低电压或高电压事件期间的发电设备控制制造技术

本发明专利技术涉及一种用于控制风力发电设备的方法，所述风力发电设备包括一个或多个风力涡轮发电机、以及发电设备控制器，所述一个或多个风力涡轮发电机被连接到电网，所述发电设备控制器具有操作模式，控制电参数，其中，所述方法包括：确定一个或多个风力涡轮发电机的第一电压电平；确定一个或多个风力涡轮发电机的所述第一电压电平是否在第一预定范围之外；如果一个或多个风力涡轮发电机的所述第一电压电平在第一预定范围之外，那么使所述发电设备控制器的所述操作模式在第一操作模式与第二操作模式之间改变，所述第一操作模式控制第一电参数，所述第二操作模式控制第二电参数，所述第一电参数和所述第二电参数是不同的。本发明专利技术还涉及一种发电设备控制器和一种根据所述方法操作的风力发电设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低电压或高电压事件期间的发电设备控制
本专利技术涉及一种用于控制风力发电设备的方法，所述风力发电设备包括：一个或多个风力涡轮发电机、以及发电设备控制器，所述一个或多个风力涡轮发电机被连接到电网，所述发电设备控制器具有操作模式，其中，所述发电设备控制器被布置为用于控制电参数，本专利技术还涉及一种发电设备控制器。
技术介绍
风力发电设备的内部电力网将风力发电设备的个体风力涡轮发电机连接到共同耦合点，所述共同耦合点是其中将电力从风力发电设备供给到电力供应网上的点。为了正确地做这项工作，设备的风力涡轮的中每个与共同耦合点之间的内部电力网的阻抗必须被考虑。到共同耦合点所经历最高阻抗的风力涡轮需要生成最高的风力涡轮电压电平，以便补偿内部电力网中的电压降。然而，通过遵循这种方法，设备之内的最高的风力涡轮电压电平可以变得危险地靠近或甚至超过上电压电平，这具有损坏内部输电网的风险。此外，长时间暴露于比正常电压电平更低的低电压电平能够导致对装备造成损坏。这归因于更高的电流以便使功率电平保持恒定。被连接到内部电力网的风力涡轮的电压曲线依赖于阻抗值和流过内部电力网的视在功率。可以被看作为本专利技术的实施例的目标是，提供确保以下的方法：-当与现有技术比较时，以改进的方式不引起对装备的损坏。-不超过风力发电设备之内的预定电压电平。可以被看作为本专利技术的实施例的其他目标是，提供确保不超过风力涡轮设备之内的过电压电平和/或欠电压电平的改进的方法。
技术实现思路
提供该摘要是为了以简化的形式介绍一些选择的概念，下文中在说明书中对所述一些选择的概念进一步地进行描述。该摘要并非旨在识别所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也并非旨在被用作确定所要求保护的主题的范围的辅助手段。因此，在本专利技术的第一方面中，上述目的和若干其他目的旨在通过提供一种用于控制风力发电设备的方法来实现，所述风力发电设备包括一个或多个风力涡轮发电机、以及发电设备控制器，所述一个或多个风力涡轮发电机被连接到电网，所述发电设备控制器具有操作模式，其中，所述发电设备控制器被布置为用于控制电参数，其中，所述方法包括：-确定一个或多个风力涡轮发电机的第一电压电平，-确定一个或多个风力涡轮发电机的所述第一电压电平是否在第一预定范围之外，如果一个或多个风力涡轮发电机的所述第一电压电平在第一预定范围之外，那么使所述发电设备控制器的操作模式在第一操作模式与第二操作模式之间改变，其中，处于所述第一操作模式的发电设备控制器对第一电参数进行控制，并且其中，处于所述第二操作模式的发电设备控制器对第二电参数进行控制，所述第一电参数和所述第二电参数是不同的。本专利技术对于获得提供稳定且鲁棒的电力生产的风力发电设备来说是特别但不排他地有利的，这是因为本专利技术防止了个体风力涡轮发电机的断开，这通过提供朝向帮助个体风力涡轮发电机的端子处的电压电平朝向安全操作窗口改变的控制方案的控制的改变来实现。根据本专利技术的一个实施例，其中，在发电设备控制器的操作模式改变之后，所述方法进一步包括以下步骤：-将根据所述第二操作模式的设定点分派给所述一个或多个风力涡轮发电机。该实施例的优点是，每当控制模式已经改变时，新设定点就将被分派，并且个体风力涡轮发电机将相应地改变其生产，并且因此改变端子处的电压电平。