風(fēng)電場控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種風(fēng)電場控制系統(tǒng)。描述了一種用于控制風(fēng)電場(100)的多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(105,106,107)的無功功率輸出的風(fēng)電場控制系統(tǒng)(101)，其中，所述風(fēng)電場被適配成將有功功率和無功功率輸送到公用電網(wǎng)(417)。所述風(fēng)電場控制系統(tǒng)(101)包括：確定單元(102)；計(jì)算單元(103)，其被適配成計(jì)算能力方案，其中，所述能力方案包括用于所述多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(105,106,107)的順序，根據(jù)所述順序所述風(fēng)力渦輪機(jī)(105,106,107)被選擇以用于輸送無功功率；以及調(diào)整單元(104)，其被適配成調(diào)整待由所述多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(105,106,107)提供的無功功率的實(shí)際量，其中，所述風(fēng)力渦輪機(jī)(105,106,107)被選擇以用于按所述能力方案的順序來輸送無功功率，使得所述確定的無功功率的總量被滿足。
【專利說明】風(fēng)電場控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)電場的【技術(shù)領(lǐng)域】。特別地，本發(fā)明涉及一種用于風(fēng)電場的控制系統(tǒng)，其特別地控制該風(fēng)電場中每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的無功功率輸出。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)電場包括多個(gè)單獨(dú)的風(fēng)力渦輪機(jī)并且將電力提供給公用電網(wǎng)?，F(xiàn)今公用電網(wǎng)需要來自風(fēng)力電站或電場的無功功率輸送/消耗。例如負(fù)載(例如電動機(jī))可能需要無功功率。現(xiàn)代風(fēng)力渦輪機(jī)也許能控制它們的無功功率輸出。因此，公用電網(wǎng)的無功功率要求可以滿足。
[0003]典型地，所有風(fēng)力渦輪機(jī)都基于相同的基準(zhǔn)來輸送或者消耗無功功率。從而，所有風(fēng)力渦輪機(jī)貢獻(xiàn)有幾乎相同數(shù)量的無功功率。所有風(fēng)力渦輪機(jī)將電損耗提供給整個(gè)系統(tǒng)，然而，一些風(fēng)力渦輪機(jī)比其他的給出更多的電損耗。
[0004]因此，存在對于風(fēng)電場的無功功率的高效且可靠控制的需要以確?？傮w需求滿足并且電損耗被最小化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]這個(gè)需要可以通過根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的主題來滿足。本發(fā)明的有利實(shí)施例通過所述從屬權(quán)利要求來描述。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了用于控制風(fēng)電場的多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的無功功率輸出的風(fēng)電場控制系統(tǒng)，其中，所述風(fēng)電場被適配成將有功功率和無功功率輸送到公用電網(wǎng)。所述風(fēng)電場控制系統(tǒng)包括:確定單元，其被適配成確定公用電網(wǎng)(其對應(yīng)于從所述公用電網(wǎng)接收對于公用電網(wǎng)所需要的無功功率的總量為指示性的信息)所需要的無功功率的總量，并且被適配成為每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)確定該風(fēng)力渦輪機(jī)能夠輸送的無功功率的單獨(dú)數(shù)量；計(jì)算單元，其被適配成計(jì)算能力方案，其中，所述能力方案包括用于所述多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的順序，根據(jù)所述順序風(fēng)力渦輪機(jī)被選擇以用于輸送無功功率，其中，所述能力方案基于所確定的每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的無功功率的單獨(dú)數(shù)量和通過所有所述風(fēng)力渦輪機(jī)到公用電網(wǎng)的每個(gè)連接所貢獻(xiàn)的總電力損耗來計(jì)算；以及調(diào)整單元，其被適配成調(diào)整待由所述多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)提供的無功功率的實(shí)際量，其中，每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的無功功率輸出基于所計(jì)算出來的能力方案來控制，其中風(fēng)力渦輪機(jī)被選擇以用于按所述能力方案的順序來輸送無功功率，使得所確定的無功功率的總量被滿足。
[0007]風(fēng)電場可以包括用于將功率輸送到公用電網(wǎng)的多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)。風(fēng)力渦輪機(jī)可以被用于通過將風(fēng)力轉(zhuǎn)換成電力來產(chǎn)生電力。典型地，風(fēng)力渦輪機(jī)包括:塔架；風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子，其被布置在所述塔架的頂部并且包括至少一個(gè)葉片；以及發(fā)電機(jī)，其與所述風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子機(jī)械地耦合。
