JP6282739B2 - 供給網に電力を供給する方法 - Google Patents

Description

本発明は、ウィンドファーム（Windpark）を用いた供給網への電力供給方法に関する。さらに、本発明はかかる電力供給方法を実施するか、または、かかる電力供給方法を実施するように調整されたウィンドファームに関する。

ウィンドファームを用いて供給網に電力を供給することが知られている。これは、基本的には、図２に模式的に示すように、模式図１に係る風力発電装置を複数備えたウィンドファームに基づく。

ウィンドファームが電力を供給する供給網を支持（サポート、Stutzen）するために、かかるウィンドファームを用いることも知られている。ウィンドファームは最大電力を供給網に供給するように駆動される（いわゆるネットワーク並列駆動、Netzparallelbetrieb）のみならず、供給網を支持することができるように、ウィンドファームは必要に応じて供給方法および供給量を適合させる。かかる方法は、例えば特許文献１により公知となっている。
さらに、ドイツ特許商標庁は、下記の特許文献２−４を従来技術の調査結果として示した。

米国特許出願公開第２００５／００４２０９８号明細書 独国特許出願公開第１０２００９０３０７２５号明細書 欧州特許第１８０２８６６号明細書 欧州特許出願公開第２５５１９８４号明細書

今日では、ウィンドファームはますます供給網支持のために使用されている。このような傾向は基本的には歓迎すべきものである。しかしながら、電力供給と安定化のために機能する電力供給網内の多数のウィンドファームが好ましくない配置（ないし状況、Konstellation）で相反して作用し、振動状態が生じるおそれがある。このような危険性は、安定化に貢献しようとする供給網内の他の分散型発電との関係においても、基本的に存在する。

本発明の目的は、少なくとも上記の問題の少なくとも１つを解決することにある。特に、電力供給網の安定性向上、または、少なくとも安定性維持に寄与し得る解決手段が提供される。少なくとも、代替的な解決手段が提案されることが望まれる。

本発明によると、ウィンドファームを用いて電力供給網に電力を供給する方法であって、ウィンドファームは接続網から変圧器を介して供給網に電力を供給し、接続網は中電圧の接続網電圧を有し、供給網は高電圧の供給網電圧を有し、供給網への電力供給は仮想測定電圧に依存してフィードバック制御で行われ、仮想測定電圧として仮想測定点の電圧が計算され、仮想測定点は、変圧器内に位置し、
前記フィードバック制御は、参照電圧を目標値として受信する電圧制御のための実際の値として、計算された仮想電圧を用い、
仮想測定点における仮想測定電圧は、
接続網電圧、変圧器電流、現在供給されている電力、および、現在供給されている無効電力から計算され、かつ、
前記計算は、変圧器の抵抗およびリアクタンス、または、その一部に依存して行われる、電力供給方法が提案される。
さらに、本発明によると、供給網に電力を供給するウィンドファームであって、上記の電力供給方法を用いて電力供給を行うように適合されている、ウィンドファームが提案される。

風力発電装置の斜視図を概略的に示す。 ウィンドファームを概略的に示す。 共通接続点を含む供給網の一部と、その等価回路図を概略的に示す。 共通接続点を含む供給網の一部と、その等価回路図を概略的に示す。 仮想電圧の計算を具体的に説明するための計算操作を概略的に示す。 互いに異なる仮想測定点に接続されたウィンドファームの可能な配置を示す。 互いに異なる仮想測定点に接続されたウィンドファームの可能な配置を示す。 互いに異なる仮想測定点に接続されたウィンドファームの可能な配置を示す。

請求項１に係る電力供給方法によると、ウィンドファームは電力供給網に電力を供給する。ウィンドファームは、接続網（Verbindungsnetz）から変圧器を介して供給網に電力を供給する。ここで、接続網は接続網電圧を有し、供給網は供給網電圧を有する。接続網は、例えばウィンドファームに含まれる風力発電装置を接続するファーム網（Parknetz）であってもよい。変圧器は供給点（Einspeisepunkt）を構成してもよいし、または、供給点に配置されてもよく、供給点を経由して、ウィンドファームは電力供給網に電力を供給する。

電力供給は、仮想測定電圧に依存して行われる。したがって、電力供給の際、少なくともいくつかの側面では、この仮想測定電圧が参照される。仮想測定電圧として、仮想測定点の電圧が計算される。そこで、好ましくは供給網の送電線内、接続網の送電線内、または、変圧器内に位置する仮想測定点が決定され、トポロジーに関する知見に基づき仮想測定点における電圧が計算される。

