CN113969872A - 用于可再生能源功率***的频率滤波的***和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于在频率事件期间控制具有与功率电网连接的至少一个可再生能源资产的可再生能源功率***的方法包括经由控制器接收功率电网的频率信号。该方法还包括根据频率信号的两个或更多个参数确定用于频率滤波器组合件的时间常量。此外，该方法包括经由频率滤波器组合件使用确定的时间常量对频率信号滤波。此外，该方法包括使用经滤波的频率信号确定用于至少一个可再生能源资产的功率命令。另外，该方法包括基于功率命令而控制至少一个可再生能源资产。

Description

用于可再生能源功率***的频率滤波的***和方法
技术领域
本公开一般涉及电功率***，以及更特别地涉及用于使用频率滤波器响应于频率事件而控制与功率电网连接的电功率***的***和方法。
背景技术
风力被认为是目前可用的最清洁、对环境最友好的能源之一，并且风力涡轮在这方面已获得越来越多的关注。现代风力涡轮通常包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱以及一个或多个转子叶片。该转子叶片使用已知的翼型件原理捕获来自风的动能，并且通过旋转能传输动能，以便转动轴，该轴将转子叶片耦合到齿轮箱，或者如果不使用齿轮箱，则该轴将转子叶片直接地耦合到发电机。发电机然后将机械能转换为可部署到公用电网的电能。
更特别地，在风力涡轮的操作期间，风撞击转子叶片，并且叶片将风能转化为驱动低速轴的机械旋转的转矩。低速轴驱动齿轮箱，该齿轮箱随后提升（step up）低速轴的低旋转速度，以便以增加的旋转速度来驱动高速轴，其中高速轴可旋转地驱动发电机转子。在许多传统的风力涡轮配置中，发电机电耦合至双向功率转换器，该双向功率转换器包括经由调节的DC链路加入至线路侧转换器（LSC）的转子侧转换器（RSC）。LSC将DC链路上的DC功率转换为与来自发电机定子的功率相组合的AC输出功率，以提供多相功率，所述多相功率具有基本上保持在电力网母线的频率（例如50HZ或60HZ）的频率。上述***通常被称为双馈感应发电机（DFIG）***。
当提供主频率响应服务时，在保持电网频率稳定性时存在至少两个关注。首先，在大型生成源或负荷离线跳闸时通常发生可测量事件。这些事件的特征在于对频率的陡的初始扰动连同在***上的发电机响应观测的扰动时的快速恢复。第二，当生成源（通过可再生能源日益提供）的资源可利用性经历显著增加或减少时，在时间段期间发生长期持续事件，其可以或不可以在幅度（magnitude）中是显著的。例如，当在由可再生能源发电密布（densely populated）的区域中出现风速或辐照度中的持续性变化时，可以观测到这样的事件。
相应地，对于对解决前述事件的主频率响应的要求在电网调节（regulation）中正变得越来越普遍。电网要求中的趋势已经趋于标称频率周围更紧的死区，在所述时间，发电机响应被实现并且趋于更快速的反应和稳定时间。这些趋势已经导致可再生资产（例如风力涡轮功率***）花费大量时间响应频率事件。此外，频率可能难以测量，由此导致控制反馈上的显著噪声。
因此，用于动态对频率滤波的改进***和方法将在技术中受到欢迎，所述改进***和方法不影响对于前述显著事件的响应时间，同时还消除引起来自可再生资产的重复响应的噪声。
发明内容
本发明的方面和优点将在以下描述中部分阐述，或可根据描述而为显然的，或可通过实践本发明而了解。
在一个方面中，本公开针对用于在频率事件期间控制具有与功率电网连接的至少一个可再生能源资产的可再生能源功率***的方法。该方法包括经由控制器接收功率电网的频率信号。该方法还包括根据频率信号的两个或更多个参数确定用于频率滤波器组合件的时间常量。此外，该方法包括使用确定的时间常量经由频率滤波器组合件对频率信号滤波。此外，该方法包括使用经滤波的频率信号确定用于至少一个可再生能源资产的功率命令。另外，该方法包括基于该功率命令而控制至少一个可再生能源资产。
在实施例中，该方法可以包括经由一个或多个传感器测量频率信号。在另一个实施例中，两个或更多个参数可以至少包括第一参数和第二参数。例如，在这样的实施例中，第一参数和第二参数可以取决于频率事件的幅度、频率事件的持续时间或频率响应的变化率中的至少一个。在另外的实施例中，对频率的参数依赖性可以进一步取决于该频率事件是高频事件还是低频事件。
在另外的实施例中，该方法可以包括将第一参数设置为依赖于频率事件的最大观测的幅度，使得在频率事件期间减少可再生能源功率***的响应时间，以及仅在频率事件结束后将第一参数重置为初始值，以确保时间常量在频率事件的持续时间内保持快速。
在附加的实施例中，根据频率信号的两个或更多个参数确定用于频率滤波器组合件的时间常量可以包括利用查找表、函数或算法中的至少一个。
在特定的实施例中，该方法可以包括将频率信号与频率阈值相比较，以确定发生在功率电网中的频率事件的存在。在另外的实施例中，频率事件可以包括高频事件、低频事件或某个持续时间的频率事件中的至少一个。
在某些实施例中，该方法可以包括当经滤波的频率返回在某个频率死区或阈值内时，将时间常量重置为默认值。
在另一实施例中，可再生能源功率***可以是风力涡轮功率***、能量存储***，太阳能功率***或其组合。相应地，（一个或多个）可再生能源资产可以包括风力涡轮、太阳能板、能量存储装置或其组合，例如混合功率***。
在又一方面中，本公开针对用于在频率事件期间控制具有与功率电网连接的至少一个可再生能源资产的可再生能源功率***的方法。该方法包括经由控制器接收功率电网的频率信号。该方法还包括经由具有动态时间常量的第一频率滤波器对频率信号滤波，该动态时间常量根据第一参数变化。该方法还可以包括经由具有动态时间常量的第二频率滤波器对频率信号滤波，该动态时间常量根据频率信号的第二参数变化。因此，该方法包括选择经滤波的频率信号中的一个经滤波的频率信号。此外，该方法包括基于所选择的经滤波的频率信号控制至少一个可再生能源资产。应当理解，该方法可以进一步包括如本文所描述的附加特征和/或步骤的任何组合。