[0008]基于輸入功率、風(fēng)力，所述發(fā)電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β兽D(zhuǎn)換成電輸出功率?？梢韵蚱漭斔凸β实墓秒娋W(wǎng)可以具有應(yīng)該滿足的一些需求，特別是無功功率需求。這些需求可以被提供給風(fēng)電場控制系統(tǒng)，特別是確定單元。公用電網(wǎng)對于無功功率可以具有特定的需求。針對來自風(fēng)電場或風(fēng)力電站的無功功率的輸送/消耗的需求可能是無功功率、功率因數(shù)或電壓控制。
[0009]為了減少電損耗，所述電損耗可能由風(fēng)力渦輪機(jī)與風(fēng)電場和公用電網(wǎng)的連接點(diǎn)之間的連接引起而發(fā)生，貢獻(xiàn)較少電損耗的風(fēng)力渦輪機(jī)可能被優(yōu)選用于提供或者輸送無功功率?？梢愿鶕?jù)它們貢獻(xiàn)的電損耗并且根據(jù)它們可以提供的無功功率的量來選擇風(fēng)力渦輪機(jī)?？梢栽谧阋詽M足對于公用電網(wǎng)的無功功率的需求的數(shù)目或數(shù)量方面選擇風(fēng)力渦輪機(jī)。因此，風(fēng)力渦輪機(jī)的無功功率可以被累積。
[0010]所述確定單元和所述計(jì)算單元可以被集成為一個(gè)單個(gè)單元。所述多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)可以為至少兩個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述確定單元被適配成基于產(chǎn)生的有功功率和在該風(fēng)力渦輪機(jī)處的電壓為每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)確定無功功率的單獨(dú)數(shù)量。
[0012]根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)能夠輸送的無功功率可以被首先確定。該確定可能是基于在風(fēng)力渦輪機(jī)處產(chǎn)生的實(shí)際電壓和實(shí)際有功功率的。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例，能力方案中風(fēng)力渦輪機(jī)的順序是基于優(yōu)先級的，其中，和最低的電損耗有關(guān)系的風(fēng)力渦輪機(jī)具有最高的優(yōu)先級。因此，來自所有風(fēng)力渦輪機(jī)的具有最小電收集器網(wǎng)絡(luò)功率損耗的風(fēng)力潤輪機(jī)可以具有最聞的優(yōu)先級。
[0014]能力方案可以包括其中風(fēng)力渦輪機(jī)被以與它們正提供的電損耗的數(shù)量相對應(yīng)的順序布置的表。從而，貢獻(xiàn)最低的電損耗的風(fēng)力渦輪機(jī)可以具有最高的優(yōu)先級，其中，貢獻(xiàn)更多電損耗的風(fēng)力渦輪機(jī)可以具有較低的優(yōu)先級。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例，所述確定單元被適配成基于由所述連接所提供的電阻和與風(fēng)力渦輪機(jī)的無功功率相關(guān)聯(lián)的電流來確定電損耗。
[0016]每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)正貢獻(xiàn)的電損耗可以基于所述連接的特性來確定。每個(gè)連接可以具有特定的電阻。電損耗可以通過所述連接的電阻乘以電流平方來計(jì)算，其中，電流包括兩個(gè)部分，有功電流和無功電流。電流可以與風(fēng)力渦輪機(jī)的無功功率相關(guān)聯(lián)。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例，能力方案中風(fēng)力渦輪機(jī)的順序是基于優(yōu)先級的，其中，優(yōu)先級與由對應(yīng)連接所提供的電阻相關(guān)聯(lián)使得低電阻與高優(yōu)先級相關(guān)聯(lián)。
[0018]能力方案可以包括其中風(fēng)力渦輪機(jī)被以與對應(yīng)連接的電阻的數(shù)量相對應(yīng)的順序布置的表。從而，和最低的電阻有關(guān)系的風(fēng)力渦輪機(jī)可以具有最高的優(yōu)先級，其中，和較高的電阻有關(guān)系的風(fēng)力渦輪機(jī)可以具有較低的優(yōu)先級。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例，所述確定單元被進(jìn)一步適配成為每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)確定該風(fēng)力渦輪機(jī)能夠消耗的無功功率的單獨(dú)數(shù)量，并且所述計(jì)算單元被適配成基于每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)能夠輸送和/或消耗的所確定的每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的無功功率的單獨(dú)數(shù)量來計(jì)算能力方案。
[0020]除輸送無功功率的能力之外，所述確定單元還可以確定每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)消耗無功功率的能力。所述能力方案在這種情況下可以針對每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)包括關(guān)于輸送和消耗無功功率的能力的信息。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例，所述調(diào)整單元被進(jìn)一步適配成通過基于所計(jì)算出來的能力方案來控制每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的無功功率輸出來調(diào)整待由所述多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)提供的無功功率的實(shí)際量，使得所述風(fēng)力渦輪機(jī)被選擇以用于輸送和/或消耗無功功率以滿足所確定的無功功率的總量。
[0022]除輸送無功功率之外，每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)還可以消耗無功功率。這可以被用于調(diào)整公用電網(wǎng)所需的無功功率。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了風(fēng)電場。所述風(fēng)電場包括具有上述特征的風(fēng)電場控制系統(tǒng)和可由該風(fēng)電場控制系統(tǒng)控制的多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)。
