[發明專利]具有集中式控制器的電能提供系統

在審

• 申請號: 202180052037.7
• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN115968527A
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: G·福斯曼;B·戈爾尼克
• 申請（專利權）人: 西門子歌美颯可再生能源公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 浩路;呂傳奇

描述了一種用于提供電能的系統(100，200，300)，所述系統包括：多個能量提供單元(1011，101n)，每個能量提供單元包括用于測量所述能量提供單元的至少一個操作參數(1151，1152，1153，115a，115b，115c)的測量裝備；至少一個環境傳感器(103a，103b，103c)，其安裝在所選的能量提供單元(1013，1016，101n?2)處或其附近，特別是被布置在外圍處，所述至少一個環境傳感器被適配成測量環境狀況(117a，117b，117c)、特別是風況；中央控制器(107)，其與能量提供單元(1011，101n)通信地連接，并且被適配成以下各項中的至少一個：基于所述環境狀況(117a，117b，117c)向能量提供單元供應虛擬傳感器數據；基于從能量提供單元中的每一個的測量裝備接收到的測量結果(115a，115b，115c)以及基于所述環境狀況(117a，117b，117c)來控制(119a，119b，119c)能量提供單元(1011，101n)的操作。

技術領域

本發明涉及一種用于提供電能的系統和方法，其中該系統具有與多個能量提供單元通信地連接的中央控制器。

背景技術

在當前的風電場(wind?park)配置中，每個風力渦輪機可以配備有測量傳感器，例如風速計、環境溫度傳感器、風速傳感器、風向標等。這些測量傳感器中的許多可以被冗余地安裝，即，在每個風力渦輪機上可以安裝兩個風速計。常規地，風速計可能僅用于決定風力渦輪機的接入(cut-in)或切出(cut-out)。環境溫度在風力發電場(wind?farm)的區域內可能是基本相同的。環境風向在風力發電場內可能主要是單一的。

在給定的風力發電場中，例如100個風力渦輪機，可能安裝了200個風速計、100個環境溫度傳感器和100個風向標。這表示巨大的財務投資。

當前，風力發電場之間沒有通信。此外，風力發電場內的風力渦輪機之間幾乎沒有任何信息交換或信息流動。這可能導致本可以避免的問題。例如，當第一風力發電場經歷引起渦輪機關閉或損壞的極端事件(例如大風暴)時，位于第一風力發電場下游的其他風力發電場將受到相同或類似極端事件的影響。

此外，在現有技術中出現了關于電網不穩定的問題。此外，常規地，每個風力渦輪機配備有其自己的控制器，用于控制操作行為。這些控制器以及還有風力渦輪機的其他裝備可能常規地需要定期更新，這些更新被個體地安裝在每個風力渦輪機上。這既麻煩又耗時。通常，這需要針對巨大數量的風力渦輪機的手動過程，并且因此，完整的軟件更新可能要花費幾個月。

常規地，每個風力渦輪機都配備有其自己的測量設備。此外，每個風力發電場常規地不得不進行“其自己的經歷”，并且關于危急事件是事先不知道的。此外，每個風力渦輪機常規地接收其自己的軟件更新，并且需要靠其自己更新。

因此，可能存在對于一種用于提供電能的系統和提供電能的對應方法的需要，其中可以降低系統的復雜性，可以省去或者至少減少冗余?組件，簡化維護，并且還簡化并加速更新。

發明內容

該需要可以通過根據獨立權利要求的主題來滿足。從屬權利要求描述了本發明的有利實施例。

根據本發明的實施例，提供了一種用于提供電能的系統，該系統包括：多個能量提供單元，每個能量提供單元包括用于測量所述能量提供單元的至少一個操作參數的測量裝備；至少一個環境傳感器，安裝在所選的能量提供單元處或其附近，特別是被布置在外圍處，所述至少一個環境傳感器被適配成測量環境狀況，特別是風況；中央控制器，其與能量提供單元通信地連接并且被適配成以下各項中的至少一個：基于所述環境狀況向能量提供單元供應虛擬傳感器數據；基于從能量提供單元中的每一個的測量裝備接收到的測量結果以及基于所述環境狀況來控制能量提供單元的操作。