BR112019017572A2

BR112019017572A2 - Método para colocar em funcionamento uma rede de geração de energia, instalação de energia eólica, e, parque eólico.

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Publication number: BR112019017572A2
Application number: BR112019017572-5A
Authority: BR
Inventors: Brombach Johannes; Mackensen Ingo; Busker Kai
Original assignee: Wobben Properties Gmbh
Priority date: 2017-03-23
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2020-03-24
Also published as: RU2725181C1; BR112019017572B1; EP3602722A1; US20200044448A1; CA3053338A1; JP2020509732A; CA3053338C; CN110476314A; KR20190127904A; US11070057B2; DE102017106338A1; WO2018172489A1

Abstract

um método para colocar em funcionamento uma rede de geração de energia, em particular uma rede de parque de um parque eólico, em que a rede de geração de energia é conectada em pelo menos um ponto de conexão de rede a uma rede de distribuição elétrica, e em que a rede de geração de energia, em um modo de operação normal, troca potência elétrica com a rede de distribuição elétrica por intermédio do ponto de conexão de rede, dito método compreendendo as seguintes etapas: selecionar um modo de estabelecimento diferente do modo de operação normal quando a rede de distribuição elétrica tiver uma queda de tensão e/ou a rede de geração de energia for separada da rede de distribuição elétrica, e operar a rede de geração de energia no modo de estabelecimento, em que no modo de estabelecimento pelo menos um meio de influenciação de tensão, em particular uma instalação de energia eólica de influenciação de tensão, provê uma tensão de rede de geração de energia, em particular uma tensão de rede de parque eólico, e pelo menos um meio de fornecimento inicial, em particular uma instalação de energia eólica de influenciação de corrente, se sincroniza com a tensão de rede de geração de energia provida pelo meio de influenciação de tensão, e o meio de influenciação de tensão e o meio de fornecimento inicial, no total, proveem uma potência elétrica na rede de geração de energia no nível de uma necessidade inerente da rede de geração de energia.

Description

MÉTODO PARA COLOCAR EM FUNCIONAMENTO UMA REDE DE GERAÇÃO DE ENERGIA, INSTALAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA, E, PARQUE EÓLICO [001] A presente invenção se refere a um método para colocar em funcionamento uma rede de geração de energia, em particular um parque eólico. Adicionalmente, a presente invenção se refere a uma instalação de energia eólica, e se refere a um parque eólico tendo pelo menos uma primeira e uma segunda instalações de energia eólica.

[002] Redes de distribuição elétrica são conhecidas, e são usadas para distribuir energia elétrica entre fornecedores de energia e consumidores de energia. Uma rede de distribuição elétrica desse tipo é atualmente operada a uma tensão de CA em uma frequência de rede predeterminada, na maioria das vezes 50 Hz ou 60 Hz. Tanto os fornecedores quanto os consumidores se ajustaram a essa frequência.

[003] Existe especialmente o caso em que uma porção, na maioria das vezes uma grande porção, da rede de distribuição elétrica, está sempre em operação. Quando uma unidade de geração elétrica para fornecer energia elétrica para essa rede de distribuição elétrica é conectada, essa unidade de geração pode igualmente orientar a si própria para a rede de distribuição elétrica. Em particular, uma unidade de geração elétrica desse tipo é regularmente inicialmente provida com energia da rede de distribuição elétrica de forma a fornecer assim energia para quaisquer processos de colocar em funcionamento. Em adição à provisão de energia, por conseguinte, a rede de distribuição elétrica também provê orientação e guia nesse caso particularmente para a frequência de rede e o nível da tensão, todavia.

[004] Algumas unidades de geração, tais como, por exemplo, parques eólicos tendo múltiplas instalações de energia eólica, propriamente ditas, têm uma rede elétrica interna que podería também ser referida como uma rede de geração de energia. Uma tal rede de geração de energia está

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2/59 também usualmente em operação e tem a frequência de rede da rede de distribuição elétrica, à qual é sincronizada. Adicionalmente, a rede de geração de energia usa um ponto de acoplamento comum, particularmente um ponto de conexão de rede, para o fornecimento para a rede de distribuição elétrica ou para extrair energia da rede de distribuição elétrica, e seu próprio nível de tensão nesse ponto de acoplamento comum corresponde ao nível de tensão da rede de distribuição elétrica. Essas duas tensões são assim as mesmas nesse ponto ou estão em uma razão particular uma à outra de acordo com uma relação de transmissão de um transformador nesse ponto de acoplamento comum.

[005] Se a rede de geração de energia, isto é, em particular, a rede de parque, for agora colocada em funcionamento, isto é, por exemplo, na partida inicial ou depois de um caso no qual ela teve que ser reduzida para baixo, a rede de geração de energia pode obter para isso energia a partir da rede de distribuição elétrica e se ajustar e orientar a si própria para a frequência de rede e tensão de rede, prescritas pela rede de distribuição elétrica.

[006] Todavia, foi agora reconhecido que redes de geração de energia, particularmente redes de parque de parques eólicos, estão se tomando crescentemente importantes nas redes de distribuição elétrica. Pode, por conseguinte, ser que a rede de distribuição elétrica não possa conduzir ou suportar adequadamente um tal processo de arranque para uma rede de geração de energia. Em particular, pode ser esperado que a rede de distribuição elétrica propriamente dita requeira suporte. Também foi reconhecido que uma rede de geração de energia, particularmente uma rede de parque de um parque eólico, deve assim possivelmente também ser capaz do arranque independente ou até mesmo de prover suporte para a rede de distribuição elétrica, de forma que a rede de distribuição elétrica possa possivelmente reiniciar usando a rede de geração de energia ou pelo menos a recuperação de uma situação na qual a tensão de rede caiu significantemente.

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3/59 [007] Particularmente estações de potência, providas até agora, que foram mantidas especificamente para o restabelecimento de rede ou até mesmo para colocar em funcionamento de forma independente uma rede de distribuição elétrica, podem agora estar presentes menos frequentemente ou podem ser dispensadas, o que significa que uma rede de distribuição elétrica precisa gerenciar sem uma estação de potência especial desse tipo a fim de iniciar ou efetuar a regeneração.

[008] O Escritório de Patentes e Marcas Alemão realizou uma pesquisa para a seguinte técnica anterior no pedido prioritário para o presente pedido: US 2017/0074244 Al, DE 10 2014 214 151 Al, DE 10 2013 102 603 Al, EP 1 665 494 BI e US 2015/0159627 Al.

[009] A presente invenção é, por conseguinte, baseada no objetivo de abordar pelo menos um dos problemas acima mencionados. Em particular, a meta é a de prover uma solução para uma rede de geração de energia, em particular uma rede de parque de um parque eólico, para ser capaz de arranque independente e sem a ajuda de uma rede de distribuição elétrica e então em particular até mesmo para ser capaz de suportar ou apoiar a rede de distribuição elétrica quando do início do funcionamento, restabelecendo ou recuperando a partir de um caso de uma queda de tensão. A meta é pelo menos a de propor uma solução alternativa aos métodos previamente conhecidos.

[0010] A invenção propõe um método para colocar em funcionamento uma rede de geração de energia de acordo com a reivindicação 1. A rede de geração de energia proposta é em particular na forma de uma rede de parque de um parque eólico e consequentemente tem múltiplas instalações de energia eólica. E altemativamente possível que outra rede de geração de energia seja usada, que tenha múltiplos geradores eletricamente conectados uns aos outros por intermédio de uma rede. Entram em cogitação fundamentalmente também vários parques eólicos ou várias redes de parque, que são controlados

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4/59 conjuntamente e eventualmente são alimentados não apenas por intermédio de um ponto de conexão de rede comum, mas possivelmente por intermédio de múltiplos pontos de conexão de rede. Uma possível rede de geração de energia é também uma rede que tem pelo menos um parque eólico ou uma rede de parque. De qualquer modo, a rede de geração de energia tem pelo menos um ponto de conexão de rede conectado à rede de distribuição elétrica. Nesse arranjo, a rede de geração de energia troca potência elétrica com a rede de distribuição elétrica por intermédio do ponto de conexão de rede em um modo de operação normal. Na maioria das vezes, isso irá envolver a rede de geração de energia fornecer potência elétrica à rede de distribuição elétrica por intermédio do ponto de conexão de rede. Uma possibilidade alternativa em situações particulares é aquela na qual a rede de geração de energia extrai potência elétrica da rede de distribuição elétrica particularmente para fins de suporte.

[0011] O método para colocar em funcionamento a rede de geração de energia propõe agora que um modo de estabelecimento seja selecionado, se a rede de distribuição elétrica tiver uma queda de tensão. Na rede de distribuição elétrica, a tensão elétrica na rede de fornecimento elétrica, que é referida como a tensão de rede, caiu assim significantemente nesse caso. Em particular, uma tal queda de tensão também se refere a um colapso ou interrupção total da rede de distribuição elétrica. No caso de uma queda de tensão, o modo de estabelecimento é selecionado ou uma alteração é feita do modo de operação normal para o modo de estabelecimento. Existe, altemativamente, a possibilidade do modo de estabelecimento ser selecionado quando a rede de geração de energia é isolada da rede de distribuição elétrica. Em particular, existe também a possibilidade de existir uma queda de tensão na rede de distribuição elétrica e adicionalmente a rede de geração de energia ser isolada da rede de distribuição elétrica. Esse isolamento de rede pode assim também estar presente na queda de tensão da rede de distribuição

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5/59 elétrica.

[0012] Para a finalidade de arranque, a rede de geração de energia é, por conseguinte, inicialmente operada nesse modo de estabelecimento. Essa operação da rede de geração de energia no modo de estabelecimento contém algumas características. Nessas estão inicialmente incluídas um meio de influenciação de tensão - podem também estar presentes múltiplos meios de influenciação de tensão - provendo uma tensão de rede de geração de energia. O meio de influenciação de tensão pode também ser uma instalação de energia eólica de influenciação de tensão, por exemplo, ou um gabinete de comutação tendo um inversor. O meio de influenciação de tensão, em particular a instalação de energia eólica de influenciação de tensão ou o gabinete de comutação de influenciação de tensão, por conseguinte, opera de forma que a tensão seja influenciada, isto é, em particular controlada ou regulada. Um tal meio de influenciação de tensão consequentemente não resulta em a corrente ser influenciada. De qualquer modo, uma estipulação de corrente leva, em segundo lugar, a uma estipulação de tensão. O meio de influenciação de tensão provê uma tensão de rede de geração de energia, isto é, a tensão que predomina na rede de geração de energia ou pelo menos está presente na saída desse meio de influenciação de tensão ou em um ponto de referência escolhido. No caso de um parque eólico, essa tensão de rede de geração de vento corresponde a uma tensão de rede de parque eólico.

[0013] Além disso, existe provisão para um meio de fornecimento inicial, que é em particular na forma de uma instalação de energia eólica de influenciação de corrente ou na forma de um gabinete de comutação tendo um inversor, que inicialmente se sincroniza com a tensão de rede de geração de energia provida pelo meio de influenciação de tensão. Esse meio de fornecimento inicial é assim orientado para a tensão de rede de geração de energia que foi essencialmente provida pelo meio de influenciação de tensão. Em particular, essa tensão de rede de geração de energia tem uma frequência,

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6/59 à qual o meio de fornecimento inicial se sincroniza. O meio de fornecimento inicial, nesse caso, em particular, fornece uma corrente cuja frequência está em sincronia com uma frequência da tensão de rede de geração de energia.

[0014] O meio de influenciação de tensão e o meio de fornecimento inicial agora interagem de uma tal maneira, ou são sintonizados um ao outro de uma tal maneira, que eles, isto é, o meio de influenciação de tensão e o meio de fornecimento inicial, no total, proveem uma potência elétrica na rede de geração de energia, mais especificamente no nível de uma necessidade inerente da rede de geração de energia. Uma necessidade inerente desse tipo se refere em particular à potência necessária para colocar em funcionamento a rede de geração de energia, isto é, em particular uma potência, tal como é necessária no caso de um parque eólico para o arranque da instalação de energia eólica do parque eólico.

[0015] A rede de geração de energia é assim colocada em funcionamento por seleção do modo de estabelecimento, no qual pelo menos um meio de influenciação de tensão e um meio de fornecimento inicial são operados conjuntamente, cada um dos quais tem, independentemente, uma tarefa específica. O meio de influenciação de tensão, antes de tudo, provê a tensão, mais especificamente a tensão de rede de geração de energia, e o meio de fornecimento inicial orienta si próprio ao mesmo, ajusta si próprio ao mesmo e em particular provê uma corrente para fornecer potência à rede de geração de energia. O meio de fornecimento inicial assim assume o fornecimento inicial. O meio de influenciação de tensão pode, altemativamente, prover um componente deste, isto é, pode também prover potência. A tarefa principal do meio de influenciação de tensão, todavia, é a de influenciar a tensão de rede de geração de energia.

[0016] De acordo com uma modalidade, é proposto que o pelo menos um meio de influenciação de tensão proveja a tensão de rede de geração de energia substancialmente sem potência. Nesse caso, existe em particular

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7/59 provisão para uma divisão de forma que o meio de fornecimento inicial proveja a potência necessária para colocar em funcionamento a rede de geração de energia, enquanto o um ou mais meios de influenciação de tensão influenciem a tensão e provejam o meio de fornecimento inicial com uma orientação apropriada ou variável de referência.

[0017] Preferencialmente, o pelo menos um meio de influenciação de tensão, por conseguinte, opera de uma maneira influenciando a tensão para a provisão da tensão de rede de geração de energia. Em particular, o meio de influenciação de tensão opera de forma que ele regula para uma tensão de saída, mais especificamente a tensão de rede de geração de energia que ele provê assim. Isso também envolve a influenciação de uma frequência, mais especificamente uma frequência da tensão. O meio de influenciação de tensão imprime uma tensão tendo frequência e fase predeterminadas.

[0018] De acordo com uma modalidade, é proposto que o pelo menos um meio de fornecimento inicial opere de uma maneira de influenciação de corrente para prover uma potência elétrica na rede de geração de energia. O meio de fornecimento inicial, por conseguinte, provê uma corrente ou alimenta uma corrente à rede de geração de energia e em particular corrige dita corrente e influencia a mesma, como um resultado. Isso significa que o meio de influenciação de tensão e o meio de fornecimento inicial podem interagir de boa maneira porque cada um tem sua própria tarefa específica.

[0019] De acordo com uma modalidade, é proposto que o pelo menos um meio de influenciação de tensão seja baseado em pelo menos uma primeira estática e o pelo menos um meio de fornecimento inicial é baseado em pelo menos uma segunda estática, em que cada estática descreve uma respectiva relação, particularmente uma relação linear, entre uma tensão da rede de geração de energia e uma potência reativa que deve ser fornecida ou que foi fornecida ou entre uma frequência da rede de geração de energia e a potência real que deve ser fornecida ou foi fornecida, e a primeira estática tem

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8/59 um gradiente menor que a segunda estática.