[0024]所述風(fēng)電場控制系統(tǒng)可以位于風(fēng)力渦輪機(jī)附近或者可以位于很遠(yuǎn)。進(jìn)一步地，所述風(fēng)電場控制系統(tǒng)可以被單個(gè)單元包括，每個(gè)單元位于風(fēng)力渦輪機(jī)附近。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了用于控制風(fēng)電場的多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的無功功率輸出的方法，其中，所述風(fēng)電場被適配成將有功功率和無功功率輸送到公用電網(wǎng)。所述方法包括:通過確定單元來確定公用電網(wǎng)所需要的無功功率的總量并且為每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)確定該風(fēng)力渦輪機(jī)能夠輸送的無功功率的單獨(dú)數(shù)量；通過計(jì)算單元來計(jì)算能力方案，其中，所述能力方案包括用于所述多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的順序，根據(jù)所述順序風(fēng)力渦輪機(jī)被選擇以用于輸送無功功率，其中，所述能力方案基于所確定的每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的無功功率的單獨(dú)數(shù)量和通過所有風(fēng)力渦輪機(jī)到公用電網(wǎng)的每個(gè)連接所貢獻(xiàn)的總電力損耗來計(jì)算；以及通過調(diào)整單元來調(diào)整待由所述多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)提供的無功功率的實(shí)際量，其中，每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的無功功率輸出基于所計(jì)算出來的能力方案來控制，其中風(fēng)力渦輪機(jī)被選擇以用于按所述能力方案的順序來輸送無功功率，使得所確定的無功功率的總量被滿足。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了用于控制風(fēng)電場的多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的無功功率輸出的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序當(dāng)被數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行時(shí)，被適配用于控制如上所述的方法。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，在所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中存儲了用于控制風(fēng)電場的多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的無功功率的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序當(dāng)被數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行時(shí)，被適配成執(zhí)行或者控制如上所述的方法。
[0028]如本文所用的那樣，對計(jì)算機(jī)程序的參考旨在相當(dāng)于對包含用于控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以協(xié)調(diào)上述方法的執(zhí)行的指令的程序元件和/或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的參考。
[0029]計(jì)算機(jī)程序可以通過利用諸如例如JAVA、C++之類的任何適當(dāng)?shù)某绦蛟O(shè)計(jì)語言而被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算機(jī)可讀指令代碼，并且可以被存儲在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(可移動盤、易失性或非易失性存儲器、嵌入式存儲器/處理器等)上。指令代碼可操作來對計(jì)算機(jī)或任何其他可編程設(shè)備進(jìn)行編程以執(zhí)行預(yù)定功能。計(jì)算機(jī)程序可以從諸如萬維網(wǎng)之類的網(wǎng)絡(luò)得到，從所述網(wǎng)絡(luò)可以下載所述計(jì)算機(jī)程序。
[0030]本文所公開的主題可以借助于計(jì)算機(jī)程序相應(yīng)的軟件來實(shí)現(xiàn)。然而，本文所公開的主題還可以借助于一個(gè)或多個(gè)特定的電子電路相應(yīng)的硬件來實(shí)現(xiàn)。此外，本文所公開的主題還可以用混合形式，即用軟件模塊和硬件模塊的組合來實(shí)現(xiàn)。
[0031]必須注意的是，已經(jīng)參考不同的主題對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述。特別地，已經(jīng)參考裝置型權(quán)利要求對一些實(shí)施例進(jìn)行了描述，然而已經(jīng)參考方法型權(quán)利要求對其他實(shí)施例進(jìn)行了描述。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將從上述和以下描述中了解，除非另外通知，否則除屬于一種類型的主題的特征的任何組合之外，同樣地與不同的主題相關(guān)的特征之間，特別是裝置型權(quán)利要求的特征與方法型權(quán)利要求的特征之間的任何組合被認(rèn)為將以這個(gè)文檔來公開。
[0032]從待在下文中描述的實(shí)施例的示例中在上文定義的方面和本發(fā)明的另外的方面是顯而易見的，并且參考實(shí)施例的示例來解釋。將在下文中參考實(shí)施例的示例對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述，但本發(fā)明不限于此。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括風(fēng)電場控制系統(tǒng)的風(fēng)電場。
