Настоящее изобретение касается способа запуска энергогенерирующей сети, в частности, ветряного парка. Кроме того, настоящее изобретение касается ветроэнергетической установки, и оно касается ветряного парка, по меньшей мере, с первой и второй ветроэнергетической установкой.
Сети электроснабжения известны, и с их помощью распределяется электрическая энергия между подающими устройствами энергии и потребителями энергии. Такая сеть электроснабжения на сегодняшний день эксплуатируется с переменным напряжением с предварительно заданной сетевой частотой, большей частью 50 Гц или 60 Гц. Как подающие устройства, так и потребители установлены на эту частоту.
Особенным является то, что часть, в большей мере большая часть сети электроснабжения всегда находится в режиме эксплуатации. Если для подачи электрической энергии к этой сети электроснабжения подключают электрический генерирующий модуль, то этот генерирующий модуль может также ориентироваться на сеть электроснабжения. В особенности, такой электрический генерирующий модуль получает регулярно сначала энергию из сети электроснабжения для того, чтобы ею снабжать любые процессы запуска. Но при этом дополнительно к предоставлению для этого энергии сеть электроснабжения также дает ориентацию и управление, особенно для частоты сети и величину электрического напряжения.
Некоторые генерирующие модули, такие как, например, ветряные парки с несколькими ветроэнергетическими установками, сами располагают внутренней электрической сетью, которая также может быть обозначена как энергогенерирующая сеть. Также и такая энергогенерирующая сеть обычно находится в эксплуатации и имеет сетевую частоту сети электроснабжения, с которой она синхронизирована. Кроме того, энергогенерирующая сеть подает энергию через точку присоединения, в особенности, точку подключения сети, в сеть электроснабжения или получает там энергию из сети электроснабжения и по своей собственной величине напряжения в этой точке присоединения соответствует величине напряжения сети электроснабжения. Т.е. там эти оба напряжения одинаковы или находятся друг с другом в определенном соотношении соответственно коэффициенту трансформации трансформатора в этой точке присоединения.
Если энергогенерирующая сеть, т.е., в частности, сеть парка запускается, например, при первой пуско–наладке или после случая, при котором ее необходимо было отключить, то для этого энергогенерирующая сеть может получать энергию от сети электроснабжения и настраиваться на предварительно заданную сетью электроснабжения сетевую частоту и сетевое напряжение и ориентироваться на это.
Однако было обнаружено, что энергогенерирующие сети, в особенности, сети парка ветряных парков, имеют в сетях электроснабжения возрастающее значение. Так, может иметь место то, что сеть электроснабжения не может в достаточной мере вести или поддерживать такой процесс запуска энергогенерирующей сети. В особенности можно ожидать, что сеть электроснабжения сама нуждается в поддержке. Также было обнаружено, что энергогенерирующая сеть, в особенности, сеть парка ветряного парка по этой причине при известных обстоятельствах также должна была быть в состоянии, самостоятельно запускать или даже оказывать поддержку сети электроснабжения, поэтому при известных обстоятельствах сеть электроснабжения снова может запускаться с помощью энергогенерирующей сети или, по меньшей мере, снова восстанавливаться из ситуации, в которой напряжение сети существенно нарушено.
В особенности, предусмотренные до настоящего времени электростанции, которые держались наготове именно для восстановления сети или даже для запуска из полностью обесточенного состояния, теперь могут реже иметь место или на них следует экономить, поэтому сеть электроснабжения для своего старта или регенерации должна обходиться без такой специальной электростанции.
Немецкое ведомство по патентам и товарным знакам провело поиск по приоритетной заявке к данной заявке и выявило следующий уровень техники: US 2017/0074244 A1, DE 10 2014 214 151 A1, DE 10 2013 102 603 A1, EP 1 665 494 B1 и US 2015/0159627 A1.
Поэтому задачей данного изобретения является, по меньшей мере, решение одной из вышеназванных проблем. В частности, должно быть создано решение, чтобы энергогенерирующая сеть, в частности, сеть парка ветряного парка, самостоятельно и без помощи сети электроснабжения могла запускаться и затем даже могла подкреплять или поддерживать, в частности, сеть электроснабжения при запуске, восстановлении или успокоении из ситуации броска напряжения. По меньшей мере, должно быть предложено альтернативное решение известным до настоящего времени способам.
Согласно изобретению предлагается способ запуска энергогенерирующей сети согласно пункту 1 формулы изобретения. Энергогенерирующая сеть, которая предлагается, сформирована, в частности, как сеть парка ветряного парка и имеет соответственно несколько ветроэнергетических установок. Однако может быть использована и другая энергогенерирующая сеть, имеющая несколько генераторов, электрически по сети соединенных друг с другом. Рассматриваются также, в основном, несколько ветряных парков, или соответственно, сетей парков, которые управляются совместно и, при известных обстоятельствах, подают энергию в сеть электроснабжения не только через общую точку подключения сети, но и, при известных обстоятельствах, через несколько точек подключения сети. Также в качестве энергогенерирующей сети рассматривается сеть, имеющая, по меньшей мере, ветряной парк, или соответственно, сеть парка. В любом случае, энергогенерирующая сеть подсоединена, по меньшей мере, в точке подключения сети к сети электроснабжения. При этом энергогенерирующая сеть в режиме нормальной эксплуатации обменивает электрическую мощность через точку подключения сети с сетью электроснабжения. При этом, в большей степени энергогенерирующая сеть будет подавать электрическую мощность через точку подключения сети в сеть электроснабжения. Но также в особых ситуациях рассматривается и то, что энергогенерирующая сеть забирает электрическую мощность из сети электроснабжения особенно с целью поддержки.
Итак, способ запуска энергогенерирующей сети предлагает, чтобы был выбран режим восстановления, если сеть электроснабжения имеет падение напряжения. Т.е. при этом в сети электроснабжения значительно упало электрическое напряжение в сети электроснабжения, обозначаемое как напряжение сети. В особенности такое падение напряжения касается аварии или глобального обесточивания сети электроснабжения. В случае падения напряжения выбирается режим восстановления, или соответственно, меняется режим нормальной эксплуатации на режим восстановления. Но также рассматривается и то, что режим восстановления выбирается тогда, когда энергогенерирующая сеть отключена от сети электроснабжения. В частности, также рассматривается, что имеется падение напряжения в сети электроснабжения, и, кроме того, энергогенерирующая сеть отключена от сети электроснабжения. Это отключение сети может иметь место также и при падении напряжения сети электроснабжения.
Таким образом, для запуска энергогенерирующая сеть вначале эксплуатируется в режиме восстановления. Этот режим энергогенерирующей сети в режиме восстановления содержит несколько особенностей. Прежде всего, сюда относится то, что средство калибровки напряжения, могут быть и несколько средств калибровки напряжения, предоставляет напряжение энергогенерирующей сети. Средством калибровки напряжения может быть, например, и калибрующая напряжение ветроэнергетическая установка или силовой шкаф, имеющий инвертор. Таким образом, средство калибровки напряжения, в частности, калибрующая напряжение ветроэнергетическая установка или калибрующий силовой шкаф, работает так, чтобы калибровалось напряжение, в частности, управлялось, или соответственно, регулировалось. У такого средства калибровки напряжения соответственно ток не калибруется. В любом случае, предварительное задание тока отходит на задний план после предварительного задания напряжения. Средство калибровки напряжения предоставляет напряжение энергогенерирующей сети, т.е. напряжение, преобладающее в энергогенерирующей сети, или соответственно, подлежащее подаче, по меньшей мере, на выходе этого средства калибровки напряжения или в выбранной контрольной точке. В случае ветряного парка это сетевое напряжение обмотки генератора соответствует напряжению сети ветряного парка.
Далее предусмотрено средство первичного снабжения, сформированное, в частности, как калибрующая ток ветроэнергетическая установка или как имеющий инвертор силовой шкаф, которое прежде всего синхронизируется с напряжением энергогенерирующей сети, предоставленным от средства калибровки напряжения. Т.е. это средство первичного снабжения ориентируется на напряжение энергогенерирующей сети, предоставленное, по существу, средством калибровки напряжения. В особенности это напряжение энергогенерирующей сети имеет частоту, с которой синхронизируется средство первичного снабжения. При этом средство первичного снабжения выдает ток, частота которого синхронизирована с частотой напряжения энергогенерирующей сети.
Итак, средство калибровки напряжения и средство первичного снабжения работают совместно так, или соответственно, таким образом, согласованы друг с другом, чтобы они, т.е. средство калибровки напряжения и средство первичного снабжения, в сумме предоставляли в энергогенерирующей сети электрическую мощность, а именно – по величине собственной потребности энергогенерирующей сети. Такая собственная потребность касается именно мощности, требуемой для запуска энергогенерирующей сети, т.е., в частности, такая мощность, которая требуется в случае ветряного парка для запуска ветроэнергетической установки ветряного парка.
Т.е. энергогенерирующая сеть запускается посредством выбора режима восстановления, в котором совместно работают, по меньшей мере, средство калибровки напряжения и средство первичного снабжения, имеющие, каждое для себя, особое задание. Средство калибровки напряжения создает прежде всего напряжение, а именно – напряжение энергогенерирующей сети, а средство первичного снабжения ориентируется на это, подстраивается под это и предоставляет именно ток для снабжения энергогенерирующей сети. В этом отношении, средство первичного снабжения принимает на себя первичное снабжение. А средство калибровки напряжения также может поставлять часть этого, т.е. также может предоставлять мощность. Но основная задача средства калибровки напряжения – это калибровать напряжение энергогенерирующей сети.
Согласно форме выполнения предлагается, чтобы, по меньшей мере, одно средство калибровки напряжения предоставляло напряжение энергогенерирующей сети, в основном, без мощности. В этом случае предусматривается в особенности разделение, чтобы средство первичного снабжения поставляло необходимую мощность для запуска энергогенерирующей сети, в то время как одно или несколько средств калибровки напряжения калибровали напряжение и давали средству первичного снабжения соответствующую ориентацию, или соответственно, управляющую величину.
Предпочтительно для предоставления напряжения энергогенерирующей сети, по меньшей мере, одно средство калибровки напряжения работает, таким образом, калибруя напряжение. В частности, средство калибровки напряжения работает так, чтобы оно регулировало по выходному напряжению, а именно, по напряжению энергогенерирующей сети, которое, таким образом, предоставляет. При этом также идет речь о том, чтобы калибровать частоту, а именно – частоту напряжения. Средство калибровки напряжения калибрует напряжение предварительно заданной частотой и фазой.
Согласно форме выполнения предлагается, чтобы, по меньшей мере, одно средство первичного снабжения для предоставления электрической мощности в энергогенерирующей сети работало, калибруя ток. Тем самым, средство первичного снабжения предоставляет ток в энергогенерирующую сеть, или соответственно, подает ток в энергогенерирующую сеть и, в частности, регулирует его и, таким образом, его калибрует. Благодаря этому, средство калибровки напряжения и средство первичного снабжения могут хорошо взаимодействовать, так как каждое имеет свое собственное особое задание.
Согласно форме выполнения предлагается, чтобы в основе, по меньшей мере, одного средства калибровки напряжения лежала, по меньшей мере, первая статическая характеристика, а в основе, по меньшей мере, средства первичного снабжения лежала, по меньшей мере, вторая статическая характеристика, при этом каждая статическая характеристика описывает соответственно связь, в особенности, линейную связь между электрическим напряжением энергогенерирующей сети и подлежащей подаче или поданной реактивной мощностью или между частотой энергогенерирующей сети и подлежащей подаче или поданной активной мощностью, и первая статическая характеристика имеет меньшее возрастание, чем вторая статическая характеристика.
Таким образом, средство калибровки напряжения и средство первичного снабжения отличаются соответственно соответствующей статической характеристикой. Для этого соответствующая статическая характеристика может быть реализована в средстве калибровки напряжения, или соответственно, в средстве первичного снабжения. Таким образом, средство калибровки напряжения и средство первичного снабжения имеют статическую характеристику, но может быть и несколько.
Для этого предлагается, чтобы первая статическая характеристика имела меньшее возрастание, чем вторая статическая характеристика. Это предлагается для обоих вариантов статических характеристик. В особенности, каждая статическая характеристика описывает линейную связь. Возрастание касается, таким образом, хода реактивной мощности относительно напряжения, без учета того, реактивная ли мощность или напряжение составляет входную величину с точки зрения регулирующей техники. То же самое относится и к связи между активной мощностью и частотой, при которой(связи) возрастание касается хода активной мощности относительно частоты, также независимо от того, активная ли мощность или частота составляет входную величину с точки зрения регулирующей техники.
С помощью возрастаний статических характеристик могут быть соответственно установлены рабочие точки. Меньшее возрастание соответственно для статической характеристики средства калибровка напряжения ведет к тому, что в стационарном случае средство калибровки напряжения при равном напряжении по сравнению со средством первичного снабжения подает меньше реактивной мощности, или соответственно, что средство калибровки напряжения при равной частоте по сравнению со средством первичного снабжения подает меньше активной мощности.
Предпочтительно предлагается, чтобы
– в основе, по меньшей мере, одного средства калибровки напряжения лежала первая статическая характеристика реактивной мощности, описывающая связь между электрическим напряжением, подлежащим предоставлению в энергогенерирующей сети средством калибровки напряжения и реактивной мощностью, поданной средством калибровки напряжения, и
– в основе, по меньшей мере, одного средства первичного снабжения лежала вторая статическая характеристика реактивной мощности, описывающая связь между зарегистрированным в энергогенерирующей сети электрическим напряжением и реактивной мощностью, подлежащей подаче средством первичного снабжения, и
– первая статическая характеристика реактивной мощности имела меньшее возрастание, чем вторая статическая характеристика реактивной мощности, и/или чтобы
– в основе, по меньшей мере, одного средства калибровки напряжения лежала первая статическая характеристика активной мощности, описывающая связь между частотой, подлежащей предоставлению в энергогенерирующей сети средством калибровка напряжения и активной мощностью, поданной средством калибровки напряжения, и
– в основе, по меньшей мере, одного средства первичного снабжения лежала вторая статическая характеристика активной мощности, описывающая связь между частотой, зарегистрированной в энергогенерирующей сети и активной мощностью, подлежащей подаче средством первичного снабжения, и
– первая статическая характеристика активной мощности имела меньшее возрастание, чем вторая статическая характеристика активной мощности.
