低電壓或高電壓事件期間的發(fā)電設備控制的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于控制風力發(fā)電設備的方法，所述風力發(fā)電設備包括:一個或多個風力渦輪發(fā)電機、以及發(fā)電設備控制器，所述一個或多個風力渦輪發(fā)電機被連接到電網(wǎng)，所述發(fā)電設備控制器具有操作模式，其中，所述發(fā)電設備控制器被布置為用于控制電參數(shù)，本發(fā)明還涉及一種發(fā)電設備控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]風力發(fā)電設備的內(nèi)部電力網(wǎng)將風力發(fā)電設備的個體風力渦輪發(fā)電機連接到共同耦合點，所述共同耦合點是其中將電力從風力發(fā)電設備供給到電力供應網(wǎng)上的點。為了正確地做這項工作，設備的風力渦輪的中每個與共同耦合點之間的內(nèi)部電力網(wǎng)的阻抗必須被考慮。
[0003]到共同耦合點所經(jīng)歷最高阻抗的風力渦輪需要生成最高的風力渦輪電壓電平，以便補償內(nèi)部電力網(wǎng)中的電壓降。然而，通過遵循這種方法，設備之內(nèi)的最高的風力渦輪電壓電平可以變得危險地靠近或甚至超過上電壓電平，這具有損壞內(nèi)部輸電網(wǎng)的風險。
[0004]此外，長時間暴露于比正常電壓電平更低的低電壓電平能夠?qū)е聦ρb備造成損壞。這歸因于更高的電流以便使功率電平保持恒定。
[0005]被連接到內(nèi)部電力網(wǎng)的風力渦輪的電壓曲線依賴于阻抗值和流過內(nèi)部電力網(wǎng)的視在功率。
[0006]可以被看作為本發(fā)明的實施例的目標是，提供確保以下的方法:
[0007]-當與現(xiàn)有技術(shù)比較時，以改進的方式不引起對裝備的損壞。
[0008]-不超過風力發(fā)電設備之內(nèi)的預定電壓電平。
[0009]可以被看作為本發(fā)明的實施例的其他目標是，提供確保不超過風力渦輪設備之內(nèi)的過電壓電平和/或欠電壓電平的改進的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]提供該摘要是為了以簡化的形式介紹一些選擇的概念，下文中在說明書中對所述一些選擇的概念進一步地進行描述。該摘要并非旨在識別所要求保護的主題的關鍵特征或基本特征，也并非旨在被用作確定所要求保護的主題的范圍的輔助手段。
[0011]因此，在本發(fā)明的第一方面中，上述目的和若干其他目的旨在通過提供一種用于控制風力發(fā)電設備的方法來實現(xiàn)，所述風力發(fā)電設備包括一個或多個風力渦輪發(fā)電機、以及發(fā)電設備控制器，所述一個或多個風力渦輪發(fā)電機被連接到電網(wǎng)，所述發(fā)電設備控制器具有操作模式，其中，所述發(fā)電設備控制器被布置為用于控制電參數(shù)，其中，所述方法包括:
[0012]-確定一個或多個風力渦輪發(fā)電機的第一電壓電平，
[0013]-確定一個或多個風力渦輪發(fā)電機的所述第一電壓電平是否在第一預定范圍之夕卜，如果一個或多個風力渦輪發(fā)電機的所述第一電壓電平在第一預定范圍之外，那么使所述發(fā)電設備控制器的操作模式在第一操作模式與第二操作模式之間改變，其中，處于所述第一操作模式的發(fā)電設備控制器對第一電參數(shù)進行控制，并且其中，處于所述第二操作模式的發(fā)電設備控制器對第二電參數(shù)進行控制，所述第一電參數(shù)和所述第二電參數(shù)是不同的。
[0014]本發(fā)明對于獲得提供穩(wěn)定且魯棒的電力生產(chǎn)的風力發(fā)電設備來說是特別但不排他地有利的，這是因為本發(fā)明防止了個體風力渦輪發(fā)電機的斷開，這通過提供朝向幫助個體風力渦輪發(fā)電機的端子處的電壓電平朝向安全操作窗口改變的控制方案的控制的改變來實現(xiàn)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中，在發(fā)電設備控制器的操作模式改變之后，所述方法進一步包括以下步驟:
[0016]-將根據(jù)所述第二操作模式的設定點分派給所述一個或多個風力渦輪發(fā)電機。
[0017]該實施例的優(yōu)點是，每當控制模式已經(jīng)改變時，新設定點就將被分派，并且個體風力渦輪發(fā)電機將相應地改變其生產(chǎn)，并且因此改變端子處的電壓電平。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中，在發(fā)電設備控制器的操作模式改變之后，所述方法還包括以下步驟:
[0019]-將根據(jù)所述第一操作模式確定的臨時設定點分派給所述一個或多個風力渦輪發(fā)電機，以及
[0020]-以一斜率值將臨時設定點斜坡變化到根據(jù)所述第二操作模式確定的設定點，直到所述臨時設定點等于根據(jù)所述第二操作模式的設定點。
[0021]該實施例的優(yōu)點是，臨時設定點的斜坡變化允許從第一操作模式平滑地過渡為第二操作模式，即，無碰撞轉(zhuǎn)移。無碰撞轉(zhuǎn)移確保風力發(fā)電設備的電網(wǎng)中的穩(wěn)定性。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第一操作模式對功率因數(shù)進行控制，并且第二操作模式對電壓電平或無功功率進行控制。
