[發(fā)明專利]風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010623092.0
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102108943A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 友部修;渡邊雅浩;黑田英佑;古川俊行;安部圭子
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D7/02
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 朱丹

1.一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，具備構(gòu)成風(fēng)電場的多個風(fēng)力發(fā)電機，其特征在于，具備：

葉片，其能夠改變俯仰角；

轉(zhuǎn)子，其與該葉片機械連接；

發(fā)電機，其由該轉(zhuǎn)子進(jìn)行驅(qū)動；

電力轉(zhuǎn)換器，其與該發(fā)電機電連接，并且控制從所述發(fā)電機向電力系統(tǒng)輸出的電力；

俯仰角控制單元，其控制所述俯仰角；

異常檢測單元，其檢測所述電力系統(tǒng)或者所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的異常狀態(tài)；

該異常檢測單元沒有檢測到異常時的第一俯仰角控制單元；和

所述異常檢測單元檢測到異常時的第二俯仰角控制單元，

所述第二俯仰角控制單元將所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度保持在所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的能夠發(fā)電運轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)速度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，

具有預(yù)先決定的第一規(guī)定值和比該第一規(guī)定值小的第二規(guī)定值，

所述第二俯仰角控制單元，

在所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度比所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的能夠發(fā)電運轉(zhuǎn)的所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度的上限值小、且比第一規(guī)定值大時，將俯仰角固定為規(guī)定值，

在所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度比所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的能夠發(fā)電運轉(zhuǎn)的所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度的下限值大、且比第二規(guī)定值小時，使俯仰角為最大角。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，

所述第二俯仰角控制單元是使所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度的目標(biāo)值為所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的能夠發(fā)電運轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)速度范圍內(nèi)的固定值的控制單元。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，

所述異常檢測單元檢測所述電力系統(tǒng)的電壓振幅值比預(yù)先決定的范圍大的情況、或者小的情況。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，

所述異常檢測單元通過計算構(gòu)成所述風(fēng)電場的多個風(fēng)力發(fā)電機間的相關(guān)關(guān)系，從而檢測電壓振幅值的異常。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，

所述異常檢測單元通過計算構(gòu)成風(fēng)電場的多個風(fēng)力發(fā)電機間的與電壓變動頻率的變動相關(guān)的相關(guān)關(guān)系，從而檢測由風(fēng)力發(fā)電機間的同步現(xiàn)象引起的電壓振幅值的異常。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，

還具備風(fēng)電場監(jiān)視裝置，其通過運算裝置按照所述風(fēng)力發(fā)電機間的相關(guān)系數(shù)的降序進(jìn)行排序，從而使發(fā)送俯仰角指令的候補列表化，并存儲到主存儲裝置。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，

還具備監(jiān)視所述風(fēng)電場的風(fēng)電場監(jiān)視裝置，且逐次比較所取得的風(fēng)車端電壓到達(dá)該風(fēng)電場監(jiān)視裝置的時刻與檢測到風(fēng)車端電壓的時刻的偏差，在有大的變動時，廢棄所取得的風(fēng)車端電壓值。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，

還具備監(jiān)視所述風(fēng)電場的風(fēng)電場監(jiān)視裝置，

該風(fēng)電場監(jiān)視裝置具備通過對聯(lián)系點處的時刻和電壓的時序數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉變換從而作成功率譜，并且在所述聯(lián)系點處的電壓變動周期為2Hz左右、且電壓變動幅度偏離了V限制時，經(jīng)由通信網(wǎng)從各風(fēng)力發(fā)電機取得時刻和風(fēng)車端電壓、用于指定風(fēng)力發(fā)電機的機種ID和用于指定風(fēng)電場的風(fēng)電場ID的單元，且為了掌握各風(fēng)力發(fā)電機間的同步程度，計算各風(fēng)力發(fā)電機間的相關(guān)系數(shù)，相關(guān)系數(shù)的計算方法為：

機種ID為m的平均值u_m＝∑V_m(t)

機種ID為n的平均值u_n＝∑V_n(t)

相關(guān)系數(shù)＝∑(V_m(t)-u_m)＊(V_n(t)-u_n)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，

還具備監(jiān)視所述風(fēng)電場的風(fēng)電場監(jiān)視裝置，

該風(fēng)電場監(jiān)視裝置利用運算裝置按照風(fēng)力發(fā)電機間的相關(guān)系數(shù)的降序進(jìn)行排序，從而使發(fā)送俯仰角指令的候補列表化，并存儲到存儲裝置。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，

探索各風(fēng)力發(fā)電機的P、Q，

從預(yù)先利用所述運算裝置按照風(fēng)力發(fā)電機間的相關(guān)系數(shù)的降序進(jìn)行排序從而使發(fā)送俯仰角指令的候補列表化，并存儲到所述存儲裝置的結(jié)果中，選擇上位的風(fēng)力發(fā)電機。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，

從存儲到所述存儲裝置的結(jié)果中選擇上位30％的風(fēng)力發(fā)電機。