在又一方面中，本公开针对用于在频率事件期间控制具有与功率电网连接的至少一个可再生能源资产的可再生能源功率***的***。该***包括用于测量功率电网的频率信号的一个或多个传感器、用于对频率信号滤波的频率滤波器组合件以及控制器。频率滤波器组合件具有动态时间常量。例如，动态时间常量根据频率信号的两个或更多个参数变化。此外，控制器被配置成执行多个操作，包括但不限于使用经滤波的频率信号确定用于至少一个可再生能源资产的功率命令，以及基于功率命令而控制至少一个可再生能源资产。应当理解，该***可以进一步包括如本文所描述的附加特征和/或步骤的任何组合。
本发明提供一组技术方案，如下。
技术方案1. 一种用于在频率事件期间控制具有与功率电网连接的至少一个可再生能源资产的可再生能源功率***的方法，所述方法包括：
经由控制器接收所述功率电网的频率信号；
根据所述频率信号的两个或更多个参数确定用于频率滤波器组合件的时间常量；
经由所述频率滤波器组合件使用确定的时间常量对所述频率信号滤波；
使用经滤波的频率信号确定用于所述至少一个可再生能源资产的功率命令；以及
基于所述功率命令而控制所述至少一个可再生能源资产。
技术方案2. 如技术方案1所述的方法，进一步包括经由一个或多个传感器测量所述频率信号。
技术方案3. 如技术方案1所述的方法，其中，所述两个或更多个参数至少包括第一参数和第二参数，所述第一参数和所述第二参数取决于所述频率事件的幅度、所述频率事件的持续时间或频率响应的变化率中的至少一个。
技术方案4. 如技术方案3所述的方法，进一步包括将所述第一参数设置为取决于所述频率事件的最大值观测的幅度，使得在所述频率事件期间减少所述可再生能源功率***的响应时间，以及仅在所述频率事件结束后将所述第一参数重置为初始值，以确保所述时间常量在所述频率事件的持续时间内保持快速。
技术方案5. 如技术方案1所述的方法，其中，所述频率滤波器组合件包括滞后滤波器。
技术方案6. 如技术方案1所述的方法，其中，根据所述频率信号的两个或更多个参数确定用于所述频率滤波器组合件的所述时间常量进一步包括利用查找表、函数或算法中的至少一种。
技术方案7. 如技术方案1所述的方法，进一步包括将所述频率信号与频率阈值相比较，以确定发生在所述功率电网中的所述频率事件的存在。
技术方案8. 如技术方案1所述的方法，其中，所述频率事件包括高频事件、低频事件或某个持续时间的频率事件中的至少一个。
技术方案9. 如技术方案1所述的方法，进一步包括当经滤波的频率返回在某个频率死区内时将所述时间常量重置为默认值。
技术方案10. 如技术方案1所述的方法，其中，所述可再生能源功率***包括风力涡轮功率***、能量存储***、太阳能功率***或其组合中的至少一个，并且其中所述至少一个可再生能源资产包括风力涡轮、太阳能板、能量存储装置或其组合中的至少一个。
技术方案11. 一种用于在频率事件期间控制具有与功率电网连接的至少一个可再生能源资产的可再生能源功率***的方法，所述方法包括：
经由控制器接收所述功率电网的频率信号；
经由具有动态时间常量的第一频率滤波器对所述频率信号滤波，所述动态时间常量根据第一参数变化；以及
经由具有动态时间常量的第二频率滤波器对所述频率信号滤波，所述动态时间常量根据所述频率信号的第二参数变化；
选择经滤波的频率信号中的一个；以及
基于所选择的经滤波的频率信号而控制所述至少一个可再生能源资产。
技术方案12. 一种用于在频率事件期间控制具有与功率电网连接的至少一个可再生能源资产的可再生能源功率***的***，所述***包括：
用于测量所述功率电网的频率信号的一个或多个传感器；
用于对所述频率信号滤波的频率滤波器组合件，所述频率滤波器组合件具有动态时间常量，所述动态时间常量根据所述频率信号的两个或更多个参数变化；以及
被配置成执行多个操作的控制器，所述多个操作包括：
使用经滤波的频率信号确定用于所述至少一个可再生能源资产的功率命令；以及
基于所述功率命令而控制所述至少一个可再生能源资产。
技术方案13. 如技术方案12所述的***，其中，所述两个或更多个参数至少包括第一参数和第二参数，所述第一参数和所述第二参数取决于所述频率事件的幅度、所述频率事件的持续时间或频率响应的变化率中的至少一个。
技术方案14. 如技术方案13所述的***，进一步包括将所述第一参数设置为取决于所述频率事件的最大观测的幅度，使得在所述频率事件期间减少所述可再生能源功率***的响应时间，以及仅在所述频率事件结束后将所述第一参数重置为初始值，以确保所述时间常量在所述频率事件的持续时间内保持快速。
技术方案15. 如技术方案12所述的***，其中，所述频率滤波器组合件包括滞后滤波器。
技术方案16. 如技术方案12所述的***，其中，经由查找表、函数、或算法中的至少一种确定所述动态时间常量。
技术方案17. 如技术方案12所述的***，其中，所述多个操作进一步包括将所述频率信号与频率阈值相比较，以确定发生在所述功率电网中的所述频率事件的存在。
技术方案18. 如技术方案12所述的***，其中，所述频率事件包括高频事件、低频事件或某个持续时间的频率事件中的至少一个。
技术方案19. 如技术方案12所述的***，其中，所述多个操作进一步包括当经滤波的频率返回在某个频率死区内时将所述时间常量重置为默认值。
技术方案20. 如技术方案12所述的***，其中，所述可再生能源功率***包括风力涡轮功率***，能量存储***，太阳能功率***或其组合中的至少一个，并且其中所述至少一个可再生能源资产包括风力涡轮、太阳能板、能量存储装置或其组合中的至少一个。
参考以下描述和所附权利要求书，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。并入本说明书中并构成本说明书的部分的附图图示本发明的实施例，并与描述一起用于阐释本发明的原理。
