CN104779637A - 将风力发电厂重新连接至公用电网 - Google Patents

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Abstract

描述了一种用于在风力涡轮机已从公用电网断开之后将多个风力涡轮机耦合至公用电网的方法，所述方法包括：使布置在所述公用电网与主变压器之间的主断路器闭合从而导致从所述公用电网流向所述主变压器的无功电流；使布置在所述主变压器与所述多个风力涡轮机中的风力涡轮机的第一组之间的第一馈线开关闭合；选择第一参考电压；根据所述第一参考电压在电压控制模式下操作风力涡轮机的所述第一组的第一转换器；以及使第二馈线开关闭合。

Description

将风力发电厂重新连接至公用电网
技术领域
本发明涉及用于在风力涡轮机已从公用电网断开之后将多个风力涡轮机耦合至公用电网的方法和***，特别地以便降低涌浪(in-rush)电流和/或以便使公用电网的和/或在多个风力涡轮机的互连点处的电压稳定。
背景技术
数个原因或失效或电气条件可以导致使包括多个风力涡轮机的风力发电厂与在正常条件下从风力发电厂向其供应电能的公用电网断开的要求。故障可能已在风力发电厂外面发生，并且可能牵涉在互连点处(多个风力涡轮机被连接至公用电网的地方)导致多个风力涡轮机与公用电网断开的电气条件。例如，照明、相位间短路、接地故障或其他保护跳闸导致风力发电厂被断开。其他示例可能是对风力发电厂基础设施的例行维修或风力发电厂内部的电气故障。
在失效或故障已被补救之后，需要将包括多个风力涡轮机的风力发电厂重新连接至公用电网。在常规过程中，当到大型风力发电厂的电力在停电之后恢复时，已观察到了涌浪电流可能是非常大的并且可能导致遵照电网互连要求的困难或者增加基础设施的某个部分的等级（rating）从而导致更高的安装成本。
可能存在对于用于在风力涡轮机已从公用电网断开之后将多个风力涡轮机耦合(或者重新连接)到公用电网的方法和***的需要，其中公用电网的稳定性特别地有关电压、无功功率、频率、闪变等的标称值可以被改进，或者采用更便宜的基础设施达到。
发明内容
这个需要可以由根据独立权利要求的主题来满足。本发明的有利实施例由从属权利要求来描述。
根据本发明的实施例，提供了用于在风力涡轮机已从公用电网断开之后将多个风力涡轮机耦合至公用电网(或互连点)的方法，所述方法包括：使布置在公用电网与主变压器之间的主断路器闭合从而导致从公用电网流向主变压器的无功电流；使布置在主变压器与多个风力涡轮机中的风力涡轮机的第一组之间的第一馈线开关(feeder switch)闭合从而导致从主变压器流向风力涡轮机的第一组的第一风力涡轮机变压器的无功电流；等待涡轮机的第一子集的电网转换器(converter)通电并且激活电压支持从而基于当布置在主变压器与多个风力涡轮机中的风力涡轮机的第二组之间的第二馈线开关闭合时发生的预期电压降来选择第一参考电压；根据第一参考电压在电压控制模式下操作风力涡轮机的第一组的第一转换器；以及(以后)使第二馈线开关闭合。
通过施加稍微高于所期望的目标电压的电压参考，与涌浪电流触发的电压降相关联的结果得到的电压骤降与常规方法相比可能导致与所期望的目标电压的更小偏差。类似地，如果馈线接下来将被开关，则最佳在先的电压参考可以稍微低于所期望的电压参考，以便降低从在大电容性负载中开关产生的电压超调的影响。
连接的风力涡轮机可以在连接后续涡轮机断路器之前利用主动电压控制投入运行，以便在连接附加的变压器之前使尽可能多的电网逆变器(inverter)支持电压。在连接任何附加的涡轮机变压器之前，可以计算并且向已经可用的(一个或多个)涡轮机分发最佳电压参考。
