CN102290855A - 一种风电场联合保护装置及方法、风力发电*** - Google Patents

一种风电场联合保护装置及方法、风力发电*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于风力发电***的风电场联合保护装置，所述***包括至少一台风力发电机组，每台风力发电机组包括一套***电气设备；所述装置包括：电网监测模块，用于监测到风电场发生脱网时，发送启动指令至联合保护模块；监测到电网恢复正常时，发送关闭指令至联合保护模块；联合保护模块，用于接收到启动指令时，启动部分或全部风力发电机组，为所有风力发电机组对应的***电气设备供电；接收到关闭指令时，停止工作。本发明还公开一种风力发电***和风电场联合保护方法。采用本发明实施例，能够在极端气候时风电场发生长时间脱网的情况下，保证风力发电机组的***电气设备的能量供应，从而提升机组在极端运行条件下的自我保护能力。

Description

一种风电场联合保护装置及方法、风力发电***
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，特别是涉及一种风电场联合保护装置及方法、风力发电***。
背景技术
随着风力发电技术的发展与成熟，风能成为了相对发展最快的新能源。但是，伴随着风力发电机组单机容量的增加与风电场建设规模的日益增大，提升风力发电机组在极端运行条件与外部特殊环境下的自我保护成为了研发的重点。
众所周知，风资源是一种间歇性能源，本身具有不可控、不可预测以及随机性等特点，其输出电压、功率中的谐波、峰值会对电网造成较大的冲击与损坏，甚至造成整个电网瘫痪。
另外，由于风力发电机组本身噪音以及对环境的影响，通常情况下，风电场地址的选择基本都处于环境恶劣、气候变化极端的地方。为了保护风力发电机组能够在这些环境下正常运行，通常会在风力发电机组中加入加热装置、冷却***、散热装置等***电气设备。为了保证这些用电***能够在无法从电网换取能量时正常运行，通常会在机组上增加不间断电源(UPS：UninterruptiblePower Supply)等临时性供电设备。但是由于目前智能电网中存在的技术壁垒以及人为不可控原因造成的风电场长时间脱网的情况下，UPS电源则无法完全满足这些正常设备的供电。
因此，在极端气候时风电场发生长时间脱网的情况下，如何保证风力发电机组的***电气设备的能量供应与整机安全显得尤为重要。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种风电场联合保护装置及方法、风力发电***，能够在极端气候时风电场发生长时间脱网的情况下，保证风力发电机组的***电气设备的能量供应，从而提升机组在极端运行条件下的自我保护能力。
本发明实施例提供一种风电场联合保护装置，所述装置用于风力发电***，所述***包括至少一台风力发电机组，每台风力发电机组包括一套对应的***电气设备；
所述联合保护装置包括：电网监测模块和联合保护模块；
所述电网监测模块，用于监测到风电场发生脱网时，发送启动指令至所述联合保护模块；当监测到电网恢复正常时，发送关闭指令至所述联合保护模块；
所述联合保护模块，用于接收到所述启动指令时，启动部分或全部风力发电机组，为所有风力发电机组对应的***电气设备供电；接收到所述关闭指令时，停止工作。
优选地，所述联合保护模块包括：
控制单元，用于接收到所述启动指令时，根据所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求，发出控制指令启动部分或全部风力发电机组；接收到所述关闭指令时，停止工作；
能量转换单元，用于接收所述部分或全部风力发电机组输出的交流电，转化为直流电，存储在储能单元中；并接收储能单元输出的直流电，转化为交流电，输出至各风力发电机组对应的***电气设备；
储能单元，用于接收所述能量转换单元输出的直流电并储存；输出稳定的直流电经所述能量转换单元转化后，为各风力发电机组对应的***电气设备供电。
优选地，所述控制单元包括：
风速检测子单元，用于检测当前风速。
输出预测子单元，用于根据所述当前风速预测当前单台风力发电机组的功率输出，发送至指令生成子单元；
需求分析子单元，用于对所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求进行统计和分析，并将分析结果发送至指令生成子单元；
储能检测子单元，用于检测得到所述储能单元的当前状态，发送至指令生成子单元；