附图说明
在参考附图的说明书中阐述本发明(包括其最佳模式)的针对本领域普通技术人员的完整且能够实现的公开，在附图中：
图1图示按照本公开的风力涡轮的一个实施例的透视图；
图2图示可以与图1中所示的风力涡轮一起使用的电气和控制***的一个实施例的示意图；
图3图示可以被包括在按照本公开的风力涡轮的控制器内的适当组件的一个实施例的框图；
图4图示具有按照本公开的多个风力涡轮的风电场的一个实施例的示意图；
图5图示按照本公开的用于在频率事件期间控制具有与功率电网连接的至少一个可再生能源资产的可再生能源功率***的***一个实施例的示意图；
图6图示按照本公开的用于在频率事件期间控制具有与功率电网连接的至少一个可再生能源资产的可再生能源功率***的方法的一个实施例的流程图；以及
图7图示按照本公开的用于在频率事件期间控制具有与功率电网连接的至少一个可再生能源资产的可再生能源功率***的***的一个实施例的示意图。
具体实施方式
现在将详细地参考本发明的实施例，其一个或多个示例在附图中图示。各个示例通过本发明的阐释而非本发明的限制的方式提供。实际上，对本领域技术人员而言将显而易见的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可在本发明中作出多种修改和变型。例如，图示或描述为一个实施例的部分的特征可与另一个实施例一起使用以产生又一个的实施例。因此，意图的是，本发明涵盖如归入所附权利要求书及其等同体的范围内的这样的修改和变型。
通常，本公开针对用于在频率事件期间控制与功率电网连接的可再生能源功率***（例如风力涡轮）的***和方法。应当理解，本公开也能够被用于DFIG***、全转换***、电池存储***和/或太阳能逆变器。更特别地，本公开使用至少两个因数来驱动应用于原始频率反馈的动态滤波器。在实施例中，两个因数（其可以是频率事件的持续时间和深度）能够与对于保持稳定操作频率要求的电网稳定性工作对齐。
在传统***中，使用固定的时间常量对频率进行滤波。此外，在响应速度与用来抑制将引起对可再生功率生产的非预期扰动的噪声的能力之间存在要求的平衡。因此，本公开引入了对至少两个因数的动态依赖性以确定对原始频率反馈滤波有多快速。例如，在实施例中，这包括确定何时应用不同的时间常量，变量如何影响时间常量，和/或何时返回深度滤波（heavily filtered）的时间常量。
现在参照附图，图1图示按照本公开的风力涡轮100的一个实施例的示意图。如所示，风力涡轮100包括容纳发电机（未示出）的机舱102。机舱102可以被安装在塔架104（塔架104的一部分在图1中示出）上。塔架104可以是促进如本文描述的风力涡轮100的操作的任何高度。风力涡轮100还包括转子106，该转子106包括附接到旋转毂110的多个转子叶片108。更特别地，如所示，风力涡轮100包括附接到毂110的三个转子叶片108。备选地，风力涡轮100可以包括促进如本文所描述的风力涡轮100的操作的任何数量的转子叶片108。在实施例中，风力涡轮100还可以包括可旋转地耦合到转子106和发电机118（图2）的齿轮箱114（图2）。
特别地参照图2，可以与风力涡轮100（图1中示出）一起使用的电气和控制***200的一个实施例的示意图。如所示，转子106可以进一步可旋转地耦合至低速轴112。低速轴112可以耦合至提升（step-up）齿轮箱114。齿轮箱114可以被配置成提升低速轴112的旋转速度，并且将那个速度传递至高速轴116。在实施例中，齿轮箱114能够具有约70:1的提升比。例如，与具有约70:1提升比的齿轮箱114耦合的以约每分钟20转（20）旋转的低速轴112生成具有约1400rpm的高速轴116的速度。备选地，齿轮箱114具有促进如本文所描述的风力涡轮100的操作的任何提升比。而且，备选地，风力涡轮100可以包括直接驱动发电机118，其中发电机118旋转地耦合至转子106而无需任何中间的齿轮箱。
高速轴116可旋转地耦合至发电机118。在实施例中，发电机118可以是包括磁耦合至发电机转子122的发电机定子120的绕线转子、同步、60Hz、三相的双馈感应发电机（DFIG）。备选地，发电机118可以是促进如本文所描述的风力涡轮100的操作的任何相数的任何发电机。
因此，在操作期间，风撞击转子叶片108，并且转子叶片108将机械风能转化为经由毂110旋转地驱动低速轴112的机械旋转的转矩。低速轴112驱动齿轮箱114，该齿轮箱114随后提升轴112的低旋转速度，以便以增加的旋转速度驱动高速轴116。高速轴116旋转地驱动发电机转子122，使得在发电机转子122内感应旋转磁场，并且在与发电机转子122磁耦合的发电机定子120内感应电压。发电机118将旋转机械能转换成发电机定子120中的正弦、三相交流（AC）的电能信号。
电气和控制***200也可以包括控制器202。在实施例中，控制器202可以包括计算机或其他适当的处理单元。因此，在若干实施例中，控制器202可以包括适当的计算机可读指令，所述计算机可读指令当被执行时将控制器202配置成执行各种不同的功能，例如接收、传输和/或实行控制信号。因此，控制器202通常可以被配置成控制电气***200的实施例的一个或多个开关和/或组件的各种操作模式（例如传导状态或非传导状态）。
如本文所使用的，术语计算机并不限于仅仅那些本领域称为计算机的集成电路，而是宽泛地涉及处理器、微控制器、微计算机、可编程逻辑控制器（PLC）、专用集成电路以及其他可编程电路，并且这些术语在本文中可互换地使用。在示范实施例中，存储器可以包括但不限于计算机可读介质，例如随机存取存储器（RAM）。备选地，也可以采用软盘、致密盘-只读存储器（CD-ROM）、磁光盘（MOD）和/或数字多功能盘（DVD）。而且，在示范实施例中，附加的输入通道可以是但不限于与操作员接口相关联的计算机***设备，例如鼠标和键盘。备选地，还可以使用其他计算机***设备，其可包括例如但不限于扫描仪。此外，在示范实施例中，附加的输出通道可以包括但不限于操作员接口监测器。
