动态风力发电站制造技术

本发明专利技术涉及一种用于尤其在临界电网情形下控制具有电网额定电压的配电网的方法，其中设有用于控制配电网的电网控制中心，并且配电网具有至少一个调控区域，所述调控区域包括多个彼此在空间上分离的风电场，所述方法包括如下步骤：尤其根据天气预测，查询风电场的可用功率；尤其根据查询到的可用功率，优选地由电网运营商在调控区域内规定调控节点；根据查询到的可用功率和/或可用功率的概率分布，在计算出的调控节点处将一定数量的风电场组合成风力发电站；借助于风力发电站控制单元，尤其通过电网控制中心来控制风力发电站，使得在调控区域中提供所需的电压质量和/或频率稳定性和/或不间断的可用性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】动态风力发电站
本专利技术涉及一种用于尤其借助于多个风电场来控制配电网的方法，以及这种风电场。
技术介绍
配电网、例如德国传输电网或欧洲联合电网通常具有多个发生器和消耗器。为了能够更好地调控在发生器和消耗器之间的负载流，配电网因此通常在地理上划分为调控区并且分配给各个运营商、即所谓的电网运营商。这尤其导致，每个调控区自身刚性地规定，并且尤其具有刚性的发生器-消耗器结构。那么，借助于所谓的电网控制中心对配电网的这些调控区或这些部段进行真正调控，所述电网控制中心基本上设立用于，控制调控区的发生器。缺点在此尤其是刚性结构，尤其在可再生能量方面，所述刚性结构不充分利用配电网的全部潜能。德国专利商标局已经在本申请的优先权申请中检索到以下现有技术：WO2016/120240A1、DE102013222277A1、DE102015102430A1和US2015/003945A1。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是，解决上述问题中的一个问题，改进一般的现有技术或提供对至今已知方案的替代方案。尤其应借助于风电场来实现配电网的改进的可控制性。根据本专利技术，提出一种用于尤其在临界电网情形下控制具有电网额定电压的配电网的方法，其中设有用于控制配电网的电网控制中心，并且配电网具有至少一个调控区域，所述调控区域包括多个彼此在空间上分离的风电场，所述方法包括如下步骤：尤其根据天气预测，查询风电场的可用功率；尤其根据查询到的可用功率，优选地由电网运营商在调控区域内规定调控节点；在计算出的调控节点处将一定数量的风电场组合成风力发电站；尤其通过电网控制中心借助于风力发电站控制单元来控制风力发电站，使得在调控区域中提供所需的电压质量和/或频率稳定性和/或不间断的可用性。因此，尤其提出一种用于控制配电网的方法。配电网也可以称为电力网，或者可以是电力网的一部分。但是，配电网尤其至少包括共同经过由电流线路构成的网络连接的多个发生器和消耗器。配电网还具有电网额定电压，并且优选地由电网运营商借助于至少一个调控区域和电网控制中心来控制或调控。例如，配电网是由配电网的运营商借助于电网控制中心调控的调控区域。调控区域本身又具有多个在空间上分离的风电场。风电场又包括多个风能设施，这些风能设施产生电功率并且将其借助于共同的风电场电网馈入到配电网或调控区域中。在根据本专利技术的方法的第一步骤中，首先在风电场中调用可用功率。这例如可以由电网运营商借助于电网控制中心来进行，所述电网控制中心例如与风电场的风电场控制单元连接。为此，在考虑天气预测的情况下，风电场优选地提供关于未来可用功率的预测。因此，电网运营商在其调控区域的所有风电场中查询：在考虑天气的情况下，电网运营商在接下来的数小时内能够提供多少电功率。然后，根据所述查询到的可用功率，电网运营商例如规定调控节点或计算调控节点。也就是说，在考虑可用功率的情况下，电网运营商对其调控区域例如执行负载流计算，并且据此为其调控区域寻找运行最优的调控节点。然后，尤其在考虑调控节点的情况下，选择适当数量的风电场，并且将其组合成风力发电站。风电场的组合在此尤其动态地进行，也就是说在供电网正在运行时不同的风电场在一定时间内共同构成风力发电站。这也尤其意味着，调控区域具有至少一个调控节点，风力发电站在所述调控节点处工作。因此，风力发电站的风电场优选地针对所述调控节点调控在调控区域内的特定网点。简而言之，风力发电站的风电场构成虚拟发电厂、即风力发电站。因此，风力发电站也可以在功能单元的意义上理解为虚拟发电厂。然后，所述风力发电站尤其由电网运营商或电网运营商的电网控制中心借助于风力发电站控制单元来调控。所述风力发电站控制单元例如可以是如下控制单元，所述控制单元是电网控制中心的组成部分并且与风电场的风电场控制单元连接。在此优选地借助于风力发电站控制单元来控制风力发电站，使得在调控区域中提供所需的电压质量和/或频率稳定性和/或不间断的可用性。尤其在此重要的是要理解，根据本专利技术的方法不在于，共同地彼此刚性地运行两个相邻的风电场，而是在电网临界的情形下将在操作上彼此独立的风电场组合成虚拟的风力发电站，所述虚拟的风力发电站针对调控区中的特定点、调控节点调控。因此，风力发电站尤其是虚拟的且动态变化的风力发电站，所述风力发电站包括尤其对于临界电网情形激活的多个在空间上分离的风电场。尤其，临界电网情形也包括，停用或关闭可能的市场，例如对于调控功率的市场，即尤其可能的电力交易不再对配电网或调控区内的功率产生和功率控制具有影响。在一个优选的实施方式中，风力发电站包括至少三个风电场，其中至少两个风电场以至少10km的线路长度间隔开。