[0020] O meio de influenciação de tensão e o meio de fornecimento inicial são, por conseguinte, cada, distinguidos pela respectiva estática. A respectiva estática pode, para esse fim, ser implementada no meio de influenciação de tensão e no meio de fornecimento inicial. O meio de influenciação de tensão e o meio de fornecimento inicial, por conseguinte, têm a estática - eles podem também ser vários.

[0021] Para esse fim, é proposto que a primeira estática tenha um gradiente menor que a segunda estática. Isso é proposto para ambas as variantes das estáticas. Em particular, cada estática descreve uma relação linear. O gradiente, por conseguinte, se refere à característica da potência reativa em relação à tensão, independentemente de se a potência reativa ou a tensão forma uma variável de entrada para fins de engenharia de controle. O mesmo se aplica para a relação entre potência real e frequência, no caso em que o gradiente se refere à característica da potência real em relação a uma frequência, também independentemente de se a potência real ou a frequência forma uma variável de entrada para fins de engenharia de controle.

[0022] Os gradientes das estáticas podem, cada, estipular pontos de operação. O gradiente mais baixo em cada caso para a estática do meio de influenciação de tensão conduz ao meio de influenciação de tensão, no estado estável, fornecer menos potência reativa em comparação com o meio de fornecimento inicial para a mesma tensão, e o meio de influenciação de tensão fornecendo menos potência real em comparação com o meio de fornecimento inicial para a mesma frequência.

[0023] Preferencialmente, é proposto que o pelo menos um meio de influenciação de tensão é baseado em uma primeira estática de potência reativa descrevendo uma relação entre uma tensão a ser provida pelo meio de influenciação de tensão na rede de geração de energia e uma potência reativa fornecida pelo meio de

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9/59 influenciação de tensão, e o pelo menos um meio de fornecimento inicial é baseado em uma segunda estática de potência reativa descrevendo uma relação entre uma tensão detectada na rede de geração de energia e uma potência reativa a ser fornecida pelo meio de fornecimento inicial, e a primeira estática de potência reativa tem um menor gradiente que a segunda estática de potência reativa, e/ou em que o pelo menos um meio de influenciação de tensão é baseado em uma primeira estática de potência real descrevendo uma relação entre uma frequência a ser provida na rede de geração de energia pelo meio de influenciação de tensão e uma potência real fornecida pelo meio de influenciação de tensão, e o pelo menos um meio de fornecimento inicial é baseado em uma segunda estática de potência real descrevendo uma relação entre uma frequência detectada na rede de geração de energia e uma potência real a ser fornecida pelo meio de fornecimento inicial, e a primeira estática de potência real tem um gradiente menor que a segunda estática de potência real.

[0024] Tanto a estática de potência reativa quanto a estática de potência real podem, cada, ser uma estática como descrita geralmente acima. Pode também existir provisão para, em cada caso, a estática de potência reativa e a estática de potência real, serem tomadas como uma base e, assim, implementadas. Cada estática se refere em cada caso a um meio de influenciação de tensão, ou um meio de fornecimento inicial, se existirem múltiplos meios de influenciação de tensão ou meios de fornecimento inicial, cada um tem sua própria estática, ou estáticas, que podem ser as mesmas para todos meios de influenciação de tensão, em cada caso, e/ou para todos meios de fornecimento inicial, em cada caso. Cada meio de influenciação de tensão ou meio de fornecimento inicial considera a potência reativa e/ou potência

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10/59 real fornecida por si próprio. Para esse fim, sua potência real e/ou potência reativa são preferencialmente detectadas.

[0025] De acordo com uma modalidade, é proposto que o pelo menos um meio de influenciação de tensão proveja a tensão elétrica que deve ser provida com base na potência reativa fornecida em cada caso de acordo com a primeira curva característica de potência reativa, e o pelo menos um meio de fornecimento inicial fornece a potência reativa que deve ser fornecida com base na tensão detectada em cada caso de acordo com a segunda estática de potência reativa e/ou o pelo menos um meio de influenciação de tensão provê uma frequência que deve ser provida com base na potência real fornecida em cada caso de acordo com a primeira estática de potência real, e o pelo menos um meio de fornecimento inicial fornece a potência real que deve ser fornecida com base na frequência detectada em cada caso de acordo com a segunda estática de potência real.

[0026] Para o meio de influenciação de tensão, por um lado, e o meio de fornecimento inicial, por outro lado, que, mais precisamente, são configurados de forma influenciando a tensão, as estáticas, por conseguinte, têm diferente significância, pelo menos para a implementação de engenharia de controle.

[0027] O meio de influenciação de tensão ajusta sua tensão de saída com base na potência reativa detectada, e ajusta sua frequência, mais especificamente uma frequência de sua tensão de saída, com base na potência real detectada. Potência reativa e potência real são as variáveis de entrada nesse caso.

[0028] O meio de fornecimento inicial ajusta sua potência reativa com base na tensão e sua potência real com base em uma frequência. Nesse caso, a tensão e a frequência formam assim as variáveis de entrada. As estáticas com

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11/59 seus gradientes sempre se referem à potência reativa com referência à tensão e à potência real com referência à frequência, todavia. A tensão tomada como uma base é particularmente o desvio de tensão, mais especificamente um desvio na tensão a partir de uma tensão tomada como uma base como um valor de referência, por exemplo, uma tensão nominal de rede.

[0029] Uma tal estática, que descreve a relação entre tensão e potência reativa ou entre frequência e potência real, é também referida entre os versados como estática (“droop”). Ela se refere em particular a um desvio de tensão entre tensão de ponto de ajuste e tensão atual, nesse caso em particular referenciada à rede de geração de energia, e assim fundamentalmente à tensão de rede de geração de energia. A esse respeito, essa estática pode também ser considerada como um controlador P, o meio de fornecimento inicial resultando em uma potência reativa ou potência reativa adicional, proporcional ao desvio de tensão, sendo provido ou sendo fornecido à rede de geração de energia.

[0030] Similarmente, essa estática descrevendo a relação entre frequência e potência real pode igualmente ser considerada como um controlador P, o meio de fornecimento inicial provendo ou fornecendo à rede de geração de energia a potência real ou potência real adicional em proporção a um desvio de frequência.

[0031] O inverso se aplica em cada caso ao meio de influenciação de tensão.

[0032] Se a estática não for apenas linear, pode, contudo, estar presente um componente linear. Esse pode também ser referido como o componente P no controlador ou pode ser considerado como tal se existirem outros componentes. O componente P pode assim então descrever o gradiente. [0033] Preferencialmente, o gradiente ou ganho da segunda estática, segunda estática de potência reativa e/ou segunda estática de potência real é pelo menos o dobro, em particular pelo menos o triplo, do gradiente ou ganho

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12/59 da correspondente primeira estática, estática de potência reativa e estática de potência real. Nesse caso, é particularmente crucial o fato de que o primeiro gradiente seja significantemente maior que o segundo gradiente. As estáticas são, por conseguinte, sintonizadas uma com a outra de forma que o pelo menos um meio de fornecimento inicial substancialmente assuma o fornecimento de potência reativa e/ou potência real vis-à-vis o meio de influenciação de tensão. O meio de influenciação de tensão assume a primeira provisão de tensão, nesse caso, enquanto o meio de fornecimento inicial assume o fornecimento inicial para a potência e a potência reativa.

[0034] Um meio de influenciação de tensão pode ser, por exemplo, um inversor que influencia a tensão, e o meio de fornecimento inicial pode ser um inversor que influencia a corrente. Esses são, na maioria das vezes, cada um, acomodados em um gabinete de comutação, de forma que o gabinete de comutação de influenciação de tensão e um gabinete de comutação de influenciação de corrente são também usados como termos para a finalidade de simplificação. Existe, altemativamente, a possibilidade de outras unidades, tais como, por exemplo, uma unidade de fornecimento operando analogamente, é também possível que pelo menos um meio de influenciação de tensão e um meio de fornecimento inicial sejam acomodados conjuntamente em uma unidade, por exemplo, na instalação de energia eólica. [0035] Para fins de ilustração e apenas a título de exemplo, um princípio de operação é explicado abaixo para um inversor que influencia a tensão e um inversor que influencia a corrente, sem estar restrito a isso.

[0036] Fundamentalmente, um inversor que influencia a tensão opera provendo uma tensão de saída em sua saída de acordo com amplitude, frequência e fase. Um circuito de realimentação é usado para realimentar o valor instantâneo da tensão de saída. Um sinal de tensão é, por conseguinte, realimentado. é possível, a título de exemplo, que um método de banda de tolerância seja usado, que envolve continuamente verificar, isto é, na taxa de

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13/59 exploração usada, se o sinal de tensão realimentado está em uma banda de tolerância. Tão logo um sinal de tensão incida em um limite da banda de tolerância, o inversor comuta a fim de manter o sinal na banda de tolerância.

[0037] Nesse caso, a banda de tolerância é uma implementação de um valor de ponto de ajuste para a tensão de saída do inversor. O valor de ponto de ajuste é prescrito como um sinal de ponto de ajuste, mais especificamente também De acordo com amplitude, frequência e fase, e a banda de tolerância está fundamentalmente situada estreitamente em torno desse sinal de ponto de ajuste com um limite de banda superior e um inferior.

[0038] Se uma súbita alteração em potência reativa agora ocorrer, que envolve a potência reativa na rede de geração de energia se alterar abruptamente ou pelo menos rapidamente, por exemplo, porque um elemento atuando capacitivamente foi conectado, tal como, por exemplo, uma linha de transmissão, então um inversor que influencia a tensão também resulta em uma alteração em sua corrente reativa fornecida e assim alimentada. A razão para isso é que um inversor que influencia a tensão, similarmente a uma fonte de tensão, tenta manter sua tensão de saída constante, de forma que uma corrente alterada seja obtida para aproximadamente a mesma tensão.

[0039] Isso então, além disso, conduz a que um novo valor de ponto de ajuste de tensão é ajustado de acordo com uma estática de potência reativa armazenada para esse inversor que influencia a tensão. A tensão de saída então se altera de acordo com o novo valor de ponto de ajuste de tensão.

[0040] Um desvio de tensão pode aparecer entre a tensão da rede de geração de energia e um valor de ponto de ajuste, que é chamado de uma tensão de ponto de ajuste de rede, nesse caso. Essa tensão de ponto de ajuste de rede e, assim, esse desvio de tensão, se referem não ao valor instantâneo da tensão de saída, mas, pelo contrário, a um valor efetivo ou outro valor característico da amplitude de tensão.

[0041] O inversor que influencia a corrente inicialmente opera muito

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14/59 similarmente a um inversor que influencia a tensão, somente que, ao invés de valores instantâneos de uma tensão de saída, valores instantâneos de uma corrente de saída são realimentados. Um sinal de corrente de saída é assim realimentado. Se a potência reativa na rede de geração de energia se alterar, isso não tem inicialmente um severo efeito imediato sobre a corrente de saída, porque a corrente de saída é regulada. O inversor que influencia a corrente opera assim à maneira de uma fonte de corrente.

[0042] A potência reativa total alterada, por conseguinte, inicialmente tem um efeito somente para um inversor que influencia a tensão.

[0043] Todavia, o inversor que influencia a corrente detecta o desvio de tensão que um inversor que influencia a tensão causou, graças à corrente de potência reativa. Um valor de ponto de ajuste de potência reativa é então determinado para o inversor que influencia a corrente com base nesse desvio de tensão e de acordo com sua estática de potência reativa, e isso é tomado como uma base para determinar um sinal de corrente de ponto de ajuste para a corrente de saída, que o inversor que influencia a corrente então fornece.

[0044] Assim, a corrente reativa inversor que influencia a corrente então também se altera e o inversor que influencia a corrente consequentemente assume uma grande porção da corrente reativa de um inversor que influencia a tensão, e isso novamente conduz à adaptação da tensão de saída ali, de acordo com a estática de potência reativa. Os dois inversores - podem também existir mais - então ajustam a si próprios com base em suas estáticas de potência reativa para um ponto de operação estável, que tem um mesmo desvio de tensão. Graças aos diferentes gradientes das estáticas de potência reativa, o inversor que influencia a corrente então fornece mais corrente reativa ou potência reativa que o inversor que influencia a tensão.

[0045] No caso de uma súbita alteração em potência reativa, o inversor que influencia a tensão, por conseguinte, reage imediatamente e

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15/59 adapta sua tensão, que conduz a uma reação do inversor que influencia a corrente, que, por conseguinte, inicialmente fornece a potência reativa. Os dois, ou mais, inversores então adotam um ponto de operação no qual o inversor que influencia a corrente então substancialmente, pelo menos por uma maior extensão, assume o fornecimento de potência reativa graças à seleção proposta da estática de potência reativa.

[0046] O sistema também opera de uma maneira similar mesmo no caso de uma súbita alteração em potência real ou uma rápida alteração em potência real. Ao todo, uma corrente real se altera, mas com inicialmente somente a corrente do inversor que influencia a tensão. Essa alteração em sua corrente real é detectada por um inversor que influencia a tensão e, de acordo com sua estática de potência real, conduz a um novo valor de ponto de ajuste para seu sinal de tensão, mais especificamente em uma frequência alterada.

[0047] A seguir, o inversor que influencia a corrente detecta essa alteração de frequência e correspondentes valores de ponto de ajuste de potência real são gerados para o inversor que influencia a corrente. Graças ao maior gradiente da estática ou ganho na estática de potência real do inversor que influencia a corrente, o último assumirá um maior valor real de potência que um inversor que influencia a tensão, para a mesma frequência. Ambos os inversores então fornecem correspondente potência real, com o inversor que influencia a corrente fornecendo a maior porção.

[0048] As reações descritas a uma súbita alteração em potência reativa e uma súbita alteração em potência real podem também ter lugar conjuntamente.

[0049] De acordo com uma modalidade, é proposto que a seleção do modo de estabelecimento, em particular uma alteração do modo de operação normal para o modo de estabelecimento, seja efetuada ou então possa ser efetuada quando, adicionalmente, a rede de geração de energia tem uma queda de tensão. Consequentemente é proposto considerar não somente uma

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16/59 queda de tensão na rede de distribuição elétrica, mas também uma queda de tensão na rede de geração de energia. Particularmente se as estáticas de tensão, isto é, em particular interrupções de tensão, já são significantes em uma das duas redes, é possível que a seleção do modo de estabelecimento ou a alteração para o mesmo seja proposta. Se a respectiva queda de tensão for pequena, existe também a possibilidade de a rede de geração de energia adicionalmente precisar apresentar uma queda de tensão a fim de selecionar o modo de estabelecimento ou alterar para esse modo de estabelecimento.