将多个风力涡轮机耦合至公用电网可能牵涉经由至少一个主断路器和/或至少一个馈线开关来将多个风力涡轮机(重新)连接至公用电网。从而，主断路器和馈线开关中的任一个可以实质上包括功率开关，以便分别将主变压器电力地连接至公用电网(或者使主变压器与公用电网断开)或者将主变压器连接至风力涡轮机的相应组(或者使主变压器与风力涡轮机的相应组断开)。主断路器和馈线开关中的任一个可以包括机械和电力电子部件，并且可以经由从一个或多个控制器接收到的控制信号被控制(有关闭合/断开)。在一个实施例中，控制是基于设备的直接控制和设备的预先确定的局部时间延迟激活的组合的。公用电网可以在正常条件下将电能供应给多个消费者。公用电网可以在正常操作和通电下为所有变压器供应所有无功涌浪功率/涌浪电流。
多个风力涡轮机中的至少一个或许多或全部可以包括转换器，特别是AC-DC-AC转换器，所述转换器在风力涡轮机的正常生产条件下，将可变频率电力(从被耦合至风力涡轮机的转子的风力涡轮机的发电机接收的)转换为在DC链路的DC电压以及将DC电压转换为具有公用电网的频率或标称公用电网频率并且具有与供应给风力涡轮机的相应转换器的参考电压信号相对应的电压的固定频率电力。从而，风力涡轮机的转换器可以包括电力电子部件，特别是经由将(脉冲宽度调制)选通控制信号发送到功率晶体管或功率开关的栅极的选通驱动器电路被控制的功率晶体管(诸如IGBT)。特别地，每个风力涡轮机转换器可以包括作为连接在风力涡轮机的发电机与DC链路中间的转换器的一部分的发电机部分，并且可以进一步包括(经由例如被连接至互连点的风力涡轮机变压器和主变压器并且经由(一个或多个)传输线)连接在DC链路与公用电网之间的电网部分。基于所接收到的参考电压信号，电网转换器控制其功率开关以便使得在转换器的输出端子(通向风力涡轮机变压器)处，具有所需频率的所需电压(AC电压)被生成(而不管风力涡轮机产生有功电能还是不在产生有功电能如何)。
多个风力涡轮机可以被包括在风力发电厂(例如，海上风力发电厂或岸上风力发电厂)中。在风力涡轮机的第一组与第一馈线开关之间，可以布置承载由风力涡轮机的第一组在正常条件下所生成的电力的传输线。特别地，在相应转换器的输出端子处(或在风力涡轮机变压器后面)的风力涡轮机中的每一个的输出电压可以是在600 V与800 V之间，特别地大约690 V。每个风力涡轮机可以包括可以将由相应的风力涡轮机转换器所输出的电力变换为具有20 kV与60 kV之间特别是32 kV的电压的电力。风力发电厂可以包括经由数个主断路器(特别地经由互连点)(并联)连接至公用电网的数个主变压器(每个主变压器具有关联的主断路器)。在主变压器中的每一个处，可以(在正常操作条件下)经由多个相应的馈线开关连接至风力涡轮机的数个组。主变压器可以变换为电压110 kV至240 kV，特别地大约130 kV。
使主断路器闭合(从而电力地连接公用电网和主变压器)可以使涌浪电流从电网流入变压器。特别地，在主断路器闭合时涌浪电流的主要部分可以以无功电流(为与所关联的电压异相90°的电流)的形式。然后，第一馈线开关闭合，从而电力地连接主变压器的(初级绕组)和风力涡轮机的第一组。从而，第一组可以特别地是被布置成被最后连接至包括最小数目的风力涡轮机或者导致公用电网的最小扰动的主变压器的风力涡轮机的那个组，这在第一馈线开关闭合时特别地导致最小涌浪电流进入风力涡轮机的该第一组中。从而，无功涌浪电流可以从主变压器的初级绕组流入风力涡轮机的第一组的风力涡轮机变压器的相应的次级绕组。从而，电压降可以被观察到或者在互连点(主变压器被连接至其)处发生。从而，可能暂时扰动公用电网的电气预定或标称特性。
然而，为了使扰动或电压降保持尽可能小，同时随着或继第一馈线开关的闭合之后，风力涡轮机的第一组的第一转换器(或它们中的至少一个)根据第一参考电压在电压控制模式下***作。从而，第一参考电压被(预先或同时地)选择诸如以抵消当第二馈线开关闭合时将发生的预期电压降，这将然后电力地连接主变压器和多个风力涡轮机中的风力涡轮机的第二组(不同于风力涡轮机的第一组)。从而，第一转换器有利地为风力涡轮机的第二组到主变压器的(后续)连接做好准备，并且特别地操作风力涡轮机转换器的第一组诸如以(至少部分地)抵消当风力涡轮机的第二组被连接至主变压器时发生的附加的电压降。到后续变压器的涌浪电流除被从主变压器和公用电网递送之外还可以主要由已经活动的电网转换器来递送。
