[發明專利]用于減少電網中擾動的用于風力渦輪機的控制系統

有效

• 申請號: 201580055495.0
• 申請日: 2015-10-08
• 公開（公告）號: CN107076116B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: M·A·謝爾;F·卡波內蒂;I·庫奇曼;J·S·湯姆森;T·克呂格爾;J·M·加西亞
• 申請（專利權）人: 維斯塔斯風力系統集團公司
• 主分類號: F03D7/02
• 分類號: F03D7/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李隆濤

本發明涉及一組用于風力渦輪機發電機的方法，用于減少呈由減振控制器導致的功率改變的形式的電力擾動，該減振控制器設置成補償由軸轉矩改變引起的結構性振蕩。通過將對應改變置于發電機設定點中、例如功率或轉矩設定點中來產生軸轉矩改變。發電機設定點中的改變導致由一個或多個風力渦輪機發電機注入電網的功率中的不期望的改變。根據本發明的實施方式，可以通過限制減振控制器的控制動作來減少電力擾動。可以基于從例如在電網上的位置處被測量的功率確定的電力擾動信息來確定減振控制器的限制或約束的量。

技術領域

本發明涉及至少一個風力渦輪機的控制，特別是涉及控制一個或多個風力渦輪機的減振控制器。

背景技術

例如可以通過產生抵消振蕩來主動地減振由風導致的風力渦輪機中的結構性振蕩。可以通過引起軸轉矩中的改變(例如通過改變用于風力渦輪機發電機的功率或轉矩設定點)來產生這樣的抵消振蕩。改變可以由減振控制器產生。

為了改進風力渦輪機的性能，需要改進減振控制器的控制。

發明內容

本發明的目的是改進與風力渦輪機的減振相關的風力渦輪機控制。

本發明的另一目的是減少由風力渦輪機導致的電網中的電力擾動。

在本發明的第一方面中提供一種用于控制至少一個風力渦輪機以減少電網中頻譜擾動的方法，該至少一個風力渦輪機包括：

-轉子，其適于經由軸桿驅動發電機，其中發電機能夠與電網連接，以及

-至少一個減振控制器，其配置成通過控制軸桿上的轉矩來補償風力渦輪機的結構性振蕩，其中該至少一個減振控制器配置成根據約束值來設定在軸桿上的控制動作的限制，其中該方法包括

-確定描述在電連接到風力渦輪機的測量點處的電力擾動的擾動信息，

-基于被確定的擾動信息確定約束值，

-將約束值分派給減振控制器，用于設定控制動作的限制。

有利地，可以根據從測量點處的被測量功率確定的被測量擾動信息來約束由減振控制器執行的控制動作。因此，在擾動信息指示出擾動(例如給定頻率下的功率改變幅值)高于給定閾值的情況下，可以調用減振控制動作的限制，以便避免或至少減少擾動信息中的進一步增加。

每個風力渦輪機可以包括設置成減振特定結構性振蕩的一個減振控制器或設置成減振不同結構性振蕩的多個減振控制器。可以為了風力渦輪機的一個或多個減振控制器中的一個確定被確定的約束值。因此，可以為了風力渦輪機的多個減振控制器確定多個約束值，可能是不同的約束值。

用于電力擾動的所述測量點可以被定位在風力渦輪機的輸出與電網之間的電力連接部上并且包括風力渦輪機的輸出與電網在內的任何位置。在其它實施方式中，用于電力擾動的所述測量點可以被定位在風力渦輪機與電網之間的電力連接部上但不包括風力渦輪機的直接輸出在內的任何位置。測量點可以包括能夠測量有功功率的功率計。可以將電網簡要地定義為用于將電力從一個點(例如電源)傳遞到另一個點(例如用電設備)的互連電力網絡。電網能夠具有不同的電壓等級，例如用于傳輸和分配。在本發明的上下文中，電力網絡有時可以簡稱為‘電網’。在某些實施方式中，用于電力擾動的所述測量點可以被定位在電網中或附近，特別是被定位在該至少一個風力渦輪機與電網之間的連接點(PoC)中或附近。

在多個風力渦輪機的情況下，可以為了多個減振控制器或為了該多個風力渦輪機確定多個約束值，可能是不同的約束值。因此，多個約束值可以被分派給風力渦輪機的該多個減振控制器。在具有多個風力渦輪機的實施方式中，特別有利的是用于電力擾動的所述測量點可以被定位在電網中或附近，特別是被定位在該多個風力渦輪機與電網之間的連接點(PoC)中或附近。