[發(fā)明專利]啟動(dòng)風(fēng)電場(chǎng)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980016116.5
• 申請(qǐng)日: 2019-02-20
• 公開（公告）號(hào): CN111742139B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P·B·布羅根;N·戈?duì)柕酋U姆;T·克尼佩爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子歌美颯可再生能源公司
• 主分類號(hào): F03D7/02
• 分類號(hào): F03D7/02;F03D7/04;H02J3/38;H02J11/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄒龍輝;王麗輝

描述了一種用于啟動(dòng)風(fēng)電場(chǎng)（100）的方法，所述風(fēng)電場(chǎng)包括可連接在可連接到公用電網(wǎng)的收集器系統(tǒng)（106）中的多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)，所述方法包括：?jiǎn)?dòng)至少一個(gè)第一風(fēng)力渦輪機(jī)（101a、101b、101c），每個(gè)第一風(fēng)力渦輪機(jī)配備有獨(dú)立于公用電網(wǎng)的能量供應(yīng)（103a、103b、103c）以及電網(wǎng)形成功能（161），以從風(fēng)能產(chǎn)生電能，從而利用相應(yīng)的獨(dú)立于電網(wǎng)的能量供應(yīng)（103a、103b、103c）來(lái)啟動(dòng)；由所述第一風(fēng)力渦輪機(jī)（101a、101b、101c）執(zhí)行所述電網(wǎng)形成功能以在所述收集器系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)參考電壓（Vsubgt;參考/subgt;，Vsubgt;參考，受限/subgt;）；啟動(dòng)至少一個(gè)第二風(fēng)力渦輪機(jī)（113a、113b）和/或至少一個(gè)第三風(fēng)力渦輪機(jī)（115a、115b、115c、115d）以通過轉(zhuǎn)換風(fēng)能來(lái)產(chǎn)生能量，從而利用收集器系統(tǒng)（106）中提供的能量來(lái)啟動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于啟動(dòng)風(fēng)電場(chǎng)的方法，該風(fēng)電場(chǎng)包括多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)，所述多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)可連接在可連接到公用電網(wǎng)的收集器系統(tǒng)中，并且本發(fā)明還涉及一種被配置為執(zhí)行啟動(dòng)方法的風(fēng)電場(chǎng)。

背景技術(shù)

由于公用系統(tǒng)中的故障或由于風(fēng)電場(chǎng)的輸出連接中的故障或由于低風(fēng)力條件，風(fēng)電場(chǎng)可以靜止不動(dòng)（不產(chǎn)生電能）并且可以從公用電網(wǎng)斷開。特別地，可能存在公用電網(wǎng)的完全或部分停電?？赡艽嬖谶@樣的要求，即風(fēng)電場(chǎng)被配置用于在連接電力系統(tǒng)完全或部分?jǐn)嚯娭笾匦孪蛘麄€(gè)風(fēng)電場(chǎng)供電。風(fēng)電場(chǎng)的黑啟動(dòng)可以被認(rèn)為是風(fēng)電場(chǎng)在沒有連接到傳送用于啟動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)的電力的公用電網(wǎng)的情況下的啟動(dòng)。

通常，電力系統(tǒng)黑啟動(dòng)可以通過從多個(gè)戰(zhàn)略定位的發(fā)電站購(gòu)買該服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這些發(fā)電站具有必要的設(shè)備以允許它們?cè)跊]有來(lái)自公用系統(tǒng)本身的支持的情況下啟動(dòng)。當(dāng)輸電系統(tǒng)的主干逐漸通電時(shí)，更多的不具有黑啟動(dòng)能力的發(fā)電站（例如蒸汽渦輪機(jī)、燃?xì)鉁u輪機(jī)或風(fēng)力渦輪機(jī)）可以啟動(dòng)，從而幫助支持系統(tǒng)，由此允許負(fù)載的逐漸重新連接。通常，使風(fēng)電場(chǎng)通電的任務(wù)主要由公用電網(wǎng)通過其連接的發(fā)電機(jī)的混合來(lái)處理，即，通過在風(fēng)電場(chǎng)和連接電力系統(tǒng)之間的互連點(diǎn)處閉合斷路器來(lái)使風(fēng)電場(chǎng)通電?？赡芤呀?jīng)進(jìn)行了試驗(yàn)，其中基于電壓源換流器的HVDC站執(zhí)行黑啟動(dòng)。

通常，用于啟動(dòng)所需的孤島風(fēng)電場(chǎng)（即，與公用電網(wǎng)斷開的風(fēng)電場(chǎng)）所需的輔助電力通常可來(lái)自柴油發(fā)電機(jī)或柴油發(fā)電機(jī)與由已經(jīng)在風(fēng)電場(chǎng)中運(yùn)行的風(fēng)力渦輪機(jī)產(chǎn)生的電力的組合。（特別是在大型海上風(fēng)電場(chǎng)中的）柴油發(fā)電機(jī)的問題可能是它們運(yùn)行昂貴，它們安裝昂貴，它們可能需要額外的自升式船只，并且它們需要定期維護(hù)和加油。

因此，可能需要一種用于啟動(dòng)風(fēng)電場(chǎng)的方法，并且可能需要一種能夠以快速且可靠的方式從其中風(fēng)電場(chǎng)與公用電網(wǎng)斷開的情況啟動(dòng)的風(fēng)電場(chǎng)。

發(fā)明內(nèi)容

這種需要可以通過根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的主題來(lái)滿足。本發(fā)明的有利實(shí)施例由從屬權(quán)利要求描述。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種用于啟動(dòng)風(fēng)電場(chǎng)的方法，所述風(fēng)電場(chǎng)包括可連接在可連接到公用電網(wǎng)的收集器系統(tǒng)中的多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)，所述方法包括：?jiǎn)?dòng)至少一個(gè)第一風(fēng)力渦輪機(jī)，以從風(fēng)能產(chǎn)生電能，從而利用相應(yīng)的獨(dú)立于電網(wǎng)的能量供應(yīng)來(lái)進(jìn)行啟動(dòng)，每個(gè)第一風(fēng)力渦輪機(jī)都配備有獨(dú)立于公用電網(wǎng)的能量供應(yīng)以及電網(wǎng)形成功能；由第一風(fēng)力渦輪機(jī)執(zhí)行電網(wǎng)形成功能以在收集器系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)參考電壓；以及可選地啟動(dòng)至少一個(gè)第二風(fēng)力渦輪機(jī)和/或至少一個(gè)第三風(fēng)力渦輪機(jī)，以通過轉(zhuǎn)換風(fēng)能來(lái)產(chǎn)生能量，從而利用收集器系統(tǒng)中所提供的能量來(lái)進(jìn)行啟動(dòng)。

收集器系統(tǒng)可以在由（一個(gè)或多個(gè)）第一風(fēng)力渦輪機(jī)控制的正常電壓和頻率范圍內(nèi)操作，可選地，一個(gè)或多個(gè)第二渦輪機(jī)可以被啟動(dòng)并且可以執(zhí)行與第一渦輪機(jī)相同的電網(wǎng)形成功能并且通過轉(zhuǎn)換風(fēng)能來(lái)產(chǎn)生能量。

如果在風(fēng)電場(chǎng)中總共存在N個(gè)渦輪機(jī)，則可以有X個(gè)第一渦輪機(jī)、Y個(gè)第二渦輪機(jī)和Z個(gè)第三渦輪機(jī)，其中N?=?X?+?Y?+?Z，我們將具有X?=?N，Y＞=0，Z＞=0。