用于将控制调节变量从控制器尤其风电场的风电场控制器传输给单元的方法以及待控制的单元和控制器技术

本发明专利技术涉及一种用于将控制调节变量(78)从风电场(112)的风电场控制器(10)传输给单元(100)的方法，所述单元尤其具有所述风电场(112)的至少一个风能设备(100)和/或至少一个能量储存器，所述方法包括如下步骤：确定(58)第一控制调节变量分量(26)；借助于风电场控制器(10)确定(66)第二控制调节变量分量(44)；在第一数据包(64)中输出(60)所述第一控制调节变量分量(26)；在第二数据包(70)中输出(68)所述第二控制调节变量分量(44)；由第一单元(100)接收(62)具有所述第一控制调节变量分量(26)的所述第一数据包(64)；由第一单元(100)接收(72)具有所述第二控制调节变量分量(44)的所述第二数据包(70)；以及在所述第一单元(100)中由所述第一控制调节变量分量(26)和所述第二控制调节变量分量(44)形成(76)控制调节变量(78)，其中所述第一数据包(64)具有接收器地址，所述接收器地址已被分派给所述第一单元和至少一个另外的单元，并且所述第二数据包(70)具有接收器地址，所述接收器地址至少已被分派给所述第一单元(100)。此外，本发明专利技术涉及一种用于执行所述方法的风电场控制器(10)、风能设备(100)以及风电场(112)。

Method for transferring control variable from controller, especially wind farm controller, to unit, unit and controller to be controlled

The present invention relates to a method for transmitting a control variable (78) from a wind farm controller (10) of a wind farm (112) to a unit (100), in particular having at least one wind energy device (100) and/or at least one energy storage device of the wind farm (112). The method comprises the following steps: determining (58) the first control variable component (26); and using a wind farm controller (10). ) Determine (66) the second control adjustment variable component (44); output (60) the first control adjustment variable component (26) in the first data packet (64); output (68) the second control adjustment variable component (44) in the second data packet (70); receive (62) the first data packet (64) having the first control adjustment variable component (26); receive (72) the first data packet having the first control adjustment variable component (26) by the first unit (100). The second data packet (70) of the second control adjustment variable component (44) and the control adjustment variable (78) formed by the first control adjustment variable component (26) and the second control adjustment variable component (44) in the first unit (100), wherein the first data packet (64) has a receiver address which has been assigned to the first unit and at least one unit. An additional unit, and the second data packet (70) has a receiver address, which has been assigned at least to the first unit (100). In addition, the invention relates to a wind farm controller (10), a wind energy device (100) and a wind farm (112) for performing the method.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将控制调节变量从控制器尤其风电场的风电场控制器传输给单元的方法以及待控制的单元和控制器
本专利技术涉及在风电场中或者与风电场的数据通信，即在单元和控制器之间的数据通信，所述单元为如风能设备、能量储存器或者风电场的风电场控制器，所述控制器为如风电场控制器、SCADA系统、集群控制器或者在运营商的控制中心中的控制器。
技术介绍
