控制可再生能源发电厂在故障之后恢复正常运行

摘要

提供了一种用于运行包括多个可再生能源发电机(14)的可再生能源发电厂(12)的方法(500)，所述方法(500)包括：计算(502)用于在由无功功率控制器(206)输出的当前无功功率参考水平和目标无功功率参考水平之间进行过渡的无功功率参考水平变化率，所述目标参考水平适用于所述可再生能源发电厂(12)的正常运行；以及，在所述可再生能源发电厂(12)所连接的电力网络发生故障之后，分派(506)控制信号，以用于控制所述可再生能源发电厂(12)以计算的变化率生成或消耗无功功率，从而使所述可再生能源发电厂(12)的无功功率水平过渡到所述目标无功功率参考水平。

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制可再生能源发电厂的方法，一种可再生能源发电厂控制器，以及更广泛地涉及一种风力涡轮机发电厂。

背景技术

新投入使用的可再生发电厂，特别是风力发电厂，在连接到电力网络时，期待它们能够运行并适应多种不同的情况。风力发电厂(WPP)通常包括多个风力涡轮发电机，并且也被称为风电园区或风电场。发电厂的调节和一般运行由发电厂控制系统或控制器(PPC)控制，发电厂控制系统或控制器(PPC)执行输电系统运营商(TSO)或特定于国家的电网互联要求或"电网规范"设定的运行限制和要求。TSO还向PPC传达电力输送需求。

电网规范通常包括在网络出现故障(诸如电压偏差)时，对每个发电厂的无功和/或有功电流供应的具体要求。这些要求确保网络在整个故障过程中得到充分支持，并通过一个或多个风力发电厂供应的有功和/或无功电流维持电压水平的恢复。

在故障之后，TSO期望发电厂控制器能迅速将发电厂的运行恢复到故障前的正常状态。在某些情况下，网络条件并不令人满意，常规的恢复控制会导致电力网络更加不稳定。在电力网络和发电厂之间的"弱"连接中尤其如此，其中电厂供应给网络的有功或无功功率的变化会导致不希望的电压波动。

本发明的目的是在传统解决方案的基础上进行改进。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种运行包括多个可再生能源发电机的可再生能源发电厂的方法。该方法包括：计算用于在由无功功率控制器输出的当前无功功率参考水平和目标无功功率参考水平之间进行过渡的无功功率参考水平变化率，所述目标参考水平适用于发电厂的正常运行；以及，在所述可再生能源发电厂所连接的电力网络发生故障之后，分派控制信号，以用于控制发电厂以计算的变化率生成或消耗无功功率，从而使发电厂的无功功率响应过渡到所述目标无功功率参考水平。

通过计算无功功率的变化率，或无功功率的"升降速率"，在恢复正常运行时考虑到发电厂、连接网络和更广泛的电力网络的条件。通过定制升降速率以动态地对当前条件做出反应，减少了发电厂运行引起的电力网络不稳定的可能性。

所述故障可以是电压偏差。所述故障可以是由电压偏差引起的。所述电压偏差可以是欠压事件。

该方法可以包括生成当前无功功率参考水平与目标无功功率参考水平之间的差值。无功功率参考水平变化率可以基于生成的差值进行计算。

无功功率参考水平变化率可以间接地与生成的差值成比例。换句话说，较大的生成差值导致较小的无功功率参考水平变化率，而较小的生成差值导致较大的无功功率参考水平变化率。因此，较大的过渡是缓慢实施的，而较小的过渡是快速实施的，从而确保通过不使无功功率水平过渡得太快来维持电网的稳定性。

该方法可以包括确定目标无功功率参考水平。目标无功功率参考水平可以是基于发电厂的正常运行条件生成的无功功率参考水平。目标无功功率参考水平可以是在故障之前生成的无功功率参考水平。目标无功功率参考水平可以是在故障之前最近生成的无功功率参考水平。基于先前的水平实施目标无功功率参考水平，允许就像故障没有发生过一样地恢复运行。

