包括一个或多个风力涡轮发电机的发电厂的电力生成单元的优先级排序制造技术

本发明专利技术涉及一种确定发电厂的功率设定点的方法，该发电厂包括具有至少一个风力涡轮发电机的多个电力生成单元。功率设定点的确定是基于电力生成单元的优先级排序，其中电力生成单元关于针对电力生成单元的单独的功率水平或疲劳水平进行优先级排序。优先级排序被调整，使得调整后的优先级排序既取决于功率水平又取决于疲劳水平。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括一个或多个风力涡轮发电机的发电厂的电力生成单元的优先级排序
本专利技术涉及发电厂(特别是具有一个或多个风力涡轮机的发电厂)的控制，以及确定功率设定点以及将它们分配到发电厂的电力生成单元。
技术介绍
电力生成单元(诸如风力涡轮发电机)的机械和电气部件都暴露于疲劳负载。疲劳负载可能会减少寿命，增加电力生产成本，增加维修和更换部件的维护操作的需要。电力生成单元的部件的疲劳负载可以被监测，以便能够采取诸如非计划的维护操作等行动，从而避免电力生成单元的严重故障。因此，包括多个电力生成单元的发电厂可能需要重复和不可预测的维护操作，鉴于发电厂的保养成本，这可能是不可接受的。鉴于目前可用于操作具有多个电力生成单元的发电厂的解决方案，需要有改进发电厂的操作的解决方案，以提供改进的疲劳负载处理，例如，以便降低生产成本、提高可靠性、改进生产稳定性以及增加电力生成单元的维护间隔和寿命。EP2896102B1公开了一种对作为风力发电厂的电力生产单元的风力发电厂的风力涡轮机和可选补偿设备的电力生产进行智能分配的方法。该专利技术涉及其中请求生产的功率小于发电厂的总容量的情况，并且该专利技术涉及利用这种情况，以基于与风电场的操作条件有关的修正系数向风力涡轮机和补偿设备分配设定点。这种方法可以增加风力涡轮机的寿命，有助于安排保养，以及扩大风力发电厂的电气操作范围。虽然EP2896102B1解决了操作发电厂和增加寿命的问题，但本专利技术的专利技术人已经意识到改进的解决方案是有益的，并因此设计了本专利技术。r>
技术实现思路
本专利技术的目的是改进发电厂的控制，以缓解上述一个或多个问题，并因此提供一种方法，该方法提供了处理疲劳负载的改进方式。在本专利技术的第一方面，提出了一种控制发电厂的电力生成的方法，所述发电厂包括多个电力生成单元，所述多个电力生成单元包括至少一个风力涡轮发电机，其中电力生成系统连接到电网，以用于将电力从电力生成单元供应到电网，并且其中电力生成单元可控制为根据单独的功率设定点生产电力，所述方法包括：-获得每个电力生成单元的疲劳水平，其中所述疲劳水平指示电力生成单元的一个或多个机械部件的组合累积疲劳水平，-获得每个电力生成单元的至少一个功率水平，其中所述功率水平指示电力生成单元能够生产的最大功率或指示电力生成单元生产的功率，-确定电力生成单元的优先级排序列表，其中电力生成单元根据疲劳水平或功率水平进行优先级排序，-根据疲劳水平或功率水平中未用于确定电力生成单元的优先级排序列表的一个来调整优先级排序列表，以及-基于调整后的优先级排序列表中的电力生成单元的优先级排序，确定电力生成单元中的至少一部分的功率设定点。有利地，通过关于功率水平或疲劳水平对电力生成单元进行优先级排序，可以获得单元的第一排序，以便以适当的方式确定功率设定点，例如，使得具有实现发电厂参考的变化的最有利的功率水平的电力生成单元被赋予最高优先级，例如，使得所需的发电厂参考的变化在优先级排序最高的电力生成单元之间分配。例如，具有高可用功率的电力生成单元比具有较低可用功率的单元更有利于支持发电厂参考的增加。类似地，具有高功率生产的电力生成单元比具有较低功率生产的单元更有利于支持发电厂参考的减少。类似地，由于与改变功率生产和/或增加功率生产相关联的负载，具有最低累积疲劳水平或相对于设计裕度的最高疲劳裕度的电力生成单元可以更有利于支持发电厂参考的增加或减少。