根据现有技术已知的是，风电场具有多级的，例如两级的控制路径(Regelstrecke)，其中第一控制级，即上级的控制级通过风电场控制器提供，所述风电场控制器针对风电场的各个单元例如风电场的风能设备来确定调节变量，也称为控制调节变量。这些调节变量于是在各个单元的控制器中被认为是指令变量或者期望值并且在该处输送给第二控制结构，即下级的控制结构。本专利技术例如涉及风电场控制器或借助于风电场控制器确定的控制调节变量到风能设备处的传输。由此，本专利技术在示例性的情况中涉及之前所提及的上级的控制结构，然而不限于该情况。更确切地说，主要考虑在风电场中在风电场控制器和风能设备之间的数据通信，其中本专利技术能够应用于在多个风电场控制器的集群控制器之间的数据通信。在之前所提及的实例中，风电场控制器经由从例如在风电场的电网馈入点的区域中的测量点的反馈获得实际值，所述电网馈入点也称为电网节点。也就是说，在风电场的所有单元共同将能量馈入到电网中的电网节点处，测量例如可供单元使用的电压、频率、有功功率和/或无功功率并且馈送到供电网中的值并且将所述值作为实际值来提供。该实际值被输送给风电场控制器，所述风电场控制器根据同样被提供的指令变量为各个单元提供调节变量或控制调节变量。由风电场控制器提供的控制调节变量经由数据线路传输给风电场的各个单元，所述数据线路出于数据安全的原因构成为电线路。然而，由于这些数据线路的物理特性，数据传输速率受到限制，使得仅能够在特定的时间段中将最大数量的数据包从风电场控制器传输给各个单元。因为控制调节变量由风电场控制器以数秒或者甚至小于一秒的更新速率来提供，所以发送具有如下数据包的控制调节变量，所述数据包构成为所谓的广播呼叫。也就是说，风电场的所有单元由数据包寻址(angesprochen)或者风电场的所有单元接收该数据包并且根据所述更新速率接受包含在数据包中的控制调节变量，以用于更新之前接收到控制调节变量。然而，鉴于对要馈入电网中的能量的要遵循的参数的越来越严格的要求，除了风电场特有的干扰变量之外，也必须考虑如下干扰变量，所述干扰变量对于各个单元具有个体的影响，所述风电场特有的干扰变量能够对风电场控制器的控制路径产生影响，即在风电场的层面上观察产生影响。因此期望的是，由风电场控制器为每个单独的单元提供控制调节变量并且将其传输给各个单元。然而，由于在上文中提到的数据传输速率的限制，尤其也在具有较旧的数据传输技术的现有的风电场中，将个体的控制调节变量以之前提到的所期望的快速的更新速率传输给所有单元是不可行的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是，解决现有技术的所提及的问题中的至少一个。尤其能够实现对于每个单元，例如风电场以适当的更新速率提供个体的控制调节变量。德国专利商标局在本申请的优先权申请中检索到下述现有技术：WO2016/128005A1和DE102010056456A1。为此，本专利技术涉及一种用于将控制调节变量从控制器传输给单元的方法，所述控制器优选是风电场的风电场控制器、SCADA系统、集群控制器或者在运营商即电网和/或风电场运营商的控制中心中的控制器，所述单元优选是风电场的单元。所述单元例如是风电场的风能设备。风电场的单元的另一实例是能量储存器，所述能量储存器例如是蓄电池，或者如果风电场控制器就本专利技术而言应当通过集群控制器或者由电网运营商加载控制调节变量，那么所述能量储存器是风电场控制器本身。根据本专利技术，在控制器中确定第一控制调节变量分量和第二控制调节变量分量。第一控制调节变量分量在第一数据包中输出，而第二控制调节变量分量在第二数据包中输出。于是由第一单元接收具有第一控制调节变量分量的第一数据包。同样地，由第一单元接收具有第二控制调节变量分量的第二数据包。于是在所述单元中控制调节变量由第一控制调节变量分量和第二控制调节变量分量形成。此外，根据本专利技术，第一数据包具有接收器地址，所述接收器地址被分派给第一单元和至少一个另外的单元。第二数据包具有如下接收器地址，所述接收器地址至少被分派给第一单元。有利地，由此控制调节变量的两个分量由控制器分开地在两个数据包中传输。这些分量能够稍后在单元中组合成控制调节变量。在这种情况下，至少具有第一控制调节变量分量的第一数据包用接收器地址来寻址，使得该第一数据包由多于一个的单元来接收。据此，借助于第一数据包发出如下控制调节变量分量，所述控制调节变量分量在控制时在发出的时间点通常对于多个或者所有单元是有效的。与此相反，第二数据包包含如下控制调节变量分量，所述控制调节变量分量个体地针对特定的、在此即第一单元来确定并且据此也仅由特定的单元接收。据此，具有第一控制调节变量分量的第一数据包与具有第二控制调节变量分量的第二数据包相比更频繁地被发送，使得此外能够以所期望的高的频率来实现各个单元的控制调节变量分量的更新速率。与此相反，能够以较低的更新速率发出设置用于所述单元的第二控制调节变量分量，所述第二控制调节变量分量个体地针对每个单独的单元确定。由此，此外产生如下优点：必须以与全局有效的控制调节变量分量相比更低的频率来计算或者确定个体的控制调节变量分量。尤其，因为确定个体的控制调节变量分量与确定全局控制调节变量分量相比部分地也是更计算密集的，所以由此也能够实现控制调节变量的高的更新速率，而不需要控制器中的明显提高的计算功率来附加地提供个体的控制调节变量分量。根据第一实施方式，第一控制调节变量分量和第二控制调节变量分量存储在第一单元的存储器中。在接收具有另一第一控制调节变量分量的另一数据包之后，控制调节变量于是在第一单元中由另一第一控制调节变量分量和所存储的第二控制调节变量分量形成。同时或者在此之后，所述另一第一控制调节变量分量存储在存储器中，从而优选覆盖掉之前存储的第一控制调节变量分量。在具有另一第二控制调节变量分量的另一数据包由第一单元接收的情况下，第一单元的控制调节变量由所存储的第一控制调节变量分量和另一第二控制调节变量分量确定。也在这种情况下，另一第二控制调节变量分量同时或在形成控制调节变量之后存储在存储器中。