指令生成子单元，用于根据接收到的当前单台风力发电机组的功率输出、所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求、以及储能单元的当前状态，确定需要启动的风力发电机组的台数，生成相应的控制指令，发送至风机控制子单元；
风机控制子单元，用于根据接收到的控制指令，启动部分或全部风力发电机组。
优选地，所述联合保护模块还包括：储能管理单元；
所述储能管理单元，用于当所述储能单元的储存电量达到了其自身储能容量的上限时，控制所述储能单元停止接收所述能量转换单元发送的直流电；当所述储能单元的储存电量达到了其自身储能容量的下限时，控制所述储能单元停止向所述能量转换单元输出直流电。
本发明实施例还提供一种风电发电***，所述***包括至少一台风力发电机组，为每台风力发电机组均设置一套对应的***电气设备；
所述***还包括：电网监测模块和联合保护模块；
所述电网监测模块，用于监测到风电场发生脱网时，发送启动指令至所述联合保护模块；当监测到电网恢复正常时，发送关闭指令至所述联合保护模块；
所述联合保护模块，用于接收到所述启动指令时，启动部分或全部风力发电机组，为所有风力发电机组对应的***电气设备供电；接收到所述关闭指令时，停止工作。
优选地，所述联合保护模块包括：
控制单元，用于接收到所述启动指令时，根据所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求，发出控制指令启动部分或全部风力发电机组；接收到所述关闭指令时，停止工作；
能量转换单元，用于接收所述部分或全部风力发电机组输出的交流电，转化为直流电，存储在储能单元中；并接收储能单元输出的直流电，转化为交流电，输出至各风力发电机组对应的***电气设备；
储能单元，用于接收所述能量转换单元输出的直流电并储存；输出稳定的直流电经所述能量转换单元转化后，为各风力发电机组对应的***电气设备供电。
优选地，所述控制单元包括：
风速检测子单元，用于检测当前风速。
输出预测子单元，用于根据所述当前风速预测当前单台风力发电机组的功率输出，发送至指令生成子单元；
需求分析子单元，用于对所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求进行统计和分析，并将分析结果发送至指令生成子单元；
储能检测子单元，用于检测得到所述储能单元的当前状态，发送至指令生成子单元；
指令生成子单元，用于根据接收到的当前单台风力发电机组的功率输出、所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求、以及储能单元的当前状态，确定需要启动的风力发电机组的台数，生成相应的控制指令，发送至风机控制子单元；
风机控制子单元，用于根据接收到的控制指令，启动部分或全部风力发电机组。
优选地，所述联合保护模块还包括：储能管理单元；
所述储能管理单元，用于当所述储能单元的储存电量达到了其自身储能容量的上限时，控制所述储能单元停止接收所述能量转换单元发送的直流电；当所述储能单元的储存电量达到了其自身储能容量的下限时，控制所述储能单元停止向所述能量转换单元输出直流电。
本发明实施例还提供一种风电场联合保护方法，所述方法用于风力发电***，所述***包括至少一台风力发电机组，为每台风力发电机组均设置一套对应的***电气设备；
所述方法包括以下步骤：
当监测到风电场发生脱网时，启动部分或全部风力发电机组，为所有风力发电机组对应的***电气设备供电；
当监测到电网恢复正常时，切换至电网为所有风力发电机组对应的***电气设备供电。
优选地，所述启动部分或全部风力发电机组，为所有风力发电机组对应的***电气设备供电具体包括：
根据所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求，启动部分或全部风力发电机组；
接收所述部分或全部风力发电机组输出的交流电，转化为直流电，并存储在储能单元中；
所述储能单元输出稳定的直流电，转化后为稳定的交流电，为各风力发电机组对应的***电气设备供电。
优选地，所述根据所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求，启动部分或全部风力发电机组具体包括：
检测当前风速；
根据所述当前风速预测当前单台风力发电机组的功率输出；
对所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求进行统计和分析；
检测得到所述储能单元的当前状态；