例如，图3图示可以被包括在按照本主题的方面的任何其他计算装置或控制器202的实施例内的适当组件的一个实施例的框图。如所示，控制器202可以包括一个或多个处理器62以及关联的存储器装置64，其被配置成执行各种计算机实现功能（例如执行本文公开的方法、步骤、计算等等）。
如本文所使用的，术语“处理器”不仅是指被本领域称作包括在计算机中的集成电路，而且还指控制器，微控制器、微计算机、可编程逻辑控制器（PLC）、专用集成电路以及其他可编程电路。另外，（一个或多个）存储器装置64通常可以包括（一个或多个）存储器元件，其包括但不限于计算机可读介质（例如随机存取存储器（RAM））、计算机可读非易失性介质（例如闪速存储器）、软盘、致密盘-只读存储器（CD-ROM）、磁光盘（MOD）、数字多功能盘（DVD）和/或其他适当的存储器元件。这样的（一个或多个）存储器装置64通常可以被配置成存储适当的计算机可读指令，所述计算机可读指令当被（一个或多个）处理器62执行时将控制器202配置成执行各种功能，其包括但不限于直接或间接地将适当的控制信号传输至包括双向功率转换组合件210的一个或多个开关，监测电气***200的操作状况，以及各种其他适当的计算机实现功能。
另外，控制器202还可以包括通信模块66，其用来促进控制器202与电气***200的各种组件之间的通信。例如，通信模块66可以用作接口，其用来允许控制器202将控制信号传输至风力涡轮和电气***200的任何组件。此外，通信模块66可以包括传感器接口68（例如一个或多个模数转换器），其用来允许从传感器（例如传感器58、60、252、402中的任何传感器）传输的信号被转换成能够被处理器62理解和处理的信号。备选地，控制器202可以提供有适当的计算机可读指令，所述计算机可读指令当被其（一个或多个）处理器62执行时将控制器202配置成根据风力涡轮100的控制模式而采取各种动作。
返回参照图2，发电机定子120可以进一步经由定子母线208电耦合至定子同步开关206。在示范实施例中，为了促进DFIG配置，发电机转子122经由转子母线212电耦合至双向功率转换组合件210。备选地，***200可以被配置为全功率转换***，其中在设计与操作上与组合件210类似的全功率转换组合件电耦合至定子120，并且这样的全功率转换组合件促进在定子120与电功率传输和分配电网之间引导（channeling）电功率。定子母线208传输来自定子120的三相功率，并且转子母线212从转子122向组合件210传输三相功率。定子同步开关206经由***母线216电耦合至主变压器电路断路器214。
功率转换组合件210包括经由转子母线212电耦合至转子122的转子滤波器218。转子滤波器218经由转子滤波器母线219电耦合至转子侧、双向功率转换器220。转子侧转换器220电耦合至线路侧、双向功率转换器222。转换器220和222基本上可以相同。线路侧转换器222经由线路侧功率转换器母线223和线路母线225电耦合至线路滤波器224和线路接触器226。在实施例中，转换器220和222被配置在包括绝缘栅双极晶体管（IGBT）开关装置的三相、脉宽调制（PWM）配置中。备选地，转换器220和222可以具有使用促进如本文所描述的***200的操作的任何开关装置的任何配置。此外，如所示，组合件210以电子数据通信的方式与控制器202相耦合，以控制转换器220和222的操作。
线路接触器226经由转换电路断路器母线230电耦合至转换电路断路器228。电路断路器228还经由***母线216和连接母线232电耦合至***电路断路器214。***电路断路器214经由发电机侧母线236电耦合至电功率主变压器234。变压器234经由断路器侧母线240电耦合至电网电路断路器238。电网断路器238经由电网母线242连接至电功率传输和分配电网。
仍然参照图2，转换器220和222经由单直流（DC）链路244以电通信的方式互相耦合。备选地，转换器220和222可以经由单独和分离的DC链路电耦合。DC链路244包括正轨246、负轨248以及耦合在两者之间的至少一个电容器250。备选地，电容器250可以是串行或并行配置在轨246和248之间的一个或多个电容器。
在一个实施例中，如所示，***200还可以包括电耦合至母线242的三相中的每一相的一个或多个电压传感器252。备选地，电压传感器252可以电耦合至***母线216。而且，备选地，电压传感器252可以电耦合至促进如本文所描述的***200的操作的***200的任何部分。
在操作期间，来自发电机118的相关联的电功率经由母线208、开关206、母线216、断路器214和母线236传输至主变压器234。主变压器234提升电功率的电压振幅，并且经变换的电功率经由母线240、电路断路器238和母线242进一步传输至电网。
在双馈感应发电机配置中，提供了第二电功率传输路径。例如，如所示，电气、三相、正弦的AC功率在缠绕转子122内生成，并且经由母线212传输至组合件210。在组合件210内，电功率传输至转子滤波器218，其中电功率针对与转换器220相关联的PWM信号的变化率而被修改。功率转换器220用作整流器，并且将正弦三相AC功率整流成DC功率。DC功率传输至DC链路244。电容器250通过促进减轻与AC整流相关联的DC波纹来促进减轻DC链路电压振幅变化。
DC功率随后从DC链路244传输至线路侧转换器222，其中转换器222用作被配置成将来自DC链路244的DC电功率转换成具有预定电压、电流和频率的三相正弦AC电功率的逆变器。这种转换经由控制器202监测和控制。经转换的AC功率经由母线227和225、线路接触器226、母线230、电路断路器228以及母线232从线路侧转换器222传输至母线216。线路滤波器224补偿或调整从线路侧转换器222传输的电功率中的谐波电流。定子同步开关206被配置成关闭，使得促进将来自定子120的三相功率与来自组合件210的三相功率相连接。
