[發明專利]用于借助風電場將電功率饋送到供電網的方法以及具有黑啟動的風電場

有效

• 申請號: 201780021701.5
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN108886256B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 阿爾弗雷德·貝克曼;馬蒂亞斯·巴爾奇;馬塞爾·克魯澤
• 申請（專利權）人: 烏本產權有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;F03D9/25;F03D7/04;H02J3/40
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 丁永凡;周濤

本發明涉及一種用于借助于至少一個風電場(WP1)將電功率饋送到供電網(1)中的方法，所述風電場分別經由電網連接點(12)連接到所述供電網中，其中所述供電網(1)以電網頻率來運行，和每個風電場(WP1)具有多個風能設備(100)，包括下述步驟：確定：所述供電網(1)是否處于運行中，如果所述供電網(1)未處于運行中，那么在黑啟動模式中啟動至少一個風電場(WP1)，以用于產生用于饋送到所述供電網(1)中的電功率，在黑啟動運行中運行至少一個風電場(WP1)，在所述黑啟動運行中，電功率被饋送到所述供電網(1)中，并進而所述供電網(1)運行，其中在所述黑啟動模式中和/或在所述黑啟動運行中，通過饋送所述電功率來預設電網頻率。

技術領域

本發明涉及一種用于借助于至少一個風電場將電功率饋送到供電網中的方法。此外，本發明涉及一種風電場，并且本發明也涉及一種用于執行根據本發明的方法的控制設備和一種用于控制根據本發明的風電場的控制設備。

背景技術

已知的是，通過風能設備，特別是通過多個組合成風電場的風能設備將電功率饋送到供電網中，所述電功率經由共同的電網連接點饋送到供電網中。也已知的是，借助多個風電場在不同的電網連接點處饋送到相同的供電網中。

這樣的方法的前提條件原則上是：電網處于運行中。雖然也已知下述方法，其中通過風能設備也考慮電網中的干擾，但是即使存在短期干擾，在這種情況下供電網仍然處于運行中。即使完全的電壓驟降會短時間存在，供電網仍會規律地返回，并且風能設備或風電場能夠繼續其饋電。

因此，例如國際申請WO 2005/031941 A1描述了一種方法，其中在電網中出現干擾時，風能設備保持與電網連接，并且在干擾結束時，將明顯更高的功率饋送到電網中，以便在這種情況下支持電網。但是在此也僅輔助現存的電網，所述電網處于運行中并且也在無故障的情況下再次獨立地返回到運行中。

所述設計方案基于如下基本構思：供電網至少也由大型發電廠供電和引導。在此，非常大的同步發電機定期地直接與電網耦合，所述同步發電機承擔所述引導任務，并且在此也預設電網頻率。然后，分散的饋電器以及風能設備或風電場能夠以此為導向。

孤島型電網小且自身封閉，尤其當孤島型電網實際上設置在(小)島上時如此，所述孤島型電網于是通常具有所謂的電網形成器(Netzbildner)。所述電網形成器例如能夠是同步發電機，所述同步發電機由內燃發動機、特別是柴油發動機驅動。在公開文獻DE 10044 096 A1中描述了這樣的系統。因此，最終也在該處電網通過直接耦合的同步發電機引導。

現在可能成問題的是，供電網完全失靈，特別是在停電之后完全失靈，并且必須再次投入運行。類似的情況也適用于供電網的初次投入運行，其中目前幾乎不會發生這種情況，除了在本申請中不涉及的小型孤島型電網之外。在這種再次投入運行的情況下，大型發電廠原則上通過其同步發電機再次恢復運行。為此，再次起動一個或多個大型發電廠，并且然后在相應的電網切換點處按順序接通消耗器。

但是，如果這樣的具有同步發電機的大型發電廠沒有連接到再次投入運行的供電網上，那么這樣的系統不能工作。如果例如發生局部停電，那么對于較大的被切斷的子電網而言也會發生這樣的問題。

一種可能性在于，對于這種情況設有電網形成器，如這在孤島型電網的情況下那樣。但是，這會具有以下缺點：這樣的電網形成器只針對這種再次投入運行必須預備，并由此通常并不需要，因為這種再次投入運行或初次投入運行相當鮮少發生。

德國專利商標局在本申請的優先權申請中檢索到以下現有技術：DE 103 20 087A1、EP 1 965 483 A1、EP 1 909 371 A2、EP 2 632 012 A1、US 2015/0042092 A1、CN104953616A、DE 100 44 096 A1、WO 2005/031941 A1。

發明內容