此外，通过关于未用于进行初始优先级排序的疲劳水平或功率水平调整优先级排序，可以完善优先级排序。例如，在关于功率水平进行优先级排序的列表中，位于第二位的电力生成单元可能比优先级排序最高的电力生成单元具有更低的累积疲劳水平，因此，鉴于其累积更多疲劳负载的能力，其更有利于支持发电厂参考的变化。类似地，在关于疲劳水平进行优先级排序的列表中位于第二位的电力生成单元可能比优先级排序最高的电力生成单元具有更高的功率水平，并因此更有利于支持发电厂参考的变化。调整步骤包括根据在优先级排序中彼此相邻的两个电力生成单元的功率水平和/或疲劳水平之间的差，颠倒这两个电力生成单元在优先级排序中的顺序。也就是说，如果两个相邻的电力生成单元的功率水平类似(即相对于阈值来说在数值上接近)，并且优先级排序较低的电力生成单元的疲劳水平低于优先级排序较高的电力生成单元(即在数值阈值内较低)，则顺序被颠倒。此处，疲劳水平是指累积的疲劳负载(即随时间累积的疲劳负载)。另一方面，如果两个相邻电力生成单元的功率水平不类似，例如，如果功率水平大于阈值，则相邻电力生成单元的顺序可以不颠倒。根据一个实施例，获得所述至少一个功率水平包括获得指示电力生成单元能够生产的最大功率的可用功率水平，和/或获得指示电力生成单元当前生产的功率的实际功率水平。根据一个实施例，在用于发电厂的期望功率生产的功率参考增加的情况下，功率设定点基于使用用于确定优先级排序列表或用于调整优先级排序列表的可用功率水平来确定，或者其中-在用于发电厂的期望功率生产的功率参考减少的情况下，功率设定点基于使用用于确定优先级排序列表或用于调整优先级排序列表的实际功率水平来确定。有利地，通过使用电力生成单元的用于初始优先级排序或调整的可用功率水平或实际功率水平，在优先级排序的基础上确定设定点，该优先级排序对于功率参考的实际减少或增加是最优化的，或者至少是合适的。根据一个实施例，调整优先级排序列表包括：-确定优先级排序列表中的第一电力生成单元的功率水平与相对于第一电力生成单元处于较低优先级的第二电力生成单元的功率水平之间的差，或确定优先级排序列表中的第一电力生成单元的疲劳水平与相对于第一电力生成单元处于较低优先级的第二电力生成单元的疲劳水平之间的差，以及根据所述差，-比较第一电力生成单元和第二电力生成单元的疲劳水平或功率水平中未用于确定电力生成单元的优先级排序列表的一个，-根据疲劳水平或功率水平的比较，改变优先级排序列表中的第一电力生成单元和第二电力生成单元的顺序。有利地，通过成对地比较电力生成单元，并调换该对中的相邻电力生成单元，优先级排序不仅考虑第一优先级排序参数(即功率水平或疲劳水平)，而且还考虑第二优先级排序参数(即未用于初始优先级排序的参数)。通过这种方式，优先级排序考虑了电气和机械两方面的因素。根据一个实施例，如果第二电力生成单元的疲劳水平指示比第一电力生成单元的疲劳水平低的疲劳，或者如果第二电力生成单元的功率水平比第一电力生成单元的功率水平高，则改变第一电力生成单元和第二电力生成单元的顺序。可以理解的是，确定疲劳水平或功率水平低于或高于相邻疲劳水平或功率水平的比较可以是阈值比较，例如，如果第一电力生成单元和第二电力生成单元的疲劳水平之间的差大于第一阈值，或者如果第二电力生成单元和第一电力生成单元的功率水平之间的差大于第二阈值，则改变第一电力生成单元和第二电力生成单元的顺序。