根据本专利技术的一个实施例，其中，在发电设备控制器的操作模式改变之后，所述方法还包括以下步骤：-将根据所述第一操作模式确定的临时设定点分派给所述一个或多个风力涡轮发电机，以及-以一斜率值将临时设定点斜坡变化到根据所述第二操作模式确定的设定点，直到所述临时设定点等于根据所述第二操作模式的设定点。该实施例的优点是，临时设定点的斜坡变化允许从第一操作模式平滑地过渡为第二操作模式，即，无碰撞转移。无碰撞转移确保风力发电设备的电网中的稳定性。根据本专利技术的一个实施例，第一操作模式对功率因数进行控制，并且第二操作模式对电压电平或无功功率进行控制。该实施例的优点是，当高电压事件发生时，可以存在这样的生产模式：其中有功功率生产的自然增加也将要求无功功率的增加，这将导致进一步的电压增加，并且因此在更高电压事件的方向上进一步推动风力涡轮发电机。相反，模式朝向直流电压电平控制或无功功率的改变使有功功率生产从无功功率生产去耦合。根据本专利技术的一个实施例，第一操作模式对电压电平进行控制，并且第二操作模式对功率因数或无功功率进行控制。根据本专利技术的一个实施例，第一操作模式对无功功率进行控制，并且第二操作模式对电压电平或功率因数进行控制。这些实施例的优点是，各种生产模式可以要求操作模式的改变，以便克服所述情况。根据本专利技术的一个实施例，电压电平是基于经确定的电压电平的正序部分来确定的。该实施例的优点是，经确定的电压电平的负序部分包括包含变形和谐波的信号的部分，考虑负序可以导致不稳定的控制。根据本专利技术的一个实施例，确定第一电压电平是否在第一预定范围之外的步骤是在风力涡轮发电机之内的风力涡轮控制器中执行的，并且该结果被传送到发电设备控制器。该实施例的优点是，当所述确定在风力涡轮中执行时，需要被传送到发电设备控制器的数据量是非常有限的，这是因为单个位标志对于特定的风力涡轮发电机处的事件已经发生的信号是足够的。根据本专利技术的一个实施例，其中，根据第二操作模式操作风力发电设备还包括以下步骤：-确定一个或多个风力涡轮发电机的第二电压电平，-确定第二电压电平是否在第一预定范围之内，如果第二电压电平在第一预定范围之内，那么将发电设备控制器的操作模式从第二操作模式改变为第一操作模式。该实施例的优点是，每当高电压事件或低电压事件过去时，有必要返回到正常模式。根据本专利技术的一个实施例，基于滞后控制算法和/或计时器来改变操作模式。该实施例的优点是，使用滞后控制或计时器防止发电设备控制器在第一模式与第二模式之间切换若干次。根据本专利技术的一个实施例，确定第一电压电平或第二电压电平的步骤是通过基于对风力发电设备中的电参数的估计来执行的。该实施例的优点是，不必采取实际测量，并且因此所述方法不取决于发电设备控制器与个体风力涡轮发电机之间的通信。该方法也能够基于对最大/最小可能的电压增加/减小的估计来为Q的分派器建立限制。这些限制将确保不将更高的Q发送到WTG以避免断开。根据本专利技术的一个实施例，确定第一电压电平或第二电压电平的步骤是分别通过对第一电压电平或第二电压电平的测量来执行的。该实施例的优点是，采取实际测量，并且因此获得更加精确的电压电平值。在第二方面中，本专利技术涉及一种风力发电设备，所述风力发电设备被布置为根据所述第一方面的方法来进行操作。在第三方面中，本专利技术涉及一种计算机可编程代码，借助于被布置为执行所述第一方面的所述方法的硬件、软件、固件来实施所述计算机可编程代码。备选地，在第三方面中，本专利技术提供至少一种计算机程序产品，所述计算机程序产品能够被直接载入到至少一个数字计算机的内部存储器中，所述至少一种计算机程序产品包括软件代码部分，当在所述至少一个计算机上运行所述至少一个产品时，所述软件代码部分用于执行所述第一方面的所述方法的所述步骤。本专利技术的第一、第二和第三方面均可以与其他方面中的任一方面进行组合。参考下文中所描述的实施例，本专利技术的这些方面和其他方面将变得明显并得到阐明。