したがって、ある場所、例えば接続網において変圧器の箇所で測定が行われる。さらに、仮想測定点が決定され、仮想測定点は特に供給網内の所望の点、または、変圧器内の所望の点とすることができる。また、仮想測定点は、変圧器と供給網の間の接続線内に設けてもよい。次に、現実の測定点で測定された値から、仮想測定点における電圧（仮想電圧という。）が計算される。このように計算された仮想電圧は、供給網に電力を供給するための基礎とされる。

これにより、所望の点、すなわち仮想測定点において電圧を検出することが可能となる。このアプローチの利点は、少なくとも部分的に実際の電圧測定の切り離しが行われること（デカップリング、Entkopplung）にある。仮想の、すなわち計算された電圧は、他の供給源への依存度がより低い。これにより、特に積分項（I-Anteil, integral Anteil）を用いたフィードバック制御（Reglern）に関連して、部分的な最小の測定誤差（Messabweichungen）によってさえ起こり得る問題を回避することができる。

上記の例では、接続網において、すなわち例えばウィンドファーム網において測定を行うことができ、そして同時に、供給網における所望の場所での電圧値を基礎とすること可能となる。ちなみに、供給網がウィンドファーム網であることは、上記の各実施形態に対して１つの可能性として提案したものに過ぎない。

一実施形態によると、仮想測定点は変圧器内に配置されることが提案される。特に、変圧器内では、かかるアプローチによると、安定した電圧値が期待される。電力供給においてこの安定した電圧値を参照することができ、これにより電力供給の安定性を高め、ひいては供給網の安定性を高めることができる。特に、かかる変圧器内の仮想測定点は他のウィンドファームによって使用されない。このことにより、例えば２つのウィンドファームが同一の点、または、少なくとも同一の場所で、電圧をフィードバック制御（regeln）しようとして、結果として相反して作用することを回避することができる。かくて、同一の電圧をフィードバック制御（Regeln）する際に、例として挙げた２つのウィンドファームが相反するように作用することを避けることができる。

接続網が中電圧網（Mittelspannungsnetz）であり、これにより接続網電圧が中電圧となるようにするとともに、供給網が高電圧網（Hochspannungsnetz）であり、すなわち供給網電圧が高電圧となるように、好ましくはウィンドファームは中電圧網から高電圧網に電力を供給する。これにより、ウィンドファームは、この高電圧網に電力を供給する際に、比較的高い網レベル（Netzebene）で作用する。これに応じて、高い網レベルの電力供給の範囲も広がる。

ここで、高電圧は主に１１０キロボルト（ｋＶ）であるが、国によっては多少異なる値として定義され得る。中電圧は、約１〜５０キロボルトの範囲である。この定義も、国ごとに多少異なることがある。

一実施形態によると、変圧器内の仮想測定点は所定の定格値（Nennwert）に設定されることが提案される。好ましくは、定格値は２０キロボルト近傍の範囲とすることができる。

例えば、２０キロボルト網で測定が行われ、変圧器が１１０キロボルトに昇圧する場合、仮想電圧は測定された電圧と比較して計算される。一例として、仮想電圧は２０．２キロボルトの測定電圧から、電圧差（例えば０．７キロボルトの仮想的な変圧器タップの計算）を加えることで算出される。したがって、この例では仮想電圧は２０．９キロボルトとなる。本明細書で用いられる電圧フィードバック制御器（Spanunngsregler）は、２０．９キロボルトの仮想電圧と、上述の例では２０キロボルトの目標電圧で動作する。

一実施形態によると、仮想測定点での仮想測定電圧は、測定された電圧と、現時点で（momentan）供給されている電力と、現時点で供給されている無効電力から計算される。この際、現実の測定点と仮想測定点との間に存在する対応する抵抗と、対応するリアクタンスとが考慮される。

仮想測定点の選択に応じて、現実の測定点と仮想測定点の間に位置する送電線の抵抗とリアクタンスが生じ得る。また場合によっては、変圧器の抵抗とリアクタンスも付加される。さらに場合によって、抵抗とリアクタンスの一方を無視できるときには、抵抗のみ、またはリアクタンスのみを考慮すれば十分である。