此外，根据本发明的实施例，如果存在数个(并行)主变压器，则可能不同时使这些通电，即它们可以或者可以不被同时连接至公用电网。特别地，数个主变压器可以被随后连接至公用电网。此外，在使第一馈线开关闭合与使第二馈线开关闭合之间，预定延迟时间可能已消逝。此外，即使风力涡轮机的第一组内的风力涡轮机可以被同时地、随后或部分同时地并部分地随后启动或者连接至传输线，也特别地随后在中间具有预定时延。从而，可以基于相应的风力涡轮机对在互连点处的电压具有的电气影响来确定风力涡轮机的第一组内的风力涡轮机以其(经由第一馈线开关)被连接至主变压器的次序(经由单独的风力涡轮机连接开关)。特别地，可以基于分化型延迟定时器来启动或者连接第一组(或风力涡轮机的第二组或任何组)内的单独涡轮机。
根据本发明的实施例，子站控制***或子站SCADA可以管理子站基础设施的加电，包括使用于涡轮机串(每个串将涡轮机的相应组连接至相应馈线)的主断路器和馈线开关通电。根据常规方法，风力涡轮机通常可以自主地启动，或者可以相对于子站控制***按照未协调方式被以顺序方式启用。从而，根据常规方法，涡轮机通常可以响应简单地接收电力并且然后发起引导过程。这些常规方法的结果可能是发生在互连点处可能导致电压降的具有不同大小的显著的（significant）涌浪电流事件。
然而，根据本发明的实施例，控制主断路器和馈线开关并且风力涡轮机的操作模式的控制以及向每个电网逆变器发出的电压参考被以协调方式执行，以便降低涌浪电流的大小并且从而降低在互连点处观察到的电压降。特别地，可以通过确保涡轮机的第一串被完全通电并且提供局部电压支持来降低在风力涡轮机的第一组(或串)(经由使第一馈线开关闭合)被连接至主变压器之后涌浪电流事件的大小。这意味着在后续变压器和/或馈线的通电之后所需的无功电流可以由在特定控制模式下已经引导和操作的涡轮机部分地供应。
根据本发明的实施例，第一转换器***作持续一时间段以便使在公用电网与主断路器之间的互连点处的电压稳定。
在该时间段已消逝之后，振荡可能已抑制并且在互连点处的电压可能是至少近似稳定的，从而特别地不偏离标称电压多于1 - 10%。
当第二馈线开关闭合时，涌浪电流可以流入在互连点处可能导致电压降的风力涡轮机的第二组的变压器。然而，因为根据第一参考电压操作第一风力涡轮机转换器，所以它们有效地提供电压支持，以便降低电压降。
根据本发明的实施例，第一参考电压大于在互连点处的标称参考电压。
当第一参考电压大于在互连点处的标称参考电压时，风力涡轮机的第一组的第一转换器可以有效地操作，以便在风力涡轮机的第二组经由使第二馈线开关闭合被连接至主变压器时降低电压降。从而，特别地，在使第二馈线开关闭合之前非常短的时间，可以根据第一参考电压操作第一转换器。短时间段例如可以相当于在0 s与500 ms之间或在0 s与3 s之间。在那个时间段之前(即在第二馈线开关闭合之前并且当仅第一馈线开关闭合时)，可以根据在互连点处的标称参考电压在电压控制模式下操作第一风力涡轮机转换器。特别地，包括在风力涡轮机的第一组内的风力涡轮机可以以逐步方式(即一个接一个地)从根据标称参考电压操作转变为根据第一参考电压操作。特别地，第一风力涡轮机转换器根据标称参考电压并且然后根据第一参考电压操作的这个转变可以与第一风力涡轮机组的单独风力涡轮机连接至主变压器同步或协调。从而，可以进一步改进在互连点处的电压的稳定性。
根据本发明的实施例，第一参考电压是标称参考电压加上当第二馈线开关闭合时在互连点处发生的预期电压降(例如使用物理模型和计算确定的)的一半。
从而，在使第二馈线开关闭合之前，在互连点处的实际电压可以高于标称参考电压，以及在使第二馈线开关闭合之后，在互连点处的实际电压可以低于标称电压，其中当比较在使第二馈线开关闭合之前和之后的情形时与标称电压的偏差可以是相同的。从而，可以改进在公共耦合点处的电压的稳定性。
根据本发明的实施例，第一风力涡轮机转换器将无功功率供应给第二风力涡轮机变压器。