[0050] De acordo com uma modalidade, é proposto que a operação da rede de geração de energia no modo de estabelecimento seja efetuada somente quando a rede de geração de energia está desenergizada. Como um resultado, o efeito que pode ser obtido é que o modo de estabelecimento pode começar do início sem precisar levar em conta uma tensão existente de acordo com frequência e/ou fase e/ou amplitude. Como um resultado, o efeito que pode ser obtido é que somente o pelo menos um meio de influenciação de tensão e o pelo menos um primeiro meio de fornecimento guiam o modo de estabelecimento.

[0051] Em particular, é também proposto, a esse respeito, que a rede de geração de energia seja isolada da rede de distribuição elétrica, de forma que a rede de geração de energia possa dar partida independentemente e sem interferência.

[0052] De acordo com uma configuração, é proposto que o pelo menos um meio de fornecimento inicial e o meio de fornecimento inicial adicional sejam sincronizados em forma de cascata para prover a potência elétrica na rede de geração de energia. A sincronização assim tem lugar gradualmente em virtude de um primeiro meio de fornecimento inicial ser sincronizado ao meio de influenciação de tensão e em cujo caso também já provendo corrente elétrica ou fornecendo corrente elétrica à rede de geração de energia. Esse primeiro sistema mínimo compreendendo pelo menos um

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17/59 meio de influenciação de tensão e um meio de fornecimento inicial é então sincronizado ao próximo meio de fornecimento inicial, desde que presente.

[0053] De acordo com uma outra configuração, é proposto que a potência elétrica provida por pelo menos um meio de fornecimento inicial na rede de geração de energia tenha pelo menos um componente de potência reativa, que é suficientemente grande para cobrir a exigência de potência reativa da rede de geração de energia. Em particular linhas elétricas na rede de geração de energia, mas também cargas indutivas, significam que pode existir uma exigência de potência na rede de geração de energia. Essa é coberta no modo de estabelecimento, de acordo com essa modalidade, por pelo menos um meio de fornecimento inicial. Consequentemente, uma exigência mínima para o tamanho do pelo menos um meio de fornecimento inicial também aparece. O pelo menos um meio de fornecimento inicial ou os múltiplos meios de fornecimento inicial, quando vários são usados, deve consequentemente ser capaz de prover tanta potência reativa quanto a rede de geração de energia precisa.

[0054] Preferencialmente, o método é distinguido pelo fato de que a potência elétrica provida por pelo menos um meio de fornecimento inicial na rede de geração de energia tem pelo menos um componente de potência reativa e um componente de potência real. Para isso, é proposto que o componente de potência reativa seja maior que o componente de potência real, preferencialmente pelo menos o dobro, mais preferencialmente particularmente pelo menos o quíntuplo. Por conseguinte, é proposto que o componente de potência reativa seja significantemente mais alto que o componente de potência real. Nesse caso, foi reconhecido que inicialmente a cobertura de uma necessidade por potência reativa está em primeiro plano nesse modo de estabelecimento e que quaisquer cargas que precisam de potência real podem inicialmente não ser atuadas no modo de estabelecimento. De qualquer modo no início do modo de estabelecimento, a

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18/59 potência reativa pode estar no primeiro plano. Quaisquer cargas para a potência real podem então inicialmente precisar ser desligadas ou permanecer desligadas. Como um resultado, o efeito que pode ser obtido é que inicialmente tantos geradores quanto possíveis são conectados à rede a fim de estabelecer a rede.

[0055] Preferencialmente, a tensão de rede de geração de energia é elevada para a tensão de rede de fornecimento a fim de sincronizar a rede de geração de energia à rede de distribuição elétrica. Nesse caso, a tensão de rede de fornecimento é a tensão que a rede de distribuição elétrica tem. Em particular, a rede de geração de energia pode ser conectada à rede de distribuição elétrica novamente a fim de restaurar o modo de operação normal depois de a rede de geração de energia estar em sincronia com a rede de distribuição elétrica.

[0056] De acordo com uma modalidade, por conseguinte, é proposto que a rede de geração de energia seja conectada à rede de distribuição elétrica por intermédio de um transformador de rede de geração de energia, se a rede de geração de energia tiver uma tensão de rede de geração de energia sincronizada à rede de distribuição elétrica. Um tal transformador de rede de geração de energia é em particular um transformador de parque eólico se a rede de geração de energia é uma rede de parque de um parque eólico. O transformador de parque eólico pode também ser referido, em forma de sinônimo, como um transformador de parque.

[0057] Altemativamente, a conexão da rede de geração de energia à rede de distribuição elétrica pode também ser efetuada quando a rede de distribuição elétrica não tem tensão. Nesse caso, uma tensão de restabelecimento de rede pode ser provida no ponto de conexão de rede. A rede de distribuição elétrica pode assim ser colocada em funcionamento pela rede de geração de energia.

[0058] De acordo com uma modalidade, é proposto que o pelo menos

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19/59 um meio de influenciação de tensão e o pelo menos um meio de fornecimento inicial sejam reduzidos, de forma que a rede de geração de energia seja desenergizada quando a rede de distribuição elétrica tem uma queda de tensão. Quando a rede de distribuição elétrica tem uma queda de tensão, isto é, operou normalmente antecipadamente e o modo de operação normal estava presente antecipadamente, a rede de geração de energia pode inicialmente ser reduzida a fim de obter a rede de geração de energia desenergizada. Preferencialmente, a rede de geração de energia é colocada em funcionamento somente quando a retificação da queda de tensão na rede de distribuição elétrica pode também ser esperada ou a retificação de uma falha que leva à queda de tensão pode ser esperada.

[0059] De acordo com uma modalidade, é também proposto que o pelo menos um meio de influenciação de tensão proveja uma tensão de rede de geração de energia somente quando a rede de geração de energia está desenergizada. A rede de geração de energia é assim inicialmente reduzida, ou é detectado que ela é reduzida, e somente então does a primeira etapa do modo de estabelecimento começa, mais especificamente provendo uma tensão de rede de geração de energia por meio do meio de influenciação de tensão.

[0060] Várias definições são propostas para a queda de tensão, que se referem à tensão nominal da rede de distribuição elétrica. Com relação à tensão nominal da rede de distribuição elétrica, é proposto para isso que a tensão da rede de distribuição elétrica seja menor que 90%, menor que 70%, menor que 30%, ou menor que 10% da tensão nominal. Em um valor menor que 90%, já existe uma significante queda de tensão. Em particular a fim de detectar a queda de tensão como uma falha ainda mais claramente, um valor menor que 70% da tensão nominal pode ser proposto. Um valor menor que 30% da tensão nominal é detectável ainda mais claramente e melhor, e tomase claro que nesse caso existe uma falha que também necessita o estabelecimento da rede de geração de energia. O uso de um valor menor que

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10% para definir essa queda de tensão se toma ainda mais claro. Uma vez que, durante a operação normal, a tensão da rede de distribuição elétrica está em aproximadamente a tensão nominal, no caso de uma queda de tensão ela será também reduzida pelos valores de 90%, 70% e 30% to 10%, se ela não se recuperar antecipadamente. A definição desses diferentes valores pode, por conseguinte, também resultar em pelo menos pequenas diferenças de tempo na detecção, se a tensão não se recuperar. Preferencialmente, uma queda de tensão compreende, ou é, uma queda na tensão para o valor zero.

[0061] De acordo com uma modalidade, é proposto que o pelo menos um meio de influenciação de tensão tenha um circuito de ligação de CC alimentado por uma capacitância para prover a tensão de rede de geração de energia. A esse respeito, é proposto que a capacitância seja configurada para suprir o circuito de ligação de CC com uma tensão de CC, no caso de uma queda de tensão na rede de distribuição elétrica ou no caso de uma rede de geração de energia desenergizada, de forma que o pelo menos um meio de influenciação de tensão possa prover uma tensão de rede de geração de energia estável. A capacitância ou uma correspondente unidade de capacitor ou banco de capacitores, por conseguinte, provê uma suficientemente alta tensão de CC. Em particular um inversor pode ser usado para gerar e prover uma tensão na rede de geração de energia.

[0062] Para isso, o inversor pode ser atuado usando o que é conhecido como um método de modulação por largura de pulso, por exemplo. Existe também a possibilidade de usar um método de banda de tolerância. Quando o método de banda de tolerância é usado, é particularmente proposto que uma tensão seja realimentada à saída de um indutor de saída conectado até o inversor como uma tensão atual para o método de banda de tolerância. De qualquer modo, um tal método ou um método similar pode prover a tensão necessária na rede de geração de energia de uma maneira estável. A capacitância, ou os meios de capacitor ou o banco de capacitores, podem em

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21/59 particular ser alimentados por um retificador conectado a um gerador, por exemplo, de uma instalação de energia eólica.

[0063] De acordo com uma modalidade, é proposto que uma queda de tensão na rede de distribuição elétrica seja detectada e/ou uma perda de tensão na rede de geração de energia seja detectada, com uma detecção de tensão do pelo menos um meio de influenciação de tensão sendo proposta para isso. O meio de influenciação de tensão pode, por conseguinte, independentemente e imediatamente, detectar a queda de tensão ou a perda de tensão e comutar para o modo de estabelecimento e realizar uma primeira etapa importante para colocar em funcionamento a rede de geração de energia.

[0064] De acordo com uma modalidade, é proposto que a rede de geração de energia compreenda um controlador de potência, por meio do qual o pelo menos um meio de fornecimento inicial fornece uma potência elétrica à rede de distribuição elétrica com base em um valor de ponto de ajuste de potência. Um tal controlador de potência para a rede de geração de energia, que pode ser na forma de um controlador de parque ou controlador de parque central de um parque eólico, por exemplo, pode, por conseguinte, ser usado para coordenar a potência fornecida ou provida. Para esse fim, existe também a possibilidade de um tal controlador de potência receber um valor de ponto de ajuste ou um valor alvo extemamente, tal como, por exemplo, de um operador de rede da rede de distribuição elétrica. Particularmente no caso do restabelecimento de rede, isso permite que a coordenação com conexão ou inicialização de cargas elétricas na rede de distribuição elétrica seja realizada. Tal coordenação poderia também já ser realizada dentro da rede de geração de energia.

[0065] Preferencialmente, um valor de ponto de ajuste de potência é prescrito por um operador de rede de geração de energia ou por um operador de rede da rede de distribuição elétrica nesse caso. Como um resultado, particularmente o operador de rede da rede de distribuição elétrica tem a

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22/59 oportunidade de usar um tal valor de ponto de ajuste para ter um efeito de controle sobre a rede de geração de energia, mas sem prover detalhes de controle adicionais para a rede de geração de energia.

[0066] Para esse fim, a potência elétrica do meio de fornecimento inicial é então consequentemente aumentada, isto é, é lentamente corrigida no caso de um desvio de sistema entre seu valor atual e o valor de ponto de ajuste prescrito, ou outro valor de ponto de ajuste. Dependendo do controlador, pode também existir provisão para que um certo desvio de sistema restante seja aceito. Preferencialmente, todavia, um controlador I ou pelo menos um componente I em um controlador é proposto a fim de também corrigir desvios de sistema restantes, isto é, para obter precisão de estado estável. Particularmente no caso de valores de ponto de ajuste de potência consequentemente altos, particularmente quando cargas adicionais são conectadas ou elevadas no meio tempo, é possível que outros meios de fornecimento inicial sejam conectados e usados. Esses podem ser conectados e sincronizados em forma de cascata. E assim possível que uma exigência de potência mais alta seja atendida gradualmente.

[0067] Preferencialmente, é também proposto que a rede de geração de energia tenha uma estabilidade de frequência que retém uma porção de a potência elétrica do pelo menos um meio de fornecimento inicial a fim de liberá-la, em particular fornecê-la, para a estabilidade de frequência da rede de distribuição elétrica, quando requerido. Em particular, essa estabilidade de frequência pode ser provida para, ou implementada como, uma especificação de controle, particularmente em um dispositivo de controle central da rede de geração de energia. No caso de um parque eólico, isso pode, por conseguinte, ser provido para, ou implementado em, um controlador de parque central ou unidade de controle de parque central.

[0068] O meio de fornecimento inicial pode prover potência elétrica nesse caso, que descreve a potência que o meio de fornecimento inicial pode

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23/59 disponibilizar nesse momento. A esse respeito, essa potência elétrica é um limite superior, pelo menos um limite superior temporário. No caso em que o meio de fornecimento inicial é uma instalação de energia eólica, ela pode prover tanta potência elétrica quanto o vento prevalecente provê e quaisquer outras limitações da instalação de energia eólica ainda permitirem. Caso deva prevalecer vento nominal, por exemplo, e, de outra maneira, não devam existir restrições sobre a instalação de energia eólica, então a potência elétrica do meio de fornecimento inicial é a potência nominal da instalação de energia eólica, nesse caso.

[0069] E proposto que uma porção da mesma seja retida, isto é, inicialmente não fornecida. A título de exemplo, isso pode significar que, no caso da instalação de energia eólica descrita, irá estrangular sua operação, por exemplo, em virtude de suas pás de rotor sendo giradas fora do vento, em parte. Todavia, pode também significar que, por exemplo, quando um acumulador de energia é usado, dito acumulador de energia sendo usado para armazenar a porção da potência elétrica que é retida, ou, se o acumulador elétrico formar uma fonte de potência, somente uma porção de potência disponível da mesma é atualmente usada em primeiro lugar. No caso da instalação de energia eólica citada a título de exemplo, existe também a possibilidade de dita instalação de energia eólica gerar a potência completamente disponível a partir do vento, dentro do escopo de seus limites, mas temporariamente consumindo ou destruindo a porção que é retida, por exemplo, por meio de resistores, nos quais a potência elétrica é deliberadamente convertida em calor. Isso pode ser efetuado particularmente por meio de um processo Chopper ou um circuito Chopper ou aparelho de Chopper, com uma porção da potência elétrica deliberadamente sendo encaminhada para tais resistores por Choppers, isto é, por controlando uma corrente por meio de atuação pulsada, para conversão em calor.

[0070] Se mais potência for agora necessária para a estabilidade de

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24/59 frequência, é possível recorrer a essa porção retida da potência disponível. A título de exemplo, é assim possível que as pás de rotor sejam ajustadas de forma que mais potência possa ser extraída a partir do vento a fim de abordar esse primeiro exemplo. Altemativamente, menos potência pode ser consumida. Em particular, o processo Chopper descrito pode ser alterado de forma que menos potência seja assim consumida, se existir necessidade, o processo Chopper é suspenso ou terminado completamente a fim de usar essa potência para uma estabilidade de frequência da rede de geração de energia.

[0071] Preferencialmente, é também proposto que uma estabilidade de frequência extraia potência elétrica da rede de distribuição elétrica e preferencialmente consuma a mesma por meio de um aparelho de Chopper. Isso significa que é possível não apenas que a potência fornecida seja diminuída ou retida, mas também que a potência seja reduzida por uma extensão até mesmo maior para o controle de reserva de frequência, mais especificamente para uma faixa negativa. Isso permite que a faixa de controle seja estendida.

