一种用于控制可再生能源发电机的方法，所述可再生能源发电机通过连接网络连接到外部电力电网的互连点，其中，所述连接网络具有相关联的阻抗水平。所述方法包括：监测所述连接网络的至少一个参数和所述互连点处的电压水平；在正常运行条件期间，基于测量的所述至少一个参数和预定的注入曲线生成至少一个电流注入曲线；以及在电网故障期间，根据所述至少一个电流注入曲线运行所述可再生能源发电机以输出电流，从而在所述互连点处达到电流设定点。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】与风力发电厂中的电流注入有关的改进
本专利技术涉及一种控制可再生能源发电厂的方法、一种可再生能源发电厂控制器，以及更一般地涉及一种风力涡轮机发电厂。
技术介绍
新投产的可再生发电厂(尤其是风力发电厂)在连接到电力网络时被期望能够运行并适应多种不同的情况。风力发电厂(WPP)通常包括多个风力涡轮发电机，并且也被称为风电场或风电厂。发电厂的法规和一般运行由发电厂控制系统或控制器(PPC)控制，发电厂控制系统或控制器实施由传输系统操作员(TSO)设定的运行限制和要求或国家特定的电网互连要求或“电网规范”。TSO还向PPC传送功率输送需求(包括有功和/或无功电流输送需求)。电网规范通常包括故障期间对无功和/或有功电流供应的特定要求。这些要求确保在整个故障期间网络被充分支撑，并且通过一个或多个风力发电厂供应的有功和/或无功电流来维持电压水平恢复。尽管过去通常在每个发电单元处指定要求，但最近的做法是在电网和发电厂之间的互连点(PoI)处指定对电流供应水平的电网规范要求。这允许分布式电流生成，并且允许灵活地选择发电厂将电流供应给电网的方式。但是，这也常常导致在故障期间无法满足电网规范要求。这样做的原因是为了允许对电网故障的快速响应，因此，风力涡轮发电机在故障期间充当脱离PPC的控制的自主电流源。尽管针对PoI指定要求，但仍需这样做。确保在故障期间满足要求的一种方法是在安装发电厂之前估算每个风力涡轮发电机所需的注入曲线。这样做的一个示例基于如德国电网规范和标准EN50549中所述的线性权重或“K因子”。K因子仅用于指定无功电流控制，而对于有功电流没有要求。但是，电网状况或WPP的任何变化都可能导致不合规。此外，仅使用K因子的电流系统将无法实施对有功电流的新要求。本专利技术的目的是对现有技术进行改进。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于控制可再生能源发电机的方法，所述可再生能源发电机通过连接网络连接到外部电力电网的互连点。所述连接网络具有相关联的阻抗水平。所述方法包括：监测所述连接网络的至少一个参数和所述互连点处的电压水平；在正常运行条件期间，基于测量的所述至少一个参数和预定的注入曲线生成至少一个电流注入曲线；以及在电网故障期间，根据所述至少一个电流注入曲线运行所述可再生能源发电机以输出电流，从而在所述互连点处达到电流设定点。有利地，由于可用于监测的参数，在正常运行期间生成电流注入曲线有助于更准确的注入曲线的生成。在电网故障期间，根据这些曲线运行发电机导致即时(实时)地符合电网规范要求。这意味着发电机形成其一部分的发电厂能够即时地支撑电网恢复，从而降低断开连接或损坏系统的可能性。应当理解，在与所述互连点明显不同的点处监测所述至少一个参数。因此，所述参数应当反映所述连接网络而不是所述互连点的性质，除非所述连接网络和所述互连点的性质相同。在正常运行条件期间生成至少一个电流注入曲线可以包括计算电压函数。电压函数有利地确保了直接计算，控制系统可以非常快速地进行该直接计算以实现迅速采用正确的输出电流水平。所述电压函数可以包括至少一个权重。所述电压函数可以仅需要在所述可再生能源发电机和所述连接网络的低压变压器之间的某一点处测量的电压的输入。在仅需要单个输入(此处是所述连接器网络的某一点处的电压水平)的情况下，达到输出电流水平所需的计算量最少。所述可再生能源发电机和所述连接网络的低压变压器之间的所述点可以是所述可再生能源发电机的端子。所述电流注入曲线可以是有功电流注入曲线。所述电流注入曲线可以是无功电流注入曲线。所述电压函数可以是一阶多项式、二阶多项式、三阶多项式、四阶多项式或更高阶的多项式。所述至少一个电流注入曲线基于其的所述预定的注入曲线可以是所述电流注入曲线的较早迭代。迭代地更新注入曲线进一步降低了实施该方法所需的计算力，从而使其可在现有的发电厂和现有的发电机中使用。在正常运行条件期间，基于监测的所述至少一个参数和预定的注入曲线生成至少一个电流注入曲线的步骤可以在正常运行条件持续的同时间隔地执行，使得所述注入曲线被迭代地更新。例如，可以以外部系统所请求的间隔、或者根据预定的周期、或者当识别出特定的监测参数的变化时执行所述生成。有用的是，在需要时，在正常运行的时间段内生成更新的注入曲线将导致形成最新的曲线，从而使发电机的输出在所述互连点处合规。所述至少一个参数可以是在所述互连点和所述可再生能源发电机之间的连接网络中的某一点处测量的电压水平。应当理解，应当在距所述互连点足够远的位置测量所述电压水平，以使得该测量结果反映所述连接网络中的某一点而不是所述互连点处的电压水平。所述至少一个参数可以是在所述低压变压器和所述可再生能源发电机之间的连接网络中的某一点处测量的电压水平。