特别地，第一风力涡轮机转换器(或风力涡轮机中的任何其他的转换器)可以实质上***作与动态VAR***(即，可以动态地提供或者消耗无功功率的***)类似。动态VAR***(SVC)可能实质上与风力涡轮机转换器的电网部分(潜在地还包括DC链路电容器)类似。这样的***可以表现得像(可控)电容器。可以在当风力涡轮机正在产生电能时(即当转子正在旋转时)或当转子保持静止或是空闲的使得风力涡轮机不在产生电能时的情况下利用或者使用这个无功功率支持功能。
根据本发明的实施例，耦合方法进一步包括在使第一馈线开关闭合之前使主变压器与动态VAR控制器之间的馈线开关闭合，以及根据基于当第一馈线开关闭合时在互连点处发生的预期电压降所选择的SVC参考电压来操作动态VAR控制器。可以根据高于在公共耦合点处的标称参考电压的SVC参考电压根据恒定电压控制模式来操作动态VAR控制器，诸如以在风力涡轮机的第一组(经由第一馈线开关闭合)被连接至主变压器时例如为从预期电压降高于标称参考电压的值一半。
从而，即使在将风力涡轮机的第一组连接至主变压器的初始事件期间，也可以使在互连点处的电压维持接近于标称参考电压。
根据本发明的实施例，所述方法进一步包括：基于当布置在主变压器与多个风力涡轮机中的风力涡轮机的第三组之间的第三馈线开关闭合时发生的预期电压降来选择第二参考电压；根据第二参考电压在电压控制模式下操作风力涡轮机的第二组的第二转换器，并且特别地还操作第一转换器；以及使第三馈线开关闭合。
可以对风力涡轮机的另外的组继续这个方案，在于已经连接至主变压器(并且可选地已经操作以产生电能)的风力涡轮机可以被有效地利用来支持电压以在后续步骤中准备风力涡轮机的另一组被连接至主变压器。
根据本发明的实施例，对于任何馈线开关重复所述方法，直到旨在被连接至主变压器的所有风力涡轮机都被连接至主变压器为止。
根据本发明的实施例，所述方法进一步包括在电压控制模式下根据标称参考电压来操作连接至主变压器的所有风力涡轮机的所有转换器。
特别地，在使每个馈线开关闭合之后，在互连点处的电压可以稍微下降。然后，已刚刚被连接至主变压器的风力涡轮机可以假定正常操作，因为它们在它们相应的转子正在旋转时产生能量。在它们采用了正常操作之后，然后可以将相应的参考电压设置为标称参考电压，以便在互连点处实际上实现标称电压。
如果风力涡轮机包括已在正常操作中将风力涡轮机的多个组连接至它的仅一个主变压器，则可以特别地执行这个。
然而，如果风力涡轮机包括数个(或至少两个)主变压器，则所述方法可以进一步包括如果风力发电厂包括旨在与风力涡轮机的另外的组连接的另一主变压器，则：并行或半并行或顺序地使布置在公用电网与另一主变压器之间的另一主断路器闭合从而导致从公用电网流向另一主变压器的无功电流，在电压控制模式下根据不同于标称参考电压的另一第一参考电压来操作连接至主变压器的风力涡轮机的所有转换器，以便在风力涡轮机的另一第一组通过使另一第一馈线开关闭合而被连接至另一主变压器时使电压降最小化。
因此，同样在风力发电厂包括数个主变压器(每个都具有在正常条件中或在正常操作条件下连接至它的多个组)的情况下，下一个主变压器的连接通过首先适当地设置另一第一参考电压并且将这个另一第一参考电压提供给连接至主变压器的风力涡轮机的转换器来预期，以便有效地支持该电压。
根据本发明的实施例，为了协调该方法，所述方法牵涉至少第一控制器与第二控制器之间的通信，所述第一控制器控制馈线开关和/或主断路器，所述第二控制器通过向它们发送参考电压来控制风力涡轮机转换器。
特别地，一旦指示第一参考电压的控制信号已被发送到第一转换器并且在已确保了第一转换器根据第一参考电压在电压控制模式下操作之后，就可以从第二控制器向第一控制器发送通信信号以指示(立即或在预定时间间隔之后)使第二馈线开关闭合。从而，可以使根据第一参考电压操作第一转换器并且使第二馈线开关闭合期间的时间间隔最小化。根据本发明的其他实施例，所述方法由单个控制器或者由包括在大型控制器中的单个部件(诸如发电厂操纵设备(park pilot))来执行。
根据本发明的实施例，第二控制器将指示下一个馈线开关和/或下一个断路器应该在已给风力涡轮机提供选择的参考电压之后闭合的消息发送到第一控制器。
根据本发明的实施例，第一控制器或第二控制器是主控制器并且另一个控制器是从控制器。
