[发明专利]用于将电功率馈入供电网中的方法

说明书

本发明涉及一种尤其借助于风能设备，利用逆变器在电网连接点处将电功率馈入三相供电网中的方法，所述方法包括下述步骤：尤其在所述电网连接点处检测电网电压；利用电机模型确定虚拟发电机电压，所述电机模型对同步电机的行为进行仿真；配置所检测到的电网电压以与所述虚拟发电机电压进行比较；根据所述虚拟发电机电压并且根据配置用于进行比较的所述电网电压将期望电流预设为馈电电流的预设值，根据上述期望电流产生所述馈电电流，并且将所产生的所述馈电电流在所述电网连接点处馈入所述供电网中，其中配置所检测到的所述电网电压以与所述虚拟的发电机电压进行比较包括：将所检测到的所述电网电压变换为空间矢量描述。

技术领域

本发明涉及一种用于将电功率馈入供电网中的方法。本发明还涉及一种设备，尤其是用于将电功率馈入供电网中的风能设备。

背景技术

已知的是，借助风能设备向三相供电网馈电。还已知的是，在此，除了纯功率馈电以外，风能设备还能够接受电网支持的任务。特别是为了支持供电网，能够根据电网状态如电网电压或电网频率来调整馈电以进行支持。

在此，在评估或考虑这种电网状态时，通常假设：具有直接耦合的同步发电机的大型发电厂确定电网的性能方式。所述风能设备或其它分立的馈电器基于相应的性能并且相应地作出响应。特别要注意的是，借助于变流器馈电的系统，特别是借助于全变流器或全变流器设计方案馈电的风能设备，能够以非常高的动态对电网状态的变化做出响应。其动态基本上是可自由预设的。特别是，与在直接耦合的同步发电机这种情况中不同，其几乎不具有受物理方面所决定的动态，例如一定惯性性能。

随着完全或部分地通过变流器控制的分立式馈电器越来越占据主导地位，由此这样的物理动态，如直接耦合的同步发电机的动态，会失去其在供电网中的影响和主导地位。特别的，直接耦合的同步发电机的稳定电网或至少使其平稳的惯性由此会被抑制并且必须在其它方面考虑。一个变型形式是，借助于变流器控制的馈电器对同步发电机或同步发电机的性能进行仿真。为此，同步发电机的物理模型能够存储在用于馈送电功率的变流器的控制装置中，并且所述变流器被控制为，使得所述变流器基本上像同步发电机那样表现。

但是，这可能具有下述缺点：这种同步发电机模型是复杂的进而在编程和参数化时有时难以处理。过于复杂的仿真也会导致过于缓慢的控制或者需要昂贵的控制硬件来能够确保足够快速的控制。由于滤波还可能发生不期望的信号延时。

此外，对同步发电机的仿真还会引起：不仅实现所期望的效应，如所提及的高的惯性矩稳定话或平稳化，而且也出现同步发电机的可能不期望的其它性能方式。除了同步发电机失调的潜在风险以外，还提到的是，在此也会出现非最佳的、特别是非最佳的正弦电流。这也可能是所使用的同步发电机模型的不足之处的结果。

通过变流器控制的馈电器在一些电网中越来越多的遍及也会引起，这种馈电器在将来必须承担在黑启动或者至少网络重建的领域中的任务。

发明内容

因此，本发明基于如下目的：针对上述问题中的至少一个。尤其应提出一种解决方案，所述解决方案工作为，使得借助于通过变流器控制的发生器馈送电功率尽可能好地匹配于具有小部分的传统大型发电厂的供电网，所述大型发电厂具有直接耦合的同步发电机。特别是，应对于这种电网或者还有微电网(Inselnetz)提出：以尽可能高的质量和/或良好的调节稳定性进行馈电。至少应提出关于至今已知的解决方案替选的解决方案。

根据本发明，提出一种根据权利要求1所述的方法。该方法涉及借助于风能设备并且在此利用逆变器或变流器在电网连接点处将电功率馈入三相供电网中。原则上，只要在此使用逆变器或变流器，也能够考虑使用另一分立式发生器。关于逆变器的任何描述和阐述也类似地适用于变流器，并且反之亦然。