測定値として他の値、例えば必要に応じて、その値から電力および／または無効電力が導出される変圧器の電流も、追加的に、または単独で考慮することができる。

ちなみに、測定と計算は実効値（Effektivwert）に基いて行うことができる。好ましくは、少なくとも測定される電圧および／または計算される仮想電圧に対して複素数、すなわち振幅（大きさ、Betrag）と位相に基づく電圧値が用いられる。電流を考慮する場合、電流も複素数として、すなわち振幅と位相に基づいて考慮される。これにより、必要に応じて有効電力と無効電力を決定することが可能となる。なお、供給される電力とは、供給される有効電力を表すことに留意されたい。

一実施形態によると、仮想測定電圧に依存して、供給される電力、および／または、供給される無効電力は変更されることが提案される。かくて、仮想測定電圧を参照して行われる電圧依存の電力フィードバック制御、および／または、電圧依存の無効電力フィードバック制御が提案される。

本発明によると、上記の少なくともいずれかの実施形態に従って供給網に電力を供給するか、または、かかる電力供給を行うように用意されたウィンドファームがさらに提案される。かかる用意（Vorberaitung）として、特に、ウィンドファームは対応する制御ユニット（Steuereinheit）を備えている。ここで、制御ユニットは、供給点、特に変圧器における電力の供給を制御し、かつ／または、測定電圧、ならびに、必要に応じて対応する有効電力および無効電力に対する、対応する測定値を評価することができる。追加的または代替的に、仮想電圧を計算することができる当該制御ユニットもしくは追加の制御ユニットまたは計算ユニットを設けてもよい。特に、かかる制御ユニット、特にウィンドファーム制御ユニット（Parksteuereinheit）は、対応するマイクロプロセッサを備えている。

以下では、一例として実施例を用いて添付の図面を参照しつつ、本発明はより詳細に説明される。

図１は、タワー１０２とナセル１０４を備えた風力発電装置１００を示す。ナセル１０４には、３枚のロータブレード１０８を有するロータ１０６と、スピナ１１０が配置されている。ロータ１０６は運転時には風によって回転運動し、これによりナセル１０４内の発電機を駆動する。

図２は、同一のまたは相異なる３つの風力発電装置１００を備えたウィンドファーム１１２を示す。３つの風力発電装置１００は、ウィンドファーム１１２に含まれる基本的に任意の数の風力発電装置を代表するものである。風力発電装置１００は、電力、すなわち、特に生成した電流をウィンドファーム網（ウィンドファーム電力網、elektrisches Parknetz）１１４を介して供給する。個々の風力発電装置１００により生成された電流または電力は、加算される。また通常、変圧器１１６が設けられる。変圧器１１６はウィンドファームの電圧を昇圧して、供給網１２０の供給点１１８（一般にＰＣＣ（Point of Common Coupling）とも呼ばれる）に電力を供給する。図２はウィンドファーム１１２の略図に過ぎない。何らかの制御が当然存在しているにもかかわらず、例えば制御については図示していない。さらに、一例として、ウィンドファーム網１１４は異なる構成としてもよい。他の実施例を挙げるならば、例えば各風力発電装置１００の出力に変圧器を設けてもよい。

図３の上部は、供給点を有する網、すなわち電力供給網２の一部と、略示された接続網４と、接続網４の電圧、すなわち接続網電圧を、供給網２の電圧、すなわち供給網電圧に昇圧する変圧器６とを示す。さらに、３つの測定箇所ないし測定点、すなわちウィンドファーム測定点（Parkmesspunkt）８と、網測定点（Netzmesspunkt）１０と、仮想測定点１２とが略示されている。ウィンドファーム測定点８（ウィンドファーム側の測定点とも呼ばれる。）は、この例ではウィンドファーム網を形成する接続網４において、変圧器６の直前に配置されている。網測定点１０（網側の測定点とも呼ばれる。）は、供給網２において変圧器６に直接配置される。したがって、ウィンドファーム網ないし接続網４から見ると、網測定点１０は変圧器６の後方に配置される。仮想測定点１２は、基本的に供給網４の任意の点、特に網測定点１０から十分に離れた所に配置される。仮想測定点１２は、供給網４において電力に関心があり、特にそれに基づく支持（サポート、stutzen）のためのフィードバック制御にとって関心がある箇所に存在する点である。図３は（図４も同様に）、供給網２における仮想測定点１２を示す。ただし、仮想測定点１２は変圧器６内に配置してもよい。