[0072] Caso contrário, tal estabilidade de frequência pode ser coordenada centralmente ou até mesmo implementada por cada meio de fornecimento inicial independentemente. Em particular, pode existir provisão para cada meio de fornecimento inicial implementar tal estabilidade de frequência ou o detalhe descrito com base em um valor de ponto de ajuste de potência ou implementar a mesma com base em uma medição de frequência. A razão é que é particularmente proposto que a porção retida da potência seja tomada disponível novamente ou seja tomada como uma base para controlar esse valor que uma frequência da tensão na rede de geração de energia ou na rede de distribuição elétrica tem.

[0073] Adicional ou altemativamente, é proposto que uma estabilidade de frequência limite o fornecimento de potência elétrica por pelo menos um meio de fornecimento inicial se a rede de geração de energia e/ou a

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25/59 rede de distribuição elétrica tiver uma frequência de rede que é uma sobrefrequência. Uma tal sobrefrequência é particularmente uma frequência que está acima de uma frequência normal, em particular frequência nominal, por um predeterminado valor de excesso de frequência permissível. E então proposto que o suprimento de potência irá ser reduzido. Consequentemente, limitação da potência fornecida é proposta.

[0074] De acordo com uma modalidade, é proposto que a rede de geração de energia seja configurada para receber uma previsão do tempo e/ou para produzir uma previsão do tempo, em que a previsão do tempo é usada para estipular um tempo no qual a operação da rede de geração de energia no modo de estabelecimento pode ser iniciada. Por conseguinte, é proposto que uma previsão do tempo, particularmente se a rede de geração de energia for um parque eólico ou tiver instalações de energia eólica como meio de influenciação de tensão e/ou meio de fornecimento inicial, seja tomada como uma base para o planejamento do arranque da rede de geração de energia, particularmente a operação no modo de estabelecimento.

[0075] Se vento suficiente puder ser esperado, então o modo de estabelecimento proposto pode ser iniciado e realizado. Se não existir vento suficiente, então o modo de estabelecimento pode possivelmente não ser iniciado. Todavia, existe também a possibilidade de existir vento suficiente, mas a velocidade do vento é comparativamente baixa, o que significa que múltiplas instalações de energia eólica são necessárias como meio de fornecimento inicial, por exemplo, a fim de poder prover suficiente potência. Consequentemente, pode existir provisão para colocar em funcionamento o meio de influenciação de tensão, que provê uma tensão de rede de geração de energia, a ser seguida por um número apropriado de instalações de energia eólica sendo colocadas em funcionamento como meio de fornecimento inicial. Se existir necessidade, existe também a possibilidade de um número apropriado de meios de influenciação de tensão inicialmente ser usado a fim

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26/59 de prover a tensão de rede de geração de energia.

[0076] De acordo com uma modalidade, é proposto que o meio de influenciação de tensão e o meio de fornecimento inicial formem, cada, uma unidade de fornecimento e operem como meio de influenciação de tensão ou meio de fornecimento inicial por meio de atuação, em que em particular o meio de influenciação de tensão pode operar como meio de fornecimento inicial em virtude de uma alteração apropriada de atuação e o meio de fornecimento inicial pode operar como meio de influenciação de tensão em virtude de uma alteração de atuação. Em particular, o meio de influenciação de tensão e o meio de fornecimento inicial podem ser os mesmos, além da atuação. Em particular, a rede de geração de energia pode ter múltiplas, em particular substancialmente idênticas, unidades de fornecimento providas no mesmo, que operam como meio de influenciação de tensão ou como meio de fornecimento inicial, quando requerido. Em particular, é proposto que a rede de geração de energia seja uma rede de parque de um parque eólico e as unidades de fornecimento sejam instalações de energia eólica e cada instalação de energia eólica pode operar como um meio de influenciação de tensão ou como um meio de fornecimento inicial, dependendo da atuação. De acordo com essa ou qualquer outra modalidade, pode também existir provisão para a instalação de energia eólica compreender um meio de influenciação de tensão e um meio de fornecimento inicial. A título de exemplo, um meio de influenciação de tensão e um meio de fornecimento inicial podem, cada, ser providos como um gabinete de comutação na instalação de energia eólica, ou em outro lugar. Preferencialmente, existe provisão para um recipiente de acumulador de batería para isso, que adicionalmente tem um acumulador de batería, para prover potência elétrica para o restabelecimento de rede.

[0077] Em particular, a implementação como meio de influenciação de tensão ou meio de fornecimento inicial pode ser distinguida pelo fato de que, no caso do meio de influenciação de tensão, um valor atual de tensão é

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27/59 realimentado e comparado com um valor de ponto de ajuste de tensão, a fim de regular assim o meio de influenciação de tensão para um valor de ponto de ajuste de tensão, enquanto que o meio de fornecimento inicial pode operar particularmente como um meio de influenciação de corrente e um valor atual de corrente é realimentado e comparado com um valor de ponto de ajuste de corrente a fim de controlar o meio de fornecimento inicial com base no mesmo. Em particular, o meio de fornecimento inicial é regulado para o valor de ponto de ajuste de corrente. Isso se refere particularmente aos respectivos valores instantâneos e menos aos valores efetivos, que são afetados somente indiretamente.

[0078] Em particular, existe provisão para todas as unidades de fornecimento da rede de geração de energia serem capazes de operar como meio de influenciação de tensão ou meio de fornecimento inicial, dependendo da atuação. Em particular, é proposto para um parque eólico que todas as instalações de energia eólica do parque eólico possam operar como meio de influenciação de tensão ou como meio de fornecimento inicial, dependendo da atuação.

[0079] De acordo com a invenção, é também proposta uma instalação de energia eólica que tem uma unidade de controle e um conversor configurado para operar de uma forma de influenciação de tensão e/ou de influenciação de corrente. A unidade de controle atua o conversor de forma que a instalação de energia eólica seja configurada para operar como meio de influenciação de tensão ou como meio de fornecimento inicial, em particular em um método de acordo com pelo menos uma das modalidades descritas acima.

[0080] A instalação de energia eólica é, por conseguinte, preparada, particularmente em virtude de apropriada implementação de controle em sua unidade de controle, para realizar as etapas de controle e/ou método ou uma porção das mesmas, que foram descritas em conexão com o meio de

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28/59 influenciação de tensão quando a instalação de energia eólica opera como meio de influenciação de tensão ou que foram descritas para o meio de fornecimento inicial quando a instalação de energia eólica opera como meio de fornecimento inicial.

[0081] De acordo com a invenção, um parque eólico é também proposto, que tem pelo menos uma primeira e uma segunda instalações de energia eólica, em que a primeira instalação de energia eólica pode operar de maneira a influenciar a tensão e a segunda instalação de energia eólica pode operar de maneira a influenciar a corrente, em particular a fim de operar como meio de fornecimento inicial. Além disso, essas pelo menos uma primeira e uma segunda instalações de energia eólica são consequentemente preparadas para realizar um método de acordo com uma das modalidades descritas acima. Altemativamente, existe provisão para pelo menos um primeiro inversor, que pode operar de maneira a influenciar a tensão, e existe provisão para pelo menos um segundo inversor, que pode operar de maneira a influenciar a corrente, a fim de realizar um método de acordo com uma das modalidades descritas acima.

[0082] Preferencialmente, a pelo menos uma primeira e a pelo menos uma segunda instalações de energia eólica usadas serão, em cada caso, uma instalação de energia eólica de acordo com a invenção ou uma instalação de energia eólica de acordo com uma modalidade.

[0083] De acordo com uma modalidade, é proposto que pelo menos um primeiro ou o pelo menos um primeiro inversor, que pode operar de maneira a influenciar a tensão, e pelo menos um segundo ou o pelo menos um segundo inversor, que pode operar de maneira a influenciar a corrente, sejam conjuntamente acoplados a uma unidade de armazenamento de energia, em particular um acumulador de batería, e conjuntamente formem uma unidade de partida independente e são preparados para ser usados para operar a rede de geração de energia no modo de estabelecimento, em particular de forma

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29/59 que a unidade de armazenamento de energia proveja o pelo menos um primeiro e o pelo menos um segundo inversor com energia necessária para operar o modo de estabelecimento.

[0084] O pelo menos um primeiro inversor forma o meio de influenciação de tensão a esse respeito e o pelo menos um segundo inversor forma o meio de fornecimento inicial a esse respeito. A potência que os inversores precisam, cada, para o fornecimento ou provisão e a potência que eles precisam para seu próprio suprimento, particularmente para o controle e possivelmente para dispositivos de comunicação, é provida pela unidade de armazenamento de energia. Preferencialmente, essa unidade de partida independente, de forma que os inversores e a unidade de armazenamento de energia sejam acomodados em um recipiente. O uso de um tal recipiente permite que um parque eólico, que era previamente incapaz de a colocação de seu funcionamento de forma independente, seja atualizado para um parque eólico que é capaz de a colocação de seu funcionamento de forma independente, de uma maneira simples. O recipiente de arranque independente somente precisa ser conectado à rede de parque do parque eólico, e, se necessário, ser um dispositivo de comunicação ou interface de comunicação para a comunicação com um controlador de parque central ou unidade de controle de parque central é também instalado.

[0085] A invenção será agora explicada mais especificamente abaixo de forma exemplificativa com referência às figuras anexas.

[0086] A figura 1 mostra esquematicamente uma instalação de energia eólica em uma representação em perspectiva.

[0087] A figura 2 mostra um parque eólico em uma representação em perspectiva.

[0088] A figura 3 mostra uma sequência convencional para um arranque independente e o restabelecimento de rede depois de um colapso de rede.

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30/59 [0089] A figura 4 mostra uma sequência proposta para um arranque e restabelecimento depois de um colapso de rede.

[0090] A figura 5 mostra esquematicamente um parque eólico em um estado de arranque.

[0091] A figura 6 mostra um gráfico com diferentes estáticas.

[0092] A figura 7 mostra esquematicamente um parque eólico e alguns detalhes de controle da instalação de energia eólica mostrada.

[0093] A figura 8 ilustra a interação entre um meio de influenciação de tensão e um meio de fornecimento inicial.

[0094] A figura 1 mostra uma instalação de energia eólica 100 tendo uma torre 102 e uma nacela 104. A nacela 104 tem um rotor 106 arranjado na mesma tendo três pás de rotor 108 e um girador 110, O rotor 106 é colocado em um movimento rotativo pelo vento durante a operação e aciona assim um gerador na nacela 104.

[0095] A figura 2 mostra um parque eólico 112 tendo, de forma exemplificativa, três instalações de energia eólica 100, que podem ser idênticas ou diferentes. As três instalações de energia eólica 100 são, por conseguinte, representativas de basicamente um número arbitrário de instalações de energia eólica de um parque eólico 112. As instalações de energia eólica 100 proveem sua potência, mais especificamente em particular a corrente gerada, por intermédio de uma rede de parque elétrica 114. Nesse caso, as correntes e potências respectivamente geradas das instalações de energia eólica individuais 100 são adicionadas e na maioria das vezes existe provisão para um transformador 116 que eleva a tensão no parque de forma a então fornecer para a rede de distribuição 120 no ponto de distribuição 118, também referido geralmente como um PCC. A figura 2 é somente uma representação simplificada de um parque eólico 112, que não mostra um controlador, por exemplo, mesmo quando um controlador está naturalmente presente. E também possível que a rede de parque 114 seja de diferente

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31/59 projeto, por exemplo, em virtude de ali também estar um transformador na saída de cada instalação de energia eólica 100, por exemplo, para citar apenas uma outra modalidade de exemplo.

[0096] A figura 3 ilustra uma sequência convencional a partir de um colapso de rede por intermédio de restabelecimento de volta para a operação de rede normal. Essa sequência 300 começa no bloco 302 com um colapso de rede, quando a rede de distribuição elétrica colapsa. Isso particularmente conduz a que interruptores de segurança sejam abertos e as estações de potência não mais sejam capazes de fornecer sua potência à rede de distribuição elétrica. Consequentemente, o bloco 304 explica que, em seguida a um colapso de rede, estações de potência térmica inicialmente tentam se recuperar em um modo de autossuprimento. Elas tentam assim diminuir sua geração de potência tão rapidamente quanto possível, mas preferencialmente para permanecer em operação. Se possível, elas são supostas que se recuperam no modo de autossuprimento por ainda gerarem tanta energia quanto elas precisam para seu próprio suprimento.

[0097] Então, mas particularmente depois de ter sido possível corrigir uma falha correspondente na rede ou pelo menos a rede de distribuição elétrica ou uma porção da mesma estar fundamentalmente pronta para operação, um arranque de estações de potência tendo capacidade de arranque independente é realizado. Esse arranque das estações de potência tendo capacidade de arranque independente é ilustrado no próximo bloco 306. Estações de potência tendo capacidade de arranque independente são em particular estações de potência que são capazes de colocar em funcionamento elas próprias sem um fornecimento externo de energia elétrica e uma rede também capaz de operar uma seção da rede de distribuição elétrica pelo menos por uma pequena extensão. Nesse contexto, por uma pequena extensão pode também significar que algumas cargas da seção aplicável não estão inicialmente ainda conectadas.

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32/59 [0098] Com base no arranque de tais estações de potência tendo capacidade de arranque independente, uma rede de transmissão é consequentemente também estabelecida por essas estações de potência tendo capacidade de arranque independente, isso sendo ilustrado pelo bloco 308. Os blocos 306 e 308, por conseguinte, descrevem a colocação em seu funcionamento de forma independente da rede de distribuição elétrica ou uma porção da mesma, e isso regularmente requer duas a quatro estações de potência tendo capacidade de arranque independente. Esses dois blocos 306 e 308 podem ser combinados como etapas de partida independente 310, [0099] No bloco 312, a próxima etapa é que redes de distribuição e cargas são conectadas à rede de transmissão. Uma etapa adicional, proposta no bloco 314, é a conexão de estações de potência que se estendem de forma a cobrir sua própria necessidade. A partir do bloco 314, é possível retornar para o bloco 312 e que um circuito seja executado desta maneira, na qual redes de distribuição e cargas são gradualmente conectadas à rede de transmissão e estações de potência se estendendo de forma a cobrir sua própria necessidade são conectadas. Esse circuito 316, que essencialmente consiste nesses dois blocos 312 e 314, pode também ser referido como o restabelecimento de rede. Nesse restabelecimento de rede, o parque de estações de potência inteiro é assim restabelecido. Esse parque de estações de potência pode denotar a rede de distribuição elétrica com todas das estações de potência conectadas.

[00100] Uma vez que esse estabelecimento de rede de acordo com o circuito 316 foi então completado com êxito, a operação de rede normal pode então ser retomada na última etapa de acordo com o bloco 318.

[00101] Uma sequência alternativa 400 à sequência da figura 3 é representada na figura 4. Essa sequência 400 descreve a sequência para um parque eólico, isto é, quais etapas ocorrem em um parque eólico são relevantes para o mesmo ou precisam ser levadas em consideração.

