用于借助于风能系统馈入电功率的方法与流程

文档序号:26585059发布日期:2021-09-10 18:53阅读:95来源:国知局
用于借助于风能系统馈入电功率的方法与流程

1.本发明涉及一种用于将电功率馈入到供电网中的方法。本发明还涉及一种用于执行这种方法的风能系统。本发明也涉及一种用于执行这种方法的存储器。并且本发明涉及一种用于执行这种方法的变流器控制的馈入器。


背景技术:

2.风能设施是已知的,所述风能设施将电功率馈入到供电网中。这可以通过单个风能设施进行,或通过风电场进行,多个风能设施在所述风电场中组合并且经由相同的电网连接点馈入到供电网中。在此,在风能系统的总概念下总结了风能设施或具有多个风能设施的风电场。这种风能系统也可以具有电存储器,也从所述电存储器馈入到供电网中。
3.在此,借助于变频器或变流器进行馈入。因此,将这种风能设施或风电场以及借助于变流器馈入到供电网中的电存储器称为变流器控制的馈入器。此外,光伏设施也可以是变流器控制的馈入器。
4.如今,这种变流器控制的馈入器、尤其风能系统对于在供电网中、至少在一些供电网中提供电功率具有增长的份额。借此,这种变流器控制的馈入器不仅形成能量供应者或功率供应者,而且所述变流器控制的馈入器也用于供电网的电支持,并且在此通常承担越来越多的意义。
5.在此,这种变流器控制的馈入器、特别是现代的风能设施从而现代的风电场必须具有用于先行控制电网故障的特性。所述特性也称为frt特性。
6.现代的风能设施的frt特性是已知的和已设立的。在此,在供电网中电压骤降时,特别是借助于可参数化的下垂(statik),馈入附加的电压支持的无功电流。为此,原则上已知2个模式,即模式1和模式2,其也可以称为qu(2)模式或qu(uk)模式。
7.在这两个模式中,在故障的情况下,功率提高直至变流器的视在电流界限。如果达到所述视在电流界限,则优先馈入无功电流、即在模式1中优先馈入无功电流,或者优先馈入有功电流、即在模式2中优先馈入有功电流。
8.众所周知,对于电压柔性的电网规定无功电流优先、即在模式1中,以便产生、即馈入完全的无功电流。这意味着,无功电流的馈入优先于有功电流的馈入,并且当无功电流应进一步增加时,有功电流应减少,必要时甚至可以减少到0。因此,有功电流减少,借此无功电流在遵守预设的最大视在电流的条件下仍可以增加。在此,视在功率s、有功功率p和无功功率q之间的已知的关系基于以下公式:
9.s2=p2+q210.当然,相同的关系也一方面适用于视在电流,并且另一方面适用于有功电流和无功电流或有功电流份额和无功电流份额。由于平方的关系、即平方加法,根据运行点,有功份额的下降可能仅引起无功份额的相对小的提升。特别当有功份额应已经小时,进一步的下降仅还引起无功份额的最小的增加。
11.在频率柔性的电网中,在电压骤降时,那么由于无功电流优先可能出现频率问题。
在此,即电压骤降引起:无功电流优先可能引起有功电流的减小,从而引起所馈入的有功功率有时减小到0。但是,馈入的有功功率的减小可能引起频率的减小。因此,在频率柔性的电网中,这可能引起强烈的频率减小,使得得出频率问题。
12.在有功电流优先时,即根据方法2,有功电流馈入具有优先级,并且必要时无功份额必须减小或不允许增加,使得当有功电流可以由此增加时,可能完全不馈入无功功率。由此,上述频率问题虽然不能直接发生,但是在此由于在电压骤降时的有功电流的优先级可能完全不出现电压支持,或甚至出现在故障之前已经馈入的无功功率的减小。因此此外,在所述第二模式中,在电压骤降时,风能设施尝试经由更高的电流馈入总有功功率,直至变流器的电流界限。因此,由此面临电压崩溃。


技术实现要素:

13.因此,本发明所基于的目的在于,解决上述问题中的至少一个问题。尤其应提出一种解决方案,在所述解决方案中,在故障运行中进行良好的电网支持,其不仅避免所提及的频率问题,而且也避免所提及的潜在的电压崩溃的问题。至少应相对于至今已知的解决方案提出替选的解决方案。
14.根据本发明提出一种用于将电功率馈入到供电网中的方法。
15.因此提出一种用于馈入电功率的方法。在电网连接部处进行馈入,在所述电网连接部处馈入到供电网中。所述供电网具有电网电压。例如,可以在电网连接点处测量电网电压。借助于变流器控制的馈入器进行馈入。因此,这种馈入器为了馈入具有变流器或逆变器,所述变流器或逆变器因此可以根据数值、频率和相位有针对性地产生电流。
16.这种变流器控制的馈入器尤其可以构成为风能系统,并且此外或替选地可以构成为存储器。在此,因此可以提出风电场或单个风能设施,这两者都可理解为术语风能系统。变流器控制的馈入、即借助于变流器的馈入也可以特别意味着,使用多个变流器、尤其多个并联连接的变流器。
17.所述方法提出,在正常运行中,如果在供电网中未识别到电网故障或电网干扰,则将电功率馈入到供电网中。对应地,所述方法执行对供电网监控电网故障或电网干扰。下文中对于电网故障的阐述根据意义同样涉及电网干扰,即使未明确提及所述电网干扰。这可以借助于测量和/或借助于评估对应的从外部获得的信号来进行,例如通过评估供电网的电网运营商所传送的信号。优选地,也可以通过对变流器控制的馈入器的性能进行评估,对供电网的电网故障进行这种监控。这种变流器控制的馈入器通常对供电网中的改变做出反应,并且下文中也还进行描述的这种反应也允许得出关于供电网或那里可能出现的故障的结论。
18.也可能的是,在供电网中存在电网故障,但是所述电网故障不重要或由于其他原因不被考虑,例如由于所述电网故障距离太远。就此而言,在正常运行中的馈入涉及,未识别到电网故障。
19.还提出,如果识别到电网故障或电网干扰,则切换到故障运行。如果涉及其中电网电压减小或增大的电网故障或干扰,则提出到故障运行的这种切换。因此,尤其监控电压骤降或电压过高。电压骤降特别是电网电压的如下下降,即所述电网电压下降到低于电网电压的预确定的下部电压界限值。在电压过高时,电网电压上升到高于上部电压界限值。
20.如果存在无功电流优先的模式,则考虑过压是特别有意义的。已认识到,在穿越过压故障(ovrt)时,如果保持固定的有功功率,虽然有功电流与电压成比例地下降,但是无功电流仍可以强烈地上升,使得有功电流从而有功功率的限制或减小可变得必要。如果在电压偏差与待馈入的无功功率之间使用大的放大或放大系数,则特别是这种情况,所述放大或放大系数也称为k系数。那么即仍然可以出现高的无功电流,使得有功电流或因此有功功率减小。为此也提出,然而不将有功电流减小到值零。欠压或电压骤降同样可能引起数值提高的无功电流,以便提升电压。无功电流不同于其应降低电压地作用的情况,但所述无功电流处于其相位。直观地说,所述无功电流与此相比是负的,这也称为“吸收”。然而,出现的问题是,可能超出最大视在电流。