網測定点１０、または、かかる変圧器６は、共通接続点（ＰＣＣ：Point of Common Connection、gemeisamer Einspeisepunkt）と呼ばれることができる。

また、図３は図示された供給点を含む網の一部に加えて、等価回路図（ＥＳＢ：Ersatzschaltbild）を示す。抵抗Ｒ_ＴとリアクタンスＸ_Ｔは、変圧器６に対する代替要素（または置換要素、Ersatzbauteile）を表す。代替要素Ｒ_ＬおよびＸ_Ｌは、網測定点１０から仮想測定点１２までの部分に対する供給網２の特性を表す。網測定点１０において現在の線電圧（Leiterspannung）Ｕ _ａｃｔがもたらされ、等価回路図ＥＳＢにおいて、中性線（Nullleiter）Ｎに対する相電圧（Strangspaung）Ｕ _ａｃｔ／√３として示されている。さらに、電流Ｉが流れる。これは、電流と電圧に対して複数数が用いられることを意味する。図３は、仮想測定点１２が現実の測定点、すなわち網測定点１０に相当する場合を示す。ここでは、仮想測定電圧はＵ ^＊ _ａｃｔとして表される。ここでは、測定電圧と仮想電圧とが等しいことから、次式が成り立つ。

このことは、数学的には、代替値ＲとＸが値ゼロをとるものとして表される。

図４は、仮想測定点１２が供給網２において網測定点１０から十分に離れて配置された場合を示す。この場合、仮想電圧Ｕ ^＊ _ａｃｔは、供給網の抵抗Ｒ_ＬとリアクタンスＸ_Ｌを用いて測定電圧Ｕ _ａｃｔから計算することができる。計算の際には、供給網２の等価回路図ＥＳＢに含まれるこれらのパラメータは簡単のためにインデックスなしで用いられる。すなわち、以下の式において、ＲとＸは網測定点１０と仮想測定点１２との間の供給網２の抵抗とリアクタンスを表す。したがって、仮想測定電圧Ｕ^＊ _ａｃｔの値は次式に従って計算される。

こうして、仮想測定電圧Ｕ^＊ _ａｃｔは抵抗Ｒ、リアクタンスＸ、および、送電線電流Ｉから計算される。この目的のために、送電線電流Ｉは実部と虚部に分けられ、現実の有効電力Ｐ_ａｃｔと、供給された無効電力Ｑ_ａｃｔと、測定された現実の網電圧Ｕ_ａｃｔから計算される。

仮想電圧Ｕ^＊ _ａｃｔを求めるための上記の式は、仮想測定電圧Ｕ^＊ _ａｃｔの計算の際に抵抗とリアクタンスの効果が補償されるため、抵抗ＲおよびリアクタンスＸはゼロではなく、より小さい値であることを仮定する。

実際の計算のために、特に抵抗Ｒとリアクタンスの値は正規化（規格化、normiert）して用いられる。正規化のための参照値または基準値として、例えば、インピーダンスＺ_Ｂａｓｅを用いることができる。インピーダンスＺ_Ｂａｓｅは、以下の式に従って定格電圧Ｕ_ｒａｔと供給される定格有効電力Ｐ_ｒａｔから計算される。

このようにして、仮想測定点１２に対して、仮想測定電圧Ｕ^＊ _ａｃｔが決定される。

他の実施例によると、仮想測定点１２は変圧器６内に配置されることが提案される。仮想測定電圧Ｕ^＊ _ａｃｔは、上述の供給網２内の仮想測定点１２と同様に計算される。ただし、変圧器６の対応する部分、すなわち対応する巻線部分に対する抵抗Ｒ’とリアクタンスＸ’を使用する必要がある。

抵抗ＲないしＲ’とリアクタンスＸないしＸ’の値は、測定によって決定されるか、または、基礎となるトポロジーに関する知見から決定される。特に変圧器内の仮想測定点については、測定値から計算することも考えられる。

図５は、機能ブロック５０に基づいて仮想測定電圧Ｕ_ＶＩＲＴを決定する様子を示す。機能ブロック５０は、入力パラメータとして、対応する抵抗Ｒと、対応するリアクタンスＸと、参照点ないし測定点に対する測定値として、現実に供給される無効電力Ｑと、現実に供給される有効電力Ｐと、現実の印加電圧Ｕを必要とする。一般に、仮想測定電圧Ｕ_ＶＩＲＴは、これらの２つのパラメータとこれらの３つの測定値の関数である。