根据所述当前单台风力发电机组的功率输出、所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求、以及所述储能单元的当前状态，确定需要启动的风力发电机组的台数；
启动部分或全部风力发电机组。
优选地，所述方法还包括：
当所述储能单元储存的电能达到了其自身储能容量的上限时，控制所述储能单元停止接收直流电；
当所述储能单元的储存电量达到了其自身储能容量的下限时，控制所述储能单元停止输出直流电
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明实施例所述***及方法，在电网正常工作时，通过电网为各风力发电机组对应的***电气设备供电；当电网发生故障，例如在极端气候时，导致风电场脱网的情况下，启动对风电场的联合保护，通过所述联合保护模块启动部分或全部风力发电机组，为所有风力发电机组对应的***电气设备供电；当电网恢复正常时，关闭所述联合保护模块，继续通过电网为各风力发电机组对应的***电气设备供电。
由此，在风电场发生脱网或电网恢复正常时，可以实现电网与联合保护装置之间的切换，保证风力发电机组对应的***电气设备能够始终保持正常的运行，从而提升风力发电机组在极端运行条件下的自我保护能力。
附图说明
图1为本发明实施例的风力发电***结构图；
图2为本发明实施例所述控制单元结构图；
图3为本发明实施例所述风电场联合保护方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种风电场联合保护装置及方法、风力发电***，能够在极端气候时风电场发生长时间脱网的情况下，保证风力发电机组的***电气设备的能量供应，从而提升机组在极端运行条件下的自我保护能力。
参照图1，为本发明实施例的风力发电***结构图。如图1所示，所述风力发电***包括：至少一台风力发电机组。如图1所示，所述***可以包括n台风力发电机组：1#机组、2#机组…n#机组，n为大于等于1的整数。
每台风力发电机组均包括一套对应的***电气设备(图1中未示出)，用于保护各风力发电机组在极端条件下的正常运行。
各风力发电机组均通过母线与电网相连，通过电网为各风力发电机组对应的***电气设备供电。
本发明实施例所述风力发电***还包括：风电场联合保护装置，用于在极端条件下发生风电场脱网时保证所述风力发电***的正常运行。
所述联合保护装置包括：电网监测模块20和联合保护模块10。
所述电网监测模块20，用于监测到风电场发生脱网时，发送启动指令至所述联合保护模块10；当监测到电网恢复正常时，发送关闭指令至所述联合保护模块10。
所述联合保护模块10，用于接收到所述启动指令时，启动部分或全部风力发电机组，为所有风力发电机组对应的***电气设备供电；接收到所述关闭指令时，停止工作。
具体的，风电场发生脱网有可能是电网发生故障无法使用造成的，也可能是由于电网维护需要而人为断电造成的。
风电场地址的选择基本都处于环境恶劣、气候变化极端的地方，例如我国的东北、华北、西北地区风能资源丰富，十分有利于风力发电，但是这些地区地域广阔、维度跨度大、温度和湿度变化巨大。极端气候很容易对风力发电机组的正常工作造成影响。例如在冬季雾多、雪多、空气湿度较大、温度较低的情况下，风力发电机组很容易出现所谓“雾凇”现象，导致发电机的叶片表面结晶，有时甚至于会在叶片表面附着不规则的冰棱，使叶片表面粗糙程度增加，或导致叶片翼型改变，降低翼型的气动性能，从而降低风轮功率，影响风力发电机组的正常工作。此时，可以通过风力发电机组对应的***电气设备中的加热装置，保持叶片表面的环境温度，避免叶片结晶。
一旦风电场发生脱网，各风力发电机组对应的***电气设备失去能量供应将无法继续工作，从而导致在极端气候条件下，很难保证风力发电机组的正常运行。
因此，本发明实施例所述***，在电网正常工作时，通过电网为各风力发电机组对应的***电气设备供电；当电网发生故障，例如在极端气候时，导致风电场脱网的情况下，启动联合保护模块10，通过所述联合保护模块10启动部分或全部风力发电机组，为所有风力发电机组对应的***电气设备供电；当电网恢复正常时，关闭所述联合保护模块10，继续通过电网为各风力发电机组对应的***电气设备供电。
由此，在风电场发生脱网或电网恢复正常时，可以实现电网与联合保护装置之间的切换，保证风力发电机组对应的***电气设备能够始终保持正常的运行，从而提升风力发电机组在极端运行条件下的自我保护能力。
如图1所示，所述联合保护模块10可以包括：控制单元101、储能单元102、能量转换单元103。
