具有可变旋转速度特性的风能设施.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101994660A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101994660A(43)申请公布日2011.03.30(21)申请号201010254203.5(22)申请日2010.08.12(30)优先权数据102009037238.52009.08.12DE(71)申请人再生动力系统股份公司地址德国汉堡(72)发明人T·克吕格尔(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人李娜李家麟(51)Int.Cl.F03D9/00(2006.01)F03D7/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称具有可变旋转速度特性的风能设施(57)摘要本发明涉及具有可变旋转速度特性的风能设施。本发明涉及一种风能设施，具有风轮、被风轮驱动的双馈异步发电机，并且具有转换器和被设计成确定用于操作旋转速度(n)的操作扭矩(T)的控制器。根据本发明，频率自适应扭矩限制器具有用于过频率或者欠频率的分类器、被设计成在频率差异的情形中减小最大扭矩(Tmax)的扭矩移位器，和在欠频率下阻止扭矩移位器的抑制器，并且提供了频率依赖旋转速度限制器，频率依赖旋转速度限制器与分类器交互从而在过频率下仅仅下限旋转速度(nmin)被增加，并且在欠频率下仅仅上限旋转速度(nmax)被降低。结果，仅仅相对于容许极限数值、特别是最大数值而非在整个操作范围内调整了操作扭矩。ACN10946CCNN110199466001994665A权利要求书1/1页1.一种风能设施，具有风轮(12)、被风轮(12)驱动的双馈异步发电机(14)，并且具有转换器(15)和被设计成确定用于操作旋转速度(n)的操作扭矩(T)的控制器(2)，所述操作扭矩不超过最大扭矩(Tmax)，其中频率自适应扭矩限制器(3)具有用于过频率或者欠频率的分类器(31)、被设计成在频率差异的情形中减小最大扭矩(Tmax)的扭矩移位器(32)，和在欠频率下阻止扭矩移位器(32)的抑制器(32)，并且提供了频率依赖旋转速度限制器(4)，该频率依赖旋转速度限制器(4)与分类器(31)交互从而在过频率下仅仅下限旋转速度(nmin)增加，并且在欠频率下仅仅上限旋转速度(nmax)降低。2.根据权利要求1的风能设施，其中提供了最大扭矩元件(23)，并且最大扭矩元件(23)具有特性元件或者查表的形式。3.根据权利要求1或者2的风能设施，其中提供了旋转速度修改元件(38)，并且旋转速度修改元件(38)被设计成产生经修改的旋转速度信号(n*)，所述经修改的旋转速度信号(n*)从实际操作旋转速度(n)改变了频率差异依赖校正数值，并且所述经修改的旋转速度信号(n*)被施加到发出旋转速度的最大数值的旋转速度依赖最大扭矩元件(23)。4.根据权利要求3的风能设施，其中旋转速度修改元件(38)与频率限制器(37)交互，最大容许频率、额定频率和实际频率的信号被施加到频率限制器(37)的输入。5.根据前面权利要求之一的风能设施，其中分类器(31)被如此设计，即使得当存在在容差范围内的差异时，限制器件是不起作用的。6.一种用于操作风能设施的方法，所述风能设施具有风轮(12)、被风轮(12)驱动的双馈异步发电机(14)，具有转换器(15)和控制器(2)，操作扭矩(T)得以确定从而控制风能设施处于操作旋转速度(n)，所述操作扭矩不超过最大扭矩(Tmax)，并且电网频率(f)得以确定，包括确定任何频率差异并且将其分类成过频率或者欠频率，作为频率差异的函数降低最大扭矩(Tmax)，在欠频率下阻止这种降低，并且作为识别的频率差异的函数限制旋转速度，从而当过频率发生时，仅仅下限旋转速度被升高，并且当欠频率发生时，仅仅上限旋转速度被降低。7.根据权利要求6的方法，其中使用根据权利要求2到5之一的限制器件。2CCNN110199466001994665A说明书1/5页具有可变旋转速度特性的风能设施技术领域[0001]本发明涉及一种风能设施，该风能设施具有风轮(windrotor)、被风轮驱动的双馈异步发电机，并且具有包括发电机侧逆变器(inverter)和电网侧逆变器的转换器以及控制器，该控制器被设计成确定用于操作旋转速度的操作扭矩，该操作扭矩不超过最大扭矩，并且进而具有电网频率探测器。背景技术[0002]现代风能设施被设计用于可变旋转速度，并且为此目的设有转换器。通常，它们具有双馈异步发电机，其定子被永久地连接到电网，并且转子经由转换器而被连接到电网。这允许发电机不仅在对应于电网频率的旋转速度下而且还在比相应于电网频率的旋转速度更低的旋转速度(或者由其决定的同步旋转速度)下操作，或者在比相应于同步旋转速度的旋转速度更高的旋转速度下操作。在实际旋转速度和由电网频率决定的同步旋转速度