从而，可以在数个控制器之间应用照惯例可用的通信协议或协调和/或可以简化协调。
根据本发明的实施例，第一控制器和第二控制器根据方法步骤的预先约定的序列和/或定时和/或延迟进行操作。特别地，在根据特定参考电压来操作转换器与使馈线开关闭合以便将另外的风力涡轮机连接至主变压器之间可能存在预先约定的时间间隔或延迟。
根据本发明的实施例，第二控制器为风力涡轮机确定参考电压以便使得来自公用电网的涌浪电流小于阈值。如果涌浪电流小于阈值，则可以限制电压降。
根据本发明的实施例，可以执行所述方法以便在停电之后启动以降低涌浪电流。
根据本发明的实施例，第一风力涡轮机包括5至20个风力涡轮机，其中第一风力涡轮机顺序地经由单独的开关被连接至第一馈线开关。
可以以相应的第一风力涡轮机的电气影响的降序选择第一风力涡轮机以其被连接(到主变压器)的次序。动态VAR***可以附加地支持在互连点处的电压。
应该理解的是，还可以针对根据本发明的实施例的用于控制将多个风力涡轮机耦合至公用电网的***单独地或按照任何组合应用、提供或者采用针对用于控制将多个风力涡轮机耦合至公用电网的方法单独地或按照任何组合所公开、提供、描述或者采用的特征，并且反之亦然。
根据本发明的实施例，提供了用于控制在风力涡轮机已从公用电网断开之后将多个风力涡轮机耦合至公用电网(互连点)的***，所述***包括至少一个控制器，该至少一个控制器被适配成：将布置在公用电网与主变压器之间的主断路器控制为闭合从而导致从公用电网流向主变压器的无功电流；将布置在主变压器与多个风力涡轮机中的风力涡轮机的第一组之间的第一馈线开关控制为闭合从而导致从主变压器流向风力涡轮机的第一组的第一风力涡轮机变压器的无功电流；基于当布置在主变压器与多个风力涡轮机的风力涡轮机的第二组之间的第二馈线开关闭合时发生的预期电压降来选择第一参考电压；将控制信号发送到风力涡轮机的第一组的第一转换器以根据第一参考电压在电压控制模式下操作第一转换器；并且将第二馈线开关控制为闭合。
根据本发明的实施例，至少一个控制器包括控制馈线开关和断路器的第一控制器以及控制风力涡轮机转换器的第二控制器。
必须注意的是，已经参考不同主题描述了本发明的实施例。特别地，已经参考方法型权利要求描述了一些实施例，同时已经参考装置型权利要求描述了其他实施例。然而，本领域的技术人员将从上述和以下描述中了解到，除非另外通知，否则除属于一种类型的主题的特征的任何组合之外，同样在涉及不同主题的特征之间特别是在方法型权利要求的特征与装置型权利要求的特征之间的任何组合被认为随着本文档被公开。
上面定义的方面和本发明的另外的方面从待在下文中描述的实施例的示例中是显而易见的，并且参考实施例的示例来说明。将在下文中参考实施例的示例详细地描述本发明，但本发明不限于此。
附图说明
图1示意性地图示了包括执行根据本发明的实施例的用于控制将多个风力涡轮机耦合至公用电网的方法的根据本发明的实施例的用于控制将多个风力涡轮机耦合至公用电网的***的风力发电厂；以及
图2图示了根据本发明的实施例的用于控制将多个风力涡轮机耦合至公用电网的方法的方法步骤。
具体实施方式
附图中的图示以示意的形式。
图1中所图示的风力发电厂100包括根据本发明的实施例的用于控制将多个风力涡轮机103耦合至公用电网105的***101。公用电网105被连接至多个风力涡轮机103经由第一馈线开关109 (F1.2、F1.3、F1.4)、主变压器111以及主断路器113 (MB1)所被连接至的互连点107。具体地，风力涡轮机的第一组115经由传输线117被连接至第一馈线开关F1.2，所述第一馈线开关F1.2被连接至主变压器111，特别地连接至被电感耦合至主变压器111的次级绕组110的主变压器111的初级绕组112。第一风力涡轮机组115被连接至第一馈线开关F1.2，第二风力涡轮机组116被连接至第二馈线开关F1.3以及第三风力涡轮机组118被连接至第三馈线开关F1.4。经由馈线开关F1.1，动态VAR***119被同样连接至主变压器111。