[00102] Essa sequência 400 começa a partir de um estado de arranque

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33/59 de acordo com o bloco 402, no qual o parque eólico está durante a operação normal. Essencialmente, potência é fornecida à rede de distribuição elétrica, nesse caso com base na velocidade do vento, preferencialmente tanta quanto pode ser extraída a partir do vento. Um colapso de rede então ocorre de acordo com o bloco 404. As instalações de energia eólica do parque eólico então diminuem sua operação de uma maneira definida e se isolam elas próprias da rede. Isso é ilustrado pelo bloco 406. A comunicação pelas instalações de energia eólica particularmente com um controlador de parque central é mantida tanto quanto possível. Durante essa diminuição de acordo com o bloco 406, as instalações de energia eólica podem cair para um modo de autossuprimento, em que elas geram tanta energia quanto elas próprias precisam para sua operação. Similarmente, o parque eólico, como um todo, pode cair para um modo de autossuprimento, em que as instalações de energia eólica geram tanta energia quanto o parque eólico, como um todo, precisa para manter sua funcionalidade. Se um modo de autossuprimento não for usado, a comunicação pode ser mantida por meio de um acumulador de energia, por exemplo.

[00103] Um controlador de parque central, particularmente um fornecido com potência por um fornecimento de potência que não pode ser interrompido, também mantém sua comunicação com um operador de rede. Pelo menos mantém uma capacidade de comunicação com o mesmo, como denotado pelo bloco 408.

[00104] Como a próxima etapa, o operador de rede, que opera assim a rede de distribuição elétrica, então relata uma falha total à unidade de controle de parque, e isso é representado pelo bloco 410, assim, é então claro para o parque eólico, mais especificamente particularmente para o controlador de parque central, que existe uma falha total, que significa que o parque eólico ou a unidade de controle de parque central pode se ajustar por si própria à mesma.

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34/59 [00105] Se falhas aplicáveis na rede de distribuição elétrica foram corrigidas ou o operador de rede acreditar, por outras razões, que agora é possível que a rede de distribuição elétrica seja colocada em funcionamento, o operador de rede faz uma solicitação de arranque independente ao parque eólico, particularmente à unidade de controle de parque central, como representado pelo bloco 412. O parque eólico ou a unidade de controle de parque central então se altera para um modo de operação de arranque independente, de acordo com o bloco 414. Esse pode também ser referido como o modo de estabelecimento. Os blocos desde o bloco 406 ao bloco 412 podem altemativamente também já ser considerados parte de um tal modo de estabelecimento.

[00106] A seguir, de acordo com o bloco 416, é então proposto que uma previsão do tempo seja obtida ou feita. Com base nisso, de acordo com o bloco 418, o controlador de parque central determina uma potência mínima garantida, que ele pode prover brevemente com base na velocidade do vento prevalecente e velocidade de vento esperada. Essa potência mínima garantida é também reportada ao operador de rede.

[00107] Como a próxima etapa, é proposto, de acordo com o bloco 420, que a unidade de controle de parque central proveja unidades de partida independente, com um sinal de partida independente. Para as unidades de partida independente, que podem possivelmente até mesmo ser uma única unidade, um tal sinal de partida independente 1 significa que elas realizam as respectivas etapas para realizar o arranque independente. As unidades de partida independente podem ser instalações de energia eólica ou até mesmo unidades tendo baterias. Em qualquer caso, elas contêm um conversor ou inversor. Uma unidade de partida independente pode ser um meio de influenciação de tensão e um meio de fornecimento inicial, em cada caso. A título de exemplo, uma instalação de energia eólica pode operar como meio de influenciação de tensão e uma instalação de energia eólica adicional pode

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35/59 operar como meio de fornecimento inicial. Existe também a possibilidade de um ou mais gabinetes de potência operando como meio de influenciação de tensão ou meio de fornecimento inicial, em cada caso. Esses podem ambos, ou cada um, estar em uma instalação de energia eólica e obter energia a partir da mesma. Altemativamente, é proposto que gabinetes de potência específicos sejam fundamentalmente supridos com potência por intermédio de um acumulador de energia, tal como, por exemplo, uma batería, independentemente de uma instalação de energia eólica. Embora uma tal batería ou outro acumulador de energia possa ser carregado no parque eólico por meio de energia a partir das instalações de energia eólica, mais especificamente quando o parque eólico e assim a rede de distribuição elétrica estão atualmente operando em um modo normal, de outra maneira não é necessário para isto que exista uma relação entre uma tal bateria ou outro acumulador de energia e instalações de energia eólica no parque eólico. Altemativamente, existe também a possibilidade de uma tal bateria ou outro acumulador de energia ser acomodado pela instalação de energia eólica ou na instalação de energia eólica, e a instalação de energia eólica tomando seus inversores ou conversores, isto é, seus gabinetes de potência ou alguns desses, disponíveis para um arranque independente conjuntamente com uma tal bateria ou outro acumulador de energia.

[00108] A próxima etapa de acordo com o bloco 422 inicialmente provê um meio de influenciação de tensão, particularmente um gabinete de potência de influenciação de tensão, para energizar uma barra de barramento interna. A amplitude de tensão inicialmente provida pode ser uma baixa tensão, de forma que o meio de influenciação de tensão possa prover 10% de uma tensão nominal da rede de geração de energia. Isso pode também significar que a barra de barramento é inicialmente também colocada somente em aproximadamente 10% de sua tensão, no modo de operação normal. Tais meios de influenciação de tensão, em particular esses gabinetes de potência de

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36/59 influenciação de tensão, então mantêm assim a tensão tão constante quanto possível. Todavia, eles fornecem comparativamente pouca potência real e também pouca potência reativa à rede de parque do parque eólico, nesse caso. [00109] A seguir, o meio de fornecimento inicial e assim o meio de influenciação de corrente ou gabinetes de potência de influenciação de corrente irão se conectar, e eles fornecem potência reativa para controlar a tensão de ponto de ajuste à rede de parque. Isso é representado pelo bloco 424. O nível de tensão destinado a ser suportado por esse fornecimento de potência reativa é orientado para a tensão de ponto de ajuste que o gabinete de potência de influenciação de tensão provê de acordo com o bloco 422.

[00110] O meio de influenciação de tensão e o meio de influenciação de corrente ou gabinetes de potência de influenciação de tensão e gabinetes de potência de influenciação de corrente são então coordenados de acordo com o bloco 426, ou têm, consequentemente, diferentes sistemas de controle de circuito fechado, de forma que os gabinetes de potência de influenciação de corrente assumem o fornecimento de potência real e reativa no caso de estado estável. De forma idealística, o gabinete de potência de influenciação de tensão não fornece nem potência real nem potência reativa por vez.

[00111] O bloco 428, todavia, representa os gabinetes de potência de influenciação de tensão assumindo operações de conexão transientes. Eles assim inicialmente equalizam súbitas alterações em potência como um resultado de operações de conexão. Os gabinetes de potência de influenciação de corrente então novamente assumem o necessário fornecimento de potência reativa e possivelmente potência real, todavia.

[00112] De acordo com o bloco 430, as unidades de partida independente gradualmente se conectam à rede de parque. Isso se refere particularmente a gabinetes de potência de influenciação de tensão e gabinetes de potência de influenciação de corrente, que são assim capazes para prover uma tensão de ponto de ajuste na rede de parque e possivelmente também

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37/59 para aumentá-la ainda mais. Uma unidade de partida independente compreende pelo menos um meio de influenciação de tensão e um meio de fornecimento inicial e pode ser na forma de um recipiente de arranque independente, por exemplo, que contém tais unidades e possivelmente também um acumulador de energia que provê energia requerida para o arranque.

[00113] De acordo com o bloco 432, fornecedores adicionais são então gradualmente conectados à rede de parque. Esses fornecedores podem também fornecer potência reativa usando um ganho particularmente alto, a fim de suportar a tensão de ponto de ajuste. Tais fornecedores podem ser em particular os meios de influenciação de corrente, isto é, em particular gabinetes de potência de influenciação de corrente. Em particular, de acordo com o bloco 432, fornecedores adicionais são destinados a ser conectados, todavia, que não são necessariamente apropriados, por meio de propriedades particulares, para colocar em funcionamento a rede de geração de energia de forma que preferencialmente o parque inteiro possa ser envolvido. Assim, de acordo com o bloco 432, essencialmente os outros fornecedores normais são conectados.

[00114] Se suficientes, preferencialmente todos os fornecedores no parque eólico são então conectados à rede de parque, o transformador de parque pode ser conectado na próxima etapa de acordo com o bloco 434. O transformador de parque, isto é, o transformador por intermédio do qual a rede de parque fornece à rede de distribuição elétrica ou por intermédio da qual energia é trocada com a rede de distribuição elétrica e o parque eólico, é conectado à rede de parque de acordo com essa etapa do bloco 434. Nesse caso, o transformador de parque tem um lado conectado à rede de parque, mas o outro lado não ainda conectado à rede de distribuição elétrica.

[00115] Esse transformador de parque conectado é então usado na próxima etapa de acordo com o bloco 436 para elevar a tensão de ponto de

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38/59 ajuste na rede de parque para a tensão nominal da rede de parque. Uma tal funcionalidade de elevação do transformador de parque pode também ser dispensada, todavia. Quando esse processo está completo, isto é, que a rede de parque tem a tensão nominal, é proposto que a unidade de controle de parque central relate sua prontidão à conexão ao operador de rede, como denotado pelo bloco 438.

[00116] Se o operador de rede estiver de acordo, pelo menos não proíbe a conexão, o parque eólico se conecta à seção de rede conectada de forma independente da rede de distribuição elétrica na próxima etapa de acordo com o bloco 440, O parque eólico é então conectado à rede de distribuição elétrica e pode fornecer potência real e reativa à rede de distribuição elétrica. Em particular, pode fornecer tanta potência real à rede de distribuição elétrica quanto já foi transmitida para o operador de rede no bloco 418 como a potência mínima garantida. Se existir necessidade, uma renovação dessa informação acerca da potência mínima garantida pode ser reportada para o operador de rede nessa junção. Todavia, tempo demasiado não deve decorrer a partir da etapa de reportar a potência mínima garantida, de acordo com o bloco 418, para a etapa na qual o parque se conecta à seção de rede conectada de forma independente, de acordo com o bloco 440, mais especificamente idealmente somente poucos minutos, de forma que a previsão do vento e a potência mínima garantida derivada a partir da mesma deva ainda ser relevante.

[00117] De qualquer modo, o operador de rede então estabelece a rede de distribuição elétrica pelo menos até essa potência mínima garantida. Essa etapa é representada pelo bloco 442. Para isso, o operador de rede pode conectar particularmente cargas, grupos de cargas ou agrupamentos de cargas. [00118] Em geral, o operador de rede então assume o controle de potência da rede de distribuição elétrica relevante, pelo menos da seção da mesma que é relevante nesse caso, de acordo com o bloco 444.

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39/59 [00119] Existe agora uma rede de distribuição elétrica ou correspondente seção de rede que basicamente opera na tensão nominal, e o operador de rede pode agora conectar fornecedores adicionais à rede, de acordo com a próxima etapa no bloco 446. Tais fornecedores podem ser parques eólicos adicionais, ou até mesmo estações de potência convencionais. [00120] A rede de distribuição elétrica ou a seção da mesma sob consideração está agora bem no caminho para a operação normal. Essa operação normal não está ainda em vigor, todavia, e, para continuar para frente, é agora proposto, dependendo da situação de rede, que, em um caso, a instalação de energia eólica e assim o parque eólico se alterem para um modo de restabelecimento de rede, representado pelo bloco 448. Um tal modo de restabelecimento de rede se refere particularmente a um modo no qual seções de rede separadas são gradualmente conectadas e, em sendo assim, são possivelmente também gradualmente elevadas.

[00121] Altemativamente, cada instalação de energia eólica e assim o parque eólico permanecem no modo de arranque independente, que é também referido aqui como modo de estabelecimento. Nesse caso, as instalações de energia eólica ou o parque eólico fornecem a potência real de acordo com uma estipulação pelo operador de rede. Ao mesmo tempo, cada instalação de energia eólica ou o parque eólico provê estabilidade de tensão e frequência. Fundamentalmente, o parque eólico pode prover essa estabilidade de tensão e frequência, isso regularmente sendo capaz de ser realizado pelas instalações de energia eólica, em cada caso, independentemente. A tarefa de uma unidade de controle de parque central pode então, isto é, de acordo com essa uma modalidade, se concentrar na provisão de um valor de ponto de ajuste para a potência real para cada instalação de energia eólica, com base em um, por, e grande valor de ponto de ajuste de potência real pelo operador de rede para o parque. O operador de rede provê assim um valor de ponto de ajuste de potência real para a unidade de controle de parque central. A unidade de

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40/59 controle de parque central toma isso como uma base para prover valores individuais de ponto de ajuste de potência real, preferencialmente em virtude de especificações de quaisquer valores percentuais, para as instalações de energia eólica. As instalações de energia eólica fornecem essa potência real em linha com seu valor de ponto de ajuste e ao mesmo tempo tomam uma medição de tensão e frequência ou outra detecção como uma base para prover suporte, em particular estabilidade desses valores de tensão e frequência. Esse modo de arranque independente mantido, no qual as instalações de energia eólica proveem estabilidade de tensão e frequência, é provido, de acordo com o bloco 450, como uma alternativa ao bloco 448.

[00122] De qualquer modo, isso deve significar que um arranque independente foi então realizado e, se necessário, o estabelecimento de rede foi obtido, e o operador de rede pode finalmente avaliar se a rede de distribuição elétrica está operando normalmente novamente. Em que caso, ele relata a presença da operação normal, de acordo com o bloco 452.

[00123] Em uma última etapa de acordo com o bloco 454, o parque, em particular sob o controle da unidade de controle de parque central, irá então se alterar para sua operação normal, em princípio. Essa operação normal significa particularmente que tanta potência real quanto possível é gerada e fornecida, mais especificamente preferencialmente tanta potência real quanto pode ser gerada com base no vento disponível. Adicionalmente, tanto quanto possível, cada instalação de energia eólica é operada a uma velocidade adaptada à situação, nesse caso. Durante a operação sob carga total, ela é assim preferencialmente operada a velocidade nominal, e durante a operação sob carga parcial de acordo com uma característica de desempenho de velocidade, outras opções de gerenciamento normal naturalmente também sendo possíveis.

[00124] Com relação a essa sequência descrita, deve particularmente ser destacado que alguns elementos se referem em particular a aspectos da

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41/59 comunicação, e esses são denotados pelo sinal de referência 1. Isso se refere em particular aos blocos 404 a 420 e 438 a 452.

