[發(fā)明專利]控制與自換向轉(zhuǎn)換器的電力交換

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780080652.2
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN110192317B
• 公開（公告）日: 2023-02-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: T·阿貝賽克拉;S·阿內(nèi)-比利亞爾瓦;S·貝爾納爾佩雷斯;R·布拉斯科-希門尼斯
• 申請（專利權(quán)）人: 維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng)集團(tuán)公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;F03D9/25
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 林金朝

本文的實(shí)施例描述了在第一操作模式和第二操作模式下操作風(fēng)力渦輪機(jī)的控制系統(tǒng)。在所述第一模式下時，所述風(fēng)力渦輪機(jī)向本地AC電網(wǎng)提供電力。然而，在第二模式下時，所述風(fēng)力渦輪機(jī)向高壓直流(HVDC)鏈路提供電力。所述控制系統(tǒng)包括無功功率控制分支和有功功率控制分支。為了從所述第一模式切換至所述第二模式，所述控制系統(tǒng)激活耦接在所述無功功率控制分支和所述有功功率控制分支之間的PI控制器，這將增大所述風(fēng)力渦輪機(jī)的輸出電壓，直到所述電壓的幅度激活二極管整流器并且允許通過所述風(fēng)力渦輪機(jī)輸出的所述電力沿著所述HVDC鏈路傳輸。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開介紹的實(shí)施例總體上涉及在高壓直流(HVDC)鏈路上傳輸風(fēng)力渦輪機(jī)電力，更具體而言，涉及選擇性激活具有積分作用的控制器，從而在為本地AC電網(wǎng)生成風(fēng)力電力的第一模式與經(jīng)由所述本地AC電網(wǎng)在HVDC鏈路上傳輸電力的第二模式之間切換。

背景技術(shù)

在很多情況下希望采用海上風(fēng)力渦輪機(jī)而非陸上風(fēng)力渦輪機(jī)，因為和陸上相比海上通常可獲得更強(qiáng)的風(fēng)速。此外，海上風(fēng)力渦輪機(jī)不受樹木、山巒、建筑物等阻擋。為了將海上風(fēng)力渦輪機(jī)耦接至陸上電網(wǎng)(其通常位于數(shù)十或數(shù)百公里開外)，風(fēng)力渦輪機(jī)運(yùn)營商可以使用HVDC鏈路而不是傳輸AC信號，這樣做可以提高傳輸效率。對于水下電纜而言，HVDC避免了每個周期對電纜電容充電和放電所需的強(qiáng)電流。然而，用于將風(fēng)力渦輪機(jī)耦接到HVDC鏈路所需的電路很昂貴。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的一個實(shí)施例是一種風(fēng)力渦輪機(jī)的控制方法，包括：在第一模式下操作風(fēng)力渦輪機(jī)，以使用控制系統(tǒng)向本地AC電網(wǎng)提供電力，其中，所述控制系統(tǒng)包括輸出幅度電壓的無功功率控制分支以及輸出電壓因素角的有功功率控制分支；基于所述電壓因素角和所述幅度電壓生成用于所述風(fēng)力渦輪機(jī)中的功率轉(zhuǎn)換器的控制信號，其中，所述功率轉(zhuǎn)換器輸出三相AC信號；以及通過激活比例-積分控制器，將所述風(fēng)力渦輪機(jī)的操作從所述第一模式切換至第二模式，從而增加所述風(fēng)力渦輪機(jī)輸出的所述電力，其中，所述比例-積分控制器耦接在所述無功功率控制分支和所述有功功率控制分支之間，其中，在所述第二模式下時，所述比例-積分控制器接收來自所述有功功率控制分支的預(yù)期有功功率值和實(shí)際有功功率值之間的差作為輸入，并且輸出用于所述無功功率控制分支的電壓調(diào)整，其中，在所述第二模式下時，所述風(fēng)力渦輪機(jī)向高壓直流HVDC鏈路傳輸電力，所述風(fēng)力渦輪機(jī)經(jīng)由所述本地AC電網(wǎng)且使用二極管整流器耦接至所述HVDC鏈路。

本文描述的另一實(shí)施例是一種風(fēng)力渦輪機(jī)，包括：控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括：輸出幅度電壓的無功功率控制分支，輸出電壓因素角的有功功率控制分支，以及比例-積分控制器，所述比例-積分控制器選擇性地耦接在所述無功功率控制分支和所述有功功率控制分支之間，其中，所述控制系統(tǒng)被配置為；在第一模式下操作所述風(fēng)力渦輪機(jī)，以向本地AC電網(wǎng)提供電力；基于所述電壓因素角和所述幅度電壓生成用于所述風(fēng)力渦輪機(jī)中的功率轉(zhuǎn)換器的控制信號，其中，所述功率轉(zhuǎn)換器輸出三相AC信號；以及通過激活所述比例-積分控制器，將所述風(fēng)力渦輪機(jī)的操作從所述第一模式切換至第二模式，從而增加所述風(fēng)力渦輪機(jī)輸出的所述電力，其中，在所述第二模式下時，所述比例-積分控制器接收來自所述有功功率控制分支的預(yù)期有功功率值和實(shí)際有功功率值之間的差作為輸入，并且輸出用于所述無功功率控制分支的電壓調(diào)整，其中，在所述第二模式下時，所述風(fēng)力渦輪機(jī)向高壓直流HVDC鏈路傳輸電力，所述風(fēng)力渦輪機(jī)經(jīng)由所述本地AC電網(wǎng)且使用二極管整流器耦接至所述HVDC鏈路。