图1中所图示的风力发电厂100进一步包括被连接至互连点107的另一主断路器121，其中另一主断路器121 (MB2)将互连点107连接至具有初级绕组122并且具有次级绕组124的另一主变压器123，所述初级绕组122和次级绕组124彼此电感耦合。要么被连接至另一动态VAR***127要么连接至另外的风力涡轮机103的另外的馈线开关125 (F2.1、F2.2、F2.3、F2.4)被连接至另一主变压器123。特别地，另一第一风力涡轮机组129被连接至另一第一馈线开关F2.2，另一第二风力涡轮机组131被连接至另一第二馈线开关F2.3以及另一第三风力涡轮机组133被连接至另一第三馈线开关F2.4。
用于控制多个风力涡轮机103到公用电网105的耦合的***101包括第一控制器135，所述第一控制器135经由控制信号137来控制馈线开关109、125以及主断路器113和另一主断路器121。从而，控制信号137可以包括到所有单独的馈线开关109、125的单独的控制信号和到主断路器113、121的单独的控制信号。第一控制器135生成控制信号137或多个控制信号137以控制使馈线109、125以及断路器113、121断开和闭合。
***101进一步包括第二控制器139，所述第二控制器139经由控制信号(或多个控制信号) 141来控制风力涡轮机103，特别是第一风力涡轮机组115、第二风力涡轮机组116、第三风力涡轮机118、另一第一风力涡轮机组129、另一第二风力涡轮机组131以及另一第三风力涡轮机组133。特别地，控制信号141可以包括用于单独的风力涡轮机103的多个单独的控制信号。特别地，可以将一个或多个控制信号141供应给在所图示的风力涡轮机103中的每一个中包括的相应的(未图示的)风力涡轮机转换器。特别地，控制信号141可以包括指示待由相应的风力涡轮机转换器使用以便控制该风力涡轮机转换器内的电力开关的参考电压的信号。
将现在参考图2说明根据本发明的实施例的用于控制以将多个风力涡轮机耦合至公用电网的方法。其中方法步骤在图2中被图示的方法200包括使布置在公用电网105与主变压器111之间的主断路器113 (MB1)闭合201从而导致从公用电网105流向主变压器111的无功电流143。进一步地，方法200包括使布置在主变压器111与风力涡轮机103的第一组115之间的第一馈线开关F1.2闭合203从而导致从主变压器111流向风力涡轮机的第一组115的未图示的第一风力涡轮机变压器的无功电流145。方法200进一步包括基于当布置在主变压器111与多个风力涡轮机中的风力涡轮机的第二组116之间的第二馈线开关F1.3经由通过第一控制器135所生成的控制信号137而闭合时发生的预期电压降来选择205第一参考电压147。方法200进一步包括根据得自从第二控制器139发送到风力涡轮机103的第一组115的控制信号141的第一参考电压147在电压控制模式下操作207风力涡轮机的第一组115的第一转换器(图1中未图示)。方法200进一步包括使第二馈线开关F1.3闭合209从而导致流入风力涡轮机的第二组116的风力涡轮机103的未图示的变压器的无功涌浪电流149。
根据本发明的实施例，两个控制***的新水平的整合用于一方面控制馈线109、125和主断路器113、121并且另一方面控制风力涡轮机103 (特别是它们的转换器)。以那种方式，不再顺序地而是以协调方式执行子站基础设施的通电和风力涡轮机103的通电。
图2的控制方法能够被实现为直接控制和参考分布，或被实现为采用预先协调的定时序列或直接控制或预先约定的时间调度执行命令的某种组合的独立控制。
根据本发明的实施例，耦合方法可能牵涉或者包括以下步骤(然而还可以从其中省略一个或多个步骤)：
1. 按最小涌浪电流使主变压器111通电，因此，从包括在风力发电厂内的主变压器中选择了在相应的断路器闭合时将导致最小涌浪电流的主变压器。
2. 在以上变压器上按最小数目的风力涡轮机或最小预期涌浪电流使馈线109通电。
3. 在第一通电的馈线上使一个或多个涡轮机通电。