21.提出,在正常运行中,馈入有功电流以馈入有功电功率,使得在需要时通过无功电流馈入附加的无功电功率。有功电流和无功电流一起得出视在电流,特别是经由由i
2s
=i
2p
+i
2q
构成的已知的关系一起得出视在电流。在所述公式中,i
s
、i
p
和i
q
形成视在电流、有功电流和无功电流。
22.可以馈入无功电流用于电压支持、即用于电压提升,但是在符号相反的情况下也用于电压下降。但是,也考虑至少初始不馈入无功电流。
23.对于故障运行提出,馈入附加的无功电流以用于提升或降低电网电压,即馈入具有对应的相位的附加的无功电流。这也可以稍微简化地表达,称为具有不同符号的馈入。用于提升电网电压的对应的馈入也称为“发电(generation)”,并且用于降低电网电压的对应的馈入称为“吸收”。因此,通过馈入附加的无功电流,无功电流的数值增加。
24.在此,提出两个不同的模式。即提出,使用无功功率优先的模式或有功功率优先的模式,并且无功功率优先的模式的特征在于,在需要时,减小有功电流,使得视在电流遵守视在电流界限,并且有功功率优先的模式的特征在于,在需要时,限制或减小无功电流,使得视在电流遵守视在电流界限。为了遵守视在电流界限,因此可以发生的是,组成视在电流的有功电流和无功电流中的仅一项能够以另一项为代价增加。于是在无功功率优先的模式中,无功电流优先,所述无功电流于是因此在必要时以有功电流为代价增加。在有功电流优先的模式中是相反的,因为有功电流优先,使得在必要时限制或减小无功电流的数值。
25.在无功功率优先的模式中,有功电流减小,使得视在电流遵守视在电流界限。在此所基于的构思是,在有功电流增加或有功电流至少不降低的同时,在量值方面提高附加地馈入的无功电流使视在电流达到其视在电流界限,并且也会超过所述视在电流界限,直至对应的安全防护作用并且机械中断电流线路,或当达到半导体的物理界限时,半导体防护器切断半导体。这当然是不期望的,并且对应地控制成,使得避免所述情形。为此,即减小有功电流,使得视在电流遵守所述视在电流界限、即不超过所述视在电流界限。
26.替选地,提出有功功率优先的模式。在故障运行中和在有功功率优先的模式的变形方案中,增加无功电流以用于提升电网电压,并且然后增加有功电流,以便尽可能地保持当前所要求的和/或直至那时所馈入的有功功率,因为在较低的电压下需要更多的电流来保持功率水平。但是,在过压的情况下,特别当要求更多的功率时,也考虑有功电流的增加。在此,当达到视在电流界限时,减小无功电流,以便在有功电流增加进一步升高时遵守视在电流界限,所述视在电流界限可以具有与无功功率优先的模式中的视在电流界限相同的值。就此而已,可以存在所述两个模式:即无功功率优先的模式,即其要求无功电流的优先;
以及有功功率优先的模式,即其要求有功电流的优先。
27.在无功功率优先的模式中提出,对于无功电流的量值预设无功电流上限,并且此外或替选地对于有功电流预设有功电流下限。由此实现,在无功功率优先的模式中此外无功电流优先,即可以减小有功电流,以便由此在遵守视在电流界限的条件下可以实现馈入还更多的无功电流,但是设定界限,使得避免有功电流完全下降到零。
28.在此特别已经认识到,由于已经提及的说明在视在电流、有功电流和无功电流之间的关系的方程,有功电流完全减小到零、例如对于关于额定有功电流或关于视在电流界限的最后10%,几乎不再可能增加无功电流。因此已认识到,通过所述界限设定可以防止如下情况,即避免通过有功电流完全降低到零引起的大的损坏,但是其对于无功电流不具有值得重视的影响。当然,这也可以通过如下方式来实现,即预设无功电流的对应的界限值,尤其作为不允许超过的无功电流上限。用于有功电流的下限是优选的,因为在此,测量精度可以更高,或者设定可行性可以更精确。
29.根据意义,对于有功功率优先的模式提出,对于有功电流预设有功电流上限和/或对于无功电流预设数值无功电流下限。因此,那么在有功功率优先的模式中此外可以提出有功电流优先的控制,所述有功电流优先的控制也可以称为有功电流优先的运行方式,但是避免无功电流完全下降到零。因为无功电流不仅可以通过正向馈入(发电)来执行电压支持,而且可以通过从供电网中正向提取(吸收)无功电流来执行电压支持,所以提出在数值上预设无功电流下限。
30.根据一个实施方式提出,在故障运行中从无功功率优先的模式切换成有功功率优先的模式,或者反之。当然,这与哪个模式在切换之前存在相关。尤其提出,在达到预设的第一电流界限、尤其视在电流界限时,将无功电流上限或有功电流下限从无功功率优先的模式切换成有功功率优先的模式,或者在达到预设的第二电流界限、尤其视在电流界限时,将有功电流上限或无功电流下限从有功功率优先的模式切换成无功功率优先的模式。除了所提及的预设的电流界限以外,也可以将其他界限预设为第一电流界限和第二电流界限,例如低于视在电流界限的1%至10%的电流界限。由此可以实现,及时进行所提出的切换。
31.特别在穿越电网故障、例如穿越过压故障(ovrt)或穿越低压故障(lvrt)时提出这种切换。
32.特别能够出现如下情形,在所述情形中,电网连接点处的电网电压已经是高的,例如通过或部分地通过有功功率的馈入引起。在所述情形下,无功功率可能已经作为降低电压的措施被馈入,尤其具有高的幅值,使得所述无功功率馈入接近可能的最大值。这可能是期望向下调节所提及的高压的控制的结果。
33.此外,在所述情况下,可能存在如下情形,即变流器控制的馈入器、尤其风电场在有功功率优先的模式中馈入。就此而言,也可以在正常运行中设定和使用这种有功功率优先的模式,同样内容符合意义地适用于无功功率优先的模式。
34.如果现在作为故障运行出现作为待穿越(durchfahren)的电网故障的过压故障,则有功功率将保持不变,因为其是预设的。但是,由于增加的电网电压,有功电流为此将稍微下降。馈入器将馈入降低电压的无功电流,或在数值方面提高为了降低电压已经馈入的无功电流。
35.如果馈入器达到电流界限、即视在电流界限,则无功功率或无功电流不能进一步
