[發明專利]用于風力渦輪的電力系統頻率慣性

有效

• 申請號: 200980155761.1
• 申請日: 2009-03-10
• 公開（公告）號: CN102301584A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: J.蒂斯泰德
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H02P9/10
• 分類號: H02P9/10;H02P9/42;F03D7/02;F03D7/04;F03D9/00;G05F1/67;H02J3/38
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉春元;李家麟

1.一種風力渦輪系統，包括：

-風力渦輪，可操作用于向公用系統提供風電；

-同步發電機，耦合至所述公用系統；

-電網測量設備，被布置用于測量在所述同步發電機與所述公用系統之間交換的電流和功率；

-控制器，用于根據由所述電網測量設備測量的功率和電流來調整風力渦輪的輸出功率；以及

-所述電網測量設備、控制器和/或所述風力渦輪之間的通信裝置，其中所述風力渦輪被配置為根據所述電網測量設備的測量的功率和電流來向所述公用系統提供電流和功率。

2.根據權利要求1所述的風電系統，其中所述控制器還被配置為根據對所述公用系統的所述同步發電機響應，響應于所述公用系統的頻率擾動或功率振蕩來提供葉片節距控制信號或渦輪速度控制信號。

3.根據權利要求1至2中任一項所述的風電系統，其中所述控制器的輸入信號包括轉矩或功率信號并且是對所述公用系統的所述同步發電機響應的函數。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的風電系統，還包括限制功能，該限制功能被配置用于限制功率流調制的相對頻率、補充功率或轉矩信號、或它們的組合。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的風電系統，其中所述限制功能包括可根據對風力渦輪系統的物理限制、功率限制、轉矩限制、電流限制、能量限制或風力渦輪發電機轉子速度限制中的至少一個來操作的限制。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的風電系統，其中所述風力渦輪發電機是雙饋式異步發電機或與全轉換器一起使用的發電機中的至少一個。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的風電系統，包括能量存儲元件、能量消耗元件或它們的組合，其中所述能量存儲元件、所述能量消耗元件或所述它們的組合耦合至所述轉換器。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的風電系統，其中所述同步發電機的主軸耦合至馬達，諸如柴油發動機、電動馬達等。

9.根據權利要求1至8中任一項所述的風電系統，其中所述同步發電機連接至控制裝置，以便所述同步發電機產生或吸收無功功率。

10.用于穩定公用系統的頻率和功率擺動的方法，所述方法包括步驟：

-?從風力渦輪的風力發電機向所述公用系統提供電力；

-?耦合至所述公用系統的同步發電機提供針對所述公用系統的慣性響應；

-?電網測量設備測量在所述同步發電機與所述公用系統之間交換的電流和功率；

-?同時使用在所述電網測量設備與所述風力渦輪之間的通信裝置，以及

-?其中風力渦輪系統根據功率和電流測量值來調制來自所述風力渦輪的功率流。

11.根據權利要求10所述的方法，還包括響應于所述頻率擾動或所述功率擺動來改變所述葉片節距或渦輪速度。

12.根據權利要求10所述的方法，還包括響應于所述公用系統的頻率擾動或功率擺動來調制至少一個能量存儲元件或能量消耗元件中的功率流。