所述控制单元101，用于接收到所述启动指令时，根据所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求，发出控制指令启动部分或全部风力发电机组；接收到所述关闭指令时，停止工作。
所述能量转换单元103，用于接收所述部分或全部风力发电机组输出的交流电，转化为直流电，存储在储能单元102中；并接收储能单元102输出的直流电，转化为交流电，输出至各风力发电机组对应的***电气设备。
所述储能单元102，用于接收所述能量转换单元103输出的直流电并储存；根据所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求，输出稳定可靠的直流电至所述能量转换单元103，所述稳定可靠的直流电经所述能量转换单元103转化为稳定可靠的交流电，为各风力发电机组对应的***电气设备供电，保证所有风力发电机组对应的***电气设备的正常运行。
如图1可知，本发明实施例中，所述储能单元102可以通过母线将电能输出至各风力发电机组对应的***电气设备。
具体的，所述控制单元101可以通过对当前风速的检测，预测当前单台机组的功率输出，并对所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求进行统计、分析，同时检测储能单元102的当前状态，确定需要启动的风力发电机组的台数，发出控制指令启动部分或全部风力发电机组。
参照图2，为本发明实施例所述控制单元结构图。如图2所示，所述控制单元101可以包括：风速检测子单元1011、输出预测子单元1012、需求分析子单元1013、储能检测子单元1014、指令生成子单元1015、以及风机控制子单元1016。
风速检测子单元1011，用于检测当前风速。
输出预测子单元1012，用于根据所述风速检测子单元1011检测得到的当前风速预测当前单台风力发电机组的功率输出，发送至指令生成子单元1015。
风力发电机组的工作原理为：以风力作为动力，带动发电机将风能转化为电能。因而，风力发电机组的功率输出直接受到当前外接环境的风速的影响。当前风速高时，风力发电机组的功率输出也相应较高；当前风速低时，风力发电机组的功率输出也相应较低。
因此，根据检测得到的当前风速可以预测得到当前单台风力发电机组的功率输出。
需求分析子单元1013，用于对所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求进行统计和分析，并将分析结果发送至指令生成子单元1015。
储能检测子单元1014，用于检测得到储能单元102的当前状态，发送至指令生成子单元1015。
指令生成子单元1015，用于根据接收到的当前单台风力发电机组的功率输出、所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求、以及储能单元102的当前状态，确定需要启动的风力发电机组的台数，生成相应的控制指令，发送至风机控制子单元1016。
需要说明的是，在风速较高的情况下，储能单元102能量充足，由于单台风力发电机组的功率输出都相对较高，此时，可能仅需要启动部分风力发电机组就可以满足***电气设备的能量需求了，为避免能源浪费和保障风力发电机组的安全运行，可以只启动部分风力发电机组为***电气设备供电；若当前风速较低，则可能需要启动全部的风力发电机组；若当前风速太低且储能单元102能量不足，即使启动全部的风力发电机组也不能满足所有***电气设备的能量需求，则可以选择只为比较重要的***电气设备供电，例如在严寒天气，优先为加热装置供电。
此时，需要所述指令生成子单元1015，结合接收到的所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求、当前单台风力发电机组的功率输出、以及储能单元102的当前状态，对当前的能量需求和能量供应进行统筹规划，确定需要启动的风力发电机组的台数，并生成相应的控制指令，发送至风机控制子单元1016。
风机控制子单元1016，用于根据接收到的控制指令，启动部分或全部风力发电机组。
本发明实施例中，通过为风电场设置所述联合保护装置，当监测到电网发生故障，例如在极端气候时，导致风电场脱网的情况下，启动联合保护模块10，通过所述联合保护模块10启动部分或全部风力发电机组，为所有风力发电机组对应的***电气设备供电，由此可以实现在风电场发生长时间脱网的情况下，保证风力发电机组的***电气设备的能量供应，从而提升机组在极端运行条件下的自我保护能力。