参照電圧Ｕ_ｒｅｆを目標値として受信し、制御変数（Stellgrose）、特に供給すべき無効電流を計算する電圧フィードバック制御のために、このように計算された仮想電圧Ｕ_ＶＩＲＴが実際の値（IST-Wert）として用いられる。

図６ないし図８は、提案される仮想電圧測定を含むウィンドファーム接続に対する異なる配置を示す。図６によると、中央ファーム制御ユニット（ＦＣＵ：Farm Control Unit）は、接続網４においてウィンドファーム１１２から見て変圧器６の手前で測定を行う。図６では、仮想測定点１２は変圧器６内に存在する。仮想電圧の計算のために、略示した等価回路図により、実質的に変圧器６も誘導性部分Ｘ_Ｔと抵抗性部分Ｒ_Ｔの直列接続によって表される。

図示した配置において、特に発電機Ｇと消費者Ｖを有する電力供給網２の局所区間（lokaler Atschnitt）６０２が重要である。ここで、発電機Ｇと消費者Ｖは様々な構成要素を代表する。局所区間６０２は、最終的に送電線６０４を介して供給網２の残り区間（ubrigen Abschnitt）６０６に接続されている。

図７の構成は、図６の構成に対応する。ただし、仮想測定点１２は変圧器６と電力供給網２の局所区間６０２との間に位置する接続線６０８の区間に配置されている。ここでは接続線６０８が支配的であり、少なくとも無視することができず、結果として仮想測定点１２は図示するように選択され得る。ファーム制御ユニットＦＣＵによる測定は、ウィンドファーム１１２に関して変圧器６の後方で行われる。

図８の配置によると、局所区間６０２は設けられておらず、少なくとも重要なものとして示されていない。図８では、仮想測定点１２は変圧器６内に配置され、測定はファーム制御ユニットＦＣＵを用いて、ウィンドファーム１１２から見て変圧器６の後方かつ送電線６０４の手前で行われる。ここで、送電線６０４は供給網２または供給網の残り区間もしくはさらに遠方の区間６０６への接続部を構成する。

図６ないし図８は、具体的なトポロジーに応じて仮想測定点１２を変圧器６内または送電線上の１点に配置可能であることを示す。また、現実の測定は、ウィンドファーム１１２に関して変圧器６の手前または後方で行うことができる。いずれの場合においても、仮想電圧は測定に基づいて計算され、当該計算のために、特に供給される電流、特に無効電流が考慮される。

したがって、網内の給電線および／またはその他の構成要素における電圧降下（Spannungsabfall）の補償を使用して供給網における仮想電圧を計算することが提案される。特に実施例によると、このようにして変圧器内の仮想電圧を計算することが提案される。この利点は、実際の電圧測定が切り離される（Entkopplung）ことにある。

補償の計算には、抵抗と補償されるべきリアクタンスとを指定する必要がある。さらに、各測定箇所における測定値が考慮される。結果として、仮想測定点での電圧が得られる。さらに、仮想測定点において、特に仮想点における電圧ないし仮想電圧に基づいた網支持の措置を含む電力供給のフィードバック制御（Regelung）が行われる。

したがって、電圧測定が切り離される（デカップリング、entkoppeln）解決手段が提案される。ウィンドファームからの網電圧は、ウィンドパークの影響を受けるのみならず、同一のまたは近くに網上の点に接続された他の発電機や消費者によっても影響を受け得る。

このような状況において、複数の装置、すなわち特に複数のウィンドファームがこの網上の点において、特にＰＩ（Proportional-Integral）フィードバック制御器（PI-Regler）またはＰＩＤ（Proportional-Integral-Derivative）フィードバック制御器（PID-Regler）を用いて電圧制御を行った場合、フィードバック制御により誘発された不安定性が生じるおそれがある。これは、各装置がわずかに異なる網電圧を測定することに起因する。かかる差異は測定の許容差に起因し、一方、許容差はその時々の測定装置に応じて、いくつかの例を挙げるならば、異なる測定方法、または、許容差を有する変成器コア（Wandlerkernen）に依存し得る。

各フィードバック制御器（Regler）、すなわち装置の各フィードバック制御器が、この電圧にフィードバック制御しようとすると、特に積分項（integralen Anteil）に起因する問題が生じるおそれがある。すべての尚微小な差異は、積分項によって遅かれ早かれ重要な意味を持つ値へと積算される。