目标无功功率参考水平可以是就像故障没有发生过一样在故障期间生成的无功功率参考水平。换句话说，该参考水平可以是在故障正在发生的时间期间就像发电厂一直以正常运行模式运行一样进行计算的。通过将目标无功功率参考水平基于就像故障没有发生过一样在故障期间生成的水平，可以尽可能快地恢复电厂的正常运行。

确定目标无功功率参考水平可以包括运行两个无功功率控制器来输出无功功率参考水平。两个无功功率控制器中的第一个可以被配置为在电网故障期间以故障穿越模式运行。两个无功功率控制器中的第二个可以被配置为在电网故障期间以正常运行模式运行。目标无功功率参考水平可以是第二个无功功率控制器的输出。有利地，这种安排利用了风力涡轮机内现有的组件，因此不需要对电厂进行附加的修改来实现该方法。使用第二个无功功率控制器不需要对第一个无功功率控制器进行调整。

用于过渡的无功功率参考水平变化率可以至少部分地基于电力网络的短路率来计算。短路率的使用是有益的，因为它可以用来评估电力网络的状态及其稳定性，从而评估过渡可以多快地进行。用于过渡的无功功率参考水平变化率可以至少部分地基于电力网络的虚弱(weakness)来计算。短路率可以用于计算电力网络的虚弱。对于弱电网可以使用比强电网更长的过渡时间。

用于过渡的无功功率参考水平变化率可以至少部分地基于电压水平来计算。

根据本发明的另一个方面，提供了一种发电厂控制器，其用于控制包括多个可再生能源发电机并连接到电力网络的可再生能源发电厂的运行，所述发电厂控制器包括：主无功功率控制器，其被配置为生成无功功率参考水平；以及动态升降速率控制器，其被配置为计算用于在由主无功功率控制器输出的无功功率参考水平和目标无功功率参考水平之间过渡的无功功率参考水平变化率，所述目标参考水平适用于发电厂的正常运行。

动态升降速率控制器可以包括附加无功功率控制器，该附加无功功率控制器被配置为生成目标无功功率参考水平。在故障期间，主无功功率控制器和附加无功功率控制器可以被配置为以不同的模式运行。在故障期间，主无功功率控制器以故障穿越模式运行，而附加无功功率控制器以正常运行模式运行。

动态升降速率控制器可以包括升降速率逻辑器，该升降速率逻辑器被配置为至少部分地基于主无功功率参考水平和目标无功功率参考水平之间的差值来计算用于过渡的无功功率参考水平变化率。

根据本发明的另一个方面，提供了一种控制器，其被配置为根据上述方法控制可再生能源发电厂。

该可再生能源发电厂可以是风力发电厂。可再生能源发电机可以是风力涡轮发电机。

该可再生能源发电厂可以是太阳能发电厂。可再生能源发电机可以是太阳能发电机。

根据本发明的另一个方面，提供了一种可从通信网络下载和/或存储在机器可读介质上的计算机程序，其包括用于实现上述方法的程序代码指令。

根据本发明的另一个方面，提供了一种可再生能源发电厂，其包括如上所述的控制器。

在本申请的范围内，明确的意图是前面各段、权利要求书和/或以下描述和附图中列出的各方面、实施例、示例和替代方案，特别是其各个特征，可以独立运行或以任何组合运行。也就是说，所有的实施例和/或任何实施例的特征可以以任何方式和/或组合进行组合，除非这些特征是不相容的。申请人保留相应改变任何原始提交的权利要求或提交任何新的权利要求的权利，该权利包括将任何原始提交的权利要求修改为从属于任何其它权利要求和/或并入任何其他权利要求的任何特征的权利，尽管原始没有以这种方式要求保护。