Как статическая характеристика реактивной мощности, так и статическая характеристика активной мощности могут быть соответственно описанной в общем выше статической характеристикой. Также может быть предусмотрено, чтобы в основу были положены соответственно статическая характеристика реактивной мощности и статическая характеристика активной мощности и, таким образом, реализованы. Каждая статическая характеристика касается соответственно средства калибровки напряжения, или соответственно, средства первичного снабжения. Если имеется несколько средств калибровки напряжения, или соответственно, средств первичного снабжения, то каждое имеет свою собственную статическую характеристику, соответственно, статической характеристики, которые могут быть одинаковыми для всех средств калибровки напряжения и/или соответственно для всех средств первичного снабжения. Каждое средство калибровки напряжения, или соответственно, средство первичного снабжения рассматривает поданную самим собой реактивную мощность и/или активную мощность. Для этого регистрируется предпочтительно его активный и/или реактивный ток.
Согласно форме выполнения предлагается, чтобы
– по меньшей мере, одно средство калибровки напряжения предоставляло подлежащее предоставлению электрическое напряжение соответственно в зависимости от поданной реактивной мощности согласно первой характеристической кривой реактивной мощности, и
– по меньшей мере, одно средство первичного снабжения подавало подлежащую подаче реактивную мощность соответственно в зависимости от зарегистрированного электрического напряжения согласно второй статической характеристики реактивной мощности, и/или
– по меньшей мере, одно средство калибровки напряжения предоставляло подлежащую предоставлению частоту соответственно в зависимости от поданной активной мощности согласно первой статической характеристики активной мощности, и
– по меньшей мере, одно средство первичного снабжения подавало подлежащую подаче активную мощность соответственно в зависимости от зарегистрированной частоты согласно второй статической характеристики активной мощности.
Для средств калибровки напряжения, с одной стороны, и средств первичного снабжения, с другой стороны, сформированных именно с калибровкой тока, статической характеристики имеют, таким образом, различное значение, по меньшей мере, для применения в регулировочной технике.
Средство калибровки напряжения задает свое выходное напряжение в зависимости от зарегистрированной реактивной мощности, или соответственно, задает свою частоту, а именно – частоту своего выходного напряжения, в зависимости от зарегистрированной активной мощности. При этом реактивная мощности, или соответственно, активная мощность – это входные величины.
Средство первичного снабжения задает свою реактивную мощность в зависимости от напряжения и свою активную мощность в зависимости от частоты. Таким образом, здесь напряжение, или соответственно, частота, составляют входные величины. Но в каждом случае статической характеристики с их возрастаниями относятся к реактивной мощности по отношению к напряжению, или соответственно, к активной мощности по отношению к частоте. В качестве напряжения в основу положено, в особенности, отклонение напряжения, а именно – отклонение электрического напряжения от напряжения, взятого за основу в качестве контрольного значения, н–р, от номинального напряжения сети.
Такая статическая характеристика, описывающая связь между напряжением и реактивной мощностью или частотой и активной мощностью, обозначается в среде специалистов, как Droop. Она касается, в частности, отклонения напряжения между заданным и текущим напряжением, здесь, в особенности, по отношению к энергогенерирующей сети, и, таким образом, в основном, к напряжению энергогенерирующей сети. Однако эта статическая характеристика может рассматриваться и как П–регулятор, при этом у средства первичного снабжения предоставляется или соответственно, подавается в энергогенерирующую сеть реактивная мощность или дополнительная реактивная мощность, пропорционально отклонению напряжения.
Точно также статическая характеристика, описывающая связь между частотой и активной мощностью, может рассматриваться также как П–регулятор, при этом средство первичного снабжения предоставляет или соответственно, подает в энергогенерирующую сеть, активную мощность или дополнительную активную мощность пропорционально отклонению частоты.
У средства калибровки напряжения – соответственно наоборот.
Если статическая характеристика не только линейна, все же может иметься линейная часть. Она также может быть обозначена как П–часть в регуляторе или рассматриваться как таковая, если имеются другие части. В таком случае, П–часть может описывать возрастание.
Предпочтительно возрастание, или соответственно, усиление второй статической характеристики, второй статической характеристики реактивной мощности и/или второй статической характеристики активной мощности, по меньшей мере, вдвое больше, в частности, по меньшей мере, втрое больше, чем возрастание, или соответственно, усиление соответствующей первой статической характеристики, статической характеристики реактивной мощности, или соответственно, статической характеристики активной мощности. При этом речь идет, в особенности, о том, что первое возрастание значительно больше, чем второе возрастание. Таким образом, статической характеристики приведены в соответствие друг другу так, чтобы, по меньшей мере, одно средство первичного снабжения, по сравнению со средством калибровки напряжения, принимало на себя, по существу, подачу реактивной и/или активной мощности. При этом средство калибровки напряжения принимает на себя первое предоставление напряжения, в то время как средство первичного снабжения принимает на себя первичное снабжение для мощности и реактивной мощности.
Средством калибровки напряжения может быть, н–р, калибрующий напряжение инвертор, а средством первичного снабжения – калибрующий ток инвертор. Они чаще всего расположены соответственно в силовом шкафу, поэтому упрощенно также говорят о калибрующем напряжение силовом шкафе, или соответственно, калибрующем ток силовом шкафе. Однако рассматриваются и другие модули, такие как, н–р, аналогично работающий подающий модуль. Также в одном модуле, н–р, в ветроэнергетической установке, могут быть размещены вместе, по меньшей мере, средство калибровки напряжения и средство первичного снабжения.
Для наглядности и только в качестве примера далее поясняется принцип эксплуатации калибрующего напряжение инвертора и калибрующего ток инвертора, не ограничиваясь только этим.
В основном, калибрующий напряжение инвертор работает так, чтобы он на своем выходе предоставлял выходное напряжение по амплитуде, частоте и фазе. По линии возврата мгновенное значение выходного напряжения возвращается обратно. Таким образом, возвращается сигнал напряжения. Может быть применен, н–р, способ допустимого диапазона, при котором постоянно, т.е. с использованной интенсивностью опроса проверяется, находится ли возвращенный сигнал напряжения в допустимом диапазоне. Как только сигнал напряжения попадает на границу допустимого диапазона, включается инвертор, чтобы удерживать сигнал в допустимом диапазоне.
При этом допустимый диапазон – это применение заданного значения для выходного напряжения инвертора. Заданное значение предварительно задается как заданный сигнал, а именно – также и по амплитуде, частоте и фазе, и допустимый диапазон располагается, в основном, между верхней и нижней границей диапазона рядом с этим заданным сигналом.
Тогда, если возникает скачок реактивной мощности, при котором реактивная мощность в энергогенерирующей сети изменяется скачкообразно или, по меньшей мере, быстро, поскольку, н–р, был подключен работающий как конденсатор элемент, как н–р, линия передачи, то и для калибрующего напряжение инвертора получается в итоге изменение его выданного и, тем самым, поданного реактивного тока. Это заключается в том, что калибрующий напряжение инвертор, подобно как источник напряжения, пытается держать постоянным свое выходное напряжение, поэтому при примерно одинаковом напряжении получается измененный ток.
В дальнейшем это приводит к тому, что согласно статической характеристики реактивной мощности, установленной для этого калибрующего напряжение инвертора, выставляется новое заданное значение напряжения. Тогда выходное напряжение изменяется соответственно новому заданному значению напряжения.
Может получаться отклонение напряжения между напряжением энергогенерирующей сети и заданным значением, называемым здесь заданным напряжением сети. Это заданное напряжение сети и, вместе с этим, это отклонение напряжения не относится к мгновенному значению выходного напряжения, а к эффективному значению или другому, характеристическому значению амплитуды напряжения.
Прежде всего калибрующий ток инвертор работает абсолютно аналогично, как и калибрующий напряжение инвертор, но только вместо мгновенных значений выходного напряжения возвращается мгновенные значения выходного тока. Т.е. возвращается сигнал выходного тока. Если изменяется реактивная мощность в энергогенерирующей сети, то это не имеет сильного мгновенного воздействия на выходной ток, поскольку выходной ток регулируется. В этом случае калибрующий ток инвертор работает, как источник тока.
Таким образом, измененная общая реактивная мощность оказывает влияние, прежде всего, только на калибрующий напряжение инвертор.
А калибрующий ток инвертор распознает отклонение напряжения, которое вызывал калибрующий напряжение инвертор вследствие тока реактивной мощности. Тогда для калибрующего ток инвертора в зависимости от этого отклонения напряжения и согласно его статической характеристики реактивной мощности рассчитывается заданное значение реактивной мощности и, в зависимости от этого, определяется сигнал заданного тока для выходного тока, который затем подает калибрующий ток инвертор.
Таким образом, также изменяется реактивный ток калибрующего ток инвертора, и, благодаря этому, калибрующий ток инвертор принимает на себя большую часть реактивного тока калибрующего напряжение инвертора, и там это ведет снова к приведению в соответствие выходного напряжения согласно статической характеристики реактивной мощности. Тогда оба инвертора, но также может быть и больше, выставляются согласно своим статическим характеристикам реактивной мощности на стабильную рабочую точку, имеющую то же самое отклонение напряжения. Из–за различных возрастаний статических характеристик реактивной мощности калибрующий ток инвертор подает тогда больше реактивного тока, или соответственно, реактивной мощности, чем калибрующий напряжение.
Таким образом, при скачке реактивной мощности калибрующий напряжение инвертор реагирует сразу же и приводит в соответствие свое напряжение, что ведет к реакции калибрующего ток инвертора, который, таким образом, сначала подает реактивную мощность. Тогда оба, или несколько, инверторов занимают рабочую точку, в которой калибрующий ток инвертор вследствие предложенного выбора статической характеристики реактивной мощности принимает на себя, по существу, по меньшей мере, большей частью, подачу реактивной мощности.
Похожим образом система работает и при скачке активной мощности или быстром изменении активной мощности. Изменяется, в целом, активный ток, но при этом изменяется, прежде всего, только ток калибрующего напряжение инвертора. Это изменение своего активного тока регистрируется калибрующим напряжение инвертором и, согласно его статической характеристики активной мощности, ведет к новому заданному значению для его сигнала напряжения, а именно – с измененной частотой.
Затем это изменение частоты регистрируется калибрующим ток инвертором, и создаются соответствующие заданные значения активной мощности для калибрующего ток инвертора. Вследствие большего возрастания статической характеристики, или соответственно, усиления статической характеристики активной мощности калибрующего ток инвертора, последний при одинаковой частоте будет принимать большее значение активной мощности, чем калибрующий напряжение инвертор. Тогда оба инвертора подают соответствующую активную мощность, при этом калибрующий ток инвертор подает большую часть.
Описанные реакции на скачок реактивной мощности и скачок активной мощности могут происходить также совместно.
Согласно форме выполнения предлагается, чтобы выбор режима восстановления, в частности, смена режима нормальной эксплуатации на режим восстановления, происходила тогда или могла произойти тогда, когда энергогенерирующая сеть дополнительно имеет падение напряжения. Поэтому предлагается принимать во внимание не только падение напряжения в сети электроснабжения, но также и падение напряжения в энергогенерирующей сети. В особенности тогда, когда падения напряжения, т.е., в частности, броски напряжения, значительны именно в одной из обеих сетей, может быть предложен выбор режима восстановления, или соответственно, смена на него. Если соответствующее падение напряжения мало, то также рассматривается, чтобы дополнительно энергогенерирующая сеть должна была иметь падение напряжения для того, чтобы выбрать режим восстановления, или соответственно, перейти в режим восстановления.
Согласно форме выполнения предлагается, чтобы эксплуатация энергогенерирующей сети в режиме восстановления происходила только тогда, когда энергогенерирующая сеть обесточена (не находится под напряжением). Таким образом, может быть достигнуто то, что режим восстановления может начинаться с самого начала, без необходимости учета имеющегося напряжения по частоте и/или фазе и/или амплитуде. Таким образом, может быть достигнуто то, чтобы исключительно, по меньшей мере, одно средство калибровки напряжения и, по меньшей мере, одно первое средство снабжения вели режим восстановления.
Для этого также в особенности предлагается, чтобы энергогенерирующая сеть была отделена от сети электроснабжения, поэтому энергогенерирующая сеть может включаться самостоятельно и без помех.
Согласно форме выполнения предлагается, чтобы, по меньшей мере, одно средство первичного снабжения, или соответственно, дополнительные средства первичного снабжения для предоставления электрической мощности в энергогенерирующей сети были синхронизированы каскадным образом. Т.е. синхронизация происходит постепенно, в то время как первое средство первичного снабжения синхронизируется со средством калибровки напряжения и при этом также уже предоставляет электрический ток, или соответственно, подает в энергогенерирующую сеть. С этой первой минимальной системой из, по меньшей мере, средства калибровки напряжения и средства первичного снабжения синхронизируется тогда, если имеется, дополнительное средство первичного снабжения.
Согласно следующей форме выполнения предлагается, чтобы электрическая мощность в энергогенерирующей сети, предоставленная, по меньшей мере, от одного средства первичного снабжения, имела, по меньшей мере, долю реактивной мощности, достаточно большую для того, чтобы покрывать потребность энергогенерирующей сети в реактивной мощности. Именно из–за электрических проводов в энергогенерирующей сети, но и также из–за индуктивных потребителей может иметься в энергогенерирующей сети потребность в мощности. Она покрывается в режиме восстановления согласно этой форме выполнения с помощью, по меньшей мере, одного средства первичного снабжения. Соответственно получается также минимальное требование к величине, по меньшей мере, одного средства первичного снабжения. По меньшей мере, одно средство первичного снабжения, или соответственно, несколько, если имеется несколько, должны смочь предоставить соответственно столько реактивной мощности, сколько требуется энергогенерирующей сети.