この問題に対処するために、特に測定された網電圧を何らかの適切な形で切り離すことが提案される。この目的で、本発明によると、仮想測定点を使用することが提案される。仮想測定点の計算、すなわち仮想測定点における電圧は、送電線または変圧器の電気技術的な計算によって行われる。ここで、これらの送電線または変圧器の構成要素に関して、抵抗性・誘導性成分が想定される。対応する公式は、仮想測定電圧Ｕ^＊ _ａｃｔに対する計算式としてすでに上述した。

仮想測定点、すなわち仮想測定点上で計算された電圧を使用することにより、現実の電圧測定はフィードバック制御に対する実際の値としてもはや使用されず、現実の電圧と変圧器または送電線の抵抗性・誘導性成分の電圧降下とを足し合わせたものが使用される。この電圧降下は、ＲとＸに対するパラメータと、供給されるウィンドファームの電流Ｉ、すなわち対応する構成要素を流れる電流とから計算される。

一例として電圧フィードバック制御により大きい無効電流が供給されると、その影響は実際の電圧に及ぶとともに、送電線ないし変圧器を介して電圧降下にも及ぶ。これにより、実際の電圧測定は部分的に切り離される。

したがって、仮想電圧は値Ｕ_ｉｓｔ、Ｐ_ｉｓｔ、Ｑ_ｉｓｔに依存する関数である。この変換（または換算）された（仮想）電圧を用いて、特にＰＩ電圧フィードバック制御器を使用することが可能となる。
なお、特許請求の範囲に付記した図面参照符号は、図示した形態に限定することを意図するものではなく、専ら理解を助けるためのものである。
また、本発明において、さらに以下の形態が可能である。
［形態１］
ウィンドファームを用いて電力供給網に電力を供給する方法であって、
ウィンドファームは接続網から変圧器を介して供給網に電力を供給し、第１の接続網は接続網電圧を有し、供給網は供給網電圧を有し、
電力供給は仮想測定電圧に依存して行われ、
仮想測定電圧として仮想測定点の電圧が計算される、
ことを特徴とする電力供給方法。
［形態２］
仮想測定点は、
供給網の送電線内に位置するか、
接続網の送電線内に位置するか、または、
変圧器と供給網の間の給電線内に位置する、
ことを特徴とする形態１に記載の電力供給方法。
［形態３］
前記仮想測定点は、
変圧器内に位置し、かつ／または、
所定の定格値、好ましくは２０キロボルト（ｋＶ）近傍の範囲に設定される、
形態１に記載の電力供給方法。
［形態４］
供給網電圧は高電圧、特に約１１０キロボルト（ｋＶ）であり、かつ／または
接続網電圧は中電圧、特に約２０キロボルト（ｋＶ）である、
ことを特徴とする形態１ないし３のいずれか一に記載の電力供給方法。
［形態５］
仮想測定点における仮想測定電圧は、
接続網電圧、
変圧器電流、
現在供給されている電力、および／または、
現在供給されている無効電力から計算され、かつ／または、
前記計算は、変圧器の
抵抗、および／または、
リアクタンス、または、その一部に依存して行われ、かつ／または、現実の測定点と仮想測定点の間の送電線に依存して行われる、
ことを特徴とする形態１ないし４のいずれか一に記載の電力供給方法。
［形態６］
仮想測定点は変圧器に配置され、仮想測定点において変圧器の巻線の一部は有効であり、電気的な測定点の位置は有効な巻線数の変圧器の巻線総数に対する比によって定義され、
仮想測定点における仮想測定電圧を計算するために、有効な巻線の抵抗およびリアクタンスがパラメータとして用いられ、
有効な巻線の抵抗およびリアクタンスの値は、変圧器全体の抵抗およびリアクタンスと、有効な巻線数の変圧器の巻線総数に対する比から計算される、
ことを特徴とする形態１ないし５のいずれか一に記載の電力供給方法。
［形態７］
仮想測定電圧に依存して、
供給される電力は増加または減少され、かつ／または、
供給される無効電力は増加または減少される、
ことを特徴とする形態１ないし６のいずれか一に記載の電力供給方法。
［形態８］
供給網に電力を供給するウィンドファームであって、
形態１ないし７のいずれか一に記載の電力供給方法を用いて電力供給を行うように適合されている、
ことを特徴とするウィンドファーム。

