操作风力涡轮机的方法、风力涡轮机、风力涡轮机控制系统和处理系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102834996A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102834996A(43)申请公布日2012.12.19(21)申请号201180016632.1(74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司(22)申请日2011.03.2372002代理人陈松涛夏青(30)优先权数据(51)Int.Cl.PA2010002722010.03.31DK61/319,3052010.03.31USH02J3/38(2006.01)F03D9/00(2006.01)(85)PCT申请进入国家阶段日2012.09.28(86)PCT申请的申请数据PCT/DK2011/0500952011.03.23(87)PCT申请的公布数据WO2011/120523EN2011.10.06(71)申请人维斯塔斯风力系统集团公司地址丹麦奥胡斯(72)发明人B·李A·特里帕蒂S·Y·曹A·K·古普塔E·K·K·司农L·赫勒权利要求书权利要求书3页3页说明书说明书88页页附图附图88页(54)发明名称操作风力涡轮机的方法、风力涡轮机、风力涡轮机控制系统和处理系统(57)摘要根据实施例，提供了一种操作包括DC到AC电压转换器的风力涡轮机的方法，所述风力涡轮机通过所述DC到AC电压转换器可连接到电网，所述方法包括：确定将所述DC到AC电压转换器连接到电网的电力线的线电压；如果确定的线电压超过预定义的电压阈值，向所述电力线中注入无功电流，其中选择注入的无功电流的量，使得所述DC到AC电压转换器的输出电压保持在预定电压范围之内。CN10283496ACN102834996A权利要求书1/3页1.一种操作包括DC到AC电压转换器的风力涡轮机的方法，所述风力涡轮机通过所述DC到AC电压转换器可连接到电网，所述方法包括：-确定将所述DC到AC电压转换器连接到所述电网的电力线的线电压，-如果所确定的线电压超过预定义的电压阈值，则向所述电力线中注入无功电流，其中选择注入的无功电流的量，使得所述DC到AC电压转换器的输出电压保持在预定电压范围之内。2.根据权利要求1所述的方法，其中利用锁相回路算法确定所述线电压。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中基于所述DC到AC电压转换器的最大输出电压、所述线电压和有功电流基准来计算无功电流基准，其中基于所述无功电流基准控制注入的无功电流的量。4.根据权利要求3所述的方法，其中从DC链路控制器输出导出所述有功电流基准。5.根据权利要求3或4所述的方法，其中根据以下公式计算所述无功电流基准：其中UGD,UGQ是沿着dq框架中的d/q轴的线电压，IA,IR是有功电流和无功电流，m是最大允许调制指数，而Umax是最大允许的转换器输出电压，L是所述电力线处电感器的感应系数，ω是电压频率。6.根据权利要求3到5中任一项所述的方法，其中如果根据所述有功电流基准和所述无功电流基准计算的转换器输出电流基准幅值超过预定的转换器输出电流基准幅值阈值，则将所述无功电流基准转换为优化的无功电流基准，其中基于所述优化的无功电流基准来控制注入的无功电流的量。7.根据权利要求3到6中任一项所述的方法，其中如果根据所述有功电流基准和所述无功电流基准计算的转换器输出电流基准幅值超过预定的转换器输出电流基准幅值阈值，则将所述有功电流基准转换成优化的有功电流基准，其中基于所述优化的有功电流基准控制注入的有功电流的量。8.根据权利要求6或7所述的方法，其中根据以下公式确定所述转换器输出电流基准幅值：其中Ir_ref_cal是所述无功电流基准，Ia_ref_cal是所述有功电流基准。9.根据权利要求6到8中任一项所述的方法，其中基于以下公式计算所述优化的无功电流基准：10.根据权利要求9所述的方法，其中基于以下公式计算所述优化的有功电流基准：2CN102834996A权利要求书2/3页11.根据权利要求10所述的方法，其中基于所述优化的有功电流基准和所述优化的无功电流基准来控制所述转换器输出电流。12.一种用于操作包括DC到AC电压转换器的风力涡轮机的处理系统，所述风力涡轮机通过所述DC到AC电压转换器可连接到电网，所述处理系统包括：-输入单元，被配置成接收线电压信号，所述线电压信号表示将所述DC到AC电压转换器与所述电网连接的电力线的线电压，-耦合到所述输入单元的处理单元，所述处理单元被配置成确定所述线电压是否超过特定线电压阈值，并确定在直接向所述电力线中注入无功电流时，所述无功电流的将所述DC到AC电压转换器的输出电压保持在预定电压范围之内的量，以及-耦合到所述处理单元的输出单元，所述输出单元被配置成输出表示待直接注入所述电力线中的所述无功电流的输出信号。13.根据权利要求12所述的处理系统，其中所述输入单元还被配置成接收有功电