch die jeweilige Steilheit der Regler kQi bestimmen und an die Generatoren G-i übertragen. Dabei kann die Aufteilung der zu erzeugenden Blindleistung auf die zur Verfügung stehenden Generatoren G-i durch einen Benutzer oder auch automatisch durch einen geeigneten Algorithmus oder ähnliches in der Steuervorrichtung 10 vorgegeben werden. Die Steuervorrichtung 10 bestimmt daraufhin alle erforderlichen Steuerparameter für die Generatoren G-i und regelt somit die von den einzelnen Generatoren G-i erzeugte Blindleistung derart, dass an dem Netzübergabepunkt 20 in der Summe die erforderliche Blindleistung bereitgestellt werden kann und dabei auch die Spannung an dem Netzübergabepunkt 20 dem geforderten Referenzwert entspricht.
Handelt es sich bei der Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung 1 um eine netzstützende Kraftwerksanordnung, so kann die Steu¬ ervorrichtung 10 die von der Mehrgenerator- Kraftwerksanordnung 1 erzeugte Blindleistung auch in Abhän- gigkeit von einer Spannungsschwankung am Netzübergabepunkt 20 variiert werden.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform für ein Energieversorgungsnetz mit einer Mehrgene- rator-Kraftwerksanordnung 1. Darüber hinaus umfasst das Energieversorgungsnetz in dieser Ausführung mindestens einen weiteren Generator G-z. Auch dieser Generator G-z kann neben reiner Wirkleistung auch einen variablen Blindleistungsanteil in das Energieversorgungsnetz N einspeisen. Um dabei den be- reitgestellten Blindleistungsanteil für alle Generatoren G-i der Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung 1 und des weiteren Generators G-z abzustimmen, kann die Steuervorrichtung 10 auch für diesen weiteren Generator G-z Steuerparameter bestimmen und diese an den weiteren Generator G-z übertragen.
Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform für ein Energieversorgungsnetz N mit einer Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung 1. Darüber hinaus umfasst auch dieses Energieversorgungsnetz N weitere Generatoren G-z. In dieser Ausführungsform, wie auch in der zuvor genannten kann es sich bei den weiteren Generatoren G-z auch um Generatoren einer weiteren Mehrgenera- tor-Kraftwerksanordnungen handeln, bei denen die elektrische Wirkleistung und Blindleistung durch jeweils mehr als einen Generator erzeugt und in das Energieversorgungsnetz N eingespeist wird. Ferner weist das Energieversorgungsnetz N in dieser Ausführungsform eine übergeordnete weitere Steuervorrichtung 11 auf, die ihrerseits die in das Energieversor- gungsnetz N einzuspeisende Blindleistung aufteilt und Informationen über die einzuspeisenden Blindleistungsanteile an die hierarchisch darunter angeordneten Steuervorrichtungen, wie beispielsweise die Steuervorrichtung 10 überträgt. Darü¬ ber hinaus sind auch noch mehrstufige hierarchische Anordnun- gen zur Aufteilung der Verteilung der Blindleistung möglich.
Auch Kombinationen von Kraftwerksanordnungen mit netzbildenden Eigenschaften und Kraftwerksanordnungen mit netzunterstützenden Eigenschaften sind möglich.
Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiag¬ ramms, wie es einem Verfahren zur Verteilung der Blindleistungserzeugung in einer Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung 1 zugrunde liegt. In einem Schritt Sl wird zunächst eine von einer Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung 1 zu erzeugende
Blindleistung ermittelt.
Daraufhin wird in Schritt S2 die zu erzeugende Blindleistung auf die Generatoren G-i der Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung 1 aufgeteilt. Die Aufteilung der zu erzeugenden Blindleistung auf die einzelnen Generatoren G-i kann dabei entweder durch einen Benutzer vorgegeben oder durch einen Algorithmus oder ähnliches automatisch bestimmt werden. Darüber hinaus kann auch die Aufteilung einer erwarteten oder unerwarteten Blind- leistungsänderung auf die Generatoren aufgeteilt werden.
Anschließend werden in Schritt S3 die Steuergrößen für die Ausgangspannung der netzbildenden Generatoren G-i der Mehrge- nerator-Kraftwerksanordnung 1 berechnet. Die Steuergrößen für die Ausgangsspannungen der jeweiligen Generatoren werden unter Verwendung einer durch den jeweiligen Generator einzuspeisenden Blindleistung berechnet. Dabei korrespondieren die berechneten Steuergrößen für einen Generator G-i jeweils zu der von dem jeweiligen Generator G-i zu erzeugenden Blindleistung. Die Berechnung der Steuergrößen für die Generatoren G-i kann dabei insbesondere unter Berücksichtigung der Impedanzen zwischen Generator und Netzeinspeisepunkt erfolgen. Ist zwischen Generator G-i und Netzeinspeisepunkt 20 ein
Transformator T-i angeordnet, so kann die Berechnung insbesondere auch unter Berücksichtigung der Reaktanzen des jeweiligen Transformators T-i erfolgen. Insbesondere werden bei der Berechnung der Steuergrößen für die jeweiligen Generato- ren ein Spannungsoffset und/oder gegebenenfalls auch eine Steilheit eines Reglers in dem Generator G-i berechnet.
In Schritt S4 werden schließlich die berechneten Steuergrößen an die jeweiligen Generatoren G-i übertragen.
Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine Mehr- generator-Kraftwerksanordnung, sowie ein Verfahren zur Verteilung der Blindleistungserzeugung in einer Mehrgenerator- Kraftwerksanordnung. Dabei werden die Steuerparameter für die Regler der einzelnen Generatoren einer Mehrgenerator- Kraftwerksanordnung anhand von vorbestimmten Parametern individuell berechnet und an die Regler der einzelnen Generatoren übertragen. Somit kann für jeden Generator einer Mehrgenera- tor-Kraftwerksanordnung individuell der jeweils zu erzeugende Blindleistungsanteil vorgegeben werden.