增加。
36.因此现在提出,从有功功率优先的模式切换成无功功率优先的模式。在此,所基于的知识在于,当电压过高时,面临馈入器与供电网的分离。如果出现所述情况,则完全不再能馈入功率。因此,在所述情况下,与在馈入器保持在引起电网分离的有功功率优先的模式中相比,从有功功率优先的模式切换到无功功率优先的模式引起,可以馈入更多的有功功率。那么也就是说,完全不馈入有功功率。通过切换到无功功率优先的运行,但是所述无功功率优先的运行通过预设有功电流下限或无功电流上限确保,至少馈入一些有功功率,因此可以至少馈入一些有功功率。
37.根据意义,在另一情形下,如果无功功率优先的模式引起馈入器与电网分离,而有功功率优先的模式防止所述内容,那么从无功功率优先的模式切换成有功功率优先的模式也可以是有利的。当电网频率低于可预设的切换频率时,那么特别提出这种切换。在低于电网额定频率的范围内、尤其在电网额定频率的低于电网额定频率的0.2%至2%的范围内,预设切换频率。
38.根据一个实施方式提出,可动态地改变无功电流上限、有功电流下限、有功电流上限和无功电流下限中的至少一个电流界限。
39.通过电流界限防止,根据优先性,无功电流或有功电流、即分别不优先的电流完全减小到零。借此实现,分别不优先的电流仍可以发挥支持作用。但是,对不优先的电流的对应的支持作用的需求和提供所述电流的可行性可以根据情形是不同高的。这特别地可以与变流器控制的馈入器的工作点相关。例如,如果工作点具有相对低的视在功率、例如由低的有功电流份额和低的无功电流份额组成的相对低的视在功率,则不优先的电流份额借此已经具有低的值,使得所述不优先的电流份额也可以减小到较低的绝对值,而这不引起强烈的负面影响。
40.尤其地,可以根据标识为供电网的特性的电网特性设定相应的电流界限。根据电网特性,对通过剩余的不优先的电流份额支持供电网的需求可以不同。对应的电流界限可以匹配于此。特别地,在下文中还进一步阐述的电网刚性可以被视为已标识的电网特性。也可以将电网灵敏度或短路电流比考虑成被考虑的已标识的电网特性,两者分别与电网连接点相关。
41.根据一个实施方式提出,从切换到故障运行开始,在预确定的等待时间之后才设定电流界限中的至少一个电流界限或所述电流界限中的至少一个电流界限才生效。这种等待时间优选地处于2ms至100ms的范围内。尤其处于5ms至50ms的范围内。延迟的生效也可以通过如下方式实现,即在应实现其的相应的单元中的等待时间之后才考虑相关的电流界限。
42.在此已认识到,在无功功率优先的模式中,首先设定或调控或控制无功功率或无功电流,并且随后尤其通过叠加的调控器来控制或调控有功功率或有功电流。因此已认识到,最初可以有意义的是,对于有功电流还不设定下限,或还不让所述下限生效,或还不考虑所述下限,因为所述情形、即特别是优先级冲突仍未发生或仍不太重要。当预设无功电流上限以便避免完全不馈入有功电流时,同样内容适用于无功电流上限。在所述时间中,仍可以自由地调控无功功率或无功电流。
43.根据意义,也对于有功功率优先的模式的情况提出所述构思。在此,当首先控制有
功功率或有功电流,并且随后才控制或调控无功功率或无功电流、尤其作为叠加的调控来控制或调控无功功率或无功电流时,可以直至那时停止设定对应的电流界限或使所述电流界限有效,即设定有功电流上限和/或无功电流下限或使有功电流上限和/或无功电流下限有效。在所述时间中,仍可以自由地调控或设定有功功率或有功电流。
44.替选地,电流界限也可以作为固定的界限实现。特别地,由此实现简单的且稳定的实现方案。这可靠地防止,在无功功率优先的模式中将有功电流无意地强制为0,或在有功功率优先的模式中将无功电流强制为0。
45.根据一个实施方式提出,将电流界限中的至少一个电流界限传输给外部单元、尤其电网运营商。外部单元尤其构成为外部控制单元,尤其以便控制供电网或所述供电网的电网部段。因此,外部单元是如下单元:所述单元不是变流器控制的馈入器的一部分。但是,所述外部单元可以直接地或间接地为变流器控制的馈入器预设例如期望值,其中所述外部单元也可以控制供电网中的其他单元、尤其非变流器控制的馈入器和/或电网中的用于连接或分离电网部段的切换机构。通过将所述信息传输给外部单元,所述外部单元特别可以更好地执行对供电网的控制和/或监控,尤其更好地规划对供电网的控制和/或监控。
46.尤其提出,根据对于变流器控制的馈入器当前可用的有功功率来设定无功电流上限和/或有功电流下限。因此,这涉及无功功率优先的模式,即其中无功电流优先的模式。如果变流器控制的馈入器是风能系统、即风能设施或风电场,则无功电流上限或有功电流下限因此可以与可用的风功率相关。但是,即使在变流器控制的馈入器是存储器或包括存储器的情况下,也可以对所述变流器控制的馈入器提供不同量的有功功率,即可供用于馈入到供电网中。特别地,这可以与存储器的充电状态相关,使得例如与充电状态相关地,也可以仅提供或仅允许提供相关联的存储器功率。
47.特别提出,对于变流器控制的馈入器可用的有功功率越低,则无功电流上限就越高。对应地提出,对于变流器控制的馈入器可用的有功功率越小,则有功电流下限就越低。在此已认识到,即使在低的可用的有功功率的情况下,仍然可以馈入非常高的无功电流。为此已认识到,将有功电流下限规定成高于可以由于可用的有功功率馈入的有功电流的值于是看起来是没有意义的。对应地也已认识到,预设实际上引起对应的有功电流下限的对应的无功电流上限同样不太适当。因此提出,对应地调整无功电流上限或有功电流下限。
48.为了实现例如提出,将相关的电流(有功电流或无功电流)规定为当前电流(或平均电流)的预设的份额,例如将最小电流规定为当前电流(或平均电流)的90%。
49.因此也可考虑,使有功电流界限与当前的有功功率和电压相关。因此,例如可以在有功功率优先的模式中提出,有功功率允许下降到80%,使得因此从电压和有功功率界限中计算有功电流界限。替选地可以提出,将有功电流界限计算为当前的有功电流的80%,以便保持所述实例。
50.对于所述实施方式,并且也对于所有其他涉及无功功率优先的模式的实施方式提出,有功电流下限最大为最大视在电流的30%。在此特别认识到,大小为视在电流的30%的有功电流仍是显著高的电流,但其几乎不限制无功电流。在此,无功电流大约限于最大视在电流的95%。因此,所述减小5%的最大无功电流实现,然而仍可以馈入直至最大有功电流的30%。对应地提出,如果预设无功电流上限而不是有功电流下限,则所述无功电流上限至少为最大视在电流的95%。
