[发明专利]风力发电系统及其运转控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电系统及其运转控制方法。 

背景技术

一直以来，在风电场的互连点的功率因数控制中，通过与系统运用者的协议等确定满足超前功率因数0.95～滞后功率因数0.95的范围的规定功率因数指令值，各风车的发电系统进行功率因数控制以维持确定的规定功率因数指令。另外，在即使进行上述控制而互连点的功率因数也脱离上述范围的情况下，通过变电所的电容器组、电抗器的开闭而进行互连点的功率因数的调整。 

此外，在专利文献1中公开了下述技术：从控制互连点的电力等的中央控制装置对各风车发送一样的无功功率指令，各风车根据该无功功率指令进行控制。 

专利文献1：美国专利第7166928号说明书 

发明内容

但是，为了提高电力系统的电压的稳定性，需要提高互连点的功率因数调整精度。然而在上述的现有技术中，由于对各风车给予一样的无功功率指令值，因此存在不能进一步提高功率因数调整精度的不良情况。 

本发明的目的在于，提供一种能够提高功率因数调整精度的风力发电系统及其运转控制方法。 

为了解决上述的课题，本发明采用以下的手段。 

本发明的第一方式是一种风力发电系统的运转控制方法，所述风力发电系统具备多个风车和对于各所述风车给予控制指令的中央控制装置，各所述风车的输出电力通过共用的互连点而供给到电力系统，其中，使用对于各所述风车分别设定的功率因数校正量来校正所述互连点的规定功率因数指令值，由此分别确定与各所述风车对应的功率因数指令值。 

根据本发明，使用与各风车对应的功率因数校正量来校正互连点的规定功率因数指令值，因此能够对于各风车设定与其他风车不同的功率因数指令值。由此，根据考虑了有关各风车的特性等的适宜的功率因数指令值使各风车进行功率因数控制，因此能够实现提高系统点的功率因数控制的精度。 

在上述风力发电系统的运转控制方法中，也可以是，所述功率因数校正量根据各所述风车和所述互连点之间存在的电抗成分来确定。 

这样，使用加入了风车和互连点之间存在的电抗成分的功率因数校正量，来确定各风车的功率因数指令值，因此，能够高效地使互连点的实际功率因数与规定功率因数指令值一致。 

例如，在不考虑各风车和互连点之间存在的电抗成分而进行使互连点的实际功率因数与功率因数指令值一致的单纯的反馈控制的情况下，即使能够使各风车具备的发电系统的输出端的功率因数与给予各风车的功率因数指令值一致，也难以使互连点的功率因数与规定功率因数指令值一致。这是因为，功率因数因从风车输出端连接互连点的电力线的电抗等而变动。关于这一点，在本发明中，根据加入了各风车和互连点之间存在的电抗成分的功率因数指令值进行各风车的控制，因此能够高效且高精度地控制互连点的功率因数。 

本发明的第二方式是一种风力发电系统的运转控制方法，所述风力发电系统具备多个风车和对于各所述风车给予控制指令的中央控制装置，各风车的输出通过共用的互连点而供给到电力系统，其中，在具备可变速风车和固定速风车两种风车作为多个所述风车的情况下，计算作为所述固定速风车整体的所述互连点的功率因数，对算出的所述功率因数和所述互连点的规定功率因数指令值之间的差分进行计算，使用算出的所述差分来校正所述规定功率因数指令值，根据校正后的所述规定功率因数指令值来确定各所述可变速风车的功率因数指令值。 

根据上述方法，考虑到固定速风车产生的功率因数变动而确定可变速风车的功率因数指令值，因此，能够通过可变速风车的功率因数控制来吸收固定速风车产生的功率因数变动。由此，即使在固定速风车和可变速风车混合存在的情况下，也能够提高互连点的功率因数控制的精度。 

在上述风力发电系统的运转控制方法中，也可以是，使用对于各所述可变速风车分别设定的功率因数校正量来校正校正后的所述规定功率因数指令值，由此确定与各所述可变速风车对应的功率因数指令值。 

这样，使用对应于各可变速风车而分别设定的功率因数校正量，进一步对考虑到固定速风车的功率因数变动而校正的互连点的规定功率因数指令值进行校正，由此确定各可变速风车的功率因数指令值，因此，能够对于各可变速风车设定与其他可变速风车不同的功率因数指令值。由此，根据考虑到与各可变速风车有关的特性等的适宜的功率因数指令值，使各可变速风车进行功率因数控制，因此，能够进一步提高互连点的功率因数控制的精度。