4. 在电压控制模式中(仅无功功率没有或有限有功功率的调节以便提供最佳无功电流能力)使涡轮机的第一组（115）联机。
5. 为下一串馈线的通电选择最佳电压参考偏移(即在下一个馈线例如第二馈线F1.3闭合时预期电压降)。根据本发明的实施例，这可以意指与所发出的标称电压参考相差少量的参考。在一个实施例中，如果预期到0.2%的电压骤降(当使下一串馈线闭合时)，则预通电电压参考可以被设置为V_ref (标称电压参考)加上0.1%，从而在涌浪电流事件期间使与公共设施发出的参考的最大偏差最小化)。
6. 对于每个后续馈线(例如馈线F1.4)，可以在有足够时间以在馈线闭合之前达到稳态的时间情况下应用专用参考偏移。
7. 当最后一个馈线闭合时，将不再应用参考偏移(特别地，所有风力涡轮机转换器应该供应有标称电压参考)。
8. 如果存在多个子站变压器(例如图1中所图示的另一变压器123)，则可以对于每个变压器重复上述步骤1至7。多个变压器可以取决于如何能够达到通电速度与通电影响之间的最佳平衡而并行地或半并行地或顺序地执行这个过程。
9. 包含SVC***的子站可以使用于这样的SVC***的馈线闭合作为步骤1和2之间的步骤。然后确保SVC正在起作用并且已在使用于第一涡轮机串的馈线闭合之前应用了馈线特定电压偏移。
根据本发明的实施例，可以以多个方式实现上文或在本发明内容部分中提到的用于执行所期望的序列的方法。它可能是可以交换消息151和153的两个控制器(例如控制器135和139)之间的一系列握手。还可能的是，一个控制器作为主控执行并且另一个控制器仅仅发送命令或者它或多或少自主地基于每个步骤的预先约定的定时和在下一个步骤之前的延迟等执行。
在数个部件之间诸如在互连点107与主变压器111、123之间或在主变压器111、113与风力涡轮机103之间实现高压DC传输线可以降低非常长电力线和非常大变压器的影响。接近于互连点107的附加的SVC可以整合通电涌浪电流的影响。
根据本发明的实施例，控制布局可以包括一个或多个控制器并且在一个实施例中采用了两个控制器，一个用于涡轮机并且一个用于子站断路器和馈线，其中这两个控制器与彼此接口对接以便使上面描述的步骤的执行同步。
应该注意的是，术语“包括”不排除其他元件或步骤，并且“一”或“一个”不排除多个。并且还可以组合与不同的实施例相关联地描述的元件。还应该注意的是，权利要求中的附图标记不应该被解释为限制权利要求的范围。

Claims (20)

1.用于在风力涡轮机已从公用电网断开之后将多个风力涡轮机耦合至公用电网的方法，所述方法包括：
使布置在所述公用电网与主变压器之间的主断路器闭合从而导致从所述公用电网流向所述主变压器的无功电流；
使布置在所述主变压器与所述多个风力涡轮机中的风力涡轮机的第一组之间的第一馈线开关闭合从而导致从所述主变压器流向风力涡轮机的所述第一组的第一风力涡轮机变压器的无功电流；
基于当布置在所述主变压器与所述多个风力涡轮机中的风力涡轮机的第二组之间的第二馈线开关闭合时发生的预期电压降来选择第一参考电压，所述第一组包括比风力涡轮机的所述第二组更少数目的风力涡轮机；
根据所述第一参考电压在电压控制模式下操作风力涡轮机的所述第一组的第一转换器；以及
使所述第二馈线开关闭合。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一转换器***作持续一时间段以便使在所述公用电网与所述主断路器之间的互连点处的电压稳定。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一参考电压大于在所述互连点处的标称参考电压。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一参考电压是所述标称参考电压加上当所述第二馈线开关闭合时在所述互连点处发生的预期电压降的一半。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一风力涡轮机转换器将无功功率供应给所述第二风力涡轮机变压器。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