电路断路器228、214和238被配置成断开对应母线，例如，在电流流动过度并且可能破坏***200的组件时。还可以提供附加的保护组件，其包括线路接触器226，该线路接触器226可以被控制以通过打开对应于线路母线230中的线路中的每一条线路的开关（图2中未示出）来形成断开连接。
另外，组合件210可以补偿或调整来自转子122的三相功率的频率以用于例如毂110和转子叶片108处的风速中的变化。因此，以这样的方式，机械与电气转子频率去耦合，并且基本上独立于机械转子速度来促进电气定子和转子频率匹配。
功率转换组合件210和发电机118可能易受到电网电压波动和其他形式的电网故障的影响。发电机118可以存储当发电机端子电压快速降低时能够被转换为高电流的磁能。那些电流能够减少组合件210的组件（包括但不限于半导体装置，例如转换器220和222内的IGBT）的预期寿命。
现在参照图4，如所示，风力涡轮100可以是包括经由网络306通信地耦合至风电场控制器304的多个风力涡轮302的风电场300的一部分。例如，如在图示的实施例中所示，风电场300包括十二个风力涡轮，其包括风力涡轮100。然而，在其他实施例中，风电场300可以包括任何其他数量的风力涡轮，例如少于十二个风力涡轮或大于十二个风力涡轮。在一个实施例中，风力涡轮100的控制器202可以通过有线连接（例如通过经由适当的通信链路（例如适当的线缆）连接控制器202）与风电场控制器304通信地耦合。备选地，控制器202可以通过无线连接（例如通过使用本领域已知的任何适当的无线通信协议）与风电场控制器304通信地耦合。另外，风电场控制器304通常可以被配置成与用于风电场300内的单独风力涡轮302中的每个风力涡轮302的控制器202类似。
在若干实施例中，风电场300中的风力涡轮302中的一个或多个可以包括用于监测单独风力涡轮302的各种操作数据和/或风电场300的一个或多个环境参数的多个传感器。例如，如所示，风力涡轮302中的每一个可以包括被配置用于测量风速或任何其他风参数的风传感器308，例如风速计或任何其他适当的装置。
现在参照图5和图6，图示了按照本公开的用于控制可再生能源功率***（例如风力涡轮***200）的***400和方法500。特别地参照图5，***400包括用于监测一个或多个电网参数的至少一个电网计量装置或传感器402。因此，如所示，电网传感器402被配置成生成原始频率信号404。在实施例中，本公开的目的是要识别应当何时对观测的原始频率信号404深度滤波，以及应当何时尽可能快地跟踪这样的信号以响应可测量事件。此外，在实施例中，***400可以接收原始频率信号404以及确定频率事件何时发生。在特定的实施例中，如406处所示，频率事件能够通过确定原始频率信号404是否超出高于或低于标称频率的特定阈值来识别。
因此，如果***400识别功率电网中的频率事件，原始频率信号404（其通常是有噪声的）可以被发送至多个时间常量模块408、410。例如，在实施例中，时间常量模块408、410可以包括编程在其中的一个或多个算法，其用于计算原始频率信号404的一个或多个参数。更特别地，在一个实施例中，参数可以包括频率事件的持续时间，频率事件的幅度、频率响应的变化率以及可能影响原始频率信号404被滤波的速度的任何其他电网参数。因此，时间常量模块408、410还被配置成生成用于频率滤波模块416的不同的时间常量412、414。例如，在一个实施例中，时间常量模块408、410可以分别使用对持续时间和幅度的测量来确定可适用的时间常量，例如使用查找表、函数或算法（例如，诸如简单MIN(x,y)函数或任何其他适当的算法或数学函数）来确定要使用哪种滤波时间常量。
在某些实施例中，取决于事件的深度/持续时间的参数的重要区别应当被锁定（latch）在事件期间所观测到的最大值。这个最大值然后能够在频率事件的结束时被重置，从而导致这样的效果：如果观测到大事件，即使事件幅度返回至在此期间的较小值，与事件相关联的时间常量在事件的持续时间内也保持快速。
仍然参照图5，***400包括具有至少一个滤波器的动态频率滤波模块416。因此，一旦确定了频率滤波时间常量，就能够使用频率滤波模块416中的任何适当的滤波器将其应用至原始频率信号404。例如，在实施例中，频率滤波模块416可以包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、陷波滤波器或其组合、或任何其他适当的滤波器。此外，在实施例中，（一个或多个）滤波器的特定实现可以是滞后滤波器、指数滤波器、超前-滞后补偿器、卡尔曼滤波器或另一个其他适当的实现。
相应地，在实施例中，频率滤波模块416是动态的，因为模块416能够基于发生在功率电网中的频率事件的类型（以及响应需要有多快）来选择合适的时间常量。由于频率通常难以测量，原始频率信号404通常是非常有噪声的，并且如果仅依赖原始频率信号404，可能引起由控制器进行的太多的控制动作。此外，随着电网调节正变得更加严格（例如几十毫赫兹的死区），动态频率滤波模块416通过基于事件类型对原始频率信号404更加精确地滤波来有助于使控制器202必须响应频率事件的次数最小化。这引起对发电分布（profile）的更小的扰动，响应之间的更长的时间段，年度能源生产总量中的增加。更特别地，如所示，频率滤波模块416的输出418（也称为经滤波的频率信号）然后能够被发送至主频率响应逻辑420，该主频率响应逻辑420通过确定用于风电场300中的风力涡轮302的每一个的功率命令422来确定响应频率事件有多快。
在更进一步的实施例中，***400能够确定何时将滤波器时间常量重置为默认值。因此，在一个实施例中，***400能够在经滤波的频率信号418返回在频率死区内时重置时间常量，这确保原始频率信号4040在经滤波的频率信号418返回在死区内之前没有被再次深度滤波。