２、１２０ 供給網
４ 接続網
６、１１６ 変圧器
８ ウィンドファーム測定点
１０ 現実の測定点（網測定点）
１２ 仮想測定点
５０ 機能ブロック
１００ 風力発電装置
１０２ タワー
１０４ ナセル（ゴンドラ）
１０６ ロータ
１０８ ロータブレード
１１０ スピナ
１１２ ウィンドファーム
１１４ ウィンドファーム網
１１６ 変圧器
１１８ 供給点
１２０ 供給網
６０２ （供給網の）局所区間
６０４ 送電線
６０６ （供給網の）残り区間
６０８ 接続線
Ｇ 発電機
Ｉ 変圧器電流
Ｎ 中性線
Ｐ 電力
Ｐ_ｒａｔ 定格有効電力
Ｑ 無効電力
Ｒ、Ｒ_Ｔ、Ｒ_Ｌ、Ｒ’ 抵抗（レジスタンス）
Ｕ_ＶＩＲＴ 仮想測定電圧
Ｕ _ａｃｔ 測定電圧
Ｕ^＊ _ａｃｔ 仮想測定電圧
Ｕ ^＊ _ａｃｔ 仮想電圧
Ｕ_ｒａｔ 定格電圧
Ｖ 消費者（需要家）
Ｘ、Ｘ_Ｔ、Ｒ_Ｌ、Ｘ’ リアクタンス
Ｚ_Ｂａｓｅ インピーダンス

Claims (7)

1. ウィンドファーム（１１２）を用いて電力供給網（２）に電力（Ｐ）を供給する方法であって、
   ウィンドファーム（１１２）は接続網（４）から変圧器（６）を介して供給網（２）に電力を供給し、接続網（４）は中電圧の接続網電圧を有し、供給網（２）は高電圧の供給網電圧を有し、
   供給網（２）への電力供給は仮想測定電圧（Ｕ_ＶＩＲＴ）に依存してフィードバック制御で行われ、
   仮想測定電圧（Ｕ_ＶＩＲＴ）として仮想測定点（１２）の電圧が計算され、
   仮想測定点（１２）は、変圧器（６）内に位置し、
   前記フィードバック制御は、参照電圧（Ｕ _ｒｅｆ ）を目標値として受信する電圧制御のための実際の値として、計算された仮想電圧（Ｕ _ＶＩＲＴ ）を用い、
   仮想測定点（１２）における仮想測定電圧（Ｕ _ＶＩＲＴ ）は、
   接続網電圧、
   変圧器電流（Ｉ）、
   現在供給されている電力（Ｐ）、および、
   現在供給されている無効電力（Ｑ）から計算され、かつ、
   前記計算は、変圧器（６）の抵抗（Ｒ）およびリアクタンス（Ｘ）、または、その一部に依存して行われる、
   ことを特徴とする電力供給方法。
2. 前記目標値は２０キロボルト（ｋＶ）である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給方法。
3. 前記高電圧は１１０キロボルト（ｋＶ）であり、かつ／または
   前記中電圧は２０キロボルト（ｋＶ）である、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電力供給方法。
4. 前記計算は、現実の測定点（１０）と仮想測定点（１２）の間の送電線の抵抗（Ｒ）およびリアクタンス（Ｘ）に依存して行われる、
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電力供給方法。
5. 仮想測定点において変圧器（６）の巻線の一部は有効であり、電気的な測定点の位置は有効な巻線数の変圧器（６）の巻線総数に対する比によって定義され、
   仮想測定点における仮想測定電圧（Ｕ_ＶＩＲＴ）を計算するために、有効な巻線の抵抗（Ｒ）およびリアクタンス（Ｘ）がパラメータとして用いられ、
   有効な巻線の抵抗（Ｒ）およびリアクタンス（Ｘ）の値は、変圧器（６）全体の抵抗およびリアクタンスと、有効な巻線数の変圧器（６）の巻線総数に対する比から計算される、
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電力供給方法。
6. 仮想測定電圧（Ｕ_ＶＩＲＴ）に依存して、
   供給される電力（Ｐ）は増加または減少され、かつ／または、
   供給される無効電力（Ｑ）は増加または減少される、
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の電力供給方法。
7. 供給網（２）に電力（Ｐ）を供給するウィンドファーム（１１２）であって、
   請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電力供給方法を用いて電力供給を行うように適合されている、
   ことを特徴とするウィンドファーム。

Images