Предпочтительно способ отличается тем, что электрическая мощность в энергогенерирующей сети, предоставленная, по меньшей мере, одним средством первичного снабжения, имеет, по меньшей мере, долю реактивной мощности и долю активной мощности. Для этого предлагается, чтобы доля реактивной мощности была больше доли активной мощности, предпочтительно, по меньшей мере, вдвое больше, далее особо предпочтительно, по меньшей мере, в пять раз больше. Таким образом, предлагается, чтобы доля реактивной мощности была значительно выше, чем доля активной мощности. При этом было обнаружено, что в этом режиме восстановления, прежде всего, на первом плане стоит покрытие потребности в реактивной мощности, и что возможные потребители, которым требуется активная мощность, при известных обстоятельствах, сначала не управлялись в режиме восстановления. В любом случае, в начале режима восстановления может стоять на переднем плане реактивная мощность. Тогда, при известных обстоятельствах, возможные потребители активной мощности вначале должны быть отключены, или соответственно, должны оставаться отключенными. Благодаря этому можно достигнуть того, чтобы сначала насколько можно много генераторов были подключены к сети, чтобы наладить сеть.
Предпочтительно напряжение энергогенерирующей сети повышается до напряжения снабжающей сети для того, чтобы синхронизировать энергогенерирующую сеть с сетью электроснабжения. При этом напряжение снабжающей сети – это напряжение, которое имеет сеть электроснабжения. В особенности, энергогенерирующая сеть снова может быть подключена к сети электроснабжения для того, чтобы восстановить режим нормальной эксплуатации после того, как энергогенерирующая сеть синхронизирована с сетью электроснабжения.
Таким образом, согласно форме выполнения предлагается, чтобы энергогенерирующая сеть подключалась к сети электроснабжения через трансформатор энергогенерирующей сети, если энергогенерирующая сеть имеет напряжение энергогенерирующей сети, синхронизированное с сетью электроснабжения. Такой трансформатор энергогенерирующей сети – это, в частности, трансформатор ветряного парка, если энергогенерирующая сеть – это сеть парка ветряного парка. Трансформатор ветряного парка также может быть обозначен, как синонимом, трансформатором парка или «парк–трафо».
Альтернативно подключение энергогенерирующей сети к сети электроснабжения может происходить также и тогда, когда сеть электроснабжения обесточена. В этом случае напряжение восстановления сети может быть предоставлено в точке подключения сети. Т.е. сеть электроснабжения может быть запущена в работу с помощью энергогенерирующей сети.
Согласно форме выполнения предлагается, чтобы, по меньшей мере, одно средство калибровки напряжения и, по меньшей мере, одно средство первичного снабжения выключаются, поэтому энергогенерирующая сеть обесточена, если сеть электроснабжения имеет падение напряжения. Если сеть электроснабжения имеет падение напряжения, т.е. до этого работала нормально и до этого был задан режим нормальной эксплуатации, то прежде всего может быть выключена энергогенерирующая сеть для того, чтобы получить энергогенерирующую сеть без напряжения. Предпочтительно энергогенерирующая сеть запускается лишь тогда, когда следует ожидать также устранения падения напряжения в сети электроснабжения, или соответственно, следует ожидать устранения сбоя, приведшего к падению напряжения.
Также согласно форме выполнения предлагается, чтобы, по меньшей мере, одно средство калибровки напряжения только тогда предоставляло напряжение энергогенерирующей сети, когда энергогенерирующая сеть обесточена. Т.е. прежде всего энергогенерирующая сеть выключается, или устанавливают, что она выключена, и лишь тогда начинается первый этап режима восстановления, а именно – предоставление напряжения в энергогенерирующую сеть с помощью средства калибровки напряжения.
Предлагаются различные определения для падения напряжения, относящегося к номинальному напряжению сети электроснабжения. В расчете на номинальное напряжение сети электроснабжения для этого предлагается, чтобы напряжение сети электроснабжения было меньше, чем 90%, меньше, чем 70%, меньше, чем 30% или меньше, чем 10% номинального напряжения. При значении, меньшем 90%, уже имеется значительное падение напряжения. В особенности, чтобы распознать падение напряжения как сбой еще четче, может быть предложено значение ниже 70% номинального напряжения. Еще четче и лучше распознаваемо значение меньше 30% номинального напряжения, и будет ясно, что здесь имеется сбой, делающий необходимым восстановление энергогенерирующей сети. Еще отчетливее будет использование значения меньше 10% для определения этого падения напряжения. Поскольку при нормальной эксплуатации напряжение сети электроснабжения имеет примерно номинальное напряжение, то оно будет снижаться при падении напряжения по значениям 90%, 70% и 30% до 10%, в случае, если оно до этого снова не восстанавливается. С помощью уточнения этих различных значений могут получаться, таким образом, и, по меньшей мере, малые временные различия в распознавании, если напряжение снова не восстанавливается. Предпочтительно падение напряжения включает в себя или является падением напряжения до значения ноль.
Согласно форме выполнения предлагается, чтобы, по меньшей мере, одно средство калибровки напряжения для предоставления напряжения энергогенерирующей сети имело поданный от конденсатора промежуточный контур постоянного напряжения. Для этого предлагается, чтобы конденсатор был оснащен для того, чтобы промежуточный контур постоянного напряжения в случае падения напряжения в сети электроснабжения или в случае энергогенерирующей сети без напряжения снабжать постоянным напряжением так, чтобы, по меньшей мере, одно средство калибровки напряжения могло предоставлять стабильное напряжение энергогенерирующей сети. Емкость, или соответственно, соответствующий конденсаторный модуль или банк конденсаторов, таким образом, предоставляет в пользование достаточно высокое постоянное напряжение. Отсюда в энергогенерирующей сети может быть сгенерировано и предоставлено, в особенности, инвертором, напряжение.
Для этого инвертор может управляться, например, по так называемому способу широко–импульсной модуляции. Также рассматривается использовать способ допустимого диапазона. При использовании способа допустимого диапазона, в особенности, предлагается, чтобы напряжение на выходе подключенного к инвертору выходного дросселя возвращалось назад в качестве текущего напряжения для способа допустимого диапазона. В любом случае, с помощью такого или похожего способа необходимое напряжение в энергогенерирующей сети может стабильно предоставляться. Емкость, или соответственно, конденсаторное приспособление или банк конденсаторов могут быть поданы, в частности, с помощью выпрямителя, подключенного к генератору, например, ветроэнергетической установки.
Согласно форме выполнения предлагается, чтобы падение напряжения в сети электроснабжения регистрировалось и/или определялось отсутствие напряжения в энергогенерирующей сети, при этом для этого предлагается регистрация напряжения, по меньшей мере, одного средства калибровки напряжения. Таким образом, средство калибровки напряжения может самостоятельно и непосредственно распознавать падение напряжения, или соответственно, отсутствие напряжения и включать в режим восстановления и проводить первый важный этап для запуска энергогенерирующей сети.
Согласно форме выполнения предлагается, чтобы энергогенерирующая сеть включала в себя управление мощностью, с помощью которого, по меньшей мере, одно средство первичного снабжения подает в сеть электроснабжения электрическую мощность в зависимости от заданного значения мощности. Таким образом, с помощью такого управления мощностью энергогенерирующей сети, которое может быть сформировано как управление парком или центральное управление парком ветряного парка, поданная, или соответственно, предоставленная мощность может быть скоординирована. Для этого также рассматривается, чтобы такое управление мощностью получало извне, например, от оператора сети электроснабжения, заданное значение или целевое значение. Таким образом, особенно в случае восстановления сети может быть предпринята в сети электроснабжения координация с подключением или включением электрических потребителей. Такая координация могла бы быть предпринята также как раз внутри энергогенерирующей сети.
При этом предпочтительно предварительно задается заданное значение мощности оператором энергогенерирующей сети или оператором сети электроснабжения. Благодаря этому, именно оператор сети электроснабжения имеет возможность с помощью такого заданного значения влиять с возможностью управления на энергогенерирующую сеть, не предпринимая других частностей управления энергогенерирующей сетью.
Тогда для этого соответственно повышается электрическая мощность средства первичного снабжения, т.е. при отклонении регулируемой величины плавно доводится между ее текущим значением и предварительно введенным заданным значением или другим заданным значением. В зависимости от регулятора может быть предусмотрено, чтобы признавалось определенное остающееся отклонение регулируемой величины. Но предпочтительно предлагается И–регулятор или, по меньшей мере, И–часть в регуляторе для того, чтобы отрегулировать и остающиеся отклонения регулируемой величины, т.е. достичь стационарной точности. Особенно при соответственно высоких заданных значениях мощности, в особенности тогда, когда за это время подключаются или включаются дополнительные потребители, могут быть подключены и использованы дополнительные средства первичного снабжения. Их подключение и синхронизация могут происходить каскадным образом. Таким образом, постепенно может быть удовлетворена более высокая потребность в мощности.
Предпочтительно также предлагается, чтобы энергогенерирующая сеть имела поддержание частоты, которое поддерживает часть электрической мощности, по меньшей мере, одного средства первичного снабжения для того, чтобы высвободить, в частности, подать ее(часть) при необходимости для поддержания частоты. В частности, это поддержание частоты может быть предусмотрено или реализовано как предписание по управлению, особенно в центральном устройстве управления энергогенерирующей сети. Таким образом, в случае ветряного парка это может быть предусмотрено или внедрено в центральном управлении парка или центральном модуле управления парка.
При этом средство первичного снабжения может предоставлять мощность, описывающую ту мощность, которую средство первичного снабжения может сделать доступной в данный момент. В данном случае, эта электрическая мощность – это верхняя граница, по меньшей мере, временная верхняя граница. В случае, если средство первичного снабжения – это ветроэнергетическая установка, то она может предоставлять столько электрической мощности, сколько предоставляет господствующий ветер, а также могут допускать любые другие ограничения ветроэнергетической установки. Если, например, господствует номинальный ветер, и помимо этого не имеется никаких ограничений ветроэнергетической установки, то в этом случае электрическая мощность средства первичного снабжения – это номинальная мощность ветроэнергетической установки.
Предлагается часть от этого удерживать, т.е. сначала не подавать энергию. Это может означать, например, что для случая описанной ветроэнергетической установки, она будет дросселировать свой режим эксплуатации, в то время как, например, ее роторные лопасти частично будут вращаться ветром. Это также может означать, что, например, при использовании накопителя энергии, в него будет накапливаться удержанная часть электрической мощности, или, если электрический накопитель образует источник мощности, то сначала вообще будет использоваться только часть доступной отсюда мощности. В случае упомянутой в качестве примера ветроэнергетической установки также рассматривается то, что она генерирует мощность, целиком доступную из ветра, в рамках ее ограничений, но какое–то время расходует удержанную часть или уничтожает, например, с помощью сопротивлений, в которых электрическая мощность целенаправленно преобразуется в тепло. В особенности, это может происходить с помощью процесса преобразования, или соответственно, переключателя–преобразователя или устройства преобразователя, при этом целенаправленно часть электрической мощности путем преобразования, т.е. посредством управления током с помощью импульсного управления, направляется в такие сопротивления для преобразования в тепло.
Если теперь требуется больше мощности для поддержания частоты, то можно воспользоваться этой удержанной частью доступной мощности. Т.е., например, могут быть отрегулированы лопасти ротора так, чтобы можно было больше мощности отбирать из ветра, продолжая этот первый пример. Или может быть израсходовано меньше мощности. В особенности, описанный процесс преобразования может быть изменен так, чтобы, таким образом, потреблялось меньше мощности. При определенных обстоятельствах, процесс преобразования полностью приостанавливается или заканчивается для того, чтобы эту мощность использовать для поддержания частоты энергогенерирующей сети.
Также предпочтительно предлагается, чтобы поддержание частоты забирало электрическую мощность из сети электроснабжения и предпочтительно расходовало с помощью устройства преобразователя. Таким образом, не только поданная мощность может быть уменьшена или удержана, но и мощность может быть еще сильнее сокращена для поддержания частоты, а именно – в отрицательной области. Благодаря этому диапазон регулировки может быть расширен.
В остальном, такое поддержания частоты может быть скоординировано централизовано или также выполнено самостоятельно каждым средством первичного снабжения. В особенности может быть предусмотрено, чтобы каждое средство первичного снабжения такое поддержание частоты, или соответственно, описанную частность, преобразовывало, основываясь на заданном значении мощности или, основываясь на измерении частоты. А именно, предлагается, чтобы удержанная часть мощности снова была сделана доступной, или соответственно, управлялась в зависимости от того, какое значение имеет частота электрического напряжения в энергогенерирующей сети, или соответственно, в сети электроснабжения.
Кроме того или альтернативно предлагается, чтобы поддержание частоты ограничивало подачи электрической мощности, по меньшей мере, одного средства первичного снабжения, если энергогенерирующая сеть и/или сеть электроснабжения имеет частоту сети, которая представляет собой повышенную частоту. В особенности, такая повышенная частота – это частота, которая лежит выше обычной частоты, в частности, номинальной частоты на заданное допустимое значение превышения частоты. Тогда предлагается сократить поданную мощность. Соответственно предлагается ограничение поданной мощности.
Согласно форме выполнения предлагается, чтобы энергогенерирующая сеть была оснащена для того, чтобы принимать прогноз погоды и/или составлять прогноз погоды, при этом прогноз погоды используется для того, чтобы установить временную точку, в которой эксплуатация энергогенерирующей сети могла быть запущена в режиме восстановления. Таким образом, предлагается, чтобы, основываясь на прогнозе погоды, особенно, если энергогенерирующая сеть – это ветряной парк или имеет ветроэнергетические установки в качестве средства калибровки напряжения и/или средства первичного снабжения, планировался запуск энергогенерирующей сети, особенно эксплуатация в режиме восстановления.
Если можно рассчитывать на ветер в достаточной мере, то можно запустить или провести предложенный режим восстановления. Если имеется недостаточно ветра, то режим восстановления при известных обстоятельствах не может быть запущен. Но также рассматривается то, что имеется достаточно ветра, вместе с тем скорость ветра сравнительным образом мала, поэтому требуется несколько ветроэнергетических установок, например, в качестве средства первичного снабжения для того, чтобы смочь предоставить достаточно мощности. Соответственно может быть предусмотрено, чтобы после запуска средства калибровки напряжения, предоставляющего напряжение энергогенерирующей сети, запускались соответственно много ветроэнергетических установок в качестве средств первичного снабжения. При определенных обстоятельствах также рассматривается, чтобы сначала использовалось соответственно много средств калибровки напряжения для того, чтобы предоставить напряжение энергогенерирующей сети.
