[發(fā)明專(zhuān)利]風(fēng)力渦輪機(jī)功率消耗控制

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980053937.6
• 申請(qǐng)日: 2019-07-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112567131A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: N·E·丹尼爾森
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng)集團(tuán)公司
• 主分類(lèi)號(hào): F03D80/00
• 分類(lèi)號(hào): F03D80/00;F03D7/02;H02J1/14;H02J1/10;H02J9/00
• 代理公司: 永新專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 王永建

一種用于控制風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)中的耗電器的功率消耗的功率管理模塊和方法。風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)中的每個(gè)功率管理模塊被配置為確定風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)的功率供應(yīng)總線的電壓電平，然后至少部分地基于所確定的功率供應(yīng)總線的電壓電平來(lái)控制聯(lián)接到該功率供應(yīng)總線的一個(gè)或多個(gè)耗電器的功率消耗水平。從而可以管理整個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)中的功率消耗，而不需要專(zhuān)用的集中式控制器和通信基礎(chǔ)設(shè)施。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)的功率管理模塊以及一種用于控制風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)中的功率消耗的方法。

背景技術(shù)

風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)在風(fēng)力渦輪機(jī)的不同部件中(例如在塔架、機(jī)艙、輪轂等中)包括許多不同的耗電器。耗電器是風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)內(nèi)消耗功率的設(shè)備、組件或系統(tǒng)。典型耗電器的一些示例是偏航系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、葉片變槳系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、維修照明、維修升降機(jī)等。

在連接電網(wǎng)的風(fēng)力渦輪機(jī)中，耗電器可以從電網(wǎng)汲取功率以進(jìn)行操作。但是，有時(shí)候，可能會(huì)因?yàn)橹T如電網(wǎng)連接損壞或電網(wǎng)處的功率切斷等原因而失去來(lái)自電網(wǎng)的功率。即使在無(wú)電網(wǎng)時(shí)段期間，一些耗電器可能仍然需要被供電。因此，連接電網(wǎng)的風(fēng)力渦輪機(jī)可能具有備用電力系統(tǒng)(例如電池)，使得仍可以在無(wú)電網(wǎng)時(shí)段期間向需要功率的耗電器提供功率。

但是，電池的電量有限，并且無(wú)電網(wǎng)時(shí)段可能會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間(例如，如果風(fēng)力渦輪機(jī)是離岸風(fēng)力渦輪機(jī)，則無(wú)電網(wǎng)時(shí)段可能是由于海底電纜的損壞引起的，這可能需要花費(fèi)幾個(gè)月的時(shí)間才能修復(fù))。由于電池可用空間的限制以及由此產(chǎn)生的成本增加，可能難以增加電池的容量。因此，為了延長(zhǎng)備用系統(tǒng)可以為無(wú)電網(wǎng)時(shí)段期間需要被供電的耗電器供電的時(shí)間量，可能期望使無(wú)電網(wǎng)時(shí)段期間的風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)的功率消耗最小化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一方面提供了一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)的功率管理模塊，所述風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)耗電器(consumer)，所述功率管理模塊被配置為：確定風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)的功率供應(yīng)總線的電壓電平；以及至少部分地基于所確定的功率供應(yīng)總線的電壓電平來(lái)控制聯(lián)接到所述功率供應(yīng)總線的一個(gè)或多個(gè)耗電器的功率消耗水平。

所述功率管理模塊可以至少部分地基于功率供應(yīng)總線的電壓電平與第一閾值電壓的比較來(lái)控制所述一個(gè)或多個(gè)耗電器的功率消耗水平。

對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)耗電器的功率消耗水平的控制可以至少部分地基于功率供應(yīng)總線的電壓電平與第一閾值電壓的比較。

所述一個(gè)或多個(gè)耗電器中的至少一個(gè)可以是非必要耗電器，在這種情況下，如果功率供應(yīng)總線的電壓電平大于第一閾值電壓，則功率管理模塊可以被配置為將所述非必要耗電器的功率消耗水平控制為第一功率水平；如果功率供應(yīng)總線的電壓電平小于第一閾值電壓，則功率管理模塊可以被配置為將所述非必要耗電器的功率消耗水平控制為第二功率水平，其中，所述第一功率水平大于所述第二功率水平。

對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)耗電器的功率消耗水平的控制還可以至少部分地基于功率供應(yīng)總線的電壓電平與第二閾值電壓的比較，其中所述第一閾值電壓大于所述第二閾值電壓電平。

所述功率管理模塊還可以被配置為將所述一個(gè)或多個(gè)耗電器的功率消耗水平控制在第一功率水平和第二功率水平之間，其中所述第一功率水平大于所述第二功率水平。例如，所述第一功率水平可以是非零功率消耗水平，所述第二功率水平可以是零功率消耗水平，或者是小于第一功率水平處的功率消耗量的非零功率消耗水平。

所述一個(gè)或多個(gè)耗電器中的至少一個(gè)可以是低重要性非必要耗電器，在這種情況下，如果功率供應(yīng)總線的電壓電平小于第一閾值電壓，則功率管理模塊可以被配置為將低重要性非必要耗電器的功率消耗水平控制為第二功率水平；如果功率供應(yīng)總線的電壓電平大于第二閾值電壓，則功率管理模塊可以被配置為將低重要性非必要耗電器的功率消耗水平控制為第一功率水平。