优选地，本发明实施例所述联合保护模块10还可以包括：储能管理单元104，用于所述储能单元102的能量调配管理。具体的，所述储能管理单元104能够根据所述储能单元102自身的储能容量控制所述储能单元102的充电量和放电量；当所述储能单元102的储存电量达到了其自身储能容量的上限时，控制所述储能单元102停止接收所述能量转换单元103发送的直流电；当所述储能单元102的储存电量达到了其自身储能容量的下限时，控制所述储能单元102停止向所述能量转换单元103输出直流电，即为停止为***电气设备供电。
通过所述储能管理单元104，可以避免所述储能单元102出现过充或过放现象，有效保证了所述储能单元102始终处于安全的工作状态。
但是，需要说明的是，在风力状态差(即为风速很低)的极端天气情况下，很可能会出现所述储能单元102的充电量小于放电量，导致其储存电量临近其自身储能容量的下限，此时，可以选择只为比较重要的***电气设备供电，例如在严寒天气，优先为加热装置供电。必要情况下，可以牺牲所述储能单元102的性能满足供电需求，例如，在尤为严寒的天气下，即使储能单元102的充电量已经低于其自身储能容量的下限了，也要保证各风力发电机组的加热装置的正常运行。
对应于本发明实施例提供的风电场联合保护装置，本发明实施例还提供一种风电场联合保护方法。所述方法用于在极端条件下发生风电场脱网时保证所述风力发电***的正常运行。
为每台风力发电机组均设置一套对应的***电气设备，用于保护各风力发电机组在极端条件下的正常运行。
各风力发电机组均通过母线与电网相连，通过电网为各风力发电机组对应的***电气设备供电。
参照图3，为本发明实施例所述风电场联合保护方法的流程图。如图3所示，所述方法可以包括以下步骤：
步骤S301：当监测到风电场发生脱网时，启动部分或全部风力发电机组，为所有风力发电机组对应的***电气设备供电。
步骤S302：当监测到电网恢复正常时，切换至电网为所有风力发电机组对应的***电气设备供电。
因此，本发明实施例所述方法，在电网正常工作时，通过电网为各风力发电机组对应的***电气设备供电；当电网发生故障，例如在极端气候时，导致风电场脱网的情况下，启动对风电场的联合保护，通过启动部分或全部风力发电机组，为所有风力发电机组对应的***电气设备供电；当电网恢复正常时，停止所述联合保护，切换至通过电网为各风力发电机组对应的***电气设备供电。
由此，在风电场发生脱网或电网恢复正常时，可以实现电网与联合保护装置之间的切换，保证风力发电机组对应的***电气设备能够始终保持正常的运行，从而提升风力发电机组在极端运行条件下的自我保护能力。
具体的，在步骤S301中，当监测到风电场发生脱网时，启动部分或全部风力发电机组，为所有风力发电机组对应的***电气设备供电，具体可以通过以下步骤实现：
步骤S3011：根据所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求，启动部分或全部风力发电机组。
需要说明的是，步骤S3011中，可以通过对当前风速的检测，预测当前单台机组的功率输出，并对所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求进行统计、分析，同时检测储能单元的当前状态，确定需要启动的风力发电机组的台数，发出控制指令启动部分或全部风力发电机组。
具体的，所述步骤S3011可以通过下述步骤实现：
步骤S3011-1：检测当前风速。
步骤S3011-2：根据所述当前风速预测当前单台风力发电机组的功率输出。
步骤S3011-3：对所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求进行统计和分析。
步骤S3011-4：检测得到所述储能单元的当前状态。
步骤S3011-5：根据所述当前单台风力发电机组的功率输出、所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求、以及所述储能单元的当前状态，确定需要启动的风力发电机组的台数。
需要说明的是，在风速较高的情况下，储能单元能量充足，由于单台风力发电机组的功率输出都相对较高，此时，可能仅需要启动部分风力发电机组就可以满足***电气设备的能量需求了，为避免能源浪费和保障风力发电机组的安全运行，可以只启动部分风力发电机组为***电气设备供电；若当前风速较低，则可能需要启动全部的风力发电机组；若当前风速太低且储能单元能量不足，即使启动全部的风力发电机组也不能满足所有***电气设备的能量需求，则可以选择只为比较重要的***电气设备供电，例如在严寒天气，优先为加热装置供电。