Согласно форме выполнения предлагается, чтобы средство калибровки напряжения и средство первичного снабжения соответственно образовывали модуль подачи энергии и работали с помощью управления как средство калибровки напряжения, или соответственно, как средство первичного снабжения, при этом, в частности, средство калибровки напряжения с помощью соответственного изменения управления могло работать как средство первичного снабжения, а средство первичного снабжения путем изменения управления – как средство калибровка напряжения. В частности, средство калибровки напряжения и средство первичного снабжения могут быть одинаковыми, несмотря на управление. В частности, в энергогенерирующей сети могут быть предусмотрены несколько, в частности, в основном, одинаковые модули подачи энергии, работающие, при необходимости, как средства калибровки напряжения или как средства первичного снабжения. В частности, предлагается, чтобы энергогенерирующая сеть была сетью парка ветряного парка, а модули подачи энергии – это ветроэнергетические установки, и каждая ветроэнергетическая установка могла эксплуатироваться, в зависимости от управления, как средство калибровки напряжения или как средство первичного снабжения. Также согласно этой или другой форме выполнения может быть предусмотрено, чтобы ветроэнергетическая установка включала в себя средство калибровки напряжения и средство первичного снабжения. Н–р, средство калибровки напряжения и средство первичного снабжения могут быть предусмотрены соответственно как силовой шкаф в ветроэнергетической установке, или также где–то в другом месте. Предпочтительно для этого предусмотрен контейнер аккумуляторных накопителей, который, кроме того, имеет аккумуляторный накопитель для предоставления электрической мощности для восстановления сети.
В особенности, реализация как средства калибровки напряжения или как средства первичного снабжения может отличаться тем, что у средства калибровки напряжения возвращается текущее значение напряжения и сравнивается с заданным значением напряжения для того, чтобы таким образом управлять средством калибровки напряжения на заданное значение напряжения, в противоположность этому средство первичного снабжения может эксплуатироваться, в особенности, как калибрующее ток средство, и возвращается текущее значение тока и сравнивается с заданным значением тока для того, чтобы в зависимости от этого управлять средством первичного снабжения. В частности, средство первичного снабжения регулируется по заданному значению тока. В особенности, это касается соответственно мгновенных значений и меньше – эффективных значений, которые затрагиваются лишь косвенно.
В особенности предусмотрено, чтобы все модули подачи энергии энергогенерирующей сети могли эксплуатироваться, в зависимости от управления, как средства калибровки напряжения или средства первичного снабжения. В частности, для ветряного парка предлагается, чтобы все ветроэнергетические установки ветряного парка могли работать, в зависимости от управления, как средства калибровки напряжения или как средства первичного снабжения.
Согласно изобретению также предлагается ветроэнергетическая установка, имеющая модуль управления и преобразователь, который оснащен для того, чтобы работать, калибруя напряжение и/или калибруя ток. Модуль управления управляет преобразователем так, чтобы ветроэнергетическая установка была оснащена для того, чтобы работать как средство калибровки напряжения или как средство первичного снабжения, в частности, работать способом согласно, по меньшей мере, ранее описанной форме выполнения.
Таким образом, ветроэнергетическая установка подготовлена для того, чтобы, в особенности с помощью соответствующей реализации управления в ее модуле управления выполнять те этапы управления и/или способа или их часть, которые были описаны в связи со средством калибровки напряжения, если ветроэнергетическая установка работает как средство калибровки напряжения, или те, которые были описаны для средства первичного снабжения, если ветроэнергетическая установка работает как средство первичного снабжения.
Также согласно изобретению предлагается ветряной парк, имеющий, по меньшей мере, первую и вторую ветроэнергетическую установку, при этом первая ветроэнергетическая установка может эксплуатироваться, калибруя напряжение, а вторая ветроэнергетическая установка – калибруя ток, в частности, для того, чтобы работать как средство первичного снабжения. Таким образом, эти, по меньшей мере, первая и вторая ветроэнергетические установки подготовлены для того, чтобы выполнять способ согласно одной из ранее описанных форм выполнения. Альтернативно предусмотрен, по меньшей мере, первый инвертор, который может эксплуатироваться, калибруя напряжение, и предусмотрен, по меньшей мере, второй инвертор, который может эксплуатироваться, калибруя ток, для того, чтобы выполнять способ согласно одной из вышеописанных форм выполнения.
Предпочтительно в качестве, по меньшей мере, первой и, по меньшей мере, второй ветроэнергетической установки будет использована соответственно ветроэнергетическая установка по изобретению или ветроэнергетическая установка согласно форме выполнения.
Согласно форме выполнения предлагается, чтобы, по меньшей мере, первый, или соответственно, по меньшей мере, один первый инвертор, который может эксплуатироваться, калибруя напряжение, и, по меньшей мере, второй, или соответственно, один второй инвертор, который может эксплуатироваться, калибруя ток, были сопряжены вместе с модулем накопления энергии, в частности, с аккумуляторным накопителем, и вместе образовывали модуль запуска из полностью обесточенного состояния и были подготовлены для того, чтобы быть использованными для эксплуатации энергогенерирующей сети в режиме восстановления, в частности, таким образом, чтобы модуль накопления энергии предоставлял необходимую энергию, по меньшей мере, одному первому и, по меньшей мере, одному второму инвертору для эксплуатации в режиме восстановления.
Для этого, по меньшей мере, один первый инвертор образует средство калибровки напряжения, а, по меньшей мере, один второй инвертор образует для этого средство первичного снабжения. Мощность, требующаяся соответственно инверторам для подачи энергии, или соответственно, предоставления, а также мощность, которая требуется им для своего снабжения энергией, в особенности, для управления и, при известных обстоятельствах, для устройств коммуникации, поставляет модуль накопления энергии. Предпочтительно этот модуль запуска из полностью обесточенного состояния выполняется как контейнер запуска из полностью обесточенного состояния, поэтому инверторы и модуль накопления энергии размещены в контейнере. С помощью использования такого контейнера простым образом ветряной парк, который до этого момента не был способен к запуску из полностью обесточенного состояния, можно дооснастить до ветряного парка, способного запускаться из полностью обесточенного состояния. Контейнеру запуска из полностью обесточенного состояния требуется лишь быть подключенным к сети парка ветряного парка и, при известных обстоятельствах, монтируется еще одно устройство коммуникации, или соответственно, коммуникационный интерфейс для коммуникации с центральным управлением парка, или соответственно, центральным модулем управления парка.
Итак, далее изобретение в качестве примера более подробно поясняется со ссылкой на сопроводительные фигуры.
Фиг.1 схематично показывает ветроэнергетическую установку на изображении в перспективе.
Фиг.2 показывает ветряной парк на схематичном изображении.
Фиг.3 показывает обычную последовательность запуска из полностью обесточенного состояния и восстановления сети после аварии сети.
Фиг.4 показывает предложенную последовательность запуска и восстановления после аварии сети.
Фиг.5 схематично показывает ветряной парк в состоянии запуска.
Фиг.6 показывает диаграмму с различными статическими характеристиками.
Фиг.7 схематично показывает ветряной парк и некоторые частности управления показанной ветроэнергетической установки.
Фиг.8 раскрывает взаимодействие средства калибровки напряжения со средством первичного снабжения.
Фигура 1 показывает ветроэнергетическую установку 100 с башней 102 и гондолой 104. На гондоле 104 расположен ротор 106 с тремя лопастями 108 ротора и обтекателем 110. Ротор 106 при эксплуатации приводится ветром во вращательное движение и так приводит в действие генератор в гондоле 104.
Фигура 2 показывает парк 112 ветровых установок с тремя, в качестве примера, ветроэнергетическими установками 100, которые могут быть одинаковыми или разными. Эти три ветроэнергетические установки 100, таким образом, представляют собой, в основном, любое число ветроэнергетических установок парка 112 ветровых установок. Ветроэнергетические установки 100 предоставляют свою мощность, а именно – произведенный ток по электрической сети 114 парка. При этом соответственно произведенные токи, или соответственно, мощности отдельных ветроэнергетических установок 100 суммируются, и, зачастую, предусмотрен трансформатор 116, трансформирующий с повышением напряжение в парке для того, чтобы затем подать в точке 118 подачи энергии, обозначаемой, в общем, как PCC, в снабжающую сеть 120. Фиг.2 – это всего лишь упрощенное изображение парка 112 ветровых установок, не показывающее управление, хотя, естественно, управление имеется. Также сеть 114 парка может быть выполнена, например, по–другому, в ней, например, также имеется трансформатор на выходе каждой ветроэнергетической установки 100, называя только в качестве другого примера выполнения.
Фиг.3 наглядно изображает обычную последовательность от аварии сети через восстановление обратно к нормальной эксплуатации сети. Эта последовательность 300 в блоке 302 начинается с аварии в сети, при которой выходит из строя сеть электроснабжения. Это ведет, в особенности, к тому, что открываются защитные коммутационные устройства, и электростанции больше не могут отдавать свою мощность сети электроснабжения. Соответственно блок 304 поясняет, что после аварии в сети сначала теплоэлектростанции пытаются оставаться в режиме самообеспечения. Т.е. они пытаются насколько возможно быстро сократить свое производство мощности, но, по возможности, оставаться в эксплуатации. Если возможно, то им следует оставаться в режиме самообеспечения, в котором они производят столько энергии, сколько им требуется для собственного обеспечения.
Затем, особенно после того, как мог быть устранен соответствующий сбой в сети или, по меньшей мере, сеть электроснабжения или ее часть, в основном, готова к эксплуатации, выполняется запуск электростанций, способных к запуску из полностью обесточенного состояния. Этот запуск электростанций, способных к запуску из полностью обесточенного состояния, наглядно показан в следующем блоке 306. Силовые станции, способные к запуску из полностью обесточенного состояния, – это, в особенности, такие, которые сами могут запускаться без внешнего снабжения электрической энергией и которые в состоянии, по меньшей мере, в малом объеме приводить в действие участок сети электроснабжения. При этом в малом объеме может также означать, что некоторые потребители соответствующего участка сначала еще не подключены.
Основываясь на запуске таких электростанций, способных к запуску из полностью обесточенного состояния, восстанавливается также и передающая сеть соответственно с помощью таких, способных к запуску из полностью обесточенного состояния электростанций, что наглядно показывает блок 308. Эти блоки 306 и 308 описывают, таким образом, запуск из полностью обесточенного состояния сети электроснабжения, или соответственно, ее части, и для этого регулярно требуется от двух до четырех электростанций, способных к запуску из полностью обесточенного состояния. Эти оба блока 306 и 308 могут быть объединены как этапы 310 запуска из полностью обесточенного состояния.
В блоке 312 происходит, в качестве следующего этапа, соединение распределительных сетей и нагрузок с передающей сетью. В качестве следующего этапа в блоке 314 предлагается соединить работающие на собственное потребление электростанции. От блока 314 можно вернуться назад к блоку 312 и таким образом может быть пройден цикл, в котором распределительные сети и нагрузки постепенно будут соединяться с передающей сетью, и будут соединяться работающие на собственные нужды электростанции. Этот цикл 316, состоящий, в основном, из этих обоих блоков 312 и 314, также может быть обозначен как восстановление сети. Таким образом, в этом восстановлении сети восстанавливается весь парк электростанций. Этот парк электростанций может обозначать сеть электроснабжения со всеми подключенными электростанциями.
Если это восстановление сети по циклу 316 успешно завершено, то на последнем этапе согласно блоку 318 может быть возобновлена нормальная эксплуатация сети.
Последовательность 400, альтернативная последовательности фиг.3, представлена на фиг.4. Эта последовательность 400 описывает последовательность для ветряного парка, т.е. какие этапы проходят в ветряном парке, для него являются характерными или на которые следует обращать внимание.
Эта последовательность 400 исходит из состояния запуска согласно блоку 402, в котором ветряной парк находится в нормальной эксплуатации. Здесь, в основном, мощность подается в сеть электроснабжения в зависимости от скорости ветра, предпочтительно столько, сколько может быть взято у ветра. Затем происходит авария сети согласно блоку 404. Тогда ветроэнергетические установки ветряного парка определенно завершают свою работу и отключаются от сети. Это наглядно демонстрирует блок 406. По возможности сохраняется коммуникация ветроэнергетических установок с центральным управлением парка. При этом завершении эксплуатации согласно блоку 406 ветроэнергетические установки могут попасть в режим самообеспечения (Self–supply), в котором они производят столько энергии, сколько им самим требуется для их эксплуатации. Также ветряной парк целиком может попасть в режим самообеспечения (Self–supply), в котором ветроэнергетические установки производят столько энергии, сколько ветряному парку в целом требуется для сохранения своей функциональности. Если режим самообеспечения не используется, то коммуникация может поддерживаться, например, через накопитель энергии.
Центральное управление парком, в особенности, то, которое снабжается бесперебойной системой снабжения током, поддерживает свою коммуникацию также и с оператором сети. По меньшей мере, оно сохраняет возможность коммуникации с ним, что обозначено блоком 408.
В качестве следующего этапа оператор сети, эксплуатирующий сеть электроснабжения, сообщает о тотальной аварии на модуль управления парка, и для этого есть блок 410. Таким образом, ветряному парку, а именно – особенно центральному управлению парка, тогда ясно, что имеет место тотальная авария, поэтому ветряной парк, или соответственно, центральный модуль управления парка может на это настроиться.
Если соответствующие сбои в сети электроснабжения устранены, или оператор сети по иным причинам полагает, что теперь можно рассмотреть запуск сети электроснабжения, то оператор сети запрашивает ветряной парк о запуске из полностью обесточенного состояния, в особенности, центральный модуль управления парка, что представлено блоком 412. Тогда ветряной парк, или соответственно, центральный модуль управления парка согласно блоку 414 переходит в режим эксплуатации при старте из полностью обесточенного состояния. Он также может быть обозначен как режим восстановления. Блоки с блока 406 по 412 могут быть также, по выбору, рассмотрены как раз как часть такого режима восстановления.