附图说明

现在将参照附图，仅以举例的方式描述本发明的一个或多个实施例，其中：

图1是包括风力发电厂和主电网的电力网络的示意性架构；

图2是用于发电厂控制器的控制架构的示意性表示；

图3是展示示例故障场景下的电压水平和图2的发电厂控制器的响应的表示；

图4是用于发电厂控制器的替代控制架构的示意性表示；

图5是运行风力发电厂的方法；

图6是用于图4的发电厂控制器的示例动态升降速率控制器的示意性表示；

图7是用于图6的动态升降速率控制器的示例升降速率逻辑器的示意性表示；

图8是示出图4的发电厂控制器的运行方法的流程图；

图9是展示示例故障场景下的电压水平和图4的发电厂控制器的响应的表示；以及

图10是展示另一个示例故障场景下的电压水平和图4的发电厂控制器的响应的表示。

具体实施方式

图1示出了一种典型架构，其中风力发电厂(WPP)连接到作为更广泛的电力网络的一部分的主输电网。图1的示意图应仅作为电力网络的代表。电力网络和发电厂的替代配置是已知的，预计除了图1所示和描述的组件之外或作为其替代，还可以并入其他已知的组件。这种变化是在技术人员的能力范围内的。例如，根据包括在多个WTG中的WTG的数量，预计变电站或额外的变压器将被并入WPP中。

正如熟练的读者所理解的，WPP包括至少一个风力涡轮发电机(WTG)，更典型的是将其简单地称为"风力涡轮机"。WPP也被称为风电园区或风电场。所示的示例仅是代表性的，熟练的读者会理解，与风力发电厂、其他可再生能源的发电厂、风力涡轮发电机和其他可再生能源发电源有关的其他具体架构是可能的。因此，本公开大体上涉及可再生能源发电厂和可再生能源发电机，而不是像图中那样具体到风力发电厂和发电机。此外，熟练的读者会理解，还在下面描述的方法、系统和技术也可适用于许多不同配置的电力网络。此外，风力发电厂和电力网络的组件是常规的，因此对于熟练的读者来说是熟悉的。预计除了图中所示和描述的组件之外或作为其替代，还可以并入其他已知的组件。这种变化是在技术人员的能力范围内的。特别地，可以理解的是，WPP也可以被认为包括STATCOM设备、变电站设备、电缆、电厂控制器以及将WPP连接到主电网所需的其他组件。

此外，熟练的读者会理解，图1是一个示意图，所以没有明确描绘控制命令的传输方式。互联可以是直接或"点对点"连接，也可以是在适当协议(例如CAN总线或以太网)下运行的局域网(LAN)的一部分。另外，应该理解的是，与其使用电缆，控制命令可以通过合适的无线网络(例如在WiFi

图1显示了并入有WPP 12的电力网络10。WPP 12包括多个WTG 14。多个WTG 14中的每一个将风能转化为电能，该电能以有功电流的形式从WTG 14传输到主输电网络或主电网16进行分配。连接网络17在WPP 12和主电网16之间延伸。

WTG 14同时生成有功功率和无功功率。主电网16通常有特定的有功和无功功率水平要求，要求WPP 12遵守这些要求，并且可以实时改变WTG 14的输出以匹配这些要求。可以针对电力网络内特定点处的无功和有功电流水平以及电压水平指定其他电网要求。

每个WTG 14的输出是使用相关的WTG控制器15控制的。在WPP 12的正常运行期间，WTG控制器15进行运行以实现由发电厂控制器(PPC)32设定的有功和无功功率参考水平。在特殊条件下，WTG控制器15进行运行以满足预先确定的网络要求，还进行动作以保护WTG 14免受任何潜在的有害条件影响。在这些特殊情况下，WTG控制器可以与PPC 32分开地自主运行WTG 14。PPC 32和WPP 12一起根据本文描述的方法和过程进行运行，以便于在故障模式下运行后安全、稳定地恢复正常运行状态和到主电网16的正常运行无功功率水平输出。

WPP 12的每个WTG 14都与链接WTG 14的本地电网(未显示)相连。WPP 12通过连接网络与主电网16相连。WPP 12和主电网16在互联点(PoI)68处连接，该互联点(PoI)68是WPP12和主电网16之间的接口。

连接网络在本领域是已知的，其包括输电线、总线和/或变压器的组合，以将WPP耦合到主电网。其他组件(诸如断路器、重合器和本领域已知的其他系统)也可以并入连接网络中。

回到对WTG的控制，PPC 32在测量点(PoM)34处与电力网络10连接，并且还直接与WPP 12连接。PPC 32是合适的计算机系统，用于执行上述的控制和命令，并被配备为测量各种参数。由于PoM 34不在PoI 26处，因此测量的参数只是代表性的，这是因为PoM 34和PoI26之间以及PoM 34和PPC 32之间的线路损耗可能对测量结果产生影响。可以进行适当的补偿，以考虑到这些损耗，从而确保测量结果是准确的。