[0034]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例的用于控制風(fēng)電場的流程圖。
[0035]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的能力方案。
[0036]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的風(fēng)電場布局。
【具體實(shí)施方式】
[0037]圖中的圖例是示意性的。應(yīng)注意的是在不同的圖中，類似的或相同的元件提供有相同的附圖標(biāo)記。
[0038]圖1示出了風(fēng)電場100。風(fēng)電場100包括風(fēng)電場控制系統(tǒng)101和多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)105、106、107。風(fēng)電場控制系統(tǒng)被適配成控制所述多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的無功功率輸出。風(fēng)電場可以將有功功率和無功功率輸送到公用電網(wǎng)(未示出)。
[0039]風(fēng)電場控制系統(tǒng)包括確定單元102、計(jì)算單元103以及調(diào)整單元104。確定單元102被適配成確定公用電網(wǎng)所需要的無功功率的總量。該確定單元被進(jìn)一步適配成為每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)確定該風(fēng)力渦輪機(jī)能夠輸送的無功功率的單獨(dú)數(shù)量。
[0040]計(jì)算單元103被適配成計(jì)算能力方案。該能力方案包括用于所述多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的順序，根據(jù)所述順序風(fēng)力渦輪機(jī)被選擇以用于輸送無功功率。能力方案基于所確定的每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的無功功率的單獨(dú)數(shù)量和由于從每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)到公用電網(wǎng)的連接而發(fā)生的電損耗來計(jì)算。
[0041]調(diào)整單元104被適配成調(diào)整待由所述多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)提供的無功功率的實(shí)際量。每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的無功功率輸出基于所計(jì)算出來的能力方案被控制，其中，風(fēng)力渦輪機(jī)被選擇以用于按能力方案的順序輸送無功功率使得所確定的無功功率的總量被滿足。
[0042]圖2舉例說明了針對風(fēng)電場控制系統(tǒng)的功能的流程圖。來自所有風(fēng)力渦輪機(jī)201的相當(dāng)數(shù)量的有功功率和在所有風(fēng)力渦輪機(jī)202處相當(dāng)數(shù)量的電壓被提供給計(jì)算/確定單元203。在這個(gè)單元中，能力方案被計(jì)算并且提供204給調(diào)整單元205。在這里，從風(fēng)力渦輪機(jī)輸送的無功功率根據(jù)所述能力方案來調(diào)整。在下一個(gè)步驟206中，確定來自公用電網(wǎng)的無功功率要求207是否被滿足。如果是，則可以重復(fù)地確定需求是否仍然被滿足。如果否，則可以重復(fù)調(diào)整。
[0043]為了減少風(fēng)力電站的電網(wǎng)中的電損耗，能力方案可以被設(shè)置以便使得在網(wǎng)絡(luò)中給出最低損耗的風(fēng)力渦輪機(jī)被首先用來輸送/消耗無功功率。能力方案包括信息使得電力地最接近風(fēng)場/電場到公用電網(wǎng)的連接點(diǎn)的渦輪機(jī)首先被用來輸送/消耗公用電網(wǎng)所需要的無功功率。
[0044]圖3舉例說明了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的能力方案的示例。該方案被示出針對八個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)。在X軸上，數(shù)字表示風(fēng)力渦輪機(jī)。在y軸上，來自所有風(fēng)力渦輪機(jī)的經(jīng)累積的無功功率被示出。風(fēng)力渦輪機(jī)I電力地最接近風(fēng)場的連接點(diǎn)(即，貢獻(xiàn)最低的電損耗)并且然后風(fēng)力渦輪機(jī)2是下一個(gè)，依此類推直到數(shù)字8。風(fēng)力渦輪機(jī)數(shù)字是在該風(fēng)力渦輪機(jī)在它們的無功功率能力的地方?？梢约俣ㄔ谶@個(gè)示例中每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)都能夠輸送/消耗+/- 1.0 PU (每單位)無功功率。
[0045]例如，如果要求風(fēng)力渦輪機(jī)輸送4.5 pu無功功率，則風(fēng)力渦輪機(jī)1、2、3以及4必須輸送它們?nèi)康臒o功功率1.0 pu并且風(fēng)力潤輪機(jī)5必須輸送0.5 pu。如果在無功功率需求方面存在改變，則控制系統(tǒng)應(yīng)用遵循曲線以在兩個(gè)無功功率設(shè)定點(diǎn)之間具有無跳(jumpless)轉(zhuǎn)移。
[0046]在真實(shí)的風(fēng)農(nóng)場中，圖3的曲線可以由來自風(fēng)力渦輪機(jī)的關(guān)于它們輸送/消耗無功功率的能力的信息來生成。這個(gè)能力可能典型地依賴所產(chǎn)生的有功功率和在風(fēng)力渦輪機(jī)處的電壓。來自每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的有功功率和電壓可以被發(fā)送到確定/計(jì)算單元，所述確定/計(jì)算單元然后計(jì)算用于輸送/消耗無功功率的能力。