Затем согласно блоку 416 предлагается запросить или составить прогноз погоды. Основываясь на этом, центральное управление парка согласно блоку 418 вычисляет гарантированную минимальную мощность, которую оно в кратчайший срок может предоставить на основе преобладающей или ожидаемой скорости ветра. Эта гарантированная минимальная мощность также сообщается оператору сети.
В качестве следующего этапа согласно блоку 420 предлагается, чтобы центральный модуль управления парка дал сигнал запуска из полностью обесточенного состояния на модули запуска из полностью обесточенного состояния. Такой сигнал запуска из полностью обесточенного состояния означает для модулей запуска из полностью обесточенного состояния, причем, при известных обстоятельствах, это может быть и один единственный, что они проводят соответствующие этапы для выполнения запуска из полностью обесточенного состояния. Модулями запуска из полностью обесточенного состояния могут быть ветроэнергетические установки или также модули с аккумуляторами. В любом случае они содержат преобразователь, или соответственно, инвертор. Модулем запуска из полностью обесточенного состояния может быть также средство калибровки напряжения и средство первичного снабжения. Например, одна ветроэнергетическая установка может работать как средство калибровки напряжения, а следующая – как средство первичного снабжения. Также рассматривается, чтобы соответственно только один или несколько силовых шкафов работали как средство калибровки напряжения, или соответственно, как средство первичного снабжения. Последние могут стоять вместе или соответственно в одной ветроэнергетической установке и получать от нее энергию. Но также предлагается, чтобы специальные силовые шкафы, в основном, независимо от ветроэнергетической установки снабжались через накопитель энергии, такой как например, аккумулятор. Такой аккумулятор или другой накопитель энергии в ветряном парке хоть и может заряжаться энергией ветроэнергетических установок, если именно ветряной парк и, таким образом, сеть электроснабжения, вообще эксплуатируется в обычном режиме, в противном случае не должно иметься никакой связи между таким аккумулятором, или соответственно, другим накопителем энергии и ветроэнергетическими установками в ветряном парке. Альтернативно также рассматривается, что такой аккумулятор, или соответственно, другой накопитель энергии размещен у ветроэнергетической установки или в ветроэнергетической установке, и ветроэнергетическая установка предоставляет в пользование свои инверторы или преобразователи, т.е. свои силовые шкафы или их часть для запуска из полностью обесточенного состояния вместе с таким аккумулятором, или соответственно, другим накопителем энергии.
Следующий этап согласно блоку 422 предусматривает прежде всего, чтобы средство калибровки напряжения, в особенности, калибрующий напряжение силовой шкаф, подавал напряжение на внутреннюю собирающую шину. В качестве амплитуды напряжения может быть предусмотрено прежде всего малое напряжение, поэтому средство калибровки напряжения может предоставлять 10% номинального напряжения энергогенерирующей сети. Это также может означать, что собирающая шина сначала также доводится примерно до 10% ее напряжения в режиме обычной эксплуатации. Такие средства калибровки напряжения, в частности, такие калибрующие напряжение силовые шкафы, держат наготове, таким образом, по возможности постоянное напряжение. Но при этом они подают, сравнительным образом, мало активной мощности и также мало реактивной мощности в сеть парка ветряного парка.
Далее, средства первичного снабжения и, тем самым, средства калибровки тока, или соответственно, калибрующие ток силовые шкафы, соединяются и подают в сеть парка реактивную мощность для регулировки заданного напряжения. Для этого имеется блок 424. Величина напряжения, которая должна поддерживаться с помощью этой подачи реактивной мощности, ориентируется на заданное напряжение, подлежащее предоставлению калибрующим напряжение силовым шкафом согласно блоку 422.
Тогда, согласно блоку 426 средства калибровки напряжения и средства калибровки тока, или соответственно, калибрующие напряжение силовые шкафы и калибрующие ток силовые шкафы, координируются таким образом, или соответственно, имеют соответственно различные регулировки, чтобы калибрующие ток силовые шкафы в стационарном случае принимали на себя подачу активной и реактивной мощности. В идеальном случае калибрующий напряжение силовой шкаф соответственно не подает ни активной, ни реактивной мощности.
Блок 428 имеется для того, чтобы калибрующие напряжение силовые шкафы принимали на себя переходные подключения. Т.е. прежде всего они выравнивают скачки мощности с помощью подключений. Но тогда калибрующие ток силовые шкафы принимают на себя снова необходимую подачу реактивной мощности и, при известных обстоятельствах, активной мощности.
Согласно блоку 430 модули запуска из полностью обесточенного состояния соединяются постепенно с сетью парка. В особенности, это касается калибрующих напряжение силовых шкафов и калибрующих ток силовых шкафов, которые в сети парка могут предоставлять, таким образом, заданное напряжение и, при известных обстоятельствах, также могут повышать дальше. Модуль запуска из полностью обесточенного состояния включает в себя, по меньшей мере, средство калибровки напряжения и средство первичного снабжения и может быть сформирован, н–р, как контейнер запуска из полностью обесточенного состояния, содержащий такие модули и, при известных обстоятельствах, также еще и накопитель энергии, предоставляющий энергию, необходимую для запуска.
Согласно блоку 432 другие подающие устройства постепенно будут соединены с сетью парка. Также и эти подающие устройства могут также подавать реактивную мощность с особо высоким усилением для того, чтобы поддержать заданное напряжение. Такими подающими устройствами могут быть, в особенности, средства калибровки тока, т.е. особенно калибрующие ток силовые шкафы. В особенности, согласно блоку 432, должны быть соединены и другие подающие устройства, которые по особым свойствам не обязательно пригодны для запуска энергогенерирующей сети, с тем, чтобы по возможности можно было привлечь парк целиком. Согласно блоку 432, в основном, подключаются остальные, обычные подающие устройства.
Тогда, если в достаточной мере, предпочтительно все подающие устройства ветряного парка соединены с сетью парка, на следующем этапе согласно блоку 434 может быть подключен трансформатор парка. Парк–трафо, т.е. трансформатор, через который сеть парка подает энергию в сеть электроснабжения, или соответственно, через него обменивается энергия с сетью электроснабжения и с ветряным парком, согласно этому этапу блока 434 соединяется с сетью парка. При этом парк–трафо одной стороной соединен с сетью парка, а другой стороной еще не соединен с сетью электроснабжения.
Тогда с помощью этого подключенного парк–трафо на следующем этапе согласно блоку 436 заданное напряжение в сети парка повышается до номинального напряжения сети парка. Но от такой функциональности повышения парк–трафо также можно отказаться. Если этот процесс завершен, т.е. сеть парка имеет номинальное напряжение, то предлагается, чтобы центральный модуль управления парка сообщал оператору сети о своей готовности к подключению, что обозначено с помощью блока 438.
Если оператор сети согласен, по меньшей мере, не запрещает подключения, то на следующем этапе согласно блоку 440 ветряной парк соединяется с полностью обесточенным участком сети электроснабжения. Тогда ветряной парк соединен с сетью электроснабжения и может подавать активную и реактивную мощность в сеть электроснабжения. В особенности, он может подавать столько активной мощности в сеть электроснабжения, сколько в блоке 418 он уже передал оператору сети в качестве гарантированной минимальной мощности. Здесь, при известных обстоятельствах, может быть сообщено оператору сети обновление этой информации о гарантированной минимальной мощности. Но от этапа сообщения о гарантированной минимальной мощности, согласно блоку 418, до этапа, на котором парк соединяется с полностью обесточенным участком сети, согласно блоку 440, должно пройти не очень много времени, а именно – в идеальном случае только несколько минут, поэтому прогноз погоды и выведенная из него гарантированная минимальная мощность должны быть еще и соответствующими действительности.
Во всяком случае, тогда оператор сети налаживает сеть электроснабжения, по меньшей мере, вплоть до этой гарантированной минимальной мощности. За это отвечает блок 442. Для этого оператор сети может подключать, в особенности, потребителя, группы потребителей или кластер потребителей.
Вообще, тогда оператор сети принимает на себя, согласно блоку 444, управление мощностью соответствующей сети электроснабжения, по меньшей мере, относящегося сюда ее участка.
Итак, в принципе, существует работающая с номинальным напряжением сеть электроснабжения, или соответственно, участок сети, и оператор сети, согласно следующему этапу в блоке 446, теперь может соединять с сетью последующих подающих устройств. Такими подающими устройствами могут быть дополнительные ветряные парки, но и обычные электростанции.
Итак, сеть электроснабжения, или соответственно, ее рассматриваемый участок, на верном пути к нормальной эксплуатации. Но пока этой нормальной эксплуатации еще не имеется, и на дальнейшем пути к этому, в зависимости от ситуации в сети, предлагается, чтобы в одном случае ветроэнергетическая установка и, тем самым, ветряной парк, перешла в режим восстановления сети, за который ответственен блок 448. Такой режим восстановления сети касается, в особенности, режима, при котором отключенные участки сети постепенно соединяются и при этом, при известных обстоятельствах, также постепенно запускаются.
Альтернативно каждая ветроэнергетическая установка и, тем самым, ветряной парк остается в режиме запуска из полностью обесточенного состояния, который здесь также обозначается как режим восстановления. При этом ветроэнергетические установка, или соответственно, ветряной парк, подают активную мощность согласно заданию оператора сети. Одновременно каждая ветроэнергетическая установка, или соответственно, ветряной парк, осуществляетподдержание напряжения и частоты. В основном, это поддержание напряжения и частоты может проводить ветряной парк, причем это регулярно может проводиться соответственно ветроэнергетическими установками самостоятельно. Тогда задача центрального модуля управления парка, т.е. согласно этому исполнению, может концентрироваться на предоставлении заданного значения для активной мощности для каждой ветроэнергетической установки, основываясь на общем предварительно заданном оператором сети заданном значении активной мощности для парка. Т.е. оператор сети дает заданное значение активной мощности центральному модулю управления парка. Центральный модуль управления парка, основываясь на этом, дает отдельные заданные значения активной мощности, предпочтительно с помощью данных любых процентных величин, ветроэнергетическим установкам. Ветроэнергетические установки подают эту активную мощность соответственно ее заданному значению и одновременно, в зависимости от измерения напряжения и частоты или другого измерения, проводят поддержку, в частности, поддержание этих значений напряжения и частоты. Этот сохраненный режим запуска из полностью обесточенного состояния, в котором ветроэнергетические установки проводят поддержание напряжения и частоты, предусмотрен согласно блоку 450 альтернативно блоку 448.
Тогда, в любом случае, таким образом, должен был быть проведен запуск из полностью обесточенного состояния, и, при известных обстоятельствах, должно было быть достигнуто восстановление сети, и оператор сети может, наконец, оценить, эксплуатируется ли сеть электроснабжения снова нормально. В этом случае он, согласно блоку 452, сообщает о наличии нормальной эксплуатации.
Исходя из этого, в основном, на последнем этапе согласно блоку 454 парк, в особенности, управляемый центральным модулем управления парка, будет переходить в свой нормальный режим эксплуатации. Эта нормальная эксплуатация, в особенности, означает, что, производится и подавается по возможности много активной мощности, а именно – по возможности столько активной мощности, сколько может быть произведено на основании имеющегося ветра. Кроме того, при этом, по возможности, каждая ветроэнергетическая установка эксплуатируется с подходящим по ситуации числом оборотов. Т.е. в режиме полной нагрузки она эксплуатируется, по возможности, с номинальным числом оборотов, а в режиме частичной нагрузки – соответственно характеристической кривой число оборотов–мощность, при этом, естественно, могут рассматриваться и другие нормальные возможности эксплуатации.
К этой описанной последовательности можно указать, в особенности, на то, что некоторые элементы касаются, в особенности, аспектов коммуникации, и они обозначены ссылочным обозначением 1. Это касается, в особенности, блоков 404–420 и 438–452.
Аспекты особенностей регулировки обозначены ссылочным обозначением 2 и касаются, в особенности, блоков 420–436 и 440.
Фиг.5 наглядно изображает упрощенный парк 500 ветровых установок в режиме восстановления. Он имеет на показанном примере, по меньшей мере, четыре силовых шкафа с 501 по 504. Первый силовой шкаф 501 предусмотрен здесь как калибрующий напряжение силовой шкаф. Таким образом, он образует средство калибровки напряжения. Этот калибрующий напряжение силовой шкаф 501 должен предварительно задавать именно напряжение. При этом он также должен мочь подавать мощность, в частности, реактивную мощность Q, но только в малом объеме. В качестве примера здесь показано значение в 0,1 МВА.
Три остальных силовых шкафа 502–504 предусмотрены как калибрующие ток силовые шкафы, т.е. как средства калибровки тока. По–одиночке или в сумме, они могут образовывать средство первичного снабжения. Каждый из этих силовых шкафов должен мочь подавать большую реактивную мощность Q, чем первый силовой шкаф 501. В качестве примера здесь указано в качестве величины, определяющей параметр, для каждого из силовых шкафов 502–504 значение реактивной мощности соответственно в 0,3 МВА. Вместе эти четыре силовых шкафа 501–504 могут подавать реактивную мощность Q в размере 1 МВА в показанную в качестве примера сеть 506.
В этом парке 500 ветровых установок могут иметься и другие подающие устройства, в особенности, другие ветроэнергетические установки, которые также могут поддерживать режим восстановления, или которые подключаются лишь при нормальной эксплуатации или при дальнейшей последовательности режима восстановления.
Но фиг.5 должна разъяснять, в особенности, начальное разделение, согласно которому один модуль эксплуатируется, калибруя напряжение, здесь силовой шкаф 501, и при этом должен подавать мало реактивной мощности, в противоположность этому другие модули или, при известных обстоятельствах, только один следующий модуль эксплуатируется, калибруя ток, здесь силовые шкафы 502–504, и также могут подавать для поддержания напряжения много реактивной мощности Q. Показанные в качестве примера силовые шкафы 501–504 также могут быть размещены, например, целиком в качестве модуля запуска из полностью обесточенного состояния в контейнере запуска из полностью обесточенного состояния, который предусмотрен именно для такого режима восстановления и может содержать аккумулятор, который предоставляет достаточно энергии для такого режима восстановления или другой накопитель энергии.
Но силовые шкафы 501–504 также могут представлять собой соответственно ветроэнергетическую установку, работающую либо, калибруя напряжение согласно силовому шкафу 501, либо, калибруя ток, согласно одному из силовых шкафов 502–504. При этом каждая ветроэнергетическая установка может, естественно, производить больше мощности, также больше реактивной мощности и подавать и для этого иметь, по возможности, больше силовых шкафов.
Для этого фиг.6 наглядно показывает различные статической характеристики, показывающие реактивную мощность Q в зависимости от отклонения dU напряжения. Согласно показанным характеристическим кривым соответствующие силовые шкафы 501–504 фиг.5 должны управляться именно таким образом, чтобы силовой шкаф 501, работающий, калибруя напряжение, работал согласно кривой 601, в противоположность этому калибрующие ток силовые шкафы 502–504 соответственно работали согласно кривой 604. Таким образом, каждый из силовых шкафов 502–504 подает энергию при одинаковом отклонении напряжения, т.е. при одинаковом dU в показанном примере в три раза больше реактивной мощности Q, чем калибрующий напряжение силовой шкаф 501.
При этом калибрующий напряжение силовой шкаф 501 отклонение dU напряжения по заданному напряжению приводит в соответствие устанавливающейся реактивной мощности Q, а калибрующие ток силовые шкафы соответственно приводят реактивную мощность Q в соответствие измеренному отклонению dU напряжения. Это отклонение напряжения может быть измерено на выходных клеммах инвертора.
При этом графика фиг.6 показывает в своем начале, т.е. в средней точке пересечения координат, значение реактивной мощности 0, а также дифференциальное напряжение dU со значением 0. То, что дифференциальное напряжение dU имеет значение 0, означает, что напряжение имеет там заданное значение Usoll.
Фигура 6 показывает статической характеристики для реактивной мощности в зависимости от отклонения напряжения. Таким же образом и статической характеристики для активной мощности предлагаются в зависимости от отклонения частоты. В особенности, на фигуре 6 на абсциссе можно было бы отклонение dU напряжения заменить на отклонение df частоты, а на ординате получающуюся реактивную мощность Q на получающуюся активную мощность P. Тогда получается изображение статических характеристик для активной мощности в зависимости от отклонения частоты. Также и для этого предлагается, чтобы средство первичного снабжения, т.е. здесь калибрующие ток силовые шкафы 502–504 подающие устройства соответственно больше активной мощности при одинаковом отклонении частоты, чем средство первичного снабжения, т.е. здесь калибрующий напряжение силовой шкаф 501.
Также здесь, руководствуясь смыслом, калибрующий напряжение силовой шкаф 501 подает напряжение с частотой f соответственно устанавливающейся активной мощности, а калибрующие ток силовые шкафы подают активную мощность в соответствии с измеренной частотой, или соответственно, отклонением частоты.
Фиг.7 схематично показывает парк 700 ветровых установок с центральным модулем 702 управления парка с тремя ветроэнергетическими установками 704 в качестве примера, из которых две обозначены только символом, и у одной дополнительно схематично показано устройство 706 управления.
Показанное устройство 706 управления имеет выпрямительный модуль 708 с подключенным промежуточным контуром 710 постоянного напряжения и подключенным далее инвертором 712. Выпрямительный модуль 708 с промежуточным контуром 710 постоянного напряжения и инвертором 712 вместе также могут быть обозначены как преобразователь.
Выпрямительный модуль 708 питается от генератора ветроэнергетической установки, что на фиг.7 лишь обозначено. Полученная таким образом энергия, или соответственно, мощность выпрямляется выпрямительным модулем 708 и предоставляется в промежуточный контур 710 постоянного напряжения. Отсюда инвертор 712 производит трехфазное переменное напряжение, или соответственно, переменный ток. Для этого к инвертору подключен дроссель 714, с которым согласован инвертор. На выходе этого дросселя 714, таким образом, измеряемо напряжение u(t) и ток i(t), и для измерения предусмотрено средство 716 измерения напряжения и средство 718 измерения тока. Измеренное таким образом напряжение и измеренный таким образом ток возвращаются к управлению 720 инвертора, и в зависимости от этого это управление 720 инвертором управляет инвертором 712.
Центральный модуль 702 управления парка может передавать заданное значение Psoll мощности на каждую ветроэнергетическую установку 704. Если ветроэнергетические установки 704 соответственно одинаковых параметров, то также рассматривается, чтобы эти значения были одинаковыми. Фактически эти заданные значения Psoll мощности только представляют собой возможные заданные значения мощности, которые также могут иметь различные значения, или могут быть переданы как относительные величины, н–р, процентные значения.
В представленном устройстве 706 управления одной ветроэнергетической установки 704 поясняется, что это заданное значение Psoll мощности передается управлению 720 инвертора. Однако в ветроэнергетической установке 704 рассматриваются также и другие структуры управления и анализа.
Показанное на фиг.7 устройство 706 управления может работать как калибрующий ток модуль или как калибрующий напряжение модуль. Если оно работает как калибрующий напряжение модуль, то для управления инвертором 712 используется именно возвращенное напряжение u(t). Тогда он может генерировать и выдавать сигнал напряжения таким образом, чтобы тот соответствовал именно предварительно заданной характеристике напряжения. Благодаря этому инвертор эксплуатируется, калибруя напряжение.
Он также может эксплуатироваться, калибруя ток, ориентируясь, в основном, на измеренный и возвращенный ток i(t) и производя соответствующий сигнал тока, т.е. эксплуатируется таким образом, чтобы его выход отслеживался именно по току согласно заданному значению тока.
У этой калибровки тока и напряжения речь идет, в особенности, о том, что предварительно задается конкретный синусный сигнал, который генерирует, или соответственно, пытается генерировать инвертор. На фиг.7 представлены соответственно для возврата мгновенные значения напряжения и тока u(t), или соответственно, i(t). Разумеется, управление 720 инвертором, кроме того, может анализировать и использовать также и амплитуду соответствующих сигналов с точки зрения эффективного значения, при необходимости. Также и этот возврат мгновенных значений следует понимать в соответствии с фазами, т.е. возвращаются соответственно три значения тока и три значения напряжения.
Таким образом, инвертор 712 может эксплуатироваться различным образом, и при этом производить мощность и через трансформатор 722 парка, который упрощенно может быть обозначен как парк–трафо, подавать в сеть 724. Остальные ветроэнергетические установки могут подавать в сеть электроснабжения 724 через тот же самый парк–трафо 724.
Кроме того, как со стороны парка, так и в направлении к сети электроснабжения 724 предусмотрен соответственно разъединитель 726, или соответственно, 728. Перед разъединителем 726 обозначена соединительная проводка к обычным ветроэнергетическим установкам 704, которая здесь означает сеть 730 парка.
Для запуска из полностью обесточенного состояния, в особенности, для эксплуатации устройства 706 управления в режиме восстановления, может быть предусмотрен дополнительный аккумулятор, который здесь не изображен. Такой аккумулятор может питать, например, промежуточный контур 710 постоянного напряжения. Благодаря этому постоянное напряжение такого аккумулятора может быть предоставлено простым образом и, при известных обстоятельствах, преобразовано инвертором 712 с переменное напряжение, или соответственно, переменный ток.
Фигура 8 наглядно показывает энергогенерирующую сеть 800, которая подсоединяема через разъединитель 802 и парк–трафо 804 к сети электроснабжения 806.
Для наглядности показано средство 808 калибровки напряжения и средство 810 первичного снабжения, которые сами по себе также являются частью энергогенерирующей сети 800.
Средство 808 калибровки напряжения имеет калибрующий напряжение инвертор 812, производящий напряжение u(t) на своем выходе, и оно измеряется, в особенности, на выходе обозначенного первого выходного фильтра 814. Напряжение u(t) измеряется постоянно и возвращается в первый микроконтроллер 816. Первый микроконтроллер 816 анализирует в данном случае мгновенные значения этого измеренного напряжения u(t). Также и эти измеренные значения являются трехфазными, точно также как и выданное напряжение. Однако для пояснения фигуры 8 не требуется вникать в эту трехфазность. Это действительно и для средства 810 первичного снабжения.
Кроме того, первый микроконтроллер 816 получает сигнал usoll,w напряжения, который характеризует выставляемое напряжение u(t) по величине, частоте и фазе.
Это заданное значение usoll,w производится в первом управлении 818 инвертора. Оно зависит от заданного напряжения Usoll,N и измеренных значений U, I, f, φ, которые измеряются на выходе первого дросселя 820 сети.
Средство 810 первичного снабжения, работающее, калибруя ток, имеет калибрующий ток инвертор 822, работающий аналогично, как и калибрующий напряжение инвертор 812, но регулирует по выходному току i(t). Этот выходной ток i(t) регистрируется на выходе обозначенного второго выходного фильтра 824 и анализируется во втором микроконтроллере 826. Таким образом, второй микроконтроллер 826 получает заданное значение isoll,w тока, которое предварительно задает производимый ток i(t) по величине, частоте и фазе. Второй микроконтроллер 826 управляет соответственно коммутационными действиями в калибрующем ток инверторе 822, что обозначено ссылочным обозначением S. В остальном первый микроконтроллер 816 управляет соответственно коммутационными действиями в инверторе 812.
Заданное значение isoll,w тока определяется во втором управлении 828 инвертора. Оно зависит от напряжения U, тока I, частоты f и угла φ фазы, и эти величины регистрируются на выходе второго дросселя 830 сети. А второе управление 828 инвертора принимает еще в качестве входной величины также и заданное напряжение Usoll,N.
В результате средство 808 калибровки напряжения производит, таким образом, первый ток I1, а средство 810 первичного снабжения производит в результате второй ток I2. Эти оба тока I1 и I2 суммируются в общий ток IG. Он течет для наглядности в обозначенную символом энергогенерирующую сеть 800. Это следует понимать как пояснение, поскольку и средство 808 калибровки напряжения и средство 810 первичного снабжения являются частью энергогенерирующей сети 800. В данном случае, общий ток IG течет в оставшуюся часть энергогенерирующей сети.
При эксплуатации, если, например, в энергогенерирующей сети 800 происходит скачок реактивной мощности, то это отражается на общем токе IG. Поскольку выходной ток I2 первого 810 средства снабжения регулируется от него, то изменение общего тока IG ведет, таким образом, сначала только к изменению первого тока I1 средства 808 калибровки напряжения.
Изменение общего тока IG привело, тем самым, прежде всего к изменению первого тока I1, и это зарегистрировало первое управление 818 инвертора. Отсюда первое управление 818 инвертора регистрирует новое значение для амплитуды напряжения и/или для частоты в зависимости от статической характеристики реактивной мощности или статической характеристики активной мощности. Соответственно заданный сигнал usoll,w напряжения приводится в соответствие и передается на первый микроконтроллер 816. Тогда он управляет соответственно калибрующим напряжение инвертором 812. Это ведет соответственно к изменению амплитуды напряжения и/или частоты напряжения, и это измеряется средством 810 первичного снабжения с помощью измерения на выходе второго дросселя 830 сети и анализируется во втором управлении 828 инвертора. Тогда, в зависимости от этого рассчитывается новое значение реактивной мощности и/или новое значение активной мощности, а именно – в зависимости от положенной в основу статической характеристики реактивной мощности или статической характеристики активной мощности. Соответственно предварительно задается сигнал isoll,w заданного тока и передается второму микроконтроллеру 826. Тогда он соответственно управляет калибрующим ток инвертором 822. Результатом является то, что теперь изменяется второй ток I2, из–за чего также изменяется первый ток I1, и это, в свою очередь, ведет к новому приведению в соответствие с помощью первого управления 818 инвертора, а именно – снова на основании соответствующих статических характеристик, т.е. статической характеристики реактивной мощности и/или статической характеристики активной мощности.
Таким образом, в результате средство 808 калибровки напряжения и средство 810 первичного снабжения настраиваются друг на друга таким образом, чтобы они подающие устройства соответствующую активную или реактивную мощность соответственно относящейся к ним статической характеристики при одинаковом отклонении напряжения, или соответственно, при одинаковой частоте.
Таким образом, предлагается решение для запуска энергогенерирующей сети, в особенности, для запуска сети парка. Для этого еще будет дана ссылка на следующие общие пункты.
Важным аспектом для запуска энергогенерирующей сети и, таким образом, в результате и для запуска и восстановления сети электроснабжения, или соответственно, ее участка, является пригодная коммуникация. Для этого предлагается, чтобы для центрального модуля управления парка было предусмотрено бесперебойное снабжение током. Оно имеет, в особенности, аккумулятор для того, чтобы и при отключении тока в сети предоставлять достаточно энергии для эксплуатации центрального модуля управления парка. Кроме того или альтернативно, снабжение током может происходить в режиме Self–supply ветроэнергетической установки, т.е. в режиме самообеспечения ветроэнергетической установки или ветряного парка. Для этого может иметься прямое соединение через кабель постоянного напряжения с ветроэнергетической установкой, например, с промежуточным контуром постоянного напряжения. Кроме того или альтернативно, может быть предусмотрено и соединение переменного напряжения с выходом переменного напряжения инвертора ветроэнергетической установки. В конце концов, рассматривается также, чтобы центральный модуль управления парка был размещен локально в ветроэнергетической установке и там предпочтительно использовал энергию ветроэнергетической установки, которую она генерирует в режиме самообеспечения, т.е. в режиме Self–supply.
Также предлагаются коммуникационные модули в ветроэнергетических установках и, при известных обстоятельствах, модули запуска из полностью обесточенного состояния. Для этого может быть предусмотрена, в особенности, коммуникация по системе PoE, при которой снабжение током происходит по имеющемуся кабелю Ethernet. При этом, в особенности, предлагается, чтобы энергия из центрального модуля управления парка, которая может иметься, в особенности, с помощью бесперебойного снабжения током, подводится по кабелю Ethernet к ветроэнергетическим установкам.
Кроме того или альтернативно, может быть предложено предусмотреть для каждой ветроэнергетической установки свой собственный аккумулятор или, по меньшей мере, для нескольких ветроэнергетических установок несколько собственных аккумуляторов.
Также рассматривается, чтобы ветроэнергетическая установка сама снабжала себя в режиме самообеспечения, поскольку после отключения сети она сама себя задержала.
Далее предлагается коммуникация с оператором сети, а именно, чтобы для этого был предусмотрен коммуникационный интерфейс.
Через этот коммуникационный интерфейс следует связываться, в особенности, если имеет место авария сети, и также если снова имеет место режим нормальной эксплуатации. Эту информацию как раз операторы сети обязаны передавать центральному модулю управления парка.
Точно также по нему оператором сети может быть проведен запрос центрального модуля управления парка по поводу запуска из полностью обесточенного состояния, и наоборот, центральный модуль управления парка по нему может подать свою готовность к проведению такого запуска из полностью обесточенного состояния.
Далее по нему должен приниматься или передаваться от центрального модуля управления парка прогноз погоды. В результате этого центральный модуль управления парком должен передавать гарантированную минимальную мощность оператору сети, чтобы тот мог планировать на основании этой гарантированной минимальной мощности. Также и ранее указанный запрос запуска из полностью обесточенного состояния может зависеть от такой поставленной гарантированной минимальной мощности.
Далее предлагается использовать такую точку коммуникации с оператором сети для управления мощностью. В особенности это касается предварительного задания оператором сети для центрального модуля управления парка заданных значений активной мощности. В особенности, это может быть использовано и для восстановления сети, которое может быть частью запуска энергогенерирующей сети. Предпочтительно оператор сети может также оказывать влияние с возможностью управления, в частности, переключать между видами управления, в особенности, между режимом нормальной эксплуатации и режимом восстановления.
Наконец, может быть передан режим, который задает эту позицию сети электроснабжения после соединения следующих модулей. При этом может быть передана информация о состоянии восстановления сети или следующих удержаний напряжения или частоты. Здесь может быть сообщено как о достигнутом восстановлении сети, так и желаемом восстановлении сети. Также посредством этого может быть сообщено рабочее поддержание напряжения и частоты или желаемое поддержание напряжения и частоты.
В режиме запуска из полностью обесточенного состояния, который содержит описанный режим восстановления или соответствует ему, в ветряном парке задействованы, в особенности, ветроэнергетические установки и, при известных обстоятельствах, центральный модуль управления парка.
Прежде всего предлагается передавать сигнал для отключения всех силовых включателей со стороны низкого, среднего и высокого напряжения, если таковые уровни напряжения имеют место.
Далее предлагается передавать сигнал запуска из полностью обесточенного состояния на модули запуска из полностью обесточенного состояния. Это могут быть ветроэнергетические установки, которые подготовлены соответственно, в особенности, такие, которые могут работать как средства калибровки напряжения и/или как средства первичного снабжения.
Такие модули запуска из полностью обесточенного состояния образуют внутреннюю сеть.
Для этого особо предлагается, чтобы калибрующая напряжение ветроэнергетическая установка и/или калибрующий напряжение силовой шкаф, который может быть частью ветроэнергетической установки, но также может быть USV(устройством бесперебойного питания) или содержать его, н–р,, устанавливал онлайн DC–сборную шину с уменьшенным напряжением. Т.е., он следит за тем, чтобы сборная шина, т.е. промежуточный контур постоянного напряжения преобразователя, или соответственно, инвертора, имел, по меньшей мере, уменьшенное напряжение по сравнению с обычным режимом эксплуатации.
Снабжение из промежуточного контура постоянного напряжения может происходить в так называемом режиме Self‐Supply, который также может быть обозначен как режим самообеспечения, в котором ветроэнергетическая установка производит столько тока, сколько ей самой требуется для своего собственного снабжения. Кроме того или альтернативно, рассматривается снабжение из аккумулятора или другого накопителя энергии. Н–р, может быть предусмотрен аккумулятор для того, чтобы сначала вообще запустить соответствующую ветроэнергетическую установку.
Также рассматривается подключение к промежуточному контуру постоянного напряжения USV(устройства бесперебойного питания).
Для ветроэнергетической установки особо предлагается, чтобы сначала происходило снабжение из аккумулятора или подобного накопителя, как н–р, конденсатора, а затем из промежуточного контура постоянного напряжения ветроэнергетической установки, если таковая запущена в своем режиме Self‐Supply.
На следующем этапе предлагается, чтобы калибрующие ток ветроэнергетические установки, по меньшей мере, калибрующие ток силовые шкафы, могли соединяться и совместно подавать мощность.
Затем предлагается, чтобы рабочие точки энергогенерирующей сети, т.е., в особенности, сети парка выставлялись так, чтобы калибрующие напряжение силовые шкафы, н–р, калибрующие напряжение ветроэнергетические установки по–возможности мало производили активной и/или реактивной мощности.
Затем подключаются трансформаторы ветроэнергетических установок или других модулей в энергогенерирующей сети. В ветряном парке подключается сеть парка для участвующих в запуске ветряного парка модулей, в частности, ветроэнергетических установок, и эти модули, в частности, ветроэнергетические установки, соединены друг с другом и могут совместно эксплуатироваться.
Остальные модули запуска из полностью обесточенного состояния, если таковые имеются, могут синхронизироваться и поддерживать.
На следующем этапе соединяются остальные модули, в особенности, остальные ветроэнергетические установки, если энергогенерирующая сеть – это ветряной парк.
Далее в точке подключения сети может быть подключен трансформатор, который в случае ветряного парка может быть обозначен как трансформатор парка.
Для последующего восстановления затем предлагается включить заданное напряжение. Это может происходить с помощью управляющего сигнала центрального модуля управления парка.
Тогда может быть проведено поддержание напряжения и частоты, как часть режима запуска из полностью обесточенного состояния.
Для этого ветряной парк регулирует напряжение и частоту ветряного парка, т.е. энергогенерирующей сети и/или сети электроснабжения. Последней именно тогда, когда сеть электроснабжения уже снова была соединена с энергогенерирующей сетью для обмена мощностью.
При этом могут быть предоставлены скачки активной и реактивной мощности в короткое начальное время, особенно в первые миллисекунды, от калибрующих напряжение ветроэнергетических установок или силовых шкафов. В данном случае эти калибрующие напряжение модули кратковременно принимают на себя эти скачки мощности. Но тогда подача мощности должна быть принята на себя быстро регулирующими, калибрующими ток модулями, в особенности, ветроэнергетическими установками или силовыми шкафами. Эти калибрующие ток модули в данном случае подготовлены для того, чтобы быстро предоставлять, или соответственно, подавать мощность. Это может происходить с помощью регулировки тока, в которой возвращается текущий ток и для регулировки сравнивается с заданным значением тока.
Затем может быть запущен режим синхронизации и/или режим, в котором регулируется успокоение частоты. При успокоении частоты на передний план выходит то, что частота в энергогенерирующей сети и/или сети электроснабжения не изменяется или изменяется мало, в то время как регулировка по абсолютному значению частоты не стоит на первом плане и может быть отложена.
Согласно форме выполнения предлагается использовать для калибрующих напряжение модулей и калибрующих ток модулей различные усиления регулировки для поддержания напряжения. Такие усиления регулировки для поддержания напряжения, при которых особенно реактивная мощность подавается в зависимости от отклонения напряжения, обозначаются также как статическая характеристика или Droop. С помощью различных усилений регулировки, таких как различные статической характеристики, или соответственно, различная крутизна Droops, калибрующие напряжение модули, особенно калибрующие напряжение преобразователи принимают на себя только очень малую часть подлежащей подаче для поддержания напряжения реактивной мощности в стационарном режиме. При этом скачки реактивной мощности принимаются на себя именно средствами калибровки напряжения, такими как калибрующий напряжение преобразователь, но затем быстро принимаются на себя средствами первичного снабжения, особенно калибрующими ток преобразователями.
Также и зависящие от частоты регулировки активной мощности, которые также можно обозначить как Droops активной мощности, должны быть выставлены так, чтобы рабочая точка калибрующего напряжение преобразователя в отношении его поданной активной мощности была почти над нулем, т.е. при отклонении частоты изменяющаяся активная мощность была соотносительно мала по сравнению с калибрующими ток силовыми шкафами. При запросе положительной активной мощности сначала принимает на себя калибрующий напряжение преобразователь, а затем калибрующие ток преобразователи быстро проводят дополнительную регулировку. И при запросе отрицательной активной мощности, т.е. если должно быть предпринято сокращение мощности, сначала принимает на себя калибрующий напряжение преобразователь и забирает активную мощность. Быстрый потребитель, в частности, контроллер–преобразователь, может тогда уничтожить эту мощность. В случае контроллера––преобразователя с помощью преобразования, т.е. управления импульсами, управляется ток в модуле сопротивлений или банке сопротивлений омическими сопротивлениями для того, чтобы там преобразовать уничтожаемую там электрическую мощность в тепло.
В особенности, было обнаружено, что системные услуги от ветроэнергетических установок уже достаточно известны, но они до настоящего времени были подогнаны, по существу, под физические свойства ранее доминировавшей технологии подачи энергии, а именно – крупных электростанций с синхронными машинами.
Было обнаружено, что та технология подачи энергии, которая доминирует в данный момент, должна была принять на себя краткосрочно и среднесрочно системную ответственность в зависимости от точки эксплуатации сети. Это тогда именно либо обычная технология подачи энергии с соединенными напрямую синхронными машинами, либо основанная на преобразователях технология подачи энергии. Также было установлено, что простое достраивание обычных и, тем самым, инерционных генераторов преобразователями не обязательно приведет к цели. Это познание имеет отношение и к запуску из полностью обесточенного состояния и к разумному восстановлению сети после глобальной аварии сети.
Таким образом, предложены стратегии управления и регулирования для ветряного парка для того, чтобы в ситуации запуска из полностью обесточенного состояния провести запуск из полностью обесточенного состояния и поддержать восстановление сети, в частности, разумно поддержать, или соответственно, даже ускорить по сравнению с запуском из полностью обесточенного состояния и восстановлением сети в расчете на обычных подающих устройств.
В особенности должно быть достигнуто повышение основанной на преобразователях доли генерирования в сетях электроснабжения, особенно в объединенных сетях. Для этого был разработан концепт регулировки для сетей, а именно – для сетей, которые могут эксплуатироваться почти полностью с помощью соединенной преобразователями или управляемой преобразователями подачи возобновляемых энергий, без необходимости делать сокращения в надежности системы.
В особенности, может быть достигнута одна или несколько из следующих целей, а именно:
– возможный запуск из полностью обесточенного состояния регенеративными мощностями электростанций,
– ускоренное восстановление сети регенеративными мощностями электростанций,
– сетевая интеграция временами очень большой доли регенеративных энергий в сети,
– надежная эксплуатация сети также и в сетях, которые временами почти полностью снабжаются на основе преобразователей,
– принятие на себя системной ответственности в электрическом снабжении с помощью ветроэнергетических установок,
– избегание якобы обусловленной технически верхней границы для регенеративных энергий, особенно ветроэнергетических установок в сети электроснабжения,
– замещение обычных электростанций,
– повышение приемлемости регенеративных подающих устройств при эксплуатации сети.
В основе предложенного решения лежит, в особенности, мысль разделения этапов запуска из полностью обесточенного состояния на две функциональные группы.
Вот обе функциональные группы:
1. Коммуникация при отключении тока.
2. Режим запуска из полностью обесточенного состояния для модулей, особенно ветроэнергетических установок в ветряном парке и для центрального устройства управления парка.
Возможность последовательности, особенно с учетом этих двух функциональных групп, поясняется на фиг.4. Там эти обе функциональные группы снабжены также соответствующим номером 1, или соответственно, 2.
Важным аспектом является разделение мощности между калибрующими напряжение и калибрующими ток модулями, т.е., в частности, преобразователями, или соответственно, силовыми шкафами. Оно имеет следующую цель, или соответственно, основу:
– с помощью различной крутизны Droops, т.е. статических характеристик, показанных на фиг.6, калибрующий напряжение преобразователь принимает на себя только очень малую часть реактивной мощности, т.е. привносит только очень малую часть всей поданной реактивной мощности.
– Скачки реактивной мощности сначала принимаются калибрующим напряжение преобразователем и затем быстро регулируются калибрующими ток преобразователями.
– Также и для Droops активной мощности, т.е. зависящей от частоты, или соответственно, зависящей от отклонения частоты подачи активной мощности, предпочтительно задаются так, чтобы соответствующая рабочая точка калибрующего напряжение преобразователя была только чуть выше нуля, т.е. выбиралась так, чтобы запитывалось лишь немного активной мощности.
– При запросе положительной активной мощности, т.е. если в сеть электроснабжения должна быть подана активная мощность, то сначала калибрующий напряжение преобразователь принимает на себя избыточную мощность, а затем калибрующие ток преобразователи быстро проводят дорегулировку, поэтому калибрующий напряжение преобразователь не должен принимать на себя эту задачу или принимать на себя лишь кратковременно. Но калибрующий напряжение преобразователь может гораздо быстрее реагировать особенно на изменения напряжения, чем калибрующие ток, и, таким образом, принимает на себя сразу же такой запрос положительной активной мощности. При этом следует иметь в виду, что, в особенности, требования активной мощности становятся заметными сначала в напряжении, т.е. в изменениях напряжения сети электроснабжения. Это также может касаться сдвига фаз, или соответственно, изменения частоты напряжения. Запитанный ток изменяется тогда лишь как реакция на это. Поэтому калибрующие напряжение преобразователи сначала принимают на себя такие запросы активной мощности или скачки реактивной мощности, в то время как калибрующие ток преобразователи быстро принимают на себя и быстро проводят дорегулировку.
– Также при отрицательном скачке активной мощности, т.е. если активная мощность сокращается, то принимает на себя калибрующий напряжение преобразователь и забирает активную мощность. Для этого предлагается, чтобы преобразователи, или соответственно, модуляторное включение с соответствующими омическими сопротивлениями такую мощность именно для сокращения преобразовывали в тепло до тех пор, пока калибрующие ток силовые шкафы, т.е. регулирующие ток преобразователи, соответственно не отрегулировали дополнительно.
Изобретение относится к запуску энергогенерирующей сети, в частности ветряного парка. Технический результат заключается в обеспечении самостоятельного и без помощи сети электроснабжения запуска ветряного парка. Энергогенерирующая сеть, по меньшей мере, в точке подключения сети соединена с сетью электроснабжения и при этом энергогенерирующая сеть в режиме нормальной эксплуатации обменивает электрическую мощность через точку подключения сети с сетью электроснабжения, включает этапы: выбор отличного от режима нормальной эксплуатации режима восстановления, если сеть электроснабжения имеет падение напряжения, и/или энергогенерирующая сеть отключена от сети электроснабжения и эксплуатация энергогенерирующей сети в режиме восстановления, при этом в режиме восстановления, по меньшей мере, средство калибровки напряжения, в частности калибрующая напряжение ветроэнергетическая установка, предоставляет напряжение энергогенерирующей сети, в частности напряжение сети ветряного парка, а, по меньшей мере, средство первичного снабжения, в частности калибрующая ток ветроэнергетическая установка, синхронизируется с напряжением энергогенерирующей сети, предоставленным средством калибровки напряжения, и средство калибровки напряжения и средство первичного снабжения в сумме предоставляют электрическую мощность в энергогенерирующей сети в размере собственной потребности энергогенерирующей сети. 3 н. и 26 з.п. ф-лы, 8 ил. 
1. Способ запуска энергогенерирующей сети, в частности сети ветряного парка, при этом энергогенерирующая сеть подсоединена, по меньшей мере, в одной точке подключения сети к сети электроснабжения и при этом энергогенерирующая сеть в режиме нормальной эксплуатации обменивает электрическую мощность с сетью электроснабжения через точку подключения сети, включающий следующие этапы, на которых:
– выбирают режим восстановления, отличный от режима нормальной эксплуатации, если сеть электроснабжения имеет падение напряжения и/или энергогенерирующая сеть отключена от сети электроснабжения, и
– эксплуатируют энергогенерирующую сеть в режиме восстановления, при этом в режиме восстановления
– по меньшей мере, одно средство калибровки напряжения, в частности калибрующая напряжение ветроэнергетическая установка, предоставляет напряжение энергогенерирующей сети, в частности напряжение сети ветряного парка, и
– по меньшей мере, одно средство первичного снабжения, в частности калибрующая ток ветроэнергетическая установка, синхронизируется с напряжением энергогенерирующей сети, предоставленным средством калибровки напряжения, и
– средство калибровки напряжения и средство первичного снабжения в совокупности предоставляют электрическую мощность в энергогенерирующую сеть в размере собственной потребности энергогенерирующей сети.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
– по меньшей мере, одно средство калибровки напряжения предоставляет напряжение энергогенерирующей сети, по существу, без затраты мощности или подает мощность по величине значительно меньшую, чем, по меньшей мере, одно средство первичного снабжения, предпочтительно предоставляет самое большее 20%, в частности самое большее 10% мощности, по меньшей мере, одного средства первичного снабжения.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что
– по меньшей мере, одно средство калибровки напряжения эксплуатируют с калибровкой напряжения для предоставления напряжения энергогенерирующей сети.
4. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что
– по меньшей мере, одно средство первичного снабжения эксплуатируют с калибровкой тока для предоставления электрической мощности в энергогенерирующей сети.
5. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что
– в основе, по меньшей мере, одного средства калибровки напряжения лежит, по меньшей мере, одна первая статическая характеристика, а в основе, по меньшей мере, одного средства первичного снабжения лежит, по меньшей мере, одна вторая статическая характеристика, при этом каждая статическая характеристика описывает соответственно связь, особенно линейную связь, между электрическим напряжением энергогенерирующей сети и подлежащей подаче или поданной реактивной мощностью или между частотой энергогенерирующей сети и подлежащей подаче или поданной активной мощностью, и первая статическая характеристика имеет меньшее возрастание, чем вторая статическая характеристика.
6. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что
– в основе, по меньшей мере, одного средства калибровки напряжения лежит первая статическая характеристика реактивной мощности, описывающая связь между электрическим напряжением, подлежащим предоставлению средством калибровки напряжения в энергогенерирующей сети, и реактивной мощностью, поданной средством калибровки напряжения, и
– в основе, по меньшей мере, одного средства первичного снабжения лежит вторая статическая характеристика реактивной мощности, описывающая связь между электрическим напряжением, зарегистрированным в энергогенерирующей сети, и реактивной мощностью, подлежащей подаче средством первичного снабжения, и
– первая статическая характеристика реактивной мощности имеет меньшее возрастание, чем вторая статическая характеристика реактивной мощности, и/или
– в основе, по меньшей мере, одного средства калибровки напряжения лежит первая статическая характеристика активной мощности, описывающая связь между частотой, подлежащей предоставлению в энергогенерирующей сети средством калибровки напряжения, и активной мощностью, поданной средством калибровки напряжения, и
– в основе, по меньшей мере, одного средства первичного снабжения лежит вторая статическая характеристика активной мощности, описывающая связь между частотой, зарегистрированной в энергогенерирующей сети, и активной мощностью, подлежащей подаче средством первичного снабжения, и
– первая статическая характеристика активной мощности имеет меньшее возрастание, чем вторая статическая характеристика активной мощности.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что
– по меньшей мере, одно средство калибровки напряжения предоставляет подлежащее предоставлению электрическое напряжение соответственно в зависимости от поданной реактивной мощности согласно первой статической характеристики реактивной мощности, и
– по меньшей мере, одно средство первичного снабжения подает подлежащую подаче реактивную мощность соответственно в зависимости от зарегистрированного электрического напряжения согласно второй статической характеристики реактивной мощности, и/или
– по меньшей мере, одно средство калибровки напряжения предоставляет подлежащую предоставлению частоту соответственно в зависимости от поданной активной мощности согласно первой статической характеристики активной мощности, и
– по меньшей мере, одно средство первичного снабжения подает подлежащую подаче активную мощность соответственно в зависимости от зарегистрированной частоты согласно второй статической характеристики активной мощности.
8. Способ по одному из предыдущих пп. 5-7, отличающийся тем, что возрастание или, соответственно, усиление второй статической характеристики, второй статической характеристики реактивной мощности и/или второй статической характеристики активной мощности, по меньшей мере, вдвое больше, в частности, по меньшей мере, в три раза больше, чем возрастание или, соответственно, усиление соответствующей первой статической характеристики, статической характеристики реактивной мощности или, соответственно, статической характеристики активной мощности.
9. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что
– выбор режима восстановления, в частности смена с режима нормальной эксплуатации на режим восстановления, происходит, если альтернативно или дополнительно энергогенерирующая сеть имеет падение напряжения.
10. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что
– эксплуатацию энергогенерирующей сети в режиме восстановления осуществляют только тогда, когда энергогенерирующая сеть обесточена.
11. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что
– по меньшей мере, одно средство первичного снабжения или, соответственно, дополнительные средства первичного снабжения для предоставления электрической мощности в энергогенерирующей сети синхронизируют каскадным образом.
12. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что
– электрическая мощность в энергогенерирующей сети, предоставленная, по меньшей мере, одним средством первичного снабжения, имеет, по меньшей мере, одну долю реактивной мощности, которая достаточно большая для того, чтобы покрыть потребность энергогенерирующей сети в реактивной мощности.
13. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что
– электрическая мощность в энергогенерирующей сети, предоставленная, по меньшей мере, одним средством первичного снабжения, имеет, по меньшей мере, одну долю реактивной мощности и одну долю активной мощности, при этом доля реактивной мощности больше, чем доля активной мощности, предпочтительно, по меньшей мере, вдвое больше, особенно предпочтительно, по меньшей мере, в пять раз больше.
14. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что
– сеть электроснабжения имеет питающее напряжение и напряжение энергогенерирующей сети повышается до напряжения сети электроснабжения для того, чтобы синхронизировать энергогенерирующую сеть с сетью электроснабжения.
15. Способ по одному из предыдущих пунктов, далее включающий этап:
– подключение энергогенерирующей сети к сети электроснабжения через трансформатор энергогенерирующей сети, в частности через трансформатор ветряного парка, если энергогенерирующая сеть имеет напряжение энергогенерирующей сети, синхронизированное с сетью электроснабжения, или для того, чтобы предоставить напряжение восстановления сети в точке подключения сети, если в сети электроснабжения нет напряжения.
16. Способ по одному из предыдущих пунктов, дополнительно включающий этап, на котором:
– выключают, по меньшей мере, одно средство калибровки напряжения и, по меньшей мере, одно средство первичного снабжения таким образом, чтобы энергогенерирующая сеть была обесточена, если сеть электроснабжения имеет падение напряжения.
17. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что
– по меньшей мере, одно средство калибровки напряжения предоставляет напряжение энергогенерирующей сети лишь тогда, когда энергогенерирующая сеть обесточена.
18. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что
– падение напряжения в расчете на номинальное напряжение сети электроснабжения определено как:
– напряжение, меньшее чем 90 процентов номинального напряжения, или
– напряжение, меньшее чем 70 процентов номинального напряжения, или
– напряжение, меньшее чем 30 процентов номинального напряжения, или
– напряжение, меньшее чем 10 процентов номинального напряжения.
19. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что
– по меньшей мере, одно средство калибровки напряжения для предоставления напряжения энергогенерирующей сети имеет промежуточный контур постоянного напряжения, в который энергию подают из конденсатора, при этом конденсатор выполнен с возможностью снабжать постоянным напряжением промежуточный контур постоянного напряжения в случае падения напряжения в сети электроснабжения и/или в случае обесточенной энергогенерирующей сети таким образом, чтобы, по меньшей мере, одно средство калибровки напряжения могло предоставлять стабильное напряжение энергогенерирующей сети.
20. Способ по одному из предыдущих пунктов, дополнительно включающий этап, на котором:
– регистрируют падение напряжения в сети электроснабжения и/или устанавливают отсутствие напряжения в энергогенерирующей сети с помощью регистрации напряжения, по меньшей мере, одного средства калибровки напряжения.
21. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что
– энергогенерирующая сеть включает в себя управление мощностью, с помощью которого, по меньшей мере, одно средство первичного снабжения подает в сеть электроснабжения электрическую мощность в зависимости от заданного значения мощности, при этом оператором энергогенерирующей сети или оператором сети электроснабжения предпочтительно предварительно задается заданное значение мощности, и/или электрическую мощность повышают так, чтобы она при отклонении регулируемой величины медленно доводилась, в частности через И–регулятор.
22. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что
– в энергогенерирующей сети осуществляют поддержание частоты,
– которое поддерживает часть доступной электрической мощности, по меньшей мере, одного средства первичного снабжения для того, чтобы ее при необходимости выдать, в частности подавать для поддержания частоты сети электроснабжения, и/или
– которое ограничивает подачу электрической мощности, по меньшей мере, одного средства первичного снабжения, если энергогенерирующая сеть и/или сеть электроснабжения имеет частоту сети, представляющую собой повышенную частоту, и/или
– которое отбирает электрическую мощность из сети электроснабжения и предпочтительно потребляется с помощью устройства преобразователя.
23. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что
– энергогенерирующая сеть выполнена с возможностью принимать прогноз погоды и/или составлять прогноз погоды, при этом прогноз погоды используют для того, чтобы установить временную точку, в которой может быть запущена эксплуатация энергогенерирующей сети в режиме восстановления.
24. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что средство калибровки напряжения и средство первичного снабжения соответственно образуют модуль подачи энергии и работают с помощью управления в качестве средства калибровки напряжения или, соответственно, средства первичного снабжения, при этом, в частности, с помощью соответствующего изменения управления средство калибровки напряжения может работать как средство первичного снабжения, а средство первичного снабжения с помощью изменения управления – как средство калибровки напряжения.
25. Ветроэнергетическая установка, включающая в себя модуль управления и преобразователь, выполненный с возможностью работать с калибровкой напряжения и/или калибровкой тока, при этом модуль управления управляет преобразователем так, что ветроэнергетическая установка используется в качестве средства калибровки напряжения или средства первичного снабжения в способе по любому из пунктов 1-24.
26. Ветроэнергетическая установка по п. 25, отличающаяся устройством–преобразователем для потребления электрической мощности из энергогенерирующей сети для поддержания частоты.
27. Ветряной парк, включающий в себя, по меньшей мере, одну первую и одну вторую ветроэнергетические установки, при этом первая ветроэнергетическая установка может работать с калибровкой напряжения, а вторая ветроэнергетическая установка – с калибровкой тока, или при этом предусмотрен, по меньшей мере, один первый инвертор, который может работать, калибруя напряжение, и предусмотрен, по меньшей мере, один второй инвертор, который может эксплуатироваться с калибровкой тока для того, чтобы в обоих случаях выполнять способ по одному из пунктов 1-24.
28. Ветряной парк по п. 27, отличающийся тем, что первая и/или вторая ветроэнергетические установки являются ветроэнергетической установкой по п. 25.
29. Ветряной парк по п. 27 или 28, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один первый или, соответственно, по меньшей мере, один упомянутый первый инвертор, который может работать с калибровкой напряжения, и, по меньшей мере, один второй или, соответственно, по меньшей мере, один упомянутый второй инвертор, который может работать с калибровкой тока, подсоединены вместе к модулю накопления энергии, в частности к аккумуляторному накопителю, и вместе образуют модуль запуска из полностью обесточенного состояния и подготовлены для того, чтобы быть использованными для эксплуатации энергогенерирующей сети в режиме восстановления, в частности, таким образом, чтобы модуль накопления энергии предоставлял упомянутому, по меньшей мере, одному первому и упомянутому, по меньшей мере, одному второму инвертору энергию, необходимую для работы режима восстановления.
| US 2015028593 A1, 29.01 | |||
| Устройство для закрепления лыж на раме мотоциклов и велосипедов взамен переднего колеса | 1924 |
|
SU2015A1 |
| Токарный резец | 1924 |
|
SU2016A1 |
| Устройство для закрепления лыж на раме мотоциклов и велосипедов взамен переднего колеса | 1924 |
|
SU2015A1 |
| Способ приготовления лака | 1924 |
|
SU2011A1 |
| СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ | 2012 |
|
RU2584630C2 |
