[發明專利]風力發電系統

有效

• 申請號: 201310019778.2
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN103104416A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）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）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: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王亞愛

1.一種風力發電系統，具備構成風電場的多個風力發電機，其特征在于，具備：

葉片，其能夠改變俯仰角；

轉子，其與該葉片機械連接；

發電機，其由該轉子進行驅動；

電力轉換器，其與該發電機電連接，并且控制從所述發電機向電力系統輸出的電力；

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或者所述風力發電系統的異常狀態；

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子的旋轉速度保持在所述風力發電系統的能夠發電運轉的旋轉速度。

2.根據權利要求1所述的風力發電系統，其特征在于，

具有預先決定的第一規定值和比該第一規定值小的第二規定值，

所述第二俯仰角控制單元，

在所述轉子的旋轉速度比所述風力發電系統的能夠發電運轉的所述轉子的旋轉速度的上限值小、且比第一規定值大時，將俯仰角固定為規定值，

在所述轉子的旋轉速度比所述風力發電系統的能夠發電運轉的所述轉子的旋轉速度的下限值大、且比第二規定值小時，使俯仰角為最大角。

3.根據權利要求1所述的風力發電系統，其特征在于，

所述第二俯仰角控制單元是使所述轉子的旋轉速度的目標值為所述風力發電系統的能夠發電運轉的旋轉速度范圍內的固定值的控制單元。

4.根據權利要求1所述的風力發電系統，其特征在于，

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

5.根據權利要求1所述的風力發電系統，其特征在于，

所述異常檢測單元通過計算構成所述風電場的多個風力發電機間的相關關系，從而檢測電壓振幅值的異常。

6.根據權利要求1所述的風力發電系統，其特征在于，

所述異常檢測單元通過計算構成風電場的多個風力發電機間的與電壓變動頻率的變動相關的相關關系，從而檢測由風力發電機間的同步現象引起的電壓振幅值的異常。

7.根據權利要求5或6所述的風力發電系統，其特征在于，

還具備風電場監視裝置，其通過運算裝置按照所述風力發電機間的相關系數的降序進行排序，從而使發送俯仰角指令的候補列表化，并存儲到主存儲裝置。

8.根據權利要求1所述的風力發電系統，其特征在于，

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

9.根據權利要求1所述的風力發電系統，其特征在于，

還具備監視所述風電場的風電場監視裝置，

該風電場監視裝置具備通過對聯系點處的時刻和電壓的時序數據進行傅立葉變換從而作成功率譜，并且在所述聯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，經由通信網從各風力發電機取得時刻和風車端電壓、用于指定風力發電機的機種ID和用于指定風電場的風電場ID的單元，且為了掌握各風力發電機間的同步程度，計算各風力發電機間的相關系數，相關系數的計算方法為：

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)

相關系數＝∑(V_m(t)-u_m)＊(V_n(t)-u_n)。

10.根據權利要求1所述的風力發電系統，其特征在于，

還具備監視所述風電場的風電場監視裝置，

該風電場監視裝置利用運算裝置按照風力發電機間的相關系數的降序進行排序，從而使發送俯仰角指令的候補列表化，并存儲到存儲裝置。

11.根據權利要求10所述的風力發電系統，其特征在于，

探索各風力發電機的P、Q，

從預先利用所述運算裝置按照風力發電機間的相關系數的降序進行排序從而使發送俯仰角指令的候補列表化，并存儲到所述存儲裝置的結果中，選擇上位的風力發電機。

12.根據權利要求11所述的風力發電系統，其特征在于，

從存儲到所述存儲裝置的結果中選擇上位30％的風力發電機。