51.但是,在任何情况下提出,不仅将有功电流下限、而且将无功电流下限设定为大于零的值,并且将无功电流上限和有功电流上限设定为低于最大视在电流的100%的值。当然,仅需要分别设定也应用的界限。
52.根据一个实施方式提出,在故障运行中,在无功功率优先的模式中预设无功电流下垂(blindstromstatik),所述无功电流下垂根据电网电压预设无功电流,其中无功电流下垂说明在电网电压与无功电流之间的线性关系,具有无功电流升高,所述无功电流升高表示无功电流变化相对于所属的电网电压变化的关系。但是尤其地,可以提出死带范围,所述死带范围因此说明如下电压范围,在所述电压范围中,无功电流不升高、尤其保持在值零。因此,在所述死带范围外,无功电流随着电压增加成比例地上升,或者随着电压减小而下降。由此,可以抵消通过无功电流引起的电压增加或电压减小。
53.在此,无功电流在数值上最大升高直至无功电流上限。因此,无功电流在数值上保持低于最大视在电流。因此,无功电流下垂限制于所述无功电流上限。
54.此外或替选于所述实施方式提出,为了遵守最大允许的视在电流,减小馈入的有功电流。即如果由于无功电流下垂引起的无功电流的升高引起,与有功电流一起得出的视在电流达到视在电流界限,那么有功电流减小,以便对于实现无功电流下垂可以实现更高的无功电流。但是提出,不将有功电流减小到低于有功电流下限。就此而言,优先考虑执行无功电流下垂,但仅在有功电流不降低到低于有功电流下限的程度上。理想情况下,无功电流那么达到无功电流上限。但是,预设无功电流上限或有功电流下限就足够了。但是也可以预设两个界限,并且在对应地预设时,应同时达到所述两个界限。
55.为此此外提出,在正常运行中同样预设具有无功电流升高的无功电流下垂,并且在故障运行中的无功电流升高大于在正常运行中的无功电流升高。因此对于故障运行预设更陡的无功电流下垂,相对于有功电流也优先考虑所述无功电流下垂,但是对于所述无功电流下垂,不将有功电流减小到零。已认识到,通过更陡的无功电流下垂特别地可以对抗对应的电压事件,通过限制所述无功电流下垂、即通过无功电流上限或有功电流下限,但是避免将有功电流减小到零,而由此电压支持不受无功电流下垂显著影响。
56.优选地,对于正常运行提出比在故障运行中更低的无功电流上限或更高的有功电流下限。
57.根据一个实施方式提出,对于供应网、子电网或本地电网部段来确定电网刚性作为电网特性,其中电网刚性是如下内容的尺度:电网频率作为对供电网中的功率平衡的改变的反应有多强地改变。因此,功率平衡是馈入到供电网、子电网或本地电网部段中的功率与从中提取的功率的关系。因此,电网刚性描述,电网频率对如下内容有多强的反应:馈入的功率与提取的功率的关系移动、尤其从其中提取的功率对应于馈入的功率的平衡移出。频率对功率平衡的这种改变的反应越小,电网的刚性就越大。所述电网刚性也可以称为频率刚性。
58.电网刚性尤其可以作为电网频率变化与功率平衡变化的商。
59.为此现在提出,根据电网刚性来设定至少一个电流界限,即无功电流上限、有功电流下限、有功电流上限和/或无功电流下限。尤其提出,电网的刚性越大,无功电流上限或有功电流上限就设定得越高,或者电网的刚性越大,有功电流下限或无功电流下限就设定得越低。在此,所基于的知识在于,在频率柔性的电网中存在更高的变流器份额,从而在频率
柔性的电网中,降低所提及的电流下限或提升所提及的电流上限分别引起特别强的优先性,由此作为对策,分别不优先的电流仅还具有非常小的份额。如果现在发生故障运行,则存在如下风险:分别不优先的电流仅还可以非常微弱地执行其任务。如果对应的供电网中的变流器份额高,则所述问题在非常多的馈入器中发生,因此所述问题具有高的份额,从而可能引起如开始所描述的对应大的问题。为了减弱所述问题,因此在频率柔性的电网中提出,将电流界限设定成,使得保持不优先的电流的尽可能高的份额。
60.优选地,根据电网刚性,将供电网或子电网或本地电网部段分类成柔性电网或刚性电网,并且根据所述分类来设定至少一个电流界限。这样,通常可以为电流界限的选择设定优先级,并且尤其是当对同一供电网、子电网或电网部段的多个变流器控制的馈入器执行这种分类以及进行相应的电流界限的选择时,通过分类可以实现更好的规划安全性。特别提出,将划分和电流界限的所得出的选择通知给外部单元、尤其电网运营商。总的来说对于每个实施方式提出,将分别选择的电流界限、即无功电流上限、有功电流下限、有功电流上限和/或无功电流下限通知给外部单元、尤其电网运营商。
61.此外或替选地提出,根据供电网的变流器控制的馈入器的份额来预设至少一个电流界限。为此,在更上文中已经阐述,变流器控制的馈入器的份额可以整体上对供电网的性能从而特性产生影响,并且相应地不同选择的电流界限可以是有意义的。无论如何,这是已识别的,并且提出根据变流器控制的馈入器的份额来设定至少一个电流界限。
62.此外或替选地提出,根据供电网的变流器控制的馈入器的份额来确定电网刚性。这特别具有如下优点:用于确定电网刚性的测量可能是耗费的,并且替代于此,变流器控制的馈入器的份额基本上是已知的。尤其地,当变流器控制的馈入器将对应的信息提供给供电网、子电网或电网部段的中央单元时,可以容易地获得和处理这种信息。
63.但是也考虑,在中央单元方面将功率期望值传送给变流器控制的馈入器,并且从中假设,变流器控制的馈入器取决于预设,可以确定变流器控制的馈入器的份额。尤其地,对于所述实施方式和所有其他对应的实施方式提出,变流器控制的馈入器的份额限定为从变流器控制的馈入器馈入到供电网中的电功率与总共馈入到供电网中的有功功率的商。替选地,通过变流器控制的馈入器馈入的功率也可以与可总共馈入到供电网中的功率成比例关系。所有这些限定根据意义同样适用于所提及的子电网或本地电网部段。
64.根据一个实施方式提出,根据电网连接点处的局部频率柔性来选择至少一个电流界限,并且此外或替选地规定无功电流下垂的无功电流升高。如果电网频率在电网连接点处与在供电网的参考点处相比以更大的幅值振动,则在电网连接点处存在局部频率柔性。尤其当电网频率在电网连接点处至少以在参考点处两倍大的幅值振动时如此。
65.如果在供电网的电网部段中存在局部电压柔性,并且在电网部段中存在小比例的馈送电压的馈入器,那么局部频率柔性尤其也存在,并且这能够是独立的或补充的定义。