PPC 32的作用是作为WPP 12和电网运营商或输电系统运营商(TSO)36之间的命令和控制接口。TSO 36负责向PPC 32指示主电网16的需求和要求。PPC 32监测功率输出的参数(诸如频率和电压)，以及WPP 12和主电网16之间的无功电流或功率交换以及主电网16的其他参数(诸如电压水平)。在作为命令和控制接口时，PPC 32解释TSO 36对其要求的功率输送需求，并管理WPP 12中的WTG 14，以满足这些要求，同时考虑其他运行因素(诸如监测的参数，以及输出或测量的电网电压的突然变化，和/或，正如在下面的描述中所阐述的电网故障)。WTG 14能够根据从PPC 32接收的命令改变其电流或功率输出。

正如技术人员所理解的那样，电网故障或电网故障事件通常被定义为电网16或更广泛的电力网络的电压水平下降到超出可接受的正常运行电压范围的时段。

在电网电压水平下降到预先定义的阈值以下的电网故障(所谓的"欠压"事件)期间，WPP 12和PPC 32以欠压模式(诸如低电压穿越(LVRT)模式)运行。WPP 12以欠压模式运行，以避免WPP 12与电网16断开连接，并支持电网16通过故障。在LVRT模式下，WPP 12在故障期间通过供应无功电流以激励电压水平上升来支持电网16。WPP 12被要求供应无功电流，直到电压水平恢复到正常运行电压范围内的水平。在许多情况下，该运行范围在0.9每单位(p.u.)电压和1.1p.u.电压的电压水平之间。

正如技术人员所理解的那样，每单位电压是电压相对于基准值(其被用作参考)而言的表达。类似地，每单位有功电流或每单位无功电流是功率/电流相对于参考基准值的表达。使用每单位系统可以使变压器和其他组件的数值标准化，这会使数值发生数量级的变化。

WPP 12进行运行以符合特定于主电网16的一套电网要求。当以欠压模式运行时，WPP 12的WTG 14最初是自主动作的，并且由WTG控制器15控制。换句话说，在欠压模式的至少一部分期间，WTG 14没有根据PPC 32输出的信号进行控制。在欠压模式下，WTG 14进行运行以根据预先定义的标准控制有功和无功电流。这与正常运行模式相反，在正常运行模式下，WTG基本上是根据PPC 32分派的控制信号连续控制的。

在故障期间，当WTG 14自主动作时，PPC 32进入故障穿越模式。故障穿越模式的第一阶段是故障状态，其中PPC 32的控制回路被有效冻结。换句话说，当WTG 14没有接收基于PPC 32的输出的命令时，PPC 32的输出被固定在一个预设的水平上，为退出故障状态做准备。通常，该预设水平是单位功率因数，其中无功功率参考输出被设定为0p.u.。

故障状态一直维持到满足触发条件。一旦满足触发条件，WPP 12和PPC 32就进入故障后状态。触发条件通常是电压水平已达到预先确定的阈值(称为V

在故障后状态下，PPC 32输出无功功率参考水平来控制WTG 14，以支持电压水平的恢复。WTG 14根据无功功率参考水平以电压控制模式被控制。

一旦电压水平恢复到正常水平(即0.9和1.1p.u.之间)，故障后状态就结束，因为不再需要供应高无功功率水平。在故障后状态之后，WTG 14和PPC 32被配置为返回到它们在故障前进行运行的运行模式。PPC 32输出的无功功率参考水平是根据正常运行模式生成的。由于故障后状态需要高无功功率供应，因此故障后状态和正常运行模式的无功功率参考水平之间的差值可能非常大或非常小，这取决于哪个模式是正常运行模式。

然而，从故障后状态的无功功率参考水平瞬间或接近瞬间改变到正常运行模式的无功功率参考水平是不可取的，因为它可能导致电网的电压水平的不稳定。当PPC 32的正常运行模式是无功功率或功率因数控制模式时，返回到正常运行模式所需的参考水平的变化可能很大。