特别地，参照图6，图示了用于控制可再生能源功率***（例如风力涡轮功率***200）的方法500的一个实施例的流程图。通常，本文参照图1-5的（一个或多个）风力涡轮100、302来描述方法500。然而，应当领会，所公开的方法500可以采用具有任何其他适当配置的风力涡轮来实现。另外，尽管图6为了图示和讨论的目的而描绘了以特定顺序执行的步骤，本文讨论的方法不限于任何特定的顺序或排列。本领域技术人员使用本文提供的公开将领会本文所公开的方法的各种步骤能够被省略、重新排列、组合和/或以各种方式适配而不脱离本公开的范围。
如在（502）处所示，方法500包括测量和接收功率电网（例如在调节点处）的频率信号。如在（504）处所示，方法500可以包括将频率信号与频率阈值相比较，以确定发生在功率电网中的频率事件的存在。在某些实施例中，例如，频率事件可以包括高频事件、低频事件或某个持续时间的频率事件。如果频率信号指示发生在功率电网中的频率事件，则该方法在（506）和（508）处继续。更特别地，在实施例中，该方法500可以包括根据频率信号的两个或更多个参数确定用于频率滤波器组合件的时间常量。在某些实施例中，两个或更多个参数可至少包括第一参数和第二参数。例如，如在（506）和（508）处所述，方法500包括根据事件幅度和事件持续时间分别确定第一参数和第二参数。
如在（510）处所示，方法500包括根据频率信号的第一和第二参数确定用于频率滤波器组合件的时间常量。如在（512）处所示，方法500包括经由频率滤波器组合件使用确定的时间常量对频率信号滤波。如在（514）处所示，方法500包括使用经滤波的频率信号确定用于至少一个可再生能源资产（例如本文描述的风力涡轮302中的一个）的功率命令。如在（516）处所示，方法500包括基于功率命令而控制（一个或多个）可再生能源资产。
在某些实施例中，方法500还可以包括当经滤波的频率返回在某个频率死区内时，将时间常量重置为默认值。
现在参照图7，图示了按照本公开的用于控制可再生能源功率***（例如风力涡轮功率***200）的***600的另一个实施例的示意图。更特别地，如所示，***600包括用于监测一个或多个电网参数的至少一个电网计量装置或传感器602。因此，如所示，电网传感器602被配置成生成原始频率信号604。在实施例中，如所述，***600被配置成识别观测的原始频率信号604应当何时被深度滤波，以及应当何时尽可能快地跟踪这样的信号以响应可测量的事件。此外，在实施例中，***600可以接收原始频率信号604并且确定频率事件何时发生。在特定的实施例中，如在606处所示，能够通过确定原始频率信号604是否超出高于或低于标称频率的特定阈值来识别频率事件。
因此，如果***600识别功率电网中的频率事件，可以将原始频率信号604（其通常是有噪声的）发送至多个时间常量模块608、610。例如，在实施例中，时间常量模块608、610可以包括编程在其中的一个或多个算法，其用于计算原始频率信号604的一个或多个参数。更特别地，在一个实施例中，参数可以包括频率事件的持续时间、频率事件的幅度、频率响应的变化率以及可能影响原始频率信号604被滤波的速度的任何其他电网参数。因此，时间常量模块608、610还被配置成生成用于本文下文所描述的频率滤波逻辑模块616、618的不同时间常量612、614。例如，在一个实施例中，时间常量模块608、610可以分别使用对持续时间和幅度的测量来确定可适用的时间常量，例如使用查找表、函数或算法（例如，诸如简单MIN(x,y)函数或任何其他适当的算法或数学函数）来确定要使用哪种滤波时间常量。
一旦频率滤波时间常量612、614被确定，它们就能够被应用至原始频率信号604，例如使用频率滤波逻辑模块616、618中任何适当的滤波器。例如，在实施例中，频率滤波逻辑模块616、618可以包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、陷波滤波器或其组合或任何其他适当的滤波器。此外，在实施例中，（一个或多个）滤波器的特定实现可以是滞后滤波器、指数滤波器、超前-滞后补偿器、卡尔曼滤波器或另一个其他适当的实现。经滤波的频率值620、622然后能够被发送到频率反馈选择模块624，该频率反馈选择模块624被配置成选择经滤波的频率值620、622中的一个，即，取决于对于频率事件所需要的预期的响应时间。频率反馈选择模块624的输出626然后能够被发送到主频率响应逻辑628，该主频率响应逻辑628通过确定用于风电场300中的风力涡轮302的每一个的功率命令630来确定响应频率事件有多快。
如上文所述，并且如由本领域技术人员将领会，本发明的实施例可以被配置为***、方法或计算机程序产品。相应地，本发明的实施例可以由包括全是硬件、全是软件、或软件和硬件的任何组合的各种方式组成。此外，本发明的实施例可以采取在具有在存储介质中体现的计算机可读编程指令（例如计算机软件）的计算机可读存储介质上的计算机编程产品的形式。可以利用任何适当的非暂态计算机可读存储介质，其包括硬盘、CD-ROM、光存储装置、或磁存储装置。
上文参照方法、设备（即***）和计算机可编程产品的框图和流程图图示描述了本发明的实施例。将理解，框图和流程图图示中的每个框以及框图和流程图图示中框的组合分别能够由包括计算机编程指令的各种部件实现。可以将这些计算机编程指令下载至通用计算机、专用计算机、或其他可编程数据处理设备上以产生机器，使得在计算机或其他可编程数据处理设备上执行的指令创建用于实现一个或多个流程图框中指定的功能的部件。
这些计算机编程指令还可以被存储在非暂态计算机可读存储器中，其能够指导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式运行，使得存储在计算机可读存储器中的指令产生包括用于实现一个或多个流程图框中指定的功能的计算机可读指令的制造品。计算机编程指令还可以被加载至计算机或其他可编程数据处理设备以使一系列操作步骤在计算机或其他可编程设备上执行，以产生计算机实现过程，使得在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现一个或多个流程图框中指定的功能的步骤。