此时，需要结合所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求、当前单台风力发电机组的功率输出、以及储能单元的当前状态，对当前的能量需求和能量供应进行统筹规划，确定需要启动的风力发电机组的台数。
步骤S3011-6：根据所述需要启动的风力发电机组的台数，启动部分或全部风力发电机组。
步骤S3012：接收所述部分或全部风力发电机组输出的交流电，转化为直流电，并存储在储能单元中。
步骤S3013：根据风力发电机组对应的***电气设备的能量需求，从所述储能单元中输出稳定可靠的直流电，转化后为稳定的交流电，为各风力发电机组对应的***电气设备供电，保证风力发电机组对应的***电气设备的正常运行。
优选地，本发明实施例所述方法还可以进一步包括：对所述储能单元的能量进行调配管理，根据所述储能单元自身的储能容量控制其充电量和放电量。
具体的，当所述储能单元的储存电量达到了其自身储能容量的上限时，控制所述储能单元停止接收直流电；当所述储能单元的储存电量达到了其自身储能容量的下限时，控制所述储能单元停止输出直流电，即为停止向***电气设备供电。
通过上述步骤，可以避免所述储能单元出现过充或过放现象，有效保证了所述储能单元始终处于安全的工作状态。
但是，需要说明的是，在风力状态差(即为风速很低)的极端天气情况下，很可能会出现所述储能单元的充电量小于放电量，导致其储存电量临近其自身储能容量的下限，此时，可以选择只为比较重要的***电气设备供电，例如在严寒天气，优先为加热装置供电。必要情况下，可以牺牲所述储能单元的性能满足供电需求，例如，在尤为严寒的天气下，即使储能单元的充电量已经低于其自身储能容量的下限了，也要保证各风力发电机组的加热装置的正常运行。
以上对本发明所提供的一种风电场联合保护装置及方法、风力发电***，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (12)

1.一种风电场联合保护装置，其特征在于，所述装置用于风力发电***，所述***包括至少一台风力发电机组，每台风力发电机组包括一套对应的***电气设备；
所述联合保护装置包括：电网监测模块和联合保护模块；
所述电网监测模块，用于监测到风电场发生脱网时，发送启动指令至所述联合保护模块；当监测到电网恢复正常时，发送关闭指令至所述联合保护模块；
所述联合保护模块，用于接收到所述启动指令时，启动部分或全部风力发电机组，为所有风力发电机组对应的***电气设备供电；接收到所述关闭指令时，停止工作。
2.根据权利要求1所述的风电场联合保护装置，其特征在于，所述联合保护模块包括：
控制单元，用于接收到所述启动指令时，根据所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求，发出控制指令启动部分或全部风力发电机组；接收到所述关闭指令时，停止工作；
能量转换单元，用于接收所述部分或全部风力发电机组输出的交流电，转化为直流电，存储在储能单元中；并接收储能单元输出的直流电，转化为交流电，输出至各风力发电机组对应的***电气设备；
储能单元，用于接收所述能量转换单元输出的直流电并储存；输出稳定的直流电经所述能量转换单元转化后，为各风力发电机组对应的***电气设备供电。
3.根据权利要求2所述的风电场联合保护装置，其特征在于，所述控制单元包括：
风速检测子单元，用于检测当前风速。
输出预测子单元，用于根据所述当前风速预测当前单台风力发电机组的功率输出，发送至指令生成子单元；
需求分析子单元，用于对所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求进行统计和分析，并将分析结果发送至指令生成子单元；
储能检测子单元，用于检测得到所述储能单元的当前状态，发送至指令生成子单元；
指令生成子单元，用于根据接收到的当前单台风力发电机组的功率输出、所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求、以及储能单元的当前状态，确定需要启动的风力发电机组的台数，生成相应的控制指令，发送至风机控制子单元；
风机控制子单元，用于根据接收到的控制指令，启动部分或全部风力发电机组。
4.根据权利要求2所述的风电场联合保护装置，其特征在于，所述联合保护模块还包括：储能管理单元；
所述储能管理单元，用于当所述储能单元的储存电量达到了其自身储能容量的上限时，控制所述储能单元停止接收所述能量转换单元发送的直流电；当所述储能单元的储存电量达到了其自身储能容量的下限时，控制所述储能单元停止向所述能量转换单元输出直流电。
5.一种风电发电***，其特征在于，所述***包括至少一台风力发电机组，为每台风力发电机组均设置一套对应的***电气设备；