这在所谓的"弱电网互连"中是一个特别的问题。在某些情况下，远程发电厂和电力网络之间的互连可能被描述为"弱电网互连"，因为电厂和网络之间的无功/有功功率交换的微小变化就可能导致大的电压振荡。当电网16运行在或接近其设计极限时，就会出现弱电网互联，因此故障水平很低。弱电网互连在偏远地区的设施中最为常见，因为那里的基础设施不足，导致达到设计极限的可能性很高。

有一种方法可以改善故障后状态和正常运行模式之间的过渡，即在故障后和正常状态之间实施过渡状态。在过渡状态下，存在不同无功功率参考水平之间的过渡。这是一种"无扰动切换(bumpless transfer)"的形式。使用这种方法，在过渡状态下，由PPC 32指定的无功功率参考水平根据在第一次使用WPP 12或PPC 32之前确定的变化率或'升降速率'而改变。预先确定的升降速率被设计为符合主电网的电网规范要求。例如，电网规范可以指定一个特定的时间段，在这个时间段内必须完成过渡，从而为过渡时段提供最小的升降速率。PPC 32通过对其提供给WTG 14的无功功率参考水平使用一系列的阶跃变化来实现该升降速率。使用预先确定的升降速率，有利地允许在故障后和正常运行状态之间的可控过渡，并减少电网不稳定的可能性。技术人员会理解，升降速率可以以任何常规方式实现。

PPC 32使用如图2所示的控制架构200来实现预先确定的升降速率。图3示出了一种故障场景和并入有图2的架构200的PPC 32对故障期间经历的电压变化的反应。

图2的架构200包括电压控制器202、功率因数控制器204以及无功功率控制器206(也称为Q控制器)。电压控制器202有时被称为电压斜率控制器。电压控制器202和功率因数控制器204各自接收一个或多个输入208、210，并各自基于接收到的输入208、210生成输出212、214。每个输出212、214是无功功率设定点。例如，输入208、210可以包括运行模式、功率因数或电压设定点、和/或与连接网络或主电网相关联的测量和/或计算的参数的一个或多个指示。这些参数可以包括在PoI或PoM处的测量电压，和/或在PoI或PoM处的测量有功功率。

由电压和功率因数控制器202、204生成的无功功率设定点输出212、214是供Q控制器206在确定应传达给WPP 12的无功功率参考水平时使用。当PPC 32和WPP 12的正常运行模式为电压控制模式时，电压控制器202的输出212被Q控制器206使用。当PPC 32和WPP 12的正常运行模式为功率因数控制模式时，功率因数控制器输出214由Q控制器206使用。为了选定使用哪一个控制器输出212、214，Q控制器206接收指示运行模式的输入216。在某些情况下，Q控制器206并入有切换机制，只接收来自电压或功率因数控制器202、204中的一个的输入。

正如技术人员所理解的那样，以电压控制模式运行的WPP被控制以维持电压水平，以功率因数控制模式运行的WPP被控制以维持功率因数，而以无功功率控制模式运行的WPP被控制以消耗或供应无功功率水平。

除了从电压控制器202或功率因数控制器204中的一个接收的输入212、214之外，Q控制器206还接收进一步的输入，并基于这些输入生成无功功率参考水平输出Q

在图2的架构200中，Q控制器206接收附加输入，该附加输入包括在PoM、PoI处，和/或由WPP/WTG输出的测量无功功率水平Q，222，以及故障穿越(FRT)输入224。

可以理解的是，在其他配置中，其他输入(诸如根据电网规范或存储关系的无功功率(Q)设定点)可以在Q控制器206处接收。在其他配置中，某些输入可以被组合。例如，运行模式输入216和故障穿越输入224可以被组合。

故障穿越输入224使Q控制器206在主电网16上发生电压偏差或其他故障时进入故障状态。如上所述，在故障状态下，Q控制器206的无功功率参考水平被冻结在预先确定的设定点，而WTG 14作为自主电流源进行动作。一旦满足触发条件，PPC 32对WTG 14的控制将在故障后状态下恢复。