通过下列条款的主题提供了本发明的另外的方面：
条款1. 一种用于在频率事件期间控制具有与功率电网连接的至少一个可再生能源资产的可再生能源功率***的方法，所述方法包括：
经由控制器接收所述功率电网的频率信号；
根据所述频率信号的两个或更多个参数确定用于频率滤波器组合件的时间常量；
经由所述频率滤波器组合件使用确定的时间常量对所述频率信号滤波；
使用经滤波的频率信号确定用于所述至少一个可再生能源资产的功率命令；以及
基于所述功率命令而控制所述至少一个可再生能源资产。
条款2. 如条款1所述的方法，进一步包括经由一个或多个传感器测量所述频率信号。
条款3. 如任何前述条款所述的方法，其中，所述两个或更多个参数至少包括第一参数和第二参数，所述第一参数和第二参数取决于所述频率事件的幅度、所述频率事件的持续时间或频率响应的变化率中的至少一个。
条款4. 如任何前述条款所述的方法，进一步包括将所述第一参数设置为取决于所述频率事件的最大值观测的幅度，使得在所述频率事件期间减少所述可再生能源功率***的响应时间，以及仅在所述频率事件结束后将所述第一参数重置为初始值，以确保所述时间常量在所述频率事件的持续时间内保持快速。
条款5. 如任何前述条款所述的方法，其中，所述频率滤波器组合件包括滞后滤波器。
条款6. 如任何前述条款所述的方法，其中，根据所述频率信号的两个或更多个参数确定用于所述频率滤波器组合件的所述时间常量进一步包括利用查找表、函数或算法中的至少一种。
条款7. 如任何前述条款所述的方法，进一步包括将所述频率信号与频率阈值相比较，以确定发生在所述功率电网中的所述频率事件的存在。
条款8. 如任何前述条款所述的方法，其中，所述频率事件包括高频事件、低频事件或某个持续时间的频率事件中的至少一个。
条款9. 如任何前述条款所述的方法，进一步包括当经滤波的频率返回在某个频率死区内时将所述时间常量重置为默认值。
条款10. 如任何前述条款所述的方法，其中，所述可再生能源功率***包括风力涡轮功率***、能量存储***、太阳能功率***或其组合中的至少一个，并且其中所述至少一个可再生能源资产包括风力涡轮、太阳能板、能量存储装置或其组合中的至少一个。
条款11. 一种用于在频率事件期间控制具有与功率电网连接的至少一个可再生能源资产的可再生能源功率***的方法，所述方法包括：
经由控制器接收所述功率电网的频率信号；
经由具有动态时间常量的第一频率滤波器对所述频率信号滤波，所述动态时间常量根据第一参数变化；以及
经由具有动态时间常量的第二频率滤波器对所述频率信号滤波，所述动态时间常量根据所述频率信号的第二参数变化；
选择经滤波的频率信号中的一个；以及
基于所选择的经滤波的频率信号而控制所述至少一个可再生能源资产。
条款12. 一种用于在频率事件期间控制具有与功率电网连接的至少一个可再生能源资产的可再生能源功率***的***，所述***包括：
用于测量所述功率电网的频率信号的一个或多个传感器；
用于对所述频率信号滤波的频率滤波器组合件，所述频率滤波器组合件具有动态时间常量，所述动态时间常量根据所述频率信号的两个或更多个参数变化；以及
被配置成执行多个操作的控制器，所述多个操作包括：
使用经滤波的频率信号确定用于所述至少一个可再生能源资产的功率命令；以及
基于所述功率命令而控制所述至少一个可再生能源资产。
条款13. 如条款12所述的***，其中，所述两个或更多个参数至少包括第一参数和第二参数，所述第一参数和第二参数取决于所述频率事件的幅度、所述频率事件的持续时间或频率响应的变化率中的至少一个。
条款14. 如条款12-13所述的***，进一步包括将所述第一参数设置为取决于所述频率事件的最大观测的幅度，使得在所述频率事件期间减少所述可再生能源功率***的响应时间，以及仅在所述频率事件结束后将所述第一参数重置为初始值，以确保所述时间常量在所述频率事件的持续时间内保持快速。
条款15. 如条款12-14所述的***，其中，所述频率滤波器组合件包括滞后滤波器。
条款16. 如条款12-15所述的***，其中，经由查找表、函数或算法中的至少一种确定所述动态时间常量。
条款17. 如条款12-16所述的***，其中，所述多个操作进一步包括将所述频率信号与频率阈值相比较，以确定发生在所述功率电网中的所述频率事件的存在。
条款18. 如条款12-17所述的***，其中，所述频率事件包括高频事件、低频事件、或某个持续时间的频率事件中的至少一个。
条款19. 如条款12-18所述的***，其中，所述多个操作进一步包括当经滤波的频率返回在某个频率死区内时将所述时间常量重置为默认值。
条款20. 如条款12-19所述的***，其中，所述可再生能源功率***包括风力涡轮功率***，能量存储***，太阳能功率***、或其组合中的至少一个，并且其中所述至少一个可再生能源资产包括风力涡轮、太阳能板、能量存储装置、或其组合中的至少一个。
本书面描述使用包括最佳模式的示例来公开本发明，并且还使本领域的技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任何装置或***，以及执行任何结合方法。本发明的可取得专利范围由权利要求书来定义，并且可包括本领域的技术人员想到的其他示例。如果这类其他示例包括与权利要求书的文字语言完全相同的结构元件，或者如果它们包括具有与权利要求书的文字语言的非实质差异的等效结构元件，则它们意在处于权利要求书的范围之内。

Claims (10)

1.一种用于在频率事件期间控制具有与功率电网连接的至少一个可再生能源资产的可再生能源功率***的方法，所述方法包括：
经由控制器接收所述功率电网的频率信号；