Claims

Patentansprüche
1. Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung (1), mit: einem Netzeinspeisepunkt (20), der mit einem Energieversor¬ gungsnetz (N) elektrisch gekoppelt ist; einer Mehrzahl von Generatoren (G-i) , die jeweils mit dem Netzeinspeisepunkt (20) elektrisch gekoppelt sind und die da- zu ausgelegt sind, Blindleistung in Abhängigkeit einer Steu¬ ergröße bereitzustellen, wobei mindestens einer der Generato¬ ren (G-i) ein netzbildender Generator ist, der dazu ausgelegt ist, eine Ausgangsspannung mit einer vorbestimmten Amplitude und einer vorbestimmten Frequenz oder Phase basierend auf ei- ner weiteren Steuergröße bereitzustellen; und einer Steuervorrichtung (10), die dazu ausgelegt ist, die Steuergrößen für die Ausgangspannung jedes netzbildenden Generators unter Verwendung einer durch den jeweiligen Genera- tor einzuspeisenden Blindleistung zu berechnen und die berechneten Steuergrößen an die Generatoren (G-i) zu übertragen .
2. Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung (1) nach Anspruch 1, wo- bei die Steuervorrichtung (10) die Steuergröße für die be¬ reitzustellende Blindleistung und/oder die vorbestimmte Aus¬ gangsspannung eines Generators (G-i) unter Verwendung der Impedanz zwischen Generator (G-i) und Netzeinspeisepunkt (20) berechnet .
3. Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung (1) nach Anspruch 2, wobei die Impedanz zwischen einem Generator (G-i) und dem
Netzeinspeisepunkt (20) die Leitungsimpedanz zwischen Genera¬ tor (G-i) und Netzeinspeisepunkt (20) umfasst.
4. Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung (1) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung (1) ferner einen Transformator (T-i) umfasst, der zwischen dem Netzeinspeisepunkt (20) und mindestens einem Generator (G-i) angeordnet ist, und wobei die Impedanz zwischen Generator (G- i) und Netzeinspeisepunkt (20) die Reaktanz des Transforma¬ tors (T-i) umfasst.
5. Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Mehrzahl von Generatoren (G-i) je¬ weils einen Droop-Regler umfassen, der dazu ausgelegt ist, die von dem jeweiligen Generator (G-i) bereitgestellte Blind- leistung in Abhängigkeit eines Spannungsoffsets und/oder ei¬ ner Reglersteilheit einzustellen, oder die von dem jeweiligen Generator (G-i) bereitgestellte Spannung in Abhängigkeit ei¬ nes Blindleistungsoffsets oder Blindstromoffsets und/oder ei¬ ner Reglersteilheit einzustellen.
6. Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung (1) nach Anspruch 5, wobei die von der Steuervorrichtung (10) bestimmten Steuergrößen den Spannungsoffset des Droop-Reglers eines Generators (G-i) anpassen.
7. Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung (1) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die von der Steuervorrichtung bestimmten Steuergrößen ferner die Reglersteilheit des Droop-Reglers eines Gene¬ rators (G-i) anpassen.
8. Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung (1) eine netzbildende Kraftwerksanordnung umfasst, die dazu ausgelegt ist, an dem Netzeinspeisepunkt (20) eine Netzspan- nung mit einer vorbestimmten Amplitude und einer vorbestimmten Frequenz oder Phase bereitzustellen.
9. Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung (1) eine netzstützende Kraftwerksanordnung umfasst, und wobei die Steuervorrichtung (10) dazu ausgelegt ist, die am
Netzeinspeisepunkt (20) bereitzustellende Blindleistung in Abhängigkeit von einer Netzspannung an Netzeinspeisepunkt (20) einzustellen
10. Energieversorgungsnetz, mit einer Mehrgenerator- Kraftwerksanordnung (1), nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
11. Energieversorgungsnetz nach Anspruch 10, das ferner einen weiteren Netzeinspeisepunkt (21) und einen weiteren Generator (G-z) umfasst, wobei der weiter Generator (G-z) mit dem weiteren