66.在此,直接与电网部段耦联的同步发电机也视为馈送电压的馈入器。
67.如果馈入到电网部段中的功率的百分比频率变化相对于在所述电网部段中在参考点处的电网电压的得出的百分比电压变化低于用于局部电压柔性的预确定的比较值,则尤其存在局部电压柔性。尤其预设10或更小的值作为用于局部电压柔性的预确定的比较值。因此,在值为10时,如果馈入到电网部段中的功率翻倍(即提升100%),并且作为结果,在所述电网部段中在参考点处的电网电压提升至少10%(100%/10%=10),则存在局部电
压柔性。
68.如果电网部段具有相对高的阻抗,那么尤其也存在局部电压柔性。
69.本领域技术人员在馈送电压的与馈送电流的馈入器之间进行区分。在馈送电压的馈入器中,作为调控目标重要的是,在馈入时保持或预设电压、即电网电压或馈入电压。在馈送电流的馈入器中,作为调控目标重要的是,馈入预设的电流。直接与供电网耦联的同步发电机取决于同步发电机的物理特性表现为馈送电压的馈入器,相反,变流器控制的馈入器、特别是风能系统或pv设施典型地表现为馈送电流。
70.如果总体通过馈送电压的馈入器馈入的功率与总体通过所有馈入器馈入到电网部段中的功率的比值低于尤其小于0.2、尤其小于0.1的参考比值,则在电网部段处存在小比例的馈送电压的馈入器。
71.因此,在此存在如下现象或情形:即供电网总体上尽管能够是电网刚性的,但是在电网部段中,即在也连接有电网连接点的电网部段中存在频率柔性的电网、即频率柔性的电网部段。在此称为局部频率柔性的这种局部频率柔性的电网部段能够通过如下方式得出:所述电网部段具有高份额的变流器控制的馈入器。
72.因此提出,根据局部频率柔性来选择至少一个电流界限和/或据此选择无功电流升高,以便由此调整变流器控制的馈入器的调控能力。
73.电网连接点处的电网频率的振动的幅值与参考点处的电网频率的振动的幅值的比值能够形成局部频率柔性的尺度。优选地提出,根据局部频率柔性的所述尺度来确定至少一个电流界限,并且此外或替选地规定无功电流升高。由此能够对应地设定变流器控制的馈入器的调控能力。尤其提出,局部频率柔性的尺度越大,则越低地选择无功电流上限,以便由此还确保有功功率馈入的对应地足够的调整能力。符合意义地,因此此外或替选地,局部频率柔性的尺度越大,则能够越高地设定有功电流下限。
74.因为频率柔性的电网部段也能够伴随着电压柔性的电网部段,根据一个变型方案提出,局部频率柔性的尺度越大,则在有功电流优先的运行方式中越低地限制无功电流调整能力。对应地,局部频率柔性的尺度越大,则越低地设定有功电流上限,或越高地设定无功电流下限。
75.根据一个实施方式提出,尤其在故障情况下,根据电网刚性预设无功电流下垂、尤其无功电流下垂的无功电流升高。在此特别考虑在上文中已经定义的绝对电网刚性。在此认识到,能够对应于电网刚性调整无功电流下垂,以便实现适当的无功电流调控。能够特别通过无功电流下垂的无功电流升高来调整所述无功电流调控。但是也考虑无功电流下垂的其他改变,尤其能够改变死带范围,所述死带范围因此也能够根据电网刚性改变。
76.能够根据局部频率柔性,尤其根据局部频率柔性的尺度,预设无功电流下垂的无功电流升高,从而能够直接使变流器控制的馈入器的无功电流调控性能匹配于供电网的情形。
77.此外或替选地提出,根据供电网的变流器控制的馈入器的份额来预设无功电流下垂、尤其无功电流下垂的无功电流升高。变流器控制的馈入器的特别定义为当前通过所有变流器馈入的有功功率与总体馈入的有功功率的比值的份额允许关于供电网的性能的结论,从而能够匹配于此地通过对应地设定无功电流下垂来预设无功电流调控。
78.尤其提出,变流器控制的馈入器的份额越高,则无功电流升高在数值上就越高。在
此基于如下认知:变流器控制的馈入器越占统治地位,则通过变流器控制的馈入器借助于无功电流下垂的电压支持就应越强。更确切地说,在小份额的变流器控制的馈入器的情况下假设,总归通过其他单元、尤其通过具有直接与供电网耦联的同步发电机的传统发电厂进行电压支持。于是,基本上对于支持需要变流器控制的馈入器的无功电流下垂,使得弱的无功电流调控就足够了。
79.特别提出,在故障运行中预设无功电流下垂。在此认识到,特别在故障运行中,通过借助于变流器控制的馈入器的无功功率馈入的调控的对应的协作是重要的。在此也认识到,变流器控制的馈入器就此而言具有能够在此使用的非常快速的调控能力。由此在故障运行中能够特别实现与调控的特定类型的协同作用。即在此能够调整用于电压支持的无功电流下垂,必要时具有非常陡的无功电流升高,同时通过所提出的电流界限保持良好的调控能力,而无功电流的优先性不妨碍通过有功电流的调控,或反之亦然。
80.根据一个实施方式提出,确定变流器份额作为用于供电网或供电网的子部段的变流器控制的馈入器的份额。在上文中已经阐述,已经认识到,能够给出关于供电网或子部段的特性的说明并且因此能够形成用于设定所使用的变流器控制的馈入器的基础。
81.用于供电网或子部段的变流器份额能够表示所有变流器控制的馈入器的当前馈入的有功功率与当前总体馈入的有功功率的比值。由此,总是能够关于供电网中的变流器份额考虑供电网中的当前情况。
82.替选地,用于供电网或子部段的变流器份额能够表示可通过所有变流器控制的馈入器馈入的有功功率与可通过所有馈入器馈入的有功功率的比值。在此能够使用相应的馈入器的额定功率作为可馈入的有功功率,使得变流器份额因此表示所有变流器控制的馈入器的额定功率的总和与所有馈入器的额定功率的总和的比值。尽管将变流器份额考虑为可馈入的功率之比可能具有无法准确反映当前情况的缺点,但是它是一个固定量,因此也很容易确定。必要时,如果由于占优势的风和/或占优势的太阳辐照能够预期变流器控制的馈入器的对应地小的功率,则能够考虑调整因数。在此应考虑,并且在此也认识到,变流器控制的馈入器越来越多地也具有电存储器容量。在这种情况下,尽管有功功率馈入当前是小的,可馈入的功率特别能够对于支持措施是重要的并且由于电存储器也——至少暂时地——可调用和可供使用。
83.根据变流器份额提出,如果变流器份额超出预确定的最小变流器份额并且最小变流器份额尤其至少为50%,则仅预设至少一个电流界限。在此特别认识到,在小的变流器份额的情况下,特别当所述变流器份额低于50%时,能够接受在无功功率优先的运行方式的情况下的有功功率调整能力的损失或在有功功率优先的运行方式的情况下的无功功率调整能力的损失,因为其余的馈入器因此高于50%,并且大多由于其物理性、即特别当其分别具有直接与供电网耦联的同步发电机时,能够补偿或至少承受变流器控制的馈入器的缺失的调控能力。因此认识到,在这种情况下能够提供变流器控制的馈入器的分别完全的调整能力,即在无功功率优先的运行方式中完全的无功电流调整能力直至视在电流界限,和在有功电流优先的运行方式中完全的有功电流调整能力直至视在电流界限。
84.根据本发明也提出一种变流器控制的馈入器。这种变流器控制的馈入器尤其构造为风能系统,即构造为风能设施或构造为风电场,或其构造为存储器。也考虑,将风能系统与存储器组合。这种变流器控制的馈入器、即根据所述实施可行性中的每个实施可行性的
变流器控制的馈入器配置用于,在电网连接点处将电功率馈入到具有电网电压的供电网中。变流器控制的馈入器包括:
85.‑
馈入单元,其用于:如果在供电网中未识别到电网故障,则在正常运行中将电功率馈入到供电网中,
86.‑
馈入控制装置,其用于:如果识别到电网故障或干扰,则切换到故障运行,其中电网电压减小,其中变流器控制的馈入器,尤其馈入控制装置配置用于,
87.‑
在正常运行中
88.‑
馈入有功电流以馈入有功电功率,并且
89.‑
在需要时附加地通过无功电流馈入无功电功率,其中有功电流和无功电流一起得出视在电流,以及
90.‑
在故障运行中
91.‑
馈入或在数值上提升附加的无功电流,以提高或降低电网电压(u
n
),其中
92.‑
使用无功功率优先的模式或有功功率优先的模式,并且
93.‑
无功功率优先的模式的特征在于,
94.‑
在需要时减小有功电流,使得视在电流遵守视在电流界限,并且
95.‑
有功功率优先的模式的特征在于,
96.‑
在需要时限制或减小无功电流,使得视在电流遵守视在电流界限,
97.其中
98.‑
在无功功率优先的模式中
99.‑
对于无功电流的数值预设无功电流上限和/或
100.‑
对于有功电流预设有功电流下限,或
101.‑
在有功功率优先的模式中
102.‑
对于有功电流预设有功电流上限和/或
103.‑
对于无功电流预设数值无功电流下限。
104.馈入单元能够特别通过一个或多个变流器或逆变器形成。特别地,能够经由直流电压中间回路对多个逆变器进行馈送,从直流电压中间回路开始,所述多个逆变器、特别作为并联电路馈入到供电网中。
105.馈入控制装置控制所述馈入单元并且必要时也能够控制其他元件,如风能设施的总体运行,或电能的存入或电能从存储器的转存。存储器能够特别构成为电存储器,尤其构成为电池存储器。但是,控制功能也能够分布到多个元件上,使得例如馈入控制装置仅控制馈入单元并且通过运行控制装置来控制变流器控制的馈入器的其余元件。
106.馈入控制装置特别也能够在正常运行与故障运行之间切换。这种切换能够特别以软件控制的方式通过如下方式执行:一方面对于正常运行和另一方面对于故障运行应用对应的控制程序或控制规则。考虑对于无功电流和/或有功电流的不同的电流界限,无论作为上限或作为下限,对于已知的变流器或逆变器是容易可行的并且也是常见的。
107.优选地,馈入单元能够构成为经由公差带方法控制的逆变器。在此,对于初始电流预设公差带,测量得出的初始电流,并且与所述初始电流在所述预设的公差带中处于何处相关地,对应地控制逆变器的半导体开关。在此,因此也与初始电压结合地,检测初始电流从而总是存在关于当前所馈入的电流的认知,包括有功电流份额和无功电流份额。对应地
能够通过对应地预设公差带来预设和控制有功电流和无功电流。
108.通过这种变流器控制的馈入器能够实现用于馈入电功率的方法的所有上述可行性和优点。
109.尤其提出,变流器控制的馈入器、尤其其馈入控制装置配置用于,实现根据上述实施方式中的一个实施方式的方法。为此,所述方法例如能够分别保存为控制程序。
附图说明
110.现在在下文中示例性地根据实施方式参照附图详细阐述本发明。
111.图1示出风能设施的立体图。
112.图2示出风电场的示意图。
113.图3示出具有在故障时根据现有技术的功率变化曲线、电压变化曲线和电流变化曲线的图表。
114.图4示出具有根据所提出的变型方案的功率变化曲线、电压变化曲线和电流变化曲线的图表。
115.图5在复数平面中图解说明对于馈入电流的不同运行点。
具体实施方式
116.图1示出根据本发明的风能设施的示意图。风能设施100具有塔102和在塔102上的吊舱104。在吊舱104处设有具有三个转子叶片108和整流罩110的空气动力学的转子106。空气动力学的转子106在风能设施运行时通过风置于转动运动并且因此也使发电机的电动力学的转子或旋转件转动,所述发电机直接地或间接地与空气动力学的转子106耦联。发电机设置在吊舱104中并且产生电能。转子叶片108的桨距角能够通过在相应的转子叶片108的转子叶片根部109处的桨距马达改变。
117.风能设施100在此具有发电机101,所述发电机在吊舱104中表明。借助于发电机101能够产生电功率。设有馈入单元105用于馈入电功率,所述馈入单元特别能够构成为逆变器。借此,能够根据幅值、频率和相位产生三相馈入电流,用于在电网连接点pcc处馈入。这能够直接地或也与风电场中的其他风能设施共同进行。为了控制风能设施100和也控制馈入单元105设有设施控制装置103。设施控制装置103也能够从外部,尤其从中央电厂计算机获得预设值。
118.图2示出具有示例性三个风能设施100的风电场112,所述三个风能设施可以是相同的或不同的。三个风能设施100因此原则上代表风电场112的任意数量的风能设施。风能设施100经由电厂电网114提供其功率、即尤其所产生的电流。在此,各个风能设施100的分别所产生的电流或功率相加,并且大多设有变压器116,所述变压器将电厂中的电压进行升压变换,以便随后在也通常称为pcc的馈入点118处馈入到供电网120中。图2仅是风电场112的简化视图,该简化视图例如未示出控制装置,尽管当然存在控制装置。电厂电网114例如也能够不同地构成,其方式为:例如也在每个风能设施100的输出端处存在变压器,这里仅列举另一实施例。
119.风电场112还具有中央电厂计算机122。所述中央电厂计算机能够经由数据线路124、或无线地与风能设施100连接,以便经由此与风能设施交换数据并且尤其从风能设施
100获得测量值并且将控制值传输给风能设施100。
120.图2还示出存储器130,所述存储器也能够与风能设施100一起运行或所述存储器也能够单独用作为变流器控制的馈入器。为此,存储器130具有馈入单元135,所述馈入单元能够经由存储器控制装置133控制。存储器控制装置133能够与中央电厂计算机连接,以便经由此操控。具有馈入单元135和存储器控制装置133的存储器130也能够独立地、无风能设施100且无中央电厂计算机122运行,并且例如在自己的电网连接点处馈入到供电网120中。存储器130的馈入单元135能够如风能设施100的馈入单元105那样构造并且对应地运行。
121.图3示出具有三个单个图表的图表。上部图表示出有功功率p和无功功率q的变化曲线。中间的变化曲线示出对于所有三个电网相位u1、u2和u3的电网电压变化曲线。对应地,最下部的图表示出具有三个相电流i1、i2和i3的所馈入的三相电流的变化曲线。在下部图表处,绘制时间轴作为横坐标,具有以ms为单位的时间。所述时间轴适用于所有三个子图表。
122.在中间图表中,以伏特为单位绘制电压,其中绝对幅值不太关键。更重要的是幅值的改变。因此大约在63ms的时间点可看出电压骤降,尤其在第一相电压u1和第三相电压u3的情况下。第二相电压u2在所述时刻大约为零,使得在那里在该时刻电压骤降不太能察觉到。因此,从在大约63ms的所述时间点、即电压骤降开始起,降低所述三个电压u1、u2和u3的幅值,并且就此而言图3以模拟为基础,其中特别以三个相电压u1、u2和u3的形式来预设电网电压。在图3的中间图表中可看出,电压或三个单个电压的幅值从63ms的时间点起大约骤降50%。
123.所馈入的有功功率p和所馈入的无功功率q在上部图表中以单位kw或kvar描绘。因此,在63ms处的电压骤降时,有功功率p也立刻对应地骤降,这描绘为故障出现302。在故障出现302之前,存在不馈入无功功率q的情形。然后,从故障出现302起经过大约5ms,直至电压支持,开始无功电流馈入的提升,即在所示出的情况下从零开始。这描绘为无功电流提升304的开始。有功电流在此首先保持于恒定水平,即其幅值不改变。然后,在大约74ms时,无功电流q变大,使得以已知的方式由有功电流和无功电流组成的视在电流已经达到最大值。这在图3的上部图表中描绘为达到电流界限306。
124.但是应进一步提升所馈入的无功功率q,并且对此,因为不允许超过视在电流的最大值,那么有功功率p下降,更确切地说直至零。然后,大约在77ms时,无功功率q已经达到其最大值。这描述为最大无功功率308。然后,有功功率p到达零。因此,无功电流在其幅值方面对应于最大视在电流。
125.在下部图表中,为此可看出电流变化曲线。在故障出现之前,即在63ms之前可看出,三个相电流i1、i2和i3相对于三个相电压u1、u2和u3不具有相移。最迟在68ms的时间点、即在无功电流提升304开始时,电流过渡到过渡区域中。在74ms的时间点、即在达到电流界限306的时间点,至少在下部图表中明显可见地,第一相电流i1已经达到最大值。从77ms的时间点起,即当在附图标记308处达到最大无功功率时,三个相电流的过渡区域结束,并且可看出,在一方的三个相电流i1、i2和i3与另一方的所属的三个相电压u1、u2和u3之间大约存在90
°
的相移。即仅仅馈入无功功率。
126.在此问题因此是,有功功率p完全下降到零从而不再能够提供贡献。有功功率既不能为供应提供功率贡献,其也不能发挥支持作用,尤其其不再能够发挥频率支持的作用。
127.图4就此而言示出改进建议并且图4的图表以示图的方式以图3的图表为基础。在
图4中,在时间点t=0出现故障并且也在此特别可看出在电压u1处的电压骤降。并行地,在此也还可看出电压相位的跳跃。然后,有功功率p立刻骤降。在过渡区域中,也能够出现变化的无功功率值,尤其通过外部电压的相位的跳跃。
128.然后,大约在15ms的时间点提升无功功率q。有功功率p同样稍微提升,这归因于也补偿有功功率的尝试。然后,在大约20ms的时间点,也达到对于视在电流的电流界限,使得减小有功电流以进一步提升无功电流。因此,无功功率q进一步升高,而有功功率p降低。
129.与图3不同,在图4中也存在电压相位中的跳跃。所述跳跃引起无功功率q的所示出的降低并且其也能够引起在馈入时的附加的延迟,因为首先必须找到参考系统、即电网电压的频率和特别是相位,即必须使馈入匹配于此。
130.但是现在在此提出,有功电流从而有功功率不应完全下降到零。为此,特别在图4的上部图表中可看出,有功功率p又稍微升高,并且最后、大约在100ms时,达到——尽管更低的——最终值。可看出,与此并行地,无功功率q仅不显著地降低。因此可以实现,通过有功功率p的控制潜力保持存在,无功功率q的电压支持的作用仍不明显受损。
131.在图4中还实现等待时间,使得有功功率可以首先降低到0,并且然后提升,即使得有功电流达到或超出有功电流下限。
132.从图4中也可看出,在此提出的解决方案实现,尽管通过附加的无功电流支持电压,但是在此不出现有功功率的持久下降。
133.图5在图表中在复数平面中图解说明在示出不同的视在电流的条件下用于馈入电功率的方法,所述不同的视在电流也能够称为总电流或馈入电流。示例性的视在电流i由有功电流i
p
和无功电流i
q
组成。视在电流i的电流矢量的尖部因此说明借助于变流器控制的馈入器当前馈入电功率的当前工作点502。此外,视在电流界限504描绘为半圆。视在电流的数值不允许超出视在电流界限504的值,因为否则触发保险开关。视在电流i或对于其描绘的视在电流矢量506因此最大允许达到预设视在电流界限504的半圆。
134.工作点502示出在正常运行中的情形。如果变流器控制的馈入器是风能设施或风电场,则有功电流i
p
的大小基本上取决于可用的风功率。为了图解说明的目的,相对大地选择相位角在正常运行中,特别当不设有电压支持时,所述相位角也能够具有值零。于是,无功电流i
q
的数值也是零。
135.如果现在出现故障,则变流器控制的馈入器切换到故障运行。在此,假设引起电网电压的减小的电网故障或电网干扰。电网电压的减小也能够描述为电压骤降。在此,现在应在故障运行中由变流器控制的馈入器反向控制。因此,供电网应通过变流器控制的馈入器支持。
136.为此,示出故障运行中的两个描述的可行性中的一个可行性的无功功率优先的模式中,在数值方面提升无功功率从而无功电流i
q
。尤其提出,在尤其5ms的反应时间内引起所述提升。然后,无功电流i
q
升高,这在图表5中描绘为无功电流升高508,即通过近似延长无功电流i
q
或与其相关联的无功电流矢量510的虚线。但是,无功电流i
q
能够最大提升直至达到视在电流界限504。因此,首先得出第一新工作点512,所述第一新工作点因此即处于说明视在电流界限504的半圆上。
137.为了现在还能够进一步提升无功电流,必须减小有功电流。工作点那么能够从第一新工作点512开始沿着视在电流界限504、即沿着所描绘的半圆运动。这在图5中描绘为通
过沿着视在电流界限504的对应的箭头的另外的无功电流提升514。可看出,由此无功电流i
q
还能够进一步提升。有功电流i
p
在此减小。在此也可看出,无功电流i
q
的提升与有功电流i
p
的减小相比比较小。特别在其数值已经近似达到视在电流界限的值的非常大的无功电流i
q
时,对于无功电流的进一步的小的提升必须非常大地减小有功电流。为了防止所述内容,能够设有无功电流上限516。
138.如果无功电流提升直至所述无功电流上限516,根据变化的视在电流矢量518得出变化的视在电流i

。直至无功电流的最大可能的值,由于无功电流上限516不能够达到的无功电流差δi
q
保持。为此,但是由此能够馈入最小有功电流i
pmin
,所述最小有功电流比无功电流差δi
q
大多倍。
139.因此,通过舍弃小的无功电流份额能够实现大的有功电流份额。最小有功电流i
pmin
也能够对预设无功电流上限516替选地或附加地假定为有功电流下限520。因此,如果无功电流不超出无功电流上限516和/或有功电流不低于有功电流下限520,则确保最小有功电流i
pmin

140.原则上,也能够从供电网中提取无功电流用于电压支持。这一般也称为“吸收”,而正的馈入称为“发电”。这两个变型方案在图5中以缩写为“abs”或“gen”的方式描绘。对应地,相对于无功电流上限516,对于无功电流提取的情况存在无功电流上限516’。因此,同样在数值上不应超出对应地调整的无功电流上限516’。
141.对于图5的在上文中的阐述涉及无功功率优先的模式,在所述无功功率优先的模式中,因此存在无功功率或无功电流优先性。所述无功电流优先性然而通过无功电流上限516或516’或通过有功电流下限520限界。
142.在有功功率优先的模式中,有功功率或有功电流优先。然而,在故障情况下,即当切换到故障运行中时,能够首先提升无功电流以用于电压支持,即例如也从工作点502开始,根据无功电流升高508至第一新工作点512。
143.但是,在有功功率优先的模式中应馈入尽可能多的有功功率,以便也尽可能保持当前要求的有功功率。如果电网电压减小从而在其下进行馈入的电压减小,则这在有功电流保持不变时强制地引起有功功率的减小。为了随后将有功功率再次尽可能提升到初始值,必须提升有功电流。恰好这在有功功率优先的模式中提出。因此,从第一新工作点512开始,提升有功电流,其中同时减小无功电流,借此不超出视在电流界限504。那么工作点对应地从第一新工作点512开始沿着形成视在电流界限504的半圆,根据图5“向下”运动。对应地,进一步的有功电流提升522作为对应的箭头描绘,以便图解说明工作点的所述改变。
144.但是,现在在有功功率优先的模式中也提出,优先的电流不应上升至100%,带来如下结果:不优先的电流、在此即无功电流不降低到零。为此预设有功电流上限524。因此,能够长时间地提升有功电流,直至所述有功电流达到有功电流上限524。无功电流在此已经对应地减小并且出现新工作点526。因此,得出改变的视在电流i“。通过有功电流上限524,有功电流在此不能够提升到最大值,即提升到视在电流上限的值。因此,有功电流差δp保持,所述有功电流差说明不能够馈入的电流。
145.但是同时实现,无功电流仅下降到最小无功电流i
qmin
。在此,保持的或最小的无功电流i
qmin
比有功电流差δi
p
大多倍。通过将有功电流提升限制到仅略微低于最大值的值,因此仍能够确保相对大的无功电流的可能的馈入。由此能够实现,有功电流最大提升直至有
功电流上限,或无功电流不下降到低于最小无功电流i
qmin
,或遵守这两个标准。因此,无功电流下限528限制对应的象限中的无功电流的降低。在无功电流提取时,能够对于无功电流提取对应地设定无功电流下限528’。在数值上不低于所述无功电流下限。有功电流上限524在接收无功电流的所述象限中不变地起作用。
146.因此提出一种解决方案,在所述解决方案中,在故障情况下,当电网电压骤降时,能够不仅执行无功功率优先的运行方式,而且也执行有功功率优先的运行方式,其中同时避免,分别不优先的电流,即有功电流、或无功电流,不过强地降低,尤其不降低到零。
147.借此,特别也能够改进所谓的frt策略,即设为用于穿越电网故障的策略。
148.构思特别是,如果存在无功电流优先或有功电流优先,则在故障情况下对于无功电流优先的运行方式和/或对于有功电流优先的运行方式,补充动态的无功电流或有功电流界限或规定最小有功电流或最小无功电流,所述无功电流优先的运行方式和有功电流优先的运行方式也能够同义地描述为无功电流优先的控制或有功电流优先的控制。
149.所提出的解决方案能够用于风能设施,特别用于具有facts特性和参数化的动态电网支持的风能设施。所述解决方案能够用于具有参数化的动态电网支持的存储器和充电基础设施。尤其应能够实现在电压

和频率柔性的电网中的电网特性的改进。这能够特别通过调整动态的界限或最小电流来实现。
150.特别在此也提出用于具有高的变流器渗透的电网的故障穿越策略的发展。所提出的用于穿越电网故障的策略在此特别也适合于电压和频率柔性的电网。有时,也能够实现稳定的故障识别和电网稳定性,以通过对应的变流器控制的馈入器承担系统职责。
151.已知的是,已知的用于有功和无功电流优先的方法良好地适用于具有小的可再生渗透的电网。从中理解如下构思:所述运行模式,即不仅在故障运行中的无功功率优先的模式,而且在故障运行中的有功功率优先的模式以动态的无功电流或动态的有功电流界限补充。
152.替选地或补充地,也能够在无功电流优先的情况下规定最小有功电流,或在有功电流优先的情况下规定最小无功电流。
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