[0047]風(fēng)場網(wǎng)絡(luò)中的電損耗與電阻乘以電流平方有關(guān)。電流可以包括兩個(gè)部分，一個(gè)是有功電流而另一個(gè)是無功電流。本系統(tǒng)的一個(gè)構(gòu)思是對無功電流進(jìn)行優(yōu)先級排序。這意味著如果電阻是最小值則無功電流可以迅速穿過。進(jìn)一步地，控制系統(tǒng)可以遵循圖3的線在兩個(gè)無功功率設(shè)定點(diǎn)之間給出無跳轉(zhuǎn)移。進(jìn)一步地，圖3的曲線可以由來自風(fēng)力渦輪機(jī)的關(guān)于所產(chǎn)生的有功功率和電壓的信息來生成。這個(gè)信息然后可以被用來確定風(fēng)力渦輪機(jī)輸送/消耗無功功率的能力。
[0048]圖4舉例說明了風(fēng)電場400的另外的示例性實(shí)施例。八個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)401至408經(jīng)由變壓器409至416被連接到公共線路，例如電纜。公用電網(wǎng)417經(jīng)由變壓器418被連接到公共線路。
[0049]在一種情況下，所有八個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)可以在正常操作中輸送0.6 MVAr。在第二種情況下，電力地最接近電網(wǎng)的輸送點(diǎn)的四個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(即，風(fēng)力渦輪機(jī)401至404)輸送
1.0 MVAr。第二種情況下的操作對應(yīng)于當(dāng)使用所描述的能力方案時(shí)如本文所述的操作。在兩個(gè)場景中，風(fēng)力渦輪機(jī)總共輸送4.0 MVAr。
[0050]具有因數(shù)2和7的維泊爾(Weibull)風(fēng)力分布可以被用來計(jì)算年損耗。當(dāng)比較兩個(gè)場景中的網(wǎng)絡(luò)損耗時(shí)，當(dāng)使用根據(jù)本文所述的風(fēng)電場控制系統(tǒng)的操作時(shí)損耗減少了 125MWh0
[0051]應(yīng)該注意的是，術(shù)語“包括”不排除其它元件或步驟并且“一”或“一個(gè)”不排除多個(gè)。并且可以組合與不同的實(shí)施例相關(guān)聯(lián)地描述的元件。還應(yīng)該注意的是，權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不應(yīng)該被解釋為限制權(quán)利要求的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于控制風(fēng)電場(100)的多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)的無功功率輸出的風(fēng)電場控制系統(tǒng)(101)，其中，所述風(fēng)電場被適配成將有功功率和無功功率輸送到公用電網(wǎng)(417)，所述風(fēng)電場控制系統(tǒng)(101)包括 確定單元(102)，其被適配成確定所述公用電網(wǎng)(417)所需要的無功功率的總量并且被適配成為每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)確定所述風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)能夠輸送的無功功率的單獨(dú)數(shù)量， 計(jì)算單元(103)，其被適配成計(jì)算能力方案，其中，所述能力方案包括用于所述多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)的順序，根據(jù)所述順序所述風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)被選擇以用于輸送無功功率，其中，所述能力方案基于所確定的每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)的無功功率的單獨(dú)數(shù)量和通過所有所述風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)到所述公用電網(wǎng)(417)的每個(gè)連接所貢獻(xiàn)的總電力損耗來計(jì)算，以及 調(diào)整單元(104)，其被適配成調(diào)整待由所述多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)提供的無功功率的實(shí)際量，其中，每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)的所述無功功率輸出基于所計(jì)算出來的能力方案來控制，其中，所述風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)被選擇以用于按所述能力方案的順序來輸送無功功率，使得所確定的無功功率的總量被滿足。
2.如權(quán)利要求1中所述的風(fēng)電場控制系統(tǒng)(101)，其中，所述確定單元(102)被適配成基于產(chǎn)生的有功功率和在所述風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)處的電壓為每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)確定無功功率的所述單獨(dú)數(shù)量。
3.如前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的風(fēng)電場控制系統(tǒng)(101)，其中，所述能力方案中所述風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)的所述順序是基于優(yōu)先級的，其中，和最低的電損耗有關(guān)系的風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)具有最高的優(yōu)先級。
4.如前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的風(fēng)電場控制系統(tǒng)(101)，其中，所述確定單元(102)被適配成基于由所述連接所提供的電阻和與所述風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)的所述無功功率相關(guān)聯(lián)的電流來確定所 述電損耗。