附图说明现在将关于附图更加详细地描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制风力发电设备的方法，所述风力发电设备包括一个或多个风力涡轮发电机、以及发电设备控制器，所述一个或多个风力涡轮发电机被连接到电网，所述发电设备控制器具有操作模式，其中，所述发电设备控制器被布置为用于控制电参数，其中，所述方法包括：‑确定一个或多个风力涡轮发电机的第一电压电平，‑确定一个或多个风力涡轮发电机的所述第一电压电平是否在第一预定范围之外，如果一个或多个风力涡轮发电机的所述第一电压电平在第一预定范围之外，那么使所述发电设备控制器的所述操作模式在第一操作模式与第二操作模式之间改变，其中，处于所述第一操作模式的所述发电设备控制器对第一电参数进行控制，并且其中，处于所述第二操作模式的所述发电设备控制器对第二电参数进行控制，所述第一电参数和所述第二电参数是不同的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.14 DK PA2012705681.一种用于控制风力发电设备的方法，所述风力发电设备包括一个或多个风力涡轮发电机、以及发电设备控制器，所述一个或多个风力涡轮发电机被连接到电网，所述发电设备控制器具有操作模式，其中，所述发电设备控制器被布置为用于控制电参数，其中，所述方法包括：-确定一个或多个风力涡轮发电机的第一电压电平，-确定一个或多个风力涡轮发电机的所述第一电压电平是否在第一预定范围之外，如果一个或多个风力涡轮发电机的所述第一电压电平在第一预定范围之外，那么使所述发电设备控制器的所述操作模式在第一操作模式与第二操作模式之间改变，其中，处于所述第一操作模式的所述发电设备控制器对第一电参数进行控制，并且其中，处于所述第二操作模式的所述发电设备控制器对第二电参数进行控制，所述第一电参数和所述第二电参数是不同的。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在改变所述发电设备控制器的所述操作模式之后，所述方法还包括以下步骤：-将根据所述第二操作模式的设定点分派给所述一个或多个风力涡轮发电机。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述分派器基于对最大可能的电压增加或最小可能的电压减小的估计来为所述设定点建立上限和下限。4.根据权利要求1所述的方法，其中，在改变所述发电设备控制器的所述操作模式之后，所述方法还包括以下步骤：-将根据所述第一操作模式确定的临时设定点分派给所述一个或多个风力涡轮发电机，以及-以一斜率值将所述临时设定点斜坡变化到根据所述第二操作模式确定的设定点，直到所述临时设定点等于根据所述第二操作模式的设定点。5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，处于所述第一操作模式的所述发电设备控制器对功率因数进行控制，并且所述第二操作模式对电压电平或无功功率进行控制。6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，处于所述第一操作模式的所述发电设备控制器对电压电平进行控制，并且所述第二操作模式对功率因数或无功功率进行控制。7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，处于所述第一操作模式的所述发电设备控制器对无功功率进行控制，并且所述第二操作模式对电压电平或功率因数进行控制。8.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，所述电压电平是基于经确定的电压电平的正序部分来确定的。9.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，确定所述第一电压电平是否在第一预定范围之外的所述步骤是在所述风力涡轮发电机之内的风力涡轮控制器中执行的，并且结果被传送到所述发电设备控制器。10.根据权利要求1至4中的任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·加西亚，M·魏，K·纳伊比，
申请(专利权)人：维斯塔斯风力系统集团公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK