[發明專利]用于限制可變發電可再生設施功率輸出變化的方法和系統

在審

• 申請號: 201410229689.5
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN104214046A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: N.M.雅茲吉;R.J.尼爾森;馬洪濤;W.F.克拉克
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F03D7/04
• 分類號: F03D7/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 臧永杰;劉春元

1.一種用于控制來自可再生能量裝置的輸出功率的方法，包括：

使用所監視的功率信號來控制多個發電機的輸出功率，其中，控制包括

（a）處理所監視的功率信號以產生輸出信號；

（b）經由限制器將輸出信號約束于上限，其中，所述上限包括對于每單位時間的輸出功率變化的預定上界；

（c）將受約束的輸出信號應用于所述多個發電機以根據預定界限來限制每單位時間的輸出功率變化，

其中，處理所監視的功率信號包括：

基于對于每單位時間的輸出功率變化的預定界限相對于在較早單位時間處測量的輸出功率來確定調度功率；

從調度功率與測量的功率之間的差異來計算誤差信號；以及

經由控制器的控制算法來處理誤差信號以產生輸出信號。

2.根據權利要求1所述的方法，此外包括通過從一個或多個傳感器接收一個或多個功率信號來監視可再生能量裝置的功率信號。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，將所約束的輸出信號應用于所述多個發電機包括傳送包括有功功率設定點的控制信號以控制可再生能量裝置中的一個或多個單獨發電機的一個或多個操作參數。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，控制多個發電機的輸出功率包括經由中央控制器來進行控制，所述中央控制器可操作用以監視和控制可再生能量裝置中的所述多個發電機的共同功率輸出。

5.根據權利要求1所述的方法，此外包括接收由公用電網規定的對于每單位時間的輸出功率變化的預定界限。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，所述預定界限作為這樣的界限被傳送：即所述界限的輸出可以不從在指定的較早單位時間處測量的輸出功率變化多于指定的輸出功率改變。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，處理所監視的功率信號包括有功功率控制，所述有功功率控制經由控制器的控制算法將比例、積分和導數值中的一個或多個應用于輸入信號以產生輸出信號。

8.根據權利要求1所述的方法，此外包括經由限制器將控制器的輸出信號約束于下限，其中，所述下限包括對于每單位時間的輸出功率變化的預定下界。

9.根據權利要求1所述的方法，其中，約束輸出信號包括：

當輸出信號保持于或低于上界時，限制器的受約束的輸出信號等于輸出信號，以及

當輸出信號超過上界時，限制器的受約束的輸出信號是基本上恒定的，并被約束于上界值。

10.根據權利要求1所述的方法，其中，所述發電機包括風力渦輪機。

11.根據權利要求1所述的方法，此外包括經由中央控制器來控制可再生能量裝置的能量存儲系統。

12.一種用于控制來自可再生能量裝置的輸出功率的系統，包括

控制設備，其用于使用所監視的功率信號來控制多個發電機的輸出功率，其中，所述控制設備包括：

（a）控制器，其處理所監視的功率信號以產生輸出信號；

（b）限制器，其將控制器的輸出信號約束于上限，其中，所述上限包括對于每單位時間的輸出功率變化的預定上界，

其中，所述控制設備將受約束的輸出信號傳輸到所述多個發電機以根據預定界限來限制每單位時間的輸出功率變化，

其中，處理功率信號的控制器被配置成：

基于對于每單位時間的輸出功率變化的預定界限相對于在較早單位時間處測量的輸出功率來確定調度功率；

從調度功率與測量的功率之間的差異來計算誤差信號；以及

經由控制器的控制算法來處理誤差信號以產生輸出信號。

13.根據權利要求12所述的系統，此外包括用于通過接收一個或多個功率信號來監視可再生能量裝置的功率信號的一個或多個傳感器。