[00125] Aspectos concernentes às características especiais do controle de circuito fechado são denotados pelo sinal de referência 2 e se referem em particular aos blocos 420 a 436 e 440, [00126] A figura 5 ilustra um parque eólico simplificado 500 em um modo de restabelecimento. No exemplo mostrado, ele tem pelo menos quatro gabinetes de potência 501 a 504. O primeiro gabinete de potência 501 é provido como um gabinete de potência de influenciação de tensão, nesse caso. Ele, por conseguinte, forma um meio de influenciação de tensão. Esse gabinete de potência de influenciação de tensão 501 é suposto em particular que prescreve a tensão. Nesse caso, é também suporte que é capaz de suprir potência, em particular potência reativa Q, mas somente por uma pequena extensão. Um valor de 0,1 MVA é indicado aqui de forma exemplificativa.

[00127] Os outros três gabinetes de potência 502 a 504 são provida as gabinetes de potência de influenciação de corrente, isto é, as o meio de influenciação de corrente. Eles podem individualmente ou coletivamente formar um meio de fornecimento inicial. Cada um desses gabinetes de potência é destinado a ser capaz de suprir uma maior potência reativa Q que o primeiro gabinete de potência 501. A variável de dimensionamento indicada nessa junção de forma exemplificativa para cada um dos gabinetes de potência 502 a 504 é um valor de potência reativa de, em cada caso, 0,3 MVA. Conjuntamente, esses quatro gabinetes de potência 501 a 504 podem fornecer uma potência reativa Q a um nível de 1 MVA à rede 506 mostrada de forma exemplificativa.

[00128] Esse parque eólico 500 pode também conter fornecedores adicionais, particularmente instalações de energia eólica adicionais, que podem igualmente suportar um modo de estabelecimento ou que são primeiramente conectados durante a operação normal ou no curso adicional

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42/59 do modo de estabelecimento.

[00129] Todavia, a figura 5 é destinada particularmente a clarificar a divisão inicial, de acordo com a qual uma unidade opera de uma maneira de influenciação de tensão, nesse caso um gabinete de potência 501, e ao efetuar isso é suposto que supra menos potência reativa, enquanto que unidades adicionais, ou possivelmente somente uma unidade adicional, operam de uma maneira de influenciação de corrente, nesse caso os gabinetes de potência 502 a 504, e podem também fornecer uma grande quantidade de potência reativa Q para a reserva de tensão. Os gabinetes de potência 501 a 504 mostrando forma de exemplo podem também, a título de exemplo, ser completamente acomodados no recipiente de arranque independente como uma unidade de partida independente, que é provida particularmente para um tal modo de estabelecimento e pode conter uma bateria provendo suficiente energia para um tal modo de estabelecimento, ou outro acumulador de energia.

[00130] Os gabinetes de potência 501 a 504 podem, alternativamente, cada, ser representativos de uma instalação de energia eólica que opera ou de uma maneira de influenciação de tensão de acordo com o gabinete de potência 501 ou de uma maneira de influenciação de corrente de acordo com um dos gabinetes de potência 502 a 504. Cada instalação de energia eólica pode naturalmente gerar e fornecer mais potência, incluindo mais potência reativa, nesse caso, e possivelmente pode ter múltiplos gabinetes de potência, por conseguinte.

[00131] A figura 6 ilustra diferentes estáticas, a esse respeito, que indicam uma potência reativa Q com base no desvio de tensão dU. As curvas características mostradas são destinadas a ser tomadas como uma base para controlar os gabinetes de potência aplicáveis 501 a 504 da figura 5, mais especificamente de forma que o gabinete de potência 501, que opera de uma maneira de influenciação de tensão, opere de acordo com a curva 601, enquanto que os gabinetes de potência de influenciação de corrente 502 a 504,

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43/59 cada, operam de acordo com a curva 604. Cada um dos gabinetes de potência 502 a 504, por conseguinte, fornece três vezes tanta potência reativa Q quanto um gabinete de potência de influenciação de tensão 501 para o mesmo desvio de tensão, isto é, para o mesmo dU no exemplo mostrado.

[00132] Em que o gabinete de potência de influenciação de tensão 501 adapta o desvio de tensão dU sobre uma tensão de ponto de ajuste de acordo com a potência reativa Q que é obtida e os gabinetes de comutação de influenciação de corrente adaptam a potência reativa Q de acordo com o desvio de tensão detectado dU. Esse desvio de tensão pode ser detectado nos terminais de saída do inversor.

[00133] Nesse caso, o gráfico da figura 6 mostra o valor de potência reativa 0 e a tensão de diferença dU com o valor 0 em sua origem, isto é, o centro do cruzamento de coordenadas. O fato de que a tensão de diferença dU tem o valor 0 significa que a tensão nesse ponto tem o valor de ponto de ajuste Uponto de ajuste· [00134] A figura 6 mostra estáticas para uma potência reativa com base em um desvio de tensão. Da mesma maneira, estáticas para uma potência real com base em um desvio de frequência são também propostas. Em particular, na figura 6, o desvio de tensão dU na abscissa poderia ser trocado por um desvio de frequência df e a potência reativa resultante Q na ordenada poderia ser trocado para uma potência real resultante P. O que é então obtido é uma representação para estáticas para uma potência real com base em um desvio de frequência. Também para isso, é proposto que o meio de fornecimento inicial, isto é, nesse caso, os gabinetes de potência de influenciação de corrente 502 a 504, cada, forneçam mais potência real para o mesmo desvio de frequência que o meio de fornecimento inicial, isto é, nesse caso, um gabinete de potência de influenciação de tensão 501.

[00135] Analogamente, também nesse caso, o gabinete de potência de influenciação de tensão 501 fornece uma tensão em uma frequência f de

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44/59 acordo com a potência real obtida e os gabinetes de comutação de influenciação de corrente fornecem a potência real de acordo com a frequência detectada ou desvio de frequência.

[00136] A figura 7 mostra esquematicamente um parque eólico 700 tendo uma unidade de controle de parque central 702 tendo, de forma exemplificativa, três instalações de energia eólica 704, duas das quais são somente indicadas por um símbolo e uma das quais adicionalmente tem um dispositivo de controle 706, esquematicamente mostrado para a mesma.

[00137] O dispositivo de controle 706 mostrado tem uma unidade de retificação 708 tendo um circuito de ligação conectado de CC 710 e um inversor a jusante 712. A unidade de retificação 708 tendo o circuito de ligação de CC 710 e o inversor 712 podem também ser referidos coletivamente como um conversor.

[00138] A unidade de retificação 708 é alimentada por um gerador da instalação de energia eólica, como somente indicado na figura 7. A energia ou potência assim obtida é retificada pela unidade de retificação 708 e provida no circuito de ligação de CC 710. O inversor 712 gera uma tensão de CA trifásica ou corrente de CA trifásica a partir do mesmo. Para esse fim, o inversor tem um indutor 714 conectado ao mesmo, ao qual o inversor é conjugado. Na saída desse indutor 714, uma tensão u(t) e uma corrente i(t) são, por conseguinte, mensuráveis, e existe também provisão para um meio de medição de tensão 716 e um meio de medição de corrente 718 para a medição. A tensão assim detectada e a corrente assim detectada são realimentadas a um controlador de inversor 720, e esse controlador de inversor 720 toma isso como uma base para atuar o inversor 712.

[00139] A unidade de controle de parque central 702 pode transmitir um valor de ponto de ajuste de potência P_pOnto de ajuste para cada instalação de energia eólica 704. Se as instalações de energia eólica 704 forem, cada, do mesmo tamanho, existe também a possibilidade desses valores serem os

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45/59 mesmos. No fato atual, esses valores de ponto de ajuste de potência P_pOnto de ajuste são somente destinados a ser representativos de possíveis valores de ponto de ajuste de potência, que podem até mesmo ter diferentes valores, ou ser capazes de ser transmitidos como valores relativos, por exemplo, valores percentuais.

[00140] No dispositivo de controle representado 706, de uma instalação de energia eólica 704, é esclarecido que esse valor de ponto de ajuste de potência P_pOnto de ajuste é transferido para o controlador de inversor 720. Existe também a possibilidade de outras arquiteturas de controle ou avaliação na instalação de energia eólica 704, todavia.

[00141] O dispositivo de controle 706 mostrado na figura 7 pode operar como uma unidade de influenciação de corrente ou como uma unidade de influenciação de tensão. Se ele operar como uma unidade de influenciação de tensão, particularmente a tensão realimentada u(t) é usada para controlar o inversor 712. O último pode então gerar e emitir um sinal de tensão de forma que particularmente corresponda a uma característica de tensão prescrita. O inversor opera de uma maneira de influenciação de tensão, como um resultado.

[00142] Ele pode também operar de uma maneira de influenciação de corrente por substancialmente se orientar a si próprio para a corrente realimentada detectada i(t) e gerar um sinal de corrente aplicável, isto é, operando de forma que sua saída seja particularmente rastreada para a corrente de acordo com um valor de ponto de ajuste de corrente.

[00143] Essa influenciação de corrente e tensão particularmente envolve o sinal senoidal específico que o inversor gera ou tenta gerar sendo prescrito. Consequentemente, a figura 7 representa os valores instantâneos u(t) e i(t) para a tensão e corrente para realimentação. Naturalmente, o controlador de inversor 720 pode adicionalmente também avaliar a amplitude dos respectivos sinais no espírito de um valor efetivo e pode usar dita

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46/59 amplitude, se necessário. Essa realimentação dos valores instantâneos deve também ser entendida em fases, em cada caso, isto é, que três valores de corrente e três valores de tensão são realimentados por cada vez.

[00144] O inversor 712 pode, por conseguinte, operar em diferentes maneiras e, ao efetuar isso, gerar uma potência e fornecimento à rede 724 usando um transformador de parque 722. As outras instalações de energia eólica podem usar o mesmo transformador de parque 722 para o fornecimento à rede de distribuição elétrica 724.

[00145] Adicionalmente, existe provisão para um respectivo comutador de isolamento 726 ou 728, ambos no parque e para a rede de distribuição elétrica 724. Indicada a montante do comutador de isolamento 726 está uma linha de conexão para as outras instalações de energia eólica 704, essa representando uma rede de parque 730, nesse caso.

[00146] Para um arranque independente, em particular para a operação do dispositivo de controle 706 em um modo de estabelecimento, pode existir provisão para uma bateria adicional, que não está representada nesse caso. Uma tal bateria pode energizar o circuito de ligação de CC 710, por exemplo. Uma tensão de CC de uma tal bateria pode ser provida, de uma maneira simples, como um resultado, e, se necessário, ser convertida em uma tensão de CA ou uma corrente de CA pelo inversor 712.

[00147] Para fins ilustrativos, a figura 8 mostra uma rede de geração de energia 800, que pode ser acoplada a uma rede de distribuição elétrica 806 por intermédio de um comutador de isolamento 802 e um transformador de parque 804.

[00148] Um meio de influenciação de tensão 808 e um meio de fornecimento inicial 810, que são propriamente também parte da rede de geração de energia 800, são mostrados para finalidades ilustrativas.

[00149] O meio de influenciação de tensão 808 tem um inversor que influencia a tensão 812 que gera uma tensão u(t) em sua saída e tensão esta

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47/59 que é em particular medida na saída do primeiro filtro de saída indicado 814. Uma tensão u(t) é continuamente medida e realimentada ao primeiro microcontrolador 816. O primeiro microcontrolador 816, por conseguinte, avalia os valores instantâneos dessa tensão medida u(t). Esses valores medidos, exatamente como a tensão de saída, são também trifásicos. Todavia, uma explanação da figura 8 não requer que essa condição trifásica seja discutida. Isso também se aplica para o meio de fornecimento inicial 810, [00150] O primeiro microcontrolador 816 é adicionalmente provido com um sinal de tensão u_pOnto de ajuste,w especificando a tensão u(t) a ser ajustada de acordo com magnitude, frequência e fase.

[00151] Esse valor de ponto de ajuste u_pOnto de ajuste,w é gerado no primeiro controlador de inversor 818. Ele é dependente de uma tensão de ponto de ajuste U_pOnto de ajuste,n e dos valores medidos U, I, f, φ, medidos na saída do primeiro indutor de rede 820.

[00152] O meio de fornecimento inicial 810, que opera de uma maneira de influenciação de corrente, tem um inversor que influencia a corrente 822 que opera de uma maneira similar a um inversor que influencia a tensão 812, mas regula para uma corrente de saída i(t). Essa corrente de saída i(t) é detectada na saída do segundo filtro de saída indicado 824 e avaliada no segundo microcontrolador 826. O segundo microcontrolador 826 é, por conseguinte, provido com um valor de ponto de ajuste de corrente i_pOnto de ajuste,w que prescreve a corrente i(t) a ser gerada de acordo com magnitude, frequência e fase. O segundo microcontrolador 826 consequentemente controla as ações de comutação no inversor que influencia a corrente 822, isso sendo indicado pelo sinal de referência S. Consequentemente, o primeiro microcontrolador 816, caso contrário, controla ações de comutação no inversor 812.

[00153] O valor de ponto de ajuste de corrente i_pOnto de ajuste,w é determinado no segundo controlador de inversor 828. Ele é dependente da

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48/59 tensão U, da corrente I, da frequência f e do ângulo de fase φ, e essas variáveis são detectadas na saída do segundo indutor de rede 830. O segundo controlador de inversor 828 também recebe uma tensão de ponto de ajuste Uponto de ajuste,n também como uma variável de entrada.

[00154] O meio de influenciação de tensão 808, por conseguinte, finalmente gera uma primeira corrente Ii e o meio de fornecimento inicial 810 finalmente gera uma segunda corrente I₂. Essas duas correntes Ii e I₂ são somadas para produzir a corrente conjunta Ig. Essa flui para uma rede de geração de energia simbolizada 800 como uma ilustração. Isso é destinado a ser entendido como uma ilustração porque o meio de influenciação de tensão 808 e o meio de fornecimento inicial 810 fazem também parte da rede de geração de energia 800, por conseguinte, a corrente conjunta Ig flui para a porção restante da rede de geração de energia.

[00155] Durante a operação, por exemplo, quando uma súbita alteração em potência reativa ocorre na rede de geração de energia 800, isso se torna perceptível na corrente conjunta Ig. Como a corrente de saída I₂ do primeiro meio de fornecimento 810 é regulada pelo último, uma alteração na corrente conjunta Ig, por conseguinte, inicialmente conduz a uma alteração na primeira corrente Ii do meio de influenciação de tensão 808.