在使所述第一馈线开关闭合之前使所述主变压器与动态VAR控制器之间的馈线开关闭合；以及
根据基于当所述第一馈线开关闭合时在所述互连点处发生的预期电压降所选择的SVC参考电压来操作所述动态VAR控制器。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
基于当布置在所述主变压器与所述多个风力涡轮机中的风力涡轮机的第三组之间的第三馈线开关闭合时发生的预期电压降来选择第二参考电压；
根据所述第二参考电压在电压控制模式下操作风力涡轮机的所述第二组的第二转换器，并且特别地还操作所述第一转换器；以及
使所述第三馈线开关闭合。
8.根据权利要求7所述的方法，对于任何馈线开关重复，直到旨在被连接至所述主变压器的所有风力涡轮机被连接至所述主变压器为止。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：
在电压控制模式下根据所述标称参考电压来操作连接至所述主变压器的所有风力涡轮机的所有转换器。
10.根据权利要求8所述的方法，进一步包括，如果风力发电厂包括旨在与风力涡轮机的另外的组连接的另一主变压器，则：
并行或半并行或顺序地使布置在所述公用电网与所述另一主变压器之间的另一主断路器闭合从而导致从所述公用电网流向所述另一主变压器的无功电流；
在电压控制模式下根据不同于所述标称参考电压的另一第一参考电压来操作连接至所述主变压器的风力涡轮机的所有转换器，以便在风力涡轮机的另一第一组通过使另一第一馈线开关闭合而被连接至所述另一主变压器时使电压降最小化。
11.根据权利要求1的方法，为了协调所述方法，所述方法牵涉至少第一控制器与第二控制器之间的通信，所述第一控制器控制所述馈线开关和所述主断路器，所述第二控制器通过向风力涡轮机转换器发送参考电压和参考无功功率中的一个来控制所述风力涡轮机转换器。
12.根据权利要求11的方法，其中所述第二控制器将指示下一个馈线开关和/或下一个断路器应该在已给风力涡轮机提供选择的参考电压之后闭合的消息发送到所述第一控制器。
13.根据权利要求11的方法，其中所述第一控制器或所述第二控制器是主控制器并且另一个控制器是从控制器。
14.根据权利要求11的方法，其中所述第一控制器和所述第二控制器根据方法步骤的预先约定的序列和/或定时和/或延迟进行操作。
15.根据权利要求11的方法，其中所述第二控制器为所述风力涡轮机确定参考电压以便使得来自所述公用电网的涌浪电流小于阈值。
16.根据权利要求1的方法，被执行用于在停电之后启动以降低涌浪电流。
17.根据权利要求1的方法，其中所述第一风力涡轮机包括5至20个风力涡轮机，其中所述第一风力涡轮机顺序地经由单独的开关被连接至所述第一馈线开关。
18.根据权利要求1的方法，其中至少一个附加的动态VAR***被连接至所述互连点并且操作以使在所述互连点处的电压稳定。
19.用于控制在风力涡轮机已从公用电网断开之后将多个风力涡轮机耦合至公用电网(互连点)的***，所述***包括至少一个控制器，所述至少一个控制器被适配成
将布置在所述公用电网与主变压器之间的主断路器控制为闭合从而导致从所述公用电网流向所述主变压器的无功电流；
将布置在所述主变压器与所述多个风力涡轮机中的风力涡轮机的第一组之间的第一馈线开关控制为闭合从而导致从所述主变压器流向风力涡轮机的所述第一组的第一风力涡轮机变压器的无功电流；
基于当布置在所述主变压器与所述多个风力涡轮机中的风力涡轮机的第二组之间的第二馈线开关闭合时发生的预期电压降来选择第一参考电压；
将控制信号发送到风力涡轮机的所述第一组的第一转换器以根据所述第一参考电压在电压控制模式下操作所述第一转换器；以及
将所述第二馈线开关控制为闭合。
20.根据权利要求19的***，其中所述至少一个控制器包括控制所述馈线开关和断路器的第一控制器以及控制所述风力涡轮机转换器的第二控制器。
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