[0023]該實施例的優(yōu)點是，當高電壓事件發(fā)生時，可以存在這樣的生產(chǎn)模式:其中有功功率生產(chǎn)的自然增加也將要求無功功率的增加，這將導致進一步的電壓增加，并且因此在更高電壓事件的方向上進一步推動風力渦輪發(fā)電機。相反，模式朝向直流電壓電平控制或無功功率的改變使有功功率生產(chǎn)從無功功率生產(chǎn)去耦合。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第一操作模式對電壓電平進行控制，并且第二操作模式對功率因數(shù)或無功功率進行控制。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第一操作模式對無功功率進行控制，并且第二操作模式對電壓電平或功率因數(shù)進行控制。
[0026]這些實施例的優(yōu)點是，各種生產(chǎn)模式可以要求操作模式的改變，以便克服所述情況。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，電壓電平是基于經(jīng)確定的電壓電平的正序部分來確定的。
[0028]該實施例的優(yōu)點是，經(jīng)確定的電壓電平的負序部分包括包含變形和諧波的信號的部分，考慮負序可以導致不穩(wěn)定的控制。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，確定第一電壓電平是否在第一預定范圍之外的步驟是在風力渦輪發(fā)電機之內(nèi)的風力渦輪控制器中執(zhí)行的，并且該結(jié)果被傳送到發(fā)電設備控制器。
[0030]該實施例的優(yōu)點是，當所述確定在風力渦輪中執(zhí)行時，需要被傳送到發(fā)電設備控制器的數(shù)據(jù)量是非常有限的，這是因為單個位標志對于特定的風力渦輪發(fā)電機處的事件已經(jīng)發(fā)生的信號是足夠的。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中，根據(jù)第二操作模式操作風力發(fā)電設備還包括以下步驟:
[0032]-確定一個或多個風力渦輪發(fā)電機的第二電壓電平，
[0033]-確定第二電壓電平是否在第一預定范圍之內(nèi)，如果第二電壓電平在第一預定范圍之內(nèi)，那么將發(fā)電設備控制器的操作模式從第二操作模式改變?yōu)榈谝徊僮髂Ｊ健?br>[0034]該實施例的優(yōu)點是，每當高電壓事件或低電壓事件過去時，有必要返回到正常模式。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，基于滯后控制算法和/或計時器來改變操作模式。
[0036]該實施例的優(yōu)點是，使用滯后控制或計時器防止發(fā)電設備控制器在第一模式與第二模式之間切換若干次。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，確定第一電壓電平或第二電壓電平的步驟是通過基于對風力發(fā)電設備中的電參數(shù)的估計來執(zhí)行的。
[0038]該實施例的優(yōu)點是，不必采取實際測量，并且因此所述方法不取決于發(fā)電設備控制器與個體風力渦輪發(fā)電機之間的通信。該方法也能夠基于對最大/最小可能的電壓增加/減小的估計來為Q的分派器建立限制。這些限制將確保不將更高的Q發(fā)送到WTG以避免斷開。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，確定第一電壓電平或第二電壓電平的步驟是分別通過對第一電壓電平或第二電壓電平的測量來執(zhí)行的。
[0040]該實施例的優(yōu)點是，采取實際測量，并且因此獲得更加精確的電壓電平值。
[0041]在第二方面中，本發(fā)明涉及一種風力發(fā)電設備，所述風力發(fā)電設備被布置為根據(jù)所述第一方面的方法來進行操作。
[0042]在第三方面中，本發(fā)明涉及一種計算機可編程代碼，借助于被布置為執(zhí)行所述第一方面的所述方法的硬件、軟件、固件來實施所述計算機可編程代碼。備選地，在第三方面中，本發(fā)明提供至少一種計算機程序產(chǎn)品，所述計算機程序產(chǎn)品能夠被直接載入到至少一個數(shù)字計算機的內(nèi)部存儲器中，所述至少一種計算機程序產(chǎn)品包括軟件代碼部分，當在所述至少一個計算機上運行所述至少一個產(chǎn)品時，所述軟件代碼部分用于執(zhí)行所述第一方面的所述方法的所述步驟。
[0043]本發(fā)明的第一、第二和第三方面均可以與其他方面中的任一方面進行組合。參考下文中所描述的實施例，本發(fā)明的這些方面和其他方面將變得明顯并得到闡明。
【附圖說明】
[0044]現(xiàn)在將關于附圖更加詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的發(fā)電設備控制器和控制發(fā)電設備的方法。附圖示出了實施本發(fā)明的一種方式，并且不應被解釋為對落入所附權(quán)利要求組的范圍之內(nèi)的其他可能實施例進行限制。
[0045]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的風力渦輪發(fā)電機的實施例；
[0046]圖2示出了被連接到風力發(fā)電設備的發(fā)電設備控制器的實施例；并且
[0047]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0048]現(xiàn)在將進一步詳細地解釋本發(fā)明。盡管本發(fā)明容許各種修改和備選形式，但是已經(jīng)通過范例的方式公開了特定實施例。然而，應