[00156] A alteração na corrente conjunta Ig, por conseguinte, inicialmente conduziu a uma alteração na primeira corrente Ii, e essa foi detectada pelo primeiro controle de inversor 818. O primeiro controlador de inversor 818 detecta um novo valor para a amplitude de tensão e/ou uma frequência a partir do mesmo com base em uma estática de potência reativa ou estática de potência real. Consequentemente, o sinal de ponto de ajuste de tensão u_pOnto de ajuste,w é adaptado e transferido para o primeiro microcontrolador 816. O último então consequentemente atua o inversor que influencia a tensão 812. Isso consequentemente conduz a uma alteração na amplitude de tensão e/ou na frequência da tensão, e essa é medida pelo meio de fornecimento

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49/59 inicial 810 em virtude da medição na saída do segundo indutor de rede 830 e avaliada no segundo controlador de inversor 828. Com base nisso, um novo valor de potência reativa e/ou um novo valor de potência real são então calculados, mais especificamente com base na estática de potência reativa subjacente ou estática de potência real subjacente. Consequentemente, um sinal de corrente de ponto de ajuste i_pOnto de ajuste,w é prescrito e transferido para o segundo microcontrolador 826. O último então atua o inversor que influencia a corrente 822, consequentemente. O resultado é que a segunda corrente 12 agora se altera, como um resultado do quê a primeira corrente II também se altera e isso, por sua vez, conduz a uma nova adaptação pelo primeiro controlador de inversor 818, mais especificamente novamente com base nas estáticas aplicáveis, isto é, a estática de potência reativa e/ou a estática de potência real.

[00157] Finalmente, o meio de influenciação de tensão 808 e o meio de fornecimento inicial 810 irão, por conseguinte, se ajustar por si próprios um ao outro, tal que eles forneçam uma potência real aplicável ou potência reativa de acordo com a estática relevante às mesmas para o mesmo desvio de tensão e a mesma frequência.

[00158] Uma solução para colocar em funcionamento uma rede de geração de energia é, por conseguinte, proposta, particularmente para colocar em funcionamento uma rede de parque. A esse respeito, os pontos gerais abaixo são enfatizados.

[00159] Um aspecto importante para colocar em funcionamento uma rede de geração de energia e assim finalmente também para o arranque e restabelecimento de uma rede de distribuição elétrica ou uma seção da mesma é a comunicação apropriada. A esse respeito, é proposto que exista provisão para um fornecimento de potência que não pode ser interrompido para a unidade de controle de parque central. Dito fornecimento de potência que não pode ser interrompido tem em particular uma batería, a fim de prover

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50/59 suficiente energia na rede para operar a unidade de controle de parque central mesmo no caso de uma falha de potência. Adicional ou alternativamente, potência pode ser fornecida em um modo de autos suprimento da instalação de energia eólica, isto é, um modo de autos suporte da instalação de energia eólica ou do parque eólico. Para esse fim, pode existir uma conexão direta à instalação de energia eólica, por exemplo, a um circuito de ligação de CC, por meio de um cabo de tensão de CC. Adicional ou alternativamente, pode também existir provisão para uma conexão de tensão de CA a uma saída de tensão de CA de um inversor da instalação de energia eólica. Existe finalmente também a possibilidade de a unidade de controle de parque central ser acomodada localmente em uma instalação de energia eólica e, nesse local, preferencialmente usar energia de uma instalação de energia eólica que o último gera em um modo de autos suporte, isto é, um modo de autossuprimento.

[00160] Módulos de comunicação nas instalações de energia eólica e, se necessário, ser unidades de partida independente, são também propostos. Para isso, pode particularmente existir provisão para a comunicação de acordo com o sistema PoE, no caso em que potência é fornecida por intermédio de um cabo de Ethernet disponível. Nesse caso, é particularmente proposto que energia seja fornecida às instalações de energia eólica a partir da unidade de controle de parque central, que em particular pode estar presente como um resultado de um fornecimento de potência que não pode ser interrompido, por intermédio do cabo de Ethernet.

[00161] Adicional ou alternativamente, é possível propor a provisão de uma batería separada para cada instalação de energia eólica ou pelo menos múltiplas baterias separadas para algumas instalações de energia eólica.

[00162] Existe também a possibilidade de a instalação de energia eólica fornecer potência para si própria em um modo de autos suporte, tão logo tenha se recuperado depois de uma falha da rede.

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51/59 [00163] Além disso, comunicação com o operador de rede é proposta, mais especificamente que existe provisão para uma interface de comunicação para isto.

[00164] Uma tal interface de comunicação é particularmente destinada a ser usada para se comunicar quando existe um colapso de rede e também quando a operação normal é retomada. Essa informação é particularmente destinada a ser transmitida pelos operadores de rede para a unidade de controle de parque central.

[00165] Isso pode igualmente ser usado para fazer a solicitação de colocação de funcionamento de forma independente a partir do operador de rede para a unidade de controle de parque central, e , de forma inversa, a unidade de controle de parque central pode usar o mesmo para indicar sua prontidão para realizar um tal arranque independente, se aplicável.

[00166] Além disso, isso é destinado a ser usado para receber ou transmitir uma previsão do tempo a partir da unidade de controle de parque central. Como um resultado, a unidade de controle de parque central é destinada a transmitir a potência mínima garantida para o operador de rede, de forma que o último possa planejar com base nessa potência mínima garantida. A solicitação de arranque independente, acima mencionada, pode também ser dependente de uma tal potência mínima garantida fornecida.

[00167] Além disso, é proposto usar uma tal interface de comunicação com o operador de rede para o controle de potência. Isso se refere em particular à prescrição de valores de ponto de ajuste de potência real pelo operador de rede para a unidade de controle de parque central. Em particular, isso pode também ser usado para o restabelecimento de rede, que pode fazer parte do arranque da rede de geração de energia. Preferencialmente, o operador de rede pode também tomar a ação de controle, em particular pode trocar entre tipos de controle, em particular entre o modo de operação normal e o modo de estabelecimento.

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52/59 [00168] Finalmente, é também possível que um modo seja transmitido, que indica esse estágio da rede de distribuição elétrica depois das unidades adicionais serem conectadas. Nesse caso, informação acerca de um estado de um restabelecimento de rede ou de estabilidades de tensão e frequência adicionais pode ser transmitida. Tanto um restabelecimento de rede que foi obtido quanto um restabelecimento de rede que é desejado podem ser comunicados nesse caso. E também possível que uma tensão de trabalho e estabilidade de frequência ou uma desejada tensão e estabilidade de frequência sejam comunicadas por esse meio.

[00169] Em um modo de arranque independente, que contém ou corresponde ao modo de estabelecimento descrito, particularmente as instalações de energia eólica e possivelmente a unidade de controle de parque central são afetadas em um parque eólico.

[00170] Antes de tudo, é proposto transmitir um sinal para isolar todos dos disjuntores de circuito nos lados de baixa, média e alta tensões , desde que esses níveis de tensão estejam presentes.

[00171] Além disso, é proposto transmitir um sinal de partida independente 1 para as unidades de partida independente. Essas podem ser instalações de energia eólica que são consequentemente preparadas, particularmente aquelas que podem operar como meio de influenciação de tensão e/ou como meio de fornecimento inicial.

[00172] Tais unidades de partida independente então estabelecem uma rede interna.

[00173] A esse respeito, é particularmente proposto que uma instalação de energia eólica de influenciação de tensão e/ou um gabinete de potência de influenciação de tensão, que pode fazer parte da instalação de energia eólica, mas pode também ser, ou pode conter, um UPS, por exemplo, coloque uma barra de barramento de CC em linha a tensão diminuída. Ela assim assegura que a barra de barramento, isto é, um circuito de ligação de CC de um

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53/59 conversor ou inversor, tenha pelo menos uma tensão que diminuiu em comparação com o modo de operação normal.

[00174] O fornecimento a partir de um circuito de ligação de CC pode ser provido, no que é conhecido como um modo de autossuprimento, que pode também ser referido como um modo de autos suporte, em que a instalação de energia eólica gera tanta potência quanto ela precisa para si própria para seu próprio suprimento. Adicional ou altemativamente, existe também a possibilidade de um fornecimento a partir de uma bateria ou outro acumulador de energia. A título de exemplo, pode também existir provisão para uma bateria a fim de inicialmente dar partida na relevante instalação de energia eólica em primeiro lugar.

[00175] Existe também a possibilidade de acoplamento a um circuito de ligação de CC de um UPS.

[00176] Para instalações de energia eólica, é particularmente proposto que um fornecimento seja primeiro provido a partir de uma bateria ou similar acumulador, tal como, por exemplo, um capacitor, e então do circuito de ligação de CC da instalação de energia eólica, se a última foi elevada para seu modo de autossuprimento.

[00177] Em uma etapa adicional, é proposto que as instalações de energia eólica que influenciam corrente, pelo menos gabinetes de potência de influenciação de corrente, sejam capazes de se conectarem uns aos outros e fornecerem potência conjuntamente.

[00178] E então proposto que os pontos de operação da rede de geração de energia, isto é, particularmente da rede de parque, sejam ajustados de forma que os gabinetes de potência de influenciação de tensão, ou as instalações de energia eólica de influenciação de tensão, gerem tão pouca potência real e/ou potência reativa quanto possível.

[00179] Os transformadores das instalações de energia eólica ou de outras unidades na rede de geração de energia são então conectados. No

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54/59 parque eólico, uma rede de parque é conectada às unidades envolvidas em colocar em funcionamento o parque eólico, em particular instalações de energia eólica, e essas unidades, em particular as instalações de energia eólica, são então conectadas umas às outras e podem interagir.

[00180] Adicionalmente, as unidades de partida independente, se presentes, podem se sincronizar, e suportar, umas às outras.

[00181] Em uma etapa adicional, os restantes das unidades, particularmente o restante das instalações de energia eólica, se a rede de geração de energia for um parque eólico, se conectam uma às outra.

[00182] Além disso, um transformador no ponto de conexão de rede, que pode ser referido como um transformador de parque, no caso de um parque eólico, pode então ser conectado.

[00183] Para o estabelecimento adicional, é então proposto elevar uma tensão de ponto de ajuste. Isso pode ser efetuado usando um sinal de controle da unidade de controle de parque central.

[00184] E então possível que a tensão e estabilidade de frequência sejam providas como parte do modo de partida independente.

[00185] Para esse fim, o parque eólico regula a tensão e frequência do parque eólico, isto é, da rede de geração de energia, e/ou da rede de distribuição elétrica. A última é particularmente quando a rede de distribuição elétrica já foi conectada à rede de geração de energia novamente para a troca de potência.

[00186] Nesse caso, súbitas alterações em potência real e reativa podem ser providas pelas instalações de energia eólica de influenciação de tensão ou gabinetes de potência em um curto tempo inicial, particularmente nos primeiros poucos milissegundos. A esse respeito, essas unidades de influenciação de tensão brevemente recebem essas súbitas alterações em potência. O fornecimento de potência é então destinado a ser tomado por rapidamente regular as unidades de influenciação de corrente, particularmente

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55/59 instalações de energia eólica ou gabinetes de potência, todavia. Essas unidades de influenciação de corrente são, por conseguinte, preparadas para prover, ou fornecer, potência rapidamente. Isso pode ser efetuado por meio de regulagem de corrente, na qual uma corrente atual é realimentada e comparada com um valor de ponto de ajuste de corrente para a finalidade de correção.

[00187] E então possível que um modo de sincronização e/ou um modo no qual uma constância de frequência é regulada sejam usados. Quando existe constância de frequência, a característica proeminente é que uma frequência na rede de geração de energia e/ou na rede de distribuição elétrica não se altere ou se altere somente pouco, enquanto que a correção para um valor de frequência absoluta não é uma característica proeminente, e pode ser suspensa.

[00188] De acordo com uma modalidade, é proposto usar diferentes ganhos de controle para a reserva de tensão para as unidades de influenciação de tensão e as unidades de influenciação de corrente. Ganhos de controle para a reserva de tensão, que resultam particularmente em uma potência reativa sendo fornecida com base no desvio de tensão, são também referidos como estática. Os diferentes ganhos de controle, as diferentes estáticas ou um diferente gradiente das estáticas, significam que as unidades de influenciação de tensão, em particular os conversores de influenciação de tensão, assumem somente uma porção muito pequena de uma potência reativa a ser fornecida para a reserva de tensão na operação em estado estável. Embora súbitas alterações em potência reativa sejam assumidas por meio da influenciação de tensão, nesse caso, tal como pelos conversores de influenciação de tensão, elas são então rapidamente assumidas por meio de fornecimento inicial, particularmente por conversores de influenciação de corrente.

[00189] Controles dependentes de frequência de potência real, que são também referidos como estáticas de potência real, são também destinadas a

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56/59 ser ajustados de forma que o ponto de operação do conversor que influencia tensão com relação à sua potência real fornecida esteja exatamente acima de zero, isto é, que no caso de desvio de frequência, a potência real alterada seja relativamente baixa, em comparação com os gabinetes de potência de influenciação de corrente. Quando potência real positiva é liberada, o conversor que influencia tensão assume primeiro e os conversores de influenciação de corrente então são rapidamente ajustados. Mesmo quando uma potência real negativa é liberada, isto é, quando uma redução de potência precisa ser realizada, o conversor que influencia tensão assume primeiro e extrai potência real. Uma carga rápida, em particular um controlador Chopper, pode então destruir essa potência. No caso de um controlador Chopper, o Chopping, isto é, controle pulsado, controla uma corrente em uma unidade de resistor, ou banco de resistores, tendo resistores não reativos, a fim de converter a potência elétrica a ser destruída em calor ali.

[00190] Foi particularmente reconhecido que, embora serviços de sistema de instalações de energia eólica sejam suficientemente bem conhecidos, eles foram até agora essencialmente conjugados às propriedades físicas de uma tecnologia de fornecimento previamente dominante, mais especificamente grandes estações de potência tendo máquinas síncronas.

[00191] Foi reconhecido que, nos prazos curto e médio, essa tecnologia de fornecimento que domina no momento deve assumir a responsabilidade de sistema, dependendo do ponto de operação de rede. A razão é que essa é então ou uma tecnologia de fornecimento convencional com máquinas síncronas diretamente acopladas ou uma tecnologia de fornecimento baseada em conversor. Também foi reconhecido que a modelação simples de geradores convencionais e, assim, lentos, por conversores, não é necessariamente conveniente. Esse reconhecimento é também relevante para um arranque independente e um restabelecimento de rede inteligente depois de uma interrupção total em uma rede.

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57/59 [00192] Estratégias de controle de circuito aberto e circuito fechado foram, por conseguinte, propostas para parques eólicos a fim de realizar a partida independente na situação de arranque independente e para suportar o estabelecimento de rede, em particular para suportá-la de forma inteligente ou até mesmo acelerar a mesma em comparação com a colocação de seu funcionamento de forma independente e o restabelecimento de rede para fornecedores convencionais.

[00193] Em particular, um aumento em um componente de geração baseado em conversor é destinado a ser obtido em redes de distribuição elétrica, particularmente redes interconectadas. Para esse fim, um conceito de controle foi desenvolvido para redes, mais especificamente para redes que às vezes é capaz de ser operada quase que completamente por meio de fornecimento controlado por conversor ou acoplado por conversor de energias renováveis sem ter que reduzir a segurança do sistema.