所述***还包括：电网监测模块和联合保护模块；
所述电网监测模块，用于监测到风电场发生脱网时，发送启动指令至所述联合保护模块；当监测到电网恢复正常时，发送关闭指令至所述联合保护模块；
所述联合保护模块，用于接收到所述启动指令时，启动部分或全部风力发电机组，为所有风力发电机组对应的***电气设备供电；接收到所述关闭指令时，停止工作。
6.根据权利要求5所述的风力发电***，其特征在于，所述联合保护模块包括：
控制单元，用于接收到所述启动指令时，根据所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求，发出控制指令启动部分或全部风力发电机组；接收到所述关闭指令时，停止工作；
能量转换单元，用于接收所述部分或全部风力发电机组输出的交流电，转化为直流电，存储在储能单元中；并接收储能单元输出的直流电，转化为交流电，输出至各风力发电机组对应的***电气设备；
储能单元，用于接收所述能量转换单元输出的直流电并储存；输出稳定的直流电经所述能量转换单元转化后，为各风力发电机组对应的***电气设备供电。
7.根据权利要求6所述的风力发电***，其特征在于，所述控制单元包括：
风速检测子单元，用于检测当前风速。
输出预测子单元，用于根据所述当前风速预测当前单台风力发电机组的功率输出，发送至指令生成子单元；
需求分析子单元，用于对所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求进行统计和分析，并将分析结果发送至指令生成子单元；
储能检测子单元，用于检测得到所述储能单元的当前状态，发送至指令生成子单元；
指令生成子单元，用于根据接收到的当前单台风力发电机组的功率输出、所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求、以及储能单元的当前状态，确定需要启动的风力发电机组的台数，生成相应的控制指令，发送至风机控制子单元；
风机控制子单元，用于根据接收到的控制指令，启动部分或全部风力发电机组。
8.根据权利要求6所述的风力发电***，其特征在于，所述联合保护模块还包括：储能管理单元；
所述储能管理单元，用于当所述储能单元的储存电量达到了其自身储能容量的上限时，控制所述储能单元停止接收所述能量转换单元发送的直流电；当所述储能单元的储存电量达到了其自身储能容量的下限时，控制所述储能单元停止向所述能量转换单元输出直流电。
9.一种风电场联合保护方法，其特征在于，所述方法用于风力发电***，所述***包括至少一台风力发电机组，为每台风力发电机组均设置一套对应的***电气设备；
所述方法包括以下步骤：
当监测到风电场发生脱网时，启动部分或全部风力发电机组，为所有风力发电机组对应的***电气设备供电；
当监测到电网恢复正常时，切换至电网为所有风力发电机组对应的***电气设备供电。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述启动部分或全部风力发电机组，为所有风力发电机组对应的***电气设备供电具体包括：
根据所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求，启动部分或全部风力发电机组；
接收所述部分或全部风力发电机组输出的交流电，转化为直流电，并存储在储能单元中；
所述储能单元输出稳定的直流电，转化后为稳定的交流电，为各风力发电机组对应的***电气设备供电。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求，启动部分或全部风力发电机组具体包括：
检测当前风速；
根据所述当前风速预测当前单台风力发电机组的功率输出；
对所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求进行统计和分析；
检测得到所述储能单元的当前状态；
根据所述当前单台风力发电机组的功率输出、所有风力发电机组对应的***电气设备的能量需求、以及所述储能单元的当前状态，确定需要启动的风力发电机组的台数；
启动部分或全部风力发电机组。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述储能单元储存的电能达到了其自身储能容量的上限时，控制所述储能单元停止接收直流电；
当所述储能单元的储存电量达到了其自身储能容量的下限时，控制所述储能单元停止输出直流电。
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