图3显示了当PPC 32的正常运行模式为功率因数模式时，Q控制器206的输出220对电压偏差的响应。图3提供了两个图表：下面的图表是在PoM处测得的电压水平的电压情况；上面的图表是无功功率参考水平(Q

最初，在PoM 34处测得的电压在正常运行范围内，该正常运行范围在图3中由1p.u.电压水平两侧的平行虚线表示。由于PPC 32以功率因数模式运行，因此Q控制器206接收来自功率因数控制器204的输入。Q控制器206将其输出220基于从功率因数控制器204接收到的信号。来自电压控制器202的输入在这种模式下不被使用。因此，当电压水平在正常运行范围内时，无功功率参考水平是最小无功功率水平，Q

在这种情况下，在时间t1发生故障。电压水平偏离其正常运行水平。因此，Q控制器206从故障穿越输入接收到表明发生了故障的信号，并且Q控制器206进入其故障状态。无功功率参考水平从Q

在时间t2处，满足从故障状态移动到故障后状态的触发条件。在这种情况下，已经满足的触发条件是电压水平已经恢复到预先确定的水平。在所描绘的情况下，预先确定的水平是故障事件被认为已经完成的电压水平，这里标记为V

在故障后状态期间，预计电压水平将恢复到其正常运行水平内。一旦确定恢复完成，该电压水平在其正常运行范围内，并且故障已被清除，Q控制器206就切换到过渡状态。在图3中，过渡状态在时间t3处开始。

在过渡状态中，由Q控制器206输出的用于控制WPP 12的无功功率参考水平从故障后状态参考水平改变为正常运行模式参考水平。正常参考水平可以与紧接故障前的参考水平相同，也可以不同，并以新的条件为基础。该变化是使用预先确定的变化率实现的。变化率可以通过以预先确定的时间间隔对无功功率参考水平进行阶跃变化来实现。

一旦恢复正常运行模式的无功功率参考水平，PPC 32以及因此WPP 12的正常运行就会恢复。这发生在图3中的时间t4处。

在一种替代方法中，可以将替代控制架构并入图1的系统的PPC 32中，以便于动态计算用于在故障后状态和正常运行之间过渡的升降速率。换句话说，该替代架构允许根据电网、WPP或连接网络的瞬时条件，或根据其他标准，来实时计算升降速率。

图4描绘了一种替代架构，图6和图7提供了替代架构的示例特征。具体来说，图4示出了整体的替代架构400，它包括图2的架构200的组件。图2和图4的架构所共享的组件执行上述的相同功能。因此，共享的组件被赋予与图2中使用的相同的参考数字，并将不再进一步描述。

除了图2的组件外，图4的替代架构400还包括动态升降速率控制器402。动态升降速率控制器402被安排为从电压控制器202、功率因数控制器204和Q控制器206接收输入信号412、414、420。动态升降速率控制器402还被配置为接收外部输入428。

包括动态升降速率控制器402允许在过渡状态期间动态地控制无功功率参考水平变化率。这是通过分派输出升降速率(Q

在图4中，动态升降速率控制器402被显示为与Q控制器206并联布置，尽管可以理解这些系统可以串联布置，也可以是完全独立的系统。提供给动态升降速率控制器的输入也可以根据运营商的要求而改变。

图4的架构400是根据图5所描绘的方法500来运行的。在该方法500中，计算502无功功率参考水平的变化率(即升降速率)。升降速率被计算为适用于在由Q控制器输出的无功功率参考水平(Q

图6中详细显示了可以用于实现图5的方法的示例动态升降速率控制器402。动态升降速率控制器402包括附加的Q控制器406和升降速率计算逻辑器440。为了区分，由图2和图4的架构200、400共享的Q控制器206将在下文中被称为主Q控制器。

附加Q控制器406接收来自电压控制器和功率因数控制器414的输入412，也可以接收其他输入442(诸如测量的无功功率水平和/或模式输入)。然而，重要的是，附加Q控制器406和主Q控制器206被故障穿越输入224所区分；主Q控制器206接收与故障穿越有关的输入224，而附加Q控制器406不接收与故障穿越有关的输入224。由于附加Q控制器406不接收故障穿越输入，所以它不会进入故障穿越模式。相反，在主Q控制器处于故障和故障后状态的同时，附加Q控制器406继续根据正常运行模式输出无功功率参考水平。在这个系统中，附加Q控制器406的输出444成为用于过渡状态期间进行过渡的目标无功功率参考水平，Q