在一个优选的实施方式中，供电网是中压电网或高压电网，尤其具有大于10kV、优选20kV、尤其优选50kV的电网额定电压。优选地，在最小可用性的情况下根据预设的最小功率来组合一定数量的风电场，优选其中预设的最小功率取决于调控区域的大小。因此尤其提出，为风力发电站预设例如50MW的最小功率，所述最小功率必须在考虑例如95％的可用性的情况下通过在调控节点处组合成风力发电站的风电场提供。优选地，在此在考虑例如5GW的调控区域的大小的情况下预设最小功率。因此尤其也提出，在风力发电站的大小的情况下考虑调控区域的大小。风力发电站的大小也可以根据情况而发生改变，尤其根据配电网或调控区域的状态而变化。因此，例如电网运营商可以在电网重建的早期阶段中、即在有电压的较小的电网区域情况下定义一个或多个风力发电站，所述风力发电站例如提供20MW的安全功率。在随后的阶段中、即在有电压的较大的电网区域的情况下，电网运营商随后可以将具有例如100MW的安全功率的风电场组合成风力发电站。此外，尤其也提出，从配电网的特定大小、例如20GW开始，使用多个调控区和/或多个风力发电站并且替选地还使用多个调控节点。优选地，调控节点的规定以及此外或替选地在计算出的调控节点处将一定数量的风电场组合成风力发电站动态地进行。因此尤其提出，连续地和/或迭代地执行在上文中或在下文中描述的方法，更确切地说，优选地使得这些风电场动态地进行相互之间的切换(Agitation)以形成风力发电站。例如，调控区域具有四个风电场，其中第一风电场和第二风电场组合成风力发电站。但是，在不确定的时间之后更有利的是，例如第二和第三风电场构成风力发电站。根据本专利技术的方法考虑了这一点。临界电网情形优选地是以下列表中的情形：电压骤降、电力故障、瞬态过程、系统分裂、频率过低、频率过高。尽管根据本专利技术的方法适用于配电网的所有电网状态、即例如安全电网状态，但是尤其提出，在临界电网状态或电网情形下使用所述方法，即在存在大规模停电的高的发生风险并且需要立即处理，例如将配电网分为各个子电网、例如所谓的系统分裂的情况下。对此的实例是电压骤降，即当配电网的电网电压小于额定电网电压的0.9p.u.(标幺值)时；电力故障，即当配电网的电网电压小于电网本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于尤其在临界电网情形下控制具有电网额定电压的配电网的方法，其中/n-设有用于控制所述配电网的电网控制中心，并且/n-所述配电网具有至少一个调控区域，所述调控区域包括多个彼此在空间上分离的风电场，/n所述方法包括如下步骤：/n-尤其根据天气预测，查询所述风电场的可用功率；/n-尤其根据查询到的可用功率，优选地由电网运营商在所述调控区域内规定调控节点；/n-根据查询到的可用功率和/或所述可用功率的概率分布，在计算出的调控节点处将一定数量的风电场组合、尤其动态地组合成风力发电站；/n-借助于风力发电站控制单元、尤其通过所述电网控制中心来控制所述风力发电站，使得在所述调控区域中提供所需的电压质量和/或频率稳定性和/或不间断的可用性。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181015 DE 102018125529.21.一种用于尤其在临界电网情形下控制具有电网额定电压的配电网的方法，其中
-设有用于控制所述配电网的电网控制中心，并且
-所述配电网具有至少一个调控区域，所述调控区域包括多个彼此在空间上分离的风电场，
所述方法包括如下步骤：
-尤其根据天气预测，查询所述风电场的可用功率；
-尤其根据查询到的可用功率，优选地由电网运营商在所述调控区域内规定调控节点；
-根据查询到的可用功率和/或所述可用功率的概率分布，在计算出的调控节点处将一定数量的风电场组合、尤其动态地组合成风力发电站；
-借助于风力发电站控制单元、尤其通过所述电网控制中心来控制所述风力发电站，使得在所述调控区域中提供所需的电压质量和/或频率稳定性和/或不间断的可用性。


2.根据权利要求1所述的方法，其中
-一定数量的风电场的组合根据具有最小可用性的预设的最小功率进行，优选地，其中所述预设的最小功率与所述调控区域的大小相关。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中
-所述调控节点的规定以及此外或替选地在计算出的调控节点处将一定数量的风电场组合成风力发电站动态地进行。


4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其中临界电网情形是以下列表中的情形：
a)电压骤降，
b)电力故障，
c)瞬态过程，
d)系统分裂，
e)频率过低，
f)频率过高，
g)由电网控制中心中的人员规定的情况。


5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中
-控制所述配电网，以便在所述调控区中产生稳态电压，所述稳态电压处于所述电网额定电压的90％和110％之间。


6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中
...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰内斯·布龙巴赫，伊莎贝尔·布拉克，
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