根据所述频率信号的两个或更多个参数确定用于频率滤波器组合件的时间常量；
经由所述频率滤波器组合件使用确定的时间常量对所述频率信号滤波；
使用经滤波的频率信号确定用于所述至少一个可再生能源资产的功率命令；以及
基于所述功率命令而控制所述至少一个可再生能源资产。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括经由一个或多个传感器测量所述频率信号。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述两个或更多个参数至少包括第一参数和第二参数，所述第一参数和所述第二参数取决于所述频率事件的幅度、所述频率事件的持续时间或频率响应的变化率中的至少一个。
4.如权利要求3所述的方法，进一步包括将所述第一参数设置为取决于所述频率事件的最大值观测的幅度，使得在所述频率事件期间减少所述可再生能源功率***的响应时间，以及仅在所述频率事件结束后将所述第一参数重置为初始值，以确保所述时间常量在所述频率事件的持续时间内保持快速。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述频率滤波器组合件包括滞后滤波器。
6.如权利要求1所述的方法，其中，根据所述频率信号的两个或更多个参数确定用于所述频率滤波器组合件的所述时间常量进一步包括利用查找表、函数或算法中的至少一种。
7.如权利要求1所述的方法，进一步包括将所述频率信号与频率阈值相比较，以确定发生在所述功率电网中的所述频率事件的存在。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述频率事件包括高频事件、低频事件或某个持续时间的频率事件中的至少一个。
9.如权利要求1所述的方法，进一步包括当经滤波的频率返回在某个频率死区内时将所述时间常量重置为默认值。
10.如权利要求1所述的方法，其中，所述可再生能源功率***包括风力涡轮功率***、能量存储***、太阳能功率***或其组合中的至少一个，并且其中所述至少一个可再生能源资产包括风力涡轮、太阳能板、能量存储装置或其组合中的至少一个。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3632041A1 (de) 1985-10-03 1987-04-09 Bbc Brown Boveri & Cie Verfahren und einrichtung zur regelung der leistung eines dampfkraftwerkblocks
US8301311B2 (en) 2009-07-06 2012-10-30 Siemens Aktiengesellschaft Frequency-responsive wind turbine output control
US20130131879A1 (en) 2010-08-13 2013-05-23 Björn Andresen Arrangement for generating a control signal for controlling a power output of a power generation system
EP2505832B1 (en) 2011-03-30 2018-08-08 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine arrangement
US9690267B2 (en) 2011-06-14 2017-06-27 Vestas Wind Systems A/S Selective droop response control for a wind turbine power plant
EP2847458B1 (en) 2012-05-11 2017-08-16 Vestas Wind Systems A/S Wind power plant frequency control
EP2893605B1 (en) * 2012-09-06 2019-04-24 Auckland UniServices Limited Local demand side power management for electric utility networks
DE102013204600A1 (de) 2013-03-15 2014-09-18 Senvion Se Windkraftanlage mit Frequenzmessung
US9570916B2 (en) 2013-10-15 2017-02-14 Siemens Aktiengesellschaft Inertial response function for grids with high turbine penetration
CN105793561B (zh) * 2013-11-28 2019-06-18 维斯塔斯风力***集团公司 风力发电站的基础电网监管
CA2931690C (en) * 2013-12-09 2020-08-04 General Electric Company System and method for reducing oscillation loads of wind turbine
DE102018116446A1 (de) 2018-07-06 2020-01-09 Wobben Properties Gmbh Windenergiesystem und Verfahren zum Erkennen niederfrequenter Schwingungen in einem elektrischen Versorgungsnetz

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