优选地，之前所存储的第二控制调节变量分量由所述另一第二控制调节变量分量覆盖掉。通过将第一和第二控制调节变量分量存储在存储器中来保证：在另一控制调节变量分量由第一单元接收的每个时间点，能够确定控制调节变量，因为刚刚未接收到的相应的另一控制调节变量分量已经保存在存储器中。根据另一实施方式，第一数据包周期性地，即间隔地，或者基于事件地发出，和/或第二数据包周期性地或者基于事件地发出。根据另一实施方式，第一控制调节变量分量对应于绝对值或者百分比值。第二控制调节变量分量也对应于绝对值或者百分比值。于是在单元中通过将第一控制调节变量分量和第二控制调节变量分量相加来确定控制调节变量。该实施例的一个替选方案提出，将第一和第二控制调节变量分量相乘。在该替选方案中，第一控制变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将控制调节变量(36，78)从控制器(10)传输给单元(100)的方法，所述控制器例如是风电场(112)的风电场控制器(10)，所述单元尤其是所述风电场(112)的至少一个风能设备(100)和/或至少一个能量储存器(32)，所述方法包括如下步骤：‑确定(58)第一控制调节变量分量(26)，‑借助于所述控制器(10)确定(66)第二控制调节变量分量(44)，‑在第一数据包(64)中输出(60)所述第一控制调节变量分量(26)，‑在第二数据包(70)中输出(68)所述第二控制调节变量分量(44)，‑由第一单元(100)接收(62)具有所述第一控制调节变量分量(26)的所述第一数据包(64)，‑由第一单元(100)接收(72)具有所述第二控制调节变量分量(44)的所述第二数据包(70)，以及‑在所述第一单元(100)中由所述第一控制调节变量分量(26)和所述第二控制调节变量分量(44)形成(76)控制调节变量(78)，‑其中所述第一数据包(64)具有接收器地址，所述接收器地址已被分派给所述第一单元(100)和至少一个另外的单元(100)，并且所述第二数据包(70)具有接收器地址，所述接收器地址至少已被分派给所述第一单元(100)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.05 DE 102016116573.51.一种用于将控制调节变量(36，78)从控制器(10)传输给单元(100)的方法，所述控制器例如是风电场(112)的风电场控制器(10)，所述单元尤其是所述风电场(112)的至少一个风能设备(100)和/或至少一个能量储存器(32)，所述方法包括如下步骤：-确定(58)第一控制调节变量分量(26)，-借助于所述控制器(10)确定(66)第二控制调节变量分量(44)，-在第一数据包(64)中输出(60)所述第一控制调节变量分量(26)，-在第二数据包(70)中输出(68)所述第二控制调节变量分量(44)，-由第一单元(100)接收(62)具有所述第一控制调节变量分量(26)的所述第一数据包(64)，-由第一单元(100)接收(72)具有所述第二控制调节变量分量(44)的所述第二数据包(70)，以及-在所述第一单元(100)中由所述第一控制调节变量分量(26)和所述第二控制调节变量分量(44)形成(76)控制调节变量(78)，-其中所述第一数据包(64)具有接收器地址，所述接收器地址已被分派给所述第一单元(100)和至少一个另外的单元(100)，并且所述第二数据包(70)具有接收器地址，所述接收器地址至少已被分派给所述第一单元(100)。2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述第一控制调节变量分量(26)和所述第二控制调节变量分量(44)存储(65，74)在所述第一单元(100)的存储器(32)中，-在接收(62)具有另一第一控制调节变量分量(26)的另一数据包(64)之后，由所述另一第一控制调节变量分量(26)和已存储的所述第二控制调节变量分量(44)形成所述控制调节变量(78)，并且-在接收(72)具有另一第二控制调节变量分量(44)的另一数据包(70)之后，从所存储的所述第一控制调节变量分量(26)和所述另一第二控制调节变量分量(44)中确定所述控制调节变量(78)，以及-将所述另一第一控制调节变量分量(26)或者所述另一控制调节变量分量(44)存储在所述存储器(32)中。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中周期性地或者基于事件发出(60，68)所述第一数据包(64)，并且周期性地或者基于事件发出所述第二数据包(70)。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一控制调节变量分量(26)对应于绝对值或者百分比值，并且所述第二控制调节变量分量(44)对应于第二绝对值或者百分比值，并且所述控制调节变量(78)在所述第一单元(100)中通过将所述第一控制调节变量分量(26)和所述第二控制调节变量分量(44)相加来确定，或者-所述第一控制调节变量分量(26)对应于绝对值或者百分比值，并且所述第二控制调节变量分量(44)对应于因子，并且所述控制调节变量(78)通过将所述第一控制调节变量分量(26)与所述第二控制调节变量分量(44)相乘来确定。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述控制调节变量(78)能够采用在最小值和最大值之间的值，并且所述第一控制调节变量分量(26)具有如下值，该值位于所述最小值和最大值之间的差的0％和100％之间，并且所述第二控制调节变...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑尔格·吉茨，
申请(专利权)人：乌本产权有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE