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CN112865202A - 用于提供所要求的有功功率的方法 - Google Patents

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CN112865202A
CN112865202A CN202011328686.9A CN202011328686A CN112865202A CN 112865202 A CN112865202 A CN 112865202A CN 202011328686 A CN202011328686 A CN 202011328686A CN 112865202 A CN112865202 A CN 112865202A
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Abstract

一种提供所要求的有功功率的方法，包括如下步骤：接收用于传输馈入点的所要求的有功功率；使用有功功率带，有功功率带具有带上界限和带下界限，所述带上界限和所述带下界限分别以围绕所要求的有功功率的间距设置，其中有功功率带具有带上界限与带下界限之间的至少一个控制阈值；根据至少一个控制阈值来控制至少一个再生能量发生器，尤其以便在传输馈入点处作为传输功率提供所要求的有功功率。

Description

用于提供所要求的有功功率的方法
技术领域
本发明涉及用于在供电网的传输馈入点处提供所要求的有功功率的方法，所述传输馈入点使第一电压部段与第二电压部段电连接。本发明还涉及用于在供电网的传输馈入点处提供所要求的有功功率的功率调节器、用于在供电网的传输馈入点处提供所要求的有功功率的风电场以及用于在供电网的传输馈入点处提供所要求的有功功率的风能设备。
背景技术
供电网、例如欧洲联合电网，以及其构造是普遍已知的。
原则上，供电网具有带有不同电压电平的不同的电网部段或电压部段。
在此，不同的电网部段或电压部段不仅水平地彼此连接，即与相同的电压电平彼此连接，而且竖直地彼此连接，即与不同的电压电平彼此连接。
此外，不同的电网部段或电压部段经由变压器或变电站彼此连接。
除了电压部段的所述基本设置之外，还常见的是，不同的电压部段具有不同的功能。在此，基本上可以在两个功能性的电网部段或电压部段中不同，即在传输电网部段和配电电网部段中不同。
传输电网部段基本上在至少两个配电电网或配电电网部段之间传输功率。因此，传输电网部段基本上设置用于不同的电网部段之间的上级的功率传输或能量传输。此外，多个传输电网部段也可以功能地组合成传输电网。能量发生器通常不直接连接到这种传输电网上——因此传输电网通常在全国范围分配由发电厂产生的功率。此外，传输电网由传输电网运营商运行。
相反地，配电电网部段设置用于分配电功率。在此，通常消耗器连接在配电电网部段上，但发生器也连接在配电电网部段上，例如工业设备和中型发电厂。配电电网部段通常由配电电网运营商运行。
配电电网的其他等级也是已知的，例如德国的中压电网或低压电网。
现在，由于电能供电网内的干扰，可能引起供电网的单个电网部段或其他部分停止运转，即不再具有电网电压(英文“Black out”)。在这种电网停止运转后，基本上需要电网重建。
作为电网重建的起点，电网运营商通常首先将有黑启动能力的发生器在其电网部段内投入运行。然后，对应于电网运营商的运行计划，逐渐将消耗器和其他发电厂接入到电网部段上，直至整个电网部段可以再次按照规定地运行。
在停止运转的供电网的重大干扰后的所述经典的电网重建中，传输电网运营商通常给配电电网运营商进行如下预设：应在哪个时刻[以分钟为单位]接通电压部段以及应以怎样的大小[以+/-MW为单位]接通电压部段。
如果将再生发生器也连接在接通的电压部段上，则在接通这种电压部段后，可能部分地引起难以预测的馈入，尤其由于再生发生器的生产不连续性引起难以预测的馈入。
在极端情况下，甚至可能在已经构造的电压部段中引起不期望的反馈，使得所述电压部段由于电压部段中的过高的功率而再次停止运转或停电。
由于所述原因，在关键的电网情况下，再生发生器的功率产生降低，再生发生器尤其被节流，并且还从电网重建中取出，尤其以便在很大程度上使再生发生器在电网重建期间的影响最小化。
在此问题是，传统的发电厂例如由于修复工作和/或维护工作不总是可用于电网重建。此外，如果再生发生器能够为电网重建做出贡献，则在能源革命的过程中是期望的。
发明内容
因此，本发明的目的是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，其能够实现与传统的发电厂无关的电网重建。然而，至少应提出一种至今已知解决方案的替选方案。
因此，根据本发明，提出一种根据说明书的方法，即一种用于在供电网的传输馈入点处提供所要求的有功功率的方法，所述传输馈入点使第一电压部段与第二电压部段电连接，其中第二电压部段具有至少一个再生能量发生器、尤其风能设备。
因此提出，在传输馈入点处借助于至少一个再生能量发生器来提供所要求的有功功率。
在此，传输馈入点是如下连接点：在所述连接点处，第一电压部段和第二电压部段彼此电连接。例如，传输馈入点可以设置在使第一电压部段和第二电压部段电连接的变压器处。
在此，第一电压部段和第二电压部段优选地三相地构成，并且分别具有至少为10kV的电网电压。例如，第一电压部段和第二电压部段竖直地构成为传输电网部段和配电电网部段，或者水平地构成为两个配电电网部段。
例如，所要求的有功功率可以通过有功功率期望值或其他有功功率预设由电网运营商来实现——在此，所要求的有功功率的产生通过第二电压部段的再生发生器实现。
在一个优选的实施方式中，借助于风电场提供所要求的有功功率，所述风电场设立用于在第二电压部段处提供风电场功率。
在另一优选的实施方式中，在电网重建情况下提供所要求的有功功率。在此，电网重建情况描述如下情况：在所述情况下，需要对供电网的电压部段的电网电压进行电重建，例如在开始描述的停电情况或“Black out”之后需要对供电网的电压部段的电网电压进行电重建。
现在，在根据本发明的方法的第一步骤中，接收用于传输馈入点的所要求的有功功率。
因此，尤其提出，接收所要求的有功功率作为有功功率的目标值，即作为应在第一电压部段和第二电压部段之间设定的功率值。所述所要求的有功功率也可以被称为所要求的交换功率。
例如，第一电压部段的电网运营商可以在特定的时刻[以分钟为单位]在传输馈入点处要求特定的有功功率[以MW为单位]，以用于借助于期望值信号进行电网重建。为此，例如可以在配电电网运营商的控制室中或电网部段的次级功率调节器中接收所要求的有功功率作为输入变量。
随后，在下一步骤中，使用具有带上界限和带下界限的有功功率带。在此，带上界限和带下界限分别以围绕所要求的有功功率的间距设置。此外，有功功率带具有带上界限和带下界限之间的至少一个控制阈值。
因此，尤其提出，围绕所要求的有功功率安置或展开用于控制传输馈入点处的传输功率的功率带。例如，以兆瓦为单位的所要求的有功功率可以作为恒定的有功功率期望值Psoll设置在带上界限与带下界限之间的有功功率带的中间。
优选地，有功功率带由电网运营商确定或限定。
因此，有功功率带例如由传输电网运营商或配电电网运营商预设。
此外也提出，两个带界限关于所要求的有功功率分别具有间距。
为此，例如，带上界限可以具有距所要求的有功功率的正的间距，以及带下界限可以具有距所要求的有功功率的负的间距。
间距例如可以绝对地以兆瓦为单位来预设，或者相对地以百分比来预设。
此外也提出，在带上界限与带下界限之间的有功功率带中设置至少一个控制阈值。
至少一个控制阈值例如可以是如下阈值：当达到所述阈值时，所述阈值触发至少一个再生能量发生器的有功功率馈入提升。这种阈值也可以被称为上升阈值。
但是，也可以在有功功率带中设置多个控制阈值，例如设置三个控制阈值。
因此，第一控制阈值例如可以是上述上升阈值。
第二控制阈值例如可以是如下阈值：当达到所述阈值时，所述阈值触发至少一个再生能量发生器的有功功率馈入降低。这种阈值可以被称为降低阈值。
第三控制阈值例如可以是如下阈值：当达到所述阈值时，所述阈值触发至少一个再生能量发生器的有功功率馈入保持恒定。这种阈值可以被称为恒定阈值。
随后，在进一步的步骤中，根据至少一个控制阈值来控制至少一个再生能量发生器、尤其风电场，尤其以便在传输馈入点处作为传输功率提供所要求的有功功率。
因此，尤其提出，至少一个再生能量发生器的馈入的变化通过至少一个控制阈值来触发。
优选地根据在传输馈入点处检测到的传输功率来触发至少一个控制阈值。例如，传输馈入点处的传输功率可以通过传输馈入点处的测量来检测或确定。就此而言，如此检测到的传输功率也可以理解为触发信号。
因此，通过根据本发明的方法实现，电网运营商能够在电网重建时任意地预设要在传输馈入点处设定的有功功率或具有限定的有功功率带的交换功率。因此，电网运营商能够执行负载接通，并且对应的调节单元确保遵循有功功率带。还可行的是，借助于有功功率带来受控地控制再生发生器，由此使所述再生发生器可以参与电网重建。
此外特别有利的是，与传统发电厂解耦的再生能量发生器能够确保电网重建。
优选地，供电网的第一电压部段具有第一额定电压，并且供电网的第二电压部段具有第二额定电压，其中第一额定电压大于第二额定电压。
因此，尤其提出，第一电压部段垂直于第二电压部段设置，并且连接有再生能量发生器或风电场的第二电压部段具有较低的额定电压。
第一额定电压优选地例如为至少110kV或220kV或380kV。因此，第一电压部段优选地构成为传输电网部段并且具有高压或最高电压。
在另一实施方式中，第二额定电压优选地为至少10kV或110kV。因此，第二电压部段优选地构成为配电电网部段并且具有中压或高压。
优选地，在传输馈入点处设置有变压器，其中变压器设立用于使第一电压部段和第二电压部段彼此电连接。
因此，尤其提出，电压部段经由变压器彼此连接以用于功率交换。例如，变压器构成为配电电网变压器或高压变压器。
在另一优选的实施方式中，变压器构成为高压变压器，尤其以便将具有不同的电压电平或不同的额定电压的电压部段彼此电连接。
优选地，从传输电网运营商接收有功功率带。
因此，尤其也提出，有功功率带由传输电网运营商确定并且例如可以经由电网调度系统来接收。
优选地，根据至少一个检测到的传输功率来控制至少一个再生能量发生器，其中传输功率在传输馈入点或所述传输馈入点处被检测。
因此也提出，检测或确定用于带控制原理的传输功率。
为此，例如在传输馈入点处设置有测量单元，所述测量单元设立用于确定传输馈入点处的有功功率及其方向。为此，测量单元例如构成为多相功率测量设备。附加地或替选地，测量单元例如也可以设立用于执行负载流计算，以便计算传输馈入点处的有功功率。
特别优选地，传输馈入点处的传输功率由配电电网运营商检测。
在一个优选的实施方式中，将检测到的传输功率或所述检测到的传输功率用作用于触发至少一个控制阈值的触发信号。
带上界限和带下界限围绕所要求的有功功率的相应的间距优选地是关于所要求的有功功率的相对间距。
因此，尤其提出，将带界限的间距构成为相对值，所述相对值例如由电网运营商预设为关于所要求的有功功率的百分比值。相对值例如可以是正的或负的，例如是所要求的有功功率的+/-5％、+/-00％或+-15％。
相对间距的优点是，带界限自动适应于所要求的有功功率的值。
优选地，附加地或替选地，带上界限和带下界限围绕所要求的有功功率的间距是关于所要求的有功功率的绝对间距。
因此，尤其也提出，将带界限的间距构成为绝对值，所述绝对值例如构成为由电网运营商预设的关于所要求的有功功率的功率值。因此，绝对值可以是正的或负的，例如是+/-10MW、+/-20MW或+/-50MW。
绝对间距的优点是，所述绝对间距可以与所要求的有功功率无关地预设，并且所述绝对间距可以适应于现有的瞬时储备或现有的所述瞬时储备。
但是，混合形式也是可行的，例如相对的带上界限和绝对的带下界限。
此外，带上界限和带下界限也可以具有距所要求的有功功率的不同的间距。
优选地，带上界限和带下界限的相应的间距分别包括关于所要求的有功功率的最小间距，所述最小间距优选地构成为绝对值。
在此，预设为绝对值的这种最小间距可以被称为绝对最小间距。绝对最小间距可以是正的和负的，例如+/-5MW、+/-12.5MW或+/-25MW。
最小间距的优点是，由此在电网重建时提高安全性。
带上界限的间距优选地是距所要求的有功功率的预确定的正的间距或预确定的负的间距。
在此，这种正的或负的间距可以被称为正间距或负间距。
因此，尤其提出，限制传输馈入点处的最大的有功功率，尤其通过限制传输馈入点处的最大的有功功率的带上界限来限制传输馈入点处的最大的有功功率。
在另一实施方式中也提出，限制传输馈入点处的最小的有功功率，尤其通过限制传输馈入点处的最小的有功功率的带下界限来限制传输馈入点处的最小的有功功率。
因此，例如，可以由电网运营商通过预设对应的带上界限或带下界限来限制传输馈入点处的传输功率。
在此，有利的是，电网运营商能够以简单的方式预设或限制最大的或最小的有功功率流。
正间距或负间距优选地是与第二电压部段耦合的传统装机功率的至少3％至6％的值范围内的间距或提供有瞬时储备的线路。
在此，传统装机功率描述连接到第二电压部段上的所有传统的能量发生器的额定功率的总和。在此，传统装机功率对于电网运营商通常是已知的。
优选地，传统的能量发生器也可以理解为具有频率支持特性的可再生能量和/或存储器，即所有设立和设置用于协助提供瞬时储备的发生器。
但是，正间距或负间距也可以是所要求的有功功率的40％至60％或60％至80％的值范围内的间距。但是，根据电网部段的大小、例如2GW的额定功率，值范围也可以处于0.5％至10％之间。
有功功率带优选地具有可调节的有功功率带宽，其中有功功率带宽是带上界限和带下界限距所要求的有功功率的间距的绝对值总和。
因此，尤其也提出，有功功率带的带宽是可调节的。
有功功率带宽特别优选地为至少10MW、尤其至少25MW或至少50MW。
优选地，在持续运行中，改变有功功率带。
因此，尤其也提出，在电网建设情况下改变有功功率带。
在一个优选的实施方式中，至少通过如下方式改变有功功率带：有功功率带宽的增大或减小；带上界限的间距的改变；带下界限的间距的改变；和/或有功功率带以预确定的偏移因数的移动。
因此，尤其提出，在持续运行中，带界限或有功功率带宽个体化地适应于电网情况。
还提出，设置偏移因数，能够借助于所述偏移因数改变围绕所要求的有功功率的有功功率带的位置。
因此有利的是，提供一种有功功率带能够在持续运行中适应于个体化的电网建设情况的可行性。
特别优选地根据外部变化信号的接收来实现有功功率带的改变。在此，例如可以从传输电网运营商或配电电网运营商接收外部变化信号。在此，外部变化信号也可以理解为由电网运营商在其许可范围内给发生器或消耗器的所有者提出的指示。
在另一实施方式中，根据供电网的稳定性参数来实现有功功率带的改变。
在此，供电网的稳定性参数表示电网对影响电压部段的变量的变化有多强烈的反应。
稳定性参数例如可以是电网灵敏度，所述电网灵敏度显示：第二电压部段的额定电压如何根据第二电压部段中的改变的无功功率馈入而变化(NS＝ΔU/ΔQ)，或第二电压部段的额定频率如何根据第二电压部段中的改变的有功功率馈入而变化(NS＝Δf/ΔP)。
稳定性参数例如也可以是短路电流比。
也称为SCR(英文：Short Circuit Ratio)的短路电流比率描述短路功率与连接功率的比率。
在另一实施方式中，根据耦合到第二电压部段上的再生能量发生器的数量来实现有功功率带的改变。
在另一实施方式中，根据供电网中的总装机功率来实现有功功率带的改变。
在此，总装机功率描述电网部段的安装的发电机的累加的最大额定功率。
在另一实施方式中，根据要接通到第二电压部段上的负载的数量和大小来实现有功功率带的改变。
在另一实施方式中，根据接通负载且借助于再生发生器再次调节功率的当前接通的电网运营商、即尤其配电电网运营商来实现有功功率带的改变。
在此，要接通的负载例如可以是另一配电电网部段或消耗器、例如工厂设备。
因此，尤其也提出，根据上述标准来改变有功功率带的改变。
在此，优选地自动地实现改变。
例如，如果从传输电网运营商接收到的外部变化信号要求扩宽有功功率带，则扩宽有功功率带；或者电压部段越稳定，耦合的再生能量发生器的数量越大，总装机功率越大，总体的同步惯性越大，或者要接通的负载越多和越大，则扩宽有功功率带。
通过考虑这些影响因素，尤其能够实现更快和更安全的电网重建。
控制阈值优选地是上文中或下文中描述的上升阈值。
因此，尤其也提出，设置如下阈值：所述阈值触发再生能量发生器的第二电压部段中的有功功率馈入提升。
因此，例如，如果由传输电网运营商在传输馈入点处要求5MW，则上升阈值同样为5MW。
上升阈值优选地设置用于，当正向达到上升阈值时，触发至少一个再生能量发生器的有功功率馈入提升。
在此，借助于正的切换边沿触发阈值或上升阈值被称为正向达到。为此，上升阈值例如可以存储在控制单元中，所述控制单元设立用于根据上升阈值来生成用于使再生能量发生器的有功功率馈入提升的控制信号。
对此，有利的是，为电网运营商提供一种触发有功功率馈入提升的简单的可行性，即如果存在距带下界限和带下界限的足够的间距，则为电网运营商提供一种触发有功功率馈入提升的简单的可行性。
控制阈值优选地是上文中或下文中描述的降低阈值。
因此，尤其也提出，设置如下阈值：所述阈值触发再生能量发生器的第二电压部段中的所馈入的有功功率降低。
因此，例如，如果从传输电网运营商接收-2.5MW作为带下界限，则降低阈值同样为-2.5MW。
优选地，减小阈值设立用于，当负向达到降低阈值时，触发至少一个再生能量发生器的有功功率馈入降低。
在此，借助于负的切换边沿触发阈值或降低阈值被称为负向达到。为此，降低阈值例如可以存储在控制单元中，所述控制单元设立用于根据降低阈值来生成用于降低再生能量发生器的有功功率馈入的控制信号。
对此，有利的是，为电网运营商提供一种触发有功功率馈入降低的简单的可行性。
控制阈值优选地是上文中或下文中描述的恒定阈值。
因此，尤其提出，设置如下阈值：所述阈值触发再生能量发生器的第二电压部段中的所馈入的有功功率保持恒定。
恒定阈值优选地设置用于，当负向达到恒定阈值时，触发至少一个再生能量发生器的有功功率馈入保持恒定。
在此，借助于负的切换边沿触发恒定阈值被称为负向达到。为此，恒定阈值例如可以存储在控制单元中，所述控制单元设立用于根据恒定阈值来生成用于使再生能量发生器的有功功率馈入保持恒定的控制信号。
在此，有利的是，为电网运营商提供一种触发有功功率馈入保持恒定的简单的可行性，以便不改变第二电压部段的与有功功率相关的状态或工作点。
优选地，当达到相应的控制阈值时，根据相应的控制阈值产生馈入信号，其中馈入信号被预设给至少一个可控的再生能量发生器以用于控制有功功率馈入，尤其以便使可控的再生能量发生器的有功功率馈入提升、降低或保持恒定。
因此，尤其也提出，当达到上述控制阈值中的一个控制阈值时，产生与阈值相关联的馈入信号，所述馈入信号随后被预设给可控的再生能量发生器。因此，馈入信号是用于控制再生能量发生器的馈入的控制信号。
在此，可控的再生能量发生器是设立用于接收馈入信号并且根据接收到的控制信号来改变其有功功率馈入的再生能量发生器。
附加地或替选地，优选地提出，当达到相应的控制阈值时，根据相应的控制阈值来产生接通信号，其中接通信号被预设给至少一个可接通的再生能量发生器以用于控制有功功率馈入，尤其以便在第二电压部段处接通或关断可接通的再生能量发生器。
因此，尤其也提出，当达到上述控制阈值中的一个控制阈值时，产生与阈值相关联的接通信号，所述接通信号随后被预设给可接通的再生能量发生器。因此，接通信号是用于通过将再生能量发生器与第二电压部段耦合或解耦来控制馈入的控制信号。
在此，可接通的再生能量发生器是设立用于接收接通信号并且根据接收到的信号借助于开关装置与第二电压部段电耦合或电解耦的再生能量发生器。
优选地，所要求的有功功率或所述所要求的有功功率和/或有功功率带由电网运营商预设。
为此，传输电网运营商例如可以在调度台中生成有功功率期望值，并且经由电网调度系统传输给配电电网运营商的调度台，例如通过LAN或WAN传输给配电电网运营商的调度台。
在一个优选的实施方式中，所要求的有功功率由传输电网运营商预设为有功功率期望值，例如由第一电压部段的传输电网运营商预设为有功功率期望值。
在另一优选的实施方式中提出，由电网运营商将所要求的有功功率预设为时间上恒定地或斜坡形地延伸的有功功率期望值。
在此特别有利的是，为电网运营商提供一种如下的简单的可行性：能够实现有功功率期望值的个体化的预设，再生能量发生器使其馈入适应于所述预设。例如，如果传输电网运营商(简称：
Figure BDA0002795142950000111
)不需要附加的馈入，则有功功率期望值或从而交换功率带也能够保持恒定，如果
Figure BDA0002795142950000112
需要更少的馈入，则有功功率期望值或从而交换功率带也能够斜坡形地提高，或者如果
Figure BDA0002795142950000113
需要更多的有功功率则，则有功功率期望值或从而交换功率带也能够斜坡形地降低。
优选地，在持续运行中，改变至少一个控制阈值。
在另一实施方式中，在持续运行中，通过如下来改变控制阈值：上升阈值的增大或减小；降低阈值的增大或减小；或者恒定阈值的增大或减小。
因此，尤其提出，改变至少一个控制阈值。
在此有利的是，能够为电网运营商提供能够使有功功率带的阈值持续地适应于个体化的电网建设情况的可行性。
在一个优选的实施方式中，根据如下来实现至少一个控制阈值的改变：外部变化信号的接收；供电网的稳定性参数；耦合到第二电压部段上的再生能量发生器的数量；供电网中总装机功率；供电网中的总体同步惯性；或者要接通到第二电压部段上的负载的数量和大小，尤其如上所述。
根据至少一个控制阈值控制至少一个再生能量发生器优选地包括另外的步骤：为至少一个再生能量发生器预设单位时间的受限的有功功率馈入，其中预设的有功功率馈入定义为：
Preg＝k＊Pab/Tint，
其中k是限制因数，Pab是至少一个再生能量发生器的输出功率，并且Tint是预确定的时间间隔。
因此尤其提出，例如当已经触发了上升阈值或降低阈值时，不任意地快速提升或降低至少一个再生能量发生器的有功功率馈入。也就是说，有功功率馈入经由限制因数k和预确定的时间间隔Tint被限制。
限制因数k优选地是小于1的值。
在另一实施方式中，限制因数k处于0.2至0.4之间的范围内、0.4至0.6之间的范围内或0.6至0.8之间的范围内。
优选地，在持续运行中，改变限制因数k。
在一个优选的实施方式中，在持续运行中改变限制因数k，尤其根据耦合到第二电压部段上的传统能量发生器的初级调节速度来改变限制因数k。
在另一优选的实施方式中，附加地或替选地提出，在持续运行中，根据功率运行后的振动来改变限制因数k。
在此，功率运行描述第二电压部段的启动和随后的运行，尤其以便确定电压部段如何反应。
预确定的时间间隔Tint优选地小于10分钟。
在一个优选的实施方式中，预确定的时间间隔Tint小于5分钟、小于1分钟或小于30秒。
根据本发明还提出一种用于在供电网的传输馈入点处提供所要求的有功功率的功率调节器、尤其次级功率调节器，所述传输馈入点使第一电压部段与第二电压部段电连接，其中第二电压部段具有至少一个再生能量发生器。
在此，根据本发明的功率调节器包括：至少一个接收设备，其用于接收用于传输馈入点的所要求的有功功率；以及带控制单元，其中带控制单元设立用于使用具有带上界限和带下界限的有功功率带，所述带上界限和所述带下界限分别以围绕所要求的有功功率的间距设置，其中有功功率带具有带上界限与带下界限之间的至少一个控制阈值，其中带控制单元设立用于根据至少一个控制阈值借助于控制信号来控制至少一个再生能量发生器、尤其风电场，尤其以便在传输馈入点处作为传输功率提供所要求的有功功率。
因此，尤其提出，功率调节器包括：至少一个接收设备，其用于接收用于传输馈入点的所要求的有功功率；以及带控制单元，其中带控制单元设立用于使用有功功率带并且根据至少一个控制阈值来控制至少一个再生能量发生器。
在另一实施方式中，功率调节器是次级功率调节器。
在此，次级功率调节器是作为控制单元设置在供电网中并且设立用于将在水平地耦合的电压部段之间流动的所有有功功率的总和调节为零的功率调节器。
因此，次级功率调节器在其要调节的电网部段内确保对应的平衡。
功率调节器优选地设立用于执行根据上述实施方式中的一个实施方式的方法。
此外，根据本发明提出一种用于在供电网的传输馈入点处提供所要求的有功功率的风电场，所述传输馈入点使第一电压部段与第二电压部段电连接。
在此，风电场包括：至少一个电场控制单元，其设立用于从上级功率调节器接收控制信号并且预设设备控制信号；多个风能设备，其设立用于分别根据接收到的控制信号产生风能设备功率；至少一个设备变压器，其用于将产生的风能设备功率传输到电场电网中，其中电场电网经由电场变压器与第二电压部段连接，以便根据接收到的控制信号将风能设备的风能设备功率作为风电场功率馈入到第二电压部段中。
因此，风电场包括：至少一个电场控制单元、多个风能设备、至少一个设备变压器以及电场电网。
在另一实施方式中，电场控制单元是用于有功功率控制和无功功率控制的风电场调节器。
在另一实施方式中，设备变压器设立用于将输入电压转换成输出电压，设备变压器优选地将由风能设备产生的交流电压、尤其500V至5kV的电压范围内的交流电压转换成电场电网电压、尤其5kV至50kV的电压范围内的电场电网电压。
在另一实施方式中，电场电网是三相交流电压电网，并且优选地具有至少5kV的电场电网电压，电场电网电压尤其处于10kV与20kV之间。
在一个优选的实施方式中，电场变压器是中压变压器或高压变压器。
因此，尤其也提出，风能设备经由电场电网与供电网电连接，以便能够根据接收到的上级功率调节器的控制信号将风能设备的风能设备功率作为风电场功率馈入到供电网中。
电场控制单元优选地设立用于执行上文中或下文中描述的方法。
根据本发明，还提出一种用于在供电网的传输馈入点处提供所要求的有功功率的风能设备，所述传输馈入点使第一电压部段与第二电压部段电连接。
在此，风能设备包括：至少一个设备控制单元，其设立用于从上级控制装置接收控制信号，优选地从上级功率调节器和/或电场控制单元接收控制信号；以及馈入设备，其设立用于根据接收到的控制信号将风能设备功率馈入和提供到电场电网中。
因此，风能设备包括：至少一个设备控制单元以及馈入设备。
在另一实施方式中，设备控制单元构成为风能设备调节器，其设立用于与上级SCADA系统(英文：“Supervisory Control and Data Acquisition”)或与电网调度系统进行通信。
在另一实施方式中，馈入设备构成为可控的全功率变流器。
设备控制单元优选地从上述的根据本发明的功率调节器和/或从根据本发明的风电场的上述的电场控制单元接收控制信号。
附图说明
现在，在下文中示例性地根据实施例参照附图详细阐述本发明，其中相同的附图标记用于相同或相似的组件：
图1示意性地示出一个实施方式中的风能设备的立体视图。
图2示意性地示出一个实施方式中的再生能量发生器的构造。
图3示意性地示出供电网的构造，其中提供具有根据本发明的有功功率带的所要求的有功功率Psoll。
图3A示意性地示出一个实施方式中的根据本发明的具有有功功率带的带控制原理。
图4示意性地示出一个实施方式中的根据本发明的方法的方法进程。
图5示意性地示出另一实施方式中的具有带控制原理的供电网的构造。
图5A示意性地示出另一实施方式中的有功功率带。
图6A示意性地示出另一实施方式中的具有有功功率带的控制原理。
图6B示意性地示出另一实施方式中的具有有功功率带的控制原理。
图6C示意性地示出另一实施方式中的具有有功功率带的控制原理。
图7示意性地示出另一示图方式中的具有有功功率带的控制原理。
具体实施方式
图1示出一个实施方式中的用于提供所要求的有功功率的风能设备100的立体视图，如例如在图2中所示，所述风能设备例如是风电场的一部分。
为此，风能设备100具有塔102和吊舱104。在吊舱104处设置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。在运行中，转子106通过风置于旋转运动中，并且由此驱动吊舱104中的发电机。由此，发电机产生电流，所述电流借助于以馈送电流的方式工作的全功率变流器被施加到风能设备变压器上，所述风能设备变压器与风电场电网连接。
此外，风能设备100具有设备控制单元112，所诉设备控制单元设立用于从上级控制装置114、优选地从电场控制单元FCU接收设备控制信号SWT。
设备控制单元112例如构成为“控制单元(Control Unit)”CU，并且控制风能设备100优选地根据接收到的设备控制信号SWT控制所述风能设备。
特别优选地，设备控制单元112设立用于执行上文中或下文中描述的用于提供所要求的有功功率的方法和/或参与所述方法。
此外，风能设备100具有用于馈入风能设备功率PWT的馈入设备，优选地具有一个或多个上文中或下文中描述的全功率变流器。
此外，馈入设备设立用于将风能设备功率PWT馈入到电场电网中，优选地根据接收到的设备控制信号SWT将风能设备功率馈入到电场电网中。
图2示出一个实施方式中的用于提供所要求的有功功率的再生能量发生器即风电场1000的示意性构造。如例如在图3中所示，再生能量发生器1000例如是供电网2000的一部分。
风电场1000在电网连接点PCC处将风电场功率Preg馈入到供电网2000中，并且如例如在图3中所示，优选地由功率调节器3000控制。
为了产生风电场功率Preg，风电场1000包括多个风能设备1100，尤其优选地如在图1中所示包括四个风能设备。
风能设备1100产生风能设备功率PWT，所述风能设备功率分别经由设备变压器1150馈入到电场电网1200中并且在那里叠加成风电场功率Preg。
电场电网1200本身使设备变压器1150彼此电连接，并且还借助于具有风电场变压器1250的连接线路1300在电网连接点PCC处与供电网2000连接。
风电场1000还包括电场控制单元1350，所述电场控制单元也可以被称为“FarmControl Unit”(FCU)，并且设置用于控制风电场功率Preg。因此，电场控制单元1350设立用于控制风电场1000的单个风能设备1100。
电场控制单元1350例如根据接收到的功率调节器3000的控制信号Sreg来控制风能设备1100的风能设备功率PWT。
电场控制单元1350还优选地也通过预设设备控制信号SWT来控制风能设备1100的风能设备功率PWT，所述设备控制信号分别预设给风能设备1100的设备控制单元CU。
此外，电场控制单元1350优选地设立用于执行上文中或下文中的用于提供具有有功功率带的所要求的有功功率的方法或参与所述方法。
图3示意性地示出具有至少一个再生能量发生器1000的供电网2000的构造，所述至少一个再生能量发生器由根据本发明的功率调节器3000控制。
在此，供电网2000包括第一电压部段2100和第二电压部段2200。
第一电压部段2100和第二电压部段2200借助于传输变压器2400和传输线路2300彼此电连接，以用于在传输馈入点HVP处进行功率交换。
在此，传输变压器2400设立用于在第一电压部段2100与第二电压部段2200之间传输传输功率Pist，并且优选地将传输功率Pist从第二电压部段2200传输到第一电压部段2100中，反之亦然。
为了产生传输功率Pist，供电网2000包括至少一个可控的再生能量发生器1000、例如如在图2中所示的风电场；以及其他电网参与设备，例如其他发生器4100、如传统发电厂；消耗器4200、例如家用设备或高炉。
在此，发生器4100与第二电压部段2200电连接以用于馈入功率Pconv，并且优选地构成为传统发电厂。
消耗器4200与第二电压部段2200电连接以用于馈出功率Pload，并且例如可以被称为电网负载。
此外，可控的再生能量发生器1000在电网连接点PCC处与第二电压部段2200电连接以用于馈入电功率Preg。
如例如在图2中所示，再生能量发生器1000优选地是风电场WP。
如上文中或下文中所描述，为了控制再生能量发生器1000，供电网2000包括功率调节器3000，所述功率调节器设立用于借助于控制信号Sreg来控制再生能量发生器1000。
为此，功率调节器3000包括接收设备3100和带控制单元3200。
接收设备3100设立用于接收所要求的有功功率Psoll，所述有功功率Psoll应被设定为传输馈入点处的传输功率Pist。例如，为此，从电网运营商经由电网调度系统接收用于传输馈入点的所要求的有功功率Psoll作为有功功率期望值Psoll。
优选地，接收设备3100还设立用于接收在传输馈入点处检测到的传输功率Pist，所述传输功率例如在传输馈入点处被测量或对于传输馈入点被计算。
此外，带控制单元3200设立用于产生给再生能量发生器1000预设的控制信号Sreg。
在此，如上文中或下文中所描述，根据本发明，带控制单元3200使用有功功率带Pband来产生控制信号Sreg。
为此，有功功率带Pband在带控制单元3200中根据所要求的有功功率Psoll被实现，例如实现为控制程序。
因此，再生能量发生器1000根据控制信号Sreg来改变其所馈入的功率Preg。
因此，功率调节器3000借助于在功率调节器3000中实现的有功功率带Pband来控制再生能量发生器1000的馈入到第二电压部段2200中的功率Preg。
在此，所馈入的功率Preg优选地是有功功率。
特别优选地，功率调节器3000还设立用于执行上文中或下文中的用于提供所要求的有功功率的方法。
在附图3A中描述有功功率带Pband的控制原理。
图3A示意性地示出补充的实施方式中的具有有功功率带Pband的根据本发明的控制原理，如在图3中所示，所述控制原理例如在功率调节器3000的带控制单元3200中实现。
在此，有功功率带PBand包括带上界限OG和带下界限UG。
在此，带界限OG和带下界限UG分别以围绕所要求的有功功率Psoll的间距ΔOG、ΔUG设置。
例如，所要求的有功功率Psoll＝5MW，并且ΔOG作为正的绝对间距以ΔOG＝2.5MW设置在Psoll上方，并且ΔUG作为负的相对间距以ΔOG＝-50％·Psoll＝-2.5MW设置在Psoll下方。因此，在所述示例中，带上界限OG和带下界限UG确定为OG＝7.5MW和UG＝2.5MW。
有功功率带PBand还包括所要求的有功功率Psoll的带上界限OG与带下界限UG之间的至少一个控制阈值T1。
当正向达到阈值T1时，控制阈值T1触发至少一个再生能量发生器1000的有功功率馈入Preg提升。因此，控制阈值T1也可以被称为上升阈值。
为了控制再生能量发生器1000，例如在传输馈入点处检测传输功率Pist，并且将其提供给带控制单元3100。
然后，可以由带控制单元3100接收所提供的传输功率Pist，并且用作触发信号，以便触发上升阈值T1。
在图3A中的笛卡尔坐标系中，检测到的传输功率Pist作为连续信号部分地示出，其中在y轴上以兆瓦为单位描绘有功功率P，并且在x轴上以秒为单位描绘时刻t。
直至时刻t＜t(T1+)，带控制单元处的传输功率Pist没有达到上升阈值T1。
在时刻t＝t(T1+)，传输功率Pist由于HVP处的有功功率提升而达到上升阈值T1，接着，带控制单元3200产生控制信号Sreg(T1)。
例如，在时刻t(T1+)的传输功率Pist的提升可以归因于在电网建设情况下发生器或配电电网部段在第二电压部段上的接通。
因此，如在图2和图3中所示，根据用于控制至少一个再生能量发生器1000的上升阈值T1来产生控制信号Sreg(T1)。
因此，优选地在电网建设情况下使用与所要求的有功功率Psoll相关的有功功率带PBand，以便根据上升阈值T1借助于控制信号Sreg控制至少一个再生能量发生器1000。
图4示意性地示出一个实施方式中的用于在传输馈入点(HVP)处提供所要求的有功功率Psoll的根据本发明的方法的方法进程。
在供电网的传输馈入点处提供所要求的有功功率Psoll，所述传输馈入点使第一电压部段与第二电压部段电连接。在此，第二电压部段具有至少一个再生能量发生器，例如如在图2中所示出的风电场。
在第一步骤S1中，接收用于传输馈入点的所要求的有功功率，例如从传输电网运营商接收所要求的有功功率作为期望值信号。例如，从设置在第二电压部段中的功率调节器接收所要求的有功功率。
随后，在第二步骤S2中，使用或实现具有带上界限和带下界限的有功功率带。如例如在图3中所示，有功功率带例如可以在功率调节器中在带控制单元中以限定的带界限、带间距和控制阈值T1实现为控制程序。
在此，有功功率带的带界限分别以围绕所要求的有功功率的间距设置，其中有功功率带具有带上界限与带下界限之间的至少一个控制阈值。
在下一步骤S3中，根据至少一个控制阈值来控制至少一个再生能量发生器、例如如在图2或图3中所示出的风电场，以便在传输馈入点HVP处作为传输功率提供所要求的有功功率。
图5示意性地示出尤其在另一优选的实施方式中的类似于如在图3中所示出的供电网2000的构造，所述供电网具有使用有功功率带的功率调节器3000。
在此，第一电压部段2100和第二电压部段2200垂直地设置，即作为传输电网部段和配电电网部段。
在此，传输电网部段2100包括380kv的最高压电平2110，并且由传输电网运营商
Figure BDA0002795142950000201
运行。
在此，配电电网部段2200包括110kV的高压电平2210和20kV的中压电平2220，并且由配电电网运营商(简称：VBN)运行。
传输电网部段2100和配电电网部段2200经由高压变压器2400和传输线路2300彼此电连接，以用于进行传输功率Pist的功率交换。因此，传输功率Pist可以从配电电网部段2200传输到传输电网部段2200中，或者相反地从传输电网部段2100传输到配电电网部段2200中。
配电电网部段的110kV的高压电平2210和20kV的中压电平2220经由中压变压器MVT彼此电连接。
此外，配电电网部段2200包括电消耗器和发生器，即连接到110kV的电压电平2210上的传统发电厂4100以及连接到20kV的电压电平2220上的电网负载4200。
为了产生传输功率Pist，配电电网部段2200包括多个再生能量发生器1000，例如风电场1100、太阳能电场1200和大量不受控制的再生小型发生器1300。
因此，在配电电网部段2200中产生传输功率Pist。
供电网2000还包括次级功率调节器3000，所述次级功率调节器用于借助于控制信号Sreg来控制再生能量发生器1100、1200和1300。
在此，次级功率调节器设立用于借助于馈入信号控制风电场1100和太阳能电场1200。因此，风电场1100和太阳能电场1200可以被称为可控的再生能量发生器。
此外，次级功率调节器3000设立用于借助于接通信号来控制不受控制的再生小型发生器1300的接通或关断。
为此，配电电网部段2200包括可控的开关装置K1、K2、K3，所述开关装置设立用于经由接通信号进行控制。不受控制的再生能量发生器电耦合到开关装置上，并且可以接通到20kV的电压电平2220上以用于有功功率提升，或断开以用于有功功率降低。因此，不受控制的再生能量发生器1300可以被称为可接通的能量发生器。
为了控制再生能量发生器1100、1200和1300，次级功率调节器3000从传输电网运营商
Figure BDA0002795142950000211
接收所要求的有功功率Psoll和预设的有功功率带PBand，所述传输电网运营商预设带界限OG和UG以及三个控制阈值T1、T2和T3。
控制阈值T1构成为上升阈值，控制阈值T2构成为降低阈值，并且控制阈值T3构成为恒定阈值。所要求的有功功率Psoll作为有功功率期望值与预设的有功功率带Pband一起经由电网调度系统被接收。
此外，次级功率调节器3000接收由配电电网运营商VNB测量到的HVP处的传输功率Pist。
随后，次级功率调节器3000根据控制阈值T1、T2和T3产生用于控制再生能量发生器1100、1200和1300的控制信号Sreg(T1)、Sreg(T2)或Sreg(T3)，所述控制阈值根据检测到的传输功率触发对应的控制信号。为此，每个控制信号Sreg(T1)、Sreg(T2)或Sreg(T3)优选地分别与控制阈值T1、T2或T3相关联，并且在带控制单元中在功能块3300中存储为控制程序。
图5A示意性地示出另一实施方式中的有功功率带PBand，并且补充地阐述在图5中所示出的控制阈值T1、T2和T3。
尤其与在图3A中所示出的有功功率带PBand相比，有功功率带PBand分别具有关于所要求的有功功率Psoll的最小间距ΔOG,min和ΔUG,min。最小间距例如为+/-2MW，并且点状地示出。
有功功率带PBand还具有带上界限OG和带下界限UG，在持续运行中，所述带上界限和所述带下界限可以分别改变。这通过带界限处的双箭头图解说明。
有功功率带PBand还具有三个控制阈值T1、T2和T3。
第一控制阈值T1是上升阈值，其对应于所要求的有功功率Psoll，例如为10MW。
第二控制阈值T2是降低阈值，其对应于带下界限UG，例如为5MW。
第三控制阈值T3是恒定阈值，其对应于所要求的有功功率Psoll与带下界限UG之间的预确定的值，例如为7.5MW。
在此，在持续运行中，有功功率带PBand的控制阈值T1、T2和T3可以改变。这通过阈值处的双箭头图解说明。
有功功率带PBand还具有可预设的有功功率带宽ΔB，所述有功功率带宽是带上界限和带下界限的间距的绝对值总和(ΔB＝|ΔOG|+|ΔUG|)，并且例如为20MW。
图6A示意性地示出另一实施方式中的具有有功功率带PBand的控制原理，尤其如在图5中的功率调节器3000中实现的控制原理，特别优选地在局部A1处示出。
尤其示出至少一个再生能量发生器的馈入或所产生的功率Preg如何根据控制阈值T1、T2和T3变化。
所示出的功率调节器3000首先接收有功功率带PBand连同所要求的有功功率Psoll，例如从如在图5中所示出的传输电网运营商接收有功功率带连同所要求的有功功率。
在此，尤其如在图5A中所示，有功功率带PBand包括带上界限OG和带下界限UG以及三个控制阈值T1、T2和T3。
当正向达到控制阈值T1时，所述控制阈值T1触发至少一个再生能量发生器的馈入Preg提升。也就是说，借助于检测到的传输功率Pist的正的切换边沿触发T1。因此，控制阈值T1是上升阈值，并且触发控制信号Sreg(T1)。
当负向达到控制阈值T2时，所述控制阈值T2触发至少一个再生能量发生器的馈入Preg降低。也就是说，借助于检测到的传输功率Pist的负的切换边沿触发T2。因此，控制阈值T2是降低阈值，并且触发控制信号Sreg(T2)。
当负向达到控制阈值T3时，所述控制阈值T3触发至少一个再生能量发生器的馈入Preg保持恒定。也就是说，借助于检测到的传输功率Pist的负的切换边沿触发T3。因此，控制阈值T3是恒定阈值，并且触发控制信号Sreg(T3)。
功率调节器3000还接收检测到的传输功率Pist，如例如在图5中所示，所述检测到的传输功率尤其由配电电网运营商检测。
在此，检测到的传输功率Pist在笛卡尔坐标系中作为连续信号部分地示出，其中在y轴上以兆瓦为单位描绘有功功率P，并且在x轴上以秒为单位描绘时刻t。
检测到的传输功率Pist作为触发信号触发控制阈值T1，T2和T3。
在此，检测到的功率Pist以控制阈值T1、T2或T3的切换点示出为圆形。切换点分别触发控制信号Sreg(T1；T2；T3)。此外，检测到的功率Pist与控制阈值T1、T2或T3的交点示出为三角形。交点不触发馈入的变化。因此，控制阈值T1、T2和T3由检测到的传输功率Pist方向相关地被触发。
在此，再生能量发生器的有功功率馈入Preg根据三个控制阈值T1、T2和T3的变化示出为有功功率带PBand下方的示例性图形变化曲线。
在时刻t1，检测到的传输功率Pist由于负载接通而跳变，如例如在图5中所示，例如通过在配电电网部段2200上的负载接通而跳变。
随后，传输功率Pist在点T1+处借助于正的切换边沿触发上升阈值T1。对应地，控制信号Sreg(T1)由功率调节器3000产生，并且作为控制信号Sreg(T1)预设给至少一个再生能量发生器。
在时刻t1，至少一个再生能量发生器接着开始斜坡地提升其所馈入的功率Preg。这在有功功率馈入Preg的图形变化曲线中通过向上指向的箭头图解说明。
因此，至少一个再生能量发生器的所馈入的功率Preg的提升引起传输馈入点处的传输功率Pist下降。尤其地，通过至少一个再生能量发生器的功率馈入Preg提升，在配电电网部段中产生更多的有功功率，从而在传输馈入点处交换更少的传输功率Pist。
在时刻t2，因为负向达到而不是正向达到上升阈值T1，所以馈入Preg没有改变。对应地进一步保持提升。
在时刻t3，馈入Preg同样不变化，因为在时刻t1已经触发了提升。传输功率Pist在时刻t3的跳变例如可以归因于在配电电网部段上的另一负载接通。
在时刻t4，类似于时刻t2保持馈入。
在时刻t5，负向达到控制阈值T3，所述控制阈值借助于控制信号Sreg(T3)触发至少一个再生能量发生器的有功功率馈入Preg保持恒定。这在有功功率馈入Preg的图形变化曲线中通过向右指向的箭头图解说明。
因此，至少一个再生能量发生器的所馈入的功率Preg保持恒定引起传输馈入点处的传输功率Pist保持恒定。
在时刻t6，发生重新的负载接通。
在时刻t9的随后的交点P1以及在时刻t10的切换点T3类似于时刻t2和t4或t5工作。
此外，图6A图解说明至少一个再生能量发生器的有功功率馈入Preg保持直至触发另一控制阈值。
图6B示出具有有功功率带PBand的控制原理的另一实施方式，并且图6A尤其补充。
如在图5中所示，在时刻t12或从时刻t12开始，由电网运营商、例如由传输电网2100的传输电网运营商将所要求的有功功率Psoll预设为时间上斜坡形地延伸的有功功率期望值。
因此，有功功率带PBand跟随所要求的有功功率Psoll，因为带界限OG和UG以及控制阈值是关于所要求的有功功率Psoll确定的。
尤其如以上针对图6A所描述，在时刻t12、t14、t16和t18，触发至少一个再生能量发生器的所馈入的有功功率Preg提升或保持恒定。
在时刻t15，负向达到控制阈值T2，所述控制阈值借助于控制信号Sreg(T2)触发至少一个再生能量发生器的有功功率馈入Preg降低。这在有功功率馈入Preg的图形变化曲线中通过向下指向的箭头图解说明。
因此，至少一个再生能量发生器的所馈入的功率Preg下降引起传输馈入点处的传输功率Pist上升。尤其地，通过至少一个再生能量发生器的功率馈入Preg降低，在配电电网部段中产生更少的有功功率，从而在传输馈入点处交换或从传输电网得到更多的传输功率Pist。
图6C示出另一实施方式中的具有有功功率带PBand的带控制原理，其中有功功率馈入Preg被限制，并且图6A尤其补充。
为此，图6C放大地示出图6A的局部A1。
尤其如以上针对图6A所描述，在时刻t1，正向达到控制阈值T1，所述控制阈值借助于控制信号Sreg(T3)触发至少一个再生能量发生器的有功功率馈入Preg提升。
在此，为至少一个再生能量发生器预设单位时间的受限的有功功率馈入Preg，其中预设的有功功率馈入Preg定义为：
Preg＝k＊Pab/Tint。
在此，k是限制因数，Pab是至少一个再生能量发生器的输出功率，并且Tint是预确定的时间间隔。
如从有功功率带PBand下方的图形变化曲线可获知，对于Tint＝300s，有功功率馈入Preg借助于k＝0.5的限制因数被限制，即被限制于Preg＝0.5MW。
因此，尤其提出，尽管所述再生能量发生器设立用于馈入更高的输出功率Pab、例如Pab＝1MW，然而限制再生能量发生器。
图7示意性地示出另一示图方式10000中的具有有功功率带的控制原理。
示图方式10000示出功率的时间上的变化曲线、尤其借助于上文中或下文中描述的方法控制的再生馈入10100的时间上的变化曲线，配电电网10200中的所供给的负载的时间上的变化曲线以及交换功率10300的时间上的变化曲线。
所示出的情况尤其涉及降低传输电网的负载，也就是说，减轻传输电网处的发电厂的负载或增加另一配电电网的负载。在此，意义是将功率从一个配电电网传输给另一个配电电网。
上文中或下文中描述的有功功率带PBand处于交换功率10300周围。
在此，如上文中或下文中所描述地实施所述方法。
在此，受控的再生馈入10100和交换功率1300的总和对应于所供给的负载10200的功率。
在时刻t25，接通配电电网。
在时刻t26，激活交换带PBand。
随后，从时刻t27开始，越来越多地提升再生馈入。
负载的接通、例如在时刻t27、t28、t29的接通，首先引起需要更多的功率。所述功率首先通过交换功率10300提供，并且随着时间通过再生功率10100替代。
然后，在时刻t30，配电电网可以完全地再生地供给，并且例如可以在另一配电电网处提供另一功率作为交换功率(通过负象限中的交换功率示出)。
因此，可以有利地使用根据本发明的带控制原理，以便控制电压部段或电网区域中的风电场和风电场的联合体。
还可行的是，风电场和风电场的联合体可以与其他可控的发生器、负载和存储器系统组合地控制。
在此实现了一些优点，所述优点要点式地总结如下：
-简化关键情况下的电网的运行管理，并且简化电压部段中的大量的再生能量发生器
-与关键的电网情况下的手动的电网运行相比，由具有馈入信号的再生能量发生器的自动馈入控制和具有接通信号的不受控制的能量发生器或电网负载的自动的或手动的负载接通构成的组合允许快速(半)自动的再次供给
-能够通过传送相对的期望值偏差(从Psoll到Pist的偏差)在其他关键的电网情况下使用负载跟随运行
-带控制原理也能够用于增加发电厂的负载或降低可再生能源的负载，以便确保大型发电厂的技术最小负载

Claims (27)

1.一种用于提供所要求的有功功率(Psoll)的方法、尤其在电网重建情况下借助于至少一个风电场(1100)在供电网(2000)的传输馈入点(HVP)处提供所要求的有功功率的方法，所述传输馈入点使第一电压部段(2100)与第二电压部段(2200)电连接，其中所述第二电压部段(2200)具有至少一个再生能量发生器(1000)，所述方法包括如下步骤：
-接收(S1)用于所述传输馈入点(HVP)的所要求的有功功率(Psoll)，
-使用(S2)有功功率带(Pband)，尤其将其用于控制所述传输馈入点(HVP)处的传输功率(Pist)，所述有功功率带具有：
-带上界限(OG)和带下界限(UG)，所述带上界限和所述带下界限分别以围绕所要求的有功功率(Psoll)的间距(ΔOG，ΔUG)设置，其中
-所述有功功率带(Pband)具有所述带上界限(OG)与所述带下界限(UG)之间的至少一个控制阈值(T1)；
-根据所述至少一个控制阈值(T1)来控制(S3)至少一个再生能量发生器(1000)、尤其所述风电场(1100)，尤其以便在所述传输馈入点(HVP)处作为传输功率(Pist)提供所要求的有功功率(Psoll)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中
-所述供电网(2000)的第一电压部段(2100)具有第一额定电压(U1N)，并且
-所述供电网(2000)的第二电压部段(2200)具有第二额定电压(U2N)，其中
-所述第一额定电压(U1N)大于所述第二额定电压(U2N)，其中所述第一额定电压(U1N)优选地为至少110kV、尤其380kV，并且所述第二额定电压(U2N)优选地为至少10kV、尤其110kV。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中
-在所述传输馈入点(HVP)处设置有变压器(HVT)，其中所述变压器设立用于将所述第一电压部段(2100)和所述第二电压部段(2200)彼此电连接。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中
-从传输电网运营商
Figure FDA0002795142940000021
接收所述有功功率带(PBand)。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中
-根据至少一个检测到的传输功率(Pist)来控制(S3)所述至少一个再生能量发生器，其中所述传输功率在传输馈入点或所述传输馈入点(HVP)处被检测，尤其地，所述传输馈入点由配电电网运营商(VNB)检测，并且优选地
-将检测到的传输功率或所述检测到的传输功率Pist用作用于触发所述至少一个控制阈值的触发信号。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中
-所述带上界限(OG)和所述带下界限(UG)围绕所要求的有功功率的相应的间距构成为关于所要求的有功功率的相对间距和/或绝对间距。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中
-所述带上界限(OG)和所述带下界限(UG)的相应的间距分别包括关于所要求的有功功率(Psoll)的最小间距(ΔOG,min；ΔUG,min)、优选地至少5MW的值范围内的绝对最小间距、尤其12.5MW或25MW的值范围内的绝对最小间距。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中
-所述带上界限(OG)的间距是距所要求的有功功率(Psoll)的预确定的正间距(ΔOG)，优选地是如下值范围内的正间距：
-与所述第二电压部段耦合的传统装机功率的至少3％至6％；
-所要求的有功功率的至少40％至60％、优选地50％，或
-所要求的有功功率的至少60％至80％、优选地70％。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中
-所述带下界限(UG)的间距是距所要求的有功功率(Psoll)的预确定的负间距(ΔUG)，优选地是如下值范围内的负间距：
-与所述第二电压部段耦合的传统装机功率的至少3％至6％；
-所要求的有功功率的至少40％至60％、优选地50％，或
-所要求的有功功率的至少60％至80％、优选地70％。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中
-所述有功功率带具有可预设的有功功率带宽(ΔB)，其中所述有功功率带宽是所述带上界限(ΔOG)和所述带下界限(ΔUG)距所要求的功率(Psoll)的间距的绝对值总和(ΔB＝|ΔOG|+|ΔUG|)，并且所述有功功率带宽优选地为至少10MW、尤其25MW或50MW。
11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中
-在持续运行中，改变所述有功功率带(Pband)，尤其通过如下改变的列表中的有功功率带的至少一个改变来改变所述有功功率带：
-有功功率带宽的增大或减小；
-所述带上界限的间距的改变；
-所述带下界限的间距的改变；以及
-所述有功功率带以预确定偏移因数移动，优选地根据如下相关性的列表中的至少一个相关性来改变用功功率带：
-外部变化信号的接收，
-所述供电网的稳定性参数、尤其电网灵敏度，其中稳定性参数表示电网对影响所述电压部段的变量的变化有多强烈的反应，
-耦合到所述第二电压部段上的再生能量发生器的数量、尤其供电网的变流器饱和，
-所述供电网中的总装机功率、尤其所述第一电压部段和/或所述第二电压部段中的总装机功率，
-所述供电网中的总体同步惯性、尤其所述第一电压部段和/或所述第二电压部段中的总体同步惯性，以及
-要接通到所述第二电压部段上、尤其配电电网部段上的负载的数量和大小。
12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中
-控制阈值(T1，T2，T3)是对应于所要求的有功功率(Psoll)的上升阈值(T1)，其中所述上升阈值(T1)尤其设置用于：
-当正向达到所述上升阈值(T1)时，触发所述至少一个再生能量发生器的有功功率馈入(Preg)提升。
13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中
-控制阈值(T1，T2，T3)是对应于所述带下界限(UG)的降低阈值(T2)，其中所述降低阈值(T2)尤其设置用于：
-当负向达到所述降低阈值(T1)时，触发所述至少一个再生能量发生器的有功功率馈入(Preg)降低(T2)，尤其以便抵消所述第一电压部段中的有功功率过剩。
14.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中
-控制阈值(T1，T2，T3)是恒定阈值(T3)，所述恒定阈值对应于所要求的有功功率(Psoll)与所述带下界限(UG)之间的预确定的值，其中所述恒定阈值(T3)尤其设置用于：
-当负向达到所述恒定阈值(T3)时，触发所述至少一个再生能量发生器(1100，1200)的有功功率馈入(Preg)保持恒定。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其中
-当达到相应的控制阈值时，根据所述相应的控制阈值产生馈入信号，并且其中所述馈入信号被预设给至少一个可控的再生能量发生器，以用于控制所述有功功率馈入，尤其以便使所述可控的再生能量发生器的有功功率馈入提升、降低或保持恒定，和/或
-当达到所述相应的控制阈值时，根据所述相应的控制阈值产生接通信号，并且其中所述接通信号被预设给至少一个可接通的再生能量发生器，以用于控制所述有功功率馈入，尤其以便在所述第二电压部段处接通或关断所述可接通的再生能量发生器。
16.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中
-由电网运营商预设所要求的有功功率或所述所要求的有功功率(Psoll)，优选地作为由所述第一电压部段的传输电网运营商预设的有功功率期望值，尤其作为时间上恒定地或斜坡形地延伸的有功功率期望值，和/或
-由所述第一电压部段的电网运营商预设所述有功功率带(Pband)或所述带上界限(OG)、所述带下界限(UG)、或所述至少一个控制阈值(T1；T2；T3)。
17.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中
-在持续运行中，改变所述至少一个控制阈值(T1，T2，T3)，尤其通过如下改变的列表中的至少一个改变来改变所述至少一个控制阈值：
-所述上升阈值的增大或减小；
-所述降低阈值的增大或减小；
-所述恒定阈值的增大或减小；
优选地根据如下相关性的列表中的至少一个相关性来改变至少一个控制阈值：
-接收到的外部变化信号，
-所述供电网的稳定性参数、尤其电网灵敏度，其中稳定性参数表示所述电网对影响所述电压部段的变量的变化有多强烈的反应，
-耦合到所述第二电压部段上的再生能量发生器的数量、尤其所述供电网的变流器饱和，
-所述供电网中的总装机功率、尤其所述第一电压部段和/或所述第二电压部段中的总装机功率，
-所述供电网中的总体同步惯性、尤其所述第一电压部段和/或所述第二电压部段中的总体同步惯性，
-要接通到所述第二电压部段上、尤其配电电网部段上的负载的数量和大小。
18.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中
-根据所述至少一个控制阈值(T1，T2，T3)来控制所述至少一个再生能量发生器(1100，1200)包括进一步的步骤：
-为所述至少一个再生能量发生器(1100，1200)预设单位时间的受限的有功功率馈入(Preg)，其中预设的有功功率馈入(Preg)定义为：
Preg＝k＊Pab/Tint，
其中k是限制因数，Pab是所述至少一个再生能量发生器的输出功率，并且Tint是预确定的时间间隔。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，
-所述限制因数k小于1，并且尤其处于如下值范围的列表中的值范围内：
0.2至0.4；
0.4至0.6；以及
0.6至0.8。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其中，
-在持续运行中，改变所述限制因数k，优选地根据耦合到所述第二电压部段上的反调节的传统的能量发生器的初级调节速度来改变所述限制因数k
和/或
-根据功率运行后的振动来改变所述限制因数k。
21.根据权利要求18至20所述的方法，其中
-所述预确定的时间间隔Tint小于10分钟，尤其小于5分钟、小于1分钟或小于30秒。
22.一种用于在供电网(2000)的传输馈入点(HVP)处提供所要求的有功功率(Psoll)的功率调节器(3000)、尤其次级功率调节器，所述传输馈入点使第一电压部段(2100)与第二电压部段(2200)电连接，其中所述第二电压部段(2200)具有至少一个再生能量发生器(1100，1200)，所述功率调节器至少包括：
-接收设备，其用于接收用于所述传输馈入点(HVP)的所要求的有功功率(Psoll)；
-带控制单元，
-其中所述带控制单元设立用于使用具有带上界限(OG)和带下界限(UG)的有功功率带(Pband)，所述带上界限和所述带下界限分别以围绕所要求的有功功率(Psoll)的间距设置，其中所述有功功率带(Pband)具有所述带上界限(OG)与所述带下界限(UG)之间的至少一个控制阈值(T1)，
-其中所述带控制单元设立用于根据所述至少一个控制阈值(T1)借助于控制信号Sreg来控制所述至少一个再生能量发生器(1100，1200)、尤其风电场(1100)，尤其以便在所述传输馈入点(HVP)处作为传输功率(Pist)提供所要求的有功功率(Psoll)。
23.根据权利要求22所述的功率调节器，其中，
-所述功率调节器设立用于执行根据权利要求1至21中任一项所述的方法。
24.一种用于在供电网(2000)的传输馈入点(HVP)处提供所要求的有功功率(Psoll)的风电场(1000)，所述传输馈入点使第一电压部段(2100)与第二电压部段(2200)电连接，所述风电场至少包括：
-电场控制单元(1350)，其设立用于从上级功率调节器(3000)接收控制信号(Sreg)并且预设设备控制信号(SWT)；
-多个风能设备(1100)，其设立用于分别根据接收到的控制信号(Sreg)产生风能设备功率(PWT)；
-至少一个设备变压器(1150)，其用于将产生的所述风能设备功率(PWT)传输到电场电网(1200)中，其中
-所述电场电网(1200)经由电场变压器(1250)与所述第二电压部段(2200)连接，以便根据接收到的控制信号(Sreg)将所述风能设备(1100)的风能设备功率(PWT)作为风电场功率(Preg)馈入到所述第二电压部段中。
25.根据权利要求24所述的风电场(1100)，其中，
-所述电场控制单元设立用于执行根据权利要求1至21中任一项所述的方法。
26.一种用于在供电网(2000)的传输馈入点(HVP)处提供所要求的有功功率(Psoll)的风能设备(1100)，所述传输馈入点使第一电压部段(2100)与第二电压部段(2200)电连接，所述风能设备至少包括：
-设备控制单元，其设立用于从上级控制装置接收控制信号(Sreg)，优选地从上级功率调节器(3000)和/或电场控制单元(1350)接收控制信号；
-馈入设备，其设立用于根据接收到的控制信号(Sreg)将风能设备功率(PWT)馈入/提供到电场电网中。
27.根据权利要求26所述的风能设备，其中，
-所述设备控制单元设立用于执行根据权利要求1至21中任一项所述的方法。
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