来自主Q控制器206和附加Q控制器406的输出420、444被输入到升降速率计算逻辑器440，升降速率计算逻辑器440相应地计算动态升降速率。升降速率逻辑器440可以接收指示电力网络的状态，以及可能影响最大或最小升降速率或者可能决定升降速率的计算方式的任何限制性特征或情况的进一步的输入446。

图7示出了示例升降速率计算逻辑器440。该逻辑器440包括差值计算器448，该差值计算器448被配置为计算由主Q控制器206提供的无功功率参考水平Q

计算的升降速率被另一个控制器利用，以控制WTG的实际无功功率控制。

升降速率计算器452的示例输入446是短路率(SCR)和在PoM处测量的电压。也可以使用电压水平和/或相位角的变化。SCR用于评估是否存在弱电网互连。SCR可以通过测量总线上给定无功功率变化的电压水平变化来实时计算，并以该无功功率变化与电压水平变化的比率给出。这些值通常在较短的采样窗口中进行采样。SCR通常与预先设定的阈值进行比较。如果SCR低于阈值，就会识别出弱电网互联，并相应地对升降速率应用限制。

在一些实施例中，用于识别弱电网互连的阈值SCR值为3.0。在其他实施例中，该阈值小于3.0。例如，该阈值可以是3.0和2.5之间的一个值。在特殊情况下，该阈值可以低于2.5。

图8示出了包括图6和图7的模块的动态升降速率控制器的一种运行模式。可以设想，图8中所示的方法800是连续执行的，当被触发条件触发时，输出升降速率被用作控制信号的一部分。可以理解，在本示例中，触发条件是故障后状态的结束，但也可以取决于电压水平恢复正常运行水平并在一个时间段内保持在正常运行水平内，和/或可以基于电压水平的稳定性的测量结果。

在图8中，主Q控制器206和附加Q控制器406并行运行802、804，以输出无功功率参考水平和目标无功功率水平。

控制器206、406中的每一个的输出在升降速率逻辑器处被接收806。升降速率逻辑器的差值计算器448计算808参考水平和目标水平之间的差值。升降速率计算器452基于该差值计算810升降速率。

升降速率计算器452还应用812任何限制性条件来更新升降速率。更新后的升降速率从升降速率逻辑器和动态升降速率控制器402输出814，准备用于信号调理和分派。

图9和图10说明了由Q控制器206和并入有附加Q控制器406的动态升降速率控制器402使用的参数响应于不同运行场景的响应。图9示出了正常运行模式是无功功率或功率因数控制模式时的响应，而图10示出了正常运行模式是电压控制模式时的响应。

在图9和图10中的每一个中，各显示了五个图表，每个图表都示出了不同参数随时间的变化。这些图表分别显示了：在PoM处测量的电压，V

在图9中，首先示出了系统在其正常功率因数/无功功率控制模式下的运行。V

在t1处，故障发生，并且电压偏离其正常运行范围。主Q控制器206接收到来自其故障穿越输入224的输入，以进入故障状态。附加Q控制器406没有接收到该输入。因此，Q

在t2处，电压已经恢复，以允许开始故障后状态，并允许PPC 32恢复对WTG 14的控制。故障后状态要求WPP 12向主电网16注入无功功率，因此Q

在t3处，电压已经恢复到正常运行水平，可以进入过渡状态。升降速率Q

一旦过渡完成，就会恢复正常运行。

在图10中，V

在t1处，故障发生，并且V

当在故障状态之后进入故障后状态时，在t2处，Q

可以理解的是，上述对动态升降速率控制器的描述是根据本文所述方法实现动态升降速率的一种方式。在替代示例中，在PPC中并入内存单元，该内存单元存储有故障前的Q

在一些实施例中，替代的可再生能源发电机或混合动力发电厂可以根据本文所述的方法进行运行。

在不偏离所附权利要求书中定义的本发明的范围的情况下，可以对上述示例进行许多修改。