5.如權(quán)利要求4中所述的風(fēng)電場控制系統(tǒng)(101)，其中，所述能力方案中所述風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)的所述順序是基于優(yōu)先級的，其中，優(yōu)先級與由對應(yīng)連接所提供的所述電阻相關(guān)聯(lián)使得低電阻與高優(yōu)先級相關(guān)聯(lián)。
6.如前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的風(fēng)電場控制系統(tǒng)(101)，其中，所述確定單元(102)被進(jìn)一步適配成為每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)確定所述風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)能夠消耗的無功功率的單獨(dú)數(shù)量，并且 其中，所述計(jì)算單元(103)被適配成基于所述確定的每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)能夠輸送和/或消耗的每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)的無功功率的單獨(dú)數(shù)量來計(jì)算所述能力方案。
7.如權(quán)利要求6中所述的風(fēng)電場控制系統(tǒng)(101)，其中，所述調(diào)整單元(104)被進(jìn)一步適配成通過基于所計(jì)算出來的能力方案來控制每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)的所述無功功率輸出來調(diào)整待由所述多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)提供的無功功率的實(shí)際量，使得所述風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)被選擇以用于輸送和/或消耗無功功率以滿足所述確定的無功功率的總量。
8.一種風(fēng)電場(100),所述風(fēng)電場(100)包括如權(quán)利要求1至7中任何一項(xiàng)所述的風(fēng)電場控制系統(tǒng)(101)，以及 多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)，其可由所述風(fēng)電場控制系統(tǒng)(101)來控制。
9.一種用于控制風(fēng)電場(100)的多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)的無功功率輸出的方法，其中，所述風(fēng)電場(100)被適配成將有功功率和無功功率輸送到公用電網(wǎng)(417)，所述方法包括 通過確定單元(102)來確定所述公用電網(wǎng)(417)所需要的無功功率的總量并且為每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)確定所述風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)能夠輸送的無功功率的單獨(dú)數(shù)量， 通過計(jì)算單元(103)來計(jì)算能力方案，其中，所述能力方案包括用于所述多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)的順序，根據(jù)所述順序所述風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)被選擇以用于輸送無功功率，其中，所述能力方案基于所述確定的每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)的無功功率的單獨(dú)數(shù)量和通過所有所述風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)到所述公用電網(wǎng)(417)的每個(gè)連接所貢獻(xiàn)的總電力損耗來計(jì)算，以及 通過調(diào)整單元(104)來調(diào)整待由所述多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)提供的無功功率的實(shí)際量，其中，每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)的無功功率輸出基于所計(jì)算出來的能力方案來控制，其中，所述風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)被選擇以用于按所述能力方案的順序來輸送無功功率，使得所述確定的無功功率的總量被滿足。
10.一種用于控制風(fēng)電場(100)的多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)的無功功率輸出的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序當(dāng)被數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行時(shí)，被適配用于控制如權(quán)利要求9中所述的方法。
11.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，在所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中存儲了用于控制風(fēng)電場(101)的多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(105，106，107)的無功功率輸出的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序當(dāng)被數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行時(shí)，被適配成執(zhí)行或者控制如權(quán)利要求9中所述的方法。
【文檔編號】H02J3/50GK103580069SQ201310327490
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月31日
【發(fā)明者】J.貝赫 申請人:西門子公司