[00194] Particularmente uma ou mais das seguintes metas podem ser obtidas, a saber:

possível partida independente com capacidades de estação de potência regenerativas acelerado restabelecimento de rede com capacidades de estação de potência regenerativas;

integração de rede de uma proporção intermitentemente muito alta de energia regenerativa na rede;

segura operação de rede mesmo em redes que são às vezes supridas com potência quase que completamente em uma base de conversor;

responsabilidade de sistema no fornecimento de energia elétrica sendo assumido por instalações de energia eólica;

o evitar de um limite superior relacionado supostamente tecnicamente para energia regenerativa, particularmente instalações de energia eólica em uma rede de distribuição elétrica;

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58/59 substituição de estações de potência convencionais;

aumento de aceitação de fornecedores regenerativos por operadores de rede.

[00195] A solução proposta é particularmente baseada na idéia de desmembramento das etapas para um arranque independente em dois grupos funcionais.

[00196] Esses são os dois grupos funcionais:

1. Comunicação no caso de falha de potência

2. Modo de partida independente para as unidades, particularmente instalações de energia eólica no parque eólico e para um dispositivo de controle de parque central.

[00197] Uma possibilidade para a sequência, particularmente levando em consideração esses dois grupos funcionais, é explicada na figura 4. Ali, esses dois grupos funcionais são igualmente providos com o número aplicável 1 ou 2.

[00198] Um aspecto importante é a divisão de potência entre unidades de influenciação de tensão e unidades de influenciação de corrente, isto é, em particular conversores e gabinetes de potência. Isso tem a seguinte finalidade ou fundamento:

como um resultado de um diferente gradiente das estáticas mostradas na figura 6, um conversor que influencia tensão assume somente uma porção muito pequena da potência reativa, isto é, contribui somente com uma porção muito pequena da potência reativa total fornecida.

[00199] Súbitas alterações em potência reativa são inicialmente assumidas pelo conversor que influencia a tensão e então rapidamente corrigidas pelos conversores de influenciação de corrente.

[00200] Até mesmo para estáticas de potência reais, isto é, um fornecimento dependente de frequência ou dependente de desvio de frequência de potência real, são preferencialmente ajustadas de forma que o

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59/59 respectivo ponto de operação do conversor que influencia tensão seja somente exatamente acima de zero, isto é, é escolhido de forma que somente pouca potência real seja fornecida.

[00201] Quando potência real positiva é liberada, isto é, quando potência real é destinada a ser fornecida à rede de distribuição elétrica, o conversor que influencia tensão inicialmente assume a potência em excesso e os conversores de influenciação de corrente então rapidamente ajustam, de forma que o conversor que influencia tensão não tem que assumir, ou tem que assumir muito brevemente, essa tarefa. O conversor que influencia tensão pode reagir muito mais rapidamente, particularmente às tensões de tensão, que um conversor de influenciação de corrente, todavia, e assim imediatamente assume uma tal liberação de potência real positiva. Nesse caso, deve-se ter em mente que em particular exigências de potência real inicialmente se tornam perceptíveis na tensão, isto é, em alterações de tensão da rede de distribuição elétrica. Isso pode também se referir a um deslocamento de fase ou então uma alteração de frequência da tensão. A corrente fornecida então se altera somente como uma reação à mesma. Assim, os conversores de influenciação de tensão inicialmente assumem tais liberações de potência real ou súbitas alterações em potência reativa, enquanto os conversores de influenciação de corrente então rapidamente assumem e rapidamente ajustam.

[00202] Até mesmo no caso de uma súbita alteração negativa em potência real, isto é, se a potência real for reduzida, o conversor que influencia tensão assume e extrai potência real. A esse respeito, é proposto que Choppers ou um circuito Chopper tendo resistores não reativos aplicáveis então convertam tal potência, especificamente por meio da qual uma redução teve lugar, em calor, até os gabinetes de potência de influenciação de corrente, isto é, os conversores de regulagem de corrente, terem se ajustado consequentemente.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para colocar em funcionamento uma rede de geração de energia, em particular uma rede de parque de um parque eólico, em que a rede de geração de energia tem pelo menos um ponto de conexão de rede conectado a uma rede de distribuição elétrica, e em que a rede de geração de energia, em um modo de operação normal, troca potência elétrica com a rede de distribuição elétrica por intermédio do ponto de conexão de rede, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:

selecionar um modo de estabelecimento, que é diferente do modo de operação normal, se a rede de distribuição elétrica tiver uma queda de tensão, e/ou a rede de geração de energia for isolada da rede de distribuição elétrica, e operar a rede de geração de energia no modo de estabelecimento, em que no modo de estabelecimento pelo menos um meio de influenciação de tensão, em particular uma instalação de energia eólica de influenciação de tensão, uma tensão de rede de geração de energia, em particular uma tensão de rede de parque eólico, é provido, e pelo menos um meio de fornecimento inicial, em particular uma instalação de energia eólica de influenciação de corrente, se sincroniza com a tensão de rede de geração de energia provida por intermédio do meio de influenciação de tensão, e o meio de influenciação de tensão e o meio de fornecimento inicial, no total, proveem uma potência elétrica na rede de geração de energia no nível de uma necessidade inerente da rede de geração de energia.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um meio de influenciação de tensão provê a tensão de rede de geração de energia substancialmente sem potência, ou

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2/9 fornece uma potência tendo um valor absoluto distintivamente mais baixo que o pelo menos um meio de fornecimento inicial, preferencialmente provê não mais que 20%, em particular não mais que 10%, da potência do pelo menos um meio de fornecimento inicial.
3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um meio de influenciação de tensão opera de uma maneira de influenciação de tensão para prover a tensão de rede de geração de energia.
4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um meio de fornecimento inicial opera de uma maneira de influenciação de corrente para prover uma potência elétrica na rede de geração de energia.
5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um meio de influenciação de tensão é baseado em pelo menos uma primeira estática e o pelo menos um meio de fornecimento inicial é baseado em pelo menos uma segunda estática, em que cada estática descreve uma respectiva relação, particularmente uma relação linear, entre uma tensão da rede de geração de energia e uma potência reativa que deve ser fornecida ou que foi fornecida ou entre uma frequência da rede de geração de energia e uma potência real que deve ser fornecida ou que foi fornecida, e a primeira estática tem um menor gradiente que a segunda estática.
6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um meio de influenciação de tensão é baseado em uma primeira estática de potência reativa descrevendo uma relação entre

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3/9 uma tensão a ser provida pelo meio de influenciação de tensão na rede de geração de energia e uma potência reativa fornecida pelo meio de influenciação de tensão, e o pelo menos um meio de fornecimento inicial é baseado em uma segunda estática de potência reativa descrevendo uma relação entre uma tensão detectada na rede de geração de energia e uma potência reativa a ser fornecida pelo meio de fornecimento inicial, e a primeira estática de potência reativa tem um menor gradiente que a segunda estática de potência reativa, e/ou em que o pelo menos um meio de influenciação de tensão é baseado em uma primeira estática de potência real descrevendo uma relação entre uma frequência a ser provida na rede de geração de energia pelo meio de influenciação de tensão e uma potência real fornecida pelo meio de influenciação de tensão, e o pelo menos um meio de fornecimento inicial é baseado em uma segunda estática de potência real descrevendo uma relação entre uma frequência detectada na rede de geração de energia e uma potência real a ser fornecida pelo meio de fornecimento inicial, e a primeira estática de potência real tem um menor gradiente que a segunda estática de potência real.
7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um meio de influenciação de tensão provê a tensão que deve ser provida com base na potência reativa fornecida em cada caso conforme a primeira estática de potência reativa, e o pelo menos um meio de fornecimento inicial fornece a potência reativa que deve ser fornecida com base na tensão detectada em cada caso conforme a segunda estática de potência reativa e/ou o pelo menos um meio de influenciação de tensão provê a

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4/9 frequência que deve ser provida com base na potência real fornecida em cada caso conforme a primeira estática de potência real, e o pelo menos um meio de fornecimento inicial fornece a potência real que deve ser fornecida com base na frequência detectada em cada caso conforme a segunda estática de potência real.
8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato de que o gradiente ou ganho da segunda estática, segunda estática de potência reativa e/ou segunda estática de potência real é pelo menos o dobro, em particular pelo menos o triplo, do gradiente ou ganho da correspondente primeira estática, estática de potência reativa e estática de potência real, respectivamente.
9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a seleção do modo de estabelecimento, em particular alteração do modo de operação normal para o modo de estabelecimento, é efetuada se alternativa ou adicionalmente a rede de geração de energia tiver uma queda de tensão.
10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a operação da rede de geração de energia no modo de estabelecimento é efetuada somente quando a rede de geração de energia está desenergizada.
11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um meio de fornecimento inicial e o meio de fornecimento inicial adicional são sincronizados em forma de cascata para prover a potência elétrica na rede de geração de energia.
12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que

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5/9 a potência elétrica provida pelo ao menos um meio de fornecimento inicial na rede de geração de energia tem pelo menos um componente de potência reativa que é suficientemente grande para cobrir a exigência de potência reativa da rede de geração de energia.
13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a potência elétrica provida por pelo menos um meio de fornecimento inicial na rede de geração de energia tem pelo menos um componente de potência reativa e um componente de potência real, em que o componente de potência reativa é maior que o componente de potência real, preferencialmente pelo menos o dobro, particularmente preferencialmente pelo menos o quintuple.
14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a rede de distribuição elétrica tem uma tensão de fornecimento e a tensão de rede de geração de energia é elevada para a tensão de rede de fornecimento a fim de sincronizar a rede de geração de energia à rede de distribuição elétrica.
15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a etapa de:

conectar a rede de geração de energia à rede de distribuição elétrica por intermédio de um transformador de rede de geração de energia, em particular um transformador de parque eólico, se a rede de geração de energia tiver uma tensão de rede de geração de energia sincronizada à rede de distribuição elétrica ou a fim de prover uma tensão de restabelecimento de rede no ponto de conexão de rede se a rede de distribuição elétrica não tiver tensão.
16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações

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6/9 anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a etapa de:

diminuir o pelo menos um meio de influenciação de tensão e o pelo menos um meio de fornecimento inicial de forma que a rede de geração de energia seja desenergizada se a rede de distribuição elétrica tiver uma queda de tensão.
17. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um meio de influenciação de tensão provê uma tensão de rede de geração de energia somente quando a rede de geração de energia está desenergizada.
18. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a queda de tensão é definida em relação a uma tensão nominal da rede de distribuição elétrica como:

uma tensão menor que 90 por cento da tensão nominal ou uma tensão menor que 70 por cento da tensão nominal ou uma tensão menor que 30 por cento da tensão nominal ou uma tensão menor que 10 por cento da tensão nominal.
19. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um meio de influenciação de tensão tem um circuito de ligação de CC alimentado por uma capacitância para prover a tensão de rede de geração de energia, em que a capacitância é configurada para fornecer ao circuito de ligação de CC uma tensão de CC no caso de uma queda de tensão na rede de distribuição elétrica e/ou no caso de uma rede de geração de energia desenergizada de forma que o pelo menos um meio de influenciação de tensão possa prover uma tensão de rede de geração de energia estável.

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20. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a etapa de:

detectar uma queda de tensão na rede de distribuição elétrica e/ou detectar uma perda de tensão na rede de geração de energia por meio de uma detecção de tensão do pelo menos um meio de influenciação de tensão.
21. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a rede de geração de energia compreende um controlador de potência, por meio do qual o pelo menos um meio de fornecimento inicial fornece uma potência elétrica à rede de distribuição elétrica com base em um valor de ponto de ajuste de potência, em que preferencialmente um valor de ponto de ajuste de potência é prescrito por um operador de rede de geração de energia ou por um operador de rede da rede de distribuição elétrica, e/ou a potência elétrica é aumentada de forma que, no caso de um desvio de sistema, seja lentamente corrigida, em particular por meio de um controlador I.
22. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a rede de geração de energia tem uma estabilidade de frequência:

que retém uma porção da potência elétrica disponível do pelo menos um meio de fornecimento inicial a fim de liberá-la, em particular fornecê-la, para a estabilidade de frequência da rede de distribuição elétrica, quando requerido, e/ou que limita um fornecimento de potência elétrica do pelo menos um meio de fornecimento inicial se a rede de geração de energia e/ou a rede de distribuição elétrica tiver uma frequência de rede que é uma sobrefrequência, e/ou que extrai potência elétrica da rede de distribuição elétrica e

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8/9 preferencialmente a consome por meio de um aparelho de Chopper.
23. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a rede de geração de energia é configurada para receber uma previsão do tempo e/ou para produzir uma previsão do tempo, em que a previsão do tempo é usada para estipular um momento no qual a operação da rede de geração de energia no modo de estabelecimento pode ser iniciada.
24. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o meio de influenciação de tensão e o meio de fornecimento inicial formam, cada um, uma unidade de fornecimento e operam como meio de influenciação de tensão ou meio de fornecimento inicial por meio de atuação, em que em particular o meio de influenciação de tensão pode operar como meio de fornecimento inicial em virtude de uma alteração apropriada de atuação e o meio de fornecimento inicial pode operar como meio de influenciação de tensão em virtude de uma alteração de atuação.
25. Instalação de energia eólica, caracterizada pelo fato de que compreende uma unidade de controle e um conversor configurados para operar de uma forma de influenciação de tensão e/ou de influenciação de corrente, em que a unidade de controle atua o conversor de forma que a instalação de energia eólica seja configurada para ser usada como meio de influenciação de tensão ou como meio de fornecimento inicial em um método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 24.
26. Instalação de energia eólica de acordo com a reivindicação 25, caracterizada pelo fato de que compreende um aparelho de Chopper para consumir potência elétrica da rede de geração de energia para suportar controle de reserva de frequência.
27. Parque eólico, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos uma primeira e uma segunda instalações de energia eólica, em

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9/9 que a primeira instalação de energia eólica pode operar de maneira a influenciar a tensão e a segunda instalação de energia eólica pode operar de maneira a influenciar a corrente, ou em que existe provisão para pelo menos um primeiro inversor, que pode operar de maneira a influenciar a tensão, e existe provisão para pelo menos um segundo inversor, que pode operar de maneira a influenciar a corrente, a fim de realizar um método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 24 em ambos os casos.
28. Parque eólico de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que a primeira e/ou a segunda instalações de energia eólica são uma instalação de energia eólica como definida na reivindicação 25.
29. Parque eólico de acordo com a reivindicação 27 ou 28, caracterizado pelo fato de que pelo menos um primeiro ou o pelo menos um primeiro inversor, que pode operar de maneira a influenciar a tensão, e pelo menos um segundo ou o pelo menos um segundo inversor, que pode operar de maneira a influenciar a corrente, são conjuntamente acoplados a uma unidade de armazenamento de energia, em particular um acumulador de batería, e conjuntamente formam uma unidade de partida independente e são preparados para serem usados para operar a rede de geração de energia no modo de estabelecimento, em particular de forma que a unidade de armazenamento de energia proveja o pelo menos um primeiro e o pelo menos um segundo inversor com energia necessária para operar o modo de estabelecimento.