所述至少一个参数可以是所述连接网络的阻抗。所述电流设定点可以基于电网规范要求。所述方法可以包括：一旦已经生成了新的电流注入曲线，就更新存储的电流注入曲线。所述方法可以包括设定默认的电流注入曲线。所述默认的电流注入曲线可以是用于生成步骤的第一次迭代的所述预定的注入曲线。根据本专利技术的另一方面，提供了一种可再生能源发电厂，其包括：多个可再生能源发电机和用于控制所述多个可再生能源发电机的电流输出的控制系统；将这些可再生能源发电机连接到互连点(PoI)的电力网络，通过所述互连点(PoI)，所述电力网络连接到外部电力电网；以及被配置为测量与所述互连点相关联的电气参数的测量装置。所述控制系统被配置为：在正常运行条件期间，基于测量的电气参数中的至少一个和预定的注入曲线生成至少一个电流注入曲线；以及在电网故障期间，根据生成的曲线运行所述可再生能源发电机以输出功率，使得由所述发电机注入到所述连接网络的电流水平导致在所述互连点处满足电流设定点。根据本专利技术的另一方面，提供了一种可从通信网络下载和/或存储在机器可读介质上的计算机程序，其包括用于实施如上所述的方法的程序代码指令。在本申请的范围内，明确意图是，可以独立地或以任何组合采用在前述段落中、在权利要求中和/或在以下描述和附图中阐述的各个方面、实施例、示例和替代方案以及尤其是其各个特征。即，除非这些特征不兼容，否则可以以任何方式和/或组合来组合所有实施例和/或任何实施例的特征。申请人保留更改任何原始提交的权利要求或相应地提交任何新的权利要求的权利(包括将任何原始提交的权利要求修改为从属于任何其他权利要求和/或结合任何其他权利要求的任何特征，尽管在初始时未以该方式要求保护)。附图说明现在将参考附图仅以举例的方式描述本专利技术的一个或多个实施例，其中：图1是根据本专利技术的实施例的包括风力发电厂和主电网的电力网络的示意图；图2是勾勒出作为针对互连点(PoI)指定的电压的函数的有功电流和无功电流的电网规范要求的图表；图3是勾勒出响应于在每个风力涡轮发电机处实施图2的注入曲线的作为电压的函数的PoI有功电流和无功电流的图表；图4是本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于控制可再生能源发电机的方法，所述可再生能源发电机通过连接网络连接到外部电力电网的互连点，所述方法包括：/n监测所述连接网络的至少一个参数和所述互连点处的电压水平；/n在正常运行条件期间，基于监测的所述至少一个参数和预定的注入曲线生成至少一个电流注入曲线；以及/n在电网故障期间，根据所述至少一个电流注入曲线运行所述可再生能源发电机以输出电流，从而在所述互连点处达到电流设定点。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171221 DK PA2017709711.一种用于控制可再生能源发电机的方法，所述可再生能源发电机通过连接网络连接到外部电力电网的互连点，所述方法包括：
监测所述连接网络的至少一个参数和所述互连点处的电压水平；
在正常运行条件期间，基于监测的所述至少一个参数和预定的注入曲线生成至少一个电流注入曲线；以及
在电网故障期间，根据所述至少一个电流注入曲线运行所述可再生能源发电机以输出电流，从而在所述互连点处达到电流设定点。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在正常运行条件期间生成至少一个电流注入曲线包括计算电压函数。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述电压函数包括至少一个权重，并且仅需要在所述可再生能源发电机和所述连接网络的低压变压器之间的某一点处测量的电压的输入。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的方法，其中，所述电流注入曲线是有功电流注入曲线，并且其中所述电压函数是三阶多项式。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，所述电流注入曲线是无功电流注入曲线，并且其中所述电压函数是一阶多项式。
6.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中，所述至少一个电流注入曲线基于其的所述预定的注入曲线是所述电流注入曲线的较早迭代。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在正常运行条件期间，基于监测的所述至少一个参数和预定的注入曲线生成至少一个电流注入曲线的步骤在正常运行条件持续的同时间隔地执行，使得所述注入曲线被迭代地更新。
8.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：L·S·克里斯滕森，B·W·安德森，F·R·朗多罗，
申请(专利权)人：维斯塔斯风力系统集团公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK
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