Netzeinspeisepunkt (21) elektrisch gekoppelt ist und dazu ausgelegt ist, Blindleistung in Abhängigkeit einer Steuergrö¬ ße bereitzustellen; und wobei die Steuervorrichtung (10) ferner dazu ausgelegt ist, die Steuergröße in Abhängigkeit der von dem weiteren Genera¬ tor (G-z) bereitzustellenden Blindleistung und/oder der vorbestimmten Ausgangsspannung des weiteren Generators (G-z) zu berechnen und an den weiteren Generator (G-z) zu übertragen.
12. Energieversorgungsnetz nach Anspruch 10 oder 11, ferner umfassend eine weitere Steuervorrichtung (11), die dazu aus¬ gelegt ist, eine Größe für eine bereitzustellende Blindleis- tung und/oder der vorbestimmten Ausgangsspannung des weiteren Generators (G-z) zu bestimmen und die Größe an die Steuervor¬ richtung (10) der Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung (1) zu übertragen .
13. Verfahren zur Verteilung der Blindleistungserzeugung in einer Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung (1) mit einer Mehrzahl von Generatoren (G-i) , wobei mindestens einer der Gene¬ ratoren (G-i) ein netzbildender Generator ist, der dazu ausgelegt ist, eine Ausgangsspannung mit einer vorbestimmten Amplitude und einer vorbestimmten Frequenz oder Phase bereitzustellen, mit den Schritten: Ermitteln (Sl) einer von der Mehrgenerator- Kraftwerksanordnung (1) zu erzeugenden Blindleistung;
Aufteilen (S2) der zu erzeugenden Blindleistung auf die Gene- ratoren (G-i) der Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung (1);
Berechnen (S3) von Steuergrößen für die Ausgangspannung der netzbildenden Generatoren der Mehrgenerator- Kraftwerksanordnung (1), wobei die jeweilige Steuergröße un- ter Verwendung einer durch den jeweiligen Generator einzuspeisenden Blindleistung berechnet wird; und
Übertragen (S4) der Steuergröße an die Generatoren (G-i) .
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schritt (S3) zum
Berechnen der Steuergröße für die Generatoren (G-i) die Steu¬ ergrößen unter Verwendung der Impedanzen zwischen dem
Netzeinspeisepunkt (20) und dem jeweiligen Generator (G-i) berechnet .
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Blindleistung auf die einzelnen Generatoren (G-i) unter Verwendung eines vorbestimmten Verhältnisses oder vorbestimmten Regeln erfolgt .
PCT/EP2015/064788 2014-07-21 2015-06-30 Mehrgenerator-kraftwerksanordnung, energieversorgungsnetz mit einer mehrgenerator-kraftwerksanordnung und verfahren zur verteilung der blindleistungserzeugung in einer mehrgenerator-kraftwerksanordnung WO2016012201A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/327,390 US10559959B2 (en) 2014-07-21 2015-06-30 Multi-generator power plant arrangement, energy supply network having a multi-generator power plant arrangement and method for distributing reactive power generation in a multi-generator power plant arrangement
BR112017001068A BR112017001068A2 (pt) 2014-07-21 2015-06-30 montagem de usina geradora de energia multi-gerador, rede de alimentação que tem uma montagem de usina geradora de energia multi-gerador, e método para distribuir geração de potência reativa em uma montagem de usina geradora de energia multi-gerador
EP15733701.5A EP3146609A1 (de) 2014-07-21 2015-06-30 Mehrgenerator-kraftwerksanordnung, energieversorgungsnetz mit einer mehrgenerator-kraftwerksanordnung und verfahren zur verteilung der blindleistungserzeugung in einer mehrgenerator-kraftwerksanordnung
CONC2017/0000334A CO2017000334A2 (es) 2014-07-21 2017-01-13 Disposición de central eléctrica multigenerador, red de suministro de energía con una disposición de central eléctrica multigenerador y procedimiento para distribuir la generación de potencia reactiva en una disposición de central eléctrica multigenerador

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014214151.6 2014-07-21
DE102014214151.6A DE102014214151A1 (de) 2014-07-21 2014-07-21 Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung, Energieversorgungsnetz mit einer Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung und Verfahren zur Verteilung der Blindleistungserzeugung in einer Mehrgenerator-Kraftwerksanordnung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016012201A1 true WO2016012201A1 (de) 2016-01-28

Family

ID=53502653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2015/064788 WO2016012201A1 (de) 2014-07-21 2015-06-30 Mehrgenerator-kraftwerksanordnung, energieversorgungsnetz mit einer mehrgenerator-kraftwerksanordnung und verfahren zur verteilung der blindleistungserzeugung in einer mehrgenerator-kraftwerksanordnung

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10559959B2 (de)
EP (1) EP3146609A1 (de)
BR (1) BR112017001068A2 (de)
CL (1) CL2017000144A1 (de)
CO (1) CO2017000334A2 (de)
DE (1) DE102014214151A1 (de)
WO (1) WO2016012201A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017106338A1 (de) * 2017-03-23 2018-09-27 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Starten eines Energieerzeugungsnetzes
DE102017112491A1 (de) * 2017-06-07 2018-12-13 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Windparks
DE102017112936A1 (de) 2017-06-13 2018-12-13 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Einspeisen elektrischer Leistung mittels einer umrichtergeführten Erzeugungseinheit, insbesondere Windenergieanlage
DE102017112944A1 (de) 2017-06-13 2018-12-13 Wobben Properties Gmbh Windenergieanlage oder Windpark zum Einspeisen elektrischer Leistung
AU2018366935B2 (en) 2017-11-16 2024-03-21 Sma Solar Technology Ag Feeding electric power from a photovoltaic system into an AC system having a low short-circuit capacity
CN110768308B (zh) * 2018-07-26 2023-07-18 通用电气公司 一种用于控制连接到电网的电力系统的系统和方法
DE102019133566A1 (de) * 2019-12-09 2021-06-10 Rwe Renewables Gmbh Verfahren sowie Stabilisierungsregler zum Betreiben eines Inselnetzes

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2112173A1 (de) * 1971-03-13 1972-09-21 Leonhard Adolf Prof Dr Ing Dr Frequenz-Leistungs-Spannungs- und Blindleistungsregelung in Kraftwerken
DE102009037523A1 (de) * 2009-08-17 2010-10-07 Voith Patent Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Windparks
DE102010056457A1 (de) * 2010-12-29 2012-07-05 Repower Systems Ag Windpark und Verfahren zum Betreiben eines Windparks

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003073190A1 (en) * 2002-02-22 2003-09-04 Xantrex Technology Inc. Modular ac voltage supply and algorithm for controlling the same
EP2792042B1 (de) * 2011-12-16 2016-02-03 Fachhochschule Südwestfalen Verfahren zur aktiven steuerung der frequenz und spannung in einem energieversorgungsnetz mit dezentralisierten stromversorgungssystemen
EP2632012B1 (de) * 2012-02-22 2016-02-17 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Synchronisieren einer Einspeisespannung mit einer Netzspannung
DE102013211951A1 (de) * 2013-06-24 2014-12-24 Younicos Ag Verfahren und Vorrichtung zur Speicherung elektrischer Energie in elektrochemischen Energiespeichern
EP3213382A1 (de) * 2014-10-29 2017-09-06 Younicos AG System zur handhabung von kurzschlüssen in einem stromnetz
US9964978B2 (en) * 2015-04-14 2018-05-08 Princeton Power Systems, Inc. Control systems for microgrid power inverter and methods thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2112173A1 (de) * 1971-03-13 1972-09-21 Leonhard Adolf Prof Dr Ing Dr Frequenz-Leistungs-Spannungs- und Blindleistungsregelung in Kraftwerken
DE102009037523A1 (de) * 2009-08-17 2010-10-07 Voith Patent Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Windparks
DE102010056457A1 (de) * 2010-12-29 2012-07-05 Repower Systems Ag Windpark und Verfahren zum Betreiben eines Windparks

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014214151A1 (de) 2016-01-21
US10559959B2 (en) 2020-02-11
US20170163040A1 (en) 2017-06-08
CO2017000334A2 (es) 2017-02-09
EP3146609A1 (de) 2017-03-29
CL2017000144A1 (es) 2017-07-14
BR112017001068A2 (pt) 2017-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016012201A1 (de) Mehrgenerator-kraftwerksanordnung, energieversorgungsnetz mit einer mehrgenerator-kraftwerksanordnung und verfahren zur verteilung der blindleistungserzeugung in einer mehrgenerator-kraftwerksanordnung
EP2872777B1 (de) Verfahren zum steuern eines elektrischen erzeugers
EP2873129B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum einspeisen elektrischer energie in ein elektrisches versorgungsnetz
EP2955808B1 (de) Verfahren zur Regelung einer Windenergieanlage während eines asymmetrischen Netzfehlers
DE102019116254B4 (de) Verfahren zum Betrieb einer Energieerzeugungsanlage
EP3033816B1 (de) Verfahren zum einspeisen elektrischer leistung in ein versorgungsnetz
DE102014108395B4 (de) Energieerzeugungsanlage und Verfahren zum Betrieb einer Energieerzeugungsanlage
EP3900142A1 (de) Verfahren zur steuerung einer elektrischen anlage mit einer mehrzahl von elektrischen geräten, steuerungseinheit und elektrische anlage mit einer derartigen steuerungseinheit
EP3759783A1 (de) Vorrichtung zur verbindung eines teilnetzes mit einem wechselspannungsnetz und verfahren zur regelung einer elektrischen leistung
EP3577738A1 (de) Verfahren zum einspeisen elektrischer leistung in ein elektrisches versorgungsnetz
EP3311481B1 (de) Verfahren zur regelung eines selbstgeführten umrichters, selbstgeführter umrichter sowie anordnung zur übertragung elektrischer leistung
WO2021115702A1 (de) Verfahren sowie stabilisierungsregler zum betreiben eines inselnetzes
DE112021002269T5 (de) Leistungsumwandlungsvorrichtung
EP2533413B1 (de) Synchronisierung eines Wechselrichters mit einem elektrischen Leitungsnetz
WO2019174892A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum regeln einer elektrischen spannung
WO2014001055A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur dezentralen regelung einer spannung in einem verteilnetz
EP2677622B1 (de) Verfahren und eine Vorrichtung zum Einspeisen von elektrischer Leistung in ein elektrisches Energieversorgungsnetz
EP3068006A1 (de) Steuerung für eine windenergieanlage/einen windpark und steuerverfahren
WO2024012680A1 (de) Fehlerbehandlung bei einem terminal eines multiterminal-hochspannungs-gleichstrom-übertragungssystem
EP4150752A1 (de) Regelung für einen multilevelstromrichter
EP4268341A1 (de) Verfahren zum betreiben einer energieversorgungs-anlage, anlagenregler für eine energieversorgungs-anlage sowie energieversorgungs-anlage
DE102011014468A1 (de) Phasenselektives VAr - Management
DE102016116207A1 (de) Energieversorgungsanlage sowie Verfahren und Regelvorrichtung zur Regelung einer Energieversorgungsanlage

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15733701

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015733701

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2015733701

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: NC2017/0000334

Country of ref document: CO

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15327390

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112017001068

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112017001068

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20170118