根据一个实施例，优先级排序列表的调整针对优先级排序列表中的连续的电力生成单元对成对地执本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制发电厂(100)的电力生成的方法，所述发电厂(100)包括多个电力生成单元(101)，所述多个电力生成单元(101)包括至少一个风力涡轮发电机，其中电力生成系统连接到电网，以用于将电力从电力生成单元供应到电网，并且其中所述电力生成单元(101)可控制为根据单独的功率设定点生产电力，所述方法包括：/n-获得每个电力生成单元的疲劳水平(Flev)，其中所述疲劳水平指示电力生成单元的一个或多个机械部件的组合累积疲劳水平，/n-获得每个电力生成单元的至少一个功率水平(Pav，Pprod)，其中所述功率水平指示电力生成单元能够生产的最大功率或指示电力生成单元生产的功率，/n-确定电力生成单元的优先级排序列表，其中电力生成单元根据疲劳水平(Flev)或功率水平(Plev)进行优先级排序，/n-根据疲劳水平(Flev)或功率水平(Plev)中未用于确定电力生成单元的优先级排序列表的一个来调整优先级排序列表，/n-基于调整后的优先级排序列表中的电力生成单元的优先级排序，确定电力生成单元中的至少一部分的功率设定点(Pset)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181218 IN 2018110478631.一种控制发电厂(100)的电力生成的方法，所述发电厂(100)包括多个电力生成单元(101)，所述多个电力生成单元(101)包括至少一个风力涡轮发电机，其中电力生成系统连接到电网，以用于将电力从电力生成单元供应到电网，并且其中所述电力生成单元(101)可控制为根据单独的功率设定点生产电力，所述方法包括：
-获得每个电力生成单元的疲劳水平(Flev)，其中所述疲劳水平指示电力生成单元的一个或多个机械部件的组合累积疲劳水平，
-获得每个电力生成单元的至少一个功率水平(Pav，Pprod)，其中所述功率水平指示电力生成单元能够生产的最大功率或指示电力生成单元生产的功率，
-确定电力生成单元的优先级排序列表，其中电力生成单元根据疲劳水平(Flev)或功率水平(Plev)进行优先级排序，
-根据疲劳水平(Flev)或功率水平(Plev)中未用于确定电力生成单元的优先级排序列表的一个来调整优先级排序列表，
-基于调整后的优先级排序列表中的电力生成单元的优先级排序，确定电力生成单元中的至少一部分的功率设定点(Pset)。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，获得所述至少一个功率水平包括获得指示电力生成单元能够生产的最大功率的可用功率水平(Pav)，和/或获得指示电力生成单元当前生产的功率的实际功率水平(Pprod)。


3.根据权利要求2所述的方法，其中
-在用于发电厂的期望功率生产的功率参考(Pplant_ref)增加的情况下，功率设定点基于使用用于确定优先级排序列表或用于调整优先级排序列表的可用功率水平(Pav)来确定，或者其中
-在功率参考(Pplant_ref)减少的情况下，功率设定点基于使用用于确定优先级排序列表或用于调整优先级排序列表的实际功率水平(Pprod)来确定。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中调整优先级排序列表包括：
-确定优先级排序列表中的第一电力生成单元(Unit1)的功率水平(Plev)与相对于第一电力生成单元处于较低优先级的第二电力生成单元(Unit2)的功率水平之间的差(ΔP12)，或确定优先级排序列表中的第一电力生成单元(Unit1)的疲劳水平(Flev)与相对于第一电力生成单元处于较低优先级的第二电力生成单元(Unit2)的疲劳水平之间的差(ΔF12)，以及根据所述差，
-比较第一电力生成单元和第二电力生成单元(Unit1，Unit2)的疲劳水平(Flev)或功率水平(Plev)中未用于确定电力生成单元的优先级排序列表的一个，
-根据疲劳水平或功率水平的比较，改变...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏牧，K·克里希南贾穆纳，J·Q·